JPH11324931A - 電動式ポンプの制御方法 - Google Patents
電動式ポンプの制御方法Info
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- JPH11324931A JPH11324931A JP13052998A JP13052998A JPH11324931A JP H11324931 A JPH11324931 A JP H11324931A JP 13052998 A JP13052998 A JP 13052998A JP 13052998 A JP13052998 A JP 13052998A JP H11324931 A JPH11324931 A JP H11324931A
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- Japan
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- piston
- solid element
- stroke
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- reciprocating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動式ポンプにおいて、ピストンの往復動作
周波数の限界を高めて、吐出量の大幅な向上を図る。 【解決手段】 ピストンの吐出行程を行う固体素子の伸
長動作時間ｔ1 を、前記ピストンの吸入行程を行う前記
固体素子の縮長動作時間ｔ2 よりも短く設定すること
で、ピストンの１往復の所要時間Ｔを短くする。
周波数の限界を高めて、吐出量の大幅な向上を図る。 【解決手段】 ピストンの吐出行程を行う固体素子の伸
長動作時間ｔ1 を、前記ピストンの吸入行程を行う前記
固体素子の縮長動作時間ｔ2 よりも短く設定すること
で、ピストンの１往復の所要時間Ｔを短くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電動式ポンプの制御
方法に関し、特に車両用ブレーキ装置の油圧発生源とし
て用いた際に流体の吐出量を向上させることができる電
動式ポンプの制御方法に関するものである。
方法に関し、特に車両用ブレーキ装置の油圧発生源とし
て用いた際に流体の吐出量を向上させることができる電
動式ポンプの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両用ブレーキ装置は、アンチロ
ックブレーキシステムの装備や、トラクションコントロ
ールシステムの装備など、ブレーキ機能のインテリジェ
ント化が活発に行われている。そして、このようなイン
テリジェント化に伴い、油圧発生源としてブレーキ装置
に組み込まれるポンプの電動化や小型化が必要不可欠に
なってきている。
ックブレーキシステムの装備や、トラクションコントロ
ールシステムの装備など、ブレーキ機能のインテリジェ
ント化が活発に行われている。そして、このようなイン
テリジェント化に伴い、油圧発生源としてブレーキ装置
に組み込まれるポンプの電動化や小型化が必要不可欠に
なってきている。
【０００３】このような背景から、従来より、ハウジン
グ内のピストンの往復動で流体の吐出を行うポンプ部
と、ピストンに接続すると共に電気的に制御可能な固体
素子の伸縮動作によってピストンを往復動させるピスト
ン駆動部とを備えてなる電動式ポンプが種々提案されて
いる（例えば特開平７−１６７３２７号公報や特開平８
−３３４０８２号公報）。
グ内のピストンの往復動で流体の吐出を行うポンプ部
と、ピストンに接続すると共に電気的に制御可能な固体
素子の伸縮動作によってピストンを往復動させるピスト
ン駆動部とを備えてなる電動式ポンプが種々提案されて
いる（例えば特開平７−１６７３２７号公報や特開平８
−３３４０８２号公報）。
【０００４】この種の電動式ポンプは、例えば、固体素
子として圧電セラミックスや超磁歪素子を使用して、固
体素子の伸縮動作に伴うピストンの往復動の回数を制御
することで、流体の吐出量の調整を行っている。
子として圧電セラミックスや超磁歪素子を使用して、固
体素子の伸縮動作に伴うピストンの往復動の回数を制御
することで、流体の吐出量の調整を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の従
来の電動式ポンプでは、ピストンの吸入行程とピストン
の吐出行程とを、同一の周期で行うようにしている。即
ち、ピストンの吸入行程に要する時間をｔ2 とすると、
ピストンの１往復の所要時間は２ｔ2 となる。ところ
で、電動式ポンプにおいて、流体の吐出量を増大させ方
法は、ピストンのストロークやピストン径を大きくする
ことで、ピストンの１往復当たりの吐出量を増大させる
方法と、ピストンの１往復の所要時間２ｔ2 を短くし
て、単位時間当たりのピストンの往復回数を増大させる
方法とに大別できる。
来の電動式ポンプでは、ピストンの吸入行程とピストン
の吐出行程とを、同一の周期で行うようにしている。即
ち、ピストンの吸入行程に要する時間をｔ2 とすると、
ピストンの１往復の所要時間は２ｔ2 となる。ところ
で、電動式ポンプにおいて、流体の吐出量を増大させ方
法は、ピストンのストロークやピストン径を大きくする
ことで、ピストンの１往復当たりの吐出量を増大させる
方法と、ピストンの１往復の所要時間２ｔ2 を短くし
て、単位時間当たりのピストンの往復回数を増大させる
方法とに大別できる。
【０００６】しかし、前者の方法は、ポンプ自体の大型
化と同時に、ピストンやピストンを収容するハウジン
グ、ピストンを駆動する固体素子等の多くの部品の寸法
変更が必要となり、汎用性が重要視される車両用機器と
しては、不利な点が多い。
化と同時に、ピストンやピストンを収容するハウジン
グ、ピストンを駆動する固体素子等の多くの部品の寸法
変更が必要となり、汎用性が重要視される車両用機器と
しては、不利な点が多い。
【０００７】一方、後者の方法は、ピストンを往復動さ
せる固体素子の伸縮動作時間が短くなるように固体素子
の印加電流等を制御するもので、ピストンやハウジング
等の寸法変更を必要としないため、車両用機器としての
利点が多い。しかし、印加電流等を制御してピストンの
動作速度を高めた場合、ピストンがある動作速度に達す
ると吸入行程でキャビテーションが発生し、それ以上に
動作速度を高めることができなくなる。つまり、キャビ
テーションの発生のために、ピストンの往復動作周波数
を高めることには限界があり、吐出量の大幅な向上は望
めない。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、固
体素子の伸縮動作を駆動源とする電動式ポンプにおい
て、ピストンの往復動作周波数の限界を高めて、吐出量
の大幅な向上が実現できる電動式ポンプの制御方法を提
供することを目的とする。
せる固体素子の伸縮動作時間が短くなるように固体素子
の印加電流等を制御するもので、ピストンやハウジング
等の寸法変更を必要としないため、車両用機器としての
利点が多い。しかし、印加電流等を制御してピストンの
動作速度を高めた場合、ピストンがある動作速度に達す
ると吸入行程でキャビテーションが発生し、それ以上に
動作速度を高めることができなくなる。つまり、キャビ
テーションの発生のために、ピストンの往復動作周波数
を高めることには限界があり、吐出量の大幅な向上は望
めない。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、固
体素子の伸縮動作を駆動源とする電動式ポンプにおい
て、ピストンの往復動作周波数の限界を高めて、吐出量
の大幅な向上が実現できる電動式ポンプの制御方法を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る電動式ポンプの制御方法は、ハウジング
に収容したピストンの往復動で流体の吐出を行うポンプ
部と、前記ピストンに接続し電気的に制御可能な固体素
子の伸縮動作によって前記ピストンを往復動させるピス
トン駆動部とを備えた電動式ポンプの制御方法におい
て、前記ピストンに吐出行程をさせる前記固体素子の伸
長動作時間を、前記ピストンに吸入行程をさせる前記固
体素子の縮長動作時間よりも短く設定することを特徴と
する。
の本発明に係る電動式ポンプの制御方法は、ハウジング
に収容したピストンの往復動で流体の吐出を行うポンプ
部と、前記ピストンに接続し電気的に制御可能な固体素
子の伸縮動作によって前記ピストンを往復動させるピス
トン駆動部とを備えた電動式ポンプの制御方法におい
て、前記ピストンに吐出行程をさせる前記固体素子の伸
長動作時間を、前記ピストンに吸入行程をさせる前記固
体素子の縮長動作時間よりも短く設定することを特徴と
する。
【０００９】そして、上記構成によれば、キャビテーシ
ョンが発生しにくいピストンの吐出行程での動作時間
を、キャビテーションが発生し易いピストンの吸入行程
の動作時間よりも短くして、ピストンの１往復の所要時
間を短縮する。つまり、ピストンの吐出行程での駆動時
間だけ短くして、ピストンの吸入行程での動作時間を必
要限度内に止めておくことによってキャビテーションの
発生を抑えることで、ポンプの作動周波数を引き上げて
吐出量の向上を図ることができる。
ョンが発生しにくいピストンの吐出行程での動作時間
を、キャビテーションが発生し易いピストンの吸入行程
の動作時間よりも短くして、ピストンの１往復の所要時
間を短縮する。つまり、ピストンの吐出行程での駆動時
間だけ短くして、ピストンの吸入行程での動作時間を必
要限度内に止めておくことによってキャビテーションの
発生を抑えることで、ポンプの作動周波数を引き上げて
吐出量の向上を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電動式ポンプ
の制御方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明による電動式ポンプの制御方法
に適用されるポンプの一実施形態を示す構成図、図２は
図１の電動式ポンプの制御を示す動作図である。電動式
ポンプ１は、有底円筒状のハウジング３に収容したピス
トン５の往復動によって流体の吐出を行うポンプ部７
と、ピストン５に接続され、電気的に制御可能な固体素
子である超磁歪素子９の伸縮動作によってピストン５を
往復動させるピストン駆動部１１とを備えて構成され
る。
の制御方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明による電動式ポンプの制御方法
に適用されるポンプの一実施形態を示す構成図、図２は
図１の電動式ポンプの制御を示す動作図である。電動式
ポンプ１は、有底円筒状のハウジング３に収容したピス
トン５の往復動によって流体の吐出を行うポンプ部７
と、ピストン５に接続され、電気的に制御可能な固体素
子である超磁歪素子９の伸縮動作によってピストン５を
往復動させるピストン駆動部１１とを備えて構成され
る。
【００１１】ポンプ部７は、ハウジング３の開口端を塞
ぐ端壁材４によってピストン５との間に液室１２を画成
しており、端壁材４に貫通形成された吐出口１２ａと吸
入口１２ｂとにそれぞれチェック弁１４、１５を接続配
備している。吐出口１２ａのチェック弁１４はピストン
５の吐出行程時に流路を開き、吸入行程時には流路を閉
じる。一方、吸入口１２ｂのチェック弁１５は吸入行程
時に流路を開き、吐出行程時には流路を閉じる。端壁材
４とハウジング３との接触部にはシールリング１６が配
置されている。また、ピストン５が摺動するハウジング
３の内周面には、ピストン５との間をシールするピスト
ンシール１７が装備されている。ピストン５は、液室１
２内に配置した戻しスプリング１９によって、端壁材４
から離間する方向（即ち、固体素子である超磁歪素子９
に当接する方向）に付勢されている。
ぐ端壁材４によってピストン５との間に液室１２を画成
しており、端壁材４に貫通形成された吐出口１２ａと吸
入口１２ｂとにそれぞれチェック弁１４、１５を接続配
備している。吐出口１２ａのチェック弁１４はピストン
５の吐出行程時に流路を開き、吸入行程時には流路を閉
じる。一方、吸入口１２ｂのチェック弁１５は吸入行程
時に流路を開き、吐出行程時には流路を閉じる。端壁材
４とハウジング３との接触部にはシールリング１６が配
置されている。また、ピストン５が摺動するハウジング
３の内周面には、ピストン５との間をシールするピスト
ンシール１７が装備されている。ピストン５は、液室１
２内に配置した戻しスプリング１９によって、端壁材４
から離間する方向（即ち、固体素子である超磁歪素子９
に当接する方向）に付勢されている。
【００１２】ピストン駆動部１１は、磁界が加えられる
と伸長する特性を有する超磁歪素子９と、この超磁歪素
子９に磁界を加えるコイル２０と、コイル２０に磁界を
発生させる電流印加手段２２と、超磁歪素子９の伸縮動
作がピストン５に伝達されるよう超磁歪素子９とコイル
２０とを収容保持すると共にこれらを覆う閉磁気回路を
構成するヨーク２４とで構成される。但し、本実施形態
の場合、ヨーク２４は、ピストン５を摺動自在に保持す
るハウジング３と一体化されている。なお、戻しスプリ
ング１９は、超磁歪素子９の伸長動作を効率化させる予
負荷ばねを兼ねている。
と伸長する特性を有する超磁歪素子９と、この超磁歪素
子９に磁界を加えるコイル２０と、コイル２０に磁界を
発生させる電流印加手段２２と、超磁歪素子９の伸縮動
作がピストン５に伝達されるよう超磁歪素子９とコイル
２０とを収容保持すると共にこれらを覆う閉磁気回路を
構成するヨーク２４とで構成される。但し、本実施形態
の場合、ヨーク２４は、ピストン５を摺動自在に保持す
るハウジング３と一体化されている。なお、戻しスプリ
ング１９は、超磁歪素子９の伸長動作を効率化させる予
負荷ばねを兼ねている。
【００１３】超磁歪素子９の伸縮量は、コイル２０が発
生する磁界強度に比例する。即ち、ピストン５による吐
出行程は、コイル２０が発生する磁界強度を初期値から
所定値まで上げて、超磁歪素子９に所定の伸長動作をさ
せることで行い、また、吸入行程は、コイル２０が発生
する磁界強度を所定値から初期値まで低下させて、超磁
歪素子９に所定の縮長動作をさせることで行う。更に述
べれば、吐出行程の時は、コイル２０が発生する磁界が
初期値から所定値まで上昇するように、電流印加手段２
２からコイル２０に印加する電流を制御し、また、吸入
行程の時は、コイル２０が発生する磁界が所定値から初
期値まで降下するように、電流印加手段２２からコイル
２０に印加する電流を制御する。
生する磁界強度に比例する。即ち、ピストン５による吐
出行程は、コイル２０が発生する磁界強度を初期値から
所定値まで上げて、超磁歪素子９に所定の伸長動作をさ
せることで行い、また、吸入行程は、コイル２０が発生
する磁界強度を所定値から初期値まで低下させて、超磁
歪素子９に所定の縮長動作をさせることで行う。更に述
べれば、吐出行程の時は、コイル２０が発生する磁界が
初期値から所定値まで上昇するように、電流印加手段２
２からコイル２０に印加する電流を制御し、また、吸入
行程の時は、コイル２０が発生する磁界が所定値から初
期値まで降下するように、電流印加手段２２からコイル
２０に印加する電流を制御する。
【００１４】図２は、本実施形態において、ピストン５
を往復動作させる際、電流印加手段２２がコイル２０に
印加する際の電流特性線ｆを示している。この図２に示
すように、本実施形態では、ピストン５の吐出行程にお
いて電流印加手段２２がコイル２０に印加する電流の、
初期値から所定値まで上昇させる時の電流変化率（特性
線ｆの傾き）を、吸入行程における所定値から初期値ま
で降下させる時の電流変化率よりも大きく設定してい
る。つまり、吐出行程を実現する超磁歪素子９の伸長動
作時間ｔ1 を、吸入行程を実現する超磁歪素子９の縮長
動作時間ｔ2 よりも短く設定して、ピストン５の１往復
に要する所要時間の短縮化を図っている。
を往復動作させる際、電流印加手段２２がコイル２０に
印加する際の電流特性線ｆを示している。この図２に示
すように、本実施形態では、ピストン５の吐出行程にお
いて電流印加手段２２がコイル２０に印加する電流の、
初期値から所定値まで上昇させる時の電流変化率（特性
線ｆの傾き）を、吸入行程における所定値から初期値ま
で降下させる時の電流変化率よりも大きく設定してい
る。つまり、吐出行程を実現する超磁歪素子９の伸長動
作時間ｔ1 を、吸入行程を実現する超磁歪素子９の縮長
動作時間ｔ2 よりも短く設定して、ピストン５の１往復
に要する所要時間の短縮化を図っている。
【００１５】上記の電流印加手段２２による動作制御
は、キャビテーションの発生しにくいピストン５の吐出
行程を、キャビテーションの発生し易いピストン５の吸
入行程よりも短くすることで、ピストン５の１往復あた
りの所要時間を短縮させたものである。そのため、キャ
ビテーションの発生し易いピストン５の吸入行程での動
作時間の短縮は必要限度内に止めておくことができ、キ
ャビテーションの発生を抑えつつ、ピストン５の１往復
の所要時間Ｔを短縮化することができる。したがって、
図２に二点鎖線で示すようにピストン５の吐出行程の動
作時間を吸入行程の動作時間と同等に設定していた従来
の場合と比較すると、ポンプ１の往復動作周波数の限界
を高めて、吐出量の大幅な向上が実現可能になる。そし
て、このような制御を行うことで、吐出量の調整可能範
囲が広く、汎用性の高い電動式ポンプを提供することが
可能になる。
は、キャビテーションの発生しにくいピストン５の吐出
行程を、キャビテーションの発生し易いピストン５の吸
入行程よりも短くすることで、ピストン５の１往復あた
りの所要時間を短縮させたものである。そのため、キャ
ビテーションの発生し易いピストン５の吸入行程での動
作時間の短縮は必要限度内に止めておくことができ、キ
ャビテーションの発生を抑えつつ、ピストン５の１往復
の所要時間Ｔを短縮化することができる。したがって、
図２に二点鎖線で示すようにピストン５の吐出行程の動
作時間を吸入行程の動作時間と同等に設定していた従来
の場合と比較すると、ポンプ１の往復動作周波数の限界
を高めて、吐出量の大幅な向上が実現可能になる。そし
て、このような制御を行うことで、吐出量の調整可能範
囲が広く、汎用性の高い電動式ポンプを提供することが
可能になる。
【００１６】なお、上記の実施形態では、固体素子とし
て超磁歪素子を利用する場合を示したが、本発明は、固
体素子として、圧電セラミックス等を利用する場合にも
適用可能である。また、上記の電動式ポンプの各部の具
体的構造等は、上記実施形態に限定するものではなく、
本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更可能で
あることは言うまでもない。
て超磁歪素子を利用する場合を示したが、本発明は、固
体素子として、圧電セラミックス等を利用する場合にも
適用可能である。また、上記の電動式ポンプの各部の具
体的構造等は、上記実施形態に限定するものではなく、
本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更可能で
あることは言うまでもない。
【００１７】
【発明の効果】本発明の電動式ポンプの制御方法によれ
ば、キャビテーションの発生しにくいピストンの吐出行
程の動作時間を、キャビテーションの発生し易いピスト
ンの吸入行程の動作時間よりも短くすることで、ピスト
ンの１往復の所要時間を短縮化する。そのため、キャビ
テーションの発生し易いピストンの吸入行程での動作時
間の短縮は必要限度内に止めておくことができ、キャビ
テーションの発生を抑えつつ、ピストンの１往復の所要
時間を短縮することができる。従って、ピストンの吐出
行程の動作時間と吸入行程の動作時間を同等に設定して
いた従来の場合と比較すると、ポンプの作動周波数を引
き上げて流体の吐出量を大幅に向上させることができ
る。
ば、キャビテーションの発生しにくいピストンの吐出行
程の動作時間を、キャビテーションの発生し易いピスト
ンの吸入行程の動作時間よりも短くすることで、ピスト
ンの１往復の所要時間を短縮化する。そのため、キャビ
テーションの発生し易いピストンの吸入行程での動作時
間の短縮は必要限度内に止めておくことができ、キャビ
テーションの発生を抑えつつ、ピストンの１往復の所要
時間を短縮することができる。従って、ピストンの吐出
行程の動作時間と吸入行程の動作時間を同等に設定して
いた従来の場合と比較すると、ポンプの作動周波数を引
き上げて流体の吐出量を大幅に向上させることができ
る。
【図１】本発明に係る電動式ポンプの制御方法に適用さ
れるポンプの一実施形態による構成図である。
れるポンプの一実施形態による構成図である。
【図２】図２は図１の電動式ポンプの制御を示す動作図
である。
である。
１ 電動式ポンプ ３ ハウジング ５ ピストン ７ ポンプ部 ９ 超磁歪素子（固体素子） ２０ コイル ２２ 電流印加手段
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングに収容したピストンの往復動
で流体の吐出を行うポンプ部と、前記ピストンに接続し
電気的に制御可能な固体素子の伸縮動作によって前記ピ
ストンを往復動させるピストン駆動部とを備えた電動式
ポンプの制御方法において、 前記ピストンに吐出行程をさせる前記固体素子の伸長動
作時間を、前記ピストンに吸入行程をさせる前記固体素
子の縮長動作時間よりも短く設定することを特徴とする
電動式ポンプの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13052998A JPH11324931A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 電動式ポンプの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13052998A JPH11324931A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 電動式ポンプの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324931A true JPH11324931A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15036488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13052998A Pending JPH11324931A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 電動式ポンプの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11324931A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6170921B1 (en) * | 1999-01-21 | 2001-01-09 | Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc | Magnetostrictive brake actuation mechanism |
| JP2005098304A (ja) * | 2004-11-02 | 2005-04-14 | Konica Minolta Holdings Inc | マイクロポンプ |
| JP2009133321A (ja) * | 2002-06-03 | 2009-06-18 | Seiko Epson Corp | ポンプ |
| JP5953395B1 (ja) * | 2015-04-13 | 2016-07-20 | 三井造船株式会社 | 燃料供給装置 |
-
1998
- 1998-05-13 JP JP13052998A patent/JPH11324931A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6170921B1 (en) * | 1999-01-21 | 2001-01-09 | Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc | Magnetostrictive brake actuation mechanism |
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| JP2005098304A (ja) * | 2004-11-02 | 2005-04-14 | Konica Minolta Holdings Inc | マイクロポンプ |
| JP5953395B1 (ja) * | 2015-04-13 | 2016-07-20 | 三井造船株式会社 | 燃料供給装置 |
| WO2016167174A1 (ja) * | 2015-04-13 | 2016-10-20 | 三井造船株式会社 | 燃料供給装置および燃料供給方法 |
| JP2016200085A (ja) * | 2015-04-13 | 2016-12-01 | 三井造船株式会社 | 燃料供給装置 |
| CN107614863A (zh) * | 2015-04-13 | 2018-01-19 | 三井造船株式会社 | 燃料供给装置及燃料供给方法 |
| US10012195B2 (en) | 2015-04-13 | 2018-07-03 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Fuel supply device and fuel supply method |
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