JPH0893713A - 油圧制御装置 - Google Patents

油圧制御装置

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JPH0893713A
JPH0893713A JP22686394A JP22686394A JPH0893713A JP H0893713 A JPH0893713 A JP H0893713A JP 22686394 A JP22686394 A JP 22686394A JP 22686394 A JP22686394 A JP 22686394A JP H0893713 A JPH0893713 A JP H0893713A
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JP
Japan
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stroke sensor
spool
offset
main valve
output
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Application number
JP22686394A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Obata
宏 小畑
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KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストロークセンサのオフセットを補償し、入
力信号に常に出力が正しく対応するようする。 【構成】 スプールを中立位置に維持するリターンスプ
リングをもつメインバルブ1と、スプール両端のパイロ
ット圧力それぞれ制御する電磁パイロットバルブ2a,
2bと、入力信号に応動する電磁パイロットバルブ2
a,2bをスプール位置を検出するストロークセンサ7
の出力信号によりフィードバック制御する油圧制御装置
において、入力信号がメインバルブ1の中立位置にある
ことを判定する手段21と、中立判定時に電磁パイロッ
トバルブ2a,2bへの通電を一定時間だけ停止する手
段22と、通電停止時のストロークセンサ7の出力を中
立基準値と比較して偏差を求める手段23と、通常のフ
ィードバック制御時にこの偏差に応じて前記ストローク
センサ7の出力を補正する手段24とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパイロット油圧によりメ
インバルブを駆動制御する油圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、とくに大流量を必要とする大型の
アクチュエータに対しては、図5に示すように、パイロ
ット油圧により駆動される大容量のメインバルブによ
り、作動油の方向、流量を制御することがある。
【0003】これを説明すると、図中1はパイロット油
圧により駆動されるメインバルブで、このメインバルブ
1のスプール両端には電磁パイロットバルブ2aと2b
により制御されるパイロット油圧が導かれ、これらの差
圧によりメインバルブ1が切換作動する。
【0004】電磁パイロットバルブ2a,2bにはコン
トローラ3からの信号が送られ、この信号に応じて電磁
パイロットバルブ2a,2bが切換作動し、ポンプ4か
らの作動油を送り込んでパイロット圧力を高めたり、あ
るいはタンク5に逃がしてパイロット圧力を下げたりす
る。
【0005】メインバルブ1のスプール両端にはリター
ンスプリング6a,6bが設けられ、両端にかかるパイ
ロット圧力がゼロもしくは同一のときにメインバルブ1
を中立位置に保持する。
【0006】また、このメインバルブ1のストローク位
置を検出するためのストロークセンサ7が備えられ、こ
の検出信号はコントローラ3にフィードバックされる。
コントローラ3はメインバルブ1の流量や方向を制御す
るための入力(指令)信号と、このフィードバック信号
とに基づいて電磁パイロットバルブ2a,2bを制御す
るのであり、指令信号に応じた制御信号により駆動され
る電磁パイロットバルブ2a,2bを介してパイロット
圧力が制御され、このパイロット圧力に応じてメインバ
ルブ1が移動すると、その位置を検出するストロークセ
ンサ7からのフィードバック信号が入力し、これに基づ
いて前記制御信号を補正することにより、メインバルブ
1の開度(ストローク)位置を目標とする入力信号と正
しく一致させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
油圧制御装置において、ストロークセンサ7の出力が実
際のメインバルブ1のスプールの位置とずれた場合、つ
まりスプール中立位置に対してストロークセンサ7の出
力にオフセットを生じた場合、あるいは中立位置に調整
済みの初期値がドリフトした場合など、フィードバック
制御により入力信号に対するメインバルブ1の動きが、
オフセット分だけずれてしまい、正しい位置に制御でき
なくなる。例えば、指令信号が中立位置にあったとして
も、ストロークセンサ7からのフィードバック信号によ
り、補正されたメインバルブ1の位置は、オフセット量
だけ中立位置からずれるのである。
【0008】このようにしてストロークセンサがオフセ
ットしていれば、指令信号に対して正しい流量に制御さ
れず、その分が制御誤差となってしまう。
【0009】本発明はこのような問題を解決するために
提案されたもので、メインバルブのスプールが中立位置
で静止したときのストロークセンサ信号からオフセット
量を演算し、更新することにより、ストロークセンサの
オフセットを補償し、入力信号に常に正しく出力が対応
するようにした油圧制御装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで第1の発明は、図
1に示すように、スプールの変位に応じて流体を制御す
るメインバルブと、前記スプールを中立位置に維持する
リターンスプリングと、スプール両端にかかるパイロッ
ト圧力をそれぞれ制御する一対の電磁パイロットバルブ
と、前記メインバルブのスプール位置を検出するストロ
ークセンサと、入力信号をストロークセンサの出力信号
により補正した制御信号を各電磁パイロットバルブに出
力するフィードバック制御回路とを備えた油圧制御装置
において、入力信号がメインバルブの中立位置にあるこ
とを判定する手段21と、中立判定時に電磁パイロット
バルブへの通電を一定時間だけ停止する手段22と、通
電停止時のストロークセンサの出力を中立基準値と比較
して偏差を求める手段23と、通常のフィードバック制
御時にこの偏差に応じて前記ストロークセンサの出力を
補正する手段24とを備える。
【0011】第2の発明は、第1の発明において、前記
中立判定手段21は入力信号が中立位置になる毎に中立
位置の判定を行なう。
【0012】第3の発明は、図2に示すように、スプー
ルの変位に応じて流体を制御するメインバルブと、前記
スプールを中立位置に維持するリターンスプリングと、
スプール両端にかかるパイロット圧力をそれぞれ制御す
る一対の電磁パイロットバルブと、前記メインバルブの
スプール位置を検出するストロークセンサと、入力信号
をストロークセンサの出力信号により補正した制御信号
を各電磁パイロットバルブに出力するフィードバック制
御回路とを備えた油圧制御装置において、オフセット調
整の要求があるかどうかを判定する手段25と、オフセ
ット調整の要求があったときに通常の制御を中止しかつ
電磁パイロットバルブへの通電を一定時間だけ停止する
手段22と、通電停止時のストロークセンサの出力を中
立基準値と比較して偏差を求める手段23と、通常のフ
ィードバック制御時にこの偏差に応じて前記ストローク
センサの出力を補正する手段24とを備える。
【0013】第4の発明は、第1から第3の発明におい
て、前記中立基準値はオフセットゼロのときのストロー
クセンサの出力値である。
【0014】
【作用】したがって、第1の発明では、電磁パイロット
バルブの通電を停止することにより、メインバルブのス
プールはリターンスプリングの働きで中立位置に復帰す
る。このときのストロークセンサの出力を中立基準値と
比較し、その偏差を算出するが、もしストロークセンサ
のオフセットがゼロならば、偏差はゼロとなり、この場
合にはフィードバック制御の誤差は発生しない。これに
対して、算出された偏差がゼロでないときは、その偏差
がストロークセンサのオフセットに対応し、したがっ
て、通常のフィードバック制御時にストロークセンサの
出力から偏差を差し引けば、オフセットが補償されるこ
とになり、メインバルブの開度(変位)を精度よく入力
信号に対応させることができる。
【0015】第2の発明では、入力信号が中立位置にな
る毎にオフセット量が判断されるので、ストロークセン
サのオフセットを最新情報で更新することができ、最も
誤差の少ないフィードバック制御が行える。
【0016】第3の発明では、オフセット調整の要求が
あったときにのみ、オフセット量を判断し、更新するの
で、入力信号が中立位置を頻繁に横切るように変化する
場合など、オフセット調整を行わずに電磁パイロットバ
ルブの通電を継続し、制御の応答遅れや不安定化を阻止
できる。
【0017】第4の発明では、基準値としてオフセット
がないときのストロークセンサの出力と比較し、偏差を
求めるので、偏差からオフセットの大きさと、方向を同
時に把握できる。
【0018】
【実施例】図3は第1の実施例の制御内容を示すフロー
チャートで、基本的な構成は図5に示す。
【0019】基本構成については、前述したとおりで、
メインバルブ1のスプール両端には電磁パイロットバル
ブ2aと2bにより制御されるパイロット油圧が導か
れ、これらの差圧によりメインバルブ1が切換作動す
る。電磁パイロットバルブ2a,2bにはコントローラ
3からの制御信号が送られ、この信号に応じて電磁パイ
ロットバルブ2a,2bが切換作動し、ポンプ4からの
作動油を送り込んでパイロット圧力を高めたり、あるい
はタンク5に逃がしてパイロット圧力を下げたりする。
メインバルブ1のスプール両端にはリターンスプリング
6a,6bが設けられ、両端にかかるパイロット圧力が
ゼロもしくは同一のときにメインバルブ1を中立位置に
保持する。メインバルブ1のストローク位置を検出する
ためのストロークセンサ7が備えられ、この検出信号は
コントローラ3にフィードバックされる。コントローラ
3はメインバルブ1の流量や方向を制御するための入力
(指令)信号と、このフィードバック信号とに基づいて
電磁パイロットバルブ2a,2bを制御し、入力信号に
応じた位置にメインバルブ1の開度をフィードバック制
御する。このような装置において、コントローラ3は、
次のようにしてメインバルブ1のスプールの位置を検出
するストロークセンサ7のオフセット補償を行い、入力
信号に対してメインバルブ1を常に精度よく制御する。
【0020】図3において、まずステップ1で、コント
ローラ3に入力する指令信号が、メインバルブ1の中立
点を指示するレベルにあるかどうかを判断し、もし中立
位置に制御する信号のときは、ステップ2で電磁パイロ
ットバルブへ2a,2bのソレノイドへの通電を停止
し、一定時間が経過するまで待つ(ステップ3)。
【0021】電磁パイロットバルブ2a,2bへの通電
を停止すると、パイロット圧力がゼロとなり、メインバ
ルブ1はリターンスプリング6a,6bにより中立位置
に復帰する。
【0022】次いで、ステップ4でストロークセンサ7
の出力信号を読み込み、ステップ5でこの出力信号と、
予め設定してある中立位置でのストロークセンサ7の中
立基準値とを比較する。なお、この中立基準値とは、メ
インバルブ1のスプールが中立位置にあるときにストロ
ークセンサ7が示すべきオフセット量ゼロのときの出力
値に相当する。
【0023】そして、ストロークセンサ7の出力信号と
基準値との間に偏差がなければ、ステップ7に移行して
オフセット=0を記憶するが、偏差があるときは、ステ
ップ6において、基準値、つまりオフセット前の中立点
でのセンサ出力値から、現在の中立点でのセンサ出力値
を差し引き、この偏差分をストロークセンサ7のオフセ
ット量として記憶する。なお、この場合、ストロークセ
ンサ7のオフセットが中立点からいずれの方向になるか
によって、プラス、マイナスが変わることになる。
【0024】このようにして、コントローラ3への入力
信号がメインバルブ1の中立点を指示する毎に、ストロ
ークセンサ7のオフセット量が判断され、更新される。
そして、入力信号が中立点にないときは、ステップ9に
移り、そのときのストロークセンサ7の出力信号に更新
されたオフセット量を加算し(もしくはオフセット分を
差し引き)、これをフィードバック信号として、ステッ
プ10において、入力信号をフィードバック信号により
補正した制御信号により電磁パイロットバルブを制御
し、メインバルブ1の開度を入力信号に対応して制御す
る。
【0025】次に作用を説明すると、コントローラ3へ
の入力信号がメインバルブ1の中立点を指示するときに
ストロークセンサ7のオフセット補償が行われ、電磁パ
イロットバルブ2a,2bへの通電を一定の時間停止す
ると、パイロット圧力がゼロとなり、メインバルブ1の
スプールはリターンスプリング6a,6bにより中立点
に戻る。
【0026】この状態でのストロークセンサ7の出力を
基準値と比較し、偏差を求める。もし、ストロークセン
サ7の中立点での出力にオフセットがなければ、センサ
信号は基準値と一致する。この場合には、オフセット=
0として、ストロークセンサ7の出力に対する補正量は
ゼロとなる。
【0027】これに対して、基準値との間に偏差があれ
ば、その偏差分がストロークセンサ7の現在のオフセッ
ト量となる。したがって、このストロークセンサ7の出
力信号をそのまま用いてフィードバック制御を行うと、
入力信号はオフセット分だけ過剰にフィードバック補正
されることになり、メインバルブ1のスプールの位置は
オフセット分だけずれてしまい、入力信号とは対応しな
くなる。
【0028】しかし、このように偏差に応じた値をオフ
セットとして記憶、更新し、通常のフィードバック制御
時に、フィードバック信号をこのオフセット分だけ補正
することにより、ストロークセンサ7の出力ずれがあっ
ても、常に正しく制御することが可能となる。
【0029】なお、入力信号が中立点となったときに電
磁パイロットバルブ2a,2bの通電を停止しても、リ
ターンスプリング6a,6bに付勢されてメインバルブ
1のスプールは中立位置に保持され、制御位置が入力信
号と一致するので、制御に混乱を生じることはない。
【0030】また、入力信号が中立点となる毎にオフセ
ットを更新すると、ストロークセンサ7のオフセットが
変化しても、常に正しい入力−出力特性が得られる。
【0031】図4の実施例は、ストロークセンサ7のオ
フセットの補償を、オフセット調整の要求があったとき
にのみ行うようにしたもので、ステップ1’において、
オフセット調整のリクエストがあったかどうかを判断
し、リクエストがあったときに限り、ステップ2から8
へと移行し、ストロークセンサ7のオフセットを記憶、
更新する。オフセット調整のリクエストがあったとき
は、当然のことながらメインバルブ1の制御は中止され
るので、電磁パイロットバルブ2a,2bへの通電を停
止してメインバルブ1を中立位置に保持しても、制御の
混乱を招くことはない。
【0032】このようにすると、メインバルブ1の通常
の制御に入る前とか、終了後などの任意のときにオフセ
ット量の更新ができ、第1の実施例のように、入力信号
が中立点に移行する毎に行うと、入力信号が瞬間的に中
立点をよぎる頻度の高い場合など、その都度ゼロとなる
パイロット圧力の立ち上げに応答遅れが出る心配がある
が、このような問題を回避できる。
【0033】
【発明の効果】第1の発明によれば、メインバルブが中
立位置に制御されると、そのときのストロークセンサの
出力を基準値と比較し、その偏差からオフセットを求
め、このオフセット分を通常のフィードバック制御時に
フィードバック信号から差し引くので、ストロークセン
サのオフセットを補償し、メインバルブの開度を精度よ
く入力信号に対応させ、制御誤差を無くすことができ
る。
【0034】第2の発明によれば、入力信号が中立位置
になる毎にオフセットが判断されるので、ストロークセ
ンサのオフセットを最新情報で更新することができ、最
も誤差の少ないフィードバック制御が行える。
【0035】第3の発明によれば、オフセット調整の要
求があったときにのみ、オフセット量を判断し、更新す
るので、通常の制御中に電磁パイロットバルブの通電を
停止することがなく、制御の応答遅れや不安定化を阻止
できる。
【0036】第4の発明によれば、基準値としてオフセ
ットがないときのストロークセンサの出力と比較し、偏
差を求めるので、偏差からオフセットの大きさと、方向
を同時に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示す構成図である。
【図2】他の発明の構成を示す構成図である。
【図3】第1の実施例の制御内容を示すフローチャート
である。
【図4】第2の実施例の制御内容を示すフローチャート
である。
【図5】油圧制御装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
1 メインバルブ 2a,2b 電磁パイロットバルブ 6a,6b リターンスプリング 7 ストロークセンサ 21 中立判定手段 22 通電停止手段 23 偏差算出手段 24 補正手段 25 要求判定手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スプールの変位に応じて流体を制御する
    メインバルブと、前記スプールを中立位置に維持するリ
    ターンスプリングと、スプール両端にかかるパイロット
    圧力をそれぞれ制御する一対の電磁パイロットバルブ
    と、前記メインバルブのスプール位置を検出するストロ
    ークセンサと、入力信号をストロークセンサの出力信号
    により補正した制御信号を各電磁パイロットバルブに出
    力するフィードバック制御回路とを備えた油圧制御装置
    において、入力信号がメインバルブの中立位置にあるこ
    とを判定する手段と、中立判定時に電磁パイロットバル
    ブへの通電を一定時間だけ停止する手段と、通電停止時
    のストロークセンサの出力を中立基準値と比較して偏差
    を求める手段と、通常のフィードバック制御時にこの偏
    差に応じて前記ストロークセンサの出力を補正する手段
    とを備えることを特徴とする油圧制御装置。
  2. 【請求項2】 前記中立判定手段は入力信号が中立位置
    になる毎に中立位置の判定を行なうことを特徴とする請
    求項1に記載の油圧制御装置。
  3. 【請求項3】 スプールの変位に応じて流体を制御する
    メインバルブと、前記スプールを中立位置に維持するリ
    ターンスプリングと、スプール両端にかかるパイロット
    圧力をそれぞれ制御する一対の電磁パイロットバルブ
    と、前記メインバルブのスプール位置を検出するストロ
    ークセンサと、入力信号をストロークセンサの出力信号
    により補正した制御信号を各電磁パイロットバルブに出
    力するフィードバック制御回路とを備えた油圧制御装置
    において、オフセット調整の要求があるかどうかを判定
    する手段と、オフセット調整の要求があったときに通常
    の制御を中止しかつ電磁パイロットバルブへの通電を一
    定時間だけ停止する手段と、通電停止時のストロークセ
    ンサの出力を中立基準値と比較して偏差を求める手段
    と、通常のフィードバック制御時にこの偏差に応じて前
    記ストロークセンサの出力を補正する手段とを備えるこ
    とを特徴とする油圧制御装置。
  4. 【請求項4】 前記中立基準値をオフセットゼロのとき
    のストロークセンサの出力値とすることを特徴とする請
    求項1〜3のいずれか一つに記載の油圧制御装置。
JP22686394A 1994-09-21 1994-09-21 油圧制御装置 Pending JPH0893713A (ja)

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JP22686394A JPH0893713A (ja) 1994-09-21 1994-09-21 油圧制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100383406C (zh) * 2004-12-07 2008-04-23 沃尔沃建造设备控股(瑞典)有限公司 液压控制回路及其方法
CN111379766A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 纳博特斯克有限公司 状态监视装置和流体压驱动装置
WO2020227351A1 (en) * 2019-05-09 2020-11-12 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Material moving machines and pilot hydraulic switching systems for use therein

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