JP2517993Y2

JP2517993Y2 - 比例ソレノイド弁のフェイルセイフ装置

Info

Publication number: JP2517993Y2
Application number: JP1989039319U
Authority: JP
Inventors: 興治広山; 春樹生形; 茂小森谷; 浩介佐藤
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2004-04-03
Also published as: JPH02130483U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、油圧パワーショベル等の建設機械に用い
るのに最適な比例ソレノイド弁のフェイルセイフ装置に
関する。

（従来の技術）油圧パワーショベル等の建築機械では、そのバルブの
ストローク等を制御するのに比例ソレノイド弁を用いる
ことがある。そして、この場合には、供給電流に応じて
当該バルブのストロークを制御し、アームシリンダやブ
ームシリンダ等の各アクチュエータの作動速度などを制
御するようにしている。

そして、上記供給電流は、出力制御手段からの出力指
令信号に応じて制御されるようにしている。

（考案が解決しようとする課題）上記のようにした従来の装置は、出力制御手段から出
力される出力指令信号に対して、比例ソレノイド弁に対
する出力電流が正常に出力されているかどうかを判定す
る手段をもっていなかった。

そのためにアームシリンダやブームシリンダ等のアク
チュエータを電流制御しているとき、制御電流以上の電
流が出力されても、それを止めることができなかった。
そのために上記アクチュエータが暴走したりするという
問題があった。

この考案の目的は、制御電流以上の電流が出力された
とき、その電流の供給をストップし、アクチュエータが
暴走したりしないようにしたフェイルセイフ装置を提供
することである。

（課題を解決するための手段）この考案は、操作器の操作信号に応じて制御信号を出
力する出力制御手段と、出力制御手段の出力信号を受け
る異常判定手段と、この異常判定手段の出力信号に応じ
てオン・オフ動作する第１トランジスタと、この第１ト
ランジスタのオン動作により閉成するリレー装置と、上
記出力制御手段からの出力信号に応じてオン動作する第
２トランジスタと、上記リレー装置が閉成し、かつ、第
２トランジスタがオンの状態にあるとき電流側供給され
るとともに、その供給電圧に応じて動作量が制御される
比例ソレノイド弁と、この比例ソレノイド弁に接続した
電流検出手段とを備え、出力指令値が指令上限判定値以
下で、電流検出手段で検出された電流が電流上限判定値
を超えて、出力指令値と出力電流との差が設定値以上に
なったとき、上記異常判定手段が異常と判定し、第１ト
ランジスタをオフにする一方、上記電流上限判定値が、
通常の出力電流の最大値よりも大きく設定した点に特徴
を有する。

（作用）この考案は、上記のように構成したので、出力指令値
が指令上限判定値以下で、かつ、電流検出手段で検出さ
れた電流が電流上限判定値を超え、しかも、出力指令値
と出力電流との差が設定値以上になったとき、異常検出
手段が異常と判定して第１トランジスタをオフにする。

（考案の効果）この考案のフェイルセイフ装置によれば、指令値に対
して出力電流が大きければ、リレー装置をオフにするの
で、指令値で設定した以上の電流が供給されることがな
い。そのために、アクチュエータがオペレータの制御フ
ィーリングと異なるような動きを完全に防止できる。

また、電流上限判定値は、通常の出力電流の最大値よ
りも大きく設定したので、フェイルセイフ機能が敏感に
機能し過ぎて、異常でもないのにソレノイドが停止して
しまうというようなこともなくなる。

（実施例）図示の実施例は、オペレータが操作する操作器１から
の操作信号を出力制御手段２に伝達するとともに、この
出力制御手段２の出力信号が、異常判定手段３及びリレ
ー駆動手段４を介して第１トランジスタ５のベース側に
入力する構成にしている。そして、この第１トランジス
タ５のベース側に信号が入力して、それがオンの状態に
なるとリレー装置Ｒが動作し、そのスイッチ６を閉じる
ものである。

また、上記出力制御手段２の出力信号は、出力手段７
を介して第２トランジスタ８のベース側に入力するもの
で、この第２トランジスタ８がオンの状態になると、リ
レー装置Ｒからの電流が比例ソレノイド弁９に供給され
る。そして、この比例ソレノイド弁９に供給された電流
は、電流検出手段としての検出抵抗10を介してアースさ
れるものである。

上記のようにした検出抵抗10側に発生した電圧は上記
異常判定手段３に入力する。そして、この異常判定手段
３では、出力制御手段２からの出力指令信号と、この比
例ソレノイド弁９に実際に供給されている電流の差を演
算し、その差が設定値以上であれば、第１トランジスタ
５をオフにするものである。

第２図は出力電流値の正常値の範囲を示したもので、
例えば、当該比例ソレノイド弁９には、それがスティッ
クなどしないようにするために、ディザを含んだ電流値
を供給することを示している。

また、オペレータが自らの操作意志を持って操作器１
を操縦しているときの出力指令の上限値を、指令上限判
定値としている。そして、この指令上限判定値にある電
流であって、正常なディザを含んだ出力電流の最大値か
ら少し余裕を持たせたところに電流上限判定値を設定し
ている。

いま、出力指令値が、指令上限判定値以下の指令値チ
ェック範囲にあり、しかも、当該装置が正常に動作して
いれば、出力電流は電流上限判定値以下の電流値を出力
していることになる。

しかして、オペレータが操作器１を操作して指令上限
判定値以下の出力指令信号を出力させると、制御指令２
がその出力指令信号に応じた信号を出力する。この出力
信号によって第１、２トランジスタ５、８がオン動作す
るので、比例ソレノイド弁９には所定の電流が流れる。

そして、この比例ソレノイド弁９に供給された電流は
検出抵抗10を介してアースされるが、この検出抵抗10側
に発生した電圧は異常判定手段３に入力する。このとき
異常判定手段３が、比例ソレノイド弁９に、上記した電
流上限判定値以上の電流が流れていると、それを異常と
判定し、第１トランジスタ５をオフにする。

第１トランジスタ５がオフになれば、リレー装置Ｒの
スイッチ６が開くので、比例ソレノイド弁９に電流が供
給されなくなる。そのために、この比例ソレノイド弁９
で制御されるアームシリンダやブームシリンダ等のアク
チュエータが、異常電流によって暴走したりしなくな
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示すもので、第１図は制御回
路を示すブロック図、第２図は出力電流値を範囲を示し
たグラフである。１…操作器、２…出力制御手段、３…異常判定手段、５
…第１トランジスタ、Ｒ…リレー装置、８…第２トラン
ジスタ、９…比例ソレノイド弁、10…電流検出手段とし
ての検出抵抗。

フロントページの続き (72)考案者小森谷茂神奈川県相模原市麻溝台1805―１カヤバ工業株式会社相模工場内 (72)考案者佐藤浩介神奈川県相模原市麻溝台1805―１カヤバ工業株式会社相模工場内 (56)参考文献実開昭57−171475（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】操作器の操作信号に応じて制御信号を出力
する出力制御手段と、出力制御手段の出力信号を受ける
異常判定手段と、この異常判定手段の出力信号に応じて
オン・オフ動作する第１トランジスタと、この第１トラ
ンジスタのオン動作により閉成するリレー装置と、上記
出力制御手段からの出力信号に応じてオン動作する第２
トランジスタと、上記リレー装置が閉成し、かつ、第２
トランジスタがオンの状態にあるとき電流が供給される
とともに、その供給電流に応じて動作量が制御される比
例ソレノイド弁と、この比例ソレノイド弁に接続した電
流検出手段とを備え、出力指令値が指令上限判定値以下
で、電流検出手段で検出された電流が電流上限判定値を
超えて、出力指令値と出力電流との差が設定値以上にな
ったとき、上記異常判定手段が異常と判定し、第１トラ
ンジスタをオフにする一方、上記電流上限判定値は、通
常の出力電流の最大値よりも大きく設定したことを特徴
とする比例ソレノイド弁のフェイルセイフ装置。