JPH10274166A - 可変容量形ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力制御時電磁リリーフ弁からのリリーフ量
を精度よく規定値以下に制御することができる可変容量
ポンプの制御装置を提供すること 【解決手段】 可変要素を変化することによって作動油
の吐出流量が変化する可変容量形ポンプの制御装置は、
可変容量形ポンプからの作動油の圧力を制御するための
第１の負帰還回路２４と、第２の負帰還回路２４ａと、
切換制御手段８８とを備える。第１の負帰還回路２４
は、作動の圧力を検出する第１の圧力検出手段１３と、
電磁リリーフ弁のベント圧力を検出する第２の圧力検出
手段１１４と、第１および第２の圧力検出手段１３，１
１４の検出圧力の差圧を演算する差圧演算回路１２２と
を有する。切換制御手段８８は、第１の圧力検出手段１
３の検出圧力が目標圧力より大きいとき、差圧演算回路
１２２からの差圧信号を利用して作動油のリリーフ流量
が小さくなるように切換制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量形斜板式
アキシアルピストンポンプ等の可変容量形ポンプからの
作動油の流量を制御するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可変容量形ポンプの制御装置は、たとえ
ば射出成形機において、または金属板などを塑性変形加
工する油圧プレスなどにおいて、使用される。たとえば
射出成形機では、油圧ピストンによって、溶融された合
成樹脂をたとえば０．２秒間の短時間に予め定める圧力
を保ちつつ、合成樹脂の流量に応じて、その油圧ピスト
ンを駆動する作動油の流量を制御させるような高精度・
高応答の制御特性が要求される。

【０００３】典型的な先行技術は、実開平１−６６４８
３に開示されており、この先行技術では、可変容量形斜
板式アキシアルピストンポンプにおける可変要素である
斜板を、油圧シリンダによって駆動して、その傾斜角度
を制御し、これによって傾斜角度に対応した作動油の吐
出流量を制御し、かつ作動油の吐出圧力を制御する。射
出成形機における射出工程では、金型の形状および合成
樹脂材料にもよるが、上述のように、射出圧力を一定に
保ったままで、合成樹脂の流れに応じて射出流量を追従
させる必要があり、先行技術では、そのような射出成形
機の要求を満たして、充分な速度で斜板の傾斜角度を安
定に制御することは、非常に難しく、応答性に限界があ
る。

【０００４】この問題を解決するために、ポンプからの
作動油の吐出流量を一定に保ち、圧力制御のために、電
磁リリーフ弁を用いて作動油の圧力を一定に制御する構
成が考えられる。これによって高速度の応答性を確保す
ることができる。このような構成では、電磁リリーフ弁
からブリードオフされる作動油のリリーフ流量が大き
く、したがって動力が無駄になるという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電磁
リリーフ弁からのリリーフ流量を精度よく制御すること
ができるようにし、しかもその吐出される作動油の無駄
をできるだけ小さくすることができるようにした可変容
量形ポンプの制御装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、可変要素を変
化することによって作動油の吐出流量を変化させること
ができる可変容量形ポンプからの作動油の圧力を、電磁
リリーフ弁によって制御する可変容量形ポンプの制御装
置において、前記可変容量形ポンプからの作動油の圧力
を制御するための第１の負帰還回路であって、前記可変
容量形ポンプからの作動の圧力を検出する第１の圧力検
出手段と、前記電磁リリーフ弁のパイロット圧力を検出
する第２の圧力検出手段と、前記第１および第２の圧力
検出手段の検出圧力の差圧を演算する差圧演算回路と、
前記可変容量ポンプからの作動油の目標圧力を設定する
目標圧力設定手段と、前記第１の圧力検出手段からの検
出圧力の信号と前記目標圧力設定手段によって設定され
た目標圧力との第１の偏差を求める第１の減算回路と、
前記第１の減算回路の出力に応答し、前記第１の偏差が
零になるように圧力補正信号を求めて前記電磁リリーフ
弁を制御する第１の補償回路とを有する第１の負帰還回
路と、第２の負帰還回路であって、前記可変容量形ポン
プからの作動油の流量を検出する流量検出手段と、前記
流量検出手段からの検出流量の信号と入力信号との第２
の偏差を求める第２の減算回路と、前記第２の減算回路
の出力に応答し、前記第２の減算回路によって求めた第
２の偏差が零となるように前記可変要素を変化させる第
２の補償回路とを有する第２の負帰還回路と、前記可変
容量形ポンプから送給される作動油の目標流量を設定す
る目標流量設定手段と、前記第１の圧力検出手段の検出
圧力が前記目標圧力設定手段の目標圧力より大きいと
き、前記差圧演算回路からの差圧信号と前記流量検出手
段からの検出流量の信号とを演算して、作動油のリリー
フ流量が小さくなるように前記第２の減算回路に与え、
一方前記第１の圧力検出手段の検出圧力が前記目標圧力
設定手段の目標圧力より小さいとき、前記目標流量設定
手段からの目標流量の信号を前記第２の減算回路に与え
る切換制御手段と、を備えたことを特徴とする可変容量
形ポンプの制御装置である。本発明に従えば、可変容量
形ポンプからの作動油は電磁リリーフ弁によって制御さ
れ、この電磁リリーフ弁は第１の負帰還回路によって制
御され、したがって可変容量形ポンプの吐出圧力は流量
にかかわらず一定に保持される。また、圧力制御状態に
おいて、可変容量形ポンプからの作動油の第１の圧力検
出手段によって検出される検出圧力が、目標圧力設定手
段によって設定されている目標圧力を越えると、可変容
量形ポンプからの作動油の一部が電磁リリーフ弁を介し
てリリーフされる。このとき、リリーフ流量が多い場
合、電磁リリーフ弁のオーバライド特性により差圧信号
が大きくなる特徴がある。すなわちリリーフ流量を直接
検知しなくても差圧信号のレベルによりリリーフ流量を
検出できる。この差圧信号を規定値の小さな値となるよ
うにポンプ流量を低減させ、リリーフ流量を最小値に制
御する。第１の圧力検出手段による検出圧力、すなわち
可変容量形ポンプからの作動油の圧力と、第２の圧力検
出手段による検出圧力、すなわち電磁リリーフ弁のパイ
ロット圧力との圧力差は、ヒステリシスが存在せず、ま
た電磁リリーフ弁を介してのリリーフ流量と実質上比例
関係にあり、それ故に、この第１の圧力検出手段の検出
圧力と第２の圧力検出手段の圧力差を利用することによ
って、電磁リリーフ弁からのリリーフ量を高精度に制御
することができる。なお、第１の検出圧力手段の検出圧
力が第２の圧力検出手段の検出圧力よりも小さいときに
は、流量制御状態とするために、切換制御手段の作用に
よって、目標流量設定手段によって設定される目標流量
の信号が入力信号として第２の減算回路に与えられ、目
標流量となるように第２の負帰還回路が作動される。

【０００７】また本発明は、前記目標圧力設定手段から
の目標圧力の信号と、前記第１の補償回路からの圧力補
正信号と、前記差圧演算回路からの差圧の信号とを演算
する第３の演算回路をさらに備えていることを特徴とす
る。本発明に従えば、可変容量形ポンプからの作動油の
圧力は、目標圧力設定手段からの目標圧力の信号、第１
の補正回路からの圧力補正信号および差圧演算回路から
の差圧の信号を利用して制御され、特に差圧演算回路か
らの差圧の信号は、可変容量形ポンプの容量変化等のと
きに発生するサージ圧力も検知することができるので、
サージ圧力を抑えることができる。

【０００８】さらに本発明は、作動油の圧力を電磁リリ
ーフ弁によって制御する作動油の制御装置において、作
動油の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記電磁
リリーフ弁のパイロット圧力を検出する第２の圧力検出
手段と、前記第１および第２の圧力検出手段の検出圧力
の差圧を演算する差圧演算回路とを備え、前記電磁リリ
ーフ弁に供給される電流は、前記差圧演算回路による検
出圧力の差圧を１つのパラメータとして制御され、これ
によって前記電磁リリーフ弁のリリーフ圧力が制御され
ることを特徴とする作動油の制御装置である。本発明に
従えば、第１の圧力検出手段による検出圧力、すなわち
作動油の圧力と、第２の圧力検出手段による検出圧力、
すなわち電磁リリーフ弁のパイロット圧力との圧力差
は、ヒステリシスが存在せず、また可変容量形ポンプの
容量変化等のときに発生するサージ圧力も検知すること
ができるので、作動油の圧力を高精度に一定に保持する
ことができ、またサージ圧力を抑えることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に従う可変容量形
ポンプの制御装置の一実施形態の電気的構成を示すブロ
ック図である。この電気的構成によって、図２に示され
る可変容量形ポンプの１つとしての可変容量形斜板式ア
キシアルピストンポンプ１から吐出される作動油の圧力
および流量が制御される。図２において、ポンプ１から
の作動油によって、射出成形機における溶融された合成
樹脂が金型に一定の圧力に保たれたままで、その金型内
への合成樹脂の流れに応じて射出の流量、したがって作
動油の流量を追随させることができる。ポンプ本体２と
補助ポンプ３とはそれらの回転軸が連結され、駆動源に
よって一定速度で回転駆動される。ポンプ本体２からの
作動油は管路４からシリンダなどのアクチュエータに供
給される。管路４には、管路５を介して電磁リリーフ弁
６が接続され、管路７を介して作動油の一部がタンクに
戻される。図２に示されるポンプ１の構成では、流量制
御のために油圧比例制御弁１５および電磁比例制御弁１
９が用いられ、構成が比較的簡単であるという利点があ
る。

【００１０】図３は、電磁リリーフ弁６の一例を示す簡
略化された断面図である。弁ハウジング８には第１弁座
９ａが形成され、第１弁体１０ａが第１ばね１１ａのば
ね力によって着座する方向にばね力が与えられている。
この弁ハウジング８には、また、第２弁座９ｂが形成さ
れ、第２弁体１０ｂが第２ばね１１ｂのばね力によって
着座する方向にばね力が付与されている。第２弁体１０
ｂにはプランジャ２１１が付設され、電磁コイル１２が
励磁されることによって、プランジャ２１１が第２弁体
１０ｂの方向に移動してこれに作用する。管路５と第１
弁体１０ａの背面側とはパイロット流路１１２を介して
連通され、このパイロット流路１１２に作用する圧力は
第１弁体１０ａを着座する方向に作用する。パイロット
流路１１２には、そこを流れる作動油の流路を規制する
絞り部材１１４が配設されている。したがって第１弁体
１０ａに作用する管路５の圧力が、パイロット流路１１
２のパイロット圧力と第１ばね１１ａのばね力とに打ち
勝つと、第１弁体１０ａは弁座９ａから離間し、作動油
の一部が管路５から管路７に流れる。また、第２弁体１
０ｂの背面側は流路２１４を介して油タンク２１５に連
通されている。したがって、第２弁体１０ｂに作用する
第１弁体１０ａの背面側の圧力が、電磁コイル１２によ
る電磁力と第２ばね１１ｂのばね力とに打ち勝つと、第
２弁体１０ｂは弁座９ｂから離間し、第１弁体１０ａの
背面側の作動油の一部が流路２１４を介して油タンク２
１５に流れる。

【００１１】本実施形態では、管路５に第１の圧力検出
手段１３が配設され、またチョーク流路１１２に連通す
る流路１１３には第２の圧力検出手段１１４が配設され
ている。第１および第２の圧力検出手段１３，１１４は
流体の圧力を検出する圧力計から構成することができ、
第１の圧力検出手段１３は、管路５の作動油の圧力、換
言するとポンプ本体２から管路４を通して送給される作
動油の圧力を検出し、また第２の圧力検出手段１１４
は、チョーク流路１１２の圧力、換言すると、絞り部材
１１４を介して弁体１０の背面側に作用する作動油の圧
力を検出する。

【００１２】ポンプ１の斜板である可変要素の傾斜角度
を変化させるために、補助ポンプ３からの作動油が管路
１４を経て、小ピストン１１５のための小シリンダ室１
１６に供給されるとともに、油圧比例制御弁１５を介し
て大ピストン１６のための大シリンダ室１７に供給され
る。斜板、したがってピストン１６の変位位置は、ポテ
ンショメータなどによって実現される位置検出手段１８
によって検出され、これによって斜板の傾斜角度、した
がって管路４から吐出される作動油の流量が検出される
ことになる。したがって、この位置検出手段１８は、以
下の説明では、流量検出手段と呼ぶことにする。管路１
４からの作動油は、電磁比例制御弁１９から管路２０を
経て、油圧比例制御弁１５のシリンダ室２１に与えら
れ、油圧比例制御弁１５から管路２２を経て前記シリン
ダ室１７への作動油の状況が連続的に変化させることが
できる。

【００１３】本実施形態では、油圧比例制御弁１５の偏
倚ばね１５ａの偏倚力とシリンダ室２１に作用する作動
油の圧力とがつり合っているときには、この油圧比例制
御弁１５は図２に示す中立位置に保持され、ポンプ１の
斜板はその角度位置に保持される。これに対し、作動油
の圧力が上昇（または低下）してその圧力が偏倚ばね１
５ａの偏倚力よりも大きく（または小さく）なると、比
例制御弁１５は図２において左方（または右方）に移動
して管路２２と管路１１７（または１４）とが比例制御
弁１５を介して連通され、大シリンダ室１７内の作動油
が管路２２，１１７を通して戻される（または管路１４
からの作動油が管路２２を通して大シリンダ室１７に供
給される）。したがって、大ピストン１６が図２におい
て右方（または左方）に移動され、斜板の傾斜角度が大
きく（または低く）なり、ポンプ本体２からの吐出量が
低下（または増大）する。

【００１４】図３に示される一例の電磁リリーフ弁６
は、図１において伝達関数がＧｐ２を有する制御回路３
２として等価的に置き換えられる。また図２に示される
ポンプ１は、図１において参照符３２ａで示されるよう
に伝達関数Ｇｑ２を有する制御回路３２ａとして等価的
に置き換えられる。この伝達関数Ｇｑ２の制御回路３２
ａは、ポンプ本体２、補助ポンプ３、油圧比例制御弁１
５、斜板、その斜板を駆動するピストン１６および電磁
比例制御弁１９などを等価的に含む。図１のライン１１
８に導出される制御量は、第２の圧力検出手段１１４に
よる作動油の検出圧力の信号が導出されるラインであ
る。また、ライン１１９に導出される制御量は、第１の
圧力検出手段１３による作動油の検出圧力の信号が導出
されるラインである。さらに制御回路３２ａからライン
１１８ａを介して導出される信号は、斜板の変位位置を
検出する流量検出手段１８が表す管路４からの作動油の
検出流量の信号が導出されるラインである。圧力制御を
行う第１の負帰還回路２４と作動油の流量を制御する第
２の負帰還回路２４ａとは類似の構成を有し、対応する
部分には同一の数字に添え字ａを付して示す。

【００１５】ポンプ本体２から管路４に供給される作動
油の圧力のための目標圧力は、目標圧力設定手段２５に
おいて設定される。この目標圧力の信号はライン２６か
らフィードフォワード制御を行うための伝達関数Ｇｐ１
を有するオープン制御回路３１に与えられるとともに、
第１の減算回路３４の一方の入力に与えられる。第１の
圧力検出手段１３からの出力はライン２７を介して第１
の減算回路３４の他方の入力に与えられる。この第１の
減算回路３４は、目標圧力の信号から検出圧力Ｐａの信
号を減算した第１の偏差を表す信号をライン２８に導出
して第１の補償回路２９に与える。オープン制御回路３
１の出力と第１の補償回路２９からライン７７に導出さ
れる圧力補正信号とは、第１の演算回路７５において加
算される。第１の演算回路７５からライン７８に導出さ
れる信号は、演算回路１２０に送給され、この演算回路
１２０にて演算処理されて、ライン１２１から電磁リリ
ーフ弁６の電磁コイル１２に与えられる。さらにまた位
相進み補償回路７９が備えられる。第１の補償回路２９
は、第１の減算回路３４の出力に応答して、第１の偏差
が零となるようにするための圧力補正信号を求めてライ
ン７７に導出する。

【００１６】本実施形態においては、第１の圧力検出手
段１３の検出圧力Ｐｄの信号はライン１１９に導出され
た後、ライン１２３を通って差圧演算回路１２２に送給
され、また第２の圧力検出手段１１４の検出圧力Ｐｃの
信号はライン１２４に導出された後、差圧演算回路１２
２に送給される。差圧演算回路１２２は、第１の圧力検
出手段１３の検出信号Ｐｄの信号から第２の圧力検出手
段１１４の検出圧力Ｐｃの信号を減算してその検出圧力
の差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）を生成する。差圧演算回路１２２
からの差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）の信号は、ライン１２５に導
出され、伝達関数ＨＰ５を有する制御回路１２６に与え
られた後、ライン１２７を通して演算回路１２０に送給
され、演算回路１２０は、第１の演算回路７５からの信
号からこのライン１２７からの信号を減算して電磁コイ
ル１２に与える。

【００１７】ポンプ１の管路４から吐出される作動油の
吐出流量は、目標流量設定手段２５ａにおいて設定され
る。その出力はライン２６ａを経て切換スイッチ手段８
０の切換スイッチ８１における一方の個別接点８２に与
えられる。切換スイッチ８１はもう１つの個別接点８３
を有する。共通接点８４は、個別接点８２または８３に
切換わって導通することができる。共通接点８４からの
出力はライン８５から伝達関数Ｇｑ１を有するオープン
制御回路３１ａに与えられる。このオープン制御回路３
１ａの出力は、第２演算回路７５ａに与えられ、第２補
償回路２９ａからライン７７ａに導出される流量補正信
号に加算されて演算される。第２演算回路７５ａの出力
は、ライン７８ａを経て、ポンプ１の電磁比例制御弁１
９に与えられ、これによってピストン１６、したがって
斜板が角変位駆動され、吐出流量が変化される。

【００１８】流量検出手段１８によって検出されるポン
プ本体２からライン４に吐出される作動油の検出流量の
信号はライン２７ａから第２の減算回路３４ａの一方の
入力に与えられ、この第２の減算回路３４ａにはライン
８５からの入力信号が他方の入力に与えられる。第２の
減算回路３４ａは、ライン８５からの入力信号からライ
ン２７ａの検出流量の信号を減算し、その第２の偏差を
表す信号をライン２８ａに導出して第２の補償回路２９
ａに与える。第２の補償回路２９ａは、第２の減算回路
３４ａの出力に応答し、第２の偏差が零となるように斜
板、したがってピストン１６を変化するための流量補正
信号を前述のようにライン７７ａに導出する。流量検出
手段１８の出力はまた、位相進み補償回路７９ａに与え
られ、その位相進み補償回路７９ａの出力は、演算回路
７５ａに与えられて減算され、この演算回路７５ａから
ライン７８ａに導出される信号によって、前述のように
電磁比例制御弁１９が制御される。

【００１９】図４は、電磁リリーフ弁６の圧力オーバラ
イド特性を示すグラフである。目標圧力設定手段２５の
目標圧力となるようにするための管路４における作動油
の圧力制御動作状態において、電磁リリーフ弁６はクラ
ッキング圧においてはリリーフ流量Ｑは零であるがこの
クラッキング圧よりもわずかに高くなると、電磁リリー
フ弁６が開放されて、わずかなリリーフ流量でライン７
から作動油の一部が流れ出される。上記目標圧力以上で
は、目標圧力を上記クラッキング圧力よりも幾分高い圧
力に設定すると、上記目標圧力においてわずかなリリー
フ流量でライン７を通して作動油の一部がリリーフされ
る。図４のラインＬ１で示されるように、そのリリーフ
流量と第１および第２の圧力検出手段１３，１１４の検
出圧力の差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）とは、目標流量を越える範
囲では実質上比例関係で増大する特性を有する。リリー
フ流量が多くなると、その圧力オーバライド特性によっ
て、圧力が目標圧力よりも高くなる傾向がある。したが
って第１の補償回路２９からライン７７に導出される圧
力補正信号は、第１の圧力検出手段１３によって検出さ
れる検出圧力を下げる偏差信号であり、この圧力補正信
号のレベルは、上記わずかなリリーフ流量を超える不必
要なリリーフ流量と一次関数の関係、たとえば比例関係
にある。

【００２０】本実施形態では、流量検出手段１８によっ
て検出される作動油の検出流量の信号に、オーバライド
特性における圧力上昇とほぼ同一の関係にある第１圧力
検出手段１３と第２の圧力検出手段１１４の検出圧力と
の差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）の信号を加算し、この値を圧力制
御動作中において第２の負帰還回路２４ａの目標流量と
なる入力信号として与える。すなわち図４においてリリ
ーフ流量Ｑ１の場合第１および第２の圧力検出手段１
３，１１４の検出圧力の差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）が増大して
参照符８７で示される圧力差Ｐ１になったとき、第１の
補償回路２９からライン７７に導出される圧力補正信号
は、圧力差ΔＰ１だけ圧力を減少させる偏差信号であっ
て、このときのリリーフ流量Ｑ１が零に近いわずかなリ
リーフ流量（目標圧力におけるリリーフ流量）となるよ
うに、第２の補償回路２９ａの目標流量となる入力信号
として、次に述べるように、ライン８５に与えられる。
こうして無駄となる大きなリリーフ流量Ｑ１が生じるこ
とを防ぎ、無駄流量をできるだけ小さくすることが可能
になる。

【００２１】本実施形態では、切換制御手段８８が設け
られる。この切換制御手段８８における第２の演算回路
８９は、差圧演算回路１２２からの差圧の信号が正であ
るときにのみその差圧の信号をライン９０に導出する比
較回路９１と、ライン９０を介する差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）
の信号に応答し伝達関数Ｈｐ４を有する制御回路９２と
を有する。差圧演算回路１２２の差圧が正であるという
ことは、第１の圧力検出手段１３によって検出される検
出圧力が、第２の圧力検出手段１１４によって検出され
る検出圧力を超えるときであり、そのときの圧力差の信
号が上述のように演算回路９３に与えられる。演算回路
９３は、流量検出手段１８のライン２７ａを介する検出
流量の信号から第１の演算回路８９における制御回路９
２からの出力とを減算して、検出流量から前記差を減算
した流量を表す信号を、ライン９４に導出して、切換ス
イッチ８１の個別接点８３に与える。差圧演算回路１２
２からの圧力差の信号はヒステリシス特性を有しておら
ず、また補正のための信号も含んでいないので誤差の少
ないものであり、それゆえに、この信号を利用すること
によって後述する作動油の流量制御を高精度に行うこと
ができる。

【００２２】切換スイッチ８１とともに切換スイッチ手
段８０を構成する切換スイッチ制御手段９５は、第１の
補償回路２９の圧力補正信号が負であるとき、すなわち
第１の圧力検出手段１３の検出圧力が目標圧力設定手段
２５によって設定された目標圧力を超えるとき、切換ス
イッチ８１の共通接点８４を個別接点８３に導通し、こ
れによって演算回路９３の出力をライン８５を介して第
２の補償回路２９ａの目標圧力となる入力信号として与
える。切換スイッチ制御手段９５はまた、第１の補償回
路２９の圧力補正信号に応答し、第１の圧力検出手段１
３の検出圧力が上記目標圧力以下であるとき、切換スイ
ッチ８１の共通接点８４を個別接点８２に導通し、これ
によって目標流量設定手段２５ａからの目標流量の信号
を、ライン２６ａからライン８５に与えて第２の補償回
路２９ａの入力信号とし、作動油の圧力を目標圧力に上
昇して到達させることを可能にする。

【００２３】第１の補償回路２９の具体的な構成につい
て、再び図１を参照して説明する。第１の減算回路３４
からライン２８に導出される第１の偏差の信号は、伝達
関数Ｈｐ１を有する補償回路５１に与えられ、その出力
はリミタ５０に与えられる。リミタ５０は図５に示され
るように、入力される補償回路５１からの信号がＭ１〜
Ｍ２を超えるとき、出力をＭ１，Ｍ２に制限する。第１
のリミタ５０の出力は、演算回路６５において加算され
る。ライン２８を介する第１の減算回路３４の出力はま
た、スイッチ７６を介して伝達関数Ｈｐ２を有する補償
回路６２に与えられる。この補償回路６２の出力は、積
分補償回路６１に与えられて積分動作が行われる。積分
補償回路６１の出力は第２のリミタ６０に与えられ、前
述の図５と同様なリミタ動作が行われる。演算回路６５
は、リミタ６０の出力を、前述のリミタ５０の出力とと
もに加算し、ライン７７に圧力補正信号として導出す
る。

【００２４】第１の補償回路２９におけるレベル弁別手
段９６は、第１の減算回路３４からライン２８に導出さ
れる第１の偏差の絶対値が、予め定める値を超えると
き、スイッチ７６を遮断し、これによって補償回路６
２、積分補償回路６１および第２リミタ６０の働きを休
止させる。またこのレベル弁別手段９６は、第１の偏差
の絶対値が前記予め定める値以下であることを弁別した
ときには、スイッチ７６を導通して積分補償回路６１に
よる積分動作を許容する。

【００２５】図６は、第１の補償回路２９の動作を説明
するための波形図である。目標圧力設定手段２５からラ
イン２６に導出される信号は図６（１）に示される階段
波形を有するものとする。このとき第１の減算回路３４
からライン２８に導出される第１の偏差の波形は図６
（２）に示されるとおりである。図６（２）に示される
弁別レベルＨε１，Ｌε１の各絶対値は等しく選ばれて
も良い。補償回路５１は、図６（３）の参照符９７で示
される波形を有する信号を導出し、第１のリミタ５０
は、図６（３）の実線で示されるように、補償回路５１
の出力を参照符９８で示されるように制限して加算回路
６５に与える。

【００２６】レベル弁別手段９６は、第１の減算回路３
４からライン２８に導出される第１の偏差を、上下の弁
別レベルＨε１，Ｌε１でレベル弁別し、その範囲Ｈε
１〜Ｌε１の範囲外であるときスイッチ７６は遮断され
る。時刻ｔ１以降において第１の偏差が前述の上下の弁
別レベルＨε１〜Ｌε１以内にあるので、スイッチ７６
が導通され、したがって積分補償回路６１からは図６
（４）の参照符９９で示される波形を有する積分信号が
得られる。第２のリミタ６０は、この積分補償回路６１
の出力を参照符１００で示されるように制限し、この図
６（４）の実線で示される波形を有する信号を加算回路
６５に与える。こうして第１の補償回路２９およびオー
プン制御回路３１および位相進み補償回路７９の働きに
よって、ライン７８には、図６（５）で示される電磁リ
リーフ弁６による圧力制御のための信号が得られる。

【００２７】ポンプ１の作動油の流量に関する第２の補
償回路２９ａは、前述の第１補償回路２９と同様な構成
を有し、同一の数字に添え字ａを付して対応する部分を
示す。この第２の補償回路２９では、前述の第１の補償
回路２９の説明に関する圧力を流量と読み代え、また電
磁リリーフ弁６を制御する代りに、ピストン１６、した
がって斜板を変位するための電磁比例制御弁１９を動作
させるものと読み換えればよい。

【００２８】位相進み補償回路７９において、ライン２
３から得られる第１の圧力検出手段１３の出力は、伝達
関数Ｈｐ３を有する補償回路７３に与えられ、その補償
回路７３の出力は、位相進み回路７４に与えられ、その
位相進み回路７４の出力は、演算回路７５において減算
される。これによってライン７８から導出される信号
は、電磁リリーフ弁６による作動油の圧力のオーバシュ
ートを抑えて、その後の減衰を速めることができるよう
になる。このことはもう１つの作動油の流量のための位
相進み補償回路７９ａに関しても同様であり、ピストン
１６および斜板の変位による流量のオーバシュートを抑
えて、その後の減衰を早めめることを可能にしている。

【００２９】また本実施形態においては、演算回路７５
にて演算された信号がさらに演算回路１２０に送給さ
れ、この演算回路１２０にて演算回路７５からの信号に
差圧演算回路１２２からの差圧（Ｐｄ−Ｐｃ）の信号
（伝達関数ＨＰ５を有する制御回路１２６を通った後の
信号）が減算される。このように差圧演算回路１２２の
差圧の信号を利用することによって、シリンダなどのア
クチュエータ作動時等にて発生するサージ圧力も検出す
ることができ、この差圧の信号を利用して作動油の圧力
を制御することによってサージ圧力を低減させる制御が
可能となり、高精度な圧力制御において問題となりやす
いサージ圧力を著しく低減することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の請求項１の可変容量形ポンプの
制御装置によれば、可変容量形ポンプからの作動油は電
磁リリーフ弁によって制御され、この電磁リリーフ弁は
第１の負帰還回路によって制御され、したがって可変容
量形ポンプの吐出圧力は流量にかかわらず一定に保持さ
れる。また、圧力制御状態において、可変容量形ポンプ
からの作動油の第１の圧力検出手段によって検出される
検出圧力が、目標圧力設定手段によって設定されている
目標圧力を越えると、可変容量形ポンプからの作動油の
一部が電磁リリーフ弁を介してリリーフされる。このと
き、リリーフ流量が多い場合、電磁リリーフ弁のオーバ
ライド特性により差圧信号が大きくなる特徴がある。す
なわちリリーフ流量を直接検知しなくても差圧信号のレ
ベルによりリリーフ流量を検出できる。この差圧信号を
規定値の小さな値となるようにポンプ流量を低減させ、
リリーフ流量を最小値に制御する。第１の圧力検出手段
による検出圧力、すなわち可変容量形ポンプからの作動
油の圧力と、第２の圧力検出手段による検出圧力、すな
わち電磁リリーフ弁のパイロット圧力との圧力差は、ヒ
ステリシスが存在せず、また電磁リリーフ弁を介しての
リリーフ流量と実質上比例関係にあり、それ故に、この
第１の圧力検出手段の検出圧力と第２の圧力検出手段の
圧力差を利用することによって、電磁リリーフ弁からの
リリーフ量を高精度に制御することができる。なお、第
１の検出圧力手段の検出圧力が第２の圧力検出手段の検
出圧力よりも小さいときには、流量制御状態とするため
に、切換制御手段の作用によって、目標流量設定手段に
よって設定される目標流量の信号が入力信号として第２
の減算回路に与えられ、目標流量となるように第２の負
帰還回路が作動される。

【００３１】また本発明の請求項２の可変容量形ポンプ
の制御装置によれば、可変容量形ポンプからの作動油の
圧力は、目標圧力設定手段からの目標圧力の信号、第１
の補正回路からの圧力補正信号および差圧演算回路から
の差圧の信号を利用して制御され、特に差圧演算回路か
らの差圧の信号は、可変容量形ポンプの容量変化等のと
きに発生するサージ圧力も検知することができるので、
サージ圧力を抑えることができる。

【００３２】さらに本発明の請求項３の作動油の制御装
置によれば、電磁リリーフ弁に供給される電流は差圧演
算回路による検出圧力の差圧を１つのパラメータとして
制御され、これによって電磁リリーフ弁のリリーフ圧力
が制御される。第１の圧力検出手段による検出圧力、す
なわち作動油の圧力と、第２の圧力検出手段による検出
圧力、すなわち電磁リリーフ弁のパイロット圧力との圧
力差は、ヒステリシスが存在せず、また可変容量形ポン
プの容量変化等のときに発生するサージ圧力も検知する
ことができるので、作動油の圧力を高精度に一定に保持
することができ、またサージ圧力を抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変容量形ポンプの制御装置の一実施
形態の全体の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の制御装置における制御回路で示される油
圧回路の具体的な構成を示す図である。

【図３】図２の油圧回路における電磁リリーフ弁の一例
の具体的な構成を示す断面図である。

【図４】電磁リリーフ弁のリリーフ流量と第１および第
２の圧力検出手段による検出圧力の差圧との関係を説明
するための図である。

【図５】図１の制御装置におけるリミタの入出力特性を
示す図である。

【図６】図１の制御装置の動作を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 可変容量形斜板式アキシアルピストンポンプ ６ 電磁リリーフ弁 １３ 第１の圧力検出手段 １６ ピストン １８ 位置検出手段（流量検出手段） ２４ 第１の負帰還回路 ２４ａ 第２の負帰還回路 ２５ 目標圧力設定手段 ２５ａ 目標流量設定手段 ２９ 第１の補償回路 ２９ａ 第２の補償回路 ３１，３１ａ オープン制御回路 ３４ 第１の減算回路 ３４ａ 第２の減算回路 ７５，７５ａ 第２の演算回路 ７９，７９ａ 位相進み補償回路 ８０，９５ 切換スイッチ手段 ８１ 切換スイッチ ８８ 切換制御手段 ８９ 第１の演算回路 ９６ レベル弁別手段 １１４ 第２の圧力検出手段 １２０ 演算回路 １２２ 差圧演算回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変要素を変化することによって作動油
   の吐出流量を変化させることができる可変容量形ポンプ
   からの作動油の圧力を、電磁リリーフ弁によって制御す
   る可変容量形ポンプの制御装置において、 前記可変容量形ポンプからの作動油の圧力を制御するた
   めの第１の負帰還回路であって、前記可変容量形ポンプ
   からの作動の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前
   記電磁リリーフ弁のパイロット圧力を検出する第２の圧
   力検出手段と、前記第１および第２の圧力検出手段の検
   出圧力の差圧を演算する差圧演算回路と、前記可変容量
   ポンプからの作動油の目標圧力を設定する目標圧力設定
   手段と、前記第１の圧力検出手段からの検出圧力の信号
   と前記目標圧力設定手段によって設定された目標圧力と
   の第１の偏差を求める第１の減算回路と、前記第１の減
   算回路の出力に応答し、前記第１の偏差が零になるよう
   に圧力補正信号を求めて前記電磁リリーフ弁を制御する
   第１の補償回路とを有する第１の負帰還回路と、 第２の負帰還回路であって、前記可変容量形ポンプから
   の作動油の流量を検出する流量検出手段と、前記流量検
   出手段からの検出流量の信号と入力信号との第２の偏差
   を求める第２の減算回路と、前記第２の減算回路の出力
   に応答し、前記第２の減算回路によって求めた第２の偏
   差が零となるように前記可変要素を変化させる第２の補
   償回路とを有する第２の負帰還回路と、 前記可変容量形ポンプから送給される作動油の目標流量
   を設定する目標流量設定手段と、 前記第１の圧力検出手段の検出圧力が前記目標圧力設定
   手段の目標圧力より大きいとき、前記差圧演算回路から
   の差圧信号と前記流量検出手段からの検出流量の信号と
   を演算して、作動油のリリーフ流量が小さくなるように
   前記第２の減算回路に与え、一方前記第１の圧力検出手
   段の検出圧力が前記目標圧力設定手段の目標圧力より小
   さいとき、前記目標流量設定手段からの目標流量の信号
   を前記第２の減算回路に与える切換制御手段と、 を備えたことを特徴とする可変容量形ポンプの制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記目標圧力設定手段からの目標圧力の
   信号と、前記第１の補償回路からの圧力補正信号と、前
   記差圧演算回路からの差圧の信号とを演算する演算回路
   をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の可
   変容量形ポンプの制御装置。
3. 【請求項３】 作動油の圧力を電磁リリーフ弁によって
   制御する作動油の制御装置において、 作動油の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、 前記電磁リリーフ弁のパイロット圧力を検出する第２の
   圧力検出手段と、 前記第１および第２の圧力検出手段の検出圧力の差圧を
   演算する差圧演算回路とを備え、 前記電磁リリーフ弁に供給される電流は、前記差圧演算
   回路による検出圧力の差圧を１つのパラメータとして制
   御され、これによって前記電磁リリーフ弁のリリーフ圧
   力が制御されることを特徴とする作動油の制御装置。