JP2001090672A - Autonomous inverter driving hydraulic unit - Google Patents
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、インバータで可
変速モータを駆動して固定容量形油圧ポンプを駆動する
油圧ユニットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic unit for driving a fixed displacement hydraulic pump by driving a variable speed motor with an inverter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、油圧ユニットとしては、油圧ポン
プを駆動するサーボモータを、アクチュエータの動作に
応じて、圧力制御時には、外部（主機側）から入力され
た圧力指令信号と、圧力センサが検出した油圧ポンプの
吐出圧力を表す圧力信号との偏差を表す圧力制御信号で
制御する一方、流量制御時には、外部から入力された流
量指令信号と、回転センサが検出した流量に相当するサ
ーボモータの回転速度信号との偏差を表す流量制御信号
で制御するようにしたものがある（特開平５−１９６０
０１号公報）。2. Description of the Related Art Conventionally, as a hydraulic unit, a servomotor for driving a hydraulic pump is detected by a pressure sensor according to the operation of an actuator and a pressure command signal input from the outside (main engine side) and a pressure sensor during pressure control. Pressure control signal representing the deviation from the pressure signal representing the discharge pressure of the hydraulic pump.On the other hand, during flow control, the flow command signal input from outside and the rotation of the servomotor corresponding to the flow detected by the rotation sensor are controlled. There is one that is controlled by a flow control signal indicating a deviation from a speed signal (Japanese Patent Laid-Open No. 5-1960).
No. 01).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の油圧ユニットでは、外部から圧力指令信号と流量指
令信号を入力するために、入力信号線が必要であるた
め、油圧ユニットの回りがこの入力信号線と電源線とで
煩雑になるという問題があった。However, the conventional hydraulic unit requires an input signal line for inputting a pressure command signal and a flow rate command signal from the outside. There is a problem that the line and the power line become complicated.
【０００４】そこで、この発明の課題は、外部から入力
信号線を接続する必要のない油圧ユニットを提供するこ
とにある。It is an object of the present invention to provide a hydraulic unit which does not require an externally connected input signal line.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明の自律形インバータ駆動油圧ユニッ
トは、油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する可変速
モータと、この可変速モータを駆動するインバータと、
この油圧ポンプの負荷を検出する負荷センサと、上記可
変速モータまたは油圧ポンプの回転速度を検出する回転
センサと、上記油圧ポンプから吐出される流体の圧力お
よび流量が所定の値になるように、上記負荷センサと回
転センサとの出力に基づいて、インバータに制御信号を
出力するコントローラと、上記インバータとコントロー
ラに電力を供給する電源接続端子とを備え、外部からの
入力信号の接続端子を備えていないことを特徴としてい
る。In order to solve the above-mentioned problems, an autonomous inverter-driven hydraulic unit according to the present invention comprises a hydraulic pump, a variable speed motor for driving the hydraulic pump, and a variable speed motor. An inverter to drive,
A load sensor for detecting the load of the hydraulic pump, a rotation sensor for detecting the rotation speed of the variable speed motor or the hydraulic pump, and a pressure and a flow rate of the fluid discharged from the hydraulic pump are set to predetermined values. A controller for outputting a control signal to the inverter based on outputs of the load sensor and the rotation sensor; a power supply connection terminal for supplying power to the inverter and the controller; and a connection terminal for an external input signal. It is characterized by not having.
【０００６】上記構成によれば、上記電源接続端子を電
源装置に接続することにより、インバータとコントロー
ラに電力が供給される。上記コントローラは、外部から
圧力指令信号および流量指令信号を受けることなく、油
圧ポンプから吐出される流体の圧力および流量が所定の
値になるように、負荷センサと回転センサとの出力に基
づいて、インバータに制御信号を出力する。このよう
に、この自律形インバータ駆動油圧ユニットは、外部か
ら圧力指令信号および流量指令信号を受けることなく、
コントローラによって自律的にインバータを介して可変
速モータの回転数を制御して、油圧ポンプからの流体の
圧力および流量を所定の値に制御する。したがって、圧
力指令信号および流量指令信号用の入力信号線および接
続端子が省略できる。また、電源接続端子に電源装置を
接続するだけで、油圧ポンプの圧力、流量を所定の値に
制御でき、制御が簡単であると共に、配線が簡単にな
る。According to the above configuration, the power is supplied to the inverter and the controller by connecting the power supply connection terminal to the power supply device. The controller is configured to receive a pressure command signal and a flow rate command signal from the outside, and to control the pressure and the flow rate of the fluid discharged from the hydraulic pump to predetermined values, based on outputs of the load sensor and the rotation sensor, Outputs a control signal to the inverter. Thus, this autonomous inverter-driven hydraulic unit does not receive a pressure command signal and a flow command signal from outside,
The controller autonomously controls the rotation speed of the variable speed motor via the inverter, and controls the pressure and flow rate of the fluid from the hydraulic pump to predetermined values. Therefore, input signal lines and connection terminals for the pressure command signal and the flow rate command signal can be omitted. Further, by simply connecting the power supply device to the power supply connection terminal, the pressure and flow rate of the hydraulic pump can be controlled to predetermined values, so that the control is simple and the wiring is simple.
【０００７】請求項２の発明の自律形インバータ駆動油
圧ユニットは、請求項１に記載の自律形インバータ駆動
油圧ユニットにおいて、上記電源接続端子から入力され
た交流電力から直流電力を生成してインバータに供給す
るコンバータと、上記コンバータから直流電力を受けて
降圧してコントローラに供給するコントローラ用電源回
路とを備えることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided an autonomous inverter-driven hydraulic unit according to the first aspect, wherein the autonomous inverter-driven hydraulic unit generates DC power from the AC power input from the power supply connection terminal and supplies the DC power to the inverter. It is characterized by comprising a converter to be supplied, and a controller power supply circuit which receives DC power from the converter, steps down the voltage, and supplies it to the controller.
【０００８】上記構成によれば、上記コンバータは、電
源接続端子から供給された交流電力を直流電力に変換す
る。上記コントローラ用電源回路は、上記コンバータか
ら受けた直流電力を降圧してコントローラに供給する。
したがって、この自律形インバータ駆動油圧ユニット
は、電源が商用電源であっても、電源接続端子に商用電
源の電源線を接続するだけで、負荷センサと回転センサ
の出力に基づいて、固定容量形油圧ポンプから所定の圧
力および流量の流体を吐出できる。According to the above configuration, the converter converts AC power supplied from the power supply connection terminal into DC power. The controller power supply circuit reduces the DC power received from the converter and supplies the DC power to the controller.
Therefore, even if the power supply is a commercial power supply, this autonomous inverter-driven hydraulic unit only needs to connect the power line of the commercial power supply to the power supply connection terminal, and based on the outputs of the load sensor and the rotation sensor, the fixed displacement hydraulic A fluid having a predetermined pressure and flow rate can be discharged from the pump.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
【００１０】図１に示すように、この自律形インバータ
駆動油圧ユニットＪは、例えばギアポンプ、トロコイド
ポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプ等の固定容量形
油圧ポンプ１を例えばスイッチトリラクタンスモータ、
埋め込み磁石形モータ（ＩＰＭ）等の可変速モータ２で
駆動し、この可変速モータ２をインバータ３で駆動して
いる。上記固定容量型油圧ポンプ１の吐出流量に相当す
る可変速モータ２の回転速度を回転センサ６で検出し、
固定容量形油圧ポンプ１の吐出ラインの流体の圧力を負
荷センサの一例としての圧力センサ６で検出している。
上記インバータ３は、上記回転センサ５および圧力セン
サ６の出力を受けるコントローラ１１からの制御信号に
よって、図示しないトランジスタのスイッチングを制御
して、可変速モータ２を介して固定容量形油圧ポンプ１
の回転数を制御している。このコントローラ１１には、
この自律形インバータ駆動油圧ユニットＪの外部からの
流量指令信号や圧力指令信号を入力していなくて、上記
回転センサ５および圧力センサ６の出力に基づいて、後
記するように、自律的に固定容量形油圧ポンプ１の流量
および圧力を制御するようにしている。As shown in FIG. 1, an autonomous inverter-driven hydraulic unit J includes a fixed displacement hydraulic pump 1 such as a gear pump, a trochoid pump, a vane pump, and a piston pump, for example, a switch reluctance motor,
It is driven by a variable speed motor 2 such as an embedded magnet type motor (IPM), and the variable speed motor 2 is driven by an inverter 3. The rotation sensor 6 detects the rotation speed of the variable speed motor 2 corresponding to the discharge flow rate of the fixed displacement hydraulic pump 1,
The pressure of the fluid in the discharge line of the fixed displacement hydraulic pump 1 is detected by a pressure sensor 6 as an example of a load sensor.
The inverter 3 controls switching of a transistor (not shown) by a control signal from a controller 11 that receives outputs of the rotation sensor 5 and the pressure sensor 6, and the fixed displacement hydraulic pump 1 is controlled via a variable speed motor 2.
Is controlled. This controller 11 includes:
The flow rate command signal and the pressure command signal from the outside of the autonomous inverter drive hydraulic unit J are not input, and the fixed capacity is autonomously determined based on the outputs of the rotation sensor 5 and the pressure sensor 6 as described later. The flow rate and pressure of the hydraulic pump 1 are controlled.
【００１１】一方、交流電源（商用電源）１５からの電
源線を電源接続端子１６に接続して、コンバータ１７に
交流電力を供給している。このコンバータ１７から出力
された平滑化された直流電力をインバータ３に供給する
と共に、コントローラ用電源回路１８に供給している。
このコントローラ用電源回路１８は、電圧を例えば５Ｖ
に降下させて、コントローラ１１に低電圧の直流電力を
供給している。上記コンバータ１７とコントローラ用電
源回路１８とで電源装置を構成している。On the other hand, a power supply line from an AC power supply (commercial power supply) 15 is connected to a power supply connection terminal 16 to supply AC power to a converter 17. The smoothed DC power output from the converter 17 is supplied to the inverter 3 and to the controller power supply circuit 18.
The controller power supply circuit 18 supplies a voltage of 5 V, for example.
To supply the controller 11 with low-voltage DC power. The converter 17 and the controller power supply circuit 18 constitute a power supply device.
【００１２】上記コントローラ１は、マイクロコンピュ
ータからなり、設定手段の一例としての設定スイッチ２
１，２２，２３と、目標馬力演算部２５と、現在馬力演
算部２６と、比較部２７と、補償演算部２８とを有す
る。上記設定スイッチ２１，２２，２３は、夫々、最高
設定圧力、最大設定流量、最大設定馬力を目標馬力演算
部２５の図示しない記憶部に予め入力する。上記目標馬
力演算部２５は、上記最高設定圧力、最大設定流量、最
大設定馬力に基づいて、図２に示す目標圧力−流量特性
線（に相当する情報）を作成して、記憶部に記憶する。
この目標圧力−流量特性線は、図２に示すように、上記
最大設定流量に対応する最大流量直線ＭＶと、上記最大
設定馬力に対応する双曲線からなる最大馬力曲線ＭＨＰ
と、上記最高設定圧力に対応する最高圧力直線ＭＰとか
らなる。また、上記目標馬力演算部２５は、最大流量直
線ＭＶと最大馬力曲線ＭＨＰとの交点Ｓと原点Ｏとを結
ぶ直線ＳＯと、最大馬力直線ＭＨＰと最高圧力直線ＭＰ
との交点Ｔと原点Ｏとを結ぶ直線ＴＯとを記憶してい
て、縦軸（流量軸）と最大流量直線ＭＶと直線ＳＯとに
よって囲まれた領域ａと、直線ＳＯ，ＴＯと最大馬力曲
線ＭＨＰとによって囲まれた領域ｂと、直線ＴＯと最高
圧力直線ＭＰと横軸（圧力軸）とによって囲まれた領域
ｃとを定義している。さらに、上記目標馬力演算部２５
は、上記回転センサ５から入力された回転速度、つま
り、現在流量を表す信号と、圧力センサ６から入力され
た現在圧力を表す信号とを受けて、この現在流量と現在
圧力で表される図２上の点、つまり、現在の運転状態を
表す点（現在圧力，現在流量）が、上記領域ａ，ｂ，ｃ
のどの領域に属するかを演算によって識別できるように
なっている。この演算は、領域ａ，ｂ，ｃの境界を定め
る直線あるいは曲線に対してその点（現在圧力，現在流
量）がどちらにあるかを定める演算であって、上記直線
あるいは曲線の式に上記点の座標（現在圧力，現在流
量）を代入して正負を見るものである。The controller 1 is composed of a microcomputer, and has a setting switch 2 as an example of a setting means.
1, 2, 23, a target horsepower calculation unit 25, a current horsepower calculation unit 26, a comparison unit 27, and a compensation calculation unit 28. The setting switches 21, 22, and 23 respectively input a maximum set pressure, a maximum set flow rate, and a maximum set horsepower to a storage unit (not shown) of the target horsepower calculation unit 25 in advance. The target horsepower calculation unit 25 creates a target pressure-flow rate characteristic line shown in FIG. 2 based on the maximum set pressure, the maximum set flow rate, and the maximum set horsepower, and stores it in the storage unit. .
As shown in FIG. 2, the target pressure-flow rate characteristic line includes a maximum flow rate straight line MV corresponding to the maximum set flow rate and a maximum horsepower curve MHP including a hyperbola corresponding to the maximum set horsepower.
And a maximum pressure straight line MP corresponding to the maximum set pressure. Further, the target horsepower calculation unit 25 includes a straight line SO connecting an intersection S of the maximum flow rate straight line MV and the maximum horsepower curve MHP with the origin O, a maximum horsepower straight line MHP, and a maximum pressure straight line MP.
And a straight line TO connecting the intersection T with the origin O and the area a surrounded by the vertical axis (flow rate axis), the maximum flow rate straight line MV, and the straight line SO, and the straight lines SO, TO and the maximum horsepower curve. An area b surrounded by the MHP and an area c surrounded by the straight line TO, the highest pressure straight line MP, and the horizontal axis (pressure axis) are defined. Further, the target horsepower calculation unit 25
Is a diagram represented by the current flow rate and the current pressure in response to the rotation speed input from the rotation sensor 5, that is, the signal indicating the current flow rate and the signal indicating the current pressure input from the pressure sensor 6. 2, that is, the points (current pressure, current flow rate) representing the current operation state are the above-mentioned areas a, b, c.
It is possible to identify to which region the image belongs by calculation. This calculation determines which point (current pressure, current flow rate) is located on a straight line or a curve that defines the boundary between the regions a, b, and c. (Current pressure, current flow rate) are substituted to see the sign.
【００１３】さらにまた、上記目標馬力演算部２５は、
図２において現在流量と現在圧力で表される現在の運転
状態を表す点（現在圧力，現在流量）が、上記領域ａに
属するときには、 目標馬力＝最大設定流量ＭＶ×現在圧力 とし、また、図２において現在流量と現在圧力で表され
る現在の運転状態を表す点（現在圧力，現在流量）が、
領域ｂに属するときには、 目標馬力＝最大設定馬力 とし、また、図２において現在流量と現在圧力で表され
る現在の運転状態を表す点（現在圧力，現在流量）が、
領域ｃに属するときには、 目標馬力＝最高設定圧力ＭＰ×現在流量 として、各領域ａ，ｂ，ｃにおける目標馬力を演算し
て、比較部２７に出力する。Further, the target horsepower calculating section 25 includes:
When the point (current pressure, current flow) representing the current operation state represented by the current flow rate and the current pressure in FIG. 2 belongs to the area a, target horsepower = maximum set flow rate MV × current pressure. The point (current pressure, current flow) representing the current operation state represented by the current flow and current pressure in 2,
When it belongs to the region b, target horsepower = maximum set horsepower, and points (current pressure, current flow) representing the current operation state represented by the current flow rate and the current pressure in FIG.
If it belongs to the area c, the target horsepower in each of the areas a, b, and c is calculated as target horsepower = maximum set pressure MP × current flow rate, and is output to the comparison unit 27.
【００１４】一方、上記現在馬力演算部２６は、回転セ
ンサ５から受けた信号の表す可変速モータ２の回転速
度、つまり、現在流量と、圧力センサ６から受けた信号
の表す現在圧力との積である現在馬力を求めて、この現
在馬力（＝現在流量×現在圧力）を比較部２７に出力す
る。この比較部２７は、上記目標馬力と現在馬力との偏
差を求めて、この偏差を表す制御信号を補償演算部２８
に出力する。この補償演算部２８では、上記制御信号
に、例えば、ＰＩ（比例積分）演算等の補償演算を行っ
て、インバータ３に出力して、可変速モータ２の回転速
度を制御して、現在馬力が目標馬力に一致するようにし
ている。すなわち、固定容量型油圧ポンプ１から出力さ
れる流体の圧力および流量を表す点（現在圧力，現在流
量）が、図２に示す目標圧力−流量特性線の上に載るよ
うに、外部から指令圧力信号および指令流量信号を受け
ることなく、現在圧力および現在流量に基づいて、自律
的な制御をするようになっている。On the other hand, the current horsepower calculation unit 26 calculates the product of the rotation speed of the variable speed motor 2 represented by the signal received from the rotation sensor 5, that is, the current flow rate and the current pressure represented by the signal received from the pressure sensor 6. And outputs the current horsepower (= current flow rate × current pressure) to the comparison unit 27. The comparison unit 27 calculates a deviation between the target horsepower and the current horsepower, and outputs a control signal indicating the deviation to the compensation calculation unit 28.
Output to The compensation operation unit 28 performs a compensation operation such as a PI (proportional integration) operation on the control signal and outputs the result to the inverter 3 to control the rotation speed of the variable speed motor 2 so that the current horsepower is reduced. The target horsepower is set to match. That is, the command pressure from the outside is set such that the points (current pressure, current flow) representing the pressure and flow rate of the fluid output from the fixed displacement hydraulic pump 1 are placed on the target pressure-flow rate characteristic line shown in FIG. The autonomous control is performed based on the current pressure and the current flow rate without receiving the signal and the command flow rate signal.
【００１５】上記構成の自律形インバータ駆動油圧ユニ
ットにおいて、今、回転センサ５で検出した現在流量
と、圧力センサ６で検出して現在圧力で表される現在の
運転状態を表す点（現在圧力，現在流量）が、図２の領
域ａに属するときには、目標馬力演算部２５は、最大設
定流量ＭＶ×現在圧力＝目標馬力とする。また、目標馬
力演算部２５は、現在の運転状態を表す点（現在圧力，
現在流量）が、図２の領域ｂに属するときには、最大設
定馬力＝目標馬力とし、また、現在の運転状態を表す点
（現在圧力，現在流量）が、図２の領域ｃに属するとき
には、最高設定圧力ＭＰ×現在流量＝目標馬力とする。
目標馬力演算部２５は、このようにして求めた目標馬力
を比較部２７に入力する。この比較部２８は、この目標
馬力と現在馬力演算部２６から受けた現在馬力との偏差
を求めて、この偏差を表す制御信号を補償演算部２８を
介してインバータ３に入力して、可変速モータ２の回転
数を制御して、現在馬力が目標馬力に一致するようにす
る。したがって、固定容量型油圧ポンプ１から出力され
る流体の圧力および流量を表す点（現在圧力，現在流
量）が、図２に示す目標圧力−流量特性線の上に載る。In the autonomous inverter-driven hydraulic unit having the above structure, the current flow rate detected by the rotation sensor 5 and the current operating state represented by the current pressure detected by the pressure sensor 6 (current pressure, current pressure, When the current flow rate belongs to the region a in FIG. 2, the target horsepower calculation unit 25 sets the maximum set flow rate MV × the current pressure = the target horsepower. In addition, the target horsepower calculation unit 25 calculates a point (current pressure,
When the current flow rate belongs to the area b in FIG. 2, the maximum set horsepower = the target horsepower. When the point (current pressure, current flow rate) representing the current operating state belongs to the area c in FIG. Set pressure MP × current flow rate = target horsepower.
The target horsepower calculation unit 25 inputs the target horsepower thus obtained to the comparison unit 27. The comparison unit 28 calculates a deviation between the target horsepower and the current horsepower received from the current horsepower calculation unit 26, and inputs a control signal indicating the deviation to the inverter 3 via the compensation calculation unit 28, and The number of revolutions of the motor 2 is controlled so that the current horsepower matches the target horsepower. Therefore, points (current pressure, current flow rate) representing the pressure and flow rate of the fluid output from the fixed displacement hydraulic pump 1 are placed on the target pressure-flow rate characteristic line shown in FIG.
【００１６】このように、この自律形インバータ駆動油
圧ユニットは、外部から指令圧力信号および指令流量信
号を受けることなく、現在圧力および現在流量に基づい
て、固定容量型油圧ポンプ１から出力される流体の圧力
および流量を表す点（現在圧力，現在流量）が、図２に
示す目標圧力−流量特性線の上に載るように、自律的な
制御を行うのである。したがって、この自律形インバー
タ駆動油圧ユニットは、指令圧力信号および指令流量信
号のための入力信号線を接続する必要がなくて、周りの
配線が簡単になる。As described above, the autonomous inverter-driven hydraulic unit is capable of outputting the fluid output from the fixed displacement hydraulic pump 1 based on the current pressure and the current flow rate without receiving a command pressure signal and a command flow signal from outside. The autonomous control is performed so that the points (current pressure, current flow) representing the pressure and the flow rate on the target pressure-flow rate characteristic line shown in FIG. Therefore, this autonomous inverter-driven hydraulic unit does not need to connect the input signal lines for the command pressure signal and the command flow signal, and the surrounding wiring is simplified.
【００１７】また、例えば、図２の領域ｃの保圧時にお
いては、縦軸（流量軸）に略平行な最高圧力線ＭＰ上の
点の小流量を固定容量形油圧ポンプ１が吐出するよう
に、コントローラ１１はインバータ３を介して可変速モ
ータ２を低速で回転させて、少ない吐出流量の状態で、
圧力を最高設定圧力ＭＰに保持する。したがって、可変
速モータ２および固定容量形油圧ポンプ１は必要以上の
回転速度で回転することがなくなって、ロス馬力が少な
くて省エネルギーを達成でき、かつ、騒音を低減でき
る。一方、図２の領域ａで示す大きな流量を必要とする
が圧力を必要としないときには、横軸（圧力軸）に略平
行な最大流量直線ＭＶ上の点の小さな圧力に固定容量形
油圧ポンプ１の吐出圧力がなるように、コントローラ１
１はインバータ３を介して可変速モータ２を回転させ
る。したがって、可変速モータ２および固定容量形油圧
ポンプ１は必要以上の回転速度で回転することがなくな
って、ロス馬力が少なくて省エネルギーを達成でき、か
つ、騒音を低減できる。また、最大馬力を必要とすると
きには、最大馬力曲線ＭＨＰ上の値になるように、コン
トローラ１１はインバータ３を介して可変速モータ２を
回転させる。For example, when the pressure is maintained in the region c in FIG. 2, the fixed displacement hydraulic pump 1 discharges a small flow rate at a point on the highest pressure line MP substantially parallel to the vertical axis (flow rate axis). In addition, the controller 11 rotates the variable speed motor 2 at a low speed via the inverter 3, and in a state of a small discharge flow rate,
Maintain pressure at maximum set pressure MP. Therefore, the variable speed motor 2 and the fixed displacement hydraulic pump 1 do not rotate at a rotation speed higher than necessary, so that the loss horsepower is small, energy can be saved, and noise can be reduced. On the other hand, when a large flow rate is required but no pressure is required as indicated by a region a in FIG. 2, the fixed displacement hydraulic pump 1 is set to a small pressure at a point on the maximum flow rate straight line MV substantially parallel to the horizontal axis (pressure axis). Controller 1 so that the discharge pressure of
1 rotates the variable speed motor 2 via the inverter 3. Therefore, the variable speed motor 2 and the fixed displacement hydraulic pump 1 do not rotate at a rotation speed higher than necessary, so that the loss horsepower is small, energy can be saved, and noise can be reduced. When the maximum horsepower is required, the controller 11 rotates the variable speed motor 2 via the inverter 3 so that the maximum horsepower becomes a value on the maximum horsepower curve MHP.
【００１８】上記実施の形態では、コントローラ１１の
目標馬力演算部２５で、図２の領域ａ，ｂ，ｃのどの領
域に現在の運転状態を表す点（現在圧力，現在流量）が
あるかによって、上記目標圧力−流量特性線に基づいて
目標馬力を演算して、比較部２７からインバータ３に上
記目標馬力と現在馬力との偏差を表す制御信号を出力し
て、現在馬力が目標馬力になるようにしているので、簡
単に、固定容量形油圧ポンプ１から吐出される流体の流
量および圧力を表す点（現在圧力，現在流量）が目標圧
力−流量特性線上の値になるようにすることができる。In the above-described embodiment, the target horsepower calculation unit 25 of the controller 11 determines which of the regions a, b, and c in FIG. 2 indicates a point (current pressure, current flow) representing the current operating state. The target horsepower is calculated based on the target pressure-flow rate characteristic line, and a control signal indicating a deviation between the target horsepower and the current horsepower is output from the comparison unit 27 to the inverter 3 so that the current horsepower becomes the target horsepower. Therefore, the point (current pressure, current flow) representing the flow rate and the pressure of the fluid discharged from the fixed displacement hydraulic pump 1 can easily be set to the value on the target pressure-flow rate characteristic line. it can.
【００１９】さらに、この実施の形態では、電源装置を
コンバータ１７とコントローラ用電源回路１８とによっ
て構成しているので、電源接続端子１６に交流電源（商
用電源）１５の電源線を接続するだけで、指令信号のた
めの入力信号線を接続することなく、コントローラ１１
およびインバータ３に電力を供給できて、固定容量形油
圧ポンプ１から吐出される流体の圧力および流量を、現
在圧力および現在流量に基づいて、自律的に、図２の目
標圧力−流量特性線上の値にすることができる。したが
って、自律形インバータ駆動油圧ユニットＪの回りに入
力信号線がなくなって、回りがすっきりする。Furthermore, in this embodiment, since the power supply device is constituted by the converter 17 and the controller power supply circuit 18, the power supply terminal 16 can be connected only to the power supply line of the AC power supply (commercial power supply) 15. , Without connecting an input signal line for a command signal,
And can supply power to the inverter 3 and autonomously change the pressure and flow rate of the fluid discharged from the fixed displacement hydraulic pump 1 on the target pressure-flow rate characteristic line in FIG. Can be a value. Therefore, there is no input signal line around the autonomous inverter-driven hydraulic unit J, and the periphery becomes cleaner.
【００２０】上記実施の形態では、目標圧力−流量特性
線は、最大流量直線と最大馬力曲線と最高圧力直線とか
らなるが、最大馬力曲線に代えて斜線あるいは折れ線か
らなる擬似最大馬力線を用いてもよい。また、上記目標
圧力−流量特性線は、動作上最も好ましい任意の曲線あ
るいは折れ線であってもよい。In the above-described embodiment, the target pressure-flow rate characteristic line includes the maximum flow rate straight line, the maximum horsepower curve, and the maximum pressure straight line. You may. Further, the target pressure-flow rate characteristic line may be an arbitrary curve or a polygonal line most preferable in operation.
【００２１】また、上記実施の形態では、現在圧力と現
在流量が、目標圧力−流量特性線上の値にするために、
領域ａ，ｂ，ｃごとに目標馬力を求めているが、現在の
運転状態を表す点（現在圧力，現在流量）と目標圧力−
流量特性線との最短距離を求め、この最短距離となる目
標圧力−流量特性線上の点の圧力と流量との積を目標馬
力としてもよい。In the above embodiment, the current pressure and the current flow rate are set to the values on the target pressure-flow rate characteristic line.
Although the target horsepower is obtained for each of the regions a, b, and c, the point (current pressure, current flow rate) representing the current operating state and the target pressure−
The shortest distance from the flow characteristic line may be obtained, and the product of the pressure and the flow rate at a point on the target pressure-flow characteristic line that is the shortest distance may be used as the target horsepower.
【００２２】さらに、上記実施の形態では、負荷センサ
として圧力センサ６を用いたが、この圧力センサ６に代
えて、可変速モータ２の電流を検出する図示しない電流
センサを用いてもよい。この電流センサは、可変容量型
油圧ポンプ１の吐出流体の圧力を、その圧力に相当する
値を有する電流を介して簡単に簡単に検出できる。Further, in the above embodiment, the pressure sensor 6 is used as the load sensor. However, a current sensor (not shown) for detecting the current of the variable speed motor 2 may be used instead of the pressure sensor 6. This current sensor can easily and simply detect the pressure of the fluid discharged from the variable displacement hydraulic pump 1 via a current having a value corresponding to the pressure.
【００２３】また、上記実施の形態では、設定スイッチ
２１，２２，２３を用いて、最高設定圧力、最大設定流
量、最大設定馬力を設定するようにしたが、ＥＥＰＲＯ
Ｍあるいはフラッシュメモリを用いて、これらに最高設
定圧力、最大設定流量、最大設定馬力を出荷後あるいは
出荷前に書き込むようにしてもよい。In the above embodiment, the maximum set pressure, the maximum set flow rate, and the maximum set horsepower are set by using the setting switches 21, 22, and 23.
The maximum set pressure, the maximum set flow rate, and the maximum set horsepower may be written in the memory or the flash memory after shipment or before shipment.
【００２４】また、上記実施の形態では、目標馬力と現
在馬力との偏差を求めて、制御信号を得るようにしてい
るが、目標圧力と現在圧力との偏差と、目標流量と現在
流量との偏差とに基づいて、制御信号を得るようにして
もよい。また、目標圧力と目標流量が時間によって変化
するものであってもよい。Further, in the above embodiment, the control signal is obtained by calculating the deviation between the target horsepower and the current horsepower. However, the deviation between the target pressure and the current pressure and the difference between the target flow rate and the current flow rate are obtained. The control signal may be obtained based on the deviation. Further, the target pressure and the target flow rate may change with time.
【００２５】また、上記実施の形態では、交流電源（商
用電源）１５を用いているから、電源装置にコンバータ
１７を設けていたが、直流電源（バッテリ）を用いる場
合には、コンバータ１７は不用である。In the above embodiment, since the AC power supply (commercial power supply) 15 is used, the converter 17 is provided in the power supply device. However, when the DC power supply (battery) is used, the converter 17 is unnecessary. It is.
【００２６】また、上記実施の形態では、固定容量形油
圧ポンプを用いたが、流量の上限値が変更できる可変容
量形油圧ポンプを用いてもよい。In the above embodiment, the fixed displacement hydraulic pump is used. However, a variable displacement hydraulic pump capable of changing the upper limit of the flow rate may be used.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の自律形インバータ駆動油圧ユニットは、電源接続端
子を電源装置に接続することにより、インバータとコン
トローラに電力が供給されると共に、コントローラは、
外部から圧力指令信号および流量指令信号を受けること
なく、油圧ポンプから吐出される流体の圧力および流量
が所定の値になるように、負荷センサと回転センサとの
出力に基づいて、インバータに制御信号を出力する。こ
のように、この自律形インバータ駆動油圧ユニットは、
外部から圧力指令信号および流量指令信号を受けること
なく、コントローラによって自律的にインバータを介し
て可変速モータの回転数を制御して、油圧ポンプからの
流体の圧力および流量を所定の値に制御する。したがっ
て、圧力指令信号および流量指令信号用の入力信号線お
よびその接続端子が省略できる。また、電源接続端子に
電源装置を接続するだけで、油圧ポンプの圧力、流量を
所定の値に制御できて、制御が簡単であると共に、配線
が簡単になる。As is apparent from the above description, in the autonomous inverter-driven hydraulic unit according to the first aspect of the present invention, the power is supplied to the inverter and the controller by connecting the power supply connection terminal to the power supply device. Is
Based on the output of the load sensor and the rotation sensor, a control signal is sent to the inverter so that the pressure and the flow rate of the fluid discharged from the hydraulic pump become predetermined values without receiving a pressure command signal and a flow rate command signal from outside. Is output. Thus, this autonomous inverter-driven hydraulic unit is
Without receiving a pressure command signal and a flow command signal from outside, the controller autonomously controls the rotation speed of the variable speed motor via the inverter to control the pressure and flow rate of the fluid from the hydraulic pump to predetermined values. . Therefore, the input signal lines for the pressure command signal and the flow rate command signal and their connection terminals can be omitted. Further, by simply connecting the power supply device to the power supply connection terminal, the pressure and flow rate of the hydraulic pump can be controlled to predetermined values, so that the control is simple and the wiring is simple.
【００２８】請求項２の発明の自律形インバータ駆動油
圧ユニットは、電源接続端子から入力された交流電力か
ら直流電力を生成してインバータに供給するコンバータ
と、上記コンバータから直流電力を受けて降圧してコン
トローラに供給するコントローラ用電源回路とを備える
ので、電源が商用電源であっても、電源接続端子に商用
電源の電源線を接続するだけで、負荷センサと回転セン
サの出力に基づいて、油圧ポンプから所定の圧力および
流量の流体を吐出できる。According to a second aspect of the present invention, there is provided an autonomous inverter-driven hydraulic unit that generates DC power from AC power input from a power supply connection terminal and supplies the DC power to the inverter. And a controller power supply circuit that supplies power to the controller even if the power supply is a commercial power supply. A fluid having a predetermined pressure and flow rate can be discharged from the pump.
【図１】 この発明の実施の形態の自律形インバータ駆
動油圧ユニットのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an autonomous inverter-driven hydraulic unit according to an embodiment of the present invention.
【図２】 目標圧力−流量特性線図である。FIG. 2 is a target pressure-flow rate characteristic diagram.
１ 固定容量形油圧ポンプ ２ 可変速モータ ３ インバータ ５ 回転センサ ６ 圧力センサ １１ コントローラ １７ コンバータ １８ コントローラ用電源回路 ２５ 目標馬力演算部 ２６ 現在馬力演算部 ２７ 比較部 Reference Signs List 1 fixed displacement hydraulic pump 2 variable speed motor 3 inverter 5 rotation sensor 6 pressure sensor 11 controller 17 converter 18 controller power supply circuit 25 target horsepower calculation unit 26 current horsepower calculation unit 27 comparison unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳永 武 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 Ｆターム(参考） 3H045 AA02 AA03 AA12 AA24 BA19 BA20 BA32 BA38 CA01 CA09 DA05 DA48 EA13 EA17 EA26 EA38 5H576 AA05 BB10 CC04 CC05 DD07 DD09 EE18 GG10 HA02 HB01 JJ03 JJ17 JJ24 JJ28 KK06 LL01 LL22 LL28 LL48 LL49 LL52 PP02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takenori Tokunaga 1-1, Nishiichitsuya, Settsu-shi, Osaka Daikin Industries, Ltd. Y-term F-term (reference) 3H045 AA02 AA03 AA12 AA24 BA19 BA20 BA32 BA38 CA01 CA09 DA05 DA48 EA13 EA17 EA26 EA38 5H576 AA05 BB10 CC04 CC05 DD07 DD09 EE18 GG10 HA02 HB01 JJ03 JJ17 JJ24 JJ28 KK06 LL01 LL22 LL28 LL48 LL49 LL52 PP02
Claims (2)
と、 この可変速モータ（２）を駆動するインバータ（３）
と、 この油圧ポンプ（１）の負荷を検出する負荷センサ
（６）と、 上記可変速モータ（２）または油圧ポンプ（１）の回転
速度を検出する回転センサ（５）と、 上記油圧ポンプ（１）から吐出される流体の圧力および
流量が所定の値になるように、上記負荷センサ（６）と
回転センサ（５）との出力に基づいて、インバータ
（３）に制御信号を出力するコントローラ（１１）と、 上記インバータ（３）とコントローラ（１１）に電力を
供給する電源接続端子（１６）とを備え、外部からの入
力信号の接続端子を備えていないことを特徴とする自律
形インバータ駆動油圧ユニット。1. A hydraulic pump (1) and a variable speed motor (2) for driving the hydraulic pump (1)
And an inverter (3) for driving the variable speed motor (2)
A load sensor (6) for detecting a load of the hydraulic pump (1); a rotation sensor (5) for detecting a rotation speed of the variable speed motor (2) or the hydraulic pump (1); A controller that outputs a control signal to the inverter (3) based on the outputs of the load sensor (6) and the rotation sensor (5) so that the pressure and flow rate of the fluid discharged from 1) become predetermined values. (11) an autonomous inverter comprising: a power connection terminal (16) for supplying power to the inverter (3) and the controller (11); and a connection terminal for an external input signal. Drive hydraulic unit.
油圧ユニットにおいて、上記電源接続端子（１６）から
入力された交流電力から直流電力を生成してインバータ
（３）に供給するコンバータ（１７）と、上記コンバー
タ（１７）から直流電力を受けて降圧してコントローラ
（１１）に供給するコントローラ用電源回路（１８）と
を備えることを特徴とする自律形インバータ駆動油圧ユ
ニット。2. The autonomous inverter-driven hydraulic unit according to claim 1, wherein the converter generates direct-current power from the alternating-current power input from the power connection terminal and supplies the direct-current power to the inverter. And a controller power supply circuit (18) that receives DC power from the converter (17), steps down the voltage, and supplies it to the controller (11).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27027299A JP3744281B2 (en) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | Autonomous inverter drive hydraulic unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27027299A JP3744281B2 (en) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | Autonomous inverter drive hydraulic unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001090672A true JP2001090672A (en) | 2001-04-03 |
| JP3744281B2 JP3744281B2 (en) | 2006-02-08 |
Family
ID=17483949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27027299A Expired - Lifetime JP3744281B2 (en) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | Autonomous inverter drive hydraulic unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3744281B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006345927A (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Morita Corp | Fire engine |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP27027299A patent/JP3744281B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006345927A (en) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Morita Corp | Fire engine |
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| JP3744281B2 (en) | 2006-02-08 |
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