KR101143022B1 - Confluent control system - Google Patents
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Abstract
단독 운전과 합류 운전의 전환시에, 쇼크가 발생하지 않아 매끄럽게 이행할 수 있는 합류 제어 시스템을 제공한다. 컷오프 특성에 의해, 필요 이하로 유량이 감소한 상태가 되었을 때에, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 동작을 정지시켜 에너지 절약을 달성한다. 조작량 분배부(51)는, 압력 유량 제어부(40)로부터의 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1) 이하인 경우에는, 제1 드라이버(13)를 통해 제1 모터(12)만을 제1 속도 신호(V1)로 구동하는 한편, 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘으면, 제1 모터(12)를 제1 드라이버(13)를 통해 최고 속도(Vmax1)로 구동함과 함께, 제2 모터(22)를 제2 드라이버(23)를 통해 제2 속도 신호(V2)(V2=Vq-Vmax1)로 구동한다. 이에 의해, 단독 운전으로부터, 합류 운전으로의 이행을 매끄럽게 하여 쇼크가 발생하지 않도록 할 수 있다.Provided is a joining control system that can be smoothly shifted without shock when switching between single operation and joined operation. When the flow rate decreases below the necessity due to the cut-off characteristic, the operation of the second variable flow rate control device 2 is stopped to achieve energy saving. When the manipulated variable Vq from the pressure flow control unit 40 is equal to or less than the maximum speed Vmax1 of the first motor 12, the manipulated variable distribution unit 51 controls the first motor 12 through the first driver 13. ) Is driven by the first speed signal V1, while the manipulated variable Vq exceeds the maximum speed Vmax1 of the first motor 12, the first motor 12 is peaked through the first driver 13. While driving at the speed Vmax1, the second motor 22 is driven with the second speed signal V2 (V2 = Vq-Vmax1) through the second driver 23. As a result, it is possible to smooth the transition from the single operation to the combined operation so that no shock is generated.
Description
본 발명은, 예를 들어, 사출 성형기, 프레스 기계 등의 유압 장치 등에 사용되는 합류 제어 시스템에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the joining control system used for hydraulic systems, such as an injection molding machine and a press machine, for example.
종래, 이러한 종류의 합류 제어 시스템으로서는, 도 5에 도시한 것이 있다(일본 특허 공개 평4-78306호 공보 참조).Conventionally, as this kind of confluence control system, there is one shown in Fig. 5 (see Japanese Patent Laid-Open No. 4-78306).
이 합류 제어 시스템은, 가변 용량형 펌프(101)의 토출 라인(103)에 전자기 비례 밸브(110)를 접속하고, 상기 토출 라인(103)에 고정 용량형 펌프(104)의 토출 라인(103a)을 합류시키고 있다. 이 토출 라인(103a)에 체크 밸브(105)를 설치함과 함께, 언로드 밸브(106)를 접속하고 있다. 상기 언로드 밸브(106)를 비교기(111)로부터의 출력으로 제어하고 있다.This confluence control system connects the electromagnetic
한편, 상기 가변 용량형 펌프(101)의 경사판을 구동하는 경사판 구동 실린더(108)를, 경사판 제어 밸브(109)로 제어하고 있다.On the other hand, the inclined
상기 비교기(111)에 입력되는 유량 명령값(qref)이 소정값보다도 작은 경우, 언로드 밸브(106)가 오프로 되어, 위치(N1)로 되고, 고정 용량형 펌프(104)가 토출한 오일은 탱크(102)로 복귀되어, 가변 용량형 펌프(101)가 토출한 오일만이 액추에이터로 보내진다. 이때, 전자기 비례 밸브(110)는 유량 명령값(qref)에 따른 개방도가 되고, 이 전자기 비례 밸브(110)의 전후의 차압이 일정해지도록, 경사판 제어 밸브(109)가 동작하여, 경사판 구동 실린더(108)를 개재하여, 가변 용량형 펌프(101)의 토출량을 제어한다.When the flow rate command value qref input to the
한편, 상기 유량 명령값(qref)이 커져, 가변 용량형 펌프(101)의 토출량이 한계값인 최대 유량에 도달하면, 비교기(111)로부터의 신호에 의해, 언로드 밸브(106)는 온으로 되어 위치(N2)로 된다. 그것에 의해, 고정 용량형 펌프(104)와 탱크(102) 사이가 차단되어, 고정 용량형 펌프(104)가 토출한 오일은 체크 밸브(105)를 통해 토출 라인(103)으로 보내져, 가변 용량형 펌프(101)가 토출하는 오일과 합류한다.On the other hand, when the flow rate command value qref becomes large and the discharge amount of the
이와 같이 하여, 언로드 밸브(106)를 제어함으로써, 도 6에 나타낸 바와 같이, 가변 용량형 펌프(101)의 용량과 고정 용량형 펌프(104)의 용량의 합계 용량까지 연속적으로 오일의 토출 유량(q)의 제어를 행할 수 있다.By controlling the
그러나, 상기 종래의 합류 제어 시스템에서는, 상기 가변 용량형 펌프(101)의 토출량이 한계에 도달한 후에, 가변 용량형 펌프(101)로부터의 오일과 고정 용량형 펌프(104)로부터의 오일이 합류되므로, 도 6에 나타낸 바와 같이, 합류 직후에 급격히 오일의 유량이 증대된다. 즉, 가변 용량형 펌프(101)만에 의한 오일의 공급 상태로부터, 가변 용량형 펌프(101)와 고정 용량형 펌프(104)의 양쪽에 의한 오일의 공급 상태로 이행하는 천이 영역(50)에 있어서, 오일의 유량과 압력이 급격히 증대되어 쇼크가 발생한다. 이와 같은 문제가, 가변 용량형 펌프(101)와 고정 용량형 펌프(104)의 양쪽에 의한 오일의 공급 상태로부터 가변 용량형 펌프(101)만에 의한 오일의 공급 상태로 이행할 때에도 발생할 수 있다.However, in the conventional merging control system, after the discharge amount of the
따라서, 본 발명의 과제는, 복수의 펌프로부터 토출되는 액체를 합류시키는 합류 제어 시스템에 있어서, 단독 운전과 합류 운전의 전환시에, 쇼크가 발생하지 않아 매끄럽게 이행할 수 있는 합류 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a confluence control system that can smoothly shift without shock when switching between single operation and confluence operation, in a confluence control system for condensing liquids discharged from a plurality of pumps. Is in.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 합류 제어 시스템은,In order to solve the above problems, the joining control system of the present invention,
제1 토출 라인에 액체를 유량 제어하여 토출할 수 있는 제1 가변 유량 제어 장치와,A first variable flow control device capable of discharging the liquid to the first discharge line by controlling the flow rate;
상기 제1 토출 라인에 합류하는 제2 토출 라인에 액체를 유량 제어하여 토출할 수 있는 제2 가변 유량 제어 장치와,A second variable flow control device capable of discharging the liquid by controlling the flow rate to the second discharge line joining the first discharge line;
상기 제2 토출 라인에, 상기 제2 가변 유량 제어 장치로부터 제1 토출 라인으로의 흐름이 순방향이 되도록 설치된 체크 밸브와,A check valve installed in the second discharge line such that the flow from the second variable flow control device to the first discharge line is in a forward direction;
상기 제1 토출 라인의 압력을 검출하는 압력 센서와,A pressure sensor for detecting a pressure of the first discharge line;
1개의 압력 명령, 1개의 유량 명령, 및 상기 압력 센서로부터의 검출 압력을 나타내는 신호를 받아, 상기 압력 명령 및 유량 명령에 따른 압력 및 유량을 얻기 위한 조작량을 출력하는 압력 유량 제어부와,A pressure flow controller which receives one pressure command, one flow command, and a signal indicating the detected pressure from the pressure sensor, and outputs an operation amount for obtaining the pressure and the flow rate according to the pressure command and the flow rate command;
상기 압력 유량 제어부로부터 조작량을 받아, 상기 조작량이, 미리 정해진 설정값 이하일 때에는, 상기 제1 가변 유량 제어 장치가, 조작량에 따라서 연속적으로 유량이 변화하는 액체를 토출함과 함께, 상기 제2 가변 유량 제어 장치가 액체를 토출하지 않도록, 제1 및 제2 속도 신호를 상기 조작량에 기초하여 작성하여 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치로 각각 출력하는 한편, 상기 조작량이, 상기 설정값을 넘었을 때에는, 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치가, 합계 유량이 조작량에 따라서 연속적으로 변화하게끔, 각각 액체를 토출하도록, 제1 및 제2 속도 신호를 상기 조작량에 기초하여 작성하여 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치로 각각 출력하는 조작량 분배부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.When the operation amount is received from the pressure flow control unit, and the operation amount is equal to or less than a predetermined set value, the first variable flow control device discharges a liquid whose flow rate continuously changes in accordance with the operation amount, and the second variable flow rate. In order to prevent the control device from discharging the liquid, first and second speed signals are generated based on the operation amount and output to the first and second variable flow rate control devices, respectively, while the operation amount exceeds the set value. In this case, the first and second variable flow rate control devices generate the first and second speed signals based on the manipulated amount so as to discharge the liquid so that the total flow rate continuously changes in accordance with the manipulated amount. A manipulated-variable distribution part which outputs each to a 2nd variable flow control apparatus is provided, It is characterized by the above-mentioned.
상기 구성에 따르면, 상기 압력 유량 제어부는, 1개의 압력 명령, 1개의 유량 명령, 및 상기 압력 센서로부터의 검출 압력을 나타내는 신호를 받아, 상기 압력 명령 및 유량 명령에 따른 압력 및 유량을 얻기 위한 조작량을 상기 조작량 분배부로 출력한다.According to the said structure, the said pressure flow control part receives the signal which shows one pressure command, one flow rate command, and the detected pressure from the said pressure sensor, and the operation amount for obtaining the pressure and flow volume according to the said pressure command and a flow rate command. Is output to the manipulated variable distributor.
상기 조작량 분배부는, 상기 조작량이, 미리 정해진 설정값 이하일 때에는, 상기 제1 가변 유량 제어 장치가 상기 조작량에 따라서 연속적으로 변화하는 유량의 액체를 토출함과 함께, 상기 제2 가변 유량 제어 장치가 액체를 토출하지 않도록, 제1 및 제2 속도 신호를 상기 조작량에 기초하여 작성하여, 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치로 각각 출력하는 한편, 상기 조작량이, 상기 설정값을 넘었을 때에는, 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치가, 합계 유량이 조작량에 따라서 연속적으로 변화하는 액체를 토출하도록, 제1 및 제2 속도 신호를 상기 조작량에 기초하여 작성하여 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치로 각각 출력한다.The said manipulated variable distribution part discharges the liquid of the flow volume which changes continuously according to the said manipulated quantity, when the said manipulated variable is below a predetermined set value, and the said 2nd variable flow control apparatus is liquid. The first and second speed signals are generated on the basis of the operation amount and output to the first and second variable flow rate control devices, respectively, so as not to discharge the liquid crystal, while the operation amount exceeds the set value. The first and second variable flow rate control devices generate the first and second speed signals based on the manipulated amount so that the first and second variable flow rate control devices discharge the liquid whose total flow rate continuously changes in accordance with the manipulated amount. Output each to the device.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 제1 가변 유량 제어 장치로부터의 토출 유량과 제2 가변 유량 제어 장치로부터의 토출 유량을 합류시킴과 함께, 조작량 분배부에서 조작량을 분배하여 작성한 제1 및 제2 속도 신호에 의해, 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치를 제어하므로, 단독 운전과 합류 운전의 전환시에, 쇼크가 발생하지 않아, 단독 운전과 합류 운전 사이의 이행을 매끄럽게 할 수 있다.As described above, according to the present invention, the discharge flow rate from the first variable flow rate control device and the discharge flow rate from the second variable flow rate control device are joined together, and the first and second speeds created by distributing the manipulated value in the manipulated variable distribution unit. Since the first and second variable flow rate control devices are controlled by the signal, no shock occurs at the time of switching between the single operation and the combined operation, so that the transition between the single operation and the combined operation can be smoothed.
또한, 본 발명에 따르면, 압력 유량 제어부의 후단에 조작량 분배부를 설치하고 있으므로, 압력 유량 제어부에 의해, 유량이 미리 정해진 설정값 이하로 감소한 상태가 되었을 때에, 제2 가변 유량 제어 장치의 동작이 정지하기 때문에, 에너지 절약을 달성할 수 있다.Further, according to the present invention, since the operation amount distribution unit is provided at the rear end of the pressure flow control unit, the operation of the second variable flow control device is stopped when the pressure flow control unit is in a state where the flow rate is reduced to be less than or equal to a predetermined set value. Therefore, energy saving can be achieved.
일 실시 형태에서는,In one embodiment,
상기 조작량 분배부는, 상기 조작량이, 상기 설정값 이하일 때에는, 그 조작량을 제1 속도 신호로서 상기 제1 가변 유량 제어 장치로 출력함과 함께, 0인 제2 속도 신호를 상기 제2 가변 유량 제어 장치로 출력하는 한편, 상기 조작량이, 상기 설정값을 넘었을 때에는, 그 설정값을 제1 속도 신호로서 상기 제1 가변 유량 제어 장치로 출력함과 함께, 상기 조작량으로부터 상기 설정값을 감산하여 얻어진 값을 제2 속도 신호로서 상기 제2 가변 유량 제어 장치로 출력한다.When the manipulated variable is less than or equal to the set value, the manipulated variable distribution unit outputs the manipulated variable as a first speed signal to the first variable flow control device, and outputs a second speed signal that is zero to the second variable flow control device. When the manipulated value exceeds the set value, the set value is outputted to the first variable flow rate control device as a first speed signal, and the value obtained by subtracting the set value from the manipulated value. Is output as the second speed signal to the second variable flow control device.
상기 실시 형태에 따르면, 상기 조작량이, 상기 설정값 이하일 때에는, 그 조작량을 제1 속도 신호로 하고, 제2 속도 신호를 0으로 하고, 상기 조작량이, 상기 설정값을 넘었을 때에는, 그 설정값을 제1 속도 신호로 하고, 상기 조작량으로부터 상기 설정값을 감산하여 얻어진 값을 제2 속도 신호로 하고 있으므로, 간단한 연산으로 제1 및 제2 속도 신호를 작성할 수 있다.According to the said embodiment, when the said operation amount is below the said setting value, it is set as the 1st speed signal, the 2nd speed signal is set to 0, and when the said operation amount exceeds the said setting value, the setting value Since the value obtained by subtracting the set value from the manipulated variable is the second speed signal, the first and second speed signals can be generated by a simple calculation.
일 실시 형태에서는,In one embodiment,
상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치는, 고정 용량형 펌프와 그 고정 용량형 펌프를 구동하는 서보 모터로 구성되어 있다.The said 1st and 2nd variable flow control apparatus is comprised with the fixed displacement pump and the servomotor which drives the fixed displacement pump.
상기 실시 형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치는, 고정 용량형 펌프와 그 고정 용량형 펌프를 구동하는 서보 모터로 구성하고 있으므로, 구조가 간단하고, 저렴해진다.According to the said embodiment, since the said 1st and 2nd variable flow control apparatus is comprised from the fixed displacement pump and the servomotor which drives the fixed displacement pump, the structure is simple and inexpensive.
일 실시 형태에서는,In one embodiment,
상기 압력 유량 제어부는, 상기 압력 명령, 및 상기 압력 센서로부터의 검출 압력을 나타내는 신호에 기초하는 압력 제어 연산에 의해 산출된 값이 상기 유량 명령에 따른 값을 넘지 않도록 제한한다.The pressure flow control section limits the value calculated by the pressure control calculation based on the pressure command and the signal indicating the detected pressure from the pressure sensor so as not to exceed the value according to the flow rate command.
상기 실시 형태에 따르면, 상기 압력 제어 연산에 의해 산출된 값이 상기 유량 명령에 따른 값을 넘지 않도록 제한되므로, 간단한 연산으로, 압력이 목표값보다도 낮을 때에는 자동적으로 유량 제어된다.According to the said embodiment, since the value calculated by the said pressure control calculation does not exceed the value according to the said flow volume command, flow rate control is automatically performed when a pressure is lower than a target value by simple calculation.
일 실시 형태는,One embodiment,
상기 제1 가변 유량 제어 장치의 기동 또는 정지를 나타내는 제어 신호를 받음과 함께, 상기 압력 유량 제어부로부터 조작량을 나타내는 신호를 받아, 상기 조작량이, 상기 설정값보다도 작은 임계값 이하일 때에, 정지를 나타내는 제어 신호를 상기 제2 가변 유량 제어 장치로 출력하는 한편, 상기 조작량이 상기 임계값을 넘었을 때에, 구동을 나타내는 제어 신호를 상기 제2 가변 유량 제어 장치로 출력하는 제어 신호 분배부를 구비한다.A control signal indicating a stop when the control signal indicating the start or stop of the first variable flow control device is received and a signal indicating the operation amount is received from the pressure flow control unit, and the operation amount is equal to or less than a threshold value smaller than the set value. A control signal distribution unit for outputting a signal to the second variable flow control device and outputting a control signal indicating driving to the second variable flow control device when the operation amount exceeds the threshold.
상기 실시 형태에 따르면, 상기 제어 신호 분배부에 의해, 상기 조작량이, 상기 설정값보다도 작은 임계값 이하일 때에, 제어의 정지를 나타내는 제어 신호를 제2 가변 유량 제어 장치로 출력하므로, 전력의 소비를 적게 하여 에너지 절약을 달성할 수 있음과 함께, 상기 조작량이 상기 임계값을 넘었을 때에, 제어의 개시를 나타내는 제어 신호를 제2 가변 유량 제어 장치로 출력하여 대기 상태에 들어가므로, 제2 가변 유량 제어 장치의 기동시에 응답성이 좋아 쇼크가 발생하지 않는다.According to the said embodiment, since the said control signal distribution part outputs the control signal which shows stop of control to a 2nd variable flow control apparatus, when the said operation amount is below the threshold value smaller than the said set value, power consumption will be reduced. While the energy saving can be achieved by reducing the amount, the control signal indicating the start of control is output to the second variable flow control device when the operation amount exceeds the threshold value, so that the second variable flow rate is entered. Responsiveness is good at startup of the control device, and no shock occurs.
일 실시 형태에 따르면,According to one embodiment,
상기 압력 유량 제어부는,The pressure flow control unit,
상기 압력 명령, 상기 유량 명령, 및 상기 압력 유량 제어부로부터의 조작량을 나타내는 신호에 기초하여, 압력 유량 특성도에 있어서의 압력 오버라이드의 컷오프 특성을 설정하고, 이 컷오프 특성이 부여된 압력 명령을 출력하는 컷오프 특성 설정부를 포함한다.Based on the pressure command, the flow rate command, and a signal indicating the amount of operation from the pressure flow rate control unit, the cutoff characteristic of the pressure override in the pressure flow rate characteristic diagram is set, and the pressure command to which the cutoff characteristic is given is output. And a cutoff characteristic setting unit.
상기 실시 형태에 따르면, 상기 압력 유량 제어부가, 컷오프 특성이 부여된 압력 명령을 출력하는 컷오프 특성 설정부를 포함하므로, 컷오프 폭을 자유롭게 조정하여 시스템의 안정성을 높일 수 있다.According to the said embodiment, since the said pressure flow volume control part contains the cut-off characteristic setting part which outputs the pressure command to which the cut-off characteristic was provided, it is possible to improve the stability of a system by adjusting a cut-off width freely.
일 실시 형태에 따르면,According to one embodiment,
상기 컷오프 특성 설정부는, 하기의 수학식 1, 2에 의해, 컷오프 특성이 부여된 압력 명령을 산출한다.The cutoff characteristic setting unit calculates the pressure command to which the cutoff characteristic is given by the following equations (1) and (2).
여기서, Pi_C는 컷오프 특성이 부여된 압력 명령,Where Pi_C is the pressure command given the cutoff characteristic,
Vq는 상기 압력 유량 제어부로부터 출력되는 조작량,Vq is an operation amount output from the pressure flow control unit,
Pi는 압력 명령,Pi is the pressure command,
Qi는 유량 명령,Qi is the flow rate command,
CF는 미리 정해진 상수이며, 컷오프 폭을 나타낸다.CF is a predetermined constant and represents the cutoff width.
상기 실시 형태에 따르면, 상기 수학식 1, 2에 의해, 컷오프 특성을 부여하므로, 간단한 연산으로 컷오프 특성을 부여할 수 있다.According to the said embodiment, since cutoff characteristic is provided by the said Formula (1), the cutoff characteristic can be provided by simple calculation.
본 발명에 따르면, 제1 가변 유량 제어 장치로부터의 토출 유량과 제2 가변 유량 제어 장치로부터의 토출 유량을 합류시킴과 함께, 조작량 분배부에서 조작량을 분배하여 작성한 제1 및 제2 속도 신호에 의해, 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치를 연속적으로 제어하므로, 단독 운전과 합류 운전 사이의 이행을, 쇼크를 발생시키지 않아 매끄럽게 행할 수 있다.According to the present invention, the discharge flow rate from the first variable flow rate control device and the discharge flow rate from the second variable flow rate control device are joined together, and the first and second speed signals are generated by distributing the manipulated value in the manipulated variable distribution unit. Since the first and second variable flow control devices are continuously controlled, the transition between the single operation and the combined operation can be performed smoothly without generating shock.
또한, 본 발명에 따르면, 압력 유량 제어부의 후단에 조작량 분배부를 설치하고 있으므로, 압력 유량 제어부에 의해, 유량이 미리 정해진 설정값 이하로 감소한 상태가 되었을 때에, 제2 가변 유량 제어 장치의 동작이 정지하기 때문에 에너지 절약을 달성할 수 있다.Further, according to the present invention, since the operation amount distribution unit is provided at the rear end of the pressure flow control unit, the operation of the second variable flow control device is stopped when the pressure flow control unit is in a state where the flow rate is reduced to be less than or equal to a predetermined set value. Therefore, energy saving can be achieved.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 합류 제어 시스템의 블록도.
도 2는 유량 명령과 유량 사이의 유량 특성을 나타내는 도면.
도 3은 압력과 유량 사이의 압력 유량 특성을 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 확대도.
도 5는 종래의 합류 제어 시스템의 유압 회로도.
도 6은 종래의 합류 제어 시스템의 유량 명령값과 토출 유량의 관계를 나타내는 그래프.1 is a block diagram of a confluence control system of one embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing a flow rate characteristic between a flow rate command and a flow rate.
3 shows pressure flow rate characteristics between pressure and flow rate.
4 is an enlarged view of FIG. 3.
5 is a hydraulic circuit diagram of a conventional joining control system.
6 is a graph showing a relationship between a flow rate command value and a discharge flow rate of a conventional confluence control system.
이하, 본 발명을 도시한 실시 형태에 의해 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which shows this invention is demonstrated in detail.
도 1에 도시한 바와 같이, 이 합류 제어 시스템은, 제1 가변 유량 제어 장치(1)와, 제2 가변 유량 제어 장치(2)와, 압력 유량 제어부(40)와, 신호 분배부(50)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, the confluence control system includes a first variable
상기 제1 가변 유량 제어 장치(1)는, 제1 고정 용량형 펌프(11)와, 이 제1 고정 용량형 펌프(11)를 구동하는 제1 모터(12)와, 이 제1 모터(12)를 구동하는 제1 드라이버(13)와, 상기 제1 모터(12)의 회전각을 검출하는 인코더(14)를 구비하고, 제1 모터(12)의 회전 속도를 제어함으로써, 액체의 일례로서의 작동유를 제1 고정 용량형 펌프(11)로부터 유량 제어하여 토출하도록 되어 있다. 상기 제1 모터(12), 제1 드라이버(13) 및 인코더(14)는 서보 모터의 일례를 구성한다.The first variable
또한, 상기 제2 가변 유량 제어 장치(2)는, 제2 고정 용량형 펌프(21)와, 이 제2 고정 용량형 펌프(21)를 구동하는 제2 모터(22)와, 이 제2 모터(22)를 구동하는 제2 드라이버(23)와, 상기 제2 모터(22)의 회전각을 검출하는 인코더(24)를 구비하고, 제2 모터(22)의 회전 속도를 제어함으로써, 작동유를 제2 고정 용량형 펌프(21)로부터 유량 제어하여 토출하도록 되어 있다. 상기 제2 모터(22), 제2 드라이버(23) 및 인코더(24)는 서보 모터의 일례를 구성한다.In addition, the second variable
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치(1 및 2)에, 가변 용량형 펌프를 사용하지 않고, 제1 및 제2 고정 용량형 펌프(11 및 21)를 사용하고 있으므로 구조가 간단해진다.Thus, in this embodiment, the 1st and 2nd fixed displacement pumps 11 and 21 are used for the 1st and 2nd variable
한편, 상기 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 고정 용량형 펌프(11)는, 제1 토출 라인(10)에 작동유를 토출하여, 주 기계 유압 회로(5)로 공급한다. 상기 제1 토출 라인(10)의 작동유의 압력은 압력 센서(7)에 의해 검출하도록 하고 있다. 또한, 상기 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 고정 용량형 펌프(21)는, 상기 제1 토출 라인(10)에 합류되는 제2 토출 라인(20)에 작동유를 토출한다. 상기 제2 토출 라인(20)에는, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 고정 용량형 펌프(21)로부터 제1 토출 라인(10)으로의 흐름이 순방향이 되는 체크 밸브(6)를 설치하여, 제1 토출 라인(10)으로부터 제2 토출 라인(20)으로 작동유가 역류하지 않도록 하고 있다.On the other hand, the 1st fixed displacement type pump 11 of the said 1st variable
한편, 상기 압력 유량 제어부(40)는, 1개의 압력 명령(Pi)과, 1개의 유량 명령(Qi)과, 상기 압력 센서(7)로부터의 검출 압력을 나타내는 신호를 받아, 상기 압력 명령(Pi) 및 유량 명령(Qi)에 따른 압력 및 유량을 얻기 위한 조작량(Vq)을 산출하여, 신호 분배부(50)로 출력한다.On the other hand, the pressure
구체적으로는, 상기 압력 유량 제어부(40)는, 컷오프 특성 설정부(41)와, 가합점(42)과, 압력 제어 연산부(43)와, 속도 리미터(45)를 구비한다.Specifically, the pressure
상기 컷오프 특성 설정부(41)는, 상기 압력 명령(Pi)과, 상기 유량 명령(Qi)과, 상기 조작량(Vq)을 받아, 압력 센서(7)에 의해 검출한 검출 압력(부하 압력)이 최고 명령 압력(최고 목표 압력)의 예를 들어 90%를 넘으면, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 유량 명령(Qi)을 실질적으로 컷오프한 것과 같은 컷오프 제어가 행하여지도록, 상기 압력 명령(Pi), 유량 명령(Qi) 및 조작량(Vq)에 기초하여, 컷오프 특성이 부여된 압력 명령(Pi_C)을 산출하여, 가합점(42)으로 출력한다.The cutoff
이 컷오프 특성이 부여된 압력 명령(Pi_C)은, 하기의 수학식 1, 2에 의해, 산출된다.The pressure command Pi_C to which this cutoff characteristic was given is computed by following formula (1) and (2).
<수학식 1>&Quot; (1) "
<수학식 2><
여기서, Pi_C는 컷오프 특성이 부여된 압력 명령,Where Pi_C is the pressure command given the cutoff characteristic,
Vq는 상기 압력 유량 제어부(40)로부터 출력되는 조작량,Vq is the operation amount output from the pressure
Pi는 압력 명령,Pi is the pressure command,
Qi는 유량 명령,Qi is the flow rate command,
CF는 미리 정해진 상수이며, 컷오프 폭을 나타낸다.CF is a predetermined constant and represents the cutoff width.
이와 같이, 상기 수학식 1, 2에 의한 간단한 연산으로 컷오프 특성이 부여된 압력 명령(Pi_C)을 얻을 수 있다.In this manner, the pressure command Pi_C to which the cutoff characteristic is given can be obtained by a simple calculation according to
본 실시 형태에서는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 컷오프 폭(목표 압력과 컷오프 제어를 개시하는 압력의 차)(CF)은 최고 목표 압력의 10%로 설정되어 있다. 또한, 컷오프 폭(CF)은, 일반적으로, 최고 목표 압력의 5 내지 10%로 설정되지만, 그것보다도 작으면 제어가 불안정해지기 쉽기 때문이다.3 and 4, the cutoff width (difference between the target pressure and the pressure for starting the cutoff control) CF is set to 10% of the maximum target pressure. The cutoff width CF is generally set to 5 to 10% of the highest target pressure, but if it is smaller than that, the control is likely to be unstable.
또한, 상기 수학식 1에서, Vq≤0 중 Vq<0이라 함은, 압력 보유 상태[주 기계 유압 회로(5)에 있어서, 도시하지 않은 유압 실린더가 고압으로 부하를 향해 가압되어 있지만, 움직이고 있지 않은 상태]로부터, 제1 토출 라인(10)의 압력을 낮추기 위해, 압력 명령(Pi)이 내려졌을 때에, 제1 모터(12)를 역회전하여 부하 압력을 낮추는 상태에 대응한다.In the
또한, 도 3 및 도 4에 있어서, 압력축 및 유량축 모두 최고값에 대한 %로 표시하고, 파선은, 제1 고정 용량형 펌프(11)의 유량을 나타내고, 일점쇄선은, 제2 고정 용량형 펌프(21)의 유량을 나타내며, 실선은 제1 및 제2 고정 용량형 펌프(11 및 21)의 합계 유량을 나타내고 있다. 도 4는 도 3의 주요부 확대도이다.In addition, in FIG.3 and FIG.4, both a pressure axis and a flow axis are represented by% with respect to the highest value, a broken line shows the flow volume of the 1st fixed displacement pump 11, and a dashed-dotted line shows the 2nd fixed capacity. The flow rate of the type | mold pump 21 is shown, and the solid line has shown the total flow volume of the 1st and 2nd fixed displacement pumps 11 and 21. FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 3.
또한, 컷오프 특성을 부여하는 방법은, 상술한 수학식 1, 2에 한정되지 않고, 공지된 다양한 방법이 가능하다. 예를 들어, 상기 컷오프 특성 설정부(41)와는 달리, 유량 명령, 압력 명령, 및 압력 센서로부터의 검출값에 기초하여, 도 3 및 도 4의 실선을 따른 제어가 행하여지는 바와 같은 조작량이 얻어지는 계산식을 사용하여도 되고, 혹은, 도 3 및 도 4의 실선을 그리는 룩업 테이블을 기억한 기억 장치를 사용하여도 된다. 혹은 또한, 컷오프 특성 설정부 자체를 생략하여, 릴리프 밸브 등의 특성에 의해 컷오프 특성을 갖게 하도록 하여도 된다.The method for imparting the cutoff characteristic is not limited to the above-described
한편, 상기 가합점(42)은, 상기 컷오프 특성이 부여된 압력 명령(Pi_C)으로부터 압력 센서(7)로부터의 검출 신호를 감산하여 얻어진 신호를 압력 제어 연산부(43)로 출력한다.On the other hand, the
상기 압력 제어 연산부(43)는, 가합점(42)으로부터의 신호를 받아, 예를 들어, PID(비례 적분 미분) 제어 연산을 행하여, 얻어진 압력 신호(Vp)를 속도 리미터(45)로 출력한다. 단, 상기 압력 제어 연산부(43)는, PI(비례 적분) 제어 연산 등의 다른 공지된 압력 제어 연산을 행하도록 하여도 된다.The said pressure
상기 속도 리미터(45)는, 압력 제어 연산부(43)로부터의 압력 신호(Vp)에 대하여, 유량 명령(Qi)에 따른 값을 넘지 않도록 제한을 가하여, 조작량(Vq)을 출력한다.The speed limiter 45 restricts the pressure signal Vp from the pressure
이와 같이, 압력 제어 연산부(43)로부터의 압력 신호(Vp)에 대하여, 유량 명령(Qi)에 따른 값을 넘지 않도록 제한을 가하여, 조작량(Vq)을 얻고 있으므로, 간단한 연산으로, 압력이 목표값보다도 낮을 때에는 자동적으로 유량 제어된다.In this way, since the operation amount Vq is obtained by restricting the pressure signal Vp from the pressure
한편, 상기 신호 분배부(50)는, 조작량 분배부(51)와 제어 신호 분배부(52)를 구비한다. 상기 조작량 분배부(51)는, 후기하는 규칙으로, 상기 조작량(Vq)을 제1 속도 신호(V1)와 제2 속도 신호(V2)로 분배하고, 이 제1 속도 신호(V1)와 제2 속도 신호(V2)를, 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 드라이버(13)와 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 각각 출력한다. 또한, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 제어 신호(S1)와 조작량(Vq)을 받아, 후기하는 규칙으로, 제어 신호(S2)를 작성하여, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 분배, 즉 출력한다.On the other hand, the
상기 조작량 분배부(51)는, 상기 조작량(Vq)이, 미리 정해진 설정값, 예를 들어, 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1) 이하일 때에는, 그 조작량(Vq)을 제1 속도 신호(V1)로서 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 드라이버(13)로 출력함과 함께, 0인 제2 속도 신호(V2)를 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 출력하는 한편, 상기 조작량(Vq)이, 상기 설정값(Vmax1)을 넘었을 때에는, 그 설정값(Vmax1)을 제1 속도 신호(V1)로서 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 드라이버(13)로 출력함과 함께, 상기 조작량(Vq)으로부터 상기 설정값(Vmax1)을 감산하여 얻어진 값(Vq-Vmax1)을 제2 속도 신호(V2)로서 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 출력한다.When the operation amount Vq is equal to or less than a predetermined set value, for example, the maximum speed Vmax1 of the
보다 상세하게는, 상기 조작량 분배부(51)는, 하기의 속도 분배 알고리즘으로, 제1 및 제2 속도 신호(V1, V2)를 작성한다.More specifically, the manipulated
여기서, Vq는 조작량,Where Vq is the manipulated variable,
Vmax1은 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 모터(12)의 최고 속도,Vmax1 is the maximum speed of the
V1은 제1 속도 신호,V1 is the first speed signal,
V2는 제2 속도 신호이다.V2 is the second speed signal.
이와 같이, 상기 조작량 분배부(51)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1) 이하일 때에는, 즉, 도 2에서 유량 명령이 40% 이하일 때에는, 제1 속도 신호(V1)를 상기 조작량(Vq)으로 하고, 제2 속도 신호(V2)를 0으로 하여, 제1 모터(12)만을 제1 속도 신호(V1)(V1=Vq)로 제1 드라이버(13)를 통해 구동하고, 제2 모터(22)를 제2 속도 신호(V2)(V2=0)로 정지하여 에너지 절약을 달성한다.In this manner, the manipulated
또한, 도 2에 있어서, 유량 명령, 유량 모두 최고값에 대한 %로 표시하고, 파선은 제1 고정 용량형 펌프(11)의 유량을 나타내고, 일점쇄선은 제2 고정 용량형 펌프(21)의 유량을 나타내고, 실선은 제1 및 제2 고정 용량형 펌프(11 및 21)의 합계 유량을 나타낸다.In Fig. 2, both the flow rate command and the flow rate are expressed in% of the highest value, the broken line indicates the flow rate of the first fixed displacement pump 11, and the dashed line indicates the flow rate of the second fixed displacement pump 21. The flow rate is shown, and the solid line indicates the total flow rate of the first and second fixed displacement pumps 11 and 21.
한편, 상기 조작량 분배부(51)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘으면, 즉, 도 2에서 유량 명령이 40%를 넘고 있을 때에는, 제1 속도 신호(V1)를 최고 속도(Vmax1)로 하여, 제1 모터(12)를 제1 드라이버(13)를 통해 최고 속도(Vmax1)로 구동함과 함께, 제2 모터(22)를 제2 드라이버(23)를 통해 제2 속도 신호(V2)(V2=Vq-Vmax1)로 구동한다.On the other hand, the manipulated
이와 같이, 상기 조작량 분배부(51)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1) 이하인 경우에는, 제1 드라이버(13)를 통해 제1 모터(12)만을 제1 속도 신호(V1)로 구동하는 한편, 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘으면, 제1 모터(12)를 제1 드라이버(13)를 통해 최고 속도(Vmax1)로 구동함과 함께, 제2 모터(22)를 제2 드라이버(23)를 통해 제2 속도 신호(V2)(V2=Vq-Vmax1)로 구동하기 때문에, 제1 고정 용량형 펌프(11)로부터만 작동유를 토출시키고 있는 단독 운전으로부터, 제1 및 제2 고정 용량형 펌프(11 및 21)로부터의 작동유를 합류시키는 합류 운전으로의 이행을, 도 2에 나타낸 바와 같이, 매끄럽게 하여 쇼크가 발생하지 않도록 할 수 있다.In this way, when the manipulated variable Vq is equal to or less than the maximum speed Vmax1 of the
또한, 상기 조작량 분배부(51)는, 상술한 바와 같이, 간단한 연산으로, 제1 및 제2 속도 신호(V1 및 V2)를 얻을 수 있다.Further, as described above, the manipulated
한편, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 드라이버(13)를 기동 상태 또는 정지 상태로 하는 것을, 온(ON) 또는 오프(OFF)로 나타내는 제1 제어 신호(S1)와, 압력 유량 제어부(40)로부터의 조작량(Vq)을 나타내는 신호를 받는다. 여기서, 제1 제어 신호(S1)가 오프라 함은, 제1 모터(12)의 속도를 0으로 제어한다는 것을 의미하고 있는 것이 아니라, 제1 모터(12)의 제어 그 자체를 정지시킨다는 것이다. 그리고, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 제1 제어 신호(S1)가 오프일 때에는, 정지 상태를 나타내는 오프의 제2 제어 신호(S2)를 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 출력한다. 또한, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 제1 제어 신호(S1)가 온일 때에, 압력 유량 제어부(40)로부터 받은 조작량(Vq)이 상기 설정값(Vmax1)보다도 작은 미리 정해진 임계값[(Vmax1)/2] 이하일 때에, 오프의 제2 제어 신호(S2)를 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 출력하는 한편, 조작량(Vq)이 상기 임계값[(Vmax1)/2]을 넘었을 때에는, 기동 상태를 나타내는 온의 제2 제어 신호(S2)를 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 출력한다. 여기서, 상기 임계값[(Vmax1)/2]은, 상기 설정값에 대응하는 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)의 1/2에 상당하는 값이다.In addition, the said control
보다 상세하게는, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 하기의 제어 신호 분배 알고리즘으로, 제2 제어 신호(S2)를 작성하여, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 출력한다.In more detail, the said control
여기서, Vq는 조작량,Where Vq is the manipulated variable,
Vmax1은 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 모터(12)의 최고 속도이다.Vmax1 is the maximum speed of the
이와 같이, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)의 1/2 이하일 때에는, 제2 제어 신호(S2)를 오프로 하고, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)를 오프로 하여, 전력을 소비하지 않도록 하여, 에너지 절약을 달성할 수 있다.In this way, the control
상기 제2 가변 유량 제어 장치(2)는, 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘을 때까지, 제2 드라이버(23)가 제2 속도 신호(V2)(V2=0)를 받고 있기 때문에 제2 고정 용량형 펌프(21)를 회전시키지 않고 작동유를 토출하지 않기 때문에, 본래, 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘을 때까지, 제2 제어 신호(S2)는 오프이어도 되는 것이다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)의 1/2를 넘으면, 제2 제어 신호(S2)를 온으로 하여, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)를 온으로 하여 대기 상태에 들어가기 때문에, 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘는 즉시, 제2 드라이버(23)는 제2 속도 신호(V2)(V2=Vq-Vmax1)를 받아 작동하여, 제2 모터(22)를 응답성 좋게 구동할 수 있다. 따라서, 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 고정 용량형 펌프(11)로부터만 작동유를 토출시키고 있는 단독 운전으로부터, 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 고정 용량형 펌프(11) 및 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 고정 용량형 펌프(21)로부터의 작동유를 합류시키는 합류 운전으로의 이행을 신속하게 하여, 도 2에 나타낸 바와 같이, 단차 없이 매끄럽게 할 수 있다.In the second variable
상기 구성의 합류 제어 시스템에 있어서, 상기 압력 유량 제어부(40)에, 1개의 압력 명령(Pi)과, 1개의 유량 명령(Qi)이 입력되면, 상기 컷오프 특성 설정부(41)는, 상기 압력 명령(Pi)과, 상기 유량 명령(Qi)과, 조작량(Vq)에 기초하여, 하기의 수학식 1, 2에 의해, 컷오프 특성이 부여된 압력 명령(Pi_C)을 산출한다.In the confluence control system having the above configuration, when one pressure command Pi and one flow command Qi are input to the pressure flow
<수학식 1>&Quot; (1) "
<수학식 2><
이 압력 명령(Pi_C)에 의해, 압력 센서(7)로 검출한 검출 압력(부하 압력)이 (Pi-CF)의 값을 넘으면, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 유량 명령(Qi)을 실질적으로 컷오프한 것과 같은 컷오프 제어가 행하여진다.When the detected pressure (load pressure) detected by the
상기 압력 명령(Pi_C)은, 컷오프 특성 설정부(41)로부터 가합점(42)에 입력된다. 그리고, 이 가합점(42)에서, 상기 압력 명령(Pi_C)으로부터, 압력 센서(7)로부터의 검출 신호가 감산되어, 얻어진 신호가 가합점(42)으로부터 압력 제어 연산부(43)에 입력된다.The pressure command Pi_C is input to the
상기 압력 제어 연산부(43)에서는, 가합점(42)으로부터의 신호를 받아, PID(비례 적분 미분) 제어를 행하여, 얻어진 압력 신호(Vp)가 속도 리미터(45)에 입력된다.The pressure
상기 속도 리미터(45)에서는, 압력 제어 연산부(43)로부터의 압력 신호(Vp)에 대하여, 유량 명령(Qi)에 따른 값을 넘지 않도록 제한을 가하여, 조작량(Vq)을 얻고, 이 조작량(Vq)을 신호 분배부(50)로 출력한다.In the speed limiter 45, a limit is applied to the pressure signal Vp from the pressure
상기 신호 분배부(50)의 조작량 분배부(51)는, 상기 조작량(Vq), 설정값으로서의 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)에 기초하여, 하기의 속도 분배 알고리즘으로, 제1 및 제2 속도 신호(V1, V2)를 작성한다.The operation
이와 같이, 상기 조작량 분배부(51)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1) 이하일 때에는, 즉, 도 2에서 유량 명령이 40% 이하일 때에는, 제1 속도 신호(V1)를 상기 조작량(Vq)으로 하고, 제2 속도 신호(V2)를 0으로 하여, 제1 모터(12)만을 제1 속도 신호(V1)(V1=Vq)로 제1 드라이버(13)를 통해 구동하고, 제2 모터(22)를 제2 속도 신호(V2)(V2=0)로 정지하고 있기 때문에 에너지 절약을 달성할 수 있다.In this manner, the manipulated
또한, 상기 조작량 분배부(51)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘으면, 즉, 도 2에서 유량 명령이 40%를 넘고 있을 때에는, 제1 속도 신호(V1)를 최고 속도(Vmax1)로 하여, 제1 모터(12)를 제1 드라이버(13)를 통해 최고 속도(Vmax1)로 구동함과 함께, 제2 모터(22)를 제2 드라이버(23)를 통해 제2 속도 신호(V2)(V2=Vq-Vmax1)로 구동한다.Further, the manipulated
이와 같이, 상기 조작량 분배부(51)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1) 이하인 경우에는, 제1 드라이버(13)를 통해 제1 모터(12)만을 제1 속도 신호(V1)로 구동하는 한편, 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘으면, 제1 모터(12)를 제1 드라이버(13)를 통해 최고 속도(Vmax1)로 구동함과 함께, 제2 모터(22)를 제2 드라이버(23)를 통해 제2 속도 신호(V2)(V2=Vq-Vmax1)로 구동하기 때문에, 제1 고정 용량형 펌프(11)로부터만 작동유를 토출시키고 있는 단독 운전으로부터, 제1 및 제2 고정 용량형 펌프(11 및 21)로부터의 작동유를 합류시키는 합류 운전으로의 이행을, 도 2에 나타낸 바와 같이, 매끄럽게 하여 쇼크가 발생하지 않도록 할 수 있다.In this way, when the manipulated variable Vq is equal to or less than the maximum speed Vmax1 of the
또한, 이 합류 제어 시스템에서는, 압력 유량 제어부(40)의 후단에 조작량 분배부(51)를 설치하고, 상기 압력 유량 제어부(40)로부터의 조작량(Vq)을 분배하여, 제1 속도 신호(V1), 제2 속도 신호(V2)를 작성하여, 제1 및 제2 드라이버(13, 23)에 입력하고 있기 때문에, 도 3의 주요부 확대도인 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 컷오프 특성에서, 압력이 (Pi-CF)의 값을 넘으면, 제2 모터(22)의 회전 속도가 서서히 저하되어, 제2 고정 용량형 펌프(21)의 토출 유량이 60%로부터 서서히 저하되고, 압력이 96%이며 토출 유량은 0이 된다. 한편, 제1 모터(12)는, 압력이 96%가 될 때까지는 일정 회전 속도로 회전하고, 제1 고정 용량형 펌프(11)의 토출 유량은 40%로 일정하지만, 압력이 96%를 넘으면, 제1 모터(12)의 회전 속도가 서서히 저하되어, 제1 고정 용량형 펌프(11)의 토출 유량이 40%로부터 서서히 저하되고, 압력이 100%이며 토출 유량은 0이 된다.Moreover, in this confluence control system, the operation
이와 같이, 압력 유량 제어부(40)의 후단에 설치된 조작량 분배부(51)가 상기 압력 유량 제어부(40)로부터의 조작량(Vq)을 분배하여, 제1 속도 신호(V1), 제2 속도 신호(V2)를 작성하기 때문에, 컷오프 특성에 의해, 96% 이상의 고압으로 유량이 감소한 상태가 되었을 때에, 제2 고정 용량형 펌프(21)의 동작이 정지하기 때문에, 즉, 제2 고정 용량형 펌프(21)의 토출량을, 압력이 96 내지 100%의 범위에서 0으로 하기 때문에 에너지 절약을 달성할 수 있다.In this way, the manipulated
만약, 가령 유량 명령(Qi)을, 압력 유량 제어부(40)의 전단에서 분배하면, 제1 고정 용량형 펌프(11) 및 제2 고정 용량형 펌프(21)의 양쪽을 압력이 100% 직전이 될 때까지 구동하게 되어, 에너지 절약을 달성할 수 없게 되는 것이다.If, for example, the flow rate command Qi is distributed at the front end of the pressure
한편, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 하기의 제어 신호 분배 알고리즘으로, 제2 제어 신호(S2)를 작성하여, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)로 출력한다.In addition, the said control
여기서, Vq는 조작량, Where Vq is the manipulated variable,
Vmax1은 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 모터(12)의 최고 속도이다.Vmax1 is the maximum speed of the
이와 같이, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)의 1/2 이하일 때에는, 제2 제어 신호(S2)를 오프로 하여, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)를 오프로 하여, 전력을 소비하지 않도록 하여 에너지 절약을 달성한다.Thus, when the said control amount Vq is 1/2 or less of the maximum speed Vmax1 of the
또한, 상기 제어 신호 분배부(52)는, 상기 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)의 1/2를 넘으면, 제2 제어 신호(S2)를 온으로 하여, 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 드라이버(23)를 온으로 하여 대기 상태에 들어가기 때문에, 조작량(Vq)이 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)를 넘는 즉시, 제2 드라이버(23)는 제2 속도 신호(V2)(V2=Vq-Vmax1)를 받아 작동하여, 제2 모터(22)를 응답성 좋게 구동할 수 있다. 따라서, 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 고정 용량형 펌프(11)로부터만 작동유를 토출시키고 있는 단독 운전으로부터, 제1 가변 유량 제어 장치(1)의 제1 고정 용량형 펌프(11) 및 제2 가변 유량 제어 장치(2)의 제2 고정 용량형 펌프(21)로부터의 작동유를 합류시키는 합류 운전으로의 이행을 신속하게 하여, 도 2에 나타낸 바와 같이, 단차 없이 매끄럽게 할 수 있다.The control
상기 실시 형태에서는, 제1 가변 유량 제어 장치(1) 및 제2 가변 유량 제어 장치(2)를 사용하였지만, 제3 가변 유량 제어 장치, 제4 가변 유량 제어 장치 등을 더 사용하여, 이들의 제3 가변 유량 제어 장치 및 제4 가변 유량 제어 장치 등의 토출 작동유를 각각 체크 밸브를 통해 제1 토출 라인(10)에 합류시켜도 된다.In the said embodiment, although the 1st variable
또한, 상기 실시 형태에서는, 조작량 분배부(51)는, 조작량(Vq), 미리 정한 설정값으로서의 제1 모터(12)의 최고 속도(Vmax1)에 기초하여,Moreover, in the said embodiment, the manipulated-
이라는 속도 분배 알고리즘으로, 제1 및 제2 속도 신호(V1, V2)를 작성하였지만, 상기 설정값은, 상기 제1 모터(12)의 최고 회전 속도(Vmax1)보다도 약간 작은 값으로 하여도 된다.Although the 1st and 2nd speed signals V1 and V2 were produced | generated by the speed distribution algorithm, the said setting value may be set to a value slightly smaller than the maximum rotational speed Vmax1 of the said
또한, 조작량 분배부의 속도 분배 알고리즘은, 상술한 예에 한정되지 않고, 요컨대, 상기 조작량이, 미리 정해진 설정값 이하일 때에는, 상기 제1 가변 유량 제어 장치(1)가, 조작량에 따라서 연속적으로 유량이 변화하는 액체를 토출함과 함께, 상기 제2 가변 유량 제어 장치(2)가 액체를 토출하지 않도록, 제1 및 제2 속도 신호를 상기 조작량에 기초하여 작성하고, 상기 조작량이, 상기 설정값을 넘었을 때에는, 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치(1, 2)가, 합계 유량이 조작량에 따라서 연속적으로 변화하게끔, 각각 액체를 토출하도록, 제1 및 제2 속도 신호를 상기 조작량에 기초하여 작성하는 것이면, 상기한 예에 한정되지 않고, 많은 굴곡점을 갖는 꺾은선, 곡선 등으로 특성을 나타낼 수 있는 것이어도 된다.The speed distribution algorithm of the manipulated variable distributor is not limited to the example described above. In short, when the manipulated variable is less than or equal to a predetermined set value, the first variable
또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 모터(12)의 최고 회전 속도(Vmax1)와 제2 모터(22)의 최고 회전 속도(Vmax2)의 비가 4:6이며, 제1 고정 용량형 펌프(11) 및 제2 고정 용량형 펌프(21)의 토출 용량(Vcc)이 동일하였기 때문에, 단독 운전과 합류 운전의 전환은, Vmax1×Vcc:Vmax2×Vcc=4:6으로 분할된 40%의 유량 명령의 부분에서 행하여지고 있다. 그러나, 제1 및 제2 모터(12, 22)의 각각의 최고 회전 속도(Vmax1, Vmax2)나 제1 및 제2 고정 용량형 펌프(11, 21)의 각각의 토출 용량(Vcc1, Vcc2)은 임의의 값이면 된다. 그 경우, Vmax1×Vcc1:Vmax2×Vcc2의 비로 분할된 %의 유량 명령의 부분에서, 단독 운전과 합류 운전의 전환이 행하여진다.In the above embodiment, the ratio of the maximum rotational speed Vmax1 of the
또한, 상기 실시 형태의 압력 유량 제어부(40), 신호 분배부(50)는, 소프트웨어로 구성하여도 되고, 혹은 디지털 회로로 구성하여도 되고, 혹은 아날로그 회로로 구성하여도 된다.In addition, the pressure
또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 및 제2 고정 용량형 펌프(11, 21)를 사용하였지만, 한쪽을 가변 용량형 펌프로 하여 토출량을 제어하도록 하는 것도 가능하다.Moreover, in the said embodiment, although the 1st and 2nd fixed displacement pumps 11 and 21 were used, it is also possible to control discharge amount by using one as a variable displacement pump.
또한, 드라이버로서, 인버터를 사용하는 것도 가능하다.It is also possible to use an inverter as a driver.
또한, 압력 센서로서, 제1 모터(12)의 구동 전류를 검출하여, 간접적으로 제1 토출 라인(10)의 압력을 검출하는 전류 센서를 사용하여도 된다.As the pressure sensor, a current sensor that detects the drive current of the
또한, 상기 실시 형태에서는, 액체는 작동유이었지만, 작동유에 한정되지 않고, 모든 액체를 사용할 수 있고, 또한 모든 액압 시스템에 본 발명은 적용할 수 있다.In addition, in the said embodiment, although the liquid was hydraulic fluid, it is not limited to hydraulic fluid, Any liquid can be used, and this invention is applicable to all hydraulic systems.
Claims (7)
상기 제1 토출 라인(10)에 합류되는 제2 토출 라인(20)에 액체를 유량 제어하여 토출할 수 있는 제2 가변 유량 제어 장치(2)와,
상기 제2 토출 라인(20)에, 상기 제2 가변 유량 제어 장치(2)로부터 제1 토출 라인(10)으로의 흐름이 순방향이 되도록 설치된 체크 밸브(6)와,
상기 제1 토출 라인(10)의 압력을 검출하는 압력 센서(7)와,
1개의 압력 명령(Pi), 1개의 유량 명령(Qi), 및 상기 압력 센서(7)로부터의 검출 압력을 나타내는 신호를 받아, 상기 압력 명령(Pi) 및 유량 명령(Qi)에 따른 압력 및 유량을 얻기 위한 조작량(Vq)을 출력하는 압력 유량 제어부(40)와,
상기 압력 유량 제어부(40)로부터 조작량(Vq)을 받아, 상기 조작량(Vq)이 미리 정해진 설정값 이하일 때에는, 상기 제1 가변 유량 제어 장치(1)가 조작량(Vq)에 따라서 연속적으로 유량이 변화하는 액체를 토출함과 함께, 상기 제2 가변 유량 제어 장치(2)가 액체를 토출하지 않도록 제1 및 제2 속도 신호(V1 및 V2)를 상기 조작량(Vq)을 기초로 작성하여 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치(1 및 2)로 각각 출력하는 한편, 상기 조작량(Vq)이 상기 설정값을 넘었을 때에는, 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치(1 및 2)가 합계 유량이 조작량(Vq)에 따라서 연속적으로 변화하게끔 각각 액체를 토출하도록 제1 및 제2 속도 신호(V1 및 V2)를 상기 조작량(Vq)을 기초로 작성하여 상기 제1 및 제2 가변 유량 제어 장치(1 및 2)로 각각 출력하는 조작량 분배부(51)를 구비하는 것을 특징으로 하는 합류 제어 시스템.A first variable flow rate control device 1 capable of discharging the liquid by controlling the flow rate on the first discharge line 10,
A second variable flow rate control device 2 capable of discharging the liquid by controlling the flow rate to the second discharge line 20 joined to the first discharge line 10;
A check valve (6) provided in the second discharge line (20) such that the flow from the second variable flow control device (2) to the first discharge line (10) is in a forward direction;
A pressure sensor 7 detecting a pressure of the first discharge line 10,
Receiving a signal indicating a pressure command Pi, a flow rate command Qi, and a detected pressure from the pressure sensor 7, the pressure and flow rate according to the pressure command Pi and the flow rate command Qi are received. A pressure flow controller 40 for outputting an operation amount Vq for obtaining
When the operation amount Vq is received from the pressure flow rate control unit 40 and the operation amount Vq is equal to or less than a predetermined set value, the first variable flow rate control device 1 continuously changes the flow rate according to the operation amount Vq. While discharging the liquid to be discharged, the first and second speed signals V1 and V2 are generated based on the operation amount Vq so that the second variable flow control device 2 does not discharge the liquid. And output to the second variable flow control devices 1 and 2, respectively, and when the manipulated variable Vq exceeds the set value, the first and second variable flow control devices 1 and 2 total flow rate. The first and second variable flow rate control devices (1) and the second speed signal (V1 and V2) are created based on the manipulated value (Vq) to discharge the liquid so as to continuously change in accordance with the manipulated value (Vq). And a manipulated variable distributor 51 for outputting to 1 and 2), respectively. Control systems that join.
상기 압력 명령(Pi), 상기 유량 명령(Qi), 및 상기 압력 유량 제어부(40)로부터의 조작량(Vq)을 나타내는 신호에 기초하여, 압력 유량 특성도에 있어서의 압력 오버라이드의 컷오프 특성을 설정하고, 이 컷오프 특성이 부여된 압력 명령을 출력하는 컷오프 특성 설정부(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 합류 제어 시스템.The method of claim 1, wherein the pressure flow control unit 40,
Based on the pressure command Pi, the flow rate command Qi, and a signal indicating the operation amount Vq from the pressure flow rate control unit 40, the cutoff characteristic of the pressure override in the pressure flow rate characteristic diagram is set; And a cutoff characteristic setting section (41) for outputting a pressure command to which the cutoff characteristic has been applied.
<수학식 1>
<수학식 2>
여기서, Pi_C는 컷오프 특성이 부여된 압력 명령,
Vq는 상기 압력 유량 제어부(40)로부터 출력되는 조작량,
Pi는 압력 명령,
Qi는 유량 명령,
CF는 미리 정해진 상수이며, 컷오프 폭을 나타냄.7. The joining control system according to claim 6, wherein the cutoff characteristic setting section (41) calculates a pressure command to which the cutoff characteristic is given by the following equations (1) and (2).
<Equation 1>
&Quot; (2) "
Where Pi_C is the pressure command given the cutoff characteristic,
Vq is the operation amount output from the pressure flow control unit 40,
Pi is the pressure command,
Qi is the flow rate command,
CF is a predetermined constant and represents the cutoff width.
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