JPH09133103A - 油圧制御装置 - Google Patents
油圧制御装置Info
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- JPH09133103A JPH09133103A JP29130395A JP29130395A JPH09133103A JP H09133103 A JPH09133103 A JP H09133103A JP 29130395 A JP29130395 A JP 29130395A JP 29130395 A JP29130395 A JP 29130395A JP H09133103 A JPH09133103 A JP H09133103A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力制御を可能とした油圧制御装置におい
て、簡易な構成で、正確な流量制御を可能とする油圧制
御装置を提供する。 【解決手段】 三方制御弁２のスプール１０の両端にテ
ーパ制御部１６、１８を形成し、このテーパ制御部１
６、１８を、Ｃポートに対してＰポートとＴポートを常
時同時に連通する摺動領域を有し、かつこのスプール１
０により絞られるＣポートとＰポート間の連通開口面積
とＣポートとＰポート間の連通開口面積をスプール１０
の摺動位置に応じて相反的に決定するように構成して、
流量制御において、ＣポートからＴポートに流れるブリ
ード流量をも考慮してＣポートの流量を同定することに
より正確な制御を行う。
て、簡易な構成で、正確な流量制御を可能とする油圧制
御装置を提供する。 【解決手段】 三方制御弁２のスプール１０の両端にテ
ーパ制御部１６、１８を形成し、このテーパ制御部１
６、１８を、Ｃポートに対してＰポートとＴポートを常
時同時に連通する摺動領域を有し、かつこのスプール１
０により絞られるＣポートとＰポート間の連通開口面積
とＣポートとＰポート間の連通開口面積をスプール１０
の摺動位置に応じて相反的に決定するように構成して、
流量制御において、ＣポートからＴポートに流れるブリ
ード流量をも考慮してＣポートの流量を同定することに
より正確な制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧アクチュエー
タの駆動を制御弁により制御する油圧制御装置におい
て、作動油の流量制御の精度を高める改良に関するもの
である。
タの駆動を制御弁により制御する油圧制御装置におい
て、作動油の流量制御の精度を高める改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】油圧アクチュエータとこれを駆動するポ
ンプの間に介装され、メータインおよびメータアウト制
御を行う油圧制御装置としては、例えば、本出願人によ
り特開平３−２９２４０２号公報において提案がなされ
ている。
ンプの間に介装され、メータインおよびメータアウト制
御を行う油圧制御装置としては、例えば、本出願人によ
り特開平３−２９２４０２号公報において提案がなされ
ている。
【０００３】これは、具体的には図６に示すようなもの
である。
である。
【０００４】ここで、スプール弁１００はスリーブ１０
２にスプール１０１を摺動自在に挿入してなり、スプー
ル１０１の一端には、メインポンプ１２５に接続された
ポンプポート１０５に臨むＶノッチ１０１Ａが形成さ
れ、また、スリーブ１０２には、油圧アクチュエータ２
００に接続される作動ポート１０３と、タンク１１５に
接続されるタンクポート１０４が形成される。
２にスプール１０１を摺動自在に挿入してなり、スプー
ル１０１の一端には、メインポンプ１２５に接続された
ポンプポート１０５に臨むＶノッチ１０１Ａが形成さ
れ、また、スリーブ１０２には、油圧アクチュエータ２
００に接続される作動ポート１０３と、タンク１１５に
接続されるタンクポート１０４が形成される。
【０００５】スプール弁１００は、スプール１０１の摺
動位置に応じて、作動ポート１０３とポンプポート１０
５間、または作動ポート１０３とタンクポート１０４間
を、選択的に連通するようになっている。
動位置に応じて、作動ポート１０３とポンプポート１０
５間、または作動ポート１０３とタンクポート１０４間
を、選択的に連通するようになっている。
【０００６】すなわち、スプール１０１が図中左方向に
変位すれば、作動ポート１０３とタンクポート１０４が
連通するとともに、作動ポート１０３とポンプポート１
０５の連通が遮断される。一方、スプール１０１が図中
右方向に変位すれば、作動ポート１０３とタンクポート
１０４の連通が遮断されるとともに、作動ポート１０３
とポンプポート１０５が連通する。
変位すれば、作動ポート１０３とタンクポート１０４が
連通するとともに、作動ポート１０３とポンプポート１
０５の連通が遮断される。一方、スプール１０１が図中
右方向に変位すれば、作動ポート１０３とタンクポート
１０４の連通が遮断されるとともに、作動ポート１０３
とポンプポート１０５が連通する。
【０００７】なお、スプール１０１の中立位置において
は、スプールランド１０１Ｃと作動ポート１０３との僅
かなアンダーラップのために、スリーブ１０２の内側に
はポンプポート１０５から作動ポート１０３へと、作動
ポート１０３からタンクポート１０４への微小な作動油
の流れが存在している。
は、スプールランド１０１Ｃと作動ポート１０３との僅
かなアンダーラップのために、スリーブ１０２の内側に
はポンプポート１０５から作動ポート１０３へと、作動
ポート１０３からタンクポート１０４への微小な作動油
の流れが存在している。
【０００８】ここで、スプール弁１００の弁開度は位置
センサ１１６により検出され、また、作動ポート１０３
の圧力とポンプポート１０５の圧力は、それぞれ圧力セ
ンサ１１７、１１８で検出され、これらの検出信号は、
コントローラ１２０へと入力される。コントローラ１２
０はこれらの検出信号に基づき演算を行い、あらかじめ
設定された作動ポート１０３の制御圧力または制御流量
の目標値と、実際の作動ポート１０３の圧力または流量
が一致するように、スプール１０１の摺動を電油変換弁
１１３を介してフィードバック制御する。
センサ１１６により検出され、また、作動ポート１０３
の圧力とポンプポート１０５の圧力は、それぞれ圧力セ
ンサ１１７、１１８で検出され、これらの検出信号は、
コントローラ１２０へと入力される。コントローラ１２
０はこれらの検出信号に基づき演算を行い、あらかじめ
設定された作動ポート１０３の制御圧力または制御流量
の目標値と、実際の作動ポート１０３の圧力または流量
が一致するように、スプール１０１の摺動を電油変換弁
１１３を介してフィードバック制御する。
【０００９】ところで、油圧制御装置では、圧力のメー
タイン制御が必要となる場合がある。例えば、パワーシ
ョベルの旋回押し付け掘削のように圧力を発生させなが
ら掘削する場合や、バケット背面を地面に押し付けなが
らするいわゆる転圧作業時などにおいては、圧力のメー
タイン制御が必要である。
タイン制御が必要となる場合がある。例えば、パワーシ
ョベルの旋回押し付け掘削のように圧力を発生させなが
ら掘削する場合や、バケット背面を地面に押し付けなが
らするいわゆる転圧作業時などにおいては、圧力のメー
タイン制御が必要である。
【００１０】このような要請に対して、上述の油圧制御
装置では、作動ポート１０３からタンクポート１０４へ
の微小な作動油の流れ（ブリード流量）があるため、圧
力のメータイン制御が可能となっている。すなわち、こ
のブリード流量により、作動ポート１０３の圧力がタン
クポート１０４に逃がされ、作動ポート１０３の負荷圧
がポンプポート１０５の圧力以下となるように制御する
ことができる。
装置では、作動ポート１０３からタンクポート１０４へ
の微小な作動油の流れ（ブリード流量）があるため、圧
力のメータイン制御が可能となっている。すなわち、こ
のブリード流量により、作動ポート１０３の圧力がタン
クポート１０４に逃がされ、作動ポート１０３の負荷圧
がポンプポート１０５の圧力以下となるように制御する
ことができる。
【００１１】ところで、このようにメータインの圧力制
御を積極的に行おうとする場合には、上述のスプール１
０１のアンダーラップを十分にとる必要がある。
御を積極的に行おうとする場合には、上述のスプール１
０１のアンダーラップを十分にとる必要がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアンダーラップ型のスプール弁１００で流量制御を
行おうとすると、負荷への供給流量、すなわち作動ポー
ト１０３を流れる実際の流量は、作動ポート１０３から
タンクポート１０４へと流出するブリード流量の変動に
ともなって変動してしまう。このため、作動ポート１０
３とポンプポート１０５の圧力差と、作動ポート１０３
とポンプポート１０５の連通開口面積から同定される作
動ポート１０３の同定流量は、ブリード流量を考慮しな
い限り、正確に実際の作動ポート１０３の流量とはなら
ない。
うなアンダーラップ型のスプール弁１００で流量制御を
行おうとすると、負荷への供給流量、すなわち作動ポー
ト１０３を流れる実際の流量は、作動ポート１０３から
タンクポート１０４へと流出するブリード流量の変動に
ともなって変動してしまう。このため、作動ポート１０
３とポンプポート１０５の圧力差と、作動ポート１０３
とポンプポート１０５の連通開口面積から同定される作
動ポート１０３の同定流量は、ブリード流量を考慮しな
い限り、正確に実際の作動ポート１０３の流量とはなら
ない。
【００１３】一方、この従来のスプール弁１００では、
ブリード流量を同定するための作動ポート１０３とタン
クポート１０４の連通開口面積は容易に把握できず、結
局、このようなアンダーラップ型のスプール弁による正
確な流量制御を困難なものとしていた。
ブリード流量を同定するための作動ポート１０３とタン
クポート１０４の連通開口面積は容易に把握できず、結
局、このようなアンダーラップ型のスプール弁による正
確な流量制御を困難なものとしていた。
【００１４】本発明は、このような問題点に着目し、メ
ータインの圧力制御を可能とした油圧制御装置におい
て、簡易な構成で、正確な流量制御を可能とする油圧制
御装置を提供することを目的とする。
ータインの圧力制御を可能とした油圧制御装置におい
て、簡易な構成で、正確な流量制御を可能とする油圧制
御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、負荷を駆動す
る油圧アクチュエータ側に接続するＣポートをポンプ側
に接続するＰポートまたはタンク側に接続するＴポート
に切換連通するようにした三方制御弁と、Ｐポートの圧
力を検出する手段と、Ｃポートの圧力を検出する手段
と、前記三方制御弁のスプールの位置を検出する手段
と、このスプールの駆動圧をコントロールするパイロッ
トバルブと、圧力制御においてＣポートの圧力が圧力指
令値と一致するように前記スプールの位置をコントロー
ルする手段とを備えた油圧制御装置において、前記三方
制御弁のスプールに制御部を形成し、この制御部をＣポ
ートに対してＰポートとＴポートを常時同時に連通させ
つつＣポートとＰポート間の連通開口面積とＣポートと
Ｔポート間の連通開口面積をスプールの位置に応じて相
反的に増減させる構成とし、流量制御においてＰポート
の圧力とＣポートの圧力とスプールの位置に基づいてＰ
ポートからＣポートへの流量およびＣポートからＴポー
トへのブリード流量から同定したＣポートの流量が流量
指令値と一致するように前記スプールの位置をコントロ
ールする手段を備えた。
る油圧アクチュエータ側に接続するＣポートをポンプ側
に接続するＰポートまたはタンク側に接続するＴポート
に切換連通するようにした三方制御弁と、Ｐポートの圧
力を検出する手段と、Ｃポートの圧力を検出する手段
と、前記三方制御弁のスプールの位置を検出する手段
と、このスプールの駆動圧をコントロールするパイロッ
トバルブと、圧力制御においてＣポートの圧力が圧力指
令値と一致するように前記スプールの位置をコントロー
ルする手段とを備えた油圧制御装置において、前記三方
制御弁のスプールに制御部を形成し、この制御部をＣポ
ートに対してＰポートとＴポートを常時同時に連通させ
つつＣポートとＰポート間の連通開口面積とＣポートと
Ｔポート間の連通開口面積をスプールの位置に応じて相
反的に増減させる構成とし、流量制御においてＰポート
の圧力とＣポートの圧力とスプールの位置に基づいてＰ
ポートからＣポートへの流量およびＣポートからＴポー
トへのブリード流量から同定したＣポートの流量が流量
指令値と一致するように前記スプールの位置をコントロ
ールする手段を備えた。
【００１６】
【作用】本発明では、三方制御弁のスプールの両端に制
御部を設け、この制御部は、常時Ｃポートに対してＰポ
ートとＴポートを同時に連通させるとともに、Ｃポート
とＰポート間の連通開口面積およびＣポートとＴポート
間の連通開口面積をスプールの位置に応じて相反的に増
減させるように形成される。これにより、圧力制御を可
能とするためブリード流量を生じさせているにもかかわ
らず、流量制御においては、このブリード流量は三方制
御弁のスプールの開度から同定され、ブリード流量を考
慮したＣポートの流量の正確な同定ができ、適切な流量
制御が可能となる。
御部を設け、この制御部は、常時Ｃポートに対してＰポ
ートとＴポートを同時に連通させるとともに、Ｃポート
とＰポート間の連通開口面積およびＣポートとＴポート
間の連通開口面積をスプールの位置に応じて相反的に増
減させるように形成される。これにより、圧力制御を可
能とするためブリード流量を生じさせているにもかかわ
らず、流量制御においては、このブリード流量は三方制
御弁のスプールの開度から同定され、ブリード流量を考
慮したＣポートの流量の正確な同定ができ、適切な流量
制御が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００１８】図１に示すように、油圧アクチュエータ１
はポンプＰにより駆動されるものである。この油圧アク
チュエータ１への作動油の供給回路には、三方流量圧力
制御弁２が介装されている。
はポンプＰにより駆動されるものである。この油圧アク
チュエータ１への作動油の供給回路には、三方流量圧力
制御弁２が介装されている。
【００１９】ここで、三方制御弁２は、図２に示すよう
に、スプール１０をスプール孔１１に摺動自在に挿入し
てなる。このスプール孔１１にはポート部１３が形成さ
れ、このポート部１３の対向面のスプール孔に沿った両
側には、ポート部１４、１５が形成されている。ここ
で、ポート部１３は油圧アクチュエータ１に接続するＣ
ポート（作動ポート）３に、ポート部１４はタンクＴに
接続するＴポート（タンクポート）４に、ポート部１５
はポンプＰに接続するＰポート（ポンプポート）５に、
それぞれ接続している。
に、スプール１０をスプール孔１１に摺動自在に挿入し
てなる。このスプール孔１１にはポート部１３が形成さ
れ、このポート部１３の対向面のスプール孔に沿った両
側には、ポート部１４、１５が形成されている。ここ
で、ポート部１３は油圧アクチュエータ１に接続するＣ
ポート（作動ポート）３に、ポート部１４はタンクＴに
接続するＴポート（タンクポート）４に、ポート部１５
はポンプＰに接続するＰポート（ポンプポート）５に、
それぞれ接続している。
【００２０】スプール１０の両端部にはテーパ状に加工
されたテーパ制御部１６、１８が形成され、スプール１
０のスプール孔１１に沿った摺動により、一方のテーパ
制御部１６がポート部１３と１４間（ＣポートとＴポー
ト間）の開口部１７を、他方のテーパ制御部１８がポー
ト部１３と１５間（ＣポートとＰポート間）の開口部１
９を絞り、開口部１７、１９における作動油の流通を制
御する。
されたテーパ制御部１６、１８が形成され、スプール１
０のスプール孔１１に沿った摺動により、一方のテーパ
制御部１６がポート部１３と１４間（ＣポートとＴポー
ト間）の開口部１７を、他方のテーパ制御部１８がポー
ト部１３と１５間（ＣポートとＰポート間）の開口部１
９を絞り、開口部１７、１９における作動油の流通を制
御する。
【００２１】なお、この三方制御弁２はアンダーラップ
型のものであり、スプール１０はＣポート３に対してＴ
ポート４とＰポート５を同時に連通する摺動領域を有し
ている。
型のものであり、スプール１０はＣポート３に対してＴ
ポート４とＰポート５を同時に連通する摺動領域を有し
ている。
【００２２】また、図１に示すように、この三方制御弁
２にはスプール１０の動きに合わせて摺動するピストン
部２１が形成され、このピストン部２１により小受圧面
積室２２と大受圧面積室２３が画成される。この小受圧
面積室２２にはポンプＰからの吐出圧が直接的に伝達さ
れる一方、大受圧面積室２３には前記吐出圧をパイロッ
トバルブ３０を介して調整した調整圧が伝達され、これ
らの圧力による力と、スプリング２４の作用力とのバラ
ンスに応じてスプール１０が変位するようになってい
る。
２にはスプール１０の動きに合わせて摺動するピストン
部２１が形成され、このピストン部２１により小受圧面
積室２２と大受圧面積室２３が画成される。この小受圧
面積室２２にはポンプＰからの吐出圧が直接的に伝達さ
れる一方、大受圧面積室２３には前記吐出圧をパイロッ
トバルブ３０を介して調整した調整圧が伝達され、これ
らの圧力による力と、スプリング２４の作用力とのバラ
ンスに応じてスプール１０が変位するようになってい
る。
【００２３】このスプール１０の開度を検出するために
は、ストロークセンサ３１が設けられている。また、Ｐ
ポート５の圧力（ポンプＰの吐出圧）を検出するために
第１の圧力センサ３２が設けられ、Ｃポート３の圧力
（油室アクチュエータの負荷圧力）を検出するために第
２の圧力センサ３３が設けられる。
は、ストロークセンサ３１が設けられている。また、Ｐ
ポート５の圧力（ポンプＰの吐出圧）を検出するために
第１の圧力センサ３２が設けられ、Ｃポート３の圧力
（油室アクチュエータの負荷圧力）を検出するために第
２の圧力センサ３３が設けられる。
【００２４】これらのセンサ３１、３２、３３からの検
出信号は、パイロットバルブ３０を駆動するためのパイ
ロットバルブ駆動回路３５およびコントローラ４０に入
力される。さらに、コントローラ４０では、これらの検
出信号と、図示されない操作器から入力される流量指令
値または圧力指令値に基づいて、流量または圧力制御の
ための三方制御弁２の弁開度が演算される。この結果、
駆動回路３５にコントローラ４０から三方制御弁の弁開
度指令信号が入力される。
出信号は、パイロットバルブ３０を駆動するためのパイ
ロットバルブ駆動回路３５およびコントローラ４０に入
力される。さらに、コントローラ４０では、これらの検
出信号と、図示されない操作器から入力される流量指令
値または圧力指令値に基づいて、流量または圧力制御の
ための三方制御弁２の弁開度が演算される。この結果、
駆動回路３５にコントローラ４０から三方制御弁の弁開
度指令信号が入力される。
【００２５】この弁開度指令信号にしたがって、パイロ
ットバルブ３０による大受圧面積室２３の圧力調整がな
され、これにより指定された流量または圧力が得られる
ようにスプール１０を変位させる。さらに、このときの
スプール１０の開度とＣポート３およびＰポート５の圧
力が検出され、これらのフィードバック信号により実際
の流量または圧力が演算され、最終的に指定流量または
指定圧力と実際のＣポート３の流量または圧力が一致す
るように、パイロットバルブ３０を介してスプール１０
の変位がフィードバック制御される。
ットバルブ３０による大受圧面積室２３の圧力調整がな
され、これにより指定された流量または圧力が得られる
ようにスプール１０を変位させる。さらに、このときの
スプール１０の開度とＣポート３およびＰポート５の圧
力が検出され、これらのフィードバック信号により実際
の流量または圧力が演算され、最終的に指定流量または
指定圧力と実際のＣポート３の流量または圧力が一致す
るように、パイロットバルブ３０を介してスプール１０
の変位がフィードバック制御される。
【００２６】ここで、Ｃポート３の実際の流量はスプー
ル１０の開度から決定される開口部１７、１９の開口面
積と、これらの開口部１７、１９の前後の圧力差から演
算で求めることができる。なお、Ｔポート４の圧力は大
気圧に解放されているものと考えればよい。
ル１０の開度から決定される開口部１７、１９の開口面
積と、これらの開口部１７、１９の前後の圧力差から演
算で求めることができる。なお、Ｔポート４の圧力は大
気圧に解放されているものと考えればよい。
【００２７】特に本発明では、スプール１０は両端に設
けたテーパ制御部１６、１８で開口部１７、１９を相反
的に絞り込みように構成されているので、このスプール
１０の開度の検出により、Ｃポート３とＰポート５を連
通する開口部１９の開口面積とともにＣポート３とＴポ
ート４を連通する開口部１７の開口面積を正確に知り得
る。このため、Ｐポート５からＣポート３へ流れる流量
からＣポート３からＴポート４へ流れるブリード流量を
差し引いた演算流量が目標流量と一致するようにスプー
ル１０の位置を制御することにより、実際にＣポート３
へ流れる流量を、正確に制御することができる。したが
って、本発明では、三方制御弁２をアンダーラップ型と
して圧力制御が行い得るにもかかわらず、このブリード
流量により流量制御の正確性が損なわれることはない。
けたテーパ制御部１６、１８で開口部１７、１９を相反
的に絞り込みように構成されているので、このスプール
１０の開度の検出により、Ｃポート３とＰポート５を連
通する開口部１９の開口面積とともにＣポート３とＴポ
ート４を連通する開口部１７の開口面積を正確に知り得
る。このため、Ｐポート５からＣポート３へ流れる流量
からＣポート３からＴポート４へ流れるブリード流量を
差し引いた演算流量が目標流量と一致するようにスプー
ル１０の位置を制御することにより、実際にＣポート３
へ流れる流量を、正確に制御することができる。したが
って、本発明では、三方制御弁２をアンダーラップ型と
して圧力制御が行い得るにもかかわらず、このブリード
流量により流量制御の正確性が損なわれることはない。
【００２８】つぎに作用を説明する。
【００２９】本発明で流量制御を行うときには、図３に
示すように、スプール１０の開度とＣポート３およびＰ
ポート５の圧力の検出結果がコントローラ４０に入力さ
れる。
示すように、スプール１０の開度とＣポート３およびＰ
ポート５の圧力の検出結果がコントローラ４０に入力さ
れる。
【００３０】コントローラ４０では、スプール１０の開
度から開口部１７、１９の開口面積と、Ｃポート３とＰ
ポート５の圧力差と、Ｃポート３とＴポート５の圧力差
がそれぞれ演算される。なお、Ｔポート４の圧力は大気
圧に解放されているとして計算すればよい。
度から開口部１７、１９の開口面積と、Ｃポート３とＰ
ポート５の圧力差と、Ｃポート３とＴポート５の圧力差
がそれぞれ演算される。なお、Ｔポート４の圧力は大気
圧に解放されているとして計算すればよい。
【００３１】さらに、コントローラ４０は、これらの演
算結果から、Ｃポート３とＰポート５間の流量と、Ｃポ
ート３とＴポート５間のブリード流量をそれぞれ同定す
る。ここで、この流量Ｑの同定は、流れの上流と下流の
圧力をそれぞれＰ1 、Ｐ2 、絞りの開口面積ＡX、流量
定数Ｃd、流体密度ρにより、 Ｑ＝（２／ρ）1/2Ｃd・ＡX（Ｐ1 −Ｐ2 ）1/2 として行われる。
算結果から、Ｃポート３とＰポート５間の流量と、Ｃポ
ート３とＴポート５間のブリード流量をそれぞれ同定す
る。ここで、この流量Ｑの同定は、流れの上流と下流の
圧力をそれぞれＰ1 、Ｐ2 、絞りの開口面積ＡX、流量
定数Ｃd、流体密度ρにより、 Ｑ＝（２／ρ）1/2Ｃd・ＡX（Ｐ1 −Ｐ2 ）1/2 として行われる。
【００３２】具体的には図４に示すように、コントロー
ラ４０は、検出信号として入力されたスプール１０の開
度Ｘｆ、Ｃポート３の圧力Ｐｃ、Ｐポート５の圧力Ｐｓ
から、Ｐポート５とＣポート３を連通する開口部１９の
開口面積ＡX1、Ｐポート５とＣポート３間の差圧ΔＰ1
の平方根、Ｐポート５とＣポート３間の流量係数Ｃ
d1と、Ｃポート３とＴポート５を連通する開口部１７の
開口面積ＡX2、Ｃポート３とＴポート５間の差圧ΔＰ2
の平方根（このときＴポート５の圧力ＰT＝０とす
る。）、Ｃポート３とＴポート５間の流量係数Ｃd2とを
演算し、これらからＰポート５とＣポート３間の流量
を、 ＱPC＝（２／ρ）1/2Ｃd1・ＡX1・（ΔＰ1）1/2 と同定し、また、Ｃポート３とＴポート５間の流量（ブ
リード流量）を ＱCT＝（２／ρ）1/2Ｃd2・ＡX2・（ΔＰ2）1/2 と同定する。
ラ４０は、検出信号として入力されたスプール１０の開
度Ｘｆ、Ｃポート３の圧力Ｐｃ、Ｐポート５の圧力Ｐｓ
から、Ｐポート５とＣポート３を連通する開口部１９の
開口面積ＡX1、Ｐポート５とＣポート３間の差圧ΔＰ1
の平方根、Ｐポート５とＣポート３間の流量係数Ｃ
d1と、Ｃポート３とＴポート５を連通する開口部１７の
開口面積ＡX2、Ｃポート３とＴポート５間の差圧ΔＰ2
の平方根（このときＴポート５の圧力ＰT＝０とす
る。）、Ｃポート３とＴポート５間の流量係数Ｃd2とを
演算し、これらからＰポート５とＣポート３間の流量
を、 ＱPC＝（２／ρ）1/2Ｃd1・ＡX1・（ΔＰ1）1/2 と同定し、また、Ｃポート３とＴポート５間の流量（ブ
リード流量）を ＱCT＝（２／ρ）1/2Ｃd2・ＡX2・（ΔＰ2）1/2 と同定する。
【００３３】最終的なＣポート３の演算流量Ｑの同定
は、このＰポート５からＣポート３へと流れ込む流量Ｑ
PCからブリード流量ＱCTを差し引いて行えばよい。
は、このＰポート５からＣポート３へと流れ込む流量Ｑ
PCからブリード流量ＱCTを差し引いて行えばよい。
【００３４】このＣポート３の演算流量Ｑと流量指令値
との比較に基づいて、コントローラ４０は制御演算を行
い、この制御演算にしたがったスプール１０の開度の制
御が、パイロットバルブ３０を介して行われる。すなわ
ち、Ｃポート３の流量を増加するには、図２においてス
プール１０を右方向に摺動させ、Ｐポート５からＣポー
ト３へと流れ込む流量を増やせばよく、流量を減少させ
るには、逆にスプール１０を左方向に摺動させ、Ｔポー
ト４へとブリードして逃げて行く流量を増やせばよい。
との比較に基づいて、コントローラ４０は制御演算を行
い、この制御演算にしたがったスプール１０の開度の制
御が、パイロットバルブ３０を介して行われる。すなわ
ち、Ｃポート３の流量を増加するには、図２においてス
プール１０を右方向に摺動させ、Ｐポート５からＣポー
ト３へと流れ込む流量を増やせばよく、流量を減少させ
るには、逆にスプール１０を左方向に摺動させ、Ｔポー
ト４へとブリードして逃げて行く流量を増やせばよい。
【００３５】このように調整されたＣポート３の流量
は、再びコントローラ４０により監視され、この新たな
Ｃポート３の流量の同定結果が流量指令値に等しくなる
ように、フィードバック制御が行われる。
は、再びコントローラ４０により監視され、この新たな
Ｃポート３の流量の同定結果が流量指令値に等しくなる
ように、フィードバック制御が行われる。
【００３６】以上のとおり、本発明ではスプール１０の
開度からＣポート３とＴポート５間の開口面積Ａ2が把
握され、ブリード流量ＱCTが正確に計算され得るので、
Ｃポート３の演算流量Ｑの同定が正確になされ、正確な
流量制御を行い得る。
開度からＣポート３とＴポート５間の開口面積Ａ2が把
握され、ブリード流量ＱCTが正確に計算され得るので、
Ｃポート３の演算流量Ｑの同定が正確になされ、正確な
流量制御を行い得る。
【００３７】一方、本発明において圧力制御を行うとき
は、図５に示すように、Ｃポート３の圧力が圧力センサ
３３により検出され、コントローラ４０において行われ
るこのＣポート３の圧力測定値と圧力指令値との比較に
基づく制御演算結果にしたがって、パイロットバルブ３
０がその弁位置を変化させる。これにより、三方制御弁
２のスプール１０を変位し、Ｃポートの圧力，すなわち
油圧アクチュエータの負荷圧力を制御する。
は、図５に示すように、Ｃポート３の圧力が圧力センサ
３３により検出され、コントローラ４０において行われ
るこのＣポート３の圧力測定値と圧力指令値との比較に
基づく制御演算結果にしたがって、パイロットバルブ３
０がその弁位置を変化させる。これにより、三方制御弁
２のスプール１０を変位し、Ｃポートの圧力，すなわち
油圧アクチュエータの負荷圧力を制御する。
【００３８】なお、Ｃポート３の圧力を上げるために
は、三方制御弁２のスプール１０を図２において右方向
へと摺動させ、開口部１９の開口面積を広げて開口部１
７の開口面積を狭めることで、Ｃポート３とＰポート５
間の流量を増大させつつ、Ｃポート３とＴポート４間の
流量を抑制すればよい。
は、三方制御弁２のスプール１０を図２において右方向
へと摺動させ、開口部１９の開口面積を広げて開口部１
７の開口面積を狭めることで、Ｃポート３とＰポート５
間の流量を増大させつつ、Ｃポート３とＴポート４間の
流量を抑制すればよい。
【００３９】一方、Ｃポート３の圧力を下げるために
は、スプール１０を左方向に摺動させて、Ｃポート３か
らＴポート４へと逃げるブリード流量を増大させればよ
い。このとき、本発明では、開口部１７は完全に閉じら
れることはなく、このブリード流量が常に流れ続けてい
るため、Ｃポート３の圧力をＰポート５の圧力以下の任
意の値にまで下げる圧力制御が可能となる。すなわち、
ブリード流量がなければＰポート５とＣポート３の開口
面積を狭めてもＣポート３の圧力はある程度以上は下が
らないが、Ｃポート３から作動油の一部をブリード流量
としてＴポート４へと逃がしてやれば、Ｃポート３の圧
力は最大でＴポート５の圧力（大気圧）程度にまで下げ
ることが可能となる。
は、スプール１０を左方向に摺動させて、Ｃポート３か
らＴポート４へと逃げるブリード流量を増大させればよ
い。このとき、本発明では、開口部１７は完全に閉じら
れることはなく、このブリード流量が常に流れ続けてい
るため、Ｃポート３の圧力をＰポート５の圧力以下の任
意の値にまで下げる圧力制御が可能となる。すなわち、
ブリード流量がなければＰポート５とＣポート３の開口
面積を狭めてもＣポート３の圧力はある程度以上は下が
らないが、Ｃポート３から作動油の一部をブリード流量
としてＴポート４へと逃がしてやれば、Ｃポート３の圧
力は最大でＴポート５の圧力（大気圧）程度にまで下げ
ることが可能となる。
【００４０】このように調整されたＣポート３の圧力
は、再びコントローラ４０により監視され、この新たな
Ｃポート３の圧力の測定結果が圧力指令値に等しくなる
ように、フィードバック制御が行われる。
は、再びコントローラ４０により監視され、この新たな
Ｃポート３の圧力の測定結果が圧力指令値に等しくなる
ように、フィードバック制御が行われる。
【００４１】このように、本発明は圧力制御に対応する
ため、アンダーラップ型の三方制御弁２を用いてブリー
ド流量ＱCTを生じさせているものの、スプール１０の位
置からこのブリード流量ＱCTは正確に把握されるので、
Ｃポート３の流量を正確に制御でき、結局、流量制御ま
たは圧力制御のいずれでも適切な制御をなし得る。
ため、アンダーラップ型の三方制御弁２を用いてブリー
ド流量ＱCTを生じさせているものの、スプール１０の位
置からこのブリード流量ＱCTは正確に把握されるので、
Ｃポート３の流量を正確に制御でき、結局、流量制御ま
たは圧力制御のいずれでも適切な制御をなし得る。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、三方制御弁のスプール
の両端に制御部を設け、この制御部は、常時Ｃポートに
対してＰポートとＴポートを同時に連通させるととも
に、ＣポートとＰポート間の連通開口面積およびＣポー
トとＴポート間の連通開口面積をスプールの位置に応じ
て相反的に増減させるように形成される。これにより、
圧力制御を可能とするためブリード流量を生じさせてい
るにもかかわらず、流量制御においては、このブリード
流量は三方制御弁のスプールの開度から同定され、ブリ
ード流量を考慮したＣポートの流量の正確な同定がで
き、適切な流量制御が可能となる。
の両端に制御部を設け、この制御部は、常時Ｃポートに
対してＰポートとＴポートを同時に連通させるととも
に、ＣポートとＰポート間の連通開口面積およびＣポー
トとＴポート間の連通開口面積をスプールの位置に応じ
て相反的に増減させるように形成される。これにより、
圧力制御を可能とするためブリード流量を生じさせてい
るにもかかわらず、流量制御においては、このブリード
流量は三方制御弁のスプールの開度から同定され、ブリ
ード流量を考慮したＣポートの流量の正確な同定がで
き、適切な流量制御が可能となる。
【図１】本発明の実施の形態を示す油圧回路図である。
【図２】同じく三方制御弁を示す図である。
【図３】同じく流量制御の様子を示す説明図である。
【図４】同じくコントローラによる演算流量の同定手順
をを示す説明図である。
をを示す説明図である。
【図５】同じく圧力制御の様子を示す説明図である。
【図６】従来の油圧制御装置を示す油圧回路図である。
１ 油圧アクチュエータ ２ 三方制御弁 ３ Ｃポート ４ Ｔポート ５ Ｐポート １０ スプール １６ テーパ制御部 １８ テーパ制御部 ３０ パイロットバルブ ３１ ストロークセンサ ３２ 圧力センサ ３３ 圧力センサ ４０ コントローラ Ｔ タンク Ｐ ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】負荷を駆動する油圧アクチュエータ側に接
続するＣポートをポンプ側に接続するＰポートまたはタ
ンク側に接続するＴポートに切換連通するようにした三
方制御弁と、 Ｐポートの圧力を検出する手段と、 Ｃポートの圧力を検出する手段と、 前記三方制御弁のスプールの位置を検出する手段と、 このスプールの駆動圧をコントロールするパイロットバ
ルブと、 圧力制御においてＣポートの圧力が圧力指令値と一致す
るように前記スプールの位置をコントロールする手段
と、 を備えた油圧制御装置において、 前記三方制御弁のスプールに制御部を形成し、 この制御部をＣポートに対してＰポートとＴポートを常
時同時に連通させつつＣポートとＰポート間の連通開口
面積とＣポートとＴポート間の連通開口面積をスプール
の位置に応じて相反的に増減させる構成とし、 流量制御においてＰポートの圧力とＣポートの圧力とス
プールの位置に基づいてＰポートからＣポートへの流量
およびＣポートからＴポートへのブリード流量から同定
したＣポートの流量が流量指令値と一致するように前記
スプールの位置をコントロールする手段を備えたことを
特徴とする油圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29130395A JPH09133103A (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 油圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29130395A JPH09133103A (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 油圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133103A true JPH09133103A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=17767154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29130395A Pending JPH09133103A (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 油圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09133103A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004270923A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-09-30 | Husco Internatl Inc | 電磁油圧比例制御バルブを制御するための速度に基づく方法 |
| WO2006054512A1 (ja) | 2004-11-16 | 2006-05-26 | Aida Engineering, Ltd. | プレス機械のダイクッション装置 |
| JP2010517764A (ja) * | 2007-02-12 | 2010-05-27 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を供給するためのモジュラー式システムおよびその圧力制御システム |
| JP2013196607A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Kayaba System Machinery Kk | 流量制御装置、及びそれを用いた流量試験装置 |
| JP2017053397A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 日本電産トーソク株式会社 | 油圧制御システム |
| CN106774469A (zh) * | 2008-06-11 | 2017-05-31 | 伊顿公司 | 自动调谐电动液压阀 |
| JP2020051623A (ja) * | 2019-12-16 | 2020-04-02 | 日本電産トーソク株式会社 | 油圧制御システム |
-
1995
- 1995-11-09 JP JP29130395A patent/JPH09133103A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004270923A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-09-30 | Husco Internatl Inc | 電磁油圧比例制御バルブを制御するための速度に基づく方法 |
| WO2006054512A1 (ja) | 2004-11-16 | 2006-05-26 | Aida Engineering, Ltd. | プレス機械のダイクッション装置 |
| JP2006142312A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Aida Eng Ltd | プレス機械のダイクッション装置 |
| US8127590B2 (en) | 2004-11-16 | 2012-03-06 | Aida Engineering, Ltd. | Die cushion device of pressing machine |
| JP2010517764A (ja) * | 2007-02-12 | 2010-05-27 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | ホットメルト接着剤その他の熱可塑性材料を供給するためのモジュラー式システムおよびその圧力制御システム |
| CN106774469A (zh) * | 2008-06-11 | 2017-05-31 | 伊顿公司 | 自动调谐电动液压阀 |
| JP2013196607A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Kayaba System Machinery Kk | 流量制御装置、及びそれを用いた流量試験装置 |
| JP2017053397A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 日本電産トーソク株式会社 | 油圧制御システム |
| JP2020051623A (ja) * | 2019-12-16 | 2020-04-02 | 日本電産トーソク株式会社 | 油圧制御システム |
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