JPH02146303A - アクチュエータ制御装置 - Google Patents

アクチュエータ制御装置

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JPH02146303A
JPH02146303A JP1117636A JP11763689A JPH02146303A JP H02146303 A JPH02146303 A JP H02146303A JP 1117636 A JP1117636 A JP 1117636A JP 11763689 A JP11763689 A JP 11763689A JP H02146303 A JPH02146303 A JP H02146303A
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JP
Japan
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fluid
flow
actuator
differential pressure
orifice
Prior art date
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Pending
Application number
JP1117636A
Other languages
English (en)
Inventor
Howard J Lambers
ハワード・ジェイ・ランバース
Michael D Herder
マイケル・ディー・ハーダー
Richard P Heintz
リチャード・ピー・ハインツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pneumo Abex Corp
Original Assignee
Pneumo Abex Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Pneumo Abex Corp filed Critical Pneumo Abex Corp
Publication of JPH02146303A publication Critical patent/JPH02146303A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87169Supply and exhaust

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

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】 本発明は可変圧力ゲインを有する流体制御弁に関するも
のである。更に特定すれば、本発明は、弁ゼロ領域辺り
で制御弁の原型の高圧力ゲインを確保してアクチュエー
タ感度限界要件に合致しかつ弁ゼロ領域の外側で圧力ゲ
インを低減するアクチュエータ制御装置に関するもので
ある。このような制御弁は、特に単一の航空機飛行制御
装置又は類似のものに取り付けられた2個又はそれ以上
の別個の独立したアクチュエータの間の対抗する影響力
を低減するために使用することが意図されている。
航空機用飛行制御装置に余剰の飛行制御アクチュエータ
を設けてアクチュエータの1個が誤作動又は故障したと
き、装置が残りのアクチュエータを使用して正しく機能
することができるようにするのは、−船釣なやり方であ
る。このような余分の飛行制御アクチュエータ間の対抗
する影響力(以後“筆力”と呼ぶ)はタンデム型同期制
御弁又はアクチンエータ間の影響力争いの機械的又は電
気的検出及びフィードバック補正により一般には制御さ
れてきた。しかし、大抵のフィードバック概念は、2個
又はそれ以上の別個の独立したアクチュエータが単一の
航空機飛行制御面の動作を制御するために使用されると
き、影響力争いに関するクロスチャンネル情報が独立の
アクチュエータの間で共有されることができないと言う
意味でこの目的に使用されることはできない。
別個の独立のアクチュエータ間の影響力争いを軽減する
か又は制御する為の一般に認められている一方法は制御
弁からアクチュエータに通じる荷重制御通路の間にオリ
フィスを設けてアクチュエータ制御弁の圧力ゲインを低
減することである。
これは制御弁の硬直性を効果的に軽減し、かつそれによ
りアクチュエータの影響力争いを軽減する。
しかし、これは又弁ゼロ領域辺りで圧力ゲインを低下さ
せる。それは、非常に小さい入力命令でアクチュエータ
を動かしてアクチュエータ感度限界要件に合致すると言
う制御弁の能力を減少させる望ましくない効果を持つ。
本発明においては、アクチュエータ制御装置が設けであ
る。アクチュエータ制御装置は弁ゼロ位置迄りの領域で
制御弁の原型の高圧力ゲインを確保してアクチュエータ
感度限界要件に合致し、かつ弁ゼロ領域の外側の領域で
より低い圧力ゲインを与えて単一の飛行制御面又は類似
のものの動作を制御するために使用されている2個又は
それ以上の別個の独立したアクチュエータ間の影響力の
争いを軽減する。これは、2個の並列に固定したオリフ
ィスを流体制御弁のモータ管接続口の間に設け、更にそ
れぞれのオリフィスと直列に逃がし弁を設けて低差圧で
はオリフィスを通る流体流れを閉塞することにより達成
される。それにより、オリフィスと逃がし弁は、ゼロ位
置迄りの領域で制御弁の原型の高圧力ゲインを確保し、
かつ弁ゼロ領域の外側で制御弁圧力ゲインを低減して制
御弁の硬直性を軽減しそれによりアクチュエータの影響
力争いを軽減する。逃がし弁の開口圧力はアクチュエー
タ感度限界要件に必要とされる圧力より上に設定される
。そのため、制御弁が弁ゼロ領域の外側に来るまで、逃
がし弁は開かないので、制限された流れがそれぞれのオ
リフィスを流れるのを許容せず制御弁の圧力ゲインの低
減の原因とならない。結果となる制御弁の圧力ゲインは
オリフィス寸法と逃がし弁開口圧力とに依存して可変す
る。
添付図面を参照し、例を挙げて、本発明の実施例を以下
に説明する。
第1図は本発明に係るアクチュエータ制御装置lを図解
的に示している。アクチュエータ制御装置1は2段式電
気−液圧型弁等の適当な型式の制御弁2を含む。2段式
電気−液圧型弁ではそのそれぞれの管接続口に種々の流
体通路が接続されている。ここに開示されている実施例
では、制御弁2は流体圧供給通路4と連通ずる圧力入力
管接続口3と、1対の荷重制御通路7,8と連通ずる1
対のモータ管接続口5.6と、並びに戻り通路10と連
通ずる戻り管接続口9を有する。流体圧供給通路4は勿
論高圧液圧用流体の適当な流体源に接続され、戻り通路
lOは図示していない流体溜めに接続される。一方、荷
重制御通路7,8は図示のとおり流体アクチュエータ1
5の荷重制御管接続口11、12に接続されている。
制御弁2は既知の方法で例えば弁ゼロ位置と2個の運転
位置のいずれかのとの間で作動される。
尚、弁ゼロ位置では荷重制御通路7,8への又はからの
流体流れは閉塞されてふり、2個の運転位置では流体ア
クチュエータ15への流体の流れを制御するため荷重制
御通路7.8のうちの1個は流体圧力供給通路4に接続
されており、他方の1個は戻り通路10に接続されてい
るか又はその逆である。2個又はそれ以上の別個の独立
したアクチュエータ15が並んで装着されかつ単一の航
空機飛行制御面に取り付けられてその動作を制御してい
る場合、2個のアクチュエータの間で影響力の争いが起
きる。各アクチュエータ制御装置の荷重制御通路7.8
間に1対の固定オリフィス17.18を通って相互に並
列な連通部を設けてアクチュエータ制御弁2の圧力ゲイ
ンを減少させることにより、本発明に係るアクチュエー
タ制御装置1はアクチュエータ間のこのような影響力の
争いを軽減(制御)する。しかし、それぞれのオリフィ
ス17.18を通る流体流れは圧力逃がし弁19.20
をそれぞれのオリフィス17.18と直列に設けること
により低い差圧では閉塞される。このような逃がし弁1
9゜20は制御弁2の原型の高圧力ゲインをゼロ位置辺
りで確保し、弁ゼロ位置辺りで非常に小さい入力命令で
アクチュエータ15を動かしてアクチュエータ感度限界
要件に合致する能力を制御弁2に与える。
逃がし弁19は、荷重制御通路8の差圧が逃がし弁19
の開口圧力を越えるときのみ、関連のオリフィス17を
通って荷重制御通路7.8の間に流体が流れるようにし
ている。逆に、逃がし弁20は、荷重制御通路7の差圧
は逃がし弁開口圧力を越えるときのみ、関連のオリフィ
ス18を通って流体が流れるようにされている。尚、望
ましくは両方の場合において開口圧力はアクチュエータ
感度限界要件の丁度上に設定されている。例えば、±7
.03kg/cm” (100psid)がアクチュエ
ータ感度限界要件に対して必要とされるとき、両逃がし
弁1肌20の逃がし弁開口圧力は8.44 kg/cm
’ (120psid)に設定されている。その場合、
8.44 kg/cm2(120psid)以上のアク
チュエータ荷重差圧は適当な逃がし弁19、又は20を
十分に開いて、開口圧力以上のアクチュエータ制御弁2
の圧力ゲインの減少をもららす。これはアクチュエータ
制御弁2の硬直性を効果的に低減し、それによりアクチ
ュエータの影響力の争いを軽減する。
アクチエエータ制御弁2の結果となる圧力ゲインはオリ
フィス17.18の寸法と逃がし弁19.20の開口圧
力に依存して可変である。本発明に係るアクチュエータ
制御弁2の典型的圧力ゲイン線図の例は第2図に図解的
に示しである。図示しているように、制御弁2の原型の
高圧力ゲインは閉止している逃がし弁19.20により
点AとBとの間の弁ゼロ位置の辺りの領域で確保されて
いる。しかし、アクチュエータ荷重差圧が逃がし弁19
.20のいずれかの開口圧力、この例では8゜44 k
g/am’ (120psid)を越えると直ちに、点
AとBとにより限定される弁領域の外側の制御弁2の圧
力ゲインは関連のオリフィス17.18により制御され
る。それは、圧力ゲインが初期的に比較的平坦な所で制
御弁の圧力ゲインの低減が生じ、次いで2乗効果で増加
する。この方法で、ゼロ領域のオリフィス17.18の
正常の比較的平坦な場所をマスキングすることにより、
逃がし弁19.20は制御弁2の感度限界を改善する。
前述のことから、明らかなことは本発明に係るアクチュ
エータ制御装置はゼロ位置辺りでアクチュエータ制御弁
の原型の高圧力ゲインを確保してアクチュエータ感度限
界要件に合致させ、更にアクチュエータ感度限界要件の
外側にある制御弁圧力ゲインを減少させて制御弁の硬直
性を効果的に軽減しそれによりアクチュエータの影響力
争いを軽減する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る可変圧力ゲインを有する流体制御
弁を含むアクチュエータ制御装置の好適例の部分的図解
断面図; 第2図は第1図の制御弁の典型的圧力ゲイン線図である
。 1・・・アクチュエータ制御装置 2・・・制御弁       3・・・圧力入力管接続
口4・・・流体圧供給通路   5,6・・・モータ管
接続ロア、8・・・荷重制御通路   9・・・戻り管
接続口10・・・戻り通路 11、12・・・荷重制御管接続口 15・・・アクチュエータ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. アクチュエータ制御装置において、1対の流体通
    路は流体がアクチュエータへ又はから流れるようにし、
    流れ制御弁手段は前記流体通路を流れる前記流体流れを
    制御し、オリフィス手段は制限された流れが前記流体通
    路間を流れるのを許容し、並びに前記オリフィス手段と
    直列に配設されている逃がし弁手段は前記流体通路間で
    の低差圧では前記オリフィス手段を流れる流体流れを閉
    塞し、かつ前記流体通路間でのより高い差圧では制限さ
    れた流れが前記オリフィス手段を流れるのを許容し、前
    記逃がし弁手段は前記より高い差圧より低い差圧で開く
    ように設定されている、ことを特徴とするアクチュエー
    タ制御装置。
  2. 2. 前記流体通路間には並列に結合された2個の前記
    オリフィス手段が存在し、並びに前記オリフィス手段に
    直列に2個の前記逃がし弁手段が存在し、前記より高い
    差圧が前記流体通路のうちの一方に存在するとき前記逃
    がし弁手段のうちの一方は制限された流体流れが前記オ
    リフィス手段のうちの一方を流れるのを許容し、並びに
    前記より高い差圧が前記流体通路の他方に存在するとき
    前記逃がし弁手段の他方は制限された流体流れが前記オ
    リフィス手段の他方を流れるのを許容する、ことを特徴
    とする請求項1に記載のアクチュエータ制御装置。
  3. 3. 前記制御弁手段は前記流体通路を流れる流体流れ
    を閉塞するための弁ゼロ位置を含み、前記制御弁手段は
    前記弁ゼロ位置辺りの領域で前記流体通路間に前記低差
    圧を与えるように作動し、かつ前記領域の外側で前記よ
    り高い差圧を与えるように作動し、並びに前記逃がし弁
    は前記低差圧では前記オリフィス手段を流れる流体流れ
    を閉塞してアクチュエータ感度限界要件に合致するため
    に前記弁ゼロ位置辺りの前記領域で前記制御弁手段の原
    型の高圧力ゲインを確保し、かつ前記流体通路の前記よ
    り高い差圧では制限された流体流れが前記オリフィス手
    段を流れるのを許容して前記領域の外側で前記流れ制御
    弁手段の圧力ゲインを低減する、ことを特徴とする請求
    項2に記載のアクチュエータ制御装置。
  4. 4. 前記逃がし弁手段は前記アクチュエータ感度限界
    要件の丁度上で開くように設定されていて、前記流体通
    路間の前記より高い差圧では制限された流れが前記オリ
    フィス手段を流れるのを許容する、ことを特徴とする請
    求項3に記載のアクチュエータ制御装置。
  5. 5. 流体アクチュエータと、流れ制御弁手段と、前記
    流体通路間に制限された流れを流すオリフィス手段とを
    備えるアクチュエータ制御装置であって、前記流れ制御
    弁手段は前記流体アクチュエータを前記流れ制御弁手段
    と連通する1対の流体通路を通って前記流体アクチュエ
    ータへ又はから流れる流体流れを制御し、更に前記流れ
    制御弁手段は弁ゼロ位置辺りで前記流体通路間で低差圧
    を与えるように作動しかつ前記弁ゼロ位置の外側の領域
    で前記流体通路間でより高い差圧を与えるように作動し
    、並びにアクチュエータ制御装置は、前記流体通路間の
    前記低差圧では前記オリフィス手段を流れる前記流体流
    れを閉塞して、アクチュエータ感度限界要件に合致する
    ために前記弁ゼロ位置辺りで前記制御弁手段の原型の高
    圧力ゲインを確保し、かつ前記流体通路間のより高い差
    圧では制限された流体流れが前記オリフィス手段を流れ
    るのを許容して前記より高い差圧では前記制御弁手段の
    圧力ゲインを低減する手段を備える、ことを特徴とする
    アクチュエータ制御装置。
  6. 6. 前記流体通路間の前記低差圧では前記オリフィス
    手段を流れる前記流体流れを閉塞して、アクチュエータ
    感度限界要件に合致するために前記弁ゼロ位置辺りで前
    記制御弁手段の原型の高圧力ゲンイを確保し、かつ前記
    流体通路間のより高い差圧では制限された流体流れが前
    記オリフィス手段を流れるのを許容して前記より高い差
    圧では前記制御弁手段の圧力ゲインを低減する前記手段
    は前記オリフィス手段と直列に配設された逃がし弁手段
    を備えることを特徴とする請求項5に記載のアクチュエ
    ータ制御装置。
  7. 7. 前記逃がし弁手段は前記アクチュエータ感度限界
    要件の丁度上で開くように設定されていることを特徴と
    する請求項6に記載のアクチュエータ制御装置。
  8. 8. 前記より高い差圧が前記流体通路の一方か又は他
    方に存在するとき、制限された流れが前記オリフィス手
    段の一方か又は他方を流れるのをそれぞれに閉塞しかつ
    許容するために、前記流体通路間に並列に接続された2
    個のオリフィス手段が存在し、かつ前記オリフィス手段
    の各々と直列に逃がし弁手段が存在する、ことを特徴と
    する請求項6に記載のアクチュエータ制御装置。
  9. 9. 前記逃がし弁手段は前記低差圧と前記より高い差
    圧の間の差圧で開くように設定されていることを特徴と
    する請求項6に記載のアクチュエータ制御装置。
  10. 10. 前記逃がし弁手段は前記低差圧の丁度上の差圧
    で開くように設定されていることを特徴とする請求項9
    に記載のアクチュエータ制御装置。
JP1117636A 1988-08-29 1989-05-12 アクチュエータ制御装置 Pending JPH02146303A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/237,081 US4843949A (en) 1988-08-29 1988-08-29 Fluid control valve with variable pressure gain
US237081 1994-05-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02146303A true JPH02146303A (ja) 1990-06-05

Family

ID=22892262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1117636A Pending JPH02146303A (ja) 1988-08-29 1989-05-12 アクチュエータ制御装置

Country Status (4)

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US (1) US4843949A (ja)
EP (1) EP0359354B1 (ja)
JP (1) JPH02146303A (ja)
DE (1) DE68904274T2 (ja)

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