JPS58122439A - 圧力脈動補正装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はギヤポンプ、ベーンポンプ、遠心ポンプ、プ
ランジャポンプ等の吐出圧回路を流れる一体圧力の計測
時に該圧力の脈動を自動的に補正する丸めの圧力脈動補
正装置に関する。

ポンプ吐出圧回路の流体圧力には、ポンプ駆動用エンジ
ンヤポンプ等の回転嵌動、或いはその他の外的要因によ
って脈動が生じており、該脈動は避は峻いのが実情であ
る。

従って、かかる流体圧力をその壇−圧力センナだけで計
測したのでは、圧力脈動によって計測誤差が生じる結果
となる。

換宵すると、この櫂の圧力計測誤差の原因は、圧力セン
ナによる測定ポイントが第１図（示す脈動圧分布のλ点
、Ｂ点、０点のいずれであるかを確認できないことにも
ある。

特に、上記圧力計測を高速ＡＤコンバータによシデジタ
ル化して行なう場合、僅か１μＳ間に生じる脈動サイク
ルの変動時にも計測精度（計測タイ建ング）に問題を生
じるのが常である。

その対策としては、圧力の連続測定を行なって複数の脈
動サイクルを網膳したデータ列を作成し、それを平均演
算する方法がある。

この方法では、連続測定の時間中に脈動が正確に何個存
在するかによって計測精度が左右される。

該計測精度は、上記時間幅内に存在する脈動波数が整数
個の場合に最高となる。また、同一時間幅内の脈動数が
多く、かつ１脈動サイクル内の計測数が多い程、計測精
度が向上することも自明である。

従って、ボｙプ軸の回転数変動等に起因した脈動サイク
ルの変動は流体圧計測精度向上の点で決定的な問題とな
る。また、計測精度向上のために脈動圧の測定サイクル
数や測定点数を増やすと、相当な測定時間を費やすのみ
ならず、特に変動圧力計測時には、かえって計測精度を
下げる結果となる。

かかる問題の解決には、脈動１サイクルの圧力を完全く
平均化することが最４有効である。

この発明は上記事情に鑑みてなされ、その主目的は、流
体圧回路の１サイクル脈動圧を平均化すべく該脈動圧を
確実に自動補正できるようＫした圧力脈動補正装置を提
供するにある。

この発明のまたの目的は、流体圧計測精度の向上に大き
く寄与する圧力脈動補正装置を提供するにある。

以下、この発明の好適実施態様を第２図に基づいて説明
する。

同図中において、エンジン１で駆動される油圧ポンプ２
の吐出圧回路（以下、流体圧回路という）３は、ダノッ
トラックや土工車輌、その他の荷役車輌等に装備された
図示省略の油圧シリンダに接続される。

その流体圧回路３には、脈動圧検出信号センサ４と本検
出用圧力センサ８のそれぞれが装置しである。

これらのセンサ４と８は、それぞれの系統にあるデータ
仮集録用ロガー５とデータ本集録用ロガー９に対し個々
に接続されている。

データ仮集録用ロガー５は、その系統のセンサ４から流
体圧回路３の脈動圧検出信号を入力して該検出データを
集録し、その集録時間が基準時計１２によって設定され
るようになっている。

かかるロガー５は、仮集録したデータに基づく　。

信号を波形分析手段６に伝送する。

該手段６は、高速フーリエ解析装置Ｉまたは電気回路等
からなって、前記ロガー５から入力信号に基づきエンジ
ン１０回転数に同期した周波数、所謂、脈動１サイクル
の圧力波形を析出し、その結果のデータ信号を本集録条
件設定手段７に伝送する。

該設定手段７は一サンプリング理論による精度の定理に
基づい九精度要求データを別系統から入力するか、或い
は予め記憶等しており、そのデータと、波形分析手段６
からの入力信号による脈動１サイクルの圧力波形とに基
づいて、脈動正本集録時の集録間隔乃至集録個数等を設
定し、該設定条件に基づいた本集録用タイ建ング信号を
データ本集録用ロガー９に伝送する。

該ロガー９は、その系統の圧力センサ８が流体圧回路３
から検出した脈動圧を、前記設定手段７により設定条件
に基づくタイにング信号により整数個の波形として本集
録する。

その集録波形は、前記設定手段７で設定された間隔乃至
個数のものとなるため、高精度波形になる。

もって、前記ロガー９は、高精度で整数個の本集録デー
タ信号な差動増幅器１０に伝送する。

Ｅｌｉ差動増幅′ａ１０は、本集録条件設定手段７の出
力部とも接続され、かつ精度要求データ信号を一入力す
るようになっている。

よって、差動増幅器１０は、データ本集録用ロガー９と
前記設定手段７とからそれぞれのデータ信号を入力して
リプル補正しつつスケーリングする。これによって、流
体圧回路５から検出された脈動圧は正しく平均化され九
真の流体圧として補正される。

その補正圧値は、差動増幅器１０からの出力信号によっ
て圧力針乃至荷重表示器等の出力機器１１に表示される
。

以１の圧力脈動補正システムは下式の原理に基づいてな
されている。

τ 但し、ｉ・・・脈動圧１サイクルの圧力平均値τ…　ｌ
　　　ｌ　　の時間 Ｐ・・・瞬時圧力 −・・・単位時間当りの圧力脈動数（脈動周波τ 数） プランジャ往復回数に比例した値である。

具体的には、ポンプ軸回転数またはプランジャ往復回数
に、ギヤ、ベーン、プランジャ等の個数を乗じた値が脈
動数である。

エンジン駆動ポンプの場合、一般にエンジン回転数とポ
ンプ軸回転数とが比例関係にあり、その比例定数は動力
伝達機構のギヤ比である。

かかる原理に基づけば、エンジン回転数の如く一般に最
も測定容易な要素から上記ｙを算出するτ ことが可能となる。

なお、流体圧回路６の脈動発生要因は、エンジン１およ
びデフ１２０回転振動のほか、ポンプ本体の振動による
吐出油圧の変動等も考えられる。

この種の変動についても、一種の相関分析を行なえば経
験的補正が可能である。

下記の表は、上記実施例の圧力脈動補正装置をショベル
ローダのパケット駆動用油圧系統に付加して該系統の脈
動補正を実施した場合と、脈動補正をしない場合とくお
けるパケット内の同一積載物の荷重を繰返えし測定した
テスト結果である。

このテスト結果の表によれば、脈動補正しない場合の荷
重読取りデータにはバラツキが多く、該バラツキは脈動
補正し九場合に皆無となっていることが明らかである。

そして、脈動補正しない場合のデータのバラツキは、こ
の発明の装置で脈動補正し九場合、±５憾から±０，８
憾以下に減じることがで龜る。

±Ｏ，Ｓ＊はデジタル表示部の最小桁による読取り限界
の丸め、試験装置の表示桁を変更すれば、更に精度上昇
が図れる可能性がある。

以上、この発明によれば、流体圧回路の脈動圧を予め検
出して波形分析し、該分析結果のデータに基づいて脈動
圧の本集録時における集録間隔乃至集録個数等の本集録
条件を設定し、該設定条件に基づいて脈動圧を本集録す
るので、高精度の脈動圧波形を本集録で色る。しかも、
その本集録データと前記設定条件とがりプル補正されて
スケーリングされるため、流体圧回路の脈動圧を確実に
自動補正することができる。

従って、流体圧測定精度の向上に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は脈動１サイクルの圧力波形図、第２図はこの発
明の好適実施例に係わる圧力脈動補正装置のブロック図
である。 ５は流体圧回路、５はデータ仮集録用ロガー。 ６は波形分析手段、７は本集録条件設定手段、９はデー
タ本集録用ロガー、１０は差動増幅器である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、流体圧回路の圧力計測時に該圧力の脈動を自動
   的に補正する装置であって、流体圧回路から検出され九
   脈動圧検出データを仮集録するデータ仮集録用ロガーと
   、該ロガーかものデータ信号を入力して脈動圧波形を分
   析する手段と、該波形分析手段による脈動圧分析結果の
   データ信号を入力して脈動圧の本集録時における集録間
   隔乃至集録個数等を設足し該設定条件に基づい九本集録
   タイ電ｙグ信号を出力する本集録条件設定手段と、該設
   定手段からのタイζフグ信号により流体圧回路の脈動圧
   を前記設定条件に基づいた整数個の波形として本集録す
   るデータ本集録用ロガーと、該ロガーおよび本集録条件
   設定手段の両方からデータ信号を入力し、それらをりプ
   ル補正しつつスケーリングすることにより流体圧回路の
   脈動圧を補正して真の圧力計測値信号を出力する差動増
   幅器とを備えてなることを特徴とした圧力脈動補正装置
   。
2. （２）、データ仮集録用および本集録用の各ロガーは、
   それぞれの系統の圧力センサによる流体圧回路の脈動圧
   検出信号を入力するようになっていることを特徴とする
   特許請求の範囲１１１項記載の圧力脈動補正装置。
3. （３）、データ仮集録用ロガーは、基準時計によってデ
   ータ集録時間が設定されるようになっていることを特徴
   とする特許請求の範囲１１１１項乃至ｓ２項記載の圧力
   脈動補正装置。
4. （４）、差動増幅器は、補正圧力値を圧力針乃至荷重表
   示器等の出力機器に表示させるようになっていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧力脈動補正装
   置。