JPS61268883A

JPS61268883A - 液圧装置の回転速度制御用回路装置

Info

Publication number: JPS61268883A
Application number: JP61105026A
Authority: JP
Inventors: ペーター・ラインハルト; カール・ヘスデルファー
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1985-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1986-11-28
Also published as: DE3516768C2; DE3516768A1; US4726187A

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】［産業上の利用分野コこの発明は、速度を設定するための液圧装＠調整用操作
装置と、速度実際値と任意に設定可能な速度所望値が装
置に結合されたピックアップによって供給され、前記操
作装置を駆動するための制御信号を発生する速度制御装
置とを備えている液圧装置、特に圧力ラインに連結され
た２次的に制御される液圧装置の回転速度を制御するた
めの回路装置に関する。

［従来の技術］もしも装置の速度制御が電気的にも行われるならば（例
えば西ドイツ特許Ｐ３４４１１８５号明ｍｓ参照）、電
子的速度制御［Ｉ装置は速度の所望値およびタコメータ
またはその他のピックアップ装置中で発生された液圧装
置の速度の実際値を供給される。速度制御装置にはピボ
ット角調整装置が連結されている。負荷を駆動するモー
ターとして動作する液圧装置のピボット角は吸収量を決
定する。装置に供給されている動作圧力が一定の間はエ
ンジンのトルクはピボット角に比例している。

調整は制ｍ１１石および機械的フィードバックを備えた
液圧弁によって、またはサーボ弁および電気的フィード
バックによって行われることができる。

もしも負荷が速度制御装置において加速されるべきであ
るならば、出力信号（操作きれた変数）が発生され、そ
れはモーターのピボット角を増加させ、したがってモー
ターのトルクを増加させる。

負荷トルク、モーター損失およびモータートルクの瞬時
値の間の差は駆動のための加速モーメントとして利用さ
れる。加速、すなわち負荷の速度の増加は、モーターの
最大ピボット角は速度所望値の対応する予定設定におい
て生じ、小さな負荷モーメントおよび小さな質量により
駆動の最大加速が得られるようにトルクの差および加速
されるべき質量に依存する。そのような場合に駆動速度
の増加はあまりにも急激に生じる。モーターのピボット
角の調整時間は任意の所望の量に短縮することはできな
いから、モーターのピボット角が減少されることができ
る時間によって駆動は所望速度よりはるかに上の速度に
到達する。したがって、速度の著しいオーバーシュート
が生じ、所望速度に到達するまでに長い設定時間が必要
になる。

［発明の解決すべき問題点］この発明の解決すべき問題点は、駆動が負荷に応じて加
速され、それによって速度の前記のような変動が回避さ
れるように液圧装置の制御特性を改善し、設定時間を減
少させることにある。

［問題点解決のための手段］この問題は、冒頭に述べた形式の装置において、速度制
御装置の出力信号は入力量に比例する成分と入力層を積
分した成分とを含んでおり、前記操作装置の位置に比例
する測定された変数から制限信号が形成され、この制限
信号は予め定められた基本値と、この基本値に加算され
た測定された変数に比例する傾斜信号とよりなり、前記
制限信号は速度制御装置の出力信号に重畳されることを
特徴とする液圧装置の回転速度を制御するための回路装
置によって解決される。

この発明によれば、制限信号が形成され、それは駆動に
おいて存在し、連続的に変化する負荷状態に従う。制限
信号は予め設定された固定値と傾斜信号とからなる。し
たがって、制御装置出力量は予め定められた帯域幅内に
おいて急速に変化することができ、そのため速度制御に
対する対応する迅速な反応が生じる。もしも実際値と所
望値との間の速度差を等化するために制御装置出力量の
急激な変化により駆動できない場合には、帯域幅は所望
速度に到達するまで傾斜信号によってさらに増加される
。

［実施例］以下、図面を参照にしてこの発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図において、ポンプおよびモーター動作のためにゼ
ロ点を越えて両側の調整範囲に調整可能であり、可変容
量およびピボットを有している液圧装置１は圧力を印加
する圧力ライン２と連結され、負荷３および速度の実際
値信号を発生するタコメータ４に結合されている。装ｗ
１のピボット角は操作シリンダー６のピストン５によっ
て調整される。このためにピストン５はサーボ弁７によ
り流体を供給される。サーボ弁７は駆動装置８を介して
電気的に付勢され、その駆動装置８に位置制御装置の出
力信号が供給される。位置制御装置の出力信号はライン
１５に存在する速度制御回路回路の出力信号および変位
センサまたはピックアップ１６によって計測された位置
実際値から構成される装置制ＷＪ装置を構成している差
動増幅器２４において、２ｆｉｌの値は比較され制御回
路は２個の値を一致するように動作する。

速度制御Ｉ＠出力信号は負荷３により所望される予定の
トルクにおいて装置１の容量の吸収または放出によって
所望の速度に到達するように装置１のピボット角を調整
する。装置１の回転の方向は速度所望値によって予め決
定される。負荷３の加速および駆動において装置１はモ
ーターとして動作する。減速または負荷からの駆動にお
いてはゼロ点を越えて他の調整範囲に移動し、負荷によ
って駆動されるポンプとして動作し、圧力ライン２に流
体または動作媒体を放出する。

図示の速度制御装置は、差動増幅器１０、増幅器１１、
乗算装置１２、積分装置１３および合算装置１４により
構成され、その差動増幅器１０にタコメータ４の速度実
際値および速度に対して任意に選択された所望値が供給
される。合算装置１４において増幅器１１の出力量の比
例成分と積分装置１３の積分成分とは加算され、それに
よって速度ＩＩＪＩＩｌ装置の出力信号がライン１５上
に生じる。増幅器１１は差動増幅器１０の実際値と所望
値との間の速度差に比例する信号を出力し、積分装［１
３は速度差を積分して傾斜して上昇する信号を与える。

乗算装置１２においては、比例成分の大きさが変化され
ることができる。速度制御装置中で形成される信号は図
に時間に対する出力として示されている。

装［１のピボット角は変位ピックアップ１６によって測
定される。フォロウ・アップ（ｆｏｌｌｏｗ　　ｕｐ）
・ループは絶対値形成袋［１７、傾斜形成装置１８、合
算装置１９およびそれぞれ積分装置１３および合算装３
１１４に接続された制限装置！（リミタ−）　２２．２
３より構成されている。装置１のピボット内用の変位ピ
ックアップ１６によって供給された信号はモーターまた
は負荷に対応するピボット角に応じて正にも負にもなる
ことができる。絶対値形成装置１７においてはそれ故信
号はその極性に無関係にただ一つの極性を有する信号、
すなわち絶対値に変換される。絶対値形成装置ｆ１７の
出力信号は傾斜形成装＠１８に供給され、その出力信号
は予定の傾斜を有する傾斜信号であり、傾斜信号の到達
した特定振幅は積分時間に比例するが、常に入力信号と
同じ大きさに到達する傾向がある。

ピボット角が傾斜形成装置のタイムベースよりも迅速に
旋回すると、傾斜形成＠面だけが決定さる。もしも例え
ば傾斜形成装置のタイムベースが１０−３で１％であり
、ピボット角が１００ｗ＋ｓ中に０から５０％変化する
ならば、傾斜形成装置の出力における信号は０．５Ｓ中
に０から５０％変化する。何故ならば傾斜形成装置は優
先性を有するからである。もしも、ピボット角が１Ｓ中
に０から５０％変化するならば、傾斜形成装置の出力に
おける信号は１Ｓ中にＯから５０％変化する。

傾斜信号は合算装［１９の一方の入力に供給され、ポテ
ンシオメータ２０に設定された固定値は合算装置１９の
他方の入力に供給される。したがって合算装置１９の出
力は、利用できる帯域幅を有する速度制御装置が速度実
際値に到達することができないとき図に示すような形態
を有する。ポテンシオメータ２０に設定された電圧は負
荷３を加速するために所望される過剰トルクを決定し、
装置１のピボット角中の急俊な増加において速度所望値
の増加を生じる。すなわち、負荷の最大加速を決定する
。

それにおいて、もしも速度所望値が傾斜信号に応じて到
達されないならば、ピボット角のもつと遅い調整および
、したがってトルクの増加が行われる。

合算装置１４の出力信号の振幅は制限装置１２２．２３
中で制限される。制限装置２２．２３は両極性であり、
したがって積分＠＠１３および合算装置１４の出力信号
を速度１１Ｊｔｌｌ装置の出力信号の両方制御範囲中で
制限する。制限装置２２によって積分装置１３の出力信
号は制限装置２２によって決定された特定の値より大き
くなることはない。同様にライン１５に与えられる合算
装＄１１４の出力信号は制限装置２３によって決定され
た特定の大きさに信号が制限される。

合算装置ｔ９の出力信号は特定されたピボット角に対す
る傾斜信号プラス固定的に設定された基本値の形態でピ
ボット角の瞬間的実際値を表わすから、合算装置１９は
特定の制御装置帯域幅を決定し、それはピボット角の増
加と共に増加し、ピボット角の減少と共に減少する。こ
の回路によれば、所望値と実際値との間の増幅器１０に
入力されたある速度差において、合算装置１４の出力量
はポテンシオメータ２０で設定された基本値まで急激に
増加され、対応するモーターの加速を行なう。その後、
制御装置出力信号は所望の速度に到達するまで傾斜形成
装置１８によって供給された傾斜信号に従ってさらにゆ
っくりと増加する。その結果、速度差が存在するとき、
まずピボット角の増加の方向に急速な反応が行われ、第
２に、その後で制御装置出力信号がゆっくりと所望値ま
で増加し、そのため過度に急速な加速によるオーバーシ
ュートを避けることができる。

乗算装置１２の乗算係数は装置１のピボット角に応−じ
て変化する。このために合算装置２５が量形成装置１７
の出力に接続され、この合算装置２５の出力が乗算装置
１２に供給される。ピボット角ゼロにおいて、その比例
増幅率はポテンシオメータ２６の設定値に依存する。ピ
ボット角が増加すると、増幅率は増加する。その結実装
Ｉの小さなピボット角において、増幅率は制御装置出力
信号の比例成分の最小増幅率以下に低下することはない
。速度制御装置比例分枝ヘビポット角をフィードバック
することによって、制御量は増加する。何故ならば、ピ
ボット角は負荷の大きさの尺度であり、制御回路中の比
例成分の到達できる最大増幅率は負荷によるからである
。それ故大きなピボット角に対しては、比例成分は乗算
装置１２中で増加される。

スイッチ２７によって速度制御装置を付勢することがで
きる。スイッチ２７が図示の位置にあるとき、ライン１
５上の出力信号はゼロに制限される。スイッチ２７の付
勢によって制御装置は動作可能になる。

絶対値形成装置１７のための制御変数として変位ピック
アップが設けられていない液圧内にお（Ｘでは、ライン
１５上の出力信号も使用できる。

速度０が装置１１に予め設定されている場合でさえも、
非常に小さいものではあるが差信号は増幅器１０の出力
に必ず生じる。この信号は、速度制御が応答するる農に
到達するまで比較的長い時間にわたって積分装置１３に
よって加算される。これは他の援助なしに、例えば静止
状態におけるブレーキ結合なしに長い時間静止状態にあ
るような駆動には好ましくない。そのような−例は速度
Ｏが予め設定されているとき負荷が安全かつしっかりと
保持されるウィンチ駆動である。

第２図は、第１図と同一の部分には同一の符号を付して
いる。第１図との相違は積分装置１３としての演算増幅
器の代わりに電気機械的積分＠１１１３′と、直流モー
ター３２とが設けられていることである。この電気機械
内積分装［１３−はボテンシオメータ３０を備え、その
タップ３１は合算袋［１４の入力に電気的に接続されて
いる。直流モーター３２は歯車袋Ｈ３３によってタップ
３１を機械的に調整し、変換装置または駆動装置３４を
介して差動増幅器１０に接続されている。

モーター３２とポテンシオメータ３０との組合わせは積
分特性を有している。何故ならば、タップ３１における
電圧はモーターが運動している間は連続的に変化するか
らである。しかしながら、もしも増幅器１０によって供
給されている差信号が予定値よりも小さくなれば、モー
ターはスタートできなくなり、したがってタップ３１の
調節も行われない。

第１図のものに比較して、ポテンシオメータ３０のタッ
プ電圧は変化せず、したがって変換装置３４に供給され
る入力信号がモーター３２のスタートに必要な電圧より
小さい間は装置１は動作できない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の液圧装置の回転速度制御
用の回路装置の概略図を示し、第２図は第２の実施例を
示す。１・・・液圧装置、２・・・圧力ライン、３・・・負荷
、４・・・タコメータ、５・・・ピストン、６・・・付
勢シリンダー、１・・・サーボ弁、８・・・駆動装置、
１ｏ・・・差動増幅器、１１・・・増幅器、１２・・・
乗算装置、１３・・・積分装置、１４、１９．２５・・
・合算装置、１７・・・絶対値形成装置、１８・・・傾
斜形成装置、２２．２３・・・制限装置、３２・・・モ
ーター、３３・・・歯車装置、３４・・・変換装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）速度を設定するための液圧装置調整用操作装置と
、速度実際値と任意に設定可能な速度所望値が装置に結
合されたピックアップによつて供給され、前記操作装置
を駆動するための制御信号を発生する速度制御装置とを
備えている液圧装置の回転速度を制御するための回路装
置において、前記速度制御装置の出力信号は入力量に比
例する成分と入力量を積分した成分とを含んでおり、前
記操作装置の位置に比例する測定された変数から制限信
号が形成され、この制限信号は予め定められた基本値と
、この基本値に加算された測定された変数に比例する傾
斜信号とよりなり、前記制限信号は速度制御装置の出力
信号に重畳されることを特徴とする液圧装置の回転速度
を制御するための回路装置。
（２）制限信号が、傾斜形成装置と、傾斜形成装置によ
つて発生され瞬間的な被制御変数に比例する傾斜信号と
ポテンシオメータに設定された基本値との合算装置と、
速度制御装置の積分装置の出力に接続された制限装置と
、速度制御装置の比例および積分成分用の合算装置の出
力に接続された制限装置とを具備しているフォローアッ
プ・ループ中で形成されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の回路装置。
（３）被制御変数に対して絶対値形成装置が設けられ、
それにおいて被制御変数の極性に関係なく、傾斜形成装
置に供給される単極性信号が形成されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の回路装置。
（４）制限装置の振幅制限装置であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項記載の
回路装置。
（５）速度制御装置の比例成分を形成する増幅器に乗算
装置が接続され、それによつて被制御変数に応じて比例
成分が変化されることができることを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項記載の回路装
置。
（６）被制御変数が合算装置を介して乗算装置に接続さ
れ、調整の増加においてより大きな信号が乗算装置に供
給されることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
回路装置。
（７）被制御変数が装置の操作装置におけるピックアッ
プによつて発生されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項乃至第６項のいずれか１項記載の回路装置。
（８）被制御変数として速度制御装置の制限された出力
信号が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項乃至第６項のいずれか１項記載の回路装置。
（９）積分装置がモーターとポテンシオメータとより構
成され、そのポテンシオメータのタップはモーターによ
つて調整可能であり、そのタップは合算装置に接続され
、モーターは差動増幅器に接続され、この増幅器におい
て速度の所望値および実際値から制御変位に対する信号
が形成されることを特徴とする特許請求の範囲第２項乃
至第８項のいずれか１項記載の回路装置。