(57)【要約】【課題】電力消費を抑えた油圧制御装置を提供する。【解決手段】モータで油圧ポンプを回転させることで油圧を供給する油圧制御装置は、前記油圧の指令値および検出値との差から速度指令値Ｖｃ’を出力する速度指令値演算器１４と、前記モータの速度検出値と前記速度指令値との差からトルク指令値を算出するトルク指令値演算器と、前記トルク指令値に基づいてモータの電流を制御する電流制御部と、を備える。前記速度指令値演算器１４は、前記油圧の検出値と指令値との差を比例・積分演算して仮速度指令値Ｖｃを算出し、前記仮速度指令値Ｖｃが０以上の場合には、当該仮速度指令値Ｖｃを前記速度指令値Ｖｃ’として出力し、前記仮速度指令値Ｖｃが０未満の場合には、値０を前記速度指令値Ｖｃ’として出力する、ことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータで油圧ポンプを回転させることで油圧を供給する油圧制御装置において、
前記油圧の指令値および検出値との差から速度指令値を出力する速度指令演算器と、
前記モータの速度検出値と前記速度指令値との差からトルク指令値を算出するトルク指令値演算器と、
前記トルク指令値に基づいてモータの電流を制御する電流制御部と、
を備え、
前記速度指令値演算器は、前記油圧の検出値と指令値との差を比例・積分演算して仮速度指令値を算出し、前記仮速度指令値が０以上の場合には、当該仮速度指令値を前記速度指令値として出力し、前記仮速度指令値が０未満の場合には、値０を前記速度指令値として出力する、
ことを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
モータで油圧ポンプを回転させることで油圧を供給する油圧制御装置において、
前記油圧の指令値および検出値との差から速度指令値を出力する速度指令値演算器と、
前記モータの速度検出値と前記速度指令値との差からトルク指令値を算出するトルク指令値演算器と、
前記トルク指令値に基づいてモータの電流を制御する電流制御部と、
を備え、
前記トルク指令値演算器は、前記モータの速度検出値と前記速度指令値との差を比例・積分演算して仮トルク指令値を算出し、前記仮トルク指令値が０以上の場合には、当該仮トルク指令値を前記トルク指令値として出力し、前記仮トルク指令値が０未満の場合には、値０を前記トルク指令値として出力する、
ことを特徴とする油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ユニットにおいて、油圧ポンプをインバータで駆動するモータの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ポンプにモータを連結し、モータを回転させることで油圧を供給する油圧ユニットにおいては、モータを一定速度で高速回転させ、油圧リリーフ弁等で所望の油圧に調整することが多い。この場合、リリーフ弁から油をリークさせているため、消費電流が大きい。また、モータを一定速度で高速回転させているため、騒音も大きい。そのため、油圧ポンプを駆動するモータの制御においては各種の試みがなされている。
【０００３】
図５に従来技術の油圧ポンプを駆動するモータの制御装置のブロック図を示す。油圧ポンプ１０と油圧シリンダ等の負荷１１を接続した油圧回路に取り付けられた油圧センサ１２の油圧検出値Ｐｄをフィードバック値として、上位制御装置１より出力された油圧指令値Ｐｃとの油圧偏差を減算器２により算出し、速度指令値演算器３が油圧偏差に基づき比例・積分制御により速度指令値Ｖｃを出力する。油圧ポンプを回転させるため連結したモータ９に取り付けられたモータ位置検出器８が検出した位置検出値を微分器１３が微分しモータの速度検出値Ｖｄを出力する。速度指令値Ｖｃとモータの速度検出値Ｖｄの偏差を減算器５により求め、速度偏差として出力する。該速度偏差に基づき、トルク指令値演算器６が比例・積分制御によりトルク指令値Ｔｃを出力する。該トルク指令値Ｔｃに基づき、インバータまでを含んだ電流制御器７がモータに電流を流し、モータを制御する。
【０００４】
この従来技術によれば、油圧センサで検出した油圧検出値に基づきモータを制御するため、モータの回転を必要最小限とでき、結果、消費電流を低減でき、また、騒音も小さくできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図５に示した従来技術においては、圧力を一定圧で保持している場合でも、負荷側に接続されているピストン等や油圧リリーフ弁等から油がリークしてしまうため、ほとんどがモータを動作させて油を供給する必要がある。しかし、負荷変動等により油圧検出値が油圧指令値を上回ると、速度指令値演算器はマイナスの速度指令値を出力し、モータが逆回転することになり、無駄な動作をすることになる。結果、無駄な動作をするため、電力も余分に消費するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の油圧制御装置は、モータで油圧ポンプを回転させることで油圧を供給する油圧制御装置において、前記油圧の指令値および検出値との差から速度指令値を出力する速度指令値演算器と、前記モータの速度検出値と前記速度指令値との差からトルク指令値を算出するトルク指令値演算器と、前記トルク指令値に基づいてモータの電流を制御する電流制御部と、を備え、前記速度指令値演算器は、前記油圧の検出値と指令値との差を比例・積分演算して仮速度指令値を算出し、前記仮速度指令値が０以上の場合には、当該仮速度指令値を前記速度指令値として出力し、前記仮速度指令値が０未満の場合には、値０を前記速度指令値として出力する、ことを特徴とする。
【０００８】
他の本発明の油圧制御装置は、モータで油圧ポンプを回転させることで油圧を供給する油圧制御装置において、前記油圧の指令値および検出値との差から速度指令値を出力する速度指令値演算器と、前記モータの速度検出値と前記速度指令値との差からトルク指令値を算出するトルク指令値演算器と、前記トルク指令値に基づいてモータの電流を制御する電流制御部と、を備え、前記トルク指令値演算器は、前記モータの速度検出値と前記速度指令値との差を比例・積分演算して仮トルク指令値を算出し、前記仮トルク指令値が０以上の場合には、当該仮トルク指令値を前記トルク指令値として出力し、前記仮トルク指令値が０未満の場合には、値０を前記トルク指令値として出力する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による油圧制御装置によれば、モータが無駄な逆回転しないため、消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態である油圧制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施形態である油圧制御装置を示すブロック図である。
【図３】図１の油圧制御装置で用いられる速度指令値演算器を示すブロック図である。
【図４】図２の油圧制御装置で用いられるトルク指令値演算器を示すブロック図である。
【図５】従来の油圧制御装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。従来例と同一要素には同一符号を付しており説明は省略する。図１に、本発明の実施形態である油圧制御装置のブロック図を示す。また、図３に、油圧誤差に基づき速度指令値Ｖｃ’を算出する速度指令値演算器１４のブロック図を示す。本実施形態の油圧制御装置では、図３に示すとおり、油圧誤差が、比例器１５および積分器１６に入力される。比例器１５および積分器１６が出力した値は加算器１７で加算され、仮速度指令値Ｖｃを算出する。
【００１２】
仮速度指令値Ｖｃは、速度指令値比較器１８に入力され、”０”と比較される。仮速度指令値Ｖｃ≧０の場合、速度指令値比較器１８は、速度指令値選択器１９にＯＮ信号を出力する。ＯＮ信号を受けた速度指令値選択器１９は、仮速度指令値Ｖｃを速度指令値Ｖｃ’として出力する。一方、仮速度指令値Ｖｃ＜０の場合、速度指令値比較器１８は、速度指令値選択器１９にＯＦＦ信号を出力する。ＯＦＦ信号を受けた速度指令値選択器１９は、値”０”を速度指令値Ｖｃ’として出力する。
【００１３】
したがって、仮速度指令値Ｖｃ≧０、すなわち、圧力検出値Ｐｄが圧力指令値Ｐｃ未満の場合は、この仮速度指令値Ｖｃで動作することで、油圧ポンプが回転し、圧力が高くなることで圧力検出値Ｐｄが圧力指令値Ｐｃとなるように制御できる。
【００１４】
また、仮速度指令値Ｖｃ＜０、すなわち、圧力検出値Ｐｄが圧力指令値Ｐｃ以上の場合は、油圧ポンプの回転を止めて圧力が低下するのを待つ。したがって、モータを逆回転させる無駄がなくなり、消費電力や動作音を低減させることができる。
【００１５】
また、本発明の別の実施形態について図２を参照して説明する。図２は、別の実施形態である油圧制御装置のブロック図である。この図２において、従来例と同一要素には同一符号を付しており説明は省略する。
【００１６】
図２に示す油圧制御装置では、速度指令値Ｖｃと速度検出値Ｖｄの偏差を減算器５により求め、速度偏差として出力する。トルク指令値演算器２０は、この速度偏差に基づいてトルク指令値Ｔｃを算出する。図４に、このトルク指令値演算器２０のブロック図を示す。
【００１７】
図４に示す通り、該速度偏差は、比例器２１および積分器２２に入力される。比例器２１および積分器２２が出力した値は、加算器２３で加算され、仮トルク指令値Ｔｃが算出される。
【００１８】
仮トルク指令値Ｔｃは、トルク指令値比較器２４に入力され、”０”と比較される。仮トルク指令値Ｔｃ≧０の場合、トルク指令値比較器２４は、トルク指令値選択器２５にＯＮ信号を出力する。ＯＮ信号を受けたトルク指令値選択器２５は、仮トルク指令値Ｔｃをトルク指令値Ｔｃ’として出力する。一方、仮トルク指令値Ｔｃ＜０の場合、トルク指令値比較器２４は、トルク指令値選択器２５にＯＦＦ信号を出力する。ＯＦＦ信号を受けたトルク指令値選択器２５は、”０”をトルク指令値Ｔｃ’として出力する。
【００１９】
したがって、仮トルク指令値Ｔｃ≧０、すなわち、速度検出値Ｖｄが速度指令値Ｖｃ未満の場合は、この仮トルク指令値Ｔｃで動作することで、油圧ポンプが回転し、圧力が高くなることで速度指令値Ｖｃが小さくなり、速度検出値Ｖｄが速度指令値Ｖｃとなるように制御することができる。
【００２０】
また、仮トルク指令値Ｔｃ＜０、すなわち、速度検出値Ｖｄが速度指令値Ｖｃ以上の場合は、モータの回転を止めて圧力が低下するのを待つ。したがって、モータを逆回転させる無駄がなくなり、消費電力や動作音を低減させることができる。
【００２１】
なお、これまで説明した形態は一例であり、仮速度指令値が０未満の場合に値０の速度指令値を、あるいは、仮トルク指令値が０未満の場合に値０のトルク指令値を出力するのであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。例えば、本実施形態では、モータの位置検出値を二回微分することでモータ速度検出値を取得しているが、モータに速度センサ等を取り付け、直接、モータ速度を取得するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１  上位制御装置、２，５  減算器、３，１４  速度指令値演算器、６，２０  トルク指令値演算器、７  電流制御器、８  モータ位置検出器、９  モータ、１０  油圧ポンプ、１１  負荷、１２  油圧センサ、１３  微分器、１５，２１  比例器、１６，２２  積分器、１７，２３  加算器、１８  速度指令値比較器、１９  速度指令値選択器、２４  トルク指令値比較器、２５  トルク指令値選択器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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