JPH0816481B2 - 油圧回路のリリ−フ作動防止制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧回路における油圧リリーフバルブの作
動防止方法に関する。

（従来の技術） 従来の油圧回路は、例えば第４図に示すようにポンプ
Ｐに通路１を介しコントロールバルブｖに接続し、該コ
ントロールバルブｖから通路２を介してシリンダＳのボ
トム側室３に接続し、更にロッド側室４から通路５を介
してコントロールバルブｖに接続し、コントロールバル
ブｖは通路６を介してタンクｔに接続される。通路２お
よび通路５にはそれぞれリリーフ７、リリーフ８を介し
てタンクｔが接続されている。コントロールバルブｖは
ソレノイド９、10によってポンプＰからの油をボトム側
室３若しくはロッド側室４に供給するかあるいはニュー
トラル状態に切換えるようになっている。通路１はリリ
ーフ30を介してタンクｔに接続される。また、各リリー
フの設定圧については、リリーフ7,8の設定圧をリリー
フ30の設定圧より高くしている。

ポンプＰがコントロールバルブｖの左側位置に接続さ
れている場合、ポンプＰから通路１、２を通ってボトム
側室３に油が供給され、ピストン11を押す。ロッド側室
４の油は通路５、６を通ってタンクｔに戻る。ここでピ
ストン11がシリンダ端部のストロークエンドに達したと
き、ポンプＰからボトム側室３に油を供給することがで
きないので、油は設定圧の低いリリーフ30側に流れ、リ
リーフ30が作動する。ポンプＰをコントロールバルブｖ
の右側位置に接続した場合においても、同様な動作が行
なわれリリーフ30が作動する。

従来、シリンダのストロークエンドでのリリーフの作
動を防止するため、ピストンロッドに接続した機械（移
動対象物）12の機械的な可動限界位置に、リミットスイ
ッチ（図示せず）を設け、このリミットスイッチにより
ピストン11がシリンダＳの端部に達したことを判断し、
コントロールバルブｖのソレノイド９、10への制御信号
を停止し、ポンプＰをコントロールバルブｖのニュート
ラル位置（図における中央位置）に接続する動作を行な
っていた。また、通路2,5に接続されたリールフ7,8は、
シリンダＳのピストン11が受ける機械的な外力が以上に
大きい場合にシリンダＳ及びコントロールバルブｖを保
護する目的で配置されたものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記従来例によると、リミットスイッチ
のみによってピストンが機械的な可動限界位置に達した
否かを判断し、コントロールバルブｖを切換え、リリー
フ作動の防止を行なっていたので、次のような問題点が
あった。

例えば、前記したリミットスイッチの取付状態の機械
的誤差により、機械12が可動限界位置に達した後もリミ
ットスイッチで限界位置を検出できない場合、コントロ
ールバルブｖをニュートラル位置に戻すことができない
ためリリーフ30が作動したまとなり、負荷の上昇、油温
上昇によるポンプ効率の低下が発生する。

また、リミットスイッチの取付状態の機械的誤差によ
り、機械12が可動限界位置に達する手前でリミットスイ
ッチが限界位置を検出するような場合、可動限界範囲を
全て利用することができず、機械的なストロークを有効
に使用できない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、ポンプ駆
動の効率向上を図り、リリーフの無駄な作動を防止する
ことにより油温の上昇を防ぐ油圧回路のリリーフ作動防
止制御方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解消するため本発明は、移動対象物を動
作させるシリンダと、コントロールバルブを介して前記
シリンダに油を供給するポンプと、シリンダがストロー
クエンドに達した場合に作動するリリーフバルブと、を
具備する油圧回路において、次のような制御方法をとる
ことにより油圧回路のリリーフ作動防止を行うことを特
徴としている。

先ず、シリンダストロークの位置及びシリンダストロ
ークの移動速度を検出し、 前記シリンダストロークの位置が、前記シリンダスト
ロークの可動範囲又は前記移動対象物の可動範囲から決
まる予め設定された移動限界位置に達する、 前記シリンダストロークの移動速度が０となる、 前記コントロールバルブを介してシリンダへの油の供
給が維持されている、 の〜の条件を全て満足したときに、 コントロールバルブをニュートラル位置にしてシリン
ダへの油の供給を停止させて前記リリーブバルブの作動
防止を行なう。

（実施例） 本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。

第４図に示す油圧回路のシリンダＳに、シリンダスト
ロークの位置を検出する変位センサ13、若しくはシリン
ダストロークよりも機械（移動対象物）12の動作範囲が
小さい場合には、機械12の位置を検出することによりシ
リンダストローク位置を検出する変位センサ13′を設け
る。本発明は、この変位センサ13、13′から得た信号に
よりコントロールバルブｖからシリンダＳへ油を供給す
るか否かを制御し、リリーフの作動を防止する制御方法
である。

第１図は本発明方法を実施するための制御回路を示すブ
ロック図を示す。

コントロールバルブｖへ出力を送ることを指令する指
令器14からの信号を、出力回路Ｄにより電流増幅を行な
い、その出力はスイッチ15を介してコントロールバルブ
ｖのソレノイド９、10に通電される。コントロールバル
ブｖに信号が入力されるとポンプＰから油をシリンダＳ
に供給し、ピストン11が摺動する。ピストン11のシリン
ダストローク位置ｘは、変位センサー13、13′により検
出され、その変位はAND回路16、17に入力されると共に
微分回路18に入力されシリンダストロークの速度を求め
る。

AND回路16の一方の入力端子には、予め設定した機械
的限界位置の信号を入力し、変位センサ13、13′の出力
である変位を他方の入力端子に入力し、両者が一致した
とき出力を出すようになっている。AND回路17の一方の
入力端子には、単位時間当りの変位の変化量がＯである
信号を入力し、変位センサ13、13′の出力である変位を
他方の入力端子に入力し、両者が一致したとき出力を出
すようになっている。またAND回路19の一方の入力端子
には、シリンダストロークの速度が０である信号を入力
し、微分回路18の出力であるシリンダストロークの速度
を他方の入力端子に入力し、両者が一致したとき出力を
出すようになっている。

OR回路20は、変位センサ13、13′が検出した変位の微
分値によりシリンダ速度が０となる場合か、単位時間当
りの変位の変化量が０になる場合のいずれかが成立した
ときにシリンダストロークの移動速度が０であるとして
出力を出す。

AND回路16、OR回路20および指令器14からの信号はNAN
D回路21に入力され、すべての条件が成立したときに出
力を出さない。すなわち、シリンダストロークの変位が
機械的限界位置に達し、かつシリンダストロークの移動
速度が０となり、かつコントロールバルブｖへの出力が
維持されているときに、NAND回路21は出力されずスイッ
チ15をオフとし、コントロールバルブｖへの出力が停止
される。NAND回路21は、「AND回路で全ての条件がそろ
った場合にスイッチ15をオフにする出力を行う」として
も適用できる。コントロールバルブｖへの出力が停止さ
れるということは、ソレノイド９、10への通電が遮断さ
れることであり、これによりコントロールバルブｖはス
プリングの力でニュートラルの位置に維持される。

コントロールバルブｖがニュートラルの状態になれば
ポンプＰからのシリンダＳに油が供給されず、ポンプＰ
からの油は、通路１、コントロールバルブｖのニュート
ラル位置、通路６からタンクｔに流れ、リリーフ30のリ
リーフ作動を防止することができる。

また変位センサー13、13′の出力および微分回路18の
出力は出力回路Ｄにフィードバックされ、速度制御を行
なっている。

第２図は本発明方法のフローチャートを示すものであ
る。

コントロールバルブｖへの出力が維持されているかを
判断し、出力されていれば、変位センサ13、13′で、シ
リンダストロークの変位を求め、この変位が予め設定し
た移動限界位置に達していれば、変位から単位時間当り
の変位の変化量と速度を求め、変位変化量と速度のどち
らかが０であるときコントロールバルブｖへの出力を停
止する。すなわち、シリンダストロークの位置が移動限
界位置に達し、かつシリンダストロークの移動速度がＯ
となり、かつコントロールバルブｖへの出力が維持され
ているときに、コントロールバルブｖへの出力を停止さ
せるもので、いずれかの条件が満足されないときにはコ
ントロールバルブｖへ出力し続ける。

第３図は、シリンダポート圧力、コントロールバルブ
ｖへの出力であるソレノイド出力、シリンダストローク
変位と時間との関係を示す説明図である。コントロール
バルブｖへ出力がある場合、ソレノイドが通電されてお
りポンプＰから油をシリンダＳに供給する。

従ってシリンダポート圧力が上昇すると共にピストン
11を押しシリンダストローク変位が増加する。

シリンダストロークが機械的移動限界位置に達する
と、シリンダポートの圧力はリリーフ30を作動する圧力
に達する（変位センサによる機械的移動限界位置の検出
には、誤差が伴なうので、リリーフ作動圧力に達する位
置より移動限界位置を多少早く設定する。）。

リリーフ作動圧力に達した後に、ごく短い時間Δｔで
シリンダストロークの変位量若しくはシリンダストロー
クの速度がＯになったことを判断し、その時点でソレノ
イドへの通電を遮断すれば、コントロールバルブｖをニ
ュートラル位置に戻し、リリーフ作動を防止してシリン
ダポート圧力を落とすことができる。

（発明の効果） 本発明は変位センサからシリンダストロークの位置及
びシリンダストロークの移動速度を求め、前記シリンダ
ストロークの位置が予め設定した移動限界位置に達し、
前記移動速度が０となり、且つ前記コントロールバルブ
を介してシリンダへの油の供給が維持されているとき
に、コントロールバルブをニュートラル位置にしてシリ
ンダへの油の供給を停止させ、リリーフバルブの作動防
止を行なうので、リリーフ作動圧力に達した時期を誤差
なく判断することができ、ポンプ駆動の効率の向上を図
るとともにリリーフバルブの無駄な作動を防止すること
ができる。

またリミットスイッチや圧力センサが不要となり、こ
れらが設置できないところでもリリーフ作動防止を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための制御回路を示すブ
ロック図、第２図は同じくフローチャート、第３図はシ
リンダポート圧力、ソレノイド出力、シリンダストロー
ク変位と時間との関係を示す説明図、第４図は油圧回路
の構成を示す説明図である。 Ｐ……ポンプ、Ｓ……シリンダ ｖ……コントロールバルブ ７、８、30……リリーフ ９、10……ソレノイド 13、13′……変位センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動対象物を動作させるシリンダと、コン
   トロールバルブを介して前記シリンダに油を供給するポ
   ンプと、シリンダがストロークエンドに達した場合に作
   動するリリーフバルブと、を具備する油圧回路におい
   て、 シリンダストロークの位置及びシリンダストロークの移
   動速度を検出し、 前記シリンダストロークの位置が、前記シリンダスト
   ロークの可動範囲又は前記移動対象物の可動範囲から決
   まる予め設定された移動限界位置に達する、 前記シリンダストロークの移動速度が０となる、 前記コントロールバルブを介してシリンダへの油の供
   給が維持されている、の〜の条件を全て満足したと
   きに、 コントロールバルブをニュートラル位置にしてシリンダ
   への油の供給を停止させて前記リリーブバルブの作動防
   止を行なう ことを特徴とする油圧回路のリリーフ作動防止制御方
   法。