JPH0932802A

JPH0932802A - 流体機器の追従動作制御方法および追従動作制御装置

Info

Publication number: JPH0932802A
Application number: JP7203982A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Sato; 泰正佐藤
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-02-04
Anticipated expiration: 2015-07-18
Also published as: JP3076743B2

Abstract

(57)【要約】【目的】流体機器の昇圧及び減圧制御が可能であり、
圧力やストロークの目標パターンに対する追従精度を大
幅に向上させた追従動作制御技術を提供する。【構成】制御対象であるシリンダ２の油室と油圧ポン
プ８との間の油路30に２ポート２位置の開閉弁４，５を
直列に介装し、開閉弁５と油圧ポンプ８との間にはアキ
ュームレータ６を介装する。また、シリンダ２の油室と
タンク32との間の油路33に２ポート２位置の２個の開閉
弁９，10を直列に介装し、開閉弁９，10間に油路34でア
キュームレータ12を接続し、油路34に第３の開閉弁11を
介装し、アキュームレータ12には油路35で油圧ポンプ８
を接続する。開閉弁４，５間または開閉弁９，10間に圧
力を立て、シリンダ２内圧との圧力差によって圧油を給
排して、シリンダ２の内圧またはストロークを変化させ
る。圧力差で制御するので圧油量が少なくても制御精度
が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流体機器の追従動作
制御方法および追従動作制御装置に関する。さらに詳し
くは、シリンダやラム等のストロークが可変である流体
アクチュエータ、および圧力タンク等の内圧が可変であ
る圧力容器等の流体機器におけるストロークあるいは内
圧を目標パターンに対して追従させるための制御方法お
よび制御装置に関する。上記の流体機器の一例として
は、ダイヤモンドや立法晶窒化ほう素の合成に用いた
り、物質の超高圧下における変形特性を試験するために
用いられる超高圧発生装置における超高圧空間に装入さ
れた試料体に一軸圧縮力を作用させるピストン体の駆動
用シリンダまたはラムがある。また、油圧プレスや粉体
加圧成形機のラムなどがある。前記の変形特性試験用の
ピストン体駆動用シリンダでは、例えば１カ月間にスト
ロークを１〜３mm程度変化させるとか、圧力を100 〜30
0kgf／cm²程度変化させるなどの超長時間にわたる正確
な制御が要求される。

【０００２】

【従来の技術】油圧シリンダを目標パターンに従って追
随させる従来の制御装置の一例として、特開平１−１８
８７８１号公報に記載されたものがある。この制御装置
は、図19に示すように、油圧シリンダ108 の戻用の流路
103 に複数（３個）の弁104a，104b，104cを直列に介装
し、弁104aと弁104bの間にアキュームレータ105aが設け
られ、弁104bと弁104cの間にアキュームレータ105bが設
けられている。上記の３個の弁のうち２個の弁を任意に
組合せて開閉させ、かつ開閉動作時間を厳密に制御する
ことにより、シリンダ108 からの圧油の排出量をコント
ロールし油圧シリンダ108 の長時間減圧制御を行うこと
ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来装置
では、つぎのような欠点がある。まず、圧油を排出する
機能しか有していないので減圧制御しか適用できず昇圧
制御することができない。したがって、物質の超高圧下
における変形特性の試験用には使用できない。また、比
較的圧力機器の体積が大きい場合、すなわち圧縮ボリュ
ームが大きい場合には、精度よく制御可能であるが、圧
力機器が小さくなるに従って精度は低くなる。なぜなら
ば、シリンダ108 の容積が小さい場合、任意の２個の弁
間の容積内の圧縮ボリュームの全ての液体を排出するの
で、シリンダ108 の容積に対する排出量の割合が多くな
り、そのため精度が低くなるからである。

【０００４】本発明は上記事情に鑑み、流体機器の昇圧
・減圧制御が可能であり、圧力やストロークの目標パタ
ーンに対する追従精度を大幅に向上させた追従動作制御
方法および制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の流体機器の追
従動作制御方法は、流体機器の内圧またはストロークを
目標パターンに対して追従させるための追従動作制御方
法であって、前記流体機器に接続された流路に直列に介
装された複数個の弁間に圧力流体を供給して、流体機器
の内圧よりも高圧あるいは低圧に保持し、その後前記弁
を開閉動作して前記弁間と前記流体機器との間で圧力流
体を給排することにより前記流体機器の内圧またはスト
ロークを変化させる制御動作を繰返し行うことを特徴と
する。

【０００６】請求項２の流体機器の追従動作制御装置
は、流体機器の内圧またはストロークを目標パターンに
対して追従させるための追従動作制御装置であって、前
記流体機器に接続された流路に直列に複数個設けられた
弁と、該弁間に所定の圧力を発生させる圧力発生部と、
圧力発生部および流体機器の圧力を検出する圧力検出器
と、前記圧力発生部の圧力および前記弁の開閉動作を前
記目標パターンに基づいて制御する制御部とを備えたこ
とを特徴とする。請求項３の追従制御装置は、流体機器
に接続された第１の流路に、２個の開閉弁と、ポンプを
接続したアキュームレータからなる圧力発生部をその順
で介装した昇圧動作用制御装置と、前記流体機器に接続
された、第２の流路に２個の開閉弁を直列に接続し、該
２個の開閉弁間に、ポンプを接続したアキュームレータ
からなる圧力発生部を第３の開閉弁を介して接続した減
圧動作用制御装置とからなることを特徴とする。請求項
４の追従制御装置は、流体機器に接続された流路に開閉
弁と３ポート３位置切換弁が直列に介装され、該切換弁
の一方のポートにポンプを接続したアキュームレータか
らなる圧力発生部を接続し、他方のポートをタンクに接
続したことを特徴とする。請求項５の追従制御装置は、
流体機器に接続された流路に、２個の開閉弁を直列に接
続し、該２個の開閉弁間にポンプを接続したアキューム
レータからなる圧力発生部を第３の開閉弁を介して接続
したことを特徴とする。請求項６の追従制御装置は、流
体機器に接続された流路に、開閉弁と３ポート３位置切
換弁を直列に介装し、該切換弁の一方のポートにポンプ
を接続した高圧用アキュームレータからなる高圧用圧力
発生部と、ポンプを接続した低圧用アキュームレータか
らなる低圧用圧力発生部とを流路選択機構を介して選択
的に接続し、前記切換弁の他のポートをタンクに接続し
たことを特徴とする。請求項７の追従制御装置は、流体
機器に接続された流路に、２個の開閉弁を直列に介装
し、該２個の開閉弁間にポンプを接続した高圧用アキュ
ームレータからなる高圧用圧力発生部と、ポンプを接続
した低圧用アキュームレータからなる低圧用圧力発生部
とを流路選択機構を介して選択的に接続したことを特徴
とする。

【０００７】請求項１の発明の制御方法では、複数個の
弁間の容積に圧力流体を圧力を掛けた状態で保持してお
いて、流体機器と弁間との圧力差分だけ流体を流体機器
に流入させたり排出する。このように圧力差と一定量の
流体流量で流体機器の内圧とストロークを変化させる
が、圧力差は静的な要素なので高精度な制御が可能であ
り、ひいては流体機器の内圧とストロークを高精度に制
御でき、その精度は前記従来装置の数10倍に達する。ま
た、流体流量が小さい場合も圧力の制御は流量の大小に
拘りなく高精度に行えるので、追従精度を高く維持でき
る。

【０００８】請求項２の発明の制御装置では、圧力発生
部により複数個の弁間に圧力をかけ流体機器の内圧に対
し高圧あるいは低圧の所望の差圧をもたせた状態に保持
できる。弁間の圧力と流体機器の内圧はそれぞれ圧力検
出器で検出され、制御部で圧力発生部の圧力を制御する
ので、弁間と流体機器間の差圧を正確に与えることがで
き高精度な内圧・ストローク制御が可能となる。また、
制御部によって弁の開閉動作を制御するので、誤りなく
弁間圧力の保持、弁間と流体機器間の圧力流体の給排が
行え、目標パターンに対する内圧・ストロークの正確な
追従が達成できる。請求項３の発明では、昇圧動作用と
減圧動作用の２系統の制御装置を有しているので、流体
機器の減圧および伸縮機器の縮少ストローク動作も、流
体機器の昇圧および伸縮機器の伸長ストローク動作も容
易に行える。請求項４の発明では、開閉弁と切換弁間の
圧力を流体機器の内圧より高くして流体機器に流体を供
給する昇圧制御と、流体機器の内圧より低くして流体機
器内の流体を排出する減圧制御が、アキュームレータの
圧力をポンプを駆動して高くしたり低くする圧力調整に
より自在にできる。請求項５の発明では、２個の開閉弁
間の圧力を流体機器の内圧より高くして流体機器に高圧
流体を供給する昇圧制御と、流体機器の内圧より低くし
て流体機器内の流体を排出する減圧制御がアキュームレ
ータの圧力をポンプを駆動して高くしたり低くする圧力
調整により自在にできる。請求項６の発明では、高圧用
のアキュームレータと低圧用のアキュームレータを個別
に備え、流路選択機構によって、高圧流体と低圧流体を
選択的に開閉弁と切換弁間に供給できるので、アキュー
ムレータの圧力調整を行うことなく昇圧制御も減圧制御
も行える。請求項７の発明では、高圧用のアキュームレ
ータと低圧用のアキュームレータを個別に備え、流路選
択機構によって、高圧流体と低圧流体を選択的に２個の
開閉弁間に供給できるので、アキュームレータの圧力調
整を行うことなく昇圧制御も減圧制御も行える。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。まず、本発明の制御方法および制御
装置が適用される超高圧発生装置を図16に基づき説明し
ておくと、51は上部アンビル、52は下部アンビルで、こ
れら上下一対のアンビル51,52 はいずれも先細の四角錘
台状の先端部を有し、その先端部の端面が対向するよう
に配置されている。53は前記アンビル51,52 の中間位置
に配設されたサイドアンビルで、上記アンビル51,52 と
同様に、先細の四角錘台状の先端部を有している。そし
て、アンビル53は前後左右に配設され、それらの先端部
の端面と前記上下一対のアンビル51,52 の先端部の端面
とで被圧縮物を入れる空間である超高圧発生室54が形成
される。２は後述するピストン体１を駆動する上部シリ
ンダ（またはラム）、56は前記下部アンビル52を駆動す
る下部シリンダ（またはラム）である。そして前記一対
のアンビル51,52 、上下一対のシリンダ（またはラム）
２，56はそれぞれ軸線ｙに中心を合わせ共軸的にプレス
フレーム57に取付けられている。また、前記一対のアン
ビル51,52 のいずれか一方、図示の例では上部アンビル
51に前記軸線ｙと同心にピストン孔を形成し、ピストン
体１を挿入している。このピストン体１が被圧縮物を超
高圧下で圧縮することにより物質の超高圧下変形特性な
どが試験される。そして、ピストン体１を駆動するシリ
ンダ（またはラム）２が本発明にしたがって、その内圧
と伸縮ストロークの追従制御が行われる。この場合、ピ
ストン体１を例えば、１×10^-2mm／Ｈ程度の微速で、１
カ月程度駆動する必要がある。なお、ストロークは連続
的に変化させる必要はなく、図17に示すようにステップ
状に駆動させてもよい。そして、この場合、１回の操作
でのストローク量（ΔＬ）はできる限り小さくすること
が望まれている。

【００１０】つぎに、本発明に係わる追従動作制御装置
の各実施形態を説明する。（第１実施形態）図１は昇圧動作用の追従制御装置であ
り、シリンダ２の油室と油圧ポンプ８との間の油路30に
２ポート２位置の開閉弁４，５を直列に介装し、開閉弁
５と油圧ポンプ８との間にはアキュームレータ６が介装
されている。３はシリンダ２の圧力検出器、７はアキュ
ームレータ６の圧力検出器、14はピストン体１のストロ
ークを検出する位置検出器である。なお、シリンダ２と
開閉弁４の間には、リーク防止のための流止弁31を設け
ておくのが好ましい。油圧ポンプ８の駆動および開閉弁
４，５の開閉は、マイクロコンピュータ等を用いた制御
装置で制御され、圧力検出器３，７および位置検出器14
の検出データに基づき、目標パターンに追従するよう制
御される。図中、Ｖ0 はシリンダ２内の油量（体積）、
Ｐ0 はシリンダ２の内圧、Ｐ1 はアキュームレータ６の
圧力であり、図１の装置は昇圧制御するものであるた
め、アキュームレータ６の圧力Ｐ1 がシリンダ２の内圧
Ｐ0 より高く設定されている。

【００１１】この装置において、図２に示すように開閉
弁４，５を開閉すると昇圧制御が行われる。すなわち、
開閉弁５を開弁して、アキュームレータ６内の圧油を開
閉弁４，５間の油路に供給し、シリンダ内圧Ｐ0 より高
い圧力Ｐ1 で保持し、ついで開閉弁５を閉じて、開閉弁
４を開けると、圧力Ｐ1 の圧油はシリンダ２内に供給さ
れ、シリンダ２の内圧Ｐ0 を高くするか、ピストン体１
のストロークを伸長方向に変化させる。この場合の、シ
リンダ２への圧油供給量、シリンダ２の昇圧量は前記差
圧（Ｐ1 −Ｐ0 ）に依存するので、圧油の供給量を微少
にコントロ−ルすることが可能である。

【００１２】上記の開閉弁４，５の１回の開閉動作でシ
リンダ２のストロークがいくら上昇するか計算すると、
つぎのとおりである。Ａ…………シリンダの断面積Ｌ0 ………シリンダ内の油面高さＶ1 ………開閉弁４，５間の油量（体積）Ｐ1 ………アキュームレータ６の圧力（開閉弁５を開弁
した直後の圧力） β…………作動油の圧縮率 Δｐ………開閉弁４，５の１回の開閉動作時にΔＬが０
とした場合のＰ0 の増分（この場合、ピストン体１が動
かない。） ΔＬ………開閉弁４，５の１回の開閉動作時にΔｐが０
とした場合のＬ0 の増分（この場合、シリンダ２内の圧
力が変化しない）シリンダの上昇ストロークΔＬは、Ｐ0 が一定の時最大
となり次式で計算できる。 ΔＬ＝β（Ｐ1 −Ｐ0 ）Ｖ1 ／Ａ …………………（１）ここで、β＝12×10^-5cm²／kgf ，Ａ＝ 100cm²（φ11.3），Ｖ1 ＝５cc，Ｐ0 ＝200kgf／cm²，Ｐ1 ＝205kgf／cm²とすれば ΔＬ＝0.0003mm ……………（１）′となる。逆にシリンダ２の内圧Ｐ0 の上昇は、ΔＬが０の時、最
大となり次式で計算できる。 ΔＰ＝（Ｐ0 Ｖ0 ＋Ｐ1 Ｖ1 ）／（Ｖ0 ＋Ｖ1 ）−Ｐ0 ……（２）ここでＬ0 ＝20cmとすると＝（200 ×2000＋205 ×5 ）／（2000＋5 ）−200 ＝0.012kgf／cm² ……………………………………（２）′となる。なお、実際には、（１）′と（２）′の中間的な値
となる。

【００１３】上記の１サイクルを繰返し行うと、図３の
ようにシリンダ２の内圧Ｐ0 がステップ状に上昇してい
く。ΔＰmax はアキュームレータ圧力Ｐ1 とシリンダ２
内圧Ｐ0 間の最大差圧であり、ΔＰmin は最小差圧であ
る。差圧が最小になるとポンプ８を駆動してアキューム
レータ６の圧力Ｐ1 を高くすればよい。符号ｕはポンプ
８の駆動によるアキュームレータ６の昇圧を示してい
る。上記のように開閉弁４，５の開閉と油圧ポンプ８の
駆動を制御装置でコントロールすることにより、シリン
ダ２の内圧Ｐ0 を目標パターンに近付けることができ
る。この場合の目標パターンは任意に設定できる。

【００１４】そして、本発明による制御方法には、圧力
制御とストローク制御（位置制御）があるが、いずれの
場合も図18に示すように、目標値に対して実績値が制御
バンド幅に入るように前記最大差圧ΔＰmax,最小差圧Δ
Ｐmin,各制御サイクル間の時間Ｔを設定しておいて自動
制御すればよい。なお、ストローク制御の場合は、その
実績位置を位置検出器14で検出しフィードバック制御す
ればよい。

【００１５】図４は減圧動作用の追従制御装置であり、
シリンダ２の油室とタンク32との間の油路33に２ポート
２位置の２個の開閉弁９，10を直列に介装し、開閉弁
９，10間に油路34でアキュームレータ12を接続し、油路
34に第３の開閉弁11を介装し、アキュームレータ12には
油路35で油圧ポンプ８を接続したものである。圧力検出
器３，13および位置検出器14は図１の装置と同様であ
る。この装置は減圧制御を行うため、アキュームレータ
12の圧力Ｐ2 はシリンダ２内圧Ｐ0 より低く設定されて
いる。

【００１６】この制御装置において、図５に示すよう
に、開閉弁９，10，11を開閉すると減圧制御が行われ
る。すなわち、開閉弁11を開弁してアキュームレータ12
内の圧油を開閉弁９，10間に供給し、シリンダ２内圧Ｐ
0 より低い圧力Ｐ2 の状態に保持する。ついで開閉弁９
を開弁するとシリンダ２内圧Ｐ0 と弁間圧力Ｐ2 の差圧
（Ｐ0 ーＰ2 ）によって、シリンダ２内の圧油が開閉弁
９，10間の油路に流入し、シリンダ２内圧Ｐ0 が低下す
る。この場合のシリンダ２からの流出量、シリンダ２の
減圧量は前記差圧に依存するので、圧油の排出を微少に
コントロールすることが可能である。この後、開閉弁10
を開弁すると、開閉弁９，10間の圧油がタンクに排出さ
れる。なお、アキュームレータ12の圧力設定は油圧ポン
プ８の駆動で行える。以上が、減圧制御の１サイクルで
あり、次の制御サイクルの間に時間Ｔがとられる。

【００１７】図６は上記の制御サイクルを繰り返し行っ
た場合の時間圧力線図であり、ΔＰmax はシリンダ２内
圧Ｐ0 とアキュームレータ12の圧力Ｐ2 の最大差圧であ
り、ΔＰmin は最小差圧である。図６（Ａ）は開閉弁
９，10間の圧力を開閉弁10,11を開閉して、差圧を大き
くする操作（符号ｄで示す）を時々行う場合を示し、図
６（Ｂ）は油圧ポンプ８を駆動してアキュームレータ12
の圧力Ｐ2 を高める操作（符号ｕで示す）を行った場合
を示している。

【００１８】以上のように、図１の装置で昇圧制御が行
え、図４の装置で減圧制御が行えるのであるが、実際の
装置ではシリンダ２の圧力を上昇させたり下降させた
り、また一定にしたりする。一定にする場合、シリンダ
２の内圧が下がれば上昇動作させ、シリンダ２の内圧が
上がれば下降動作させる。したがって、シリンダ２に
は、前記図１の制御回路と図４の制御回路を接続するの
が好ましい。図７はそのように構成した追従制御装置の
回路図であり、符号は図１および図４と同一であるの
で、重複する説明は省略する。この図７の実施例では、
２個のアキュームレータ７，12を用い、それぞれシリン
ダ２の内圧より高圧（Ｐ1 ）の圧油と低圧（Ｐ2 ）の圧
油を保有しているので、開閉弁４，５の操作、または開
閉弁９，10，11の操作のいずれかを選択するだけで、自
由に昇圧制御も減圧制御も行えるという利点がある。

【００１９】（第２実施形態）前記実施形態では制御装
置を２系統設けていたが、１系統の装置で昇圧制御およ
び減圧制御を行わせることもできる。図８はそのような
制御装置の一例であり、シリンダ２の油室と油圧ポンプ
８との間の油路30に開閉弁４と３ポート３位置の切換弁
15を直列に介装し、切換弁15のａポートにはアキューム
レータ６と油圧ポンプ８を接続し、ｂポートはタンク32
に油路36で接続している。その他の構成は図１の制御装
置と同様である。

【００２０】この追従制御装置において、昇圧制御する
場合は、アキュームレータ６の圧力Ｐ1 をシリンダ２の
内圧Ｐ0 より高くしておき、図９に示す順序で開閉弁４
と切換弁15を開閉動作させる。すなわち、切換弁15のａ
ポートを油路30に接続してアキュームレータ６の圧油を
開閉弁４と切換弁15との間に供給してシリンダ２の内圧
より高圧の状態に保持し、ついで開閉弁４を開弁する
と、弁間の高圧油がシリンダ２内に供給される。この制
御動作を繰り返すことにより、昇圧制御を行うことがで
きる。

【００２１】減圧制御する場合は、アキュームレータ６
の圧力Ｐ1 をシリンダ２の内圧Ｐ0より低くしておき、
図10に示す順序で開閉弁４と切換弁15を開閉動させる。
すなわち、切換弁15のａポートを油路30に接続してアキ
ュームレータ６の圧油を開閉弁４と切換弁15との間に充
満させ、ついで開閉弁４を開弁すると、シリンダ２内の
圧油が低圧側である弁４，15間の容積に流入する。これ
により、シリンダ２の内圧Ｐ0 が所定値だけ低圧する
と、切換弁15のｂポートを油路36に接続して、弁４，15
間の圧油をタンク32に排出する。この制御動作を繰り返
すことにより減圧制御を行うことができる。

【００２２】昇圧制御と減圧制御を随時切替えてシリン
ダ２の内圧を一定に制御する場合、例えば、昇圧制御か
ら減圧制御に変える場合、前記昇圧制御を行った後、ア
キュームレータの圧力Ｐ1 をシリンダ２の内圧Ｐ0 より
低くして減圧制御を行えばよい。また、減圧制御から昇
圧制御に変える場合、減圧制御を行った後アキュームレ
ータの圧力Ｐ1 をシリンダ２の内圧より高くして昇圧制
御を行えばよい。

【００２３】（第３実施形態）この実施形態も１系統の
装置で、昇圧制御と減圧制御を行う装置であり、図11に
示すように、シリンダ２の油量とタンク32との間の油路
33に２ポート２位置の２個の開閉弁９，10を直列に介装
し、開閉弁９，10間に油路34でアキュームレータ12を接
続し、油路34に第３の開閉弁11を介装し、アキュームレ
ータ12には油路35で油圧ポンプ８が接続されている。

【００２４】この制御装置において、昇圧制御する場合
は、アキュレータ12の圧力Ｐ2 をシリンダ２内圧Ｐ0 よ
り高くしておき、図12に示す順序で開閉弁９，10を開閉
動作させる。すなわち、開閉弁11を開弁して、アキュー
ムレータ12内の圧油を開閉弁９，10間の油路に供給し、
Ｐ2 の圧力で保持し、ついで開閉弁９を開けると、圧力
Ｐ2 の圧油はシリンダ２内に供給され、シリンダ２の内
圧Ｐ0 を高くするか、ピストン体１のストロークを伸長
方向に変化させることができる。

【００２５】減圧制御する場合は、アキュレータ12の圧
力Ｐ2 をシリンダ２内圧Ｐ0 より低くしておき、図13に
示す順序で開閉弁９，10，11を開閉動作させる。すなわ
ち、開閉弁11を開弁してアキュームレータ12内の圧油を
開閉弁９，10間に供給し、圧力Ｐ2 の状態に保する。つ
いで開閉弁９を開弁するとシリンダ２内圧Ｐ0 が弁間圧
力Ｐ2 より高いので、差圧（Ｐ0 −Ｐ2 ）によって、シ
リンダ２内の圧油が開閉弁９，10間の油路に流入し、シ
リンダ２内圧Ｐ0 が低下するか、ピストン体１のストロ
ークを縮小方向に変化させることができる。つぎに開閉
弁10を開弁すると、開閉弁９，10間の圧油がタンクに排
出される。

【００２６】昇圧制御と減圧制御を随時切替えてシリン
ダ２の内圧を一定に制御する場合、例えば、昇圧制御か
ら減圧制御に変える場合、前記昇圧制御を行った後、ア
キュームレータの圧力Ｐ1 をシリンダ２の内圧Ｐ0 より
低くして減圧制御を行えばよい。また、減圧制御から昇
圧制御に変える場合、減圧制御を行った後アキュームレ
ータの圧力Ｐ1 をシリンダ２の内圧より高くして昇圧制
御を行えばよい。

【００２７】（第４実施形態）前記第２，３実施形態
は、昇圧・降圧のたびにアキュームレータ６，12の圧力
を高く、あるいは低くそのつどコントロールしていた
が、その圧力調整の手間を無くすることもできる。図14
はそのような制御装置の一例であり、シリンダ２に接続
された油路に開閉弁４と切換弁15が介装され、切換弁15
のａポートには油路37で高圧用のアキュームレータ６が
接続され、油路37の途中には開閉弁20が介装されてい
る。切換弁15のｂポートは油路36でタンク32に接続され
ている。前記油路37の開閉弁20と切換弁15の間には油路
38で低圧用のアキュームレータ12が接続され、油路38の
途中には３ポート３位置切換弁23のａポートが接続され
ている。この切換弁23のｂポートは油路39でタンク32に
接続されている。前記開閉弁20と前記切換弁23で特許請
求の範囲にいう流路選択機構が構成されている。前記高
圧用のアキュームレータ６には油路41が接続され、前記
低圧用のアキュームレータ12には油路42が接続されてい
る。そして、油路41，42は３ポート２位置切換弁22によ
って、選択的に油圧ポンプ８に接続されている。

【００２８】この実施形態では、切換弁22を図示のＩ位
置にしておくと低圧用のアキュームレータ12に圧油を供
給でき、II位置に切換えると高圧用のアキュームレータ
６に圧油を供給できる。もちろん、アキュームレータ
６，12の圧力Ｐ1 ，Ｐ2 は圧力検出器７，13の検出値に
よって所望の値に設定できる。

【００２９】この実施形態で昇圧制御する場合は、切換
弁23を中立位置にしておいて、開閉弁20を開弁すると、
アキュームレータ６の高圧油を切換弁15のａポートまで
供給できるので、図９のような切換弁15の中立位置とＩ
位置間での切換えおよび開閉弁４の開閉で、図８の第２
実施形態と同様に昇圧制御できる。また、開閉弁20を閉
位置にしておいて、切換弁23をＩ位置に切換えると、ア
キュームレータ12の低圧油を切換弁15のａポートまで供
給できるので、図10のような切換弁15のＩ位置、II位置
並びに中立位置間での切換え、および開閉弁４の開閉
で、図８の第２実施形態と同様に減圧制御ができる。

【００３０】（第５実施形態）この実施形態もアキュー
ムレータの圧力調整の手間を無くした実施形態である。
図15に示すように、シリンダ２の油室とタンク32間の油
路33に直列に介装した開閉弁９，10を備えており、開閉
弁９，10間を油路34で高圧用のアキュームレータ６に接
続しており、油路34には開閉弁20が介装されている。開
閉弁20の下流には油路42で低圧用のアキュームレータ12
が接続されており、該油路42には開閉弁21が介装されて
いる。前記開閉弁20と前記切換弁21で特許請求の範囲に
いう流路選択機構が構成されている。そして、２個のア
キュームレータ６，12には、それぞれ油路41,42 が接続
され、該油路41、42 に介装された切換弁22で選択的に油
圧ポンプ８に接続されるようになっている。この実施例
においても圧力検出器７，13で検出しながら、２個のア
キュームレータ６，12を所望の圧力に設定することがで
きる。

【００３１】そして、開閉弁21を閉位置とし、開閉弁20
を開弁すれば、アキュームレータ６の高圧油が直列に介
装した開閉弁９，10間に供給できるので、開閉弁９，10
を図12のように開閉することにより、図３に示す昇圧制
御が行える。また、開閉弁20を閉位置とし、開閉弁21を
開弁すれば、アキュームレータ12の低圧油を直列に介装
した開閉弁９，10間に供給できるので、開閉弁９、10を
図５のように開閉することにより、図６（Ａ），（Ｂ）
に示す減圧制御が行える。このように、本実施形態で
は、高圧、低圧専用のアキュームレータを用いたので、
昇圧制御も減圧制御も、開閉弁20，21の切換え操作だけ
で行えるという利点がある。

【００３２】

【発明の効果】請求項１，２の発明によれば、弁間に所
定の圧力を発生させる圧力発生部を有しているので、流
体機器の昇圧制御および減圧制御が可能であり、流体機
器と弁間容積との間の圧力差によって圧油の供給排出を
制御するので、圧力やストロークの目標パターンに対す
る追従精度を大幅に向上させることができる。請求項３
の発明では、昇圧制御及び減圧制御を独立した制御開路
で行っているので、昇圧，減圧の切替が迅速に行える利
点がある。請求項４，５の発明では、１系統の装置であ
りながら、アキュームレータの圧力調整を行うことで、
昇圧制御も、減圧制御も行える。請求項６，７の発明で
は、高圧用と低圧用のアキュムレータの接続を流路選択
機構により選択することにより、アキュームレータの圧
力調整を行うことなく、昇圧制御も減圧制御も行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における昇圧制御装置の
油圧回路図である。

【図２】同昇圧動作用追従制御装置の開閉弁動作のタイ
ムチャートである。

【図３】同昇圧動作用追従制御装置における時間圧力線
図である。

【図４】本発明の第１実施形態ける減圧動作用追従制御
装置の油圧回路図である。

【図５】同減圧動作用追従制御装置の開閉弁動作のタイ
ムチャートである。

【図６】同減圧動作用追従制御装置における時間圧力線
図である。

【図７】本発明の第１実施形態に係わる追従制御装置の
油圧回路図である。

【図８】本発明の第２実施形態に係わる追従制御装置の
油圧回路図である。

【図９】同追従制御装置における昇圧動作の開閉弁動作
のタイムチャートである。

【図１０】同追従制御装置における減圧動作の開閉弁動
作のタイムチャートである。

【図１１】本発明の第３実施形態に係わる追従制御装置
の油圧回路図である。

【図１２】同追従制御装置における昇圧動作の開閉弁動
作のタイムチャートである。

【図１３】同追従制御装置における減圧動作の開閉弁動
作のタイムチャートである。

【図１４】本発明の第４実施形態に係わる追従制御装置
の油圧回路図である。

【図１５】本発明の第５実施形態に係わる追従制御装置
の油圧回路図である。

【図１６】本発明が適用される超高圧発生装置の説明図
である。

【図１７】本発明の追従制御装置の動作を示す時間圧力
（ストローク）線図である。

【図１８】本発明の追従制御装置の制御精度の説明図で
ある。

【図１９】従来の追従制御装置の油圧回路図である。

【符号の説明】

１ピストン体２シリンダ３圧力検出器４開閉弁５開閉弁６アキュー
ムレータ（高圧用）７圧力検出器８油圧ポン
プ９開閉弁 10 開閉弁 11 開閉弁 12 アキュー
ムレータ（低圧用） 13 圧力検出器 14 位置検出
器 15 切換弁 20 開閉弁 21 開閉弁 22 切換弁 23 切換弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体機器の内圧またはストロークを目標パ
ターンに対して追従させるための追従動作制御方法であ
って、前記流体機器に接続された流路に直列に介装され
た複数個の弁間に圧力流体を供給して、流体機器の内圧
よりも高圧あるいは低圧に保持し、その後前記弁を開閉
動作して前記弁間と前記流体機器との間で圧力流体を給
排することにより前記流体機器の内圧またはストローク
を変化させる制御動作を繰返し行うことを特徴とする流
体機器の追従動作制御方法。
【請求項２】流体機器の内圧またはストロークを目標パ
ターンに対して追従させるための追従動作制御装置であ
って、前記流体機器に接続された流路に直列に複数個設
けられた弁と、該弁間に所定の圧力を発生させる圧力発
生部と、圧力発生部および流体機器の圧力を検出する圧
力検出器と、前記圧力発生部の圧力及び前記弁の開閉動
作を前記目標パターンに基づいて制御する制御部とを備
えたことを特徴とする流体機器の追従動作制御装置。
【請求項３】流体機器に接続された第１の流路に、２個
の開閉弁と、ポンプを接続したアキュームレータからな
る圧力発生部をその順で介装した昇圧動作用制御装置
と、前記流体機器に接続された第２の流路に、２個の開
閉弁を直列に接続し、該２個の開閉弁間に、ポンプを接
続したアキュームレータからなる圧力発生部を第３の開
閉弁を介して接続した減圧動作用制御装置とからなるこ
とを特徴とする請求項２記載の追従動作制御装置。
【請求項４】流体機器に接続された流路に開閉弁と３ポ
ート３位置切換弁が直列に介装され、該切換弁の一方の
ポートにポンプを接続したアキュームレータからなる圧
力発生部を接続し、他方のポートをタンクに接続したこ
とを特徴とする請求項２記載の追従動作制御装置。
【請求項５】流体機器に接続された流路に、２個の開閉
弁を直列に接続し、該２個の開閉弁間にポンプを接続し
たアキュームレータからなる圧力発生部を第３の開閉弁
を介して接続したことを特徴とする請求項２記載の追従
動作制御装置。
【請求項６】流体機器に接続された流路に、開閉弁と３
ポート３位置切換弁を直列に介装し、該切換弁の一方の
ポートにポンプを接続した高圧用アキュームレータから
なる高圧用圧力発生部と、ポンプを接続した低圧用アキ
ュームレータからなる低圧用圧力発生部とを流路選択機
構を介して選択的に接続し、前記切換弁の他のポートを
タンクに接続したことを特徴とする請求項２記載の追従
動作制御装置。
【請求項７】流体機器に接続された流路に、２個の開閉
弁を直列に介装し、該２個の開閉弁間にポンプを接続し
た高圧用アキュームレータからなる高圧用圧力発生部
と、ポンプを接続した低圧用アキュームレータからなる
低圧用圧力発生部とを流路選択機構を介して選択的に接
続したことを特徴とする請求項２記載の追従動作制御装
置。