JPH0784884B2 - 負荷補償方向制御弁の負荷検知回路 - Google Patents

負荷補償方向制御弁の負荷検知回路

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JPH0784884B2
JPH0784884B2 JP62501785A JP50178587A JPH0784884B2 JP H0784884 B2 JPH0784884 B2 JP H0784884B2 JP 62501785 A JP62501785 A JP 62501785A JP 50178587 A JP50178587 A JP 50178587A JP H0784884 B2 JPH0784884 B2 JP H0784884B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、一般に、負荷応答系統の負荷検知制御装置に
関する。
更に特別な側面では、本発明は、負荷応答系統に使用す
る正および負の負荷圧力確認伝達制御装置に関する。
更に一層特別な側面では、本発明は、系統の需要を予測
して中立位置の方向制御スプールに応答可能である正お
よび負の負荷圧力確認伝達制御装置に関する。
更に一層特別な側面では、本発明は、負荷圧力信号およ
び負荷方向信号が確認のために電気回路に伝達される正
および負の負荷圧力確認伝達制御装置に関する。
発明の要約 従つて、本発明の主目的は、方向、流量制御スプールが
その中立位置から移動させる以前に方向制御スプールの
変位を予測して、絞り制御装置がその絞り制御位置を占
めるのを可能にする様に、確認された負荷圧力信号を補
償器およびポンプ制御装置へ伝達可能な負荷圧力の検
知、確認、伝達回路を提供することである。
本発明の別の目的は、圧力信号および負荷方向信号が電
気論理回路へ電気的に伝達される負荷圧力の検知、確
認、伝達回路を提供することである。
本発明の他の目的は、正および負の負荷絞り補償器を正
または負の負荷圧力に結合する様に、電気流体式制御装
置への制御信号を電気論理回路から発生することであ
る。
本発明の他の目的は、方向制御スプール位置のフイード
バツクを使用する系統において中立帯（デツドバンド）
効果を完全に排除する様に、方向制御スプールの位置の
制御のために供給されるエネルギを使用しない負荷圧力
信号確認回路を提供することである。
要約すると、本発明の前述およびその他の付加的な目的
および利点は、負荷圧力制御信号の最低の減衰を有する
と共に、方向、流量制御スプールの中立帯が影響を受け
ない新規な負荷圧力検知確認伝達回路を提供することに
よつて達成される。
図面の説明 図面は、総てが図式的に示される系統流体導通管路およ
び電気結線によつて結合され図式的に示される流体モー
タ、電気流体式サーボ弁、電磁弁、電気論理モジユー
ル、系統ポンプおよび系統溜めを有し方向、流量制御弁
部分および補償制御部分の断面図と共に、電気的制御信
号に応答する単段の補償された方向制御弁の実施例を示
す。
好適実施例の説明 図面を参照すると、全体を10で示される方向、流量制御
弁の実施例は、全体を11で示されるシリンダ型流体モー
タと全体を12で示されポンプ13から流体パワーを供給さ
れ系統溜め14に結合される補償制御組立体との間に間挿
されて示され、溜め14は、全体を15で示される排出系統
の一部を構成する。外部電気論理モジユール16は、流量
制御弁10に機能的に連結され、確認された負荷圧力信号
を全体が17で示され電磁弁18,19を有する第２弁装置を
経て補償制御組立体12へ伝達する。
流量制御弁10は、全体を20で示され四方型弁スプール21
を有する第１弁装置を備え、弁スプール21は、ハウジン
グ23に設けられるボア22内を軸方向に案内される。弁ス
プール21は、図示の様な弁スプール21の中立位置では流
体供給チヤンバ27と、負荷チヤンバ28,29と、出口チヤ
ンバ30,31とを分離するランド24,25,26を有し、出口チ
ヤンバ30,31は、管路32によつて相互に連結され、管路3
3によつて補償制御組立体12に結合され、排出系統15の
一部を構成する。弁スプール21のランド24は、制御信号
A1の圧力を受ける制御チヤンバ34内に突出し、当該技術
で周知の心出し用ばね組立体35に係合する。弁スプール
21のランド26は、制御信号A2の圧力を受ける制御チヤン
バ36内に突出す。弁スプール21のランド24,25,26は、流
入ないし正の負荷圧力制量スロツト37,38と、流出ない
し負の負荷圧力制量スロツト39,40とを備えている。弁
スプール21は、延長部41により全体を44で示されるスプ
ール位置変換器のコイル43内に位置するコア42に結合さ
れ、変換器44は、当該技術で周知の任意の型式のもので
もよく、当該技術で周知の差動増巾器45へスプール位置
信号Ｓを発生する。
負荷チヤンバ28,29は、ピストンロツド51によつて負荷
Ｗに結合されるピストン50によつて分離される円筒形空
間48,49に管路46,47で結合される。
補償制御組立体12は、正負荷制量スロツト37,38および
負の負荷制量スロツト39,40と共に流量制御装置52を構
成し、流量制御装置52は、正および負の負荷の補償のた
めに設けられ、全体を53で示される正負荷圧力補償制御
装置と、全体を54で示される負の負荷圧力補償制御装置
とを備えている。
負の負荷圧力補償制御装置54は、ボア56内を軸方向へ摺
動可能であつて絞りスロツト57を有し制御チヤンバ59内
に位置する制御ばね58によつて付勢される絞り部材55を
備えている。絞り部材55の一端は、制御チヤンバ60内の
圧力を受け、図示の位置では、入口チヤンバ61と、排出
チヤンバ62とを連結し、一方、絞りスロツト57は、完全
に開いた非絞り位置のままである。入口チヤンバ61は、
通路63によつて制御チヤンバ59に結合される。また、入
口チヤンバ61は、管路33によつて排出系統15に結合さ
れ、一方、排出チヤンバ62は、系統溜め14に結合され
る。
正負荷圧力補償制御装置53は、ボア65内を案内され制御
チヤンバ67内に設置される制御ばね66によつて付勢され
る絞り部材64を備えている。絞り部材64の一端は、図示
の様に通路70によつて第２流体供給チヤンバ69に結合さ
れる制御チヤンバ68内の圧力を受ける。絞り部材64は、
絞りスロツト71を有し、図示の位置では第２流体供給チ
ヤンバ69を入口チヤンバ72に連結し、一方、絞りスロツ
ト71は、完全に開いた非絞り位置のままである。入口チ
ヤンバ72は、管路73によつてポンプ13の出口に結合さ
れ、一方、第２供給チヤンバ69は、管路74によつて流体
供給チヤンバ27に結合される。
負荷チヤンバ28,29は、管路75,76によつて当該技術で周
知の論理シヤトル77に結合され、論理シヤトル77は、負
荷チヤンバ28,29に存在する２つの圧力の内の高い方を
管路78を経て電磁弁18,19に連通する。
スプール位置変換器44からのスプール位置信号Ｓまたは
変換器44aからの負荷位置信号Ｌのいずれを受けてもよ
く周知の態様で指令信号Ｃを受ける差動増巾器45は、誤
差信号ELまたはESを生じ、該誤差信号は、増巾器79によ
つて増巾され、線路80によつて当該技術で周知の電気流
体式サーボ弁82の第１段81へ伝達される。線路80の増巾
された誤差信号は、負荷Ｗの位置の修正の所要の方向に
依存して正または負でもよく、液圧信号A1,A2を生じ
る。負荷位置変換器44aが使用されるとき、誤差信号EL
の符号は、点Ａにおいて定められる。スプール21の位置
からのフイードバツク信号Ｓが使用されれば、スプール
21の中立位置からのスプール21の変位の方向は、フイー
ドバツク信号Ｓが正または負のいずれかであるかを定め
る。フイードバツク信号Ｓは、点Ａに供給される。信号
ELまたはＳの正の符号は、センサー83によつて検知され
て増巾され、制御信号B1を生じる。信号ELまたはＳの負
の符号は、センサー84によつて検知されて増巾され、制
御信号B2を生じる。流体モータ11の円筒形空間49を負荷
チヤンバ29に連結する管路47内の負荷圧力は、双方が当
該技術で周知であつて制御信号D1を生じる圧力スイツチ
85または圧力変換器によつて検知される。流体モータ11
の円筒形空間48を負荷チヤンバ28に連結する管路46内の
負荷圧力は、双方が当該技術で周知であつて制御信号D2
を生じる圧力スイツチ86または圧力変換器によつて検知
される。制御チヤンバ36内の圧力の存在は、圧力スイツ
チ87によつて検知され、制御信号B1を生じ、圧力スイツ
チ87によつて生じる制御信号B1とセンサー83との間に関
係は、本明細書で後で説明される。制御チヤンバ34内の
圧力を応答する圧力変換器88は、信号を発生し、該信号
は、増巾器89によつて増巾され、信号B2になる。
図面では、差動増巾器45は、負荷位置変換器44aおよび
スプール位置変換器44からの２つのフイードバツク信号
L,Sを供給されて示される。単一の差動増巾器45によ
り、１つのみのフイードバツク信号ＬまたはＳが一時に
使用可能である。異なるフイードバツク信号の選択は、
電気論理モジユール16への肝要な入力であるスプールの
変位の方向を示す信号を得ることの異なる方法を使用す
る異なる制御系統を生じる。
B1,B2,D1,D2の制御信号を受けてF1,F2の制御信号を生じ
る電気論理モジユール16を有する電気論理装置90は、本
明細書で後に説明される。電気論理モジユール16は、特
定の条件の下で、スプール位置フイードバツク信号Ｓを
直接に供給されてもよい。
正負荷圧力確認装置90Aは、B1,D1またはB2,D2の信号の
一時の存在に応答し、該信号は、電気論理モジユールの
電気回路網を経て制御信号F2を発生する。
負の負荷圧力確認装置90Bは、B1,D2またはB2,D1の信号
の一時の存在に応答し、該信号は、電気論理モジユール
16の電気回路網を経て制御信号F1を発生する。
作動装置91は、図示の様に制御系統の種々な制御要素の
組合わせを構成し、電気流体式サーボ弁82と、B1,B2信
号発生制御装置と共に、第１弁装置20の制御チヤンバ3
4,36内に突出す力発生用横断面積による正負圧制量スロ
ツト37,38および負の負荷制量スロツト39,40を備え、
B1,B2信号発生制御装置は、差動増巾器45と、スプール
位置変換器44と、負荷位置変換器44aとを含んでもよ
い。
図示の様に、制御系統の第１信号発生装置92は、弁スプ
ール21の変位の方向に関連し、信号ELまたはＳに応答す
るセンサー83または84、あるいは制御チヤンバ34または
36内の圧力の存在を示す圧力スイツチ87または圧力変換
器88のいずれかによりB1またはB2の制御信号を発生す
る。本明細書で後に説明する様に、信号ELまたはＳの符
号、あるいは制御チヤンバ34または36内の圧力の存在
は、弁スプール21の変位の方向に直接関連する。
第２信号発生装置93は、負荷チヤンバ28または29のいず
れかにおける負荷圧力の存在を示す制御信号D1またはD2
を発生する圧力スイツチ85または65から成る。
その不作動位置で制御信号F2に応答可能な電磁弁18は、
管路78によつて伝達される負荷圧力と正負荷圧力補償制
御装置53の制御チヤンバ67との間の連通を遮断する遮断
装置94を備え、一方制御チヤンバ67は、電磁弁18によつ
て系統溜め14に結合される。制御信号F2の発生により、
電磁弁18は、管路78内の負荷圧力を制御チヤンバ67に結
合し、従つて、補償制御組立体12の正負荷補償系統を活
性化する。
その不作動位置で制御信号F1に応答可能な電磁弁19は、
管路78によつて伝達される負荷圧力と負の負荷圧力補償
制御装置54と制御チヤンバ60との間の連通を遮断する遮
断装置95を備え、一方、制御チヤンバ60は、電磁弁19に
よつて系統溜め14に結合される。制御信号F1の発生によ
り、電磁弁19は、管路78内の負荷圧力を制御チヤンバ60
に結合し、従つて補償制御組立体12の負の負荷補償系統
を活性化する。当該技術で周知の図式的に示される流れ
増巾弁96は、電磁弁19と負の負荷圧力補償制御装置54と
の間に間挿されてもよい。同一の弁は、電磁弁18と正負
荷圧力補償制御装置53との間に間挿されてもよい。
電磁弁18の作動の際、正負荷補償系統は、活性化され、
正負荷圧力信号は、周知の態様で管路97と、逆止め弁98
と、管路99,100とを経てポンプ13の負荷応答制御装置10
1へ伝達される。また、周知の態様で、正負荷圧力信号
は、負荷応答回路102から逆止め弁103と、管路100とを
経て負荷応答制御装置101へ伝達可能である。
心出し用ばね組立体35によつて図示の様に中立位置に維
持される弁スプール21により、負荷チヤンバ28,29は、
供給チヤンバ27および出口チヤンバ30,31から完全に隔
離される。同時に、シヤトル論理77および管路78を経て
負荷チヤンバ28,29からの結合は、遮断装置94,95によつ
て遮断される。これ等の条件の下では、負荷Ｗは、その
方向に依存して流体モータ11のピストン50の横断面積に
作用し円筒形空間48または円筒形空間49に生じる圧力に
よつて支持され、円筒形空間48,49は、静止状態のまま
の負荷Ｗにより相互に完全に隔離される。
正負荷制量スロツト37を経て負荷チヤンバ28を供給チヤ
ンバ27に結合すると共に、負の負荷制量スロツト39を経
て負荷チヤンバ29を出口チヤンバ31に結合する様に、弁
スプール21が制御信号A1によつて生じる制御チヤンバ34
内の圧力によつて心出し用ばね組立体35の心出し力に抗
して左から右へ変位されると仮定する。弁スプール21の
変位のこの方向は、流体モータ11の作用を介して負荷Ｗ
の変位の方向を自動的に指令し、負荷Ｗの変位のこの方
向は、左から右へ生じねばならない。これ等の条件の下
では、負荷Ｗの流体モータ11の円筒形空間48内の圧力に
よつて支持される様に負荷Ｗの方向が定められれば、負
荷Ｗは、ポンプ13から供給されるエネルギにより供給チ
ヤンバ27から円筒形空間48への加圧流体の流れによつて
左から右へ移動されねばならず、一方、低い圧力を受け
る円筒形空間49は、弁スプール21によつて出口チヤンバ
31に結合される。これ等の条件の下では、負荷Ｗの変位
がポンプ13から供給されるエネルギによつて達成されね
ばならないため、負荷Ｗは、正と呼ばれる。
弁スプール21の変位の方向によつて予め定められる様な
左から右への負荷Ｗの変位の方向により、負荷Ｗが流体
モータ11の空間49内の圧力によつて支持される様に負荷
Ｗの方向が定められれば、負荷Ｗに貯蔵された潜在的エ
ネルギは、負荷の変位に使用され、負荷チヤンバ29から
の加圧流体は、系統溜めへの途中で絞られ、エネルギ
は、負荷Ｗの変位を生じさせるためにポンプ13から円筒
形空間48へ供給される必要がない。これ等の条件の下で
は、負荷Ｗの変位が負荷自体から供給されるエネルギに
よつて達成されるため、負荷Ｗは、負と呼ばれる。従つ
て、弁スプール21の変位の方向および負荷Ｗによつて発
揮される力の方向の双方は、負荷Ｗの正または負であれ
ば定められる。
心出し用ばね組立体35の心出し力に抗する制御信号A2に
よつて与えられる制御チヤンバ36内の圧力によつて右か
ら左へ変位させる方向制御スプール21により、負荷チヤ
ンバ29は、正負荷制量スロツト38を経て供給チヤンバ27
に結合され、負荷チヤンバ28は、負の負荷制量スロツト
40を経て出口チヤンバ30に結合される。弁スプール21の
変位のこの方向は、右から左への負荷Ｗの変位を自動的
に定める。また、前述の様に、弁スプール21の変位のこ
の特定の方向により、負荷Ｗによつて発揮される力の方
向は、負荷Ｗが正または負のいずれかであるかを定め
る。従つて、前述の様に、総ての操作条件の下で、弁ス
プール21の変位の方向および負荷Ｗによつて発揮される
力の方向の双方は、負荷Ｗが正または負のいずれである
かを定める。
当該技術で周知の負荷応答補償系統では、負荷の制御
は、負荷を制御する流体モータと該系統自体との間に間
挿され制量オリフイスを横切る一定の差圧を維持する負
荷応答制御装置の絞り作用によつて達成される。負荷が
正であれば、これ等の負荷応答制御装置の絞り作用は、
系統ポンプと制量オリフイスとの間で行われる。負荷が
負であれば、これ等の負荷応答制御装置の絞り作用は、
制量オリフイスと系統溜めとの間で行われる。異なる型
式の絞り制御装置が正および負の負荷の制御に使用され
るため、また、これ等の制御装置が負荷圧力の大きさに
応答可能であるため、正または負として制御される負荷
の型式を確認するだけではなく、負荷圧力信号の最低の
減衰を伴つて系統の正または負の負荷応答絞り制御装置
へこれ等の信号を伝達することも系統の適正な作用に肝
要である。任意の特定の時における負荷の変位の方向に
関する負荷の型式のまさに決定の性質により、負荷は、
正または負の負荷応答絞り制御装置のいずれかの一時の
制御作用を必要とする正または負のいずれかでのみあり
得る。
本特許出願人の特許第3,744,517号の制御系統の正およ
び負の負荷絞り制御装置の制御作用は、本発明の弁組立
体の制御装置の作用と本質的に同一である。しかしなが
ら、本特許出願人の特許第3,744,517号では、正または
負のいずれであつても負荷の型式の確認と、適当な正ま
たは負の負荷絞り制御装置への正または負の負荷圧力信
号の伝達とは、負荷圧力信号伝導路に結合される正また
は負の負荷検知ポートに関する方向制御スプールの変位
によつて達成される。正および負の負荷圧力信号の確認
および伝達のこの方法は、当該技術で周知であり、弁の
所謂中立帯（デツトバンド）の周知の増大を生じるだけ
でなく、負荷応答締り制御装置の一層遅い応答の望まし
くない効果を生じる。これ等の負荷応答制御装置は、制
御弁自体の正または負の負荷絞り制御装置のいずれでも
よく、または当該技術で周知の逆止め弁論理系統と組合
わされるとき、系統ポンプの負荷応答制御装置でもよ
い。
本発明の制御では、正または負として電気的に伝達され
る負荷圧力信号の確認と、弁組立体の正および負の負荷
絞り制御装置への確認された負荷圧力の連結とは、電磁
操作弁18,19に組合わされる電気論理モジユール16によ
つて達成される。
電気的制御信号B1,B2,D1,D2は、回路内で発生されて、
電気論理モジユール16へ伝達され、モジユール16は、上
の制御信号に応答して、三方電磁弁19への電気出力信号
F1または三方電磁弁18への電気出力信号F2のいずれかを
発生する。
Ｂ型信号B1またはB2の１つおよびＤ型信号D1またはD2の
１つのみが一時に発生可能である。これ等の信号の４つ
の可能な組合わせのみが存在し、１つの組合わせが一時
に生じ、F1またはF2の制御信号の発生を生じる。
三方電磁弁19の作動を生じるF1制御信号の発生は、論理
シヤトル77を経て負ないし扶助の負荷圧力補償制御装置
54に負荷圧力を結合する。F2制御信号の発生は、三方電
磁弁18の作動を生じ、弁18は、論理シヤトル77を経て正
ないし対抗の負荷圧力補償制御装置53に負荷圧力を結合
する。
制御信号B1,B2は、流体モータ11によつて制御される負
荷Ｗの変位と意図される方向を確定する。これ等のB1,B
2制御信号が発生可能である３つの異なる態様が存在す
る。
位置決めサーボ系統の差動増巾器45は、指令信号Ｃと、
フイードバツク信号Ｓまたはフイードバツク信号Ｌのい
ずれかとを受けて、誤差信号Ｅを出し、信号Ｅは、増巾
器79によつて増巾されてサーボ弁82へ伝達され、弁82
は、フラツパノズル、ジエツトパイプまたは任意のその
他の型式のものでもよく、誤差信号Ｅに比例する。液圧
制御信号A1,A2を発生する。制御出力信号A1,A2は、弁ス
プール21の位置、従つて、負荷Ｗの位置を定める。負荷
Ｗの位置における所要の修正の方向に依存して、信号
EL,Sは、正または負のいずれかである。負の信号E
L（−）またはＳ（−）の存在は、センサー83によつて
定められ、センサー83は、制御信号B1を発生する。正の
信号EL（＋）またはＳ（＋）の存在は、センサー84によ
つて定められ、センサー84は、制御信号B2を発生する。
電子式センサー83,84は、出来るだけ低い電圧レベルで
はあるが電気的ノイズレベルより充分上で信号ELまたは
Ｓの符号に応答せねばならず、誤差信号EL（＋／−）ま
たは差動増巾器45へ伝達される信号Ｓ（＋／−）に影響
を及ぼすことなくB1またはB2の信号を発生せねばならな
い。これ等のセンサー83,84は、例えば当該技術で周知
のダイオード、増巾器等の様な通常の構成要素から作ら
れる。
制御信号B1,B2は、弁スプール21の端部の圧力の存在を
定める通常の圧力スイツチまたは圧力変換器のいずれか
によつて発生されてもよく、これは、弁スプール21の変
位の方向、従つて、負荷Ｗの変位の方向を定める。
D1,D2制御信号は、負荷チヤンバ28または29内の負荷圧
力に応答して圧力スイツチ85または86によつて発生さ
れ、該負荷圧力は、負荷Ｗを支持するために必要な圧力
である。この負荷圧力の存在は、B1,B2信号の発生に使
用されるものと同様な圧力スイツチまたは圧力変換器の
いずれかによつて確定可能である。
Ｂ型またはＤ型のいずれかの制御信号に応答し当該技術
で周知のナンドケードおよびノアゲートまたは双投単極
リレーの様な通常の構成要素を使用する電気論理モジユ
ール16は、三方電磁弁18または19のいずれかを作動する
のに充分なエネルギレベルでＦ型信号を発生せねばなら
ない。
B1,D2信号の存在は、F1信号を発生せねばならない−負
の負荷制御。
B1,D1信号の存在は、F2信号を発生せねばならない−正
負荷制御。
B2,D2信号の存在は、F2信号を発生せねばならない−正
負荷制御。
B2,D1信号の存在は、F1信号を発生せねばならない−負
の負荷制御。
Ｂ型信号は、負荷Ｗの位置の修正の方向を確定し、一
方、負荷の位置の修正の所望の方向に関するD1またはD2
の圧力の存在は、負荷Ｗが対抗型または扶助型のもので
あるかどうかを確定する。従つて、制御されるべき負荷
の型が確定されると、対抗用負荷圧力補償制御装置53ま
たは扶助用負荷圧力補償制御装置54は、F1またはF2の制
御信号に応答する適当な電磁弁の作動によつて活性化さ
れる。当該技術の熟達者に周知の態様で、電気論理モジ
ユール16に供給されて発生される入力信号および出力信
号は、論理回路の最適性能に対して適正に条件づけられ
てもよい。A1,A2圧力レベルの大きさに関係なく弁スプ
ール21の位置がこれ等の圧力の間の差圧によつて制御さ
れれば、差圧の大きさは、弁スプール21の中立位置から
の弁スプール21の変位の方向を必ずしも反映し得ない。
従つて、制御チヤンバ34,36内の圧力によつて発生され
るB1,B2信号が使用されるとき、これ等の信号は、実際
のスプール位置に参照されてもよく、従つて、スプール
位置変換器44から電気論理モジユール16への出力Ｓは、
必要であり得る。
いずれかの方向へ変位した弁スプール21によつて負荷チ
ヤンバ28または29のいずかから正負荷圧力信号を伝達す
る正負荷圧力信号伝達回路により、制御チヤンバ67は、
正負荷圧力を受け、一方、制御チヤンバ68は、通路70を
経て第２流体供給チヤンバ69内の圧力を受ける。次に、
絞り部材64は、正負荷絞りスロツト71によつて絞る調節
位置を占め、ポンプ13に結合される入口チヤンバ72から
第２流体供給チヤンバ69への流体の流れは、正負荷制量
スロツト37または38の変位によつて生じるオリフイスを
横切る制御ばね66の予負荷に等しい一定の差圧を自動的
に維持する。
いずれかの方法へ変位した弁スプール21によつて負荷チ
ヤンバ28または29のいずれかから負の負荷圧力信号を伝
達する負の負荷圧力信号伝達回路により、制御チヤンバ
60は、負の負荷圧力を受け、一方、制御チヤンバ59は、
出口チヤンバ30または出口チヤンバ31の圧力を受ける。
次に、絞り部材55は、負の負荷絞りスロツト57によつて
絞る調節位置を占め、入口チヤンバ61から排出チヤンバ
62への流体の流れは、負の負荷制量スロツト39または40
の変位によつて生じるオリフイスを横切る制御ばね58の
予負荷に等しい一定の差圧を自動的に維持する。
A1,A2制御圧力信号間の制御差圧、または制御圧力信号A
1またはA2が心出し用ばね35の予負荷を克服しない様に
充分小さいが、同時に、B1またはB2の制御信号を生じ電
気論理モジユール16を経て電磁弁18または19を作動して
正または負の負荷制御回路を活性化するのに充分に大き
いと仮定する。この様に小さい制御信号A1またはA2、ま
たはこれ等の信号の間の制御差圧の存在は、弁スプール
21の変位を生じさせないが、前述の様な態様で正および
負のロイアド（loiad）圧力伝達回路を完全に活性化す
る。従つて、弁スプール21を変位するのに充分に強い制
御信号を予測する中立位置の弁スプール21により、正ま
たは負のいずれかの負荷絞り制御位置は、完全に活性化
され、零の面積の制御オリフイスを流通するのに等しい
平衡制御位置を占める。中立位置からの弁スプール21の
任意の変位は、既に完全に活性化されオリフイスを横切
る差圧を制御するのに最小の変位のみを必要とする調節
位置の適当な正または負の負荷絞り制御装置により、制
量オリフイスを形成する。この予測の特徴は、線形制御
特性を有する非常に急速な応答および安定な制御を与え
るため、独特かつ極めて有益である。
本発明の電気的負荷圧力確認伝達回路は、本質的に零中
立帯を有する弁スプール21の使用を可能にするだけでは
なく、弁スプール21およびハウジング23の設計を著しく
簡単にする。制御圧力信号A1,A2の欠如の際、負荷チヤ
ンバ28,29、従つて流体モータ11の円筒形空間48,49は、
弁スプール21および電磁弁18,19の遮断装置94,95によつ
て完全に隔離される。
負荷応答弁の補償制御装置に正負荷圧力を結合する電磁
弁と、負の負荷圧力を結合する電磁弁との使用と共に、
電気的負荷圧力信号の発生、伝達および確認は、非常に
高い頻度の応答を有する例外的に安定な制御系統を生じ
る。正および負の負荷圧力電磁弁は、大きい流量におい
て制御圧力の最小の減衰を与える様に正および負の負荷
補償器に直接に装着されていてもよい。周知の態様で、
当該技術で周知の流れ増巾弁96は、電磁弁の各々と夫々
の補償制御装置との間に間挿されてもよい。該流れ増巾
弁の使用により、電磁弁の寸法は、減少可能であり、次
に、該弁の応答を増大すれと共に、補償制御装置の瞬間
的および頻度の応答を増大する。電気的に伝達される負
荷圧力信号および電磁弁の使用により、多数の穿孔通路
が省略可能で、弁ハウジングと、補償制御装置の設置と
が簡単になるだけではなく、該穿孔通路に関連する絞り
損失および信号減衰も完全に排除され、従つて、これ等
の制御装置の応答を向上する。
中立位置からの弁スプール21の変位の方向の確認は、制
御される負荷が正または負の型のものであるかどうかの
決定の肝要な要素の１つである。前述の様に、弁スプー
ル21の変位の方向のこの確認は、制御チヤンバ36,34内
の圧力によつて確定され、次に、該圧力は、心出し用ば
ね組立体35によつて発揮される力によつて定められる。
１つの位置変換器が第１図に44として示される例えばポ
テンシオメータ、LVDT等の様な当該技術で周知の位置変
換器によつて与えられるスプール位置の決定の電気的な
方法を使用するとき、制御信号Ｓは、電気論理モジユー
ル16に直接に供給されてもよい。このとき、B1信号は、
例えば負のＳ信号に置換えられてもよく、B2信号は、正
のＳ信号に置換えられてもよい。該系統では、スプール
位置制御信号は、弁スプール21の位置の制御において差
動増巾器45への直接の入力としてのスプール位置フイー
ドバツク信号として使用されてもよい。
電気的に発生されるスプール位置信号Ｓにより、心出し
用ばね組立体35は、電気的に操作されるB1,B2信号発生
系統の故障の際、その中立位置へ弁スプール21を戻すの
に有用であるが、必要としなくてもよい。
その中立位置からの弁スプール21の変位の方向は、差動
増巾器45へのフイードバツクが系統負荷に結合される変
位器44aから与えられれば、該差動増巾器からの誤差信
号ELの符号によつて定められてもよい。
制御系統は、図示の様にその中立位置からのスプール21
の変位の方向の決定の際、負荷位置変換器44aおよびＬ
フイードバツク信号またはスプール位置変換器44および
Ｓフイードバツク信号のいずれかを一時においてのみ使
用可能である。第１の場合には、電気論理モジユール16
は、B1,B2制御信号を発生する負荷位置誤差信号±ELの
符号に応答可能にされる。第２の場合には、電気論理モ
ジユール16は、次にB1,B2制御信号を発生するスプール
位置フイードバツク信号±Ｓの符号に直接応答可能にさ
れる。
本発明の好適実施例が詳細に図示説明されたが、本発明
は、図示の精密を形状および構造に制限されず、本発明
の完全な理解の際に当該技術の熟達者に思い付かれる様
な種々の変更および再配置は、請求の範囲に記載される
本発明の範囲から逸脱することなく実施可能なことが認
められる。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】負荷応答系統において，正または負の負荷
    Ｗを制御する様に作用可能な流体パワーアクチュエータ
    （11）と，圧力流体源（13）と，流体排出装置（15,1
    4）と，前記負荷応答系統の流量制御装置（52）と，前
    記圧力流体源（13）および前記流体排出装置（15,14）
    に前記アクチュエータ（11）を選択的に連結し、正型お
    よび負型の負荷圧力を受ける流体の流れを方向づける第
    １弁装置（20）と，制御信号に応答可能で該第１弁装置
    （20）の変位の方向および位置を制御する様に作用可能
    である作動装置（91）と，該第１弁装置（20）の変位の
    方向に応答して第１電気信号（B1,B2）を発生する様に
    作用可能な第１信号発生装置（92）と，前記流体パワー
    アクチュエータ（11）内の前記負荷圧力に応答して第２
    電気信号（D1,D2）を発生する様に作用可能な第２信号
    発生装置（93）と，前記第１（B1,B2）および該第２（D
    1,D2）の電気信号を処理して該負荷圧力の型を確認する
    様に作用可能で、少なくとも１つの作動信号（F1,F2）
    を生じる様に作用可能である電気論理装置（90）と，前
    記負荷応答系統の前記流量制御装置（52）へ該確認され
    た型の負荷圧力を供給する様に該作動信号（F1,F2）に
    応答し作動する第２弁装置（17,18,19）と、を備える負
    荷応答系統。
  2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統に
    おいて、前記電気論理装置（90）が、正負荷圧力確認装
    置（90A）を有し，前記第２弁装置（17,18）が、前記正
    負荷圧力を前記圧力流体源（13）の制御装置（101）に
    結合する様に作用可能な第１導通装置（97,98,99,100）
    を有する負荷応答系統。
  3. 【請求項３】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統に
    おいて、前記電気論理装置（90）が、正負荷圧力確認装
    置（90A）を有し，前記第２弁装置（17,19）が前記正負
    荷圧力を前記負荷応答系統の前記流量制御装置（52）の
    正負荷絞り制御装置（53）に結合する様に作用可能な第
    ２導通装置（97A）を有する負荷応答系統。
  4. 【請求項４】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統に
    おいて、前記電気論理装置（90）が、正負荷圧力確認装
    置（90A）を有し，前記第２弁装置（17,18）が、前記第
    １（F2）および第２（F1）の電気信号の欠如の際に前記
    流体制御装置（52）から前記正負荷圧力を隔離する様に
    作用可能な遮断装置（94）を有する負荷応答系統。
  5. 【請求項５】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統に
    おいて、前記電気論理装置（90）が、負の負荷圧力確認
    装置（90B）を有し，前記第２弁装置（17,19）が、前記
    負荷応答系統の前記流量制御装置（52）の負の負荷圧力
    絞り制御装置（54）に前記負の負荷圧力を結合する様に
    作用可能な第３導通装置（96,96A）を有する負荷応答系
    統。
  6. 【請求項６】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統に
    おいて、前記電気論理装置（90）が、負の負荷圧力確認
    装置（90B）を有し，前記第２弁装置（17,19）が、前記
    作動信号（F1,F2）の欠如の際に前記流量制御装置（52,
    54）から前記負の負荷圧力を隔離する様に作用可能な遮
    断装置（95）を有する負荷応答系統。
  7. 【請求項７】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統に
    おいて、前記電気論理装置（90）が、正（90A）および
    負（90B）の負荷圧力確認装置を有し，これにより、前
    記第２弁装置（17,19）が、前記作動信号（F1,F2）に応
    答して前記負荷応答系統の前記流量制御装置（52）の正
    （52）および負（53）の負荷圧力絞り制御装置に前記正
    および前記負の負荷圧力を結合する負荷応答系統。
  8. 【請求項８】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統に
    おいて、前記電気論理装置（90）が、正（90A）および
    負（90B）の負荷圧力確認装置を有し，前記第２弁装置
    （17,19）が、前記作動信号（F1,F2）の欠如の際、前記
    流量制御装置（52）から前記正および前記負の負荷圧力
    を隔離する様に作用可能な遮断装置（94,95）を有する
    負荷応答系統。
  9. 【請求項９】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統に
    おいて、シャトル弁装置（77）が、前記流体パワーアク
    チュエータ（11）と前記第２弁装置（17）との間に間挿
    される負荷応答系統。
  10. 【請求項１０】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統
    において、前記第１信号発生装置（92）が、前記作動装
    置（91）に供給される誤差信号（Ｅ）の符号（＋／−）
    に応答可能な装置（83,84）を有する負荷応答系統。
  11. 【請求項１１】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統
    において、前記第１信号発生装置（92）が、前記作動装
    置（91）の圧力の出力に応答可能な装置（87,88）を有
    する負荷応答系統。
  12. 【請求項１２】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統
    において、前記第２信号発生装置（93）が、前記流体パ
    ワーアクチュエータ（11）での圧力の存在を検出する様
    に作用可能な圧力スイッチ装置（85,86）を有する負荷
    応答系統。
  13. 【請求項１３】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統
    において、前記第１信号発生装置（92,88,87）が、前記
    流体パワーアクチュエータ（11）での圧力の存在を検出
    する様に作用可能な圧力変換器装置（88）を有する負荷
    応答系統。
  14. 【請求項１４】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統
    において、前記第２弁装置（17）が、前記正負荷圧力の
    存在によって前記電気論理装置（90）で発生される第１
    作動信号（F2）に応答可能な第１電磁弁装置（18）と、
    前記負の負荷圧力の存在によって該電気論理装置（90）
    で発生される第２作動信号（F1）に応答可能な第２電磁
    弁装置（19）とを有する負荷応答系統。
  15. 【請求項１５】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統
    において、前記電気論理装置（90）が、前記第２弁装置
    （17）に第１（F2）および第２（F1）の作動信号を発生
    する様に作用可能な第１（82,87,88）および第２（93）
    の信号発生装置を有する負荷応答系統。
  16. 【請求項１６】請求の範囲第１項に記載の負荷応答系統
    において、前記第１信号発生装置（92）が、スプール位
    置フィードバック信号（Ｓ）に応答可能な装置（83,8
    4）を有する負荷応答系統。
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