JPH04136510A - 油圧系のサーボ装置の制御コイルを制御するための制御回路 - Google Patents
油圧系のサーボ装置の制御コイルを制御するための制御回路Info
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- JPH04136510A JPH04136510A JP2413923A JP41392390A JPH04136510A JP H04136510 A JPH04136510 A JP H04136510A JP 2413923 A JP2413923 A JP 2413923A JP 41392390 A JP41392390 A JP 41392390A JP H04136510 A JPH04136510 A JP H04136510A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
- G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
- G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
- G05D7/0688—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by combined action on throttling means and flow sources
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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
［０００１］
本発明は、油圧系中の好ましくは複数のサーボ装置の制
御コイルを制御するための電子制御回路に関する。 ［０００２］
御コイルを制御するための電子制御回路に関する。 ［０００２］
従来の技術によれば、ポンプの送給レートは、油圧系中
の負荷機によって要求される送給レートに応答して調整
しなければならない。負荷要求が最大の負荷機において
生ずる負荷圧力を感知するための感知手段を備えていて
、この負荷圧力信号が所要のポンプ送給レートを調節す
るためにポンプ制御弁に供給されるようにした、いわゆ
る負荷感知装置は、以前から知られている。このように
、ポンプ制御弁は、負荷機を通る流量に応答してポンプ
のポンプ送給レートを調整する。 しかし、最大送給レートに到達した時、又は、何らかの
理由によって送給レートを更に増大させることができず
、１つの負荷機が流量増大要求を通報した時は、油圧系
は、供給不足の状態に移行し、負荷要求が最大の負荷機
は停止する・これをさけるため、従来の例えば負荷機を
オフにしたり、全ての負荷機への流量を比例的に減少さ
せたりして、負荷機への流量を制限する手段を用いてい
る。 ［０００３］ ドイツ特許第２６５１３２５号には、負荷機を制御する
方向弁がパイロット弁を介して油圧制御される油圧系が
開示されている。供給不足の状態では、方向弁に作用す
るパイロット圧力は、各負荷機を通る流量を低減させる
ように減少させることができる。ドイツ特許第３５３２
８１６号には、圧力補償弁が負荷と無関係に流量を制御
するための各々の方向弁と各々共働するようにした油圧
系が開示されている。この油圧系においては、供給不足
の状態において、油圧信号が発生し、この油圧信号は、
圧力補償弁に、閉弁方向の調節のために作用する。負荷
圧力に応答する油圧制御を行なう前述した油圧系のほか
に、ドイツ特許３５４６３３６号は、所要の容積を供給
するのにポンプの送給レートがもはや十分ではなくなっ
た時に、負荷機の方向弁の制御用の電気制御手段に送給
される供給電圧を減少させることを教示している。この
油圧系においては、負荷機への流量の望ましい値は、電
気信号によって規定され、これらの電気信号は、加算さ
れ、ポンプの最大の送給レートに対応する成る制限信号
と比較される。このように、流量の望ましい値に応答し
た制御が行なわれる。 ［０００４］
の負荷機によって要求される送給レートに応答して調整
しなければならない。負荷要求が最大の負荷機において
生ずる負荷圧力を感知するための感知手段を備えていて
、この負荷圧力信号が所要のポンプ送給レートを調節す
るためにポンプ制御弁に供給されるようにした、いわゆ
る負荷感知装置は、以前から知られている。このように
、ポンプ制御弁は、負荷機を通る流量に応答してポンプ
のポンプ送給レートを調整する。 しかし、最大送給レートに到達した時、又は、何らかの
理由によって送給レートを更に増大させることができず
、１つの負荷機が流量増大要求を通報した時は、油圧系
は、供給不足の状態に移行し、負荷要求が最大の負荷機
は停止する・これをさけるため、従来の例えば負荷機を
オフにしたり、全ての負荷機への流量を比例的に減少さ
せたりして、負荷機への流量を制限する手段を用いてい
る。 ［０００３］ ドイツ特許第２６５１３２５号には、負荷機を制御する
方向弁がパイロット弁を介して油圧制御される油圧系が
開示されている。供給不足の状態では、方向弁に作用す
るパイロット圧力は、各負荷機を通る流量を低減させる
ように減少させることができる。ドイツ特許第３５３２
８１６号には、圧力補償弁が負荷と無関係に流量を制御
するための各々の方向弁と各々共働するようにした油圧
系が開示されている。この油圧系においては、供給不足
の状態において、油圧信号が発生し、この油圧信号は、
圧力補償弁に、閉弁方向の調節のために作用する。負荷
圧力に応答する油圧制御を行なう前述した油圧系のほか
に、ドイツ特許３５４６３３６号は、所要の容積を供給
するのにポンプの送給レートがもはや十分ではなくなっ
た時に、負荷機の方向弁の制御用の電気制御手段に送給
される供給電圧を減少させることを教示している。この
油圧系においては、負荷機への流量の望ましい値は、電
気信号によって規定され、これらの電気信号は、加算さ
れ、ポンプの最大の送給レートに対応する成る制限信号
と比較される。このように、流量の望ましい値に応答し
た制御が行なわれる。 ［０００４］
本発明の目的は、ポンプの出力が十分でないときに油圧
系のサーボ装置を作動させるためのコストを減少させ、
負荷機への流量が利用可能なポンプの能力に調整される
ことを特に簡単な仕方で確実にすることにある。本明細
書中において、「ポンプの出力」又は「ポンプの能力」
という用語は、ポンプの駆動手段が限界に到達した作動
状態、過大な圧力又はポンプの送給レートを規定してい
ると解するものとする。本発明の更に別の目的は、負荷
機が必要とする容積にポンプ送給レートを調整すること
にある。 ［０００５］
系のサーボ装置を作動させるためのコストを減少させ、
負荷機への流量が利用可能なポンプの能力に調整される
ことを特に簡単な仕方で確実にすることにある。本明細
書中において、「ポンプの出力」又は「ポンプの能力」
という用語は、ポンプの駆動手段が限界に到達した作動
状態、過大な圧力又はポンプの送給レートを規定してい
ると解するものとする。本発明の更に別の目的は、負荷
機が必要とする容積にポンプ送給レートを調整すること
にある。 ［０００５］
本発明は、上記目的に鑑みてなされたものでありその要
旨は、油圧系のサーボ装置の制御コイルを制御するため
の制御回路、特に、少くとも１つの負荷機への流体の所
定の流量を調節すると共に少くとも１つの可変容量形ポ
ンプの送給レートを調節するための油圧弁を制御するた
めの制御回路であって、少くとも１つの負荷機の要求に
応答してポンプの吐出しレートを増大させる手段と、油
圧系において油圧の供給不足に応答して少くとも１つの
負荷機への送給レートを減少させる手段とを備えている
ものにおいて、該可変容量形ポンプの不十分な能力に応
答して電気制限信号を発生させ、少くとも１つのサーボ
装置の制御コイルを制御するための電子制御回路に該電
気制限信号を供給して少くとも１つの負荷機への流量レ
ートを減少させるようにしたことを特徴とする制御回路
にある。 ［０００６］ 本発明の別の実施態様によれば、サーボ装置を作動させ
る制御信号は、利用可能なポンプ送給レートが負荷機の
要求を満たすに適した値となって制限信号がオフになる
まで、増分的又は段階的に低減される。制限信号は、全
部の負荷機への制限信号を低減させるためにか、又は、
優先負荷機への流量を保ちながら優先方式において選定
された負荷機への流量を減少させたり中断したりするた
めに用いられる。この決定は、電子制御回路が行なう。 ［０００７１ また、負荷機、特に負荷において進んでいる負荷機、に
よって定まる流体の要求は、ポンプの送給レートを増大
させるために、即ち、可変容量形ポンプの回動角を増大
させるために、制御回路を介してポンプの調節手段を作
動させる制限信号を発生させるために用いられる。別の
方法として、制限信号は、別のポンプを作動させるため
に使用してもよい。また送給レートの増大は、流体の要
求が満たされた時に制限信号が消失するまで、段階的に
制御される。 ［０００８］ その反対に、負荷機の制限信号がオフになったり、油圧
供給不足を示す制限信号がオフになったりした場合には
、ポンプの送給レートを増分的に減少させ、制限信号及
びポンプの送給レートの増分的調節に応答して流体流の
制御が最適化されるようにする。 ［０００９］ 制限信号は、圧力センサーの圧力の関数として、又は、
温度の関数として、流量に応答して、又は、他の任意の
仕方で、特に、負荷機などと共働する圧力補償が到達し
た時に、行程又は行路に依存して発生させることができ
る。 ［００１０］ 油圧系のサーボ装置のための制御信号は、制限信号が発
生した時にいろいろの異なったモードで調整することが
できる。供給不足の状態において負荷機への流量を減少
させるために、被制御弁の行程を減少させるための成る
因子を制御信号に掛算してもよい。この操作は、制限信
号が消失するまで段階的に反復実施してもよい。パルス
幅変調信号で各弁の制御コイルを付勢した場合に特に簡
略化された制御回路が得られる。−例として、パルス幅
変調制御信号をより高い周波数の信号によって走査する
ことによって制御信号の平均値を減少させ、それによっ
て弁行程を減少させることができる。この、より高い周
波数の信号も、同様にパルス幅変調する場合、制御信号
の平均値も同様に調節できる。制御信号を増大させるに
は、パルス幅を大きくすることが必要となる。いずれに
しても、負荷機への流量を適切に制限するために油圧供
給不足を指示する制限信号に応答してソレノイド弁の制
御信号を電子的に制御する際のコストは、はとんど不要
となる。 ［００１１］ 制御回路が、所望値を規定する入力信号に対応するサー
ボ装置のだめのの出力信号を読出すテーブルメモリを含
むマイクロプロセッサ−であり、この出力信号が駆動段
の信号入力部に供給されてパルス幅変調制御信号を発生
させるようにすると、制御回路の構成が一層簡単になる
。−例として、負荷機の方向弁の行程を増大させるのに
適切な入力信号を選定すると、ポンプが供給不足モード
にあることを指示する制限信号が発生する。テーブルメ
モリは、この制御信号のより低い値を読出して駆動段の
制御信号のパルス幅を短くし弁の行程を減少させるため
に用いられる。 ［００１２］ 他方では、ポンプの制御弁の特性は、テーブルメモリ中
に記憶されているので、制限信号が発生した時にこのテ
ーブルメモリから増大した値の制御信号が読出され、ポ
ンプの送給レートが増大するようになっている。 ［００１３］
旨は、油圧系のサーボ装置の制御コイルを制御するため
の制御回路、特に、少くとも１つの負荷機への流体の所
定の流量を調節すると共に少くとも１つの可変容量形ポ
ンプの送給レートを調節するための油圧弁を制御するた
めの制御回路であって、少くとも１つの負荷機の要求に
応答してポンプの吐出しレートを増大させる手段と、油
圧系において油圧の供給不足に応答して少くとも１つの
負荷機への送給レートを減少させる手段とを備えている
ものにおいて、該可変容量形ポンプの不十分な能力に応
答して電気制限信号を発生させ、少くとも１つのサーボ
装置の制御コイルを制御するための電子制御回路に該電
気制限信号を供給して少くとも１つの負荷機への流量レ
ートを減少させるようにしたことを特徴とする制御回路
にある。 ［０００６］ 本発明の別の実施態様によれば、サーボ装置を作動させ
る制御信号は、利用可能なポンプ送給レートが負荷機の
要求を満たすに適した値となって制限信号がオフになる
まで、増分的又は段階的に低減される。制限信号は、全
部の負荷機への制限信号を低減させるためにか、又は、
優先負荷機への流量を保ちながら優先方式において選定
された負荷機への流量を減少させたり中断したりするた
めに用いられる。この決定は、電子制御回路が行なう。 ［０００７１ また、負荷機、特に負荷において進んでいる負荷機、に
よって定まる流体の要求は、ポンプの送給レートを増大
させるために、即ち、可変容量形ポンプの回動角を増大
させるために、制御回路を介してポンプの調節手段を作
動させる制限信号を発生させるために用いられる。別の
方法として、制限信号は、別のポンプを作動させるため
に使用してもよい。また送給レートの増大は、流体の要
求が満たされた時に制限信号が消失するまで、段階的に
制御される。 ［０００８］ その反対に、負荷機の制限信号がオフになったり、油圧
供給不足を示す制限信号がオフになったりした場合には
、ポンプの送給レートを増分的に減少させ、制限信号及
びポンプの送給レートの増分的調節に応答して流体流の
制御が最適化されるようにする。 ［０００９］ 制限信号は、圧力センサーの圧力の関数として、又は、
温度の関数として、流量に応答して、又は、他の任意の
仕方で、特に、負荷機などと共働する圧力補償が到達し
た時に、行程又は行路に依存して発生させることができ
る。 ［００１０］ 油圧系のサーボ装置のための制御信号は、制限信号が発
生した時にいろいろの異なったモードで調整することが
できる。供給不足の状態において負荷機への流量を減少
させるために、被制御弁の行程を減少させるための成る
因子を制御信号に掛算してもよい。この操作は、制限信
号が消失するまで段階的に反復実施してもよい。パルス
幅変調信号で各弁の制御コイルを付勢した場合に特に簡
略化された制御回路が得られる。−例として、パルス幅
変調制御信号をより高い周波数の信号によって走査する
ことによって制御信号の平均値を減少させ、それによっ
て弁行程を減少させることができる。この、より高い周
波数の信号も、同様にパルス幅変調する場合、制御信号
の平均値も同様に調節できる。制御信号を増大させるに
は、パルス幅を大きくすることが必要となる。いずれに
しても、負荷機への流量を適切に制限するために油圧供
給不足を指示する制限信号に応答してソレノイド弁の制
御信号を電子的に制御する際のコストは、はとんど不要
となる。 ［００１１］ 制御回路が、所望値を規定する入力信号に対応するサー
ボ装置のだめのの出力信号を読出すテーブルメモリを含
むマイクロプロセッサ−であり、この出力信号が駆動段
の信号入力部に供給されてパルス幅変調制御信号を発生
させるようにすると、制御回路の構成が一層簡単になる
。−例として、負荷機の方向弁の行程を増大させるのに
適切な入力信号を選定すると、ポンプが供給不足モード
にあることを指示する制限信号が発生する。テーブルメ
モリは、この制御信号のより低い値を読出して駆動段の
制御信号のパルス幅を短くし弁の行程を減少させるため
に用いられる。 ［００１２］ 他方では、ポンプの制御弁の特性は、テーブルメモリ中
に記憶されているので、制限信号が発生した時にこのテ
ーブルメモリから増大した値の制御信号が読出され、ポ
ンプの送給レートが増大するようになっている。 ［００１３］
図１は、１対の負荷機Ｖに連結されたポンプ吐出ライン
２に流体を送給する可変容量形ポンプ１を表わしている
。ポンプ１の油圧の調節は、サーボシリンダー４中のピ
ストン３を含み、ピストン３は、ポンプ１の最小送給レ
ートに向ってピストン３を付勢するシリンダー室６中の
圧力に抗して、最大送給レートに向ってばね５によって
付勢される。シリンダー室６中の圧力はポンプ制御弁８
によって制御される。ポンプ制御弁８は、ばね１０の力
に抗して制御コイル１１によって付勢される比例ソレノ
イド弁である。ポンプ制御弁８の作動位置は、符号ａ。 ｂによって示される。この作動位置ａでは、室６中の圧
力は、より低い送給レートに向ってポンプ１を調節する
ために増大し、作動位置すでは、室６中の圧力はリザー
バーに向って排気され、その結果としてポンプ１は、よ
り高い送給容量に向って調節される。 ［００１４］ ポンプ制御弁８は、室６をリザーバーに連通させると共
に、弁ピストン上の制御ランドを横切って制限スイッチ
１２をポンプ１の吐出しライン２を接続するための、別
の位置（終位置Ｃ）を、制御範囲外に備えている。ポン
プ１が最大送給レートに調節される油圧供給不足の状態
では、ポンプ制御弁８は、この終位置Ｃに切換えられる
ので、制限スイッチ１２は付勢され、制限信号が発生す
る。 ［００１５］ 各々の負荷機Ｖは、比例方向ソレノイド弁１５及び圧力
補償弁１６．１８を介して、ポンプ吐出しライン２に接
続されている。比例補償弁１６は、比例方向ソレノイド
弁１５を横切る圧力差によって付勢されて送給レートを
調節するための弁ピストンを含む通常の形式のものであ
る。図示したように、弁１５の上流側の圧力は、弁１６
に作用して、この弁を閉弁し、弁１５の下流側において
感知される負荷圧力は、弁１６を開弁するように作用す
る。圧力補償弁１６が全開されたとき、この終位置は、
制限スイッチ１７を閉成させて、比例補償弁１６の終位
置を指示する制限信号を発生させ、負荷Ｖが増大した送
給レートを要求していることを通報するために用いられ
る。−例として、比例補償弁１８は、負荷Ｖがより大き
な流量を必要としていることを示すための終位置Ｃを備
えた改変された形式の弁である。この終位置Ｃでは、ソ
レノイド弁１５の下流側の負荷圧力は、制限信号を送給
する制限スイッチ１６に供給される。なお、弁１６．１
８の機能は、同一であるが、制限スイッチ１７．１９の
付勢は、機械的又は油圧式によって、異なる仕方で行な
うことができる。これは制限スイッチ１２による制限信
号の発生についても同様であり、この制限信号は、ポン
プ１の調節ピストン３に取付けた位置スイッチによって
発生させることができる。 ［００１６］ 制限スイッチ１２，１７．１９からの全ての制限信号は
、電子制御回路２０に供給される。各々の比例方向ソレ
ノイド弁１５は、弁１５の制御コイル２３，２４．２５
．２６のための対応する制御信号を発生させるための電
子制御回路２０に供給される所望値を調節するポテンシ
ョメーターである送信器２１．２２によって制御される
。別の制御信号は、制御回路２０によって発生し、ポン
プ制御弁８の制御コイル１１に供給され、ポンプ１の送
給レートを制御する。好ましくは、全ての制御信号は、
パルス幅変調信号である。 ［００１７］ 次に作用について説明すると、一方又は両方の負荷機Ｖ
に対する増大した流量要求は、スイッチ１７．１９のど
ちらか一方又は両方の閉成することによって指示される
。それに従って、ポンプ１の送給レートを増大させるこ
とになる。それにより制御回路２０は、スイッチ１７．
１９の一方又は両方からの制限信号に応答して、弁８の
制御コイル１１への制御信号を増大させる。送給レート
は、制限信号がオフになってポンプ１の送給量が十分に
なったことを指示するまで、段階的に増大する。比例補
償弁１６．１８の一方又は両方は、終位置Ｃから作動位
置ａ、ｂに復帰する。その後にポンプｌの作動の制御は
、逆方向に行なわれる。即ち、弁８のコイル１１への制
御信号は、ポンプ１の送給レートを減少させるように、
再び段階的に減少する。この動作は、位相が進んでいる
方の負荷Ｖが再び終位置Ｃに切換えられて油圧要求の増
大を指示し、かくして制限信号が再び発生するまで継続
される。この制限信号はポンプ１の送給レートを増分的
に増大させるために使用される。ポンプ１の流量は、こ
の制御動作によって最適化される。ポンプ１が最大レー
トで送給すると、スイッチ１２は閉成し、制御回路２０
に信号が供給される。この信号は、全ての個々の負荷へ
の流量を比例関係において減少させる必要があること、
又は、少くとも一方の負荷Ｖ、例えば最も高速の負荷機
■をポンプ吐出しライン２から遮断する必要があること
、それに対して、優先負荷はひき続き全流量の供給を受
けるべきことを指示する。 ［００１８］ 各制御コイルのための制御信号を変更するためのいろい
ろの実施態様は次の通っである。好ましくは、制御コイ
ルは、図２に示したパルス幅変調信号によって駆動され
る。この信号は、一定の振幅と固定された周波数Ｔ１を
有する。パルス幅又はパルス持続時間は、０〜１００％
の間の動作時間を規定し、その結果として、成る平均値
と、対応した弁の変位とが得られる。これは公知技術で
ある。 ［００１９］ 図３は、より高い周波数Ｔ２を有するパルス幅変調され
たより高い周波数の信号Ｓが重畳されたパルス幅変調さ
れた制御信号Ｓ１を示している。制御信号Ｓ１は、信号
Ｓによって走査され、より高い周波数の信号Ｓ２のパル
ス長によって定まる平均値を有する制御信号ＳＡが発生
する。図示した実施例によれば、より高い周波数の信号
Ｓ２のパルス持続時間は、制御信号ＳＡの平均値を０〜
１００％の範囲内で変化させるために用いられる。 ［００２０］ 好ましい態様の制御回路は、図４に図示されている。電
子制御回路２０は、マイクロプロセッサ−ＭＣを備えて
いる。第１の弁を制御するためのマイクロプロセッサ−
ＭＣの第１出力信号は、ＡＮＤゲート３０の第１人力部
に接続されており、第２の弁のための第２の出力部は、
ＡＮＤゲート３１の第」入力部に接続されている。ＡＮ
Ｄゲー）３０．３１の第２人力部は、共に、共通ライン
Ｓ２を経て、マイクロプロセッサ−ＭＣの出力ピンに接
続されている。ＡＮＤゲート３０３１の出力部は、ダー
リントン増幅段に接続されている。図４は１例として、
比例方向ソレノイド弁１５の制御コイル２３を付勢する
ための一方の増幅段のみを図示している。従って、各々
のＡＮＤゲート３０．３１の第１人力部には、パルス幅
変調信号Ｓが供給され、第２人力部には、より高い周波
数の信号Ｓ２が供給される。信号Ｓ１が供給されている
間は、信号Ｓ２は、ＡＮＤ３０・ ３１の一方、信号Ｓ
２の周波数及びパルス持続時間によって更に変えられる
。図３は、出力信号ＳＡの平均値を破線によって表わし
ている。即ち、制御信号は、より高い周波数の信号Ｓ２
に重畳される制限信号がマイクロプロセッサ−ＭＣによ
って、発生された時に、単純に減少する。 【００２月 図５は、ＡＮＤゲートの代りに入出力モジュール３５を
用いた実施例を示している。入出力モジュール３５は、
慣用されており、図示しない増幅段への信号ラインをオ
ンオフするために用いられる。モジュール３５はイネー
ブルラインＥＮＡＢＬＥを介してマイクロプロセッサ−
ＭＣに接続されている。モジュール３５はこのイネーブ
ルラインＥＮＡＢＬＥを介して、マイクロプロセッサ−
ＭＣからの全部の信号ラインをリリースするか又はロッ
クするためのオンオフ信号を受ける。軸圧供給不足によ
って制限信号が発生したと想定して、マイクロプロセッ
サ−ＭＣは、モジュール３５を経てマイクロプロセッサ
−ＭＣから増幅段に供給される全ての制御信号Ｓ１を走
査ないしはストローブするための、より高い周波数の信
号Ｓ２を、イネーブルラインＥＮＡＢＬＥを経てモジュ
ール３５に供給する。従って、信号Ｓ１の平均値は、比
例関係において減少し、比例方向ソレノイド弁１５のピ
ストン部材は、それに対応して後退する。 ［００２２］ 図６は、ソレノイドを制御するために駆動段に供給され
る制御信号を減少させるための別の態様を表わしている
。この回路は、制限信号ＧＢが発生した時に制御信号に
成る因子を掛算して制御信号を低減させるプール積分器
３６を形成している。 ［００２３］ 図７は、マイクロプロセッサ−ＭＣと、メモリＲＯＭと
各サーボ装置の各ソレノイドを制御するための成る数の
駆動段とを備えた制御電子回路を示している。 図４について説明したように、マイクロプロセッサ−Ｍ
Ｃの出力信号は、各駆動段の信号入力部のための直接制
御信号を規定する。各々のサーボ装置のための応答フィ
ールド曲線は、メモリＲＯＭに記憶されている。−例と
して、方向弁について、各々の弁の変位（流量）の現在
値は、メモリＲＯＭの成るロケーションに記憶されてい
る。弁ピストンの所望の変位を規定する所望値としての
入力値Ｘ５ｏｉｌに応答してメモリから現在値を読出す
ためには、マイクロプロセッサ−ＭＣは、メモリのアド
レスを入力として用いて、メモリの前記ロケーションか
ら現在の値ｉ （ｘ）を読出す。メモリのロケーショ
ンには現在値が記憶されており弁の対応した変位は、メ
モリのアドレスに記憶されているが、メモリからの読出
しは、逆になり、弁の変位のための所望の入力値を供給
することによってアドレスを呼出して対応する現在値を
メモリロケーションから読出す。これによる利点は、信
号についてのどんな訂正プロセスを実施することなくメ
モリからサーボ装置の理想的な応答曲線が読出されるこ
とである。更に、発生した制限信号に応答して現在値を
変化させるためには、より高い電流値又はより低い電流
値を与えるように、別のメモリアドレスが選定される。 そのため、図７に示したマイクロプロセッサ−ＭＣ及び
メモリＲＯＭを組込んだ回路が、図４．５．６に示した
回路の代りに用いられる。従って、図７において、マイ
クロプロセッサ−ＭＣは、制限信号が発生した時に、弁
を変位させるためにメモリＲＯＭに信号Ｘ′ を供給し
、メモリＲＯＭは、油圧供給不足の状態では負荷Ｖへの
流量を制限するようにより低くなり、流量要求が比較的
高い状態では、より高い供給レートにポンプ１を調節す
るように、より低くなるような、現在値ｉ （ｘ’
）を供給する。 ［００２４］ また、呼び電流値の異なった弁を操作するために、制御
信号の電流の変更を用いてもよい。例えば駆動段は、呼
び電流値がＳＡの弁について選定することができる。制
御信号の対応した走査によって、呼び電流がＩＡの弁を
駆動し、走査される制御信号の平均値が呼び電流ＩＡを
超過しないようにすることは容易にできる。 ［００２５］ 図１に示した実施例において、制限信号は、変位又は圧
力の変化に応答して発生する。制限信号は、出力又は速
度に応答して発生され、サーボ装置の制御信号を変化さ
せるために使用することができる。 ［００２６］ 送信器又はスイッチによって制限信号を発明させる代り
に、油圧系について所定の制限値を計算し、この計算値
をメモリ又はマイクロプロセッサ−に記憶するようにし
てもよい。−例として、圧力に応答する最大調節値、送
給レートに応答する最大圧力又は所定の駆動速度に対す
る最大圧力を記憶させておくことができる。その場合、
図１に示したスイッチ１２の代りに、これらのメモリ値
が用いられるので、メモリの走査によって、負荷への流
量を制御するために制限スイッチと同じモードで使用さ
れる対応する制限値を読出すことができる。
２に流体を送給する可変容量形ポンプ１を表わしている
。ポンプ１の油圧の調節は、サーボシリンダー４中のピ
ストン３を含み、ピストン３は、ポンプ１の最小送給レ
ートに向ってピストン３を付勢するシリンダー室６中の
圧力に抗して、最大送給レートに向ってばね５によって
付勢される。シリンダー室６中の圧力はポンプ制御弁８
によって制御される。ポンプ制御弁８は、ばね１０の力
に抗して制御コイル１１によって付勢される比例ソレノ
イド弁である。ポンプ制御弁８の作動位置は、符号ａ。 ｂによって示される。この作動位置ａでは、室６中の圧
力は、より低い送給レートに向ってポンプ１を調節する
ために増大し、作動位置すでは、室６中の圧力はリザー
バーに向って排気され、その結果としてポンプ１は、よ
り高い送給容量に向って調節される。 ［００１４］ ポンプ制御弁８は、室６をリザーバーに連通させると共
に、弁ピストン上の制御ランドを横切って制限スイッチ
１２をポンプ１の吐出しライン２を接続するための、別
の位置（終位置Ｃ）を、制御範囲外に備えている。ポン
プ１が最大送給レートに調節される油圧供給不足の状態
では、ポンプ制御弁８は、この終位置Ｃに切換えられる
ので、制限スイッチ１２は付勢され、制限信号が発生す
る。 ［００１５］ 各々の負荷機Ｖは、比例方向ソレノイド弁１５及び圧力
補償弁１６．１８を介して、ポンプ吐出しライン２に接
続されている。比例補償弁１６は、比例方向ソレノイド
弁１５を横切る圧力差によって付勢されて送給レートを
調節するための弁ピストンを含む通常の形式のものであ
る。図示したように、弁１５の上流側の圧力は、弁１６
に作用して、この弁を閉弁し、弁１５の下流側において
感知される負荷圧力は、弁１６を開弁するように作用す
る。圧力補償弁１６が全開されたとき、この終位置は、
制限スイッチ１７を閉成させて、比例補償弁１６の終位
置を指示する制限信号を発生させ、負荷Ｖが増大した送
給レートを要求していることを通報するために用いられ
る。−例として、比例補償弁１８は、負荷Ｖがより大き
な流量を必要としていることを示すための終位置Ｃを備
えた改変された形式の弁である。この終位置Ｃでは、ソ
レノイド弁１５の下流側の負荷圧力は、制限信号を送給
する制限スイッチ１６に供給される。なお、弁１６．１
８の機能は、同一であるが、制限スイッチ１７．１９の
付勢は、機械的又は油圧式によって、異なる仕方で行な
うことができる。これは制限スイッチ１２による制限信
号の発生についても同様であり、この制限信号は、ポン
プ１の調節ピストン３に取付けた位置スイッチによって
発生させることができる。 ［００１６］ 制限スイッチ１２，１７．１９からの全ての制限信号は
、電子制御回路２０に供給される。各々の比例方向ソレ
ノイド弁１５は、弁１５の制御コイル２３，２４．２５
．２６のための対応する制御信号を発生させるための電
子制御回路２０に供給される所望値を調節するポテンシ
ョメーターである送信器２１．２２によって制御される
。別の制御信号は、制御回路２０によって発生し、ポン
プ制御弁８の制御コイル１１に供給され、ポンプ１の送
給レートを制御する。好ましくは、全ての制御信号は、
パルス幅変調信号である。 ［００１７］ 次に作用について説明すると、一方又は両方の負荷機Ｖ
に対する増大した流量要求は、スイッチ１７．１９のど
ちらか一方又は両方の閉成することによって指示される
。それに従って、ポンプ１の送給レートを増大させるこ
とになる。それにより制御回路２０は、スイッチ１７．
１９の一方又は両方からの制限信号に応答して、弁８の
制御コイル１１への制御信号を増大させる。送給レート
は、制限信号がオフになってポンプ１の送給量が十分に
なったことを指示するまで、段階的に増大する。比例補
償弁１６．１８の一方又は両方は、終位置Ｃから作動位
置ａ、ｂに復帰する。その後にポンプｌの作動の制御は
、逆方向に行なわれる。即ち、弁８のコイル１１への制
御信号は、ポンプ１の送給レートを減少させるように、
再び段階的に減少する。この動作は、位相が進んでいる
方の負荷Ｖが再び終位置Ｃに切換えられて油圧要求の増
大を指示し、かくして制限信号が再び発生するまで継続
される。この制限信号はポンプ１の送給レートを増分的
に増大させるために使用される。ポンプ１の流量は、こ
の制御動作によって最適化される。ポンプ１が最大レー
トで送給すると、スイッチ１２は閉成し、制御回路２０
に信号が供給される。この信号は、全ての個々の負荷へ
の流量を比例関係において減少させる必要があること、
又は、少くとも一方の負荷Ｖ、例えば最も高速の負荷機
■をポンプ吐出しライン２から遮断する必要があること
、それに対して、優先負荷はひき続き全流量の供給を受
けるべきことを指示する。 ［００１８］ 各制御コイルのための制御信号を変更するためのいろい
ろの実施態様は次の通っである。好ましくは、制御コイ
ルは、図２に示したパルス幅変調信号によって駆動され
る。この信号は、一定の振幅と固定された周波数Ｔ１を
有する。パルス幅又はパルス持続時間は、０〜１００％
の間の動作時間を規定し、その結果として、成る平均値
と、対応した弁の変位とが得られる。これは公知技術で
ある。 ［００１９］ 図３は、より高い周波数Ｔ２を有するパルス幅変調され
たより高い周波数の信号Ｓが重畳されたパルス幅変調さ
れた制御信号Ｓ１を示している。制御信号Ｓ１は、信号
Ｓによって走査され、より高い周波数の信号Ｓ２のパル
ス長によって定まる平均値を有する制御信号ＳＡが発生
する。図示した実施例によれば、より高い周波数の信号
Ｓ２のパルス持続時間は、制御信号ＳＡの平均値を０〜
１００％の範囲内で変化させるために用いられる。 ［００２０］ 好ましい態様の制御回路は、図４に図示されている。電
子制御回路２０は、マイクロプロセッサ−ＭＣを備えて
いる。第１の弁を制御するためのマイクロプロセッサ−
ＭＣの第１出力信号は、ＡＮＤゲート３０の第１人力部
に接続されており、第２の弁のための第２の出力部は、
ＡＮＤゲート３１の第」入力部に接続されている。ＡＮ
Ｄゲー）３０．３１の第２人力部は、共に、共通ライン
Ｓ２を経て、マイクロプロセッサ−ＭＣの出力ピンに接
続されている。ＡＮＤゲート３０３１の出力部は、ダー
リントン増幅段に接続されている。図４は１例として、
比例方向ソレノイド弁１５の制御コイル２３を付勢する
ための一方の増幅段のみを図示している。従って、各々
のＡＮＤゲート３０．３１の第１人力部には、パルス幅
変調信号Ｓが供給され、第２人力部には、より高い周波
数の信号Ｓ２が供給される。信号Ｓ１が供給されている
間は、信号Ｓ２は、ＡＮＤ３０・ ３１の一方、信号Ｓ
２の周波数及びパルス持続時間によって更に変えられる
。図３は、出力信号ＳＡの平均値を破線によって表わし
ている。即ち、制御信号は、より高い周波数の信号Ｓ２
に重畳される制限信号がマイクロプロセッサ−ＭＣによ
って、発生された時に、単純に減少する。 【００２月 図５は、ＡＮＤゲートの代りに入出力モジュール３５を
用いた実施例を示している。入出力モジュール３５は、
慣用されており、図示しない増幅段への信号ラインをオ
ンオフするために用いられる。モジュール３５はイネー
ブルラインＥＮＡＢＬＥを介してマイクロプロセッサ−
ＭＣに接続されている。モジュール３５はこのイネーブ
ルラインＥＮＡＢＬＥを介して、マイクロプロセッサ−
ＭＣからの全部の信号ラインをリリースするか又はロッ
クするためのオンオフ信号を受ける。軸圧供給不足によ
って制限信号が発生したと想定して、マイクロプロセッ
サ−ＭＣは、モジュール３５を経てマイクロプロセッサ
−ＭＣから増幅段に供給される全ての制御信号Ｓ１を走
査ないしはストローブするための、より高い周波数の信
号Ｓ２を、イネーブルラインＥＮＡＢＬＥを経てモジュ
ール３５に供給する。従って、信号Ｓ１の平均値は、比
例関係において減少し、比例方向ソレノイド弁１５のピ
ストン部材は、それに対応して後退する。 ［００２２］ 図６は、ソレノイドを制御するために駆動段に供給され
る制御信号を減少させるための別の態様を表わしている
。この回路は、制限信号ＧＢが発生した時に制御信号に
成る因子を掛算して制御信号を低減させるプール積分器
３６を形成している。 ［００２３］ 図７は、マイクロプロセッサ−ＭＣと、メモリＲＯＭと
各サーボ装置の各ソレノイドを制御するための成る数の
駆動段とを備えた制御電子回路を示している。 図４について説明したように、マイクロプロセッサ−Ｍ
Ｃの出力信号は、各駆動段の信号入力部のための直接制
御信号を規定する。各々のサーボ装置のための応答フィ
ールド曲線は、メモリＲＯＭに記憶されている。−例と
して、方向弁について、各々の弁の変位（流量）の現在
値は、メモリＲＯＭの成るロケーションに記憶されてい
る。弁ピストンの所望の変位を規定する所望値としての
入力値Ｘ５ｏｉｌに応答してメモリから現在値を読出す
ためには、マイクロプロセッサ−ＭＣは、メモリのアド
レスを入力として用いて、メモリの前記ロケーションか
ら現在の値ｉ （ｘ）を読出す。メモリのロケーショ
ンには現在値が記憶されており弁の対応した変位は、メ
モリのアドレスに記憶されているが、メモリからの読出
しは、逆になり、弁の変位のための所望の入力値を供給
することによってアドレスを呼出して対応する現在値を
メモリロケーションから読出す。これによる利点は、信
号についてのどんな訂正プロセスを実施することなくメ
モリからサーボ装置の理想的な応答曲線が読出されるこ
とである。更に、発生した制限信号に応答して現在値を
変化させるためには、より高い電流値又はより低い電流
値を与えるように、別のメモリアドレスが選定される。 そのため、図７に示したマイクロプロセッサ−ＭＣ及び
メモリＲＯＭを組込んだ回路が、図４．５．６に示した
回路の代りに用いられる。従って、図７において、マイ
クロプロセッサ−ＭＣは、制限信号が発生した時に、弁
を変位させるためにメモリＲＯＭに信号Ｘ′ を供給し
、メモリＲＯＭは、油圧供給不足の状態では負荷Ｖへの
流量を制限するようにより低くなり、流量要求が比較的
高い状態では、より高い供給レートにポンプ１を調節す
るように、より低くなるような、現在値ｉ （ｘ’
）を供給する。 ［００２４］ また、呼び電流値の異なった弁を操作するために、制御
信号の電流の変更を用いてもよい。例えば駆動段は、呼
び電流値がＳＡの弁について選定することができる。制
御信号の対応した走査によって、呼び電流がＩＡの弁を
駆動し、走査される制御信号の平均値が呼び電流ＩＡを
超過しないようにすることは容易にできる。 ［００２５］ 図１に示した実施例において、制限信号は、変位又は圧
力の変化に応答して発生する。制限信号は、出力又は速
度に応答して発生され、サーボ装置の制御信号を変化さ
せるために使用することができる。 ［００２６］ 送信器又はスイッチによって制限信号を発明させる代り
に、油圧系について所定の制限値を計算し、この計算値
をメモリ又はマイクロプロセッサ−に記憶するようにし
てもよい。−例として、圧力に応答する最大調節値、送
給レートに応答する最大圧力又は所定の駆動速度に対す
る最大圧力を記憶させておくことができる。その場合、
図１に示したスイッチ１２の代りに、これらのメモリ値
が用いられるので、メモリの走査によって、負荷への流
量を制御するために制限スイッチと同じモードで使用さ
れる対応する制限値を読出すことができる。
【図１】
可変容量形ポンプ、１対の負荷機及び制御回路を含む油
圧系統を示す概略接続図である。
圧系統を示す概略接続図である。
【図２】
制御回路のパルス幅変調出力信号を示す線図である。
【図３】
制御信号により高い周波数の信号を重畳させた場合の信
号の曲線を示す線図である。
号の曲線を示す線図である。
【図４】
重畳された制御信号を発生させるための回路を示す回路
図である。
図である。
【図５】
重畳された制御信号を発生させるための変形例による回
路を示す回路図である
路を示す回路図である
【図６】
制御信号を変更するための積分段を示す回路図である。
【図７１
マイクロプロセッサ−及びテーブルメモリを含む制御回
路を示す回路図である■ 【符号の説明】 負荷機 可変容量形ポンプ ポンプ制御弁（油圧弁） 電子制御回路
路を示す回路図である■ 【符号の説明】 負荷機 可変容量形ポンプ ポンプ制御弁（油圧弁） 電子制御回路
【図１】
図面
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
因子
【図７】
手続補正書
平成３年３月２５日
Claims (18)
- 【請求項１】油圧系のサーボ装置の制御コイルを制御す
るための制御回路、特に、少くとも１つの負荷機への流
体の所定の流量を調節すると共に少くとも１つの可変容
量形ポンプの送給レートを調節するための油圧弁を制御
するための制御回路であって、少くとも１つの負荷機の
要求に応答してポンプの吐出しレートを増大させる手段
と、油圧系において油圧の供給不足に応答して少くとも
１つの負荷機への送給レートを減少させる手段とを備え
ているものにおいて、該可変容量形ポンプの不十分な能
力に応答して電気制限信号を発生させ、少くとも１つの
サーボ装置の制御コイルを制御するための電子制御回路
に該電気制限信号を供給して少くとも１つの負荷機への
流量レートを減少させるようにしたことを特徴とする制
御回路。 - 【請求項２】スイッチ、センサー又は位置送信器によっ
て該電気制限信号を発生させる請求項１記載の制御回路
。 - 【請求項３】メモリに記憶させた１以上の制限値の表に
よって制限スイッチを規定する請求項１記載の制御回路
。 - 【請求項４】油圧系のサーボ装置の制御コイルを制御す
るための制御回路、特に、少くとも１つの負荷機への流
体の所定の流量を調節すると共に少くとも１つの可変容
量形ポンプの送給レートを調節するための油圧弁を制御
するための制御回路であって、少くとも１つの負荷機の
要求に応答してポンプの吐出しレートを増大させる手段
と、油圧系においての油圧の供給不足に応答して少くと
も１つの負荷機への送給レートを減少させる手段とを備
えているものにおいて、少くとも１つの負荷機への不十
分な流量に応答して電気制限信号を発生させ、該電気制
限信号は、サーボ手段の制御コイルを制御するための電
子制御回路に、該可変容量形ポンプの送給レートを増大
させるために供給されることを特徴とする制御回路。 - 【請求項５】電気制限信号を負荷機の弁によって発生さ
せ、該弁は、スイッチを作動させるためにか又はスイッ
チを作動させる圧力信号のための信号ラインを作動させ
るために終位置を備えている請求項４に記載の制御回路
。 - 【請求項６】該弁が負荷機の圧力補償弁によって規定さ
れる請求項５に記載の制御回路。 - 【請求項７】電気制限
信号を可変容量形ポンプの調節ピストンの位置に応答し
て発生させる請求項１記載の制御回路。 - 【請求項８】ポンプ調節装置のポンプ制御弁が、終位置
を備えており、該終位置においてスイッチが付勢される
か又は圧力信号ラインが作動してスイッチを付勢する請
求項７に記載の制御回路。 - 【請求項９】制限信号がオフとなるまでポンプ送給レー
トを制御回路において増分的に増大させる請求項４に記
載の制御回路。 - 【請求項１０】負荷によって発生した制限信号をオフに
した後に、送給レートを該制限信号が再び発生するまで
増分的に減少させる請求項９に記載の制御回路。 - 【請求項１１】ポンプによって制限信号が発生した後に
、該制限信号がオフになるまで、少くとも１つの負荷機
への流量を増分的に減少させる請求項１に記載の制御回
路。 - 【請求項１２】ポンプによる制限信号をオフにした後に
、該制限信号が再び発生するまで、少くとも１つの負荷
機への流量を予選定された所望値まで増分的に増大させ
る請求項１１に記載の制御回路。 - 【請求項１３】該制御コイルをパルス幅変調信号によっ
て制御する請求項１又は２に記載の制御回路。 - 【請求項１４】ポンプによる制限信号の発生後に、該パ
ルス幅変調信号に、より高い周波数のパルス幅変調信号
を重畳し、該より高い周波数のパルス幅変調信号が該制
御信号の持続時間、従ってその平均値を付加的に変化さ
せる請求項１３記載の制御回路。 - 【請求項１５】該制御信号と該より高い周波数のパルス
幅変調信号との各々をＡＮＤゲートのそれぞれの入力部
に供給する請求項１４記載の制御回路。 - 【請求項１６】該制御信号が入出力モジュールの入力部
に供給され、該より高い周波数のパルス幅変調信号は該
入出力モジュールのイネーブル端子に供給される請求項
１４記載の制御回路。 - 【請求項１７】該制御コイルの駆動段がマイクロプロセ
ッサーの出力信号に応答して付勢され、該マイクロプロ
セッサーがメモリを含み、サーボ装置の各々の入力信号
に対応する出力信号を記憶して、制限信号の発生時に該
制御信号を増大させたり又は減少させたりする信号を読
出し、該メモリから読出される該信号が該マイクロプロ
セッサーに供給される所望の信号よりも大きいか又は小
さい信号である請求項１又は４に記載の制御回路。 - 【請求項１８】ポンプによる制限信号が発生した時に該
制御信号を減少させる因子を該制御信号に積分器によっ
て掛算する請求項１又は４に記載の制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3943357A DE3943357A1 (de) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | Schaltungsanordnung mit einer ansteuerelektronik fuer die magnetspulen von stellgliedern eines hydraulichen systems |
| DE3943357.9 | 1989-12-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04136510A true JPH04136510A (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=6396627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2413923A Pending JPH04136510A (ja) | 1989-12-29 | 1990-12-26 | 油圧系のサーボ装置の制御コイルを制御するための制御回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5159812A (ja) |
| JP (1) | JPH04136510A (ja) |
| DE (1) | DE3943357A1 (ja) |
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- 1990-12-26 JP JP2413923A patent/JPH04136510A/ja active Pending
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| DE3943357A1 (de) | 1991-07-04 |
| US5159812A (en) | 1992-11-03 |
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