JP2017044171A - 油圧機械及びその運転方法、並びに再生エネルギー型発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転シャフト22が1回転する期間内において、互いに異なる時間位相にて回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストン26と、複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダ24と、回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、状態切替ユニットを制御するためのコントローラと、を備え、複数の作動室のうち機能不全が生じた異常作動室とはピストンの往復動の時間位相が異なる少なくとも1個の作動室について、非アクティブ状態に固定するか、アクティブ状態とする頻度を低減する。
【選択図】図2
Description
油圧ラインと、
回転シャフトと、
前記回転シャフトが1回転する期間内において、互いに異なる時間位相にて前記回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストンと、
前記複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダと、
前記回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、前記エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の前記作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、
前記状態切替ユニットを制御するためのコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記複数の作動室のうち機能不全が生じた異常作動室とは前記ピストンの往復動の時間位相が異なる少なくとも1個の作動室について、前記非アクティブ状態に固定するか、又は、前記アクティブ状態とする頻度を低減するように構成されたことを特徴とする。
そこで、上記(1)の構成のように、異常作動室とはピストンの往復動の時間位相が異なる作動室について、非アクティブ状態に固定するか、又は、アクティブ状態とする頻度を低減することで、異常作動室とは時間位相が異なる作動室についても仕事を行わないか、仕事を行う頻度を少なくする。これにより、一部のシリンダに不具合が発生した場合であっても、異常作動室に起因したトルク変動を抑制できる。したがって、油圧機械の運転においてトルクを平準化できるため、油圧機械の低振動及び低騒音運転が可能となる。
前記コントローラは、前記異常作動室に対して時間的に反対位相で前記ピストンが往復動し、且つ、前記異常作動室と同数の作動室を前記非アクティブ状態に固定するように構成される。
なお、本明細書において、異常作動室とは「反対位相」の作動室は、異常作動室からみて180°ずれた時間位相と同一又は該時間位相に最も近い時間位相を有する作動室を意味する。
上記(2)の構成によれば、異常作動室とは反対位相の作動室を非アクティブ状態に固定することで、異常作動室だけでなく、異常作動室とは反対位相の作動室も仕事を行わなくなり、異常作動室に起因した回転シャフトのトルク変動を効果的に抑制できる。
前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、前記回転シャフトが1回転する期間内において、前記時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、前記デシジョンポイントの各々に対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成され、且つ、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントとは異なる少なくとも1個以上のデシジョンポイントと、を前記複数のデシジョンポイントから除外した有効デシジョンポイントのみにおいて、前記有効デシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成される。
上記(3)の構成によれば、異常作動室と同一位相の作動室のデシジョンポイントを除外することで、異常作動室の次のデシジョンポイントに対応する作動室がアクティブ状態になる頻度が過度に高くなってしまうことを防止できる。これにより、異常作動室の次のデシジョンポイントに対応する作動室のアクティブ頻度が他の作動室に比べて高くなることによる油圧機械の1N成分振動(回転シャフトの回転数に対応する周波数成分の振動)を抑制できる。また、異常作動室と同一位相の作動室のデシジョンポイントに加えて、当該デシジョンポイントとは異なる少なくとも1個以上のデシジョンポイントを除外することで、油圧機械の運転においてトルクを平準化できるため、油圧機械の振動をより効果的に抑制できる。
前記有効デシジョンポイントは、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントに対して時間的に反対位相のデシジョンポイントと、を前記複数のデシジョンポイントから除外したものである。
上記(4)の構成によれば、主として油圧機械の1N成分の振動を効果的に低減できる。
前記有効デシジョンポイントは、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントを基準として120度の位相角がずれた2個のデシジョンポイントと、を前記複数のデシジョンポイントから除外したものである。
上記(5)の構成によれば、主として油圧機械の2N成分の振動を効果的に低減できる。
前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、前記複数のデシジョンポイントの各々に到達するごとに、アクティブ頻度指令値Fdを積算し、各デシジョンポイントにおいてアクティブ頻度指令値Fdの積算値が閾値に到達したか否か判定し、前記閾値以上のデシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態とし、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、前記有効デシジョンポイントの各々に到達するごとに、アクティブ頻度指令値Fdを積算し、各有効デシジョンポイントにおいてアクティブ頻度指令値Fdの積算値が閾値に到達したか否か判定し、前記閾値以上の有効デシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態とするように構成される。
そこで、上記(6)では、一部の作動室に機能不全が生じた場合、各有効デシジョンポイントに到達するごとに、アクティブ頻度指令値Fdを積算する。
すなわち、アクティブ状態とする作動室の選択において、有効デシジョンポイントを除く他のデシジョンポイントは除外し、有効デシジョンポイントのみでアクティブ状態の作動室を選択するようになっている。そのため、異常作動室に起因したトルク変動を抑制できる。したがって、油圧機械の運転においてトルクを平準化できるため、油圧機械の低振動及び低騒音運転が可能となる。
前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、前記回転シャフトが1回転する期間内において、前記時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、前記デシジョンポイントの各々に対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを同一の判定条件により判断するように構成され、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントを含む第1グループのデシジョンポイントでは、前記第1グループに属するデシジョンポイント以外の第2グループのデシジョンポイントに比べて、各デシジョンポイントに対応した前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるための判定条件を厳しく設定するように構成される。
前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、各デシジョンポイントに到達するごとに、アクティブ頻度指令値Fdを積算し、各デシジョンポイントにおいてアクティブ頻度指令値Fdの積算値が共通閾値に到達したか否か判定し、前記共通閾値以上のデシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態とし、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、前記積算値が第1閾値以上の前記第1グループのデシジョンポイントに対応する前記作動室をアクティブ状態とし、前記積算値が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上の前記第2グループのデシジョンポイントに対応する前記作動室をアクティブ状態とするように構成される。
そこで、上記(8)では、一部の作動室に機能不全が生じた場合、異常作動室に対応した第1グループのデシジョンポイントでは第1閾値を用い、第2グループ(第1グループに属するデシジョンポイント以外)のデシジョンポイントでは、第1閾値よりも小さい第2閾値を用いる。これにより、異常作動室の次の第2グループのデシジョンポイントに対応する作動室のアクティブ頻度が他の第2グループのデシジョンポイントに対応する作動室に比べて高くなり、油圧機械の振動を適切に抑制できる。
回転シャフトと、
前記回転シャフトが1回転する期間内において、互いに異なる時間位相において前記回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストンと、
前記複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダと、
前記回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、前記エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の前記作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、
前記状態切替ユニットを制御するためのコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、前記回転シャフトが1回転する期間内において、前記時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、前記デシジョンポイントの各々に対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成され、且つ、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、少なくとも、前記機能不全が生じた異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントを前記複数のデシジョンポイントから除外した有効デシジョンポイントのみにおいて、前記有効デシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成される。
前記有効デシジョンポイントは、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントに加えて、当該デシジョンポイントに対して時間的に反対位相のデシジョンポイントを前記複数のデシジョンポイントから除外したものである。
上記(10)の構成によれば、主として油圧機械の1N成分の振動を効果的に低減できる。
前記有効デシジョンポイントは、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントに加えて、当該デシジョンポイントを基準として120度の位相角がずれた2個のデシジョンポイントを前記複数のデシジョンポイントから除外したものである。
上記(11)の構成によれば、主として油圧機械の2N成分の振動を効果的に低減できる。
前記状態切替ユニットは、
各々の前記作動室と高圧ラインとの間の連通状態を切り替えるための高圧弁と、
各々の前記作動室と低圧ラインとの間の連通状態を切り替えるための低圧弁と、
を含み、
前記アクティブ状態の前記作動室については、前記ピストンの往復動の位相に応じて前記高圧弁及び前記低圧弁をそれぞれ開閉し、
前記非アクティブ状態の前記作動室については、前記ピストンの往復動の位相によらず、前記高圧弁を閉じて前記低圧弁を開いた状態を維持する。
再生エネルギーによって回転可能に構成されたロータと、
前記ロータによって駆動されて圧油を生成するように構成された油圧ポンプと、
前記圧油によって駆動されるように構成された油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動されるように構成された発電機と、を備え、
前記油圧ポンプ又は前記油圧モータの少なくとも一方が、上記(1)乃至(12)の油圧機械により構成されたことを特徴とする。
回転シャフトと、
前記回転シャフトが1回転する期間内において、互いに異なる時間位相において前記回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストンと、
前記複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダと、
前記回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、前記エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の前記作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、を備える油圧機械の運転方法であって、
前記複数の作動室のうち機能不全が生じた異常作動室とは前記ピストンの往復動の時間位相が異なる少なくとも1個の作動室について、前記非アクティブ状態に固定するか、又は、前記アクティブ状態とする頻度を低減するステップを備えることを特徴とする。
回転シャフトと、
前記回転シャフトが1回転する期間内において、互いに異なる時間位相において前記回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストンと、
前記複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダと、
前記回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、前記エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の前記作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、を備える油圧機械の運転方法であって、
全ての前記作動室が正常である場合、前記回転シャフトが1回転する期間内において、前記時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、前記デシジョンポイントの各々に対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するステップと、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、少なくとも、前記機能不全が生じた異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントを前記複数のデシジョンポイントから除外した有効デシジョンポイントのみにおいて、前記有効デシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するステップと、
を備えることを特徴とする。
油圧ポンプ10は、回転シャフト5に入力される機械的な回転エネルギーによって駆動されるように構成される。
油圧モータ20は、油圧ポンプ10からの圧油(高圧油)によって駆動されるように構成される。油圧モータ20の回転シャフト(出力軸)22には、グリッド9に連系された発電機8が連結されている。
高圧ライン30は、油圧ポンプ10の吐出口と油圧モータ20の吸入口との間に設けられ、油圧ポンプ10で生成した高圧油を油圧モータ20に導くように構成されている。
低圧ライン31は、油圧モータ20の吐出口と油圧ポンプ10の吸入口との間に設けられ、油圧モータ20から吐出された作動油(低圧油)を油圧ポンプ10に導くように構成されている。
このようなピストン26の周期的な往復運動によって、該偏心カム23に連結された回転シャフト22が回転する。
回転シャフト22は、例えば図1に示す発電機8に接続され、回転シャフト22の回転運動を発電機に伝えて発電機8を駆動するように構成されていてもよい。
なお、油圧モータ20は、図3に示すように、偏心カム23とこの偏心カム23に対応する複数のピストン26(26A〜26F)、シリンダ24(24A〜24F)、作動室25(25A〜25F)を含む複数のバンクA〜Fを備えていてもよい。
例えば、状態切替ユニットは、各作動室25(25A〜25F)に対して設けられた高圧弁および低圧弁(不図示)を含む。高圧弁は、各作動室25(25A〜25F)と高圧ライン30との間の連通状態を切り替えるように構成される。低圧弁は、各作動室25(25A〜25F)と低圧ライン31との間の連通状態を切り替えるように構成される。
なお、以下の説明では、油圧機械として偏心カム23を備える上記油圧モータ20を例示しているが、本実施形態に係る油圧機械はこれ限定されるものではなく、例えば油圧ポンプ10等の他の機械であってもよい。
ここで、シリンダ24(24A〜24F)の不具合とは、例えば高圧弁又は低圧弁の動作不良やピストン26(26A〜26F)の異常等のように、シリンダ24(24A〜24F)に関連した部品の不具合を含む。以下、不具合が発生したシリンダ24を故障シリンダと呼ぶ。また、異常作動室とは、故障シリンダにおいて機能不全が生じた作動室である。異常作動室は、状態切替ユニットの制御に関わらず非アクティブ状態が続いているか(例えば高圧弁故障の場合)、あるいは、シリンダ24又はその関連部品における故障が油圧機械の運転に影響を与えないように、状態切替ユニットによって非アクティブ状態に維持される。
コントローラ50は、複数の作動室25(25A〜25F)のうち機能不全が生じた異常作動室とはピストンの往復動の時間位相が異なる少なくとも1個の作動室(以下、対象作動室と称する)について、非アクティブ状態に固定するか、又は、アクティブ状態とする頻度を低減するように構成される。
例えば、コントローラ50には、油圧モータ20から故障シリンダ(異常作動室)の情報が入力される。この情報に基づいて、コントローラ50は、異常作動室とは時間位相が異なる少なくとも1個の対象作動室を、非アクティブ状態に固定するか、又は、アクティブ状態とする頻度を低減するように、状態切替ユニットを制御する。このとき、コントローラ50は、異常作動室と対象作動室との関係が格納されたデータベースに基づいて、異常作動室の情報から対象作動室を選択するようにしてもよい。
通常、コントローラ50は、各作動室25のアクティブ状態と非アクティブ状態とを、アクティブ頻度指令値Fdに基づいて制御している。アクティブ頻度指令値Fdとは、すなわち、全シリンダ24のうちアクティブ状態にするシリンダの割合を示すパラメータである。
故障シリンダ(異常作動室)が発生したとき、コントローラ50は、異常作動室とは時間位相が異なる少なくとも1個の対象作動室を選択し、アクティブ頻度指令値Fdに関わらず、状態切替ユニットにより対象作動室を非アクティブ状態に固定するか、又は、アクティブ状態とする頻度を低減する。
この構成においては、異常作動室とはピストン26の往復動の時間位相が異なる対象作動室について、非アクティブ状態に固定するか、又は、アクティブ状態とする頻度を低減することで、異常作動室とは時間位相が異なる作動室25についても仕事を行わないか、仕事を行う頻度を少なくするようになっている。これにより、一部のシリンダ24に不具合が発生した場合であっても、異常作動室に起因したトルク変動を抑制できる。したがって、油圧モータ20の運転においてトルクを平準化できるため、油圧モータ20の低振動及び低騒音運転が可能となる。
なお、本明細書において、異常作動室とは「反対位相」の作動室は、異常作動室からみて180°ずれた時間位相と同一又は該時間位相に最も近い時間位相を有する作動室を意味する。
図5Aは、異常作動室(故障シリンダC1)が発生していない場合の、時間位相に沿った各シリンダC1〜C6のトルク及び合計トルクを示すグラフである。同図に示すように、通常、各シリンダC1〜C6におけるトルクのバランスが良好となるように、各シリンダC1〜C6における時間位相が決定される。シリンダC1〜C6は、隣り合うシリンダに対して60°の時間位相を有している。図5Aにおいては、合計トルクは概ね一定となっている。
図5Cは、異常作動室(故障シリンダC1)の発生に対して反対位相の対象作動室を非アクティブ状態とした場合の、時間位相に沿った各シリンダC1〜C6のトルク及び合計トルクを示すグラフである。同図に示すように、異常作動室(故障シリンダC1)とは反対位相の正常な対象シリンダC4を非アクティブ状態に固定すると、合計トルクが平準化されて、振動や騒音が低減可能である。
図6は、各成分のトルク変動を示すグラフである。同図に示すように、故障シリンダC1に対応して、時間位相が180°ずれた正常シリンダC4を非アクティブ状態に固定した場合、回転数成分(N成分)のトルク変動を低減可能であることがわかる。
一実施形態において、コントローラ50は、全ての作動室25(25A〜25F)が正常である場合、回転シャフト22が1回転する期間内において、時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、デシジョンポイントの各々に対応する作動室25(25A〜25F)をアクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成される。ここで、デシジョンポイントとは、回転シャフト22が1回転する期間内において時間位相ごとに設定されたポイントであって、各作動室25(25A〜25F)をアクティブ状態として稼働させるか否かを判断するポイントである。例えば、デシジョンポイントは、ピストン26が上死点に達する直前のタイミングであってもよい。
一実施形態において、コントローラ50は、一部の作動室25(25A〜25F)に機能不全が生じた場合、異常作動室のピストン26の往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントとは異なる少なくとも1個以上のデシジョンポイントと、を複数のデシジョンポイントから除外した有効デシジョンポイントのみにおいて、有効デシジョンポイントに対応する作動室25(25A〜25F)をアクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成される。
図8(b)に示す例では、有効デシジョンポイントは、異常作動室のピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントに対して時間的に反対位相(180°)のデシジョンポイントと、を複数のデシジョンポイントから除外している。これにより、主として油圧機械の1N成分の振動を効果的に低減できる。
図8(c)に示す例では、有効デシジョンポイントは、異常作動室のピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントを基準として120度の位相角がずれた2個のデシジョンポイントと、を複数のデシジョンポイントから除外したものである。この構成によれば、主として油圧機械の2N成分の振動を効果的に低減できる。
上記構成では、一部の作動室25(25A〜25F)に機能不全が生じた場合、各有効デシジョンポイントに到達するごとに、Fdを積算する。すなわち、アクティブ状態とする作動室25(25A〜25F)の選択において、有効デシジョンポイントを除く他のデシジョンポイントは除外し、有効デシジョンポイントのみでアクティブ状態の作動室25(25A〜25F)を選択するようになっている。そのため、異常作動室に起因したトルク変動を抑制できる。したがって、油圧モータ20の運転においてトルクを平準化できるため、油圧モータ20の低振動及び低騒音運転が可能となる。
一方、図9(b)及び図9(c)では、デシジョンポイントを除外したことにより、1N振動成分が抑制されている。また、図9(c)の場合、1N振動成分だけでなく、2N振動成分も抑制されている。
このように、デシジョンポイントを除外することで、油圧モータ20の振動を抑制可能であることが明らかになった。
同図に示すように、他の実施形態において、コントローラ50は、一部の作動室25(25A〜25F)に機能不全が生じた場合、異常作動室のピストン26の往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントを含む第1グループのデシジョンポイントでは、第1グループに属するデシジョンポイント以外の第2グループのデシジョンポイントに比べて、各デシジョンポイントに対応した作動室25(25A〜25F)をアクティブ状態として稼働させるための判定条件を厳しく設定するように構成される。例えば、図10に示すように、第1グループのデシジョンポイントと第2グループのデシジョンポイントが交互に配置されてもよい。また、第1グループのデシジョンポイントと第2グループのデシジョンポイントとは同数または互いに近い数となるように設定されてもよい。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
2 ブレード
3 ハブ
4 ロータ
5 回転シャフト
6 油圧トランスミッション
8 発電機
10 油圧ポンプ
20 油圧モータ
21(21A,21B) センサ
22(22) 回転シャフト
23 偏心カム
24(24A〜24F) シリンダ
25(25A〜25F) 作動室
26(26A〜26F) ピストン
28 ケーシング
30 高圧ライン
31 低圧ライン
50 コントローラ
Claims (15)
- 回転シャフトと、
前記回転シャフトが1回転する期間内において、互いに異なる時間位相にて前記回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストンと、
前記複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダと、
前記回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、前記エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の前記作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、
前記状態切替ユニットを制御するためのコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記複数の作動室のうち機能不全が生じた異常作動室とは前記ピストンの往復動の時間位相が異なる少なくとも1個の作動室について、前記非アクティブ状態に固定するか、又は、前記アクティブ状態とする頻度を低減するように構成された
ことを特徴とする油圧機械。 - 前記コントローラは、前記異常作動室に対して時間的に反対位相で前記ピストンが往復動し、且つ、前記異常作動室と同数の作動室を前記非アクティブ状態に固定するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の油圧機械。
- 前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、前記回転シャフトが1回転する期間内において、前記時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、前記デシジョンポイントの各々に対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成され、且つ、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントとは異なる少なくとも1個以上のデシジョンポイントと、を前記複数のデシジョンポイントから除外した有効デシジョンポイントのみにおいて、前記有効デシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成された
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の油圧機械。 - 前記有効デシジョンポイントは、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントに対して時間的に反対位相のデシジョンポイントと、を前記複数のデシジョンポイントから除外したものであることを特徴とする請求項3に記載の油圧機械。
- 前記有効デシジョンポイントは、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントと、当該デシジョンポイントを基準として120度の位相角がずれた2個のデシジョンポイントと、を前記複数のデシジョンポイントから除外したものであることを特徴とする請求項3に記載の油圧機械。
- 前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、前記複数のデシジョンポイントの各々に到達するごとに、アクティブ頻度指令値Fdを積算し、各デシジョンポイントにおいてアクティブ頻度指令値Fdの積算値が閾値に到達したか否か判定し、前記閾値以上のデシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態とし、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、前記有効デシジョンポイントの各々に到達するごとに、アクティブ頻度指令値Fdを積算し、各有効デシジョンポイントにおいてアクティブ頻度指令値Fdの積算値が閾値に到達したか否か判定し、前記閾値以上の有効デシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態とする
ように構成されたことを特徴とする請求項3乃至5の何れか一項に記載の油圧機械。 - 前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、前記回転シャフトが1回転する期間内において、前記時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、前記デシジョンポイントの各々に対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを同一の判定条件により判断するように構成され、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントを含む第1グループのデシジョンポイントでは、前記第1グループに属するデシジョンポイント以外の第2グループのデシジョンポイントに比べて、各デシジョンポイントに対応した前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるための判定条件を厳しく設定するように構成された
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の油圧機械。 - 前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、各デシジョンポイントに到達するごとに、アクティブ頻度指令値Fdを積算し、各デシジョンポイントにおいてアクティブ頻度指令値Fdの積算値が共通閾値に到達したか否か判定し、前記共通閾値以上のデシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態とし、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、前記積算値が第1閾値以上の前記第1グループのデシジョンポイントに対応する前記作動室をアクティブ状態とし、前記積算値が前記第1閾値よりも小さい第2閾値以上の前記第2グループのデシジョンポイントに対応する前記作動室をアクティブ状態とする
ように構成されたことを特徴とする請求項7に記載の油圧機械。 - 回転シャフトと、
前記回転シャフトが1回転する期間内において、互いに異なる時間位相において前記回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストンと、
前記複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダと、
前記回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、前記エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の前記作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、
前記状態切替ユニットを制御するためのコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
全ての前記作動室が正常である場合、前記回転シャフトが1回転する期間内において、前記時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、前記デシジョンポイントの各々に対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成され、且つ、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、少なくとも、前記機能不全が生じた異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントを前記複数のデシジョンポイントから除外した有効デシジョンポイントのみにおいて、前記有効デシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するように構成された
ことを特徴とする油圧機械。 - 前記有効デシジョンポイントは、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントに加えて、当該デシジョンポイントに対して時間的に反対位相のデシジョンポイントを前記複数のデシジョンポイントから除外したものであることを特徴とする請求項9に記載の油圧機械。
- 前記有効デシジョンポイントは、前記異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントに加えて、当該デシジョンポイントを基準として120度の位相角がずれた2個のデシジョンポイントを前記複数のデシジョンポイントから除外したものであることを特徴とする請求項9に記載の油圧機械。
- 前記状態切替ユニットは、
各々の前記作動室と高圧ラインとの間の連通状態を切り替えるための高圧弁と、
各々の前記作動室と低圧ラインとの間の連通状態を切り替えるための低圧弁と、
を含み、
前記アクティブ状態の前記作動室については、前記ピストンの往復動の位相に応じて前記高圧弁及び前記低圧弁をそれぞれ開閉し、
前記非アクティブ状態の前記作動室については、前記ピストンの往復動の位相によらず、前記高圧弁を閉じて前記低圧弁を開いた状態を維持する
ことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の油圧機械。 - 再生エネルギーによって回転可能に構成されたロータと、
前記ロータによって駆動されて圧油を生成するように構成された油圧ポンプと、
前記圧油によって駆動されるように構成された油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動されるように構成された発電機と、を備え、
前記油圧ポンプ又は前記油圧モータの少なくとも一方が、請求項1乃至12の何れか一項に記載の油圧機械により構成されたことを特徴とする再生エネルギー型発電装置。 - 回転シャフトと、
前記回転シャフトが1回転する期間内において、互いに異なる時間位相において前記回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストンと、
前記複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダと、
前記回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、前記エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の前記作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、を備える油圧機械の運転方法であって、
前記複数の作動室のうち機能不全が生じた異常作動室とは前記ピストンの往復動の時間位相が異なる少なくとも1個の作動室について、前記非アクティブ状態に固定するか、又は、前記アクティブ状態とする頻度を低減するステップを備える
ことを特徴とする油圧機械の運転方法。 - 回転シャフトと、
前記回転シャフトが1回転する期間内において、互いに異なる時間位相において前記回転シャフトに連動して往復動するように構成された複数のピストンと、
前記複数のピストンとともに複数の作動室を形成する複数のシリンダと、
前記回転シャフトの回転エネルギーと前記作動室内の圧力エネルギーとの間でのエネルギー変換を行うアクティブ状態と、前記エネルギー変換を行わない非アクティブ状態との間で各々の前記作動室の状態を切り替えるための状態切替ユニットと、を備える油圧機械の運転方法であって、
全ての前記作動室が正常である場合、前記回転シャフトが1回転する期間内において、前記時間位相ごとに設定された複数のデシジョンポイントにて、前記デシジョンポイントの各々に対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するステップと、
一部の前記作動室に前記機能不全が生じた場合、少なくとも、前記機能不全が生じた異常作動室の前記ピストンの往復動の時間位相に対応したデシジョンポイントを前記複数のデシジョンポイントから除外した有効デシジョンポイントのみにおいて、前記有効デシジョンポイントに対応する前記作動室を前記アクティブ状態として稼働させるか否かを判断するステップと、
を備えることを特徴とする油圧機械の運転方法。
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