JPH01125577A - 油圧源の駆動制御装置 - Google Patents
油圧源の駆動制御装置Info
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- JPH01125577A JPH01125577A JP28475787A JP28475787A JPH01125577A JP H01125577 A JPH01125577 A JP H01125577A JP 28475787 A JP28475787 A JP 28475787A JP 28475787 A JP28475787 A JP 28475787A JP H01125577 A JPH01125577 A JP H01125577A
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- electric motor
- motor
- hydraulic pump
- hydraulic
- control device
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Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は油圧源の駆動制御装置に関し、より具体的には
油圧ポンプを駆動する電動機の回転速度を制御する油圧
源の駆動制御装置に関する。
油圧ポンプを駆動する電動機の回転速度を制御する油圧
源の駆動制御装置に関する。
(従来の技術及び発明が解決しようとする問題点)
一般に、電動機で油圧ポンプを駆動し発生した高圧流体
等の油圧エネルギを利用して各種のアクチュエータを駆
動する油圧装置においては、アクチュエータ側で消費す
る油圧エネルギの総和が時間的に変動せず一定の場合に
は其の設計は比較的簡単であって消費流量より僅かに多
口の量のエネルギを供給すれば良く、従ってポンプの1
回転当たりの吐出it(ポンプ容量)乃至は駆動回転速
度等は一義的に決定することが出来る。これに対し、ア
クチュエータ側の作動が時間的に変化する場合には消費
エネルギのピーク値に合わせて供給側の能力を設定する
とピーク時以外では能力が大幅に超過することになって
此の余剰のエネルギをリリーフ弁を介して捨てなければ
ならず省エネルギの観点から不合理であると共に、捨て
たエネルギが熱となって必要以上に油温を上げることか
ら冷却の為の余分な装置を必要とすると云った欠点を伴
っている。
等の油圧エネルギを利用して各種のアクチュエータを駆
動する油圧装置においては、アクチュエータ側で消費す
る油圧エネルギの総和が時間的に変動せず一定の場合に
は其の設計は比較的簡単であって消費流量より僅かに多
口の量のエネルギを供給すれば良く、従ってポンプの1
回転当たりの吐出it(ポンプ容量)乃至は駆動回転速
度等は一義的に決定することが出来る。これに対し、ア
クチュエータ側の作動が時間的に変化する場合には消費
エネルギのピーク値に合わせて供給側の能力を設定する
とピーク時以外では能力が大幅に超過することになって
此の余剰のエネルギをリリーフ弁を介して捨てなければ
ならず省エネルギの観点から不合理であると共に、捨て
たエネルギが熱となって必要以上に油温を上げることか
ら冷却の為の余分な装置を必要とすると云った欠点を伴
っている。
この問題に対して従来採られて来た解決策を分類すると
、大路次の3つに要約することが出来る。
、大路次の3つに要約することが出来る。
■ポンプを可変容量型とし吐出側の圧力が規定価に達し
た際に吐出量を減少させる手法。
た際に吐出量を減少させる手法。
例えば制御装置を含む油圧システム全体の圧力を70k
g/dに維持して各種のアクチュエータを制御するシス
テムを例にとると、アクチュエータ側の消費エネルギの
総和が減少してくるとポンプからの吐出量は圧力を高め
ることに使われ、規定の70)cg/cjを越えようと
する。この圧力をフィードバックしてポンプの吐出量可
変機構に作用させることでポンプ自体の吐出量を減少さ
せ、消費と供給とを釣り合わせようとするものである。
g/dに維持して各種のアクチュエータを制御するシス
テムを例にとると、アクチュエータ側の消費エネルギの
総和が減少してくるとポンプからの吐出量は圧力を高め
ることに使われ、規定の70)cg/cjを越えようと
する。この圧力をフィードバックしてポンプの吐出量可
変機構に作用させることでポンプ自体の吐出量を減少さ
せ、消費と供給とを釣り合わせようとするものである。
ポンプの供給エネルギは圧力Pと流量Qとの積、PXQ
で表現することが出来るので、圧力Pは一定でも流量Q
を減することで省エネルギの効果は一応達成することが
出来る。このような可変容量型のポンプの例としては斜
板式のアキシャルポンプが有名であるが、概して高価で
ある。
で表現することが出来るので、圧力Pは一定でも流量Q
を減することで省エネルギの効果は一応達成することが
出来る。このような可変容量型のポンプの例としては斜
板式のアキシャルポンプが有名であるが、概して高価で
ある。
更に、この手法も省エネルギ対策としてみた場合、尚不
十分である。一般に、ポンプは吐出量の小さなもの程全
体の効率は悪くなる。言い換えれば、吐出量が減少する
につれて効率は急速に悪化する。例えば、吐出量が零で
高圧下で駆動されている場合を考えてみると、この場合
確かに供給エネルギは零であるが、ポンプそのものは高
圧に曝されて回転しており、内部の漏れ損失或いは摩擦
損失は相当なものとなる。この場合、摩擦損失が回転速
度に比例している点に注目したい。従って、これを駆動
する電動機からみた消費エネルギは決して小さくはなく
、斯る如く供給電力にまで遡って考察した場合、省エネ
ルギの余地はまだまだ多い。但し、この方法は次に述べ
る■の手法に比べると、電動機が常時回転している分だ
けアクチュエータ側に大きな負荷変動が生じた時の追随
性に優れている。又、供給圧力も一定なので、アクチュ
エータの制御特性も一定となる等の利点を有する。
十分である。一般に、ポンプは吐出量の小さなもの程全
体の効率は悪くなる。言い換えれば、吐出量が減少する
につれて効率は急速に悪化する。例えば、吐出量が零で
高圧下で駆動されている場合を考えてみると、この場合
確かに供給エネルギは零であるが、ポンプそのものは高
圧に曝されて回転しており、内部の漏れ損失或いは摩擦
損失は相当なものとなる。この場合、摩擦損失が回転速
度に比例している点に注目したい。従って、これを駆動
する電動機からみた消費エネルギは決して小さくはなく
、斯る如く供給電力にまで遡って考察した場合、省エネ
ルギの余地はまだまだ多い。但し、この方法は次に述べ
る■の手法に比べると、電動機が常時回転している分だ
けアクチュエータ側に大きな負荷変動が生じた時の追随
性に優れている。又、供給圧力も一定なので、アクチュ
エータの制御特性も一定となる等の利点を有する。
■電動機を一定速度で回転させると共にポンプの供給路
から分岐路を設け、これにアキュムレータを接続してア
キュムレータ内圧の上限値で電動機を止め、下限値で再
起動する手法。
から分岐路を設け、これにアキュムレータを接続してア
キュムレータ内圧の上限値で電動機を止め、下限値で再
起動する手法。
この手法は■に比べると、電動機の停止している間は確
実に供給エネルギを零にすることが出来る反面、次の様
な欠点もある。
実に供給エネルギを零にすることが出来る反面、次の様
な欠点もある。
(a)アキュムレータ内圧が下限値になった時は電動機
を再度回転させることになるが、電動機の回転部のイナ
ーシャが大きく供給流量の応答性が若干犠牲となる。
を再度回転させることになるが、電動機の回転部のイナ
ーシャが大きく供給流量の応答性が若干犠牲となる。
(b)上限値と下限値との差圧ΔPを小さく設定すると
頻繁に起動/停止が繰り返されることになり、この場合
電動機の回転速度は例えば1450rpmと高いので其
の衝撃も太き(なり、起動の度に電動機のイナーシャを
加速するのにエネルギを消費するので、省エネルギ効果
が減殺される。
頻繁に起動/停止が繰り返されることになり、この場合
電動機の回転速度は例えば1450rpmと高いので其
の衝撃も太き(なり、起動の度に電動機のイナーシャを
加速するのにエネルギを消費するので、省エネルギ効果
が減殺される。
これを避けるにはアキュムレータの容積を大きくすれば
良いが、それではシステムが重量化し大型化してしまう
。逆に差圧ΔPを大きくとると上限値と下限値とではア
クチュエータの制御特性が変わってしまうと云う欠点が
生じる。
良いが、それではシステムが重量化し大型化してしまう
。逆に差圧ΔPを大きくとると上限値と下限値とではア
クチュエータの制御特性が変わってしまうと云う欠点が
生じる。
(C)最悪のケースとしてアキュムレータの内圧が下限
値に近づきつつある時にアクチュエータ側の消費エネル
ギが2.に必要となることがあり得るので、アキュムレ
ータが付いているにもかかわらずポンプの容積は其のピ
ーク時の消費流量を賄うに足る値乃至は実際には其れよ
りも若干条目に設定せざるを得ない。
値に近づきつつある時にアクチュエータ側の消費エネル
ギが2.に必要となることがあり得るので、アキュムレ
ータが付いているにもかかわらずポンプの容積は其のピ
ーク時の消費流量を賄うに足る値乃至は実際には其れよ
りも若干条目に設定せざるを得ない。
■アキュムレータの内圧の上限値でポンプの吐出側をタ
ンクに短絡してポンプの負荷を除去し、下限値で此の短
絡路を閉ざして元通り負荷をかける手法。
ンクに短絡してポンプの負荷を除去し、下限値で此の短
絡路を閉ざして元通り負荷をかける手法。
例えば、特公昭51−42373号公報に此の技術が内
燃機関で駆動されるポンプを例にとって開示されている
。この手法の場合上記■の(a)の問題は回避すること
が出来るが、それ以外の点では同じである。又、い(ら
空回りとは云えポンプは回転しているのであるから、そ
のための撹拌抵抗等のエネルギ損失は覚悟する必要があ
る。
燃機関で駆動されるポンプを例にとって開示されている
。この手法の場合上記■の(a)の問題は回避すること
が出来るが、それ以外の点では同じである。又、い(ら
空回りとは云えポンプは回転しているのであるから、そ
のための撹拌抵抗等のエネルギ損失は覚悟する必要があ
る。
以上総括すると、従来技術は省エネルギの点で一応の目
的は達成しているが、鵡多くの欠点を有しており、それ
らは比較的高速で且つ一定の速度で回転する電動機を使
用していることに起因している。
的は達成しているが、鵡多くの欠点を有しており、それ
らは比較的高速で且つ一定の速度で回転する電動機を使
用していることに起因している。
従って、本発明の目的は従来技術の上述の欠点を解消す
ることにあり、尚−層の省エネルギ効果を実現すると共
に、更に一層の小型軽量化を・可能とする油圧源の駆動
制御装置を提供することにある。
ることにあり、尚−層の省エネルギ効果を実現すると共
に、更に一層の小型軽量化を・可能とする油圧源の駆動
制御装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
上記の目的を達成するために本発明は第1図に示す如く
、電動機手段10、該電動機手段に連結され其の回転を
受けて駆動される油圧ポンプ手段12、該油圧ポンプ手
段の発生する油圧エネルギを受けて動作するアクチュエ
ータ手段14、前記油圧ポンプ手段の吐出圧力を検出す
る油圧ポンプ吐出圧力検出手段16及び該電動機手段の
動作を制御する電動機制御手段18を備えた油圧源の駆
動制御装置において、前記電動機制御手段は前記油圧ポ
ンプ吐出圧力検出手段の出力を入力して目標圧力との偏
差を求め、該偏差に応じて前記電動機手段の動作を制御
する如く構成した。
、電動機手段10、該電動機手段に連結され其の回転を
受けて駆動される油圧ポンプ手段12、該油圧ポンプ手
段の発生する油圧エネルギを受けて動作するアクチュエ
ータ手段14、前記油圧ポンプ手段の吐出圧力を検出す
る油圧ポンプ吐出圧力検出手段16及び該電動機手段の
動作を制御する電動機制御手段18を備えた油圧源の駆
動制御装置において、前記電動機制御手段は前記油圧ポ
ンプ吐出圧力検出手段の出力を入力して目標圧力との偏
差を求め、該偏差に応じて前記電動機手段の動作を制御
する如く構成した。
(作用)
検出圧力と目標圧力との偏差に応じて油圧ポンプ手段に
連結された電動機手段をフィードバック制御することに
より、小型のポンプ容量であっても必要な消費流量のピ
ーク時には回転速度を上昇させる等して吐出量を増加さ
せることで対処することが出来る。即ち、常時は油圧ポ
ンプ手段及び電動機手段の総合効率を考慮して電動機を
制御すると共に、消費流量の変動に対しては回転速度を
変える等して対応しているので、尚−層の省エネルギ効
果を実現することが出来、又装置を小型軽量にすること
が出来る。
連結された電動機手段をフィードバック制御することに
より、小型のポンプ容量であっても必要な消費流量のピ
ーク時には回転速度を上昇させる等して吐出量を増加さ
せることで対処することが出来る。即ち、常時は油圧ポ
ンプ手段及び電動機手段の総合効率を考慮して電動機を
制御すると共に、消費流量の変動に対しては回転速度を
変える等して対応しているので、尚−層の省エネルギ効
果を実現することが出来、又装置を小型軽量にすること
が出来る。
(実施例)
以下添付図面に即して本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明に係る油圧源の駆動制御装置の全体構成
を示す概略図であり、第3図及び第4図は特に其の中の
電動機及び油圧ポンプの機械的構成を示す説明断面図で
ある。同図において符号30は電動機を示しており、第
3図に良く示す如く該電動機30は取付ステー32を介
して歯車ポンプからなる油圧ポンプ34に取着される。
を示す概略図であり、第3図及び第4図は特に其の中の
電動機及び油圧ポンプの機械的構成を示す説明断面図で
ある。同図において符号30は電動機を示しており、第
3図に良く示す如く該電動機30は取付ステー32を介
して歯車ポンプからなる油圧ポンプ34に取着される。
油圧ポンプ34のケーシング36中には駆動歯車38と
其れに噛合する従動歯車40とが回転自在に設置される
と共に、駆動歯車38の駆動軸42が電動機30の出力
軸44に直結されていて電動機30が回転すると駆動歯
車38及び従動歯車40も回転してタンク46内の圧油
を供給路48に圧送する。供給路4日は適宜位置におい
て逆止弁50が介挿され、その下流において一方ではア
キュムレータ52に分岐すると共に他方では双方向に回
転自在な油圧モータ56に接続される。該油圧モータ5
6とタンク46との間には復帰路58が形成され、該復
帰路58と供給路48との間にはリリーフ弁54が介挿
される。油圧モータ56の先端には回転アーム60が連
結されており、その回転方向は第2の電動機62を介し
てボートを切り換えられる電動弁型の切換弁64によっ
て制御される。該第2電動機62自体は電動弁駆動回路
66によって駆動される。
其れに噛合する従動歯車40とが回転自在に設置される
と共に、駆動歯車38の駆動軸42が電動機30の出力
軸44に直結されていて電動機30が回転すると駆動歯
車38及び従動歯車40も回転してタンク46内の圧油
を供給路48に圧送する。供給路4日は適宜位置におい
て逆止弁50が介挿され、その下流において一方ではア
キュムレータ52に分岐すると共に他方では双方向に回
転自在な油圧モータ56に接続される。該油圧モータ5
6とタンク46との間には復帰路58が形成され、該復
帰路58と供給路48との間にはリリーフ弁54が介挿
される。油圧モータ56の先端には回転アーム60が連
結されており、その回転方向は第2の電動機62を介し
てボートを切り換えられる電動弁型の切換弁64によっ
て制御される。該第2電動機62自体は電動弁駆動回路
66によって駆動される。
而して、第1電動機30は制御ユニット70に接続され
ており、その出力を受けて駆動させられると共に、該第
1電動機30の近傍にはロークリエンコーダからなる回
転センサ72が設けられて第1電動機30の回転速度を
検出する。又、供給路48の適宜位置にはブルドン式等
の圧力センサ74が設けられて油圧ポンプ34の吐出圧
力を検出しており、これらセンサ72.74も制御ユニ
ット70に接続されて其の出力が該ユニットニ入力され
る。
ており、その出力を受けて駆動させられると共に、該第
1電動機30の近傍にはロークリエンコーダからなる回
転センサ72が設けられて第1電動機30の回転速度を
検出する。又、供給路48の適宜位置にはブルドン式等
の圧力センサ74が設けられて油圧ポンプ34の吐出圧
力を検出しており、これらセンサ72.74も制御ユニ
ット70に接続されて其の出力が該ユニットニ入力され
る。
第5図は制御ユニット70の詳細を示すブロック図であ
り、図示の如く該ユニットはマイクロ・コンピュータ8
0を備える。8亥マイクロ・コンピュータ80は、A/
D変換回路80aSCPU80 c、ROM80dSR
AM80 e及び出力ボートたるD/A変換回路80f
等からなる。又、前記回転センサ72の出力は制御ユニ
ット70内に入力された後、F/V変換回路82で電圧
値に変換され、A/D変換回路80aを介してマイクロ
・コンピュータ内に取り込まれてRAM80eに一時格
納される。同様に、圧力センサ74の出力も制御ユニッ
ト70内においてレベル変換回路84で適宜レベルに変
換された後、A/D変換回路80aを介してマイクロ・
コンピュータ内に入力されRAM80 e内に一時格納
される。而して、マイクロ・コンピュータ80において
ROM80d内には油圧ポンプ34の吐出圧力の目標値
PDが格納されており、CPU80 cは該目標値PD
と検出値Pとの偏差を算出して該偏差を解消すべく回転
センサ72を介して検出している第1電動機30の回転
数を決定し、D/A変換回路80fを通じて指令値を電
動機駆動回路86に出力し、第1電動機30を駆動して
油圧ポンプ34の吐出圧力が目標値となる如く制御する
。
り、図示の如く該ユニットはマイクロ・コンピュータ8
0を備える。8亥マイクロ・コンピュータ80は、A/
D変換回路80aSCPU80 c、ROM80dSR
AM80 e及び出力ボートたるD/A変換回路80f
等からなる。又、前記回転センサ72の出力は制御ユニ
ット70内に入力された後、F/V変換回路82で電圧
値に変換され、A/D変換回路80aを介してマイクロ
・コンピュータ内に取り込まれてRAM80eに一時格
納される。同様に、圧力センサ74の出力も制御ユニッ
ト70内においてレベル変換回路84で適宜レベルに変
換された後、A/D変換回路80aを介してマイクロ・
コンピュータ内に入力されRAM80 e内に一時格納
される。而して、マイクロ・コンピュータ80において
ROM80d内には油圧ポンプ34の吐出圧力の目標値
PDが格納されており、CPU80 cは該目標値PD
と検出値Pとの偏差を算出して該偏差を解消すべく回転
センサ72を介して検出している第1電動機30の回転
数を決定し、D/A変換回路80fを通じて指令値を電
動機駆動回路86に出力し、第1電動機30を駆動して
油圧ポンプ34の吐出圧力が目標値となる如く制御する
。
続いて、第6図フロー・チャートを参照して本発明に係
る制御装置の動作を説明する。
る制御装置の動作を説明する。
先ず、ステップlOOにおいて装置各部をイニシャライ
ズした後、ステップ102において前記した圧力センサ
74の検出値P (kg/cdl)をA/D変換回路8
0aから読み出し、ステップ104においてROM80
dに格納されている吐出圧力目標値PD (kg/
C4)を読み出して偏差を算出し、第1電動機30の回
転速度を以下の如く算出する。
ズした後、ステップ102において前記した圧力センサ
74の検出値P (kg/cdl)をA/D変換回路8
0aから読み出し、ステップ104においてROM80
dに格納されている吐出圧力目標値PD (kg/
C4)を読み出して偏差を算出し、第1電動機30の回
転速度を以下の如く算出する。
NC−f (PD −P)
=g (P) [rpml
即ち、圧力値を関数として電動機の回転速度を制御する
ものであり、偏差が減少するように電動機回転速度を算
出するものである。具体的には第7図に示す如く、 NC=k(pn−P)[rpml とする(k:比例定数)。
ものであり、偏差が減少するように電動機回転速度を算
出するものである。具体的には第7図に示す如く、 NC=k(pn−P)[rpml とする(k:比例定数)。
続いて、この算出値NCを指令値NOとして電動機駆動
、回路86に出力することになるが、この場合第8図に
示す如く、算出値が油圧ポンプ34の最大回転速度N
MAXと零との間になる如(指令値を決定する。即ち、
ステップ106において算出値NCがポンプ最大回転速
度N MAXを超えるか否か判断し、超えると判断され
た場合にはステップ10日において最大回転速度をもっ
て指令値NDとすると共に、超えないと判断された場合
には続いてステップ110において算出値が零又は負値
であるか否か判断し、零又は負値ではない場合には算出
値をそのまま指令値としくステップ112)、負値の場
合はポンプの逆転を防止するために又零であれば其のま
ま指令値を零とする(ステップ114)、続いて、ステ
ップ116において指令値NOを電動機駆動回路86に
出力して第1電動機30を駆動(乃至は駆動しない)す
る。
、回路86に出力することになるが、この場合第8図に
示す如く、算出値が油圧ポンプ34の最大回転速度N
MAXと零との間になる如(指令値を決定する。即ち、
ステップ106において算出値NCがポンプ最大回転速
度N MAXを超えるか否か判断し、超えると判断され
た場合にはステップ10日において最大回転速度をもっ
て指令値NDとすると共に、超えないと判断された場合
には続いてステップ110において算出値が零又は負値
であるか否か判断し、零又は負値ではない場合には算出
値をそのまま指令値としくステップ112)、負値の場
合はポンプの逆転を防止するために又零であれば其のま
ま指令値を零とする(ステップ114)、続いて、ステ
ップ116において指令値NOを電動機駆動回路86に
出力して第1電動機30を駆動(乃至は駆動しない)す
る。
この場合、回転線センサ72の検出値を使用して回転速
度が目標速度となる様にフィードバック制御しても良い
。斯る手順を停止スイッチ(図示せず)が作動する等し
てプログラムが停止するまで繰り返す(ステップ118
)。尚、第1回の起動時にはアキュムレータが空である
ので、イニシャライズ動作後直ちに油圧ポンプをとりあ
えずNM^Xで回転させる。
度が目標速度となる様にフィードバック制御しても良い
。斯る手順を停止スイッチ(図示せず)が作動する等し
てプログラムが停止するまで繰り返す(ステップ118
)。尚、第1回の起動時にはアキュムレータが空である
ので、イニシャライズ動作後直ちに油圧ポンプをとりあ
えずNM^Xで回転させる。
本実施例の場合、油圧ポンプの吐出圧力の実際値と目標
値との偏差を算出し該偏差が解消するように電動機の回
転速度をフィードバック制御する如く構成したので、電
動機等の容量を小型にすることが出来て装置を小型軽量
にすることが出来ると共に、省エネルギ効率を一層向上
させることが出来る。
値との偏差を算出し該偏差が解消するように電動機の回
転速度をフィードバック制御する如く構成したので、電
動機等の容量を小型にすることが出来て装置を小型軽量
にすることが出来ると共に、省エネルギ効率を一層向上
させることが出来る。
尚、圧力偏差に比例定数kを乗じて求める場合アクチュ
エータ側の消費量の変動が緩やかな時はこれで同等問題
ないが変動が激しい場合には応答性を向上させることが
必要となる。−例としては NC=k (PD−P)’ (rpm)としく但
しn1l)、例えば第9図に示す如(Nc=k(po−
P)” (rpm)として偏差が大きい程電動機の
回転速度を上昇させることが考えられる。この場合副次
的な効果として第10図に示す如く、n=1とした場合
(同図に波線で示す)に比して電動機(及び油圧ポンプ
)の効率が最大となる回転速度N OPTに接近する様
に回転速度を決定することが出来る。例えばいま圧力が
Paとするとn=1のときの回転速度Nalよりもn=
2のときの其れNa2の方がN OPTに接近する。圧
力がPbのときもNb2の方がNb1(n=1)のとき
よりもN OPTに接近させることが出来る。
エータ側の消費量の変動が緩やかな時はこれで同等問題
ないが変動が激しい場合には応答性を向上させることが
必要となる。−例としては NC=k (PD−P)’ (rpm)としく但
しn1l)、例えば第9図に示す如(Nc=k(po−
P)” (rpm)として偏差が大きい程電動機の
回転速度を上昇させることが考えられる。この場合副次
的な効果として第10図に示す如く、n=1とした場合
(同図に波線で示す)に比して電動機(及び油圧ポンプ
)の効率が最大となる回転速度N OPTに接近する様
に回転速度を決定することが出来る。例えばいま圧力が
Paとするとn=1のときの回転速度Nalよりもn=
2のときの其れNa2の方がN OPTに接近する。圧
力がPbのときもNb2の方がNb1(n=1)のとき
よりもN OPTに接近させることが出来る。
更には、
NC=k (PD −P) (rpm)にお
いて、検出圧力Pに応じて比例定数kを変えることも考
えられる。即ち、第11図に示す如くPi <P<PD
のとき k−klP2 <P<PL のとき k
−に2Pn<P<P2 のとき k=kn として偏差が大きくなる程比例定数kを大きくしても良
い。尚、この場合、図示の如くヒステリシスを設けてハ
ンチングを防止する必要がある。
いて、検出圧力Pに応じて比例定数kを変えることも考
えられる。即ち、第11図に示す如くPi <P<PD
のとき k−klP2 <P<PL のとき k
−に2Pn<P<P2 のとき k=kn として偏差が大きくなる程比例定数kを大きくしても良
い。尚、この場合、図示の如くヒステリシスを設けてハ
ンチングを防止する必要がある。
或いは、第12図に示す如く、
NG −k (PD −P) (rpm)におい
て、算出値NCを圧力Pに応じて変えても良い、即ち、 PL <P<PD のとき NC=NCIP2 <P
<PL のとき NC−NC2P3<P<P2 (
7)とき NC=Nc、P≦Pn のとき NC−N
MAX としでも良い。尚、ヒステリシスを設けることは前例と
同様である。
て、算出値NCを圧力Pに応じて変えても良い、即ち、 PL <P<PD のとき NC=NCIP2 <P
<PL のとき NC−NC2P3<P<P2 (
7)とき NC=Nc、P≦Pn のとき NC−N
MAX としでも良い。尚、ヒステリシスを設けることは前例と
同様である。
更には、微分制御手法を採り入れ、
NC=k (PD −P) −
KI K2 (dP/d t)(rpm)としても良
< (Kl、に2 :比例定数)、更にdP/dt<O
のとき Kl=1 d P/d t >Oのとき K1=0とし、流量を示
す圧力Pの変化率が大きい程、電動機を速く回転させて
も良い。尚、微分を行わなくても、単位時間dtの間の
圧力Pの減少量が成るしきい値を超えた場合回転速度を
上げるようにしても良い。これらの場合もヒステリシス
を設けることは云うまでもない。
< (Kl、に2 :比例定数)、更にdP/dt<O
のとき Kl=1 d P/d t >Oのとき K1=0とし、流量を示
す圧力Pの変化率が大きい程、電動機を速く回転させて
も良い。尚、微分を行わなくても、単位時間dtの間の
圧力Pの減少量が成るしきい値を超えた場合回転速度を
上げるようにしても良い。これらの場合もヒステリシス
を設けることは云うまでもない。
又、上記実施例においてアクチエエータ側の消費流量と
供給流量(即ち、電動機回転数NC)とが釣り合ってし
まい、所望の制御が行えない場合が生ずることがあるが
、斯る場合は積分制御手法を採り入れ、 NC=k (PD −P) + に3 S’ (PD −P) dt (rp
m)又は、 NC−k (PD −P) + KI K2 (dP/d t)+ に3 S:、(PD−P)d t (rpm)等として
も良い。尚、ヒステリシスについては前と同様である。
供給流量(即ち、電動機回転数NC)とが釣り合ってし
まい、所望の制御が行えない場合が生ずることがあるが
、斯る場合は積分制御手法を採り入れ、 NC=k (PD −P) + に3 S’ (PD −P) dt (rp
m)又は、 NC−k (PD −P) + KI K2 (dP/d t)+ に3 S:、(PD−P)d t (rpm)等として
も良い。尚、ヒステリシスについては前と同様である。
第13図は本発明の第2実施例を示しており、第1実施
例と相違する点は回転センサ72に代え、第1電動機3
0の付近に該電動機への通電電流を検出する電流センサ
76を設け、圧力偏差に応じて電動機の発生トルクを電
流で制御する如く構成したものである。尚、発生トルク
と回転速度の間には因果関係があるので、この実施例に
おいてもトルク制御を通じて最終的には回転速度を制御
することになる。第14図は第2実施例の動作を説明す
るフロー・チャートであるが、同図を参照して説明する
と、装置をイニシャライズして圧力Pを読み出した後(
ステップ200,202)、第1実施例と略同様にトル
クτを算出する(スチップ204)。
例と相違する点は回転センサ72に代え、第1電動機3
0の付近に該電動機への通電電流を検出する電流センサ
76を設け、圧力偏差に応じて電動機の発生トルクを電
流で制御する如く構成したものである。尚、発生トルク
と回転速度の間には因果関係があるので、この実施例に
おいてもトルク制御を通じて最終的には回転速度を制御
することになる。第14図は第2実施例の動作を説明す
るフロー・チャートであるが、同図を参照して説明する
と、装置をイニシャライズして圧力Pを読み出した後(
ステップ200,202)、第1実施例と略同様にトル
クτを算出する(スチップ204)。
r=f (PD −P) [kg−m]例えば、
τ=k (PD−P)+に2 (dp/d t)+に
3 S (PD −P) dt とする。
3 S (PD −P) dt とする。
続いて、電動機の焼損を防止するために算出値を上下限
値内に制限した後(ステップ206〜214)、通電電
流値iを i−τ/kt [A] から算出する(kt :電動機トルク定数、但し、パラ
メータは圧力フィードバック系の安定性を保つために適
宜変更する)、続いて、算出値を電動機駆動回路86に
出力してプログラムが終了するまで繰り返すものである
(ステップ218.220)。尚、残余の構成は第1実
施例と異ならないので、第1実施例に関して説明してき
たことは全て第2実施例にも妥当する。
値内に制限した後(ステップ206〜214)、通電電
流値iを i−τ/kt [A] から算出する(kt :電動機トルク定数、但し、パラ
メータは圧力フィードバック系の安定性を保つために適
宜変更する)、続いて、算出値を電動機駆動回路86に
出力してプログラムが終了するまで繰り返すものである
(ステップ218.220)。尚、残余の構成は第1実
施例と異ならないので、第1実施例に関して説明してき
たことは全て第2実施例にも妥当する。
本実施例の場合、第1実施例の利点に加えて、一般に回
転数制御の場合センサは電流センサと回転センサとの2
つが必要であるが、この実施例においては電流センサの
みで足る利点を有する。
転数制御の場合センサは電流センサと回転センサとの2
つが必要であるが、この実施例においては電流センサの
みで足る利点を有する。
(発明の効果)
本発明に係る油圧源の駆動制御装置においては電動機制
御手段は油圧ポンプ吐出圧力検出手段の出力を入力して
目標圧力との偏差を求め該偏差に応じて電動機手段の動
作を制御する如く構成したので、常時は油圧ポンプ手段
及び電動機手段の総合効率を考慮して電動機手段を制御
すると共に消費流量の変動に対しては回転速度を変える
等して対処することになって一層省エネルギ効率が向上
する利点を備える。又、必要最小限の油圧エネルギを供
給すれば足る如(構成したので電動機等の容量を少量に
することが出来るため、装置の小型軽量化を一層押し進
めることが出来る利点を備える。
御手段は油圧ポンプ吐出圧力検出手段の出力を入力して
目標圧力との偏差を求め該偏差に応じて電動機手段の動
作を制御する如く構成したので、常時は油圧ポンプ手段
及び電動機手段の総合効率を考慮して電動機手段を制御
すると共に消費流量の変動に対しては回転速度を変える
等して対処することになって一層省エネルギ効率が向上
する利点を備える。又、必要最小限の油圧エネルギを供
給すれば足る如(構成したので電動機等の容量を少量に
することが出来るため、装置の小型軽量化を一層押し進
めることが出来る利点を備える。
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本発明に係
る油圧源の駆動制御装置の全体構成を示す概略図、第3
図は電動機及び油圧ポンプの機械的構成を示す縦断面図
、第4図は第3図IV−IV線断面図、第5図は制御ユ
ニットの詳細な構成を示すブロック図、第6図は該装置
の動作を示すフロー・チャート、第7図は電動機回転速
度を算出する手法を示す説明図、第8図は回転数算出値
NCと指令値NDとの変換関係を示す説明図、第9図乃
至第12図は電動機回転速度の算出手法の別の変形例を
示す説明図、第13図は本発明の第2実施例を示す制御
装置の概略図及び第14図は第2実施例装置の動作を示
すフロー・チャートである。 10・・・電動機手段(第1電動機30)、12・・油
圧ポンプ手段(油圧ポンプ34)、14・・・アクチュ
エータ手段(油圧モータ56)、16・・・油圧ポンプ
吐出圧力検出手段(圧力センサ74)、18・・・制御
手段(制御ユニット70)、30・・・第1電動機、3
4・・・油圧ポンプ、46・・・タンク、48・・・供
給路、50・・・逆止弁、52・・・アキュムレータ、
54・・・リリーフ弁、56・・・油圧モータ、58・
・・復帰路、60・・・回転アーム、62・・・第2電
動機、64・・・切換弁(電動弁)、66・・・電動弁
駆動回路、70・・・制御ユニット、72・・・回転セ
ンサ、74・・・圧力センサ、76・・・電流センサ、
80・・・マイクロ・コンピュータ、82・・・F/V
変換回路、84・・・レベル変換回路、86・・・電動
機駆動回路 ′:11図 第2図 第5図 ζO 第6図 第13図 第14図 手続主甫正書(自発) 平成元年 2月 3日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、 事件の表示 昭和62年特許願第284757号 2、発明の名称 油圧源の駆動制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区南青山2丁目1番1号卓シダ ギ
ケシゴウギ曹つ 名 称 本田技研工業株式会社 り貞りダV 代表者久米是志 4、代理人 ◎162電話03 (235) 4537住 所 東京
都新宿区市谷本村町3番地25号明細書の発明の詳細な
説明欄 \t:1 7、補正の内容 明細書第14頁第8行の「回転線センサ」を「回転セン
サ」と補正する。
る油圧源の駆動制御装置の全体構成を示す概略図、第3
図は電動機及び油圧ポンプの機械的構成を示す縦断面図
、第4図は第3図IV−IV線断面図、第5図は制御ユ
ニットの詳細な構成を示すブロック図、第6図は該装置
の動作を示すフロー・チャート、第7図は電動機回転速
度を算出する手法を示す説明図、第8図は回転数算出値
NCと指令値NDとの変換関係を示す説明図、第9図乃
至第12図は電動機回転速度の算出手法の別の変形例を
示す説明図、第13図は本発明の第2実施例を示す制御
装置の概略図及び第14図は第2実施例装置の動作を示
すフロー・チャートである。 10・・・電動機手段(第1電動機30)、12・・油
圧ポンプ手段(油圧ポンプ34)、14・・・アクチュ
エータ手段(油圧モータ56)、16・・・油圧ポンプ
吐出圧力検出手段(圧力センサ74)、18・・・制御
手段(制御ユニット70)、30・・・第1電動機、3
4・・・油圧ポンプ、46・・・タンク、48・・・供
給路、50・・・逆止弁、52・・・アキュムレータ、
54・・・リリーフ弁、56・・・油圧モータ、58・
・・復帰路、60・・・回転アーム、62・・・第2電
動機、64・・・切換弁(電動弁)、66・・・電動弁
駆動回路、70・・・制御ユニット、72・・・回転セ
ンサ、74・・・圧力センサ、76・・・電流センサ、
80・・・マイクロ・コンピュータ、82・・・F/V
変換回路、84・・・レベル変換回路、86・・・電動
機駆動回路 ′:11図 第2図 第5図 ζO 第6図 第13図 第14図 手続主甫正書(自発) 平成元年 2月 3日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、 事件の表示 昭和62年特許願第284757号 2、発明の名称 油圧源の駆動制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区南青山2丁目1番1号卓シダ ギ
ケシゴウギ曹つ 名 称 本田技研工業株式会社 り貞りダV 代表者久米是志 4、代理人 ◎162電話03 (235) 4537住 所 東京
都新宿区市谷本村町3番地25号明細書の発明の詳細な
説明欄 \t:1 7、補正の内容 明細書第14頁第8行の「回転線センサ」を「回転セン
サ」と補正する。
Claims (4)
- (1) a、電動機手段、 b、該電動機手段に連結され其の回転を受けて駆動され
る油圧ポンプ手段、 c、該油圧ポンプ手段の発生する油圧エネルギを受けて
動作するアクチュエータ手段、 d、前記油圧ポンプ手段の吐出圧力を検出する油圧ポン
プ吐出圧力検出手段、 及び e、該電動機手段の動作を制御する電動機制御手段、 を備えた油圧源の駆動制御装置において、前記電動機制
御手段は前記油圧ポンプ吐出圧力検出手段の出力を入力
して目標圧力との偏差を求め、該偏差に応じて前記電動
機手段の動作を制御することを特徴とする油圧源の駆動
制御装置。 - (2)前記電動機制御手段は、該偏差を解消すべく前記
電動機手段を回転速度可変に制御することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の油圧源の駆動制御装置。 - (3)前記電動機制御手段は、該偏差を解消すべく前記
電動機手段の発生トルクを可変制御することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の油圧源の駆動制御装置。 - (4)前記制御値は補正値を含んでなることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項又は第3項記載の油圧源の駆動
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28475787A JPH01125577A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 油圧源の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28475787A JPH01125577A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 油圧源の駆動制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01125577A true JPH01125577A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=17682612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28475787A Pending JPH01125577A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 油圧源の駆動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01125577A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0614488U (ja) * | 1992-07-30 | 1994-02-25 | 旭サナック株式会社 | 電動ポンプの吐出圧制御装置 |
JP2013072367A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Daikin Industries Ltd | 液圧ユニット |
JP2015117667A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | オークマ株式会社 | 油圧制御装置 |
JP2021181758A (ja) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電動ポンプの制御装置 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP28475787A patent/JPH01125577A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0614488U (ja) * | 1992-07-30 | 1994-02-25 | 旭サナック株式会社 | 電動ポンプの吐出圧制御装置 |
JP2013072367A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Daikin Industries Ltd | 液圧ユニット |
JP2015117667A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | オークマ株式会社 | 油圧制御装置 |
JP2021181758A (ja) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電動ポンプの制御装置 |
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