JP3134458B2 - 油圧サーボ弁の制御方法 - Google Patents
油圧サーボ弁の制御方法Info
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- JP3134458B2 JP3134458B2 JP04044085A JP4408592A JP3134458B2 JP 3134458 B2 JP3134458 B2 JP 3134458B2 JP 04044085 A JP04044085 A JP 04044085A JP 4408592 A JP4408592 A JP 4408592A JP 3134458 B2 JP3134458 B2 JP 3134458B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フラッパとフラッパノ
ズルとの間に挟まれた異物を流出させる場合に好適な油
圧サーボ弁の制御方法に関する。
ズルとの間に挟まれた異物を流出させる場合に好適な油
圧サーボ弁の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、油圧サーボ機構に多用されている
油圧サーボ弁は、入力信号に基づき作動油の流量または
圧力を高い応答速度で連続制御するものであり、入力電
流をトルクに変換するトルクモータ、変換したトルクを
信号圧力に変換するフラッパ、変換した信号圧力により
駆動されるスプール等から構成される。ところで、こう
した油圧サーボ弁では、作動用の流体を常時流すフラッ
パノズルと前述したフラッパとの間に異物が挟まる場合
がある。この異物は例えば糸くず状のものであり作動流
体の流れに乗ってノズル内から流れ出てくるものであ
る。すなわち、フラッパは通常、制御対象を制御すべ
く、中立点開度付近で常時細かく開閉しているが、フラ
ッパがいったん開いて次に閉じようとしたとき、例えば
フラッパの中立点開度より大きな異物が流れると、フラ
ッパとフラッパノズルとの間に異物が挟まり、フラッパ
の開度が中立点開度より小さくならない場合が生じる。
そして、フラッパの開度が中立点より大きいと、トルク
モータはフラッパを閉じる方向に力を加え続けるため、
この力により異物を挟んだ状態が維持される。図４に従
来の油圧サーボ弁の制御の手順を示す。即ち、フラッパ
とフラッパノズルとの間に異物が挟まると（ステップＳ
Ａ１）、フラッパが開位置でハングアップし（ステップ
ＳＡ２）、入出力の誤差が大となり出力の異常が発生す
るため（ステップＳＡ３）、制御を停止する（ステップ
ＳＡ４）。この後は、バックアップシステムにより制御
を行う（ステップＳＡ５）。
油圧サーボ弁は、入力信号に基づき作動油の流量または
圧力を高い応答速度で連続制御するものであり、入力電
流をトルクに変換するトルクモータ、変換したトルクを
信号圧力に変換するフラッパ、変換した信号圧力により
駆動されるスプール等から構成される。ところで、こう
した油圧サーボ弁では、作動用の流体を常時流すフラッ
パノズルと前述したフラッパとの間に異物が挟まる場合
がある。この異物は例えば糸くず状のものであり作動流
体の流れに乗ってノズル内から流れ出てくるものであ
る。すなわち、フラッパは通常、制御対象を制御すべ
く、中立点開度付近で常時細かく開閉しているが、フラ
ッパがいったん開いて次に閉じようとしたとき、例えば
フラッパの中立点開度より大きな異物が流れると、フラ
ッパとフラッパノズルとの間に異物が挟まり、フラッパ
の開度が中立点開度より小さくならない場合が生じる。
そして、フラッパの開度が中立点より大きいと、トルク
モータはフラッパを閉じる方向に力を加え続けるため、
この力により異物を挟んだ状態が維持される。図４に従
来の油圧サーボ弁の制御の手順を示す。即ち、フラッパ
とフラッパノズルとの間に異物が挟まると（ステップＳ
Ａ１）、フラッパが開位置でハングアップし（ステップ
ＳＡ２）、入出力の誤差が大となり出力の異常が発生す
るため（ステップＳＡ３）、制御を停止する（ステップ
ＳＡ４）。この後は、バックアップシステムにより制御
を行う（ステップＳＡ５）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の油圧サーボ弁の
制御方法では、フラッパとフラッパノズルとの間に異物
が挟まり、フラッパ弁が異物の影響により誤作動した場
合には、単に、制御を停止した後、バックアップシステ
ムで制御するだけに過ぎず、フラッパノズルから異物を
排除する制御は実施していない。このように、フラッパ
とフラッパノズルとの間に異物が挟まる度ごとに制御を
停止しているため、油圧サーボ弁の最適な制御ができ
ず、信頼性に欠ける等の問題があった。
制御方法では、フラッパとフラッパノズルとの間に異物
が挟まり、フラッパ弁が異物の影響により誤作動した場
合には、単に、制御を停止した後、バックアップシステ
ムで制御するだけに過ぎず、フラッパノズルから異物を
排除する制御は実施していない。このように、フラッパ
とフラッパノズルとの間に異物が挟まる度ごとに制御を
停止しているため、油圧サーボ弁の最適な制御ができ
ず、信頼性に欠ける等の問題があった。
【０００４】本発明は前記課題を解決するもので、フラ
ッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異物を流出させ
ることにより、最適な制御を実現し信頼性の向上を達成
した油圧サーボ弁の制御方法の提供を目的とする。
ッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異物を流出させ
ることにより、最適な制御を実現し信頼性の向上を達成
した油圧サーボ弁の制御方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、入
力電流をトルクに変換するトルクモータ、トルクを油圧
に変換するフラッパ、フラッパノズル、油圧により駆動
されるスプールを備えた油圧サーボ弁において、フラッ
パとフラッパノズルとの間に挟まれた異物を流出させる
ようにフラッパを瞬時開閉し、その後の作動状態が正常
に回復したか否かを判定することを特徴とする。請求項
２の本発明は、入力電流をトルクに変換するトルクモー
タ、トルクを油圧に変換するフラッパ、フラッパノズ
ル、油圧により駆動されるスプールを備えた油圧サーボ
弁において、フラッパを予め設定した一定時間間隔毎に
開閉することにより、フラッパとフラッパノズルとの間
に挟まれた異物を流出させることを特徴とする。
力電流をトルクに変換するトルクモータ、トルクを油圧
に変換するフラッパ、フラッパノズル、油圧により駆動
されるスプールを備えた油圧サーボ弁において、フラッ
パとフラッパノズルとの間に挟まれた異物を流出させる
ようにフラッパを瞬時開閉し、その後の作動状態が正常
に回復したか否かを判定することを特徴とする。請求項
２の本発明は、入力電流をトルクに変換するトルクモー
タ、トルクを油圧に変換するフラッパ、フラッパノズ
ル、油圧により駆動されるスプールを備えた油圧サーボ
弁において、フラッパを予め設定した一定時間間隔毎に
開閉することにより、フラッパとフラッパノズルとの間
に挟まれた異物を流出させることを特徴とする。
【０００６】
【作用】請求項１の本発明によれば、フラッパとフラッ
パノズルとの間に異物が挟まりフラッパの誤作動を検出
した場合は、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれ
た異物を流出させるようにフラッパを瞬時開閉し、その
後の作動状態が正常に回復したか否かを判定する制御を
行い、請求項２の本発明によれば、フラッパを予め設定
した一定時間間隔毎に極めて微小な時間、開閉すること
により、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異
物を流出させる制御を行うため、異物を原因とした制御
の停止頻度を少なくすることができる。これにより、油
圧サーボ弁の最適な制御を実現でき、信頼性の向上を達
成することができる。
パノズルとの間に異物が挟まりフラッパの誤作動を検出
した場合は、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれ
た異物を流出させるようにフラッパを瞬時開閉し、その
後の作動状態が正常に回復したか否かを判定する制御を
行い、請求項２の本発明によれば、フラッパを予め設定
した一定時間間隔毎に極めて微小な時間、開閉すること
により、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異
物を流出させる制御を行うため、異物を原因とした制御
の停止頻度を少なくすることができる。これにより、油
圧サーボ弁の最適な制御を実現でき、信頼性の向上を達
成することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の油圧サーボ弁の制御方法を適
用してなる第１実施例及び第２実施例を図面に基づいて
説明する。
用してなる第１実施例及び第２実施例を図面に基づいて
説明する。
【０００８】第１実施例。 図１は第１実施例の油圧サーボ弁の制御ブロック図であ
り、油圧サーボ弁１は、トルクモータ２、フラッパ３、
フラッパノズル４、スプール５等から構成されている。
トルクモータ２は、一種の直流電磁石であり、トルク伝
達用のトーションばね６に巻回したコイル７へ通電した
入力電流Ｉを、電磁力によるトルクに変換するようにな
っている。また、フラッパ３は、トーションばね６の端
部に配設されており、トルクモータ２により変換したト
ルクを信号圧力に変換するようになっている。また、ス
プール５は、フラッパ３により変換した信号圧力により
駆動され変位するものであり、フラッパ３の端部に配設
されたフィードバックばね８には、スプール５の変位に
よるフィードバックトルクが作用するようになってい
る。
り、油圧サーボ弁１は、トルクモータ２、フラッパ３、
フラッパノズル４、スプール５等から構成されている。
トルクモータ２は、一種の直流電磁石であり、トルク伝
達用のトーションばね６に巻回したコイル７へ通電した
入力電流Ｉを、電磁力によるトルクに変換するようにな
っている。また、フラッパ３は、トーションばね６の端
部に配設されており、トルクモータ２により変換したト
ルクを信号圧力に変換するようになっている。また、ス
プール５は、フラッパ３により変換した信号圧力により
駆動され変位するものであり、フラッパ３の端部に配設
されたフィードバックばね８には、スプール５の変位に
よるフィードバックトルクが作用するようになってい
る。
【０００９】入力設定部１０は、油圧サーボの目標値Ｅ
1を設定入力するものであり、入力設定部１０から設定
入力した目標値Ｅ1と、微小値ｅとが加算点１１へ入力
されるようになっている。加算点１１では、目標値Ｅ1
と微小値ｅとが加算され、加算結果に基づく入力値Ｅが
誤差検出点１２へ入力されるようになっている。他方、
位置検出器１３は、油圧シリンダのピストン１４の位置
を検出するものであり、検出部１５は、位置検出器１３
による位置検出に基づく出力電圧（ｖ）を取込み、フィ
ードバック信号Ｅ’として誤差検出点１２へ送出するよ
うになっている。誤差検出点１２では、目標入力値Ｅと
フィードバック信号Ｅ’との誤差ΔＥが検出され、誤差
ΔＥが調節部１６へ入力されるようになっている。これ
により、調節部１６は、油圧サーボ弁１のトルクモータ
２の入力電流Ｉが最適となるように調節するようになっ
ている。
1を設定入力するものであり、入力設定部１０から設定
入力した目標値Ｅ1と、微小値ｅとが加算点１１へ入力
されるようになっている。加算点１１では、目標値Ｅ1
と微小値ｅとが加算され、加算結果に基づく入力値Ｅが
誤差検出点１２へ入力されるようになっている。他方、
位置検出器１３は、油圧シリンダのピストン１４の位置
を検出するものであり、検出部１５は、位置検出器１３
による位置検出に基づく出力電圧（ｖ）を取込み、フィ
ードバック信号Ｅ’として誤差検出点１２へ送出するよ
うになっている。誤差検出点１２では、目標入力値Ｅと
フィードバック信号Ｅ’との誤差ΔＥが検出され、誤差
ΔＥが調節部１６へ入力されるようになっている。これ
により、調節部１６は、油圧サーボ弁１のトルクモータ
２の入力電流Ｉが最適となるように調節するようになっ
ている。
【００１０】なお、図中Ｅ0，Ｔ0は予め設定した一定
値、ΔＴは誤差ΔＥ＞ΔＥ0の持続時間、Ｓは供給圧、
Ｄはドレーン圧、△ｔは予め設定した油圧サーボ弁のフ
ラッパ開閉時間（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度
の微小時間）である。
値、ΔＴは誤差ΔＥ＞ΔＥ0の持続時間、Ｓは供給圧、
Ｄはドレーン圧、△ｔは予め設定した油圧サーボ弁のフ
ラッパ開閉時間（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度
の微小時間）である。
【００１１】次に、上記の如く構成した第１実施例の油
圧サーボ弁の制御方法を図２に基づき説明する。フラッ
パとフラッパノズルとの間に異物が挟まれた場合には
（ステップＳＢ１）、フラッパが開位置でハングアップ
し（ステップＳＢ２）、入出力の誤差が大きくなり出力
の異常が発生する（ステップＳＢ３）。出力異常の発生
に基づき、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた
異物を流出させるようにフラッパを瞬時開閉する（ステ
ップＳＢ４）。このフラッパの開閉動作により、一方の
フラッパノズルとの間に異物を挟んだフラッパの所定箇
所がそのフラッパノズルから離れる方向（他方のフラッ
パノズル側）に動いて異物を解放すれば、解放された異
物が流体に乗って流れる。このときのフラッパの開閉時
間は、油圧サーボ弁を制御する制御部の応答時間より充
分短い時間とする（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程
度の微小時間）。次に、フラッパの瞬時開閉に伴い、フ
ラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異物が流出し
たか否か、即ち、入出力の誤差が正常な状態に回復した
か否かを判定する（ステップＳＢ５）。フラッパとフラ
ッパノズルとの間に挟まれた異物が流出し、入出力の誤
差が正常状態に回復した場合には、油圧サーボ弁の制御
を続行させる（ステップＳＢ６）。他方、フラッパとフ
ラッパノズルとの間に挟まれた異物が流出せず、入出力
の誤差が正常状態に回復しない場合には、油圧サーボ弁
の制御を停止した後（ステップＳＢ７）、バックアップ
システムによりシステムの制御を行う（ステップＳＢ
８）。
圧サーボ弁の制御方法を図２に基づき説明する。フラッ
パとフラッパノズルとの間に異物が挟まれた場合には
（ステップＳＢ１）、フラッパが開位置でハングアップ
し（ステップＳＢ２）、入出力の誤差が大きくなり出力
の異常が発生する（ステップＳＢ３）。出力異常の発生
に基づき、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた
異物を流出させるようにフラッパを瞬時開閉する（ステ
ップＳＢ４）。このフラッパの開閉動作により、一方の
フラッパノズルとの間に異物を挟んだフラッパの所定箇
所がそのフラッパノズルから離れる方向（他方のフラッ
パノズル側）に動いて異物を解放すれば、解放された異
物が流体に乗って流れる。このときのフラッパの開閉時
間は、油圧サーボ弁を制御する制御部の応答時間より充
分短い時間とする（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程
度の微小時間）。次に、フラッパの瞬時開閉に伴い、フ
ラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異物が流出し
たか否か、即ち、入出力の誤差が正常な状態に回復した
か否かを判定する（ステップＳＢ５）。フラッパとフラ
ッパノズルとの間に挟まれた異物が流出し、入出力の誤
差が正常状態に回復した場合には、油圧サーボ弁の制御
を続行させる（ステップＳＢ６）。他方、フラッパとフ
ラッパノズルとの間に挟まれた異物が流出せず、入出力
の誤差が正常状態に回復しない場合には、油圧サーボ弁
の制御を停止した後（ステップＳＢ７）、バックアップ
システムによりシステムの制御を行う（ステップＳＢ
８）。
【００１２】上記第１実施例の油圧サーボ弁の制御方法
によれば、フラッパとフラッパノズルとの間に異物が挟
まれた場合には、フラッパとフラッパノズルとの間に挟
まれた異物を流出させるようにフラッパを瞬時開閉し、
その後の作動状態が正常に回復したか否かを判定する。
そのため、正常な作動状態への回復を判定した場合に油
圧サーボ弁の制御を続行することで、異物を原因とした
制御の停止頻度を少なくすることができる。これによ
り、油圧サーボ弁の最適な制御を実現でき、信頼性の向
上を達成することができる。
によれば、フラッパとフラッパノズルとの間に異物が挟
まれた場合には、フラッパとフラッパノズルとの間に挟
まれた異物を流出させるようにフラッパを瞬時開閉し、
その後の作動状態が正常に回復したか否かを判定する。
そのため、正常な作動状態への回復を判定した場合に油
圧サーボ弁の制御を続行することで、異物を原因とした
制御の停止頻度を少なくすることができる。これによ
り、油圧サーボ弁の最適な制御を実現でき、信頼性の向
上を達成することができる。
【００１３】第２実施例。 次に、第２実施例の油圧サーボ弁の制御方法を図３に基
づき説明する。フラッパを、予め設定してある一定時間
間隔毎に開閉制御する（ステップＳＣ１）。フラッパの
開閉時間は、油圧サーボ弁を制御する制御部の応答時間
より充分に短い時間とする（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍ
ｓｅｃ程度の微小時間）。フラッパとフラッパノズルと
の間に異物が挟まり、フラッパが開位置でハングアップ
すると（ステップＳＣ２）、入出力の誤差が大きくなり
出力の異常が発生する（ステップＳＣ３）。上記ステッ
プＳＣ１におけるフラッパの一定時間間隔後、フラッパ
を開閉する（ステップＳＣ４）。このフラッパの開閉動
作により、一方のフラッパノズルとの間に異物を挟んだ
フラッパの所定箇所がそのフラッパノズルから離れる方
向（他方のフラッパノズル側）に動いて異物を解放すれ
ば、解放された異物が流体に乗って流れ、異常状態にあ
った出力が正常状態に回復する（ステップＳＣ５）。
づき説明する。フラッパを、予め設定してある一定時間
間隔毎に開閉制御する（ステップＳＣ１）。フラッパの
開閉時間は、油圧サーボ弁を制御する制御部の応答時間
より充分に短い時間とする（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍ
ｓｅｃ程度の微小時間）。フラッパとフラッパノズルと
の間に異物が挟まり、フラッパが開位置でハングアップ
すると（ステップＳＣ２）、入出力の誤差が大きくなり
出力の異常が発生する（ステップＳＣ３）。上記ステッ
プＳＣ１におけるフラッパの一定時間間隔後、フラッパ
を開閉する（ステップＳＣ４）。このフラッパの開閉動
作により、一方のフラッパノズルとの間に異物を挟んだ
フラッパの所定箇所がそのフラッパノズルから離れる方
向（他方のフラッパノズル側）に動いて異物を解放すれ
ば、解放された異物が流体に乗って流れ、異常状態にあ
った出力が正常状態に回復する（ステップＳＣ５）。
【００１４】上記第２実施例の油圧サーボ弁の制御方法
によれば、フラッパを一定時間間隔で開閉することによ
り、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異物を
流出させ、異物を原因とした制御の停止頻度を少なくす
ることができる。したがって、上記第１実施例と同様に
油圧サーボ弁の最適な制御を実現でき、信頼性の向上を
達成することができる。
によれば、フラッパを一定時間間隔で開閉することによ
り、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異物を
流出させ、異物を原因とした制御の停止頻度を少なくす
ることができる。したがって、上記第１実施例と同様に
油圧サーボ弁の最適な制御を実現でき、信頼性の向上を
達成することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、油
圧サーボ弁のフラッパとフラッパノズルとの間に異物が
挟まりフラッパの誤作動を検出した場合においてフラッ
パとフラッパノズルとの間に挟まれた異物を流出させる
ようにフラッパを瞬時開閉してその後の作動状態が正常
に回復したか否かを判定したり、または、フラッパを一
定時間間隔で開閉したりすることにより、フラッパとフ
ラッパノズルとの間に挟まれた異物を流出させて、異物
を原因とした制御の停止頻度を少なくすることができ
る。この結果、油圧サーボ弁の最適な制御を実現でき、
信頼性の向上を達成することができるという効果を奏す
る。
圧サーボ弁のフラッパとフラッパノズルとの間に異物が
挟まりフラッパの誤作動を検出した場合においてフラッ
パとフラッパノズルとの間に挟まれた異物を流出させる
ようにフラッパを瞬時開閉してその後の作動状態が正常
に回復したか否かを判定したり、または、フラッパを一
定時間間隔で開閉したりすることにより、フラッパとフ
ラッパノズルとの間に挟まれた異物を流出させて、異物
を原因とした制御の停止頻度を少なくすることができ
る。この結果、油圧サーボ弁の最適な制御を実現でき、
信頼性の向上を達成することができるという効果を奏す
る。
【図１】本発明の第１実施例の油圧サーボ弁の制御ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明の第１実施例の油圧サーボ弁の制御フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】本発明の第２実施例の油圧サーボ弁の制御フロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図４】従来例の油圧サーボ弁の制御フローチャートで
ある。
ある。
１ 油圧サーボ弁 ２ トルクモータ ３ フラッパ ４ フラッパノズル ５ スプール
Claims (2)
- 【請求項１】 入力電流をトルクに変換するトルクモー
タ、トルクを油圧に変換するフラッパ、フラッパノズ
ル、油圧により駆動されるスプールを備えた油圧サーボ
弁において、フラッパとフラッパノズルとの間に異物が挟まり フラッ
パの誤作動を検出した場合は、フラッパとフラッパノズ
ルとの間に挟まれた異物を流出させるようにフラッパを
瞬時開閉し、その後の作動状態が正常に回復したか否か
を判定することを特徴とする油圧サーボ弁の制御方法。 - 【請求項２】 入力電流をトルクに変換するトルクモー
タ、トルクを油圧に変換するフラッパ、フラッパノズ
ル、油圧により駆動されるスプールを備えた油圧サーボ
弁において、 フラッパを予め設定した一定時間間隔毎に開閉すること
により、フラッパとフラッパノズルとの間に挟まれた異
物を流出させることを特徴とする油圧サーボ弁の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04044085A JP3134458B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 油圧サーボ弁の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04044085A JP3134458B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 油圧サーボ弁の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240210A JPH05240210A (ja) | 1993-09-17 |
| JP3134458B2 true JP3134458B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=12681784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04044085A Expired - Lifetime JP3134458B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 油圧サーボ弁の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134458B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4734790B2 (ja) * | 2001-07-09 | 2011-07-27 | 株式会社Ｉｈｉ | サーボバルブのノズルフラッパ機構 |
| JP5673015B2 (ja) * | 2010-11-24 | 2015-02-18 | 株式会社Ihi | サーボバルブ |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP04044085A patent/JP3134458B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05240210A (ja) | 1993-09-17 |
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Legal Events
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