JPS60260711A - 油圧制御装置の温度補償方式 - 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】 技術分野 この発明はサーボ項中器により駆動されるサーボ弁など
の油圧制御装置の温度補償方式に関する。

従来の技術 従来より工作機械、建設機械、大型プレス、巻上機など
各種の機械系負荷の位置決め制御、圧力制御、速度制御
などにサーボ弁制御により、油圧シリンダーや油圧モー
ターなどのアクチュエーターを目的の精度で速やかに追
従・駆動せしめる油圧サーボが広く用いられている。

第５図は従来の油圧サーボの１例を示すブロック図で油
圧シリンダによる機械系負荷装置への圧力制御例を示し
たものである。第５図において、指令装置１から設定油
圧Ｐｉに比例した入力電圧Ｖｉが与えられ、これと油圧
検出器７からの出力フィードバック電圧Ｖｒとの差Ｖｉ
−Ｖｒをサーボ増［１１器２で増１］シ、その出力電流
ｉをサーボ弁３へ印加するとサーボ弁３は電流ｉに応じ
て圧力を発生せしめ油圧シリンダ５を作動せしめ、油圧
シリンダ５は負荷装置６を駆動せしめる。

油圧シリンダ５の作動　油圧変化は油圧検出器７により
入力側にフィードバックさせ閉ループを構成させている
。

上記により設定油圧Ｐｉに油圧／リンダ−を速やかに追
従させることが出来る。尚、油圧検出器には従来ダイヤ
フラムで圧力を受け、ダイヤフラム」二に形成した感歪
抵抗体により歪を電気抵抗の変化として取り出す形式の
ものが広く用いられている。

しかしなから上記サーボ系に使用する作動／ｌ１１は第
６図（たて軸は対数目盛を示す）の如く、一般に周囲温
度によって油粘度が変化する特性があり、このためサー
ボ弁の動特性が影響を受け、追従性に均一性を欠く欠点
があった。

又、油圧検出器自体も出力感度ドリフトなと温度の影響
を受けるため、これらに対処しうる妥当な方式か望まれ
ていた。

発明の目的 それゆえ、本発明の目的は、油圧サーボ系において、周
囲温度により、作動油粘性が変化した場合にもサーボ系
の追従性を良好に保持せしめ、又油圧検出器の出力感度
′）！リフトをも補償しうる簡便な、油圧制御装置の温
度補償方式を提供することである。

発明の構成 本発明はサーボ弁と油圧検出器を有する油圧制御装置に
おいて、油圧検出器と一体に作成された？ＦＡ度検出器
を設けて、油圧・温度複合検出器となし、該油圧・温度
複合検出器で計測された油圧温度を用いて、マイクロコ
ンピュータ−なとから構成される、演算装置により油圧
検出器の出力の温度補償を行うと共にサーボ制御系の特
性のｊＬＩＩ庶補償をも行なうことを特徴とするもので
、設定曲圧、出力油圧および作動油粘度の温度特性から
サーボ増「１１器への最適入力量を演算装置により五次
算出して、サーボ弁を最適に制御しうるものである。

実施例 第１図は本発明における油圧制御装置の１ｍ度補償方式
の実施例を示すブロック図である。第１図太 においてメカ装置ＩＩから、油圧シリンダ出力油圧設定
値Ｐ１が演算装置１２に入力される。演算装置１２はマ
イクロコンピュータ−３１側部等で構成されている。

一方、油圧・温度複合検出器Ｉ８は油圧シリンダＩ６の
出力油圧Ｐに対応した１次圧力信号Ｐｓと、作動／ｌｌ
ｌ１見度Ｔ（近似値）を検出し、それぞれ電圧値として
演算装置１２に入力される。油圧検出器には温度による
出力感度ドリフトが生しるが、Ｐ＝ｆ（Ｐｓ、Ｔ）とな
るので、演算装置１２により増［１］器１３に必要な入
力から電圧をＶとしたとき、最適制御歩Ｉ数をＶ−９’
＜　（ｐ−ｐｊ）、Ｔ）とすると演算装置１２によりＰ
　＋　Ｐ　ｉ及ｄＴから電圧Ｖが算出できる。サーボ増
巾器１３は電圧Ｖを増巾し、その出力電流■をサーボ弁
１４へ印加すると、サーボ弁は電流Ｉに応じて圧力を発
生せしめ、油圧シリンダー１６を作動せしめ、負荷装置
１７を駆動する。

油圧シリンダー１６の出力油圧変化及び温度変化は油圧
温度複合検出器１８により演算装置１２にフィードバッ
クさせ閉ループを構成させている。

かくして上記油圧サーボ系は周囲温度Ｔが変化した場合
にもその温度を油圧・温度複合検出器より得られるため
、作動油粘度の温度特性に見合った制御電圧をサーボ増
１】器に加えることが容易にできる。又油圧検出器の出
力感度補償も演算装置により同様に可能である。

油圧・温度複合検出器１８の実施例を第２図に示す。第
２図は検出器要部の断面図を示しているが、２Ｉはステ
ンレスなどの金属ダイヤフラム、２２は樹脂、セラミッ
ク、ガラスなとからなる電気絶縁層、２３、２５．２７
は該絶縁層上に形成されたシリコン、ゲルマニウムなど
の感歪抵抗体を示す。感歪抵抗体２３．２５はダイヤフ
ラム２Ｉに生ずる歪を受ける歪検出部で歪による電気抵
抗変化を抵抗体２３．２５の両端電極２４．２［ｉより
取り出す。抵抗体２７はダイヤフラム２１の歪を受けな
い部分に形成された温度検出部で感歪抵抗体２３．２５
の温度（作動／ｄＩｔｍ度の近似値）を感知し、その電
気抵抗変化を抵抗体２７の両端電極２Ｂより取り出す。

抵抗体２３．２５．２７は同一ダイヤフラム−Ｌに形成
されており、小型化が容易である。

第３図は第２図におけるブリッジ回路接続例を示したも
ので３１．３２は感歪半導体抵抗、３３．３４は金属抵
抗、３５は該感歪半導体抵抗からなる感温抵抗体、３Ｇ
は定電流電源部を示している。

尚第３図においてブリッジ電圧出力零点の７１７１度補
償用の金属抵抗接続部分は図より省略しているが、ｂ、
８間のブリッジ出力電圧の零点温度補償は□充分とれて
いるものとする。又点線部３０は油圧・温度複合検出器
として一体化され、同一周囲温度で使用される部分を示
している。第５図においてＶ、　、　Ｖ、はブリッジ出
力電圧、及び感温抵抗体両端電圧をそれぞれ示す。

又第４図は第２図におけるブリソ／回路接続の他の実施
例を示す。第４図において４１．４２は感歪半導体抵抗
、４３．４４．４８は金属抵抗、４５は感温抵抗体、又
４７は定電圧電源部をそれぞれ示している。

第３図と同様、ブリッジ電圧出力零点の温度補償用の金
属抵抗接続部分は省略しているが、ｂ、ｄ間のブリッジ
出力電圧の零点温度補償は充分にしているものとする。

尚点線部４０は油圧・温度複合検出器として一体化され
、同一周囲温度で使用される部分を示している。第４図
において、Ｖｌ　＋　Ｖｌはブリッジ出力電圧、及び感
温抵抗体両端電圧をそれぞれ示す。Ｖ、　、　Ｖｌを第
１図演算装置１２に入力することにより、周囲温度が変
化した場合でも油圧サーボ系を良好に作動せしめ得る。

尚本実施例ではダイヤフラムが金属の場合を示したが、
ダイヤフラムにシリコン単結晶など半導体を用いた場合
にも同様に適用可能である。

又本発明実施例において感温抵抗体部に印加する電源は
感歪抵抗体用電源と共通きしたか、それぞれ別電源で駆
動することも可能である。

尚油圧サーボ系における作動／ｌｌ＋　？Ｈ瓜検出に独
立したｌ温度検出器を用いることはもちろん可能である
か、圧力検出器と複合せしめることにより小型化か可能
で簡便な構成かできる。

尚サーボ増１１１器１３は演算ｇｆｆｔ　Ｉ　２とサー
ボ弁１４のインターフェースとしての役割を果すもので
あるから、サーボ弁１４の種類により（例えばディジタ
ル型のサーボ弁等）その構成が変り得るし、更には演算
装置＋２、又はサーボ弁１４のとちらかにその機能を持
たせることも出来きる。

発明の効果 」二連の如く、本発明による油圧制御装置の温度補償方
式によれば油圧サーボ系で使用される作動油が周囲温度
の影響を受けてその粘性か変化した場合でも自動的にサ
ーボ系の動特性を演算補正して、良好な追従性を与える
ことが出来、又油圧→ノーーボ系に具備された圧力検出
器の出力感度ドリフトを補償することが出来、゛検出器
も小型で簡便なものとなる。

従って本発明は現在油圧サーボ弁が用いられている産業
分野において有効であるのみならず、現在サーボ弁の用
いられていない分野にサーボ弁を応用する場合（例えば
自動車のブレーキ油圧制御等）にも有効である。

【図面の簡単な説明】

′第１図は本発明の油圧制御装置の温度補償方式を示す
ブロック図、第２図は本発明の温度補償方式に使用する
油圧温度複合検出器の実施例の要部の断面図、第３図及
び第４図は、それぞれ第２図に於けるブリッジ回路接続
例を示す。 第５図は、従来の油圧サーボの１例のブロック図を示す
。 第６図は油圧サーボ系で使用する作動油の粘度の温度特
性を示すが、縦軸（対数目盛）は粘度、横軸（普通目盛
）は温度を示す。 １２・・・・・演算装置 １４・・・・・サーボ弁 １８・・・・・油圧・温度複合検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）サーボ弁と油圧検出器ををする油圧制御装置にお
   いて、油圧検出器と一体に作成された温度検出器を設け
   、該温度検出器で計測された温度を用いて油圧検出器の
   出力の温度補償を行うと共にサーボ制御系の特性の温度
   補償をも行うことを特徴とする油圧制御装置の温度補償
   方式。