JP2015117639A - 油圧機械及び発電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】油圧機械が備えるバルブの作動状態を具体的に把握することが可能な油圧機械を提供する。【解決手段】シリンダとピストンとで形成される油圧室と油圧室の外部との連通状態を可動ユニットの移動により切り替え可能なバルブと、バルブの開閉動作を制御するための制御部と、可動ユニットが第１位置から第２位置に移動する際にソレノイドが発生する電気信号を検出するための電気信号検出部と、を有する。制御部は、ピストンの位置を示す位相角が、可動ユニットを第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、信号が検出されない場合、アクチュエータを非駆動状態に制御する制御モードを実行し、制御モードの実行中であってピストンの位相角が第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに信号が検出されるか否かに基づいて、バルブの作動状態を判断するように構成される。【選択図】 図７

Description

本開示は、油圧機械及び発電装置に関する。
近年、地球環境の保全の観点から、再生可能エネルギーを利用する発電装置の普及が進んでいる。再生可能エネルギーのうち風力エネルギーを利用する風力発電装置では、ブレードが受けた風力が回転軸のトルクに変換され、このトルクが、動力伝達機構によって発電機まで伝達されて電力に変換される。この動力伝達機構として、油圧ポンプや少なくとも１つの油圧モータ等の油圧機械を用いた油圧トランスミッションが採用され得る。
油圧機械には、ピストン及びシリンダとで形成される油圧室と油圧室の外部との連通状態を切り替えるためのバルブを設けたものがある。
特許文献１には、流体作動機械（油圧機械）のバルブの開閉異常が発生することを抑制する手法として、作動流体（作動油）の状態や流体作動機械の構成部品の特性に応じてバルブの開閉タイミングを制御することが記載されている。
国際公開第２０１１／１０４５４７号
上述の特許文献１には、油圧室と油圧室の外部との連通状態を切り替えるためのバルブに開閉異常が発生することを抑制する手法が記載されているものの、バルブに開閉異常が発生してしまった場合における、そのバルブの具体的な状態の特定手法やその状態の改善手法については開示されていない。
本発明の少なくとも一実施形態の目的は、油圧機械が備えるバルブの作動状態を具体的に把握することが可能な油圧機械を提供することである。また、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、発電装置が備えるバルブの作動状態を具体的に把握することが可能な発電装置を提供することである。
本発明の少なくとも一実施形態に係る油圧機械は、
シリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、
アクチュエータと、弁体を備え前記アクチュエータの作動にともなって前記弁体とともに移動する可動ユニットとを備え、前記シリンダと前記ピストンとで形成される油圧室と前記油圧室の外部との連通状態を前記可動ユニットの移動により切り替え可能なバルブと、
前記アクチュエータを作動させることによって前記可動ユニットを開弁位置と閉弁位置のうち一方である第１位置に制御する制御部と、
前記アクチュエータの作動を停止している状態で、前記可動ユニットが前記第１位置から前記開弁位置と前記閉弁位置のうち他方である第２位置に移動する際に前記アクチュエータが発生する信号を検出するための信号検出部と、
を有し、
前記制御部は、
前記ピストンの往復運動の各サイクルにおける前記ピストンの位置を示す位相角が、前記可動ユニットを前記第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、前記信号が前記信号検出部によって検出されない場合、
前記アクチュエータの作動を停止している状態で前記可動ユニットを前記第２位置に制御する制御モードを実行し、
前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記信号検出部によって前記信号が検出されるか否かに基づいて、前記バルブの作動状態を判断するように構成されている。
上記油圧機械においては、アクチュエータの作動によって弁体を含む可動ユニットを第１位置（開弁位置と閉弁位置のうち一方）に移動させると、アクチュエータに与えた駆動エネルギーの一部は、可動ユニットが移動した後に可動ユニット或いはアクチュエータに残留エネルギーとして残留する。そして可動ユニットが第１位置から第２位置（開弁位置と閉弁位置のうち他方）に移動する際に、この残留エネルギーに起因した信号が発生する。従って、ピストンの位置を示す位相角が、可動ユニットを第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、信号検出部によって信号が検出されない場合、バルブが正常に作動していないことが推測される。しかし、この場合、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して第１位置にあった可能性と、該期間内に可動ユニットが継続して第２位置にあった可能性とがあり、バルブがいずれの可能性に対応する作動状態であるのかを判断することはできない。
そこで、上記油圧機械における制御部は、ピストンの位置を示す位相角が第１範囲内にあるときに信号が信号検出部によって検出されない場合、アクチュエータの作動を停止している状態で可動ユニットの位置を第２位置に制御する制御モードを実行し、制御モードの実行中であってピストンの位相角が第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに信号検出部によって信号が検出されるか否かに基づいて、バルブの作動状態を判断するように構成されている。
これにより、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して第１位置にあった場合と、該期間内に可動ユニットが継続して第２位置にあった場合とでは、その後の上記制御モードの実行中であってピストンの位相角が第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに信号の検出の有無が異なる、という現象を利用して、バルブのより具体的な作動状態を把握することが可能となる。
なお、上記バルブの「アクチュエータ」には、少なくともソレノイドアクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、磁歪アクチュエータが含まれる。
また、「バルブの作動状態」とは、弁体を含む可動ユニットの位置と、バルブに作用する正味の力と、弁体に作用するアクチュエータの力と、弁体を含む可動ユニットの位置にアクチュエータが与える作用とを含む意味で用いている。ここでの「正味の力」とは、弁体の両側の圧力差によって生じる合力であり、弁体に作用するスプリングの付勢力やその他の力を合わせたものである。この正味の力が、弁体を含む可動ユニットの位置が開弁位置となるか閉弁位置となるかを決定する。
本発明の少なくとも一実施形態に係る油圧機械は、
シリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、
弁体およびアーマチュアを有する可動ユニットと、ソレノイドコイルとを備え、前記シリンダと前記ピストンとで形成される油圧室と前記油圧室の外部との連通状態を前記可動ユニットの移動により切り替え可能な第１電磁弁と、
前記ソレノイドコイルを励磁することによって前記可動ユニットを開弁位置と閉弁位置のうち一方である第１位置に移動させる制御部と、
前記ソレノイドコイルが励磁されていない状態において、前記可動ユニットが前記第１位置から前記開弁位置と前記閉弁位置のうち他方である第２位置に移動する際に前記ソレノイドコイルが発生する電気信号を検出するための電気信号検出部と、
を有し、
前記制御部は、
前記ピストンの往復運動の各サイクルにおける前記ピストンの位置を示す位相角が、前記可動ユニットを前記第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、前記電気信号が前記電気信号検出部によって検出されない場合、
前記ソレノイドコイルが励磁されていない状態において、前記可動ユニットを前記第２位置に制御する制御モードを実行し、
前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記電気信号検出部によって前記電気信号が検出されるか否かに基づいて、前記第１電磁弁の作動状態を判断するように構成される。
上記油圧機械における第１電磁弁のソレノイドコイルは、可動ユニットが第１位置（開弁位置と閉弁位置のうち一方）から第２位置（開弁位置と閉弁位置のうち他方）に移動する際に、アーマチュアの残留磁気に起因した電気信号を発生する。従って、ピストンの位置を示す位相角が、可動ユニットを第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、電気信号検出部によって電気信号が検出されない場合、第１電磁弁が正常に作動していないことが推測される。しかし、この場合、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して第１位置にあった可能性と、該期間内に可動ユニットが継続して第２位置にあった可能性とがあり、第１電磁弁がいずれの可能性に対応する作動状態であるのかを判断することはできない。
そこで、上記油圧機械における制御部は、ピストンの位置を示す位相角が第１範囲内にあるときに電気信号が電気信号検出部によって検出されない場合、ソレノイドコイルが励磁されていない状態において可動ユニットの位置を第２位置に制御する制御モードを実行し、制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに電気信号検出部によって電気信号が検出されるか否かに基づいて、第１電磁弁の作動状態を判断するように構成されている。
これにより、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して第１位置にあった場合と、該期間内に可動ユニットが継続して第２位置にあった場合とでは、その後の上記制御モードの実行中であってピストンの位相角が第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに電気信号の検出の有無が異なる、という現象を利用して、第１電磁弁のより具体的な作動状態を把握することが可能となる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
前記制御部は、
前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記電気信号が検出された場合に、前記第１範囲に対応する期間内に前記可動ユニットが継続して前記第１位置にあったという第１事象が起きたと判断し、
前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記電気信号が検出されなかった場合に、前記第１範囲に対応する期間内に前記可動ユニットが継続して前記第２位置にあったという第２事象が起きたと判断する、
ように構成されてもよい。
これにより、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して第１位置にあったという第１事象と、該期間内に可動ユニットが継続して第２位置にあったという第２事象とを判別することができる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
前記制御部は、前記第２事象が起きたと判断した場合に、前記ピストンの往復運動において前記可動ユニットを前記第２位置から前記第１位置に移動させるための制御信号の、送信タイミングを早めるよう構成されてもよい。
ピストンの往復運動における可動ユニットを第２位置から第１位置に移動させるタイミングの遅れは、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して第２位置にあったという第２事象の原因となる。そこで、第２事象が起きたと判断された場合に、可動ユニットを第２位置から第１位置に移動させるタイミングを早めることで、第１電磁弁を好適に制御し、油圧機械の良好な運転状態を実現することができる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
更に、前記油圧室と前記油圧室の外部との連通状態を切換え可能な第２電磁弁を備え、
前記制御部は、前記第１事象が起きたと判断した場合に、前記目標位相角に対応するタイミングに先立って前記第２電磁弁に与える前記第２電磁弁の開閉状態を切り替えるための制御信号の、送信タイミングを早めるよう構成されてもよい。
目標位相角に対応するタイミングに先立って第２電磁弁に与える制御信号の送信タイミングの遅れは、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して励磁位置にあったという第１事象の原因となる。そこで、第１事象が起きたと判断された場合に、第１範囲に対応する期間の直前に第２電磁弁に与える制御信号の送信タイミングを早めることで、第１電磁弁及び第２電磁弁を好適に制御し、油圧機械の良好な運転状態を実現することができる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
更に、前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁と、
前記油圧室に導入する作動油の温度を指示するよう構成された温度指示器と、を備え、
前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
前記第１位置は前記閉弁位置、前記第２位置は前記開弁位置であり、
前記制御部は、前記温度指示器によって指示された前記温度が基準温度より低い場合に、前記温度指示器によって指示された前記温度が前記基準温度より高い場合よりも、前記ピストンの往復運動において前記可動ユニットを前記開弁位置から前記閉弁位置に移動させるための制御信号の、送信タイミングを早めるよう構成されてもよい。
上記第１電磁弁としての低圧弁の可動ユニットは、通常、ソレノイドコイルが励磁されている状態では第１の位置として閉弁位置に制御され、ソレノイドコイルが励磁されていない状態では第２位置として開弁位置に制御される。すなわち、ここでの第１電磁弁は、ノーマルオープン式の低圧弁である。
この油圧機械において、油圧室に導入する作動油の温度が低いほど、作動油の粘度が高くなり、作動油の大きな粘性抵抗に起因して可動ユニットを開弁位置から閉弁位置へ移動させるのに要する時間が増大する。
そこで、上述のように、温度指示器によって指示された温度が基準温度より低い場合に、温度指示器によって指示された温度が基準温度より高い場合よりも、可動ユニットを開弁位置から閉弁位置に移動させるための制御信号の送信タイミングを早めるよう制御部を構成する。
これにより、ピストンの往復運動において可動ユニットを開弁位置から閉弁位置に移動させるタイミングが作動油の温度に起因して遅れることを抑制し、高圧弁及び低圧弁を好適に制御することができる。よって、油圧機械の良好な運転状態を実現することができる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
前記制御部は、前記温度指示器によって指示された前記温度が基準温度より低い場合に、前記温度指示器によって指示された前記温度が前記基準温度より高い場合よりも、前記第１範囲に対応する前記期間の直前に前記高圧弁に与える制御信号の送信タイミングを早めるよう構成されてもよい。
油圧室に導入する作動油の温度が低いほど、作動油の粘度が高くなり、作動油の大きな粘性抵抗に起因して高圧弁を動作させるのに要する時間が増大する。
そこで、上述のように、温度指示器によって指示された温度が基準温度より低い場合に、温度指示器によって指示された温度が基準温度より高い場合よりも、第１範囲に対応する期間の直前に高圧弁に与える制御信号の送信タイミングを早めるよう構成する。
これにより、ピストンの往復運動において高圧弁の動作が作動油の温度に起因して遅れることを抑制し、高圧弁及び低圧弁を好適に制御することができる。よって、油圧機械の良好な運転状態を実現することができる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
更に、前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁と、
前記油圧室に導入する作動油の温度を指示するよう構成された温度指示器と、を備え、
前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
前記第１位置は前記閉弁位置、前記第２位置は前記開弁位置であり、
前記制御部は、前記温度指示器によって指示された前記温度が基準温度より低い場合に、前記温度指示器によって指示された前記温度が前記基準温度より高い場合よりも、前記可動ユニットを前記非励磁位置から前記励磁位置に移動させるために前記ソレノイドに印加する電流が大きくなるように、前記低圧弁を制御するよう構成されてもよい。
上記第１電磁弁としての低圧弁の可動ユニットは、通常、ソレノイドコイルが励磁されている状態では第１の位置として閉弁位置に制御され、ソレノイドコイルが励磁されていない状態では第２位置として開弁位置に制御される。すなわち、ここでの第１電磁弁は、ノーマルオープン式の低圧弁である。
この油圧機械において、油圧室に導入する作動油の温度が低いほど、作動油の粘度が高くなり、作動油の大きな粘性抵抗に起因して可動ユニットを開弁位置から閉弁位置へスムーズに移動させることが困難になる。
そこで、上述のように、温度指示器によって指示された温度が基準温度より低い場合に、温度指示器によって指示された温度が基準温度より高い場合よりも、可動ユニットを開弁位置から閉弁位置に移動させるためにソレノイドコイルに印加する電流が大きくなるように、低圧弁を制御するよう制御部を構成する。
これにより、温度指示器によって指示された温度が基準温度より低い場合であっても、ピストンの往復運動において可動ユニットを開弁位置から閉弁位置へスムーズに移動させて、高圧弁及び低圧弁を好適に制御することができる。よって、油圧機械の良好な運転状態を実現することができる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
更に、
前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁と、
前記油圧室に導入する作動油の温度を指示するよう構成された温度指示器と、を備え、
前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
前記第１位置は前記閉弁位置、前記第２位置は前記開弁位置であり、
前記制御部は、当該油圧機械の回転数が基準回転数より低い場合に、当該油圧機械の回転数が前記基準回転数より高い場合よりも、前記可動ユニットを前記非励磁位置から前記励磁位置に移動させるために前記ソレノイドに印加する電流が大きくなるように、前記低圧弁を制御するよう構成されてもよい。
上記第１電磁弁としての低圧弁の可動ユニットは、通常、ソレノイドコイルが励磁されている状態では第１の位置として閉弁位置に制御され、ソレノイドコイルが励磁されていない状態では第２位置として開弁位置に制御される。すなわち、ここでの第１電磁弁は、ノーマルオープン式の低圧弁である。
この油圧機械において、油圧機械の回転数が比較的低い回転数の時には、油圧室に導入される作動油の温度が十分に上昇しておらず、作動油の粘度が高く、作動油の粘性抵抗が大きい状態にある。
そこで、上述のように、油圧機械の回転数が基準回転数より低い場合に、油圧機械の回転数が基準回転数より高い場合よりも、可動ユニットを開弁位置から閉弁位置に移動させるためにソレノイドコイルに印加する電流が大きくなるように、低圧弁を制御するよう制御部を構成する。
これにより、油圧機械の回転数が基準回転数より低い場合であっても、ピストンの往復運動において可動ユニットを開弁位置から閉弁位置へスムーズに移動させて、高圧弁及び低圧弁を好適に制御することができる。よって、油圧機械の良好な運転状態を実現することができる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
更に、前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁と、
前記油圧機械を始動する際に前記油圧機械に高圧油を供給するための補助弁と、を備え、
前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
前記第１位置は前記閉弁位置、前記第２位置は前記開弁位置であり、
前記補助弁は、前記高圧弁の流路断面積よりも小さな流路断面積を有し、
前記制御部は、
前記補助弁を用いて当該油圧機械を始動する時に、前記高圧弁を用いて当該油圧機械を通常運転モードにて駆動する時よりも、前記ピストンの往復運動において前記可動ユニットを開弁位置から閉弁位置に移動させるための制御信号の送信タイミングを早めるよう構成されてもよい。
上記第１電磁弁としての低圧弁の可動ユニットは、通常、ソレノイドコイルが励磁されている状態では第１の位置として閉弁位置に制御され、ソレノイドコイルが励磁されていない状態では第２位置として開弁位置に制御される。すなわち、ここでの第１電磁弁は、ノーマルオープン式の低圧弁である。
油圧機械を始動する際には、油圧室と高圧ラインとの圧力差が大きいため、高圧弁の流路断面積よりも小さな流路断面積を有する補助弁を用いる場合がある。このように、油圧室と高圧ラインとの圧力差が大きくても開閉が比較的容易な補助弁を用いる場合であっても、油圧室と高圧ラインとの圧力差によって補助弁の開閉タイミングが少なからず影響を受けてしまうことがある。そこで、高圧弁の流路断面積よりも小さな流路断面積を有する補助弁を用いて油圧機械を始動する場合であっても、高圧弁を用いて油圧機械を通常運転モードにて駆動する時よりも、ピストンの往復運動において可動ユニットを開弁位置から閉弁位置に移動させるタイミングを早めるよう制御部を構成することで、補助弁が適切なタイミングで開閉できるように油圧室内の圧力を調整可能である。よって、油圧機械を安定的に始動することができる。
幾つかの実施形態に係る油圧装置において、
前記制御部は、前記油圧機械の回転軸を第１方向に回転させる運転モードで前記油圧機械を始動できないとき、前記第１方向とは逆方向である第２方向に前記回転軸を回転させる運転モードで前記油圧機械を始動させるよう構成されてもよい。
本発明者らが鋭意検討した結果、油圧機械の回転軸を第１方向に回転させる運転モードで前記油圧機械を始動できないときに、第１方向とは逆方向である第２方向に回転軸を回転させる運転モードで油圧機械を始動させると、第１電磁弁が正常に作動して油圧機械を始動できる場合があるという知見が得られた。
そこで、上述のように、油圧機械の回転軸を第１方向に回転させる運転モードで油圧機械を始動できないとき、第１方向とは逆方向である第２方向に回転軸を回転させる運転モードで油圧機械を始動させるよう構成することで、油圧機械の回転軸を第１方向へ回転させても正常に作動しなかった第１電磁弁を正常に作動させることが期待でき、油圧機械を始動させて作動油の温度を上昇させることが期待できる。
幾つかの実施形態に係る油圧機械において、
更に、前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁と、
前記油圧機械を始動する際に前記油圧機械に高圧油を供給するための補助弁と、を備え、
前記補助弁は、前記高圧弁の流路断面積よりも小さな流路断面積を有し、
前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
前記制御部は、前記油圧機械の回転軸が前記第２方向に回転するように前記補助弁及び前記低圧弁を制御するよう構成されてもよい。
このように、油圧機械の回転軸を第１方向に回転させる運転モードで油圧機械を始動できないときに、補助弁及び低圧弁を制御して油圧機械の回転軸を第２方向に回転させることで、それ以上の新たな追加部材を設けることなく、油圧機械を始動させて作動油の温度を上昇させることが期待できる。
幾つかの実施形態に係る、再生可能エネルギーから電力を生成するための発電装置において、
再生可能エネルギーを利用して回転するように構成された主軸と、
前記主軸の回転によって駆動されるように構成された油圧ポンプと、
前記油圧ポンプで生成された圧油によって駆動されるように構成された油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動されるように構成された発電機と、
を備え、
前記油圧モータ又は前記油圧ポンプは、
シリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、
弁体およびアーマチュアを有する可動ユニットと、ソレノイドコイルとを備え、前記シリンダと前記ピストンとで形成される油圧室と前記油圧室の外部との連通状態を前記可動ユニットの移動により切り替え可能な電磁弁と、
前記ソレノイドコイルを励磁することによって前記可動ユニットを開弁位置と閉弁位置のうち一方である第１位置に移動させる制御部と、
前記ソレノイドコイルが励磁されていない状態において、前記可動ユニットが前記第１位置から前記開弁位置と前記閉弁位置のうち他方である第２位置に移動する際に前記ソレノイドコイルが発生する電気信号を検出するための電気信号検出部と、
を有し、
前記制御部は、
前記ピストンの往復運動の各サイクルにおける前記ピストンの位置を示す位相角が、前記可動ユニットを前記第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、前記電気信号が前記電気信号検出部によって検出されない場合、
ソレノイドコイルが励磁されていない状態において前記可動ユニットの位置を第２位置に制御する制御モードを実行し、
前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記電気信号検出部によって前記電気信号が検出されるか否かに基づいて、前記電磁弁の作動状態を判断するよう構成されてもよい。
上記発電装置における電磁弁のソレノイドコイルは、可動ユニットが第１位置（開弁位置と閉弁位置のうち一方）から第２位置（開弁位置と閉弁位置のうち他方）に移動する際に、アーマチュアの残留磁気に起因した電気信号を発生する。従って、ピストンの位置を示す位相角が、可動ユニットを第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、電気信号検出部によって電気信号が検出されない場合、電磁弁が正常に作動していないことが推測される。しかし、この場合、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して第１位置にあった可能性と、該期間内に可動ユニットが継続して第２位置にあった可能性とがあり、電磁弁がいずれの可能性に対応する作動状態であるのかを判断することはできない。
そこで、上記発電装置における制御部は、ピストンの位置を示す位相角が第１範囲内にあるときに電気信号が検出されない場合、ソレノイドコイルが励磁されていない状態において可動ユニットの位置を第２位置に制御する制御モードを実行し、制御モードの実行中であってピストンの位相角が第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに電気信号検出部によって電気信号が検出されるか否かに基づいて、電磁弁の作動状態を判断するように構成されている。
これにより、第１範囲に対応する期間内に可動ユニットが継続して第１位置にあった場合と、該期間内に可動ユニットが継続して第２位置にあった場合とでは、その後の上記制御モードの実行中に電気信号の検出の有無が異なる、という現象を利用して、電磁弁のより具体的な作動状態を把握することが可能となる。
幾つかの実施形態に係る発電装置において、
更に、前記油圧ポンプの吐出口と前記油圧モータの吸入口とを接続する高圧ラインと、
前記油圧ポンプの吸入口と前記油圧モータの吐出口とを接続する低圧ラインと、
前記高圧ラインの途中と前記低圧ラインの途中とを接続するバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられるリリーフ弁と、を備え、
前記制御部は、前記リリーフ弁を介して前記高圧ラインから前記低圧ラインに作動油が流れるように、前記油圧ポンプを稼働させたままオイル昇温モードを実行可能に構成されてもよい。
このように、リリーフ弁を介して高圧ラインから低圧ラインに作動油が流れるように、油圧ポンプを稼働させたまま油圧モータを停止させるオイル昇温モードを実行することで、作動油が有する圧力エネルギーの一部がリリーフ弁を通過して熱エネルギーに変換され、作動油の温度が上昇する。従ってオイル昇温モードを実行することで、作動油が低温であることに起因する電磁弁の不安定な動作を改善することができ、電磁弁を含む油圧モータ又は油圧ポンプを良好に運転することができる。これにより、発電装置の発電効率を向上することができる。
幾つかの実施形態に係る発電装置において、
更に、前記油圧室に導入する作動油の温度を指示するよう構成された温度指示器を備え、
前記制御部は、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを含む油圧トランスミッションの負荷が閾値以上であって前記温度指示器によって指示された前記温度が基準温度より低い場合に、前記温度指示器によって指示された前記温度が前記基準温度より高い場合よりも、前記発電装置の運転状態に応じて決定される前記油圧ポンプの目標流量を低下させるよう構成されてもよい。
油圧トランスミッションの負荷がある程度高い状態において、作動油の温度が低い場合には、油圧ポンプの流量が油圧モータの流量よりも大きくなり、両者の流量にアンバランスが生ずることがある。そこで、油圧トランスミッションの負荷が閾値以上であって温度指示器によって指示された温度が基準温度より低い場合であっても、温度指示器によって指示された温度が基準温度より高い場合よりも、発電装置の運転状態に応じて決定される油圧ポンプの目標流量を低下させることで、油圧トランスミッションを安定的に運転することができる。
幾つかの実施形態に係る発電装置において、
前記再生可能エネルギーとしての風から電力を生成するよう構成された風力発電装置であってもよい。
このような風力発電装置においても、電磁弁のより具体的な作動状態を把握することが可能となる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、油圧機械が備えるバルブの作動状態を具体的に把握することが可能となる。
一実施形態に係る風力発電装置の概略図である。 油圧モータの構成を示す概略図である。 高圧弁及び低圧弁の構成を示す概略断面図である。 高圧弁及び低圧弁の構成を示す概略断面図である。 高圧弁及び低圧弁の開閉制御を説明するための図である。 高圧弁及び低圧弁の開閉タイミングを位相角に対応させて示す図である。 高圧弁及び低圧弁の作動状態を判断し改善するフロー図である。 （Ａ）は作動油の温度と送信タイミングｔ１及びｔ２との関係を示す図で、（Ｂ）は油圧モータの回転数とソレノイドに印加する電流との関係を示す図で、（Ｃ）は作動油の温度と目標流量のスケールファクタとの関係を示す図である。 油圧モータの構成を示す概略図である。 風力発電装置の具体的構成例を示す図である。
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
以下の実施形態では、本発明の一実施形態に係る発電装置及び油圧機械について、再生可能エネルギーとしての風力エネルギーから電力を生成する風力発電装置および該風力発電装置に用いる少なくとも１つの油圧モータを例に挙げて説明する。ただし、発電装置としては、潮流発電装置、海流発電装置、河流発電装置等の他の再生エネルギー発電装置にも適用可能であり、油圧機械としては、少なくとも１つの油圧モータに限らず少なくとも１つの油圧ポンプにも適用可能である。
（風力発電装置の構成）
図１は、一実施形態に係る風力発電装置の概略図である。同図に示すように、風力発電装置１は、少なくとも一本のブレード２及びハブ４で構成されるロータ３を備える。
一実施形態では、ロータ３には、回転シャフト６を介して油圧ポンプ８が連結される。油圧ポンプ８には、高圧ライン１２及び低圧ライン１４を介して油圧モータ１０が接続される。具体的には、油圧ポンプ８の出口が高圧ライン１２を介して油圧モータ１０の入口に接続され、油圧ポンプ８の入口が低圧ライン１４を介して油圧モータ１０の出口に接続される。油圧ポンプ８は、回転シャフト６によって駆動されて作動油を昇圧し、高圧の作動油（圧油）を生成する。油圧ポンプ８で生成された圧油は高圧ライン１２を介して油圧モータ１０に供給され、この圧油によって油圧モータ１０が駆動される。油圧モータ１０で仕事をした後の低圧の作動油は、油圧モータ１０の出口と油圧ポンプ８の入口との間に設けられた低圧ライン１４を経由して、油圧ポンプ８に再び戻される。
油圧モータ１０には発電機１６が連結される。一実施形態では、発電機１６は、電力系統に連系されるとともに、油圧モータ１０によって駆動される同期発電機である。
なお、回転シャフト６の少なくとも一部は、タワー１９上に設置されたナセル１８によって覆われている。一実施形態では、油圧ポンプ８、油圧モータ１０及び発電機１６は、ナセル１８の内部に設置される。
図１に示す風力発電装置１では、ロータ３の回転エネルギーは、油圧ポンプ８及び油圧モータ１０を含む油圧トランスミッション６４を介して発電機１６に入力され、発電機１６において電力が生成されるようになっている。
図２は、油圧モータ１０の構成を説明するための概略図である。
油圧モータ１０は、図２に示すように、シリンダ２０及びピストン２２により形成される複数の油圧室２４と、ピストン２２に当接するカム曲面を有するカム２６と、各油圧室２４に対して設けられた高圧弁２８（第２電磁弁）および低圧弁３０（第１電磁弁）と、高圧連通ライン３４と、低圧連通ライン３６と、モータ制御部１００（油圧機械制御部）と、電気信号検出部２００とを有している。
ピストン２２は、ピストン２２の上下動をカム２６の回転運動にスムーズに変換する観点から、シリンダ２０内を摺動するピストン本体部２２Ａと、該ピストン本体部２２Ａに取り付けられ、カム２６のカム曲面に当接するピストンローラー又はピストンシューとで構成することが好ましい。なお図２には、ピストン２２がピストン本体部２２Ａとピストンローラー２２Ｂとからなる例を示した。
カム２６は、発電機１６に接続される油圧モータ１０の回転軸（クランクシャフト）３２の軸中心Ｏから偏心して設けられた偏心カムである。ピストン２２が上下動を一回行う間に、カム２６及びカム２６が取り付けられた回転軸３２は一回転するようになっている。
他の実施形態では、カム２６は、複数のローブ（凸部）を有する環状のマルチローブドカム（リングカム）であり、この場合には、カム２６及びカム２６が取り付けられた回転軸３２は一回転する間に、ピストン２２は上下動をローブの数だけ行うようになっている。
高圧弁２８は、油圧室２４と油圧室２４の外部に設けられた高圧ライン１２との間の高圧連通ライン３４に設けられており、油圧室２４と高圧ライン１２との連通状態を切り替え可能に構成されている。低圧弁３０は、油圧室２４と油圧室２４の外部に設けられた低圧ライン１４との間の低圧連通ライン３６に設けられており、油圧室２４と低圧ライン１４との連通状態を切り替え可能に構成されている。
モータ制御部１００は、高圧弁２８にＨＰＶ制御信号１３２を付与して高圧弁２８の開閉動作を制御し、また、低圧弁３０にＬＰＶ制御信号１３６を付与して低圧弁３０の開閉動作を制御するよう構成されている。幾つかの実施形態では、モータ制御部１００は、後述する発電装置制御部５００（図１０参照）の一部として構成され、油圧モータ１０の運転制御を司る。
電気信号検出部２００は、後述するように、低圧弁の作動状態を判断するための電気信号Ｌを低圧弁３０から検出可能に構成されている。
図３及び図４は、高圧弁２８及び低圧弁３０の構成を説明するための概略断面図である。図３は、高圧弁２８が閉弁していて低圧弁３０が開弁している時の状態を表す図であり、図４は、高圧弁２８が開弁していて低圧弁３０が閉弁している時の状態を表す図である。幾つかの実施形態では、図３及び図４に示すように高圧弁２８、低圧弁３０及びそれらのケーシング３７をユニット化してバルブユニット３８として構成してもよい。
図３及び図４に例示する高圧弁２８は、弁体３５を含む可動ユニット４０と、可動ユニット４０を開弁位置と閉弁位置とに移動させるためのアクチュエータとして機能するソレノイドコイル４２と、スプリング４４と、弁座４６とを備えている。高圧弁２８は、ノーマルクローズ式のポペット形電磁弁であり、弁座４６が弁体３６に対して油圧室２４側に設けられている。高圧弁２８は、油圧室２４と高圧ライン１２（図２参照）との連通状態を、ソレノイド４２の電磁力又はスプリング４４の付勢力に起因した可動ユニット４０の移動により切り替え可能に構成されている。
モータ制御部１００からのＨＰＶ制御信号１３２によって高圧弁２８が励磁されていない時には、可動ユニット４０は、スプリング４４によって弁座４６に向かって付勢されて、油圧室２４と高圧ライン１２とが連通しない位置（図３における可動ユニット４０の位置）に保持される。モータ制御部１００からのＨＰＶ制御信号１３２によって高圧弁２８が励磁されると、可動ユニット４０は、電磁力によってスプリング４４の付勢力に抗して、油圧室２４と高圧ライン１２とが連通する位置（図４における可動ユニット４０の位置）に移動する。
図３及び図４に例示する低圧弁３０は、弁体４８およびアーマチュア５０を有する可動ユニット５２と、ソレノイド５４と、スプリング５６と、弁座５８とを備えている。低圧弁３０は、ノーマルオープン式のポペット形電磁弁であり、弁体４８が弁座５８に対して油圧室２４側に設けられている。低圧弁３０は、油圧室２４と低圧ライン１４（図２参照）との連通状態を、ソレノイド５４の電磁力又はスプリング５６の付勢力に起因した可動ユニット５２の移動により切り替え可能に構成されている。
モータ制御部１００からのＬＰＶ制御信号１３６によって低圧弁３０が励磁されていない時には、可動ユニット５２は、スプリング５６によって弁座５８から離間する方向へ付勢されて、油圧室２４と低圧ライン１４とが連通する開弁位置（図３における可動ユニット５２の位置）に保持される。モータ制御部１００からのＬＰＶ制御信号１３６によって低圧弁３０が励磁されると、ソレノイド５４の電磁力によってアーマチュア５０が吸引されて、可動ユニット５２は、電磁力によってスプリング５６の付勢力に抗して弁座５８に向かって移動し、油圧室２４と高圧ライン１２とが連通しない閉弁位置（図４における可動ユニット５２の位置）に移動する。ソレノイド５４は、可動ユニット５２が閉弁位置から開弁位置に移動する際に、アーマチュア５０（場合によっては磁気回路を形成する周囲のカプセルや弁体５８）の残留磁気に起因した電気信号Ｌを生じる。図２に示した電気信号検出部２００は、この電気信号Ｌを検出可能に構成されている。電気信号検出部２００としては、例えば電気信号Ｌを検出するための専用のセンサを設けてもよいし、専用のセンサを設けずに他の用途のための構成を利用してもよい。
（油圧モータ運転中における高圧弁および低圧弁の開閉制御）
図５は、油圧モータ１０の運転中における高圧弁２８および低圧弁３０の開閉制御を説明するための図である。
図５において、ピストンサイクル曲線１３０は、横軸を時刻ｔとして、ピストン２２の位置の経時変化を示した曲線である。また、同図では、ＨＰＶ制御信号１３２は高圧弁２８に供給する制御信号を、高圧弁ポジション１３４は高圧弁２８の開閉状態を、ＬＰＶ制御信号１３６は低圧弁３０に供給する制御信号を、低圧弁ポジション１３８は低圧弁３０の開閉状態を、圧力曲線１４０は油圧室２４内の圧力をそれぞれ示している。
油圧モータ１０では、図５のピストンサイクル曲線１３０に示すように、油圧ポンプ８がつくった高圧ライン１２と低圧ライン１４との差圧によって、ピストン２２が周期的に上下動し、ピストン２２が下死点から上死点に向かう排出工程と、ピストン２２が上死点から下死点に向かうモータ工程とが繰り返される。
ノーマルクローズ式の高圧弁２８にはＨＰＶ制御信号１３２（図２、図５参照）が付与される。図５のＨＰＶ制御信号１３２に示されるように、ピストン２２が上死点に達する直前に高圧弁２８が励磁された結果、高圧弁ポジション１３４に示されるように、高圧弁が開かれる。
高圧弁２８が一旦開かれると高圧油が油圧室２４に流れ込み、カム２６を回転させる。高圧弁２８を開いた状態にラッチするには、高圧弁２８のスプリング４４の付勢力（高圧弁２８を閉じる方向に作用する力）に打ち勝つ程度の小さな力があればよい。このため、ピストン２２が上死点に達した後、高圧弁２８の励磁・非励磁を高周波で繰り返すことで、少ない電流で高圧弁２８を開いた状態にラッチできる。例えば、デューティー比が２０％で１０ｋＨｚのサイクルの信号を用いることができる。この場合、高圧弁２８に与えるパルス状の制御信号は、高圧弁２８が開いた状態を確実に維持する観点から、高圧弁２８のコイルの時定数の逆数よりも高周波であることが好ましい。
なお、高圧弁２８の励磁・非励磁を繰り返す高周波信号の最終パルス１３２Ａが、高圧弁２８を開状態から閉状態に切り替えるための制御信号とみなすことができる。
そして、高圧弁２８を励磁・非励磁とするパルス状の電圧信号（ＰＷＭ信号）の供給を停止すると、スプリング４４の付勢力によって、高圧弁２８は閉じられる。
一方、ノーマルオープン式の低圧弁３０については、ピストン２２が上死点に達する直前に低圧弁３０を励磁し（閉弁し）、その後高圧弁２８を励磁すると（開弁すると）、低圧弁３０は弁体４８の両側の圧力差によって閉弁状態が維持される。低圧弁ポジション１３８から分かるように、低圧弁３０は、ピストン２２が上死点に達する直前に励磁されることで閉じられる。
また、低圧弁３０は、励磁により閉じられた後、ピストン２２が上死点に達する前に非励磁とされても、ピストン２２が上死点に向かう期間（排出工程のうち低圧弁３０が閉じられた後の期間）中の油圧室２４内の圧力（圧力曲線１４０参照）が高いので、油圧室２４と低圧ライン１４との圧力差によって閉じられたままである。そして、ピストン２２が上死点に達して、モータ工程に移行すると、高圧弁２８を介して油圧室２４に高圧油が流入し、油圧室２４内の圧力が高い状態が維持されるので、油圧室２４と低圧ライン１４との圧力差によって閉じられたままである。
この後、ピストン２２が下死点に達する直前に高圧弁２８に対するパルス状の電圧信号（ＰＷＭ信号）の供給が停止されると、高圧弁２８が閉じて油圧室２４内の圧力が低下し、油圧室２４が引き続き膨張する結果、油圧室２４と低圧室流路１８との圧力差が小さくなり、低圧弁３０が自動的に開く。
このように、油圧モータ１０のピストン２２が上死点に達した後、下死点に達する直前まで高圧弁２８の励磁・非励磁を繰り返すことで、高圧弁２８を励磁するために与える電力を削減しながら、高圧弁２８が開いた状態を維持することができる。
また、油圧モータ１０のピストン２２が上死点に達する直前に低圧弁９６を励磁した後、低圧弁３０を非励磁として、それ以降は油圧室２４と低圧ライン１４との圧力差によって低圧弁３０を閉じることで、低圧弁３０の励磁に必要な電力を削減できる。
図６は、図５を用いて説明した高圧弁２８及び低圧弁３０の開閉タイミングを、ピストン２２の往復運動の各サイクルにおけるピストン２２の位置を示す位相角に対応させて示した図である。図６において、ピストン２２の往復運動における下死点を０°とし、上死点を１８０°として、高圧弁２８及び低圧弁３０の開閉タイミングを示している。
低圧弁３０がＬＰＶ制御信号１３６を付与されて上死点の直前の位相角Ａ１（１８０°より若干小さい位相角）で開弁位置から閉弁位置へ切り替わると、ピストン２２の上昇とともにシリンダ２０内の圧力が上昇し、シリンダ２０内の圧力上昇によって高圧弁２８が上死点付近の位相角Ａ２（１８０°付近）で閉弁状態から開弁状態へ切り替わる。
そして、高圧弁２８がＨＰＶ制御信号１３２を付与されて下死点の手前の位相角Ａ３で開弁状態から閉弁状態へ切り替わると、その後ピストン２２の下降とともにシリンダ２０内の圧力が低下し、シリンダ２０内の圧力低下によって低圧弁３０が下死点直前の位相角Ａ４（３６０°（０°）より若干小さい位相角）で閉弁状態から開弁状態へ切り替わる。
ここで、油圧モータ１０が正常に作動するためには、ピストン２２の位相角が可動ユニット５２を開弁位置に移動させる目標位相角（図６の例では位相角Ａ４）を含む第１範囲Ｗ１内にあるときに、可動ユニット５２が閉弁位置から開弁位置に移動する必要がある。しかし、実際には、第１範囲Ｗ１に対応する期間内に可動ユニット５２が継続して閉弁位置に存在するという第１事象と、第１範囲Ｗ１に対応する期間に入る前から既に可動ユニット５２が開弁位置に存在しており、第１範囲Ｗ１に対応する期間内においても可動ユニット５２が継続して開弁位置に保持されるという第２事象という２つの問題事象が起こる場合があり得る。可動ユニット５２は、外力（弁体４８の両側における流れ又は圧力の不均衡による力）の影響を受けない状態において、アクチュエータとしてのソレノイドコイル５４を非励磁状態（非作動状態、すなわち非通電状態）にした時に開弁位置をとり得る。これに対応して、励磁状態のソレノイドコイル５４（作動状態、すなわち通電状態のアクチュエータ）は、閉弁位置をとり得る。
反対に、可動ユニット５２は、外力（弁体４８の両側における流れ又は圧力の不均衡による力）の影響を受けない状態において、アクチュエータとしてのソレノイドコイル５４を励磁状態（作動状態、すなわち通電状態）にした時に開弁位置をとり得る。これに対応して、非励磁状態のソレノイドコイル５４（非作動状態、すなわち非通電状態のアクチュエータ）は、閉弁位置をとり得る。
低圧弁（可動ユニット５２）の閉弁状態が下死点近傍で維持されてしまう第１事象は、典型的には高圧弁２８を閉めるタイミングの失敗に起因し、モータ制御部１００が高圧弁２８に与える制御信号１３２Ａの送信タイミングｔ２が遅すぎると発生する。なお、制御信号１３２Ａは、目標位相角Ａ４に対応するタイミングに先立ってモータ制御部１００から高圧弁２８に与えられる。第１事象の発生の有無が送信タイミングｔ２に依存するのは、送信タイミングｔ２が遅くなると、高圧弁２８が開弁状態から閉弁状態へ切り替わるタイミングＡ３が遅くなり、高圧弁２８と低圧弁３０の両方が閉じた状態でピストン２２が下死点に向かって下降する期間が短くなり、下死点手前でシリンダ内の圧力が十分に下がらないからである。シリンダ２０内の圧力が十分にさがらないと、油圧室２４と油圧室２４の外部との圧力差によって低圧弁３０の可動ユニット５２が閉弁位置から開弁位置に移動できず、その結果第１事象が発生する。
低圧弁３０（可動ユニット５２）が上死点の直前で開弁状態にある場合に始まる第２事象は、低圧弁３０の可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置に移動させるための制御信号１３６Ａの送信タイミングｔ１が遅すぎると発生する。なぜなら、送信タイミングｔ１が遅くなると、低圧弁３０が開弁状態から閉弁状態へ切り替わるタイミングＡ１が遅くなり、高圧弁２８と低圧弁３０の両方が閉じた状態でピストン２２が上死点に向かって上昇する期間が短くなり、上死点手前でシリンダ２０内の圧力が十分に上がらないからである。シリンダ２０内の圧力が十分に上がらないと、油圧室２４と油圧室２４の外部との圧力差によって高圧弁２８が閉弁状態から開弁状態に切り替わらない。すると、ピストン２２が上死点を過ぎても高圧弁２８と低圧弁３０の両方が閉じた状態が継続して、ピストン２２の下降に伴ってすぐにシリンダ２０内の圧力が低下し始める。そのため、低圧弁３０の弁体４８の両側の圧力差（油圧室２４と油圧室２４の外部との圧力差）が小さくなり、可動ユニット５２はスプリング５６による付勢力と取付押圧力とに抗して閉弁位置にとどまることができず、第１範囲Ｗ１に対応する期間よりも前に低圧弁３０の可動ユニット５２が閉弁位置から開弁位置に移動してしまい、その結果第２事象が発生する。
（高圧弁及び低圧弁の作動状態の判断手法、改善手法）
油圧モータ１０のモータ制御部１００は、高圧弁２８及び低圧弁３０の開閉動作を好適に制御するために、高圧弁２８及び低圧弁３０の作動状態を、以下のように判断して改善するよう構成されている。
図７は、高圧弁２８及び低圧弁３０の作動状態を判断し改善するフロー図である。
まず、ピストン２２の位置を示す位相角が範囲Ｗ０（図６参照）内にあるときに電気信号検出部２００によって電気信号Ｌが検出されるか否かを判断する（Ｓ１）。Ｓ１において電気信号Ｌが検出された場合、前述の第１範囲Ｗ１に対応する期間よりも前に可動ユニット５２が閉弁位置から開弁位置に移動したことが判明する。この場合、第１範囲Ｗ１に対応する期間に入る前から既に可動ユニット５２が開弁位置に存在していることから、第１範囲Ｗ１に対応する期間内においても可動ユニット５２が継続して開弁位置に保持されるはずである。したがって、Ｓ１において電気信号Ｌが検出された場合、第２事象が発生すると判断する（Ｓ２）。Ｓ２において第２事象が起きると判断したら、ピストン２２の往復運動の次回のサイクルで第２事象を発生させないために、低圧弁３０の可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置に移動させるための制御信号１３６Ａの送信タイミングｔ１を前記次回のサイクルで早める（Ｓ３）。なお、前記次回のサイクルで第２事象を発生させないためには、第２事象が起きたと判断した次のサイクルのみ送信タイミングｔ１を早めれば十分であるが、それ以降のサイクルでの第２事象の発生も未然に防ぐために複数サイクルにわたって送信タイミングｔ１を早めてもよい。
Ｓ１において電気信号Ｌが検出されなかった場合、目標位相角を含む第１範囲Ｗ１内で電気信号Ｌが検出されるか否かを判断する（Ｓ４）。第１範囲Ｗ１内で電気信号Ｌが検出された場合、高圧弁２８及び低圧弁３０の両方が正常に作動した（油圧モータ１０のモータリングが成功した）と判断する（Ｓ５）。Ｓ４において電気信号Ｌが検出されなかった場合、高圧弁２８及び低圧弁３０が正常に作動しなかった（第１事象又は第２事象の何れかが発生した）と判断し、高圧弁２８及び低圧弁３０の作動状態を具体的に把握するための非励磁制御モードを実行する（Ｓ６）。非励磁制御モードでは、モータ制御部１００から制御信号（１３２，１３６）を高圧弁２８及び低圧弁３０に与え、ピストンの位相角が第２範囲Ｗ２を通過するまで、高圧弁２８及び低圧弁３０を非励磁状態に維持しながらピストン２２を往復運動させる。Ｓ６の非励磁制御モードの実行中において、ピストンの位相角が第２範囲Ｗ２（図６参照）内にあるときに電気信号検出部２００によって電気信号Ｌが検出されるか否かを判断する（Ｓ７）。
なお、低圧弁３０の可動ユニット５２が閉弁位置（励磁位置）に存在している状態で非励磁制御モードを実行すれば、ピストンの位相角が第２範囲Ｗ２を通過する間に、上死点から下死点に向かうピストン２２の動きに伴って低圧弁３０の弁体４８の両側の圧力差が小さくなり、可動ユニット５２はスプリング５６の付勢力によって閉弁位置から開弁位置に移動し、この移動時に電気信号Ｌがソレノイド５４に生じるはずである。これに対し、低圧弁３０の可動ユニット５２が開弁位置（非励磁位置）に存在している状態で非励磁制御モードを実行すれば、第２範囲Ｗ２に対応する期間前から既に可動ユニット５２が開弁位置にあることから、第２範囲Ｗ２において電気信号Ｌがソレノイド５４に生じない。
したがって、Ｓ７において、電気信号Ｌが検出されなかった場合、第１範囲Ｗ１に対応する期間に入る前から既に可動ユニット５２が開弁位置に存在しており、第１範囲Ｗ１に対応する期間内においても可動ユニット５２が継続して開弁位置に保持されるという第２事象が発生していたと判断する（Ｓ８）。一方、Ｓ７において、電気信号Ｌが検出された場合、第１範囲Ｗ１に対応する期間内に可動ユニット５２が継続して閉弁位置に存在するという第１事象が発生していたと判断する（Ｓ９）。
Ｓ８において第２事象が起きたと判断したら、Ｓ３と同様に、ピストン２２の往復運動の次回のサイクルで第２事象を発生させないために、低圧弁３０の可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置に移動させるための制御信号１３６Ａの送信タイミングｔ１を前記次回のサイクルで早める（Ｓ１０）。なお、前記次回のサイクルで第２事象を発生させないためには、第２事象が起きたと判断した次のサイクルのみ送信タイミングｔ１を早めれば十分であるが、それ以降のサイクルでの第２事象の発生も未然に防ぐために複数サイクルにわたって送信タイミングｔ１を早めてもよい。
Ｓ９において第１事象が発生したと判断したら、ピストン２２の往復運動の次回のサイクルで第１事象を発生させないために、目標位相角Ａ４に対応するタイミングに先立って高圧弁２８に与える高圧弁２８の開閉状態切換え用の制御信号の、送信タイミングｔ２を前記次回のサイクルで早める（Ｓ１１）。例えば、図３に示す例のようなＨＰＶ制御信号１３２の場合、高圧弁２８を開状態から閉状態に切り替えるための制御信号（高周波信号の最終パルス１３２Ａ）の送信タイミングｔ２を早める。なお、前記次回のサイクルで第１事象を発生させないためには、第１事象が起きたと判断した次のサイクルのみ送信タイミングｔ２を早めれば十分であるが、それ以降のサイクルでの第１事象の発生も未然に防ぐために複数サイクルにわたって送信タイミングｔ２を早めてもよい。
なお、上記判断手法では、Ｓ４において、低圧弁３０の可動ユニット５２が閉弁位置から開弁位置に戻る際にソレノイド５４に誘導される起電力（電気信号）を利用して、低圧弁３０に不具合が生じているか否かが判断される。しかし、Ｓ４において電気信号Ｌが検出されなかった場合、低圧弁３０に不具合が生じたことは分かるが、上述の第１事象又は第２事象の何れが発生したのかまでは特定できない。
そこで、Ｓ６において、ピストンの位相角が第２範囲Ｗ２を通過するまで、高圧弁２８及び低圧弁３０を非励磁状態に維持しながらピストン２２を往復運動させて、第２範囲Ｗ２内において低圧弁３０の可動ユニット５２が閉弁位置に残留することができないようにしている。すなわち、第２範囲Ｗ２内において、高圧弁２８及び低圧弁３０をそれぞれ開弁状態としてスプリング４４，５６による付勢力により各弁の可動ユニット４０，５２を開弁位置に向けて付勢している。さらに、第２範囲Ｗ２内においてピストン２２を上死点から下死点に向けて下降させることで、ピストン２２の下降に起因する油圧室２４内の圧力の低下要因を作ることで、弁体３５に対して油圧室２４側に設けられた弁座４６を有する高圧弁２８を弁体３６の両側の圧力差により閉じやすくし（すなわち、高圧弁２８の可動ユニット４０を閉弁位置には残留しにくくし）、弁体４８に対して油圧室２４の反対側に設けられた弁座５８を有する低圧弁３０を弁体４８の両側の圧力差により開きやすくしている（すなわち、低圧弁３０の可動ユニット５２を閉弁位置には残留しにくくする）。
これにより、第２範囲Ｗ２に相当する期間前に低圧弁３０の可動ユニット５２が閉弁位置（閉弁状態）に存在していれば、可動ユニット５２が閉弁位置から開弁位置に移動する一方、第２範囲Ｗ２に相当する期間前に低圧弁３０の可動ユニット５２が開弁位置（開弁状態）に存在していれば、可動ユニット５２は開弁位置に保持されたままである。よって、第２範囲Ｗ２に相当する期間における電気信号Ｌの検出の有無に基づいて、高圧弁２８及び低圧弁３０の作動状態を具体的に把握できるのである。
上記判断手法の原理に鑑みれば、上述した各弁の形式（高圧弁２８がノーマルクローズ式であり低圧弁３０がノーマルオープン式である）に限定されず、上記判断手法は、各弁が他の形式を有する場合にも適用可能である。同様に、各弁における油圧室２４に対する弁座４６，５８と弁体３６，４８との配置関係についても、非励磁制御モードによって第２範囲Ｗ２内において各弁の可動ユニット４０，５２が励磁位置に残留しにくくなるような圧力差を弁体３６，４８の両側に作り出すことができれば特に限定されず、上記判断手法は、各弁が他の具体的構成を有する場合にも適用可能である。
すなわち、各弁の形式や具体的構成にかかわらず、ピストン２２の位置を示す位相角が目標位相角Ａ４を含む第１範囲Ｗ１内にあるときに電気信号Ｌが電気信号検出部２００により検出されない場合、各弁を非励磁状態に制御する制御モードを実行し、前記制御モードの実行中に電気信号検出部２００によって電気信号Ｌが検出されるか否かに基づいて各弁の作動状態を判断するようにしてもよい。この場合、前述の第２範囲Ｗ２は、各弁の形式や具体的構成に応じて、第１範囲Ｗ１を除く範囲の少なくとも一部に設定すればよく、例えば、図６に示す例示的な実施形態のようにピストン２２が上死点から下死点に向けて下降する範囲を第２範囲Ｗ２としてもよい。
さらに、油圧ポンプ８についても上記判断手法と同様な原理が成立するから、油圧モータ１０の場合を例に挙げて上述した判断手法及び改善手法は油圧ポンプ８についても適用可能である。この場合、発電装置制御部５００の一部を構成するポンプ制御部が、上述した判断手法及び改善手法により油圧ポンプ８の高圧弁及び／又は低圧弁を制御してもよい。
（高圧弁及び低圧弁の異常発生を抑制する事前対策）
次に、高圧弁２８及び低圧弁３０の異常発生を抑制するための幾つかの事前対策について説明する。
油圧室２４に導入する作動油の温度が低いほど作動油の粘度が高くなり、作動油の大きな粘性抵抗に起因して高圧弁２８を動作させるのに要する時間が増大してしまう。これにより、高圧弁２８を開弁状態から閉弁状態に切り替えるタイミングＡ３（図６参照）が遅れて前述の第１事象が発生することがある。
また、低圧弁３０についても同様に、油圧室２４に導入する作動油の温度が低いほど作動油の粘度が高くなり、作動油の大きな粘性抵抗に起因して低圧弁３０の可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置へ移動させるのに要する時間が増大してしまう。これにより、可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置に移動させるタイミングＡ１（図６参照）が遅れて前述の第２事象が発生することがある。
そこで、幾つかの実施形態では、図８（Ａ）に示すように、温度指示器３００によって指示された作動油の温度Ｔが基準温度Ｔ２より低い場合に、基準温度Ｔ２より高い場合よりも、制御信号１３２Ａの送信タイミングｔ２（図５、図６参照）及び制御信号１３６Ａの送信タイミングｔ１（図５、図６参照）を早めるようモータ制御部１００を構成する。
このように送信タイミングｔ２を早めることにより、高圧弁２８を開弁状態から閉弁状態に切り替えるタイミングＡ３が作動油の温度に起因して遅れることを抑制し、第１事象の発生を抑制することができる。また、送信タイミングｔ２を早めることにより、可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置に移動させるタイミングＡ１が作動油の温度に起因して遅れることを抑制し、第２事象の発生を抑制することができる。
なお、図８（Ａ）において、送信タイミングｔ１の縦軸ｔは上死点の通過時点を０として設定しており、送信タイミングｔ１は図６に示したように上死点前なので負の値をとっている。また、送信タイミングｔ２の縦軸は下死点の通過時点を０として定めており、送信タイミングｔ２は図６に示したように下死点前なので負の値をとっている。図８（Ａ）に示すように、送信タイミングｔ１は及び送信タイミングｔ２は、作動油の温度がＴ２より高い場合とＴ１より低い場合は一定に制御され、作動油の温度がＴ１とＴ２との間にある場合は温度が低いほど早まるよう制御されてもよい。
また、温度指示器３００は、図２を用いて説明したように油圧モータ１０の一部を構成してもよいし、後述する図１０に示すように油圧モータ１０とは別に設けられ、風力発電装置１の一部を構成してもよい。温度指示器３００としては、作動油の温度を計測するよう構成された温度計を用いてもよいし、油圧トランスミッションにおけるトルク、回転数、作動油の圧力等のパラメータから作動油の温度を推定するよう構成された推定手段を用いてもよい。推定手段を用いる場合は、油圧モータ制御部１００或いはその他の任意の制御部が推定手段として機能し得る。
なお、図８（Ａ）において温度Ｔの代わりに、回転数検出部４００（図１０参照）によって検出された油圧モータ１０の回転数Ｎを用いてもよい。すなわち、油圧モータ１０の回転数Ｎが基準回転数Ｎ２より低い場合に、油圧モータ１０の回転数Ｎが基準回転数Ｎ２より高い場合よりも制御信号１３２Ａの送信タイミングｔ２及び制御信号１３６Ａ送信タイミングｔ１早めるようモータ制御部１００を構成してもよい。
このように送信タイミングｔ２を早めることにより、高圧弁２８を開弁状態から閉弁状態に切り替えるタイミングＡ３が作動油の温度に起因して遅れることを抑制し、第１事象の発生を抑制することができる。また、送信タイミングｔ１を早めることにより、可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置に移動させるタイミングＡ１が作動油の温度に起因して遅れることを抑制し、第２事象の発生を抑制することができる。なお、回転数検出部４００は、図２を用いて説明したように油圧モータ１０の一部を構成してもよいし、後述する図１０に示すように油圧モータ１０とは別に設けられ、風力発電装置１の一部を構成してもよい。
また、図８（Ｂ）に示すように、回転数検出部４００によって検出された油圧モータ１０の回転数Ｎが基準回転数Ｎ２より低い場合に、油圧モータ１０の回転数Ｎが基準回転数Ｎ２より高い場合よりも可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置に移動させるためにソレノイド５４に印加する電流Ｉが大きくなるように、低圧弁３０を制御するようモータ制御部１００を構成してもよい。
これによっても、ソレノイド５４により発生する大きな電磁力によって可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置へスムーズに移動させて、第２事象の発生を抑制することができる。
また、図８（Ｂ）において回転数Ｎの代わりに、温度指示器３００によって指示された作動油の温度Ｔを用いてもよい。すなわち、作動油の温度Ｔが基準温度Ｔ２より低い場合に、作動油の温度Ｔが基準温度Ｔ２より高い場合よりも、可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置に移動させるためにソレノイド５４に印加する電流が大きくなるように、低圧弁３０を制御するようモータ制御部１００を構成してもよい。
これによっても、ソレノイド５４により発生する大きな電磁力によって可動ユニット５２を開弁位置から閉弁位置へスムーズに移動させて、第２事象の発生を抑制することができる。
幾つかの実施形態では、発電装置制御部５００（図１０参照）は、油圧ポンプ９及び油圧モータ１０を含む油圧トランスミッション６４の負荷が閾値以上であって温度指示器３００によって指示された温度Ｔが基準温度Ｔ４より低い場合に、基準温度Ｔ４より高い場合よりも、風力発電装置１の運転状態に応じて決定される油圧ポンプ８の目標流量を低下させるよう構成されてもよい。
なお、油圧ポンプ８の目標流量は、風力発電装置１の発電効率を最大限高めるために風力発電装置１の運転状態に応じて決定される最適な流量である。風力発電装置１の運転状態の指標としては、例えば、ロータ３の回転数、ブレード２のピッチ角、風速等を用いることができる。
油圧トランスミッション６４の負荷がある程度高い状態（例えば、出力が定格出力の８０％以上の状態）において、作動油の温度が低い場合には、油圧ポンプ８の流量が油圧モータ１０の流量よりも大きくなり、両者の流量にアンバランスが生ずることがある。そこで、油圧トランスミッション６４の負荷が閾値以上であって温度指示器３００によって指示された温度Ｔが基準温度Ｔ４より低い場合であっても、基準温度Ｔ４より高い場合よりも、風力発電装置１の運転状態に応じて決定される油圧ポンプ８の目標流量を低下させることで、油圧トランスミッション６４を安定的に運転することができる。
図８（Ｃ）は、温度指示器３００によって指示された温度Ｔと、油圧ポンプ８の目標流量に乗ずるスケールファクタＳＣＦとの関係を示す具体例である。図８（Ｃ）に示すように、スケールファクタＳＣＦは、作動油の温度がＴ４より高い場合とＴ３より低い場合は一定に制御され、作動油の温度がＴ３とＴ４との間にある場合は温度が低いほど小さくなるよう設定してもよい。一実施形態では、作動油の温度がＴ４より高い場合におけるスケールファクタＳＣＦは１であり、作動油の温度がＴ４以下の場合におけるスケールファクタＳＣＦは１以下である。
幾つかの実施形態では、油圧モータ１０を始動する際に、高圧弁２８の流路断面積よりも小さな流路断面積を有する補助弁７０を用いてもよい。この場合、補助弁７０は、図９に示すように、油圧室２４と高圧ライン１２との間において高圧弁２８と並列に配置され、モータ制御部１００からのＡＸＶ制御信号１４２によって開閉動作を制御される。
このように、油圧室２４と高圧ライン１２との圧力差が大きくても開閉が比較的容易な補助弁７０を用いる場合であっても、油圧室２４と高圧ライン１２との圧力差によって補助弁７０の開閉タイミングが少なからず影響を受けてしまうことがある。そこで、高圧弁２８の流路断面積よりも小さな流路断面積を有する補助弁７０を用いて油圧モータ１０を始動する場合であっても、高圧弁２８を用いて油圧モータ１０を通常運転モードにて駆動する時よりも、低圧弁３０に与える制御信号１３６Ａの送信タイミングｔ１を早めるようモータ制御部１００を構成する。これにより、補助弁７０が適切なタイミングで開閉できるように油圧室２４内の圧力を調整可能である。よって、油圧モータ１０を安定的に始動することができる。
幾つかの実施形態では、モータ制御部１００は、油圧モータ１０の回転軸３２を第１方向（例えば、図２のｄ１方向）に回転させる運転モードで油圧モータ１０を始動できないとき、第１方向とは逆方向である第２方向（例えば、図２のｄ２方向）に回転軸３２を回転させる運転モードで油圧モータ１０を始動させるよう構成されてもよい。
本発明者らが鋭意検討した結果、油圧モータ１０の回転軸３２を第１方向に回転させる運転モードで油圧モータ１０を始動できないときに、第１方向とは逆方向である第２方向に回転軸３２を回転させる運転モードで油圧モータ１０を始動させると、高圧弁２８及び低圧弁３２が正常に作動して油圧モータ１０を始動できる場合があるという知見が得られた。
そこで、上述のように、油圧モータ１０の回転軸３２を第１方向に回転させる運転モードで油圧モータ１０を始動できないときに、第１方向とは逆方向である第２方向に回転軸３２を回転させる運転モードで油圧モータ１０を始動させるようモータ制御部１００を構成することで、油圧モータ１０の回転軸３２を第１方向へ回転させても正常に作動しなかった高圧弁２８及び低圧弁３０を正常に作動させることが期待でき、油圧モータ１０を始動させて作動油の温度を上昇させることが期待できる。
また、上述のように補助弁７０を用いて油圧モータ１０を始動する場合には、油圧モータ１０の回転軸３２が第２方向に回転するようにモータ制御部１００によって補助弁７０及び低圧弁３０を制御すればよい。
なお、風力発電装置１が高圧ライン１２に接続された保守点検用のサービスポンプ７２（図１０参照）を有する場合には、油圧モータ１０の回転軸３２を第２方向に回転させる運転モードで油圧モータ１０を始動する際に、油圧ポンプ８に替えてサービスポンプ７２を駆動させてもよい。サービスポンプ７２は、オイルタンク７４（図１０参照）から作動油を高圧ラインに供給するよう構成されている。なお、サービスポンプ７２は、風力発電装置１の保守点検時に油圧ポンプ８を一時的にモータリングするための圧油源として設けられてもよい。
幾つかの実施形態では、前述したような作動油の温度が低いことに起因する第１事象や第２事象の発生を抑制するために、作動油の温度を上昇させるためのオイル昇温モードを実行可能に発電装置制御部５００が構成されている。
図１０は、オイル昇温モードを実行可能な風力発電装置１の具体的構成例である。
風力発電装置１は、高圧ライン１２の途中と低圧ライン１４の途中とを接続するバイパスライン８０と、バイパスライン８０に設けられるリリーフ弁８２とを有している。発電装置制御部５００は、リリーフ弁８２を介して高圧ライン１２から低圧ライン１４に作動油が流れるように、油圧ポンプ８を稼働させたまま油圧モータ１０を停止させるオイル昇温モードを実行可能に構成されている。
このように、リリーフ弁８２を介して高圧ライン１２から低圧ライン１４に作動油が流れるように、油圧ポンプ８を稼働させたまま油圧モータ１０を停止させるオイル昇温モードを実行することで、作動油が有する圧力エネルギーの一部がリリーフ弁８２を通過して熱エネルギーに変換され、作動油の温度が上昇する。従ってオイル昇温モードを実行することで、作動油が低温であることに起因する第１事象及び第２事象を改善することができ、高圧弁２８及び低圧弁３０を良好に動作させることができる。よって油圧モータ１０を良好に運転することができ、風力発電装置１の発電効率を向上することができる。
なお、通常運転モード中に低圧ライン１４の作動油を維持するためのブーストポンプ８４（図１０参照）を風力発電装置１が有する場合は、オイル昇温モードの実行中においてこのブーストポンプ６４を停止することが好ましい。ブーストポンプ８４は、オイルタンク７４から低圧ライン１４にオイルを供給するよう構成されている。
１ 風力発電装置
２ ブレード
３ ロータ
４ ハブ
６ 回転シャフト
８ 油圧ポンプ
１０ 油圧モータ
１２ 高圧ライン
１４ 低圧ライン
１６ 発電機
１８ ナセル
１９ タワー
２０ シリンダ
２２ ピストン
２２Ａ ピストン本体部
２２Ｂ ピストンローラ
２４ 油圧室
２６ カム
２８ 高圧弁
３０ 低圧弁
３２ 回転軸
３４ 高圧連通ライン
３６ 低圧連通ライン
３７ ケーシング
３８ バルブユニット
４０ 可動ユニット
４２ ソレノイド
４４ スプリング
４６ 弁座
４８ 弁体
５０ アーマチュア
５２ 可動ユニット
５４ ソレノイド
５６ スプリング
５８ 弁座
６０ バイパスライン
６２ リリーフ弁
７０ 補助弁
１００ モータ制御部
１３２ ＨＰＶ制御信号
１３４ 高圧弁ポジション
１３６ ＬＰＶ制御信号
１３８ 低圧弁ポジション
１４０ 圧力曲線
１３０ ピストンサイクル曲線
２００ 電気信号検出部
３００ 温度指示器
４００ 回転数検出部
５００ 発電装置制御部

Claims (15)

  1. シリンダと、
    前記シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、
    アクチュエータと、弁体を備え前記アクチュエータの作動にともなって前記弁体とともに移動する可動ユニットと、を備え、前記シリンダと前記ピストンとで形成される油圧室と前記油圧室の外部との連通状態を前記可動ユニットの移動により切り替え可能なバルブと、
    前記アクチュエータを作動させることによって前記可動ユニットを開弁位置と閉弁位置のうち一方である第１位置に制御する制御部と、
    前記アクチュエータの作動を停止している状態で、前記可動ユニットが前記第１位置から前記開弁位置と前記閉弁位置のうち他方である第２位置に移動する際に前記アクチュエータが発生する信号を検出するための信号検出部と、
    を有し、
    前記制御部は、
    前記ピストンの往復運動の各サイクルにおける前記ピストンの位置を示す位相角が、前記可動ユニットを前記第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、前記信号が前記信号検出部によって検出されない場合、
    前記アクチュエータの作動を停止している状態で前記可動ユニットを前記第２位置に制御する制御モードを実行し、
    前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記信号検出部によって前記信号が検出されるか否かに基づいて、前記バルブの作動状態を判断するように構成された油圧機械。
  2. シリンダと、
    前記シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、
    弁体およびアーマチュアを有する可動ユニットと、ソレノイドコイルとを備え、前記シリンダと前記ピストンとで形成される油圧室と前記油圧室の外部との連通状態を前記可動ユニットの移動により切り替え可能な第１電磁弁と、
    前記ソレノイドコイルを励磁することによって前記可動ユニットを開弁位置と閉弁位置のうち一方である第１位置に移動させる制御部と、
    前記ソレノイドコイルが励磁されていない状態において、前記可動ユニットが前記第１位置から前記開弁位置と前記閉弁位置のうち他方である第２位置に移動する際に前記ソレノイドコイルが発生する電気信号を検出するための電気信号検出部と、
    を有し、
    前記制御部は、
    前記ピストンの往復運動の各サイクルにおける前記ピストンの位置を示す位相角が、前記可動ユニットを前記第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、前記電気信号が前記電気信号検出部によって検出されない場合、
    前記ソレノイドコイルが励磁されていない状態において、前記可動ユニットを前記第２位置に制御する制御モードを実行し、
    前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記電気信号検出部によって前記電気信号が検出されるか否かに基づいて、前記第１電磁弁の作動状態を判断するように構成された油圧機械。
  3. 前記制御部は、
    前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記電気信号が検出された場合に、前記第１範囲に対応する期間内に前記可動ユニットが継続して前記第１位置にあったという第１事象が起きたと判断し、
    前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記電気信号が検出されなかった場合に、前記第１範囲に対応する期間内に前記可動ユニットが継続して前記第２位置にあったという第２事象が起きたと判断する、
    ように構成された請求項２に記載の油圧機械。
  4. 前記制御部は、前記第２事象が起きたと判断した場合に、前記ピストンの往復運動において前記可動ユニットを前記第２位置から前記第１位置に移動させるための制御信号の、送信タイミングを早めるよう構成された請求項３に記載の油圧機械。
  5. 更に、前記油圧室と前記油圧室の外部との連通状態を切換え可能な第２電磁弁を備え、
    前記制御部は、前記第１事象が起きたと判断した場合に、前記目標位相角に対応するタイミングに先立って前記第２電磁弁に与える前記第２電磁弁の開閉状態を切り替えるための制御信号の、送信タイミングを早めるよう構成された請求項３又は４に記載の油圧機械。
  6. 更に、前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁と、
    前記油圧室に導入する作動油の温度を指示するよう構成された温度指示器と、を備え、
    前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
    前記第１位置は前記閉弁位置、前記第２位置は前記開弁位置であり、
    前記制御部は、前記温度指示器によって指示された前記温度が基準温度より低い場合に、前記温度指示器によって指示された前記温度が前記基準温度より高い場合よりも、前記ピストンの往復運動において前記可動ユニットを開弁位置から閉弁位置に移動させるための制御信号の、送信タイミングを早めるよう構成された請求項２〜４のいずれか１項に記載の油圧機械。
  7. 前記制御部は、前記温度指示器によって指示された前記温度が基準温度より低い場合に、前記温度指示器によって指示された前記温度が前記基準温度より高い場合よりも、前記目標位相角に対応するタイミングに先立って前記高圧弁に与える前記高圧弁の開閉状態を切り替えるための制御信号の、送信タイミングを早めるよう構成された請求項６に記載の油圧機械。
  8. 更に、前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁と、
    前記油圧室に導入する作動油の温度を指示するよう構成された温度指示器と、を備え、
    前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
    前記第１位置は前記閉弁位置、前記第２位置は前記開弁位置であり、
    前記制御部は、前記温度指示器によって指示された前記温度が基準温度より低い場合に、前記温度指示器によって指示された前記温度が前記基準温度より高い場合よりも、前記可動ユニットを前記開弁位置から前記閉弁位置に移動させるために前記ソレノイドコイルに印加する電流が大きくなるように、前記低圧弁を制御するよう構成された請求項２〜４のいずれか１項に記載の油圧機械。
  9. 更に、前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁
    を備え、
    前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
    前記第１位置は前記閉弁位置、前記第２位置は前記開弁位置であり、
    前記制御部は、当該油圧機械の回転数が基準回転数より低い場合に、当該油圧機械の回転数が前記基準回転数より高い場合よりも、前記可動ユニットを前記開弁位置から前記閉弁位置に移動させるために前記ソレノイドコイルに印加する電流が大きくなるように、前記低圧弁を制御するよう構成された請求項２〜４のいずれか１項に記載の油圧機械。
  10. 更に、前記油圧室と前記油圧室の外部の高圧ラインとの連通状態を切換え可能な高圧弁と、
    前記油圧機械を始動する際に前記油圧機械に高圧油を供給するための補助弁と、を備え、
    前記第１電磁弁は、前記油圧室と前記油圧室の外部の低圧ラインとの連通状態を切換え可能な低圧弁であり、
    前記第１位置は前記閉弁位置、前記第２位置は前記開弁位置であり、
    前記補助弁は、前記高圧弁の流路断面積よりも小さな流路断面積を有し、
    前記制御部は、
    前記補助弁を用いて当該油圧機械を始動する時に、前記高圧弁を用いて当該油圧機械を通常運転モードにて駆動する時よりも、前記ピストンの往復運動において前記可動ユニットを開弁位置から閉弁位置に移動させるための制御信号の送信タイミングを早めるよう構成された請求項２〜４のいずれか１項に記載の油圧機械。
  11. 前記制御部は、前記油圧機械の回転軸を第１方向に回転させる運転モードで前記油圧機械を始動できないとき、前記第１方向とは逆方向である第２方向に前記回転軸を回転させる運転モードで前記油圧機械を始動させるよう構成された請求項２〜４のいずれか１項に記載の油圧機械。
  12. 再生可能エネルギーから電力を生成するための発電装置であって、
    再生可能エネルギーを利用して回転するように構成された主軸と、
    前記主軸の回転によって駆動されるように構成された油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプで生成された圧油によって駆動されるように構成された油圧モータと、
    前記油圧モータによって駆動されるように構成された発電機と、
    を備え、
    前記油圧モータ又は前記油圧ポンプは、
    シリンダと、
    前記シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、
    弁体およびアーマチュアを有する可動ユニットと、ソレノイドコイルとを備え、前記シリンダと前記ピストンとで形成される油圧室と前記油圧室の外部との連通状態を前記可動ユニットの移動により切り替え可能な電磁弁と、
    前記ソレノイドコイルを励磁させることによって前記可動ユニットを開弁位置と閉弁位置のうち一方である第１位置に移動させる制御部と、
    前記ソレノイドコイルが励磁されていない状態において、前記可動ユニットが前記第１位置から前記開弁位置と前記閉弁位置のうち他方である第２位置に移動する際に前記ソレノイドコイルが発生する電気信号を検出するための電気信号検出部と、
    を有し、
    前記制御部は、
    前記ピストンの往復運動の各サイクルにおける前記ピストンの位置を示す位相角が、前記可動ユニットを前記第２位置に移動させる目標位相角を含む第１範囲内にあるときに、前記電気信号が前記電気信号検出部によって検出されない場合、
    前記ソレノイドコイルが励磁されていない状態において前記可動ユニットの位置を第２位置に制御する制御モードを実行し、
    前記制御モードの実行中であって前記ピストンの前記位相角が前記第１範囲を除く範囲の少なくとも一部である第２範囲内にあるときに前記電気信号検出部によって前記電気信号が検出されるか否かに基づいて、前記電磁弁の作動状態を判断するよう構成された発電装置。
  13. 更に、前記油圧ポンプの吐出口と前記油圧モータの吸入口とを接続する高圧ラインと、
    前記油圧ポンプの吸入口と前記油圧モータの吐出口とを接続する低圧ラインと、
    前記高圧ラインの途中と前記低圧ラインの途中とを接続するバイパスラインと、
    前記バイパスラインに設けられるリリーフ弁と、を備え、
    前記制御部は、前記リリーフ弁を介して前記高圧ラインから前記低圧ラインに作動油が流れるように、前記油圧ポンプを稼働させたままオイル昇温モードを実行可能に構成された請求項１２に記載の発電装置。
  14. 更に、前記油圧室に導入する作動油の温度を指示するよう構成された温度指示器を備え、
    前記制御部は、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを含む油圧トランスミッションの負荷が閾値以上であって前記温度指示器によって指示された前記温度が基準温度より低い場合に、前記温度指示器によって指示された前記温度が前記基準温度より高い場合よりも、前記発電装置の運転状態に応じて決定される前記油圧ポンプの目標流量を低下させるよう構成された請求項１２又は１３に記載の発電装置。
  15. 前記発電装置は、前記再生可能エネルギーとしての風から電力を生成するよう構成された風力発電装置である請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の発電装置。
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