JP5206766B2

JP5206766B2 - 油圧ユニット

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Publication number: JP5206766B2
Application number: JP2010246152A
Authority: JP
Inventors: 喜光大谷; 良行越智; 夏生林; 健輔山崎; 博一中村; 敬二郎山崎
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2030-11-02
Also published as: JP2012097822A

Description

本発明は油圧ユニットに関する。

従来、油圧ユニットとしては、特開２０１０−９６３２４（特許文献１）に開示されたものがある。この油圧ユニットは、タンク内の作動油を吸い込んでメインラインに吐出する固定容量型油圧ポンプと、この固定容量型油圧ポンプを駆動する電動モータと、上記メインラインに一端が接続された絞りラインと、この絞りラインに設けられた可変絞り弁と、この絞り弁から出た作動油が通過するラジエータとを備えている。

上記固定容量型油圧ポンプが吐出した作動油の一部は、常時、絞りライン、絞り弁およびラジエータを順次を流れてタンクに戻る。このとき、上記絞り弁が、タンクに戻る作動油の量を調節する役割を果たす。

また、上記油圧ユニットでは、保圧時（デッドヘッド時）における電動モータの回転速度（回転数）を検出し、この検出した回転速度が予め定めた一つの基準値を下回ると、絞り弁の劣化を示す警告がでる。

しかしながら、上記従来の油圧ユニットでは、電動モータの回転速度が予め定めた一つの基準値を下回ったときに、絞り弁の異常を示す警告がでるだけだから、ユーザは、絞り弁が劣化していると分かっても、その劣化レベルがどの程度であるかは分からない。したがって、ユーザは、上記警告が出ても、絞り弁のメンテナンスを行わずに、上記従来の油圧ユニットを使い続ける可能性がある。

もし、上記警告後、絞り弁のメンテナンスを行わずに、上記従来の油圧ユニットを使い続けたなら、電動モータの回転速度がさらに低下して、電動モータのトルクが不足する恐れがある。

すなわち、上記従来の油圧ユニットには、絞り弁の劣化レベルに応じた警告をユーザに行ったり、絞り弁の劣化レベルに応じたメンテナンスをユーザに促したりすることができないという問題があった。

特開２０１０−９６３２４号公報

そこで、本発明の課題は、絞り弁の劣化レベルに応じた警告をユーザに行え、また、絞り弁の劣化レベルに応じたメンテナンスをユーザに促すことができる油圧ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の油圧ユニットは、
メインラインに作動油を吐出する固定容量型油圧ポンプと、
上記固定容量型油圧ポンプを駆動する電動モータと、
上記メインラインからタンクへ分岐したラインに接続された絞り弁と、
上記固定容量型油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出部と、
上記電動モータの回転速度を検出する回転速度検出部と、
上記圧力検出部によって検出される上記固定容量型油圧ポンプの吐出圧力に基づいて、上記電動モータの回転速度を制御する回転速度制御部と、
上記絞り弁が、メンテナンスを実施するのが望ましい劣化レベル１になっているか否を判定する第１劣化レベル判定部と、
上記第１劣化レベル判定部によって上記絞り弁が上記劣化レベル１になっていると判定されたときに、ユーザに警告する第１警告部と、
上記絞り弁が、上記劣化レベル１より劣化が進んだ劣化レベル２になっているか否かを判定する第２劣化レベル判定部と、
上記第２劣化レベル判定部によって上記絞り弁が上記劣化レベル２になっていると判定されたときに、ユーザに警告する第２警告部と
を備え、
上記第１劣化レベル判定部は、上記固定容量型油圧ポンプの保圧発生時、上記回転速度制御部に入力される回転速度指令の回転数が、上記電動モータのトルク不足が発生しない回転数の下限値以下になっているときに、上記絞り弁が上記劣化レベル１になっていると判定し、
上記第２劣化レベル判定部は、
上記固定容量型油圧ポンプの保圧発生時に、上記固定容量型油圧ポンプの吐出圧力が予め設定された設定圧を超えた状態が、予め設定された設定時間継続したことを検出したときに、
または、
上記固定容量型油圧ポンプの保圧発生時に、上記電動モータに供給される電流が予め定められた値を越えたことを検出したときに、
上記絞り弁が上記劣化レベル２になっていると判定することを特徴としている。

上記構成によれば、上記第１劣化レベル判定部によって、メンテナンスを実施するのが望ましい劣化レベル１に絞り弁がなっていると判定されたときには、第１警告部がユーザに警告する。また、上記第２劣化レベル判定部によって、劣化レベル１より劣化が進んだ劣化レベル２に絞り弁がなっていると判定されたときには、第２警告部がユーザに警告する。したがって、上記絞り弁の劣化レベルに応じた警告をユーザに行え、絞り弁のメンテナンスをユーザに促すことができる。

また、上記絞り弁の劣化レベルに応じた警告が出るので、ユーザは絞り弁の劣化レベルに応じた運転を行える。

また、上記固定容量型油圧ポンプの保圧発生時に、固定容量型油圧ポンプの吐出圧力が予め設定された設定圧を超えた状態が、予め設定された設定時間継続したことを検出したときに、または、固定容量型油圧ポンプの保圧発生時に、電動モータに供給される電流が予め定められた値を越えたことを検出したときに、第２劣化レベル判定部によって、絞り弁が劣化レベル２になっていると判定されるので、この判定の信頼性を高めることができる。

一実施形態の油圧ユニットは、
上記絞り弁が、上記劣化レベル２より劣化が進んだ劣化レベル３になっているか否かを判定する第３劣化レベル判定部と、
上記第３劣化レベル判定部によって上記絞り弁が上記劣化レベル３になっていると判定されたときに、ユーザに警告する第３警告部と
を備える。

上記実施形態によれば、上記第３劣化レベル判定部によって、劣化レベル２より劣化が進んだ劣化レベル３に絞り弁がなっていると判定されたときに、第３警告部がユーザに警告するので、絞り弁を早急にメンテナンスするようにユーザに促すことができる。

一実施形態の油圧ユニットは、
上記第３劣化レベル判定部によって上記絞り弁が上記劣化レベル３になっていると判定されたときに、上記固定容量型油圧ポンプを強制的に停止させる第１強制停止部を備える。

上記実施形態によれば、上記第３劣化レベル判定部によって絞り弁が劣化レベル３になっていると判定されたときに、第１強制停止部が固定容量型油圧ポンプを強制的に停止させるので、絞り弁の劣化の進行を確実に止めることができる。

一実施形態の油圧ユニットでは、
上記第３劣化レベル判定部は、上記固定容量型油圧ポンプの吐出圧力を予め設定された設定圧以下にするためのリリーフ弁が開く状態に相当する状態を検知したときに、上記絞り弁が上記劣化レベル３になっていると判定する。

上記実施形態によれば、上記固定容量型油圧ポンプの吐出圧力を予め設定された設定圧以下にするためのリリーフ弁が開く状態に相当する状態を検知したときに、第３劣化レベル判定部によって、絞り弁が劣化レベル３になっていると判定されるので、この判定の信頼性を高めることができる。

一実施形態の油圧ユニットは、
上記絞り弁が上記劣化レベル３になっていることを記憶する記憶部と、
上記記憶部が上記絞り弁の上記劣化レベル３を記憶している状態で、上記絞り弁の上記劣化レベル１が予め定められた回数検出されると、上記絞り弁のメンテナンスが未実施であると判定するメンテナンス未実施判定部と、
上記メンテナンス未実施判定部によって上記絞り弁のメンテナンスが未実施であると判定されたときに、上記固定容量型油圧ポンプを強制的に停止させる第２強制停止部と
を備える。

上記実施形態によれば、上記記憶部が絞り弁の劣化レベル３を記憶している状態で、上記絞り弁の劣化レベル１が予め定められた回数検出されると、メンテナンス未実施判定部が絞り弁のメンテナンスが未実施であると判定するので、絞り弁のメンテナンスを行ったのにメンテナンス未実施と判定されるのを防ぐことができる。

また、上記メンテナンス未実施判定部によって絞り弁のメンテナンスが未実施であると判定されたときに、第２強制停止部が固定容量型油圧ポンプを強制的に停止させるので、絞り弁の劣化の進行を確実に止めることができる。

本発明の油圧ユニットによれば、絞り弁が、メンテナンスを実施するのが望ましい劣化レベル１になっているか否を判定する第１劣化レベル判定部と、この第１劣化レベル判定部によって絞り弁が劣化レベル１になっていると判定されたときに、ユーザに警告する第１警告部と、絞り弁が、劣化レベル１より劣化が進んだ劣化レベル２になっているか否かを判定する第２劣化レベル判定部と、この第２劣化レベル判定部によって絞り弁が劣化レベル２になっていると判定されたときに、ユーザに警告する第２警告部とを備えることによって、絞り弁の劣化レベルに応じた警告をユーザに行え、絞り弁のメンテナンスをユーザに促すことができる。

また、上記絞り弁の劣化レベルに応じた警告が出るので、ユーザは絞り弁の劣化レベルに応じた運転を行うことができる。

図１は本発明の一実施形態の油圧ユニットの回路図である。図２は固定容量型油圧ポンプの吐出圧力−吐出流量特性を示す図である。図３Ａは可変絞り弁の劣化レベル１，２の検出制御を説明するためのフローチャートである。図３Ｂは上記可変絞り弁の劣化レベル１，２の検出制御を説明するためのフローチャートである。図３Ｃは上記可変絞り弁の劣化レベル１，２の検出制御を説明するためのフローチャートである。図４は上記可変絞り弁の劣化レベル３の検出制御を説明するためのフローチャートである。図５は上記可変絞り弁のメンテナンス未実施の検出制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の油圧ユニットを図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態の油圧ユニット１の回路図である。

上記油圧ユニット１は、例えば旋盤、研磨盤、表面仕上げ機械、削り盤、マシニングセンタ等の工作機械に用いられる。この工作機械は、図示しないが、例えば心押台クランプや刃物台クランプ、チャック等のように、ワークや工具を固定する複数の油圧アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」と言う。）を有し、このアクチュエータが油圧ユニット１によって駆動される。

上記油圧ユニット１は、油圧回路２と、この油圧回路２を制御するための制御ユニット３とを具備している。

上記油圧回路２は、タンク４と、油圧ポンプ５と、電動モータ６と、本発明の絞り弁の一例としての可変絞り弁７と、本発明の圧力検出部の一例としての圧力センサ８と、放熱ユニット９とを備えている。

上記固定容量型油圧ポンプ５は、タンク４内の作動油を吸入してメインライン１０に吐出する例えばピストンポンプなどである。この固定容量型油圧ポンプ５は、メインライン１０と、図示しない方向切換弁とを介して、アクチュエータに接続されている。また、上記固定容量型油圧ポンプ５の吸入側にはオイルフィルタ１２が設けられている。

上記電動モータ６は、固定容量型油圧ポンプ５に接続され、固定容量型油圧ポンプ５を駆動する可変速電動モータである。また、上記電動モータ６には、電動モータ６の回転速度に応じたパルス信号を出力するパルスジェネレータ１１が接続されている。

上記可変絞り弁７は、メインライン１０からタンク４へ分岐した絞り通路１４に設けられている。この可変絞り弁７とラジエータ１５との間の絞り通路１４には、ポンプドレイン通路１８を介して固定容量型油圧ポンプ５が接続されている。上記固定容量型油圧ポンプ５内で漏れた作動油は、ポンプドレン通路１８を絞り通路１４に向かって流れる。なお、上記絞り通路１４は本発明のラインの一例である。

上記絞り通路１４は、常時、固定容量型油圧ポンプ５から吐出された作動油の一部が工作機械側へは流れずにタンク４に戻るように構成されている。このタンク４への作動油の戻り量は可変絞り弁７によって調節される。

上記圧力センサ８は、メインライン１０に接続されており、固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力を検出する。この吐出圧力を示す信号は、後述するＰＱ制御部１９および演算表示部２３へ送られる。

上記放熱ユニット９は、ラジエータ１５と、ラジエータファン１６と、このラジエータファン１６を駆動するファンモータ１７とを有している。上記ラジエータ１５は、絞り通路１４における可変絞り弁７の下流側に設けられている。このラジエータ１５の近傍にはラジエータファン１６が設けられている。このラジエータファン１６は、ラジエータ１５へ風を送って、ラジエータ１５を通過する作動油を冷却する。これにより、上記タンク４内の作動油の温度上昇を抑制できるようになっている。

上記メインライン１０には、固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が予め設定した圧力を超えないように安全弁１３が接続されている。なお、上記安全弁１３は本発明のリリーフ弁の一例である。

一方、上記制御ユニット３は、ＰＱ制御部１９と、回転速度制御部２０と、インバータ２１と、電動モータ６の回転速度を検出する回転速度検出部２２と、演算表示部２３とを備えている。

上記ＰＱ制御部１９は、圧力センサ８から、固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力を示す信号を受ける。そして、上記ＰＱ制御部１９は、その吐出圧力を示す信号と、図２に示す吐出圧力−吐出流量特性（以下、「Ｐ−Ｑ特性」と言う。）とに基づいて、回転速度指令信号を出力するものである。

上記回転速度制御部２０は、ＰＱ制御部１９からの回転速度指令信号と、回転速度検出部２２からの現在回転速度信号とを受ける。そして、上記回転速度制御部２０は、回転速度指令信号および現在回転速度信号を用いて、回転速度制御演算を行い、電流指令信号を出力するものである。ここで、上記現在回転速度信号とは、回転速度検出部２２が検出した電動モータ６の回転速度を示す信号である。

上記インバータ２１は、回転速度制御部２０から電流指令信号を受け、この電流指令信号に基づいて、電動モータ６の回転速度（回転数）を制御するものである。

上記回転速度検出部２２は、パルスジェネレータ１１からパルス信号を受け、このパルス信号同士の間隔を測定することにより、電動モータ６の回転速度を検出する。この回転速度を示す信号は回転速度制御部２０へ送られる。

上記演算表示部２３は、保圧時（全ての操作バルブが閉鎖されている時）における油圧回路２の状態に基づいて、可変絞り弁７の劣化レベルを演算して表示する。また、上記演算表示部２３は、可変絞り弁７の劣化レベルを記憶するフラッシュメモリ２４を有している。

次に、上記油圧ユニット１における制御動作について図２を参照しながら説明する。

上記制御ユニット３は、図２に示すＰ−Ｑ特性に基づいて油圧回路２を制御する。この図２のＡ点では、ＰＱ制御部１９、回転速度制御部２０およびインバータ２１によって流量制御が行われる。より詳しくは、上記固定容量型油圧ポンプ５の吐出流量が目標流量Ｑ１となるように電動モータ６の回転速度が制御される。このＡ点の流量制御時には、アクチュエータとしての例えば油圧シリンダは一定速度で伸長動作または収縮動作を行い、ワークや工具が所定位置まで移動する。このとき、上記固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力は比較的低い値となる。

また、図２のＢ点では、ＰＱ制御部１９、回転速度制御部２０およびインバータ２１によって圧力制御が行われる。より詳しくは、上記固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が目標圧力Ｐ１となるように電動モータ６の回転速度が制御される。このＢ点の圧力制御時には、アクチュエータとしての例えば油圧シリンダは伸縮動作を行わず、ワークや工具が所定力でクランプされて保持される。この状態では、上記固定容量型油圧ポンプ５の吐出流量が殆どゼロであり、保圧状態にある。

上記油圧ユニット１の初期調整は、保圧時、固定容量型油圧ポンプ５の吐出流量が目標流量Ｑ２、固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が目標圧力Ｐ１となるように行われる。このような油圧ユニット１において、可変絞り弁７に例えばゴミが詰まると、保圧時における固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力は目標圧力Ｐ１から変化しないように制御されるが、保圧時における固定容量型油圧ポンプ５の吐出流量が下がって下限流量Ｑ３となる。さらに、上記ゴミの量が増えると、保圧時のトルク不足を防ぐために、固定容量型油圧ポンプ５の吐出流量は下限流量Ｑ３から変化しないようにされるが、固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が上がって上限圧力Ｐ２に達してしまう。つまり、上記可変絞り弁７が劣化すると、保圧時の動作点はＣ点になり、可変絞り弁７の劣化がさらに進むと、保圧時の動作点はＤ点となる。ここで、上記下限流量Ｑ３は、トルク不足が発生しない電動モータ６の回転速度の下限値（以下、「モータ回転数下限値」と言う。）に対応する。また、上記上限圧力Ｐ２は、安全弁１３が作動する圧力つまり安全弁設定圧に相当する。

次に、上記Ｂ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル１と、Ｃ点とＤ点との間の点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル２との検出制御について図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら説明する。

上記検出制御が開始すると、まず、図３ＡのステップＳ１０１で、保圧時であり、かつ、ＰＱ制御部１９による回転速度指令信号の回転数が上記モータ回転数下限値以下になっているか否かを判定する。このステップＳ１０１で、保圧時であり、かつ、ＰＱ制御部１９による回転速度指令信号の回転数が上記モータ回転数下限値以下になっていると判定されると、次のステップＳ１０２に進む。一方、上記ステップＳ１０１で、保圧時であり、かつ、ＰＱ制御部１９による回転速度指令信号の回転数が上記モータ回転数下限値以下になっていないと判定されると、ステップＳ１１１で、デジタル出力１をＯＦＦ（オフ）にして、次のステップＳ１０２およびこれに続くステップＳ１０３，Ｓ１０４を跳ばして、後述の図３ＢのステップＳ１０５に進む。ここで、上記デジタル出力１がＯＦＦにされると、演算表示部２３は、可変絞り弁７の劣化レベルが正常の範囲内であることを表示する。

次に、図３ＡのステップＳ１０２で、ＰＱ制御部１９による回転速度指令信号が示す回転数をモータ回転数下限値に一致させる。

次に、ステップＳ１０３で、ユニット状態を劣化レベル１とする。つまり、上記演算表示部２３のフラッシュメモリ２４に、ユニット状態が劣化レベル１であることを記憶させる。

次に、ステップＳ１０４で、デジタル出力１をＯＮ（オン）にする。これにより、上記演算表示部２３は、可変絞り弁７が劣化レベル１であることを表示する。この劣化レベル１が示された場合、可変絞り弁７のメンテナンスを実施するのが望ましい。

次に、図３ＢのステップＳ１０５で、保圧時であり、かつ、圧力センサ８によって検出された固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が目標圧力Ｐ１を越えているか否かを判定する。このステップＳ１０５で、圧力センサ８によって検出された固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が目標圧力Ｐ１を越えていると判定されると、次のステップＳ１０６に進む。一方、上記ステップＳ１０５で、圧力センサ８によって検出された固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が目標圧力Ｐ１を越えていないと判定されると、ステップＳ１１２で、図示しない圧力超過タイマのカウント値を０にして、次のステップＳ１０６を跳ばして、後述のステップＳ１０７に進む。

次に、ステップＳ１０６で、上記ステップＳ１０５において固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が目標圧力Ｐ１を越えていた時間を上記圧力超過タイマのカウント値に加算する。

次に、ステップＳ１０７で、上記圧力超過タイマのカウント値が予め設定されたＴ２を越えているか否かを判定する。このステップＳ１０７で、上記圧力超過タイマのカウント値が上記Ｔ２を越えていると判定されると、次のステップＳ１０８に進む。一方、上記ステップＳ１０７で、上記圧力超過タイマのカウント値が上記Ｔ２を越えていないと判定されると、ステップＳ１１３に進む。

上記ステップＳ１１３では、保圧時であり、かつ、電動モータ６に供給される電流が予め定められた値Ｉｍよりも大きいか否かを判定する。このステップＳ１１３で、保圧時であり、かつ、電動モータ６に供給される電流が上記値Ｉｍよりも大きいと判定されると、次のステップＳ１０８に進む。一方、上記ステップＳ１１３で、保圧時であり、かつ、電動モータ６に供給される電流が上記値Ｉｍよりも大きくないと判定されると、ステップＳ１１４に進む。

上記ステップＳ１１４では、固定容量型油圧ポンプ５からポンプドレン通路１８に流入する作動油の流量（ドレイン流量）が予め設定された流量Ｑｄ以下であるか否かを判定する。このステップＳ１１４で、上記ドレイン流量が上記流量Ｑｄ以下であると判定されると、次のステップＳ１０８に進む。一方、上記ステップＳ１１４で、上記ドレイン流量が上記流量Ｑｄ以下でないと判定さると、次のステップＳ１０８を跳ばして、後述の図３ＣのステップＳ１０９に進む。なお、上記判定を行うため、油圧回路２に、図示しない流量センサを設けている。

次に、図３ＢのステップＳ１０８で、ユニット状態を劣化レベル２とする。つまり、上記演算表示部２３のフラッシュメモリ２４に、ユニット状態が劣化レベル２であることを記憶させる。

次に、図３ＣのステップＳ１０９で、ユニット状態が劣化レベル２であるか否を判定する。このステップＳ１０９で、ユニット状態が劣化レベル２であると判定すると、次のステップＳ１１０に進む。一方、上記ステップＳ１０９で、ユニット状態が劣化レベル２でないと判定されると、次のステップＳ１１０を跳ばして、上記検出制御が終了する。

最後に、ステップＳ１１０で、デジタル出力２をＯＮにする。これにより、上記演算表示部２３は、可変絞り弁７が劣化レベル２であることを表示する。この劣化レベル２が示された場合、保圧時の省エネ性が低下しており、可変絞り弁７のメンテナンスを実施すべきである。

ここでは、上記ステップＳ１０１は本発明の第１劣化レベル判定部の一例で、ステップＳ１０４は本発明の第１警告部の一例で、ステップＳ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１１３，Ｓ１１４は本発明の第２劣化レベル判定部の一例で、ステップＳ１１０は本発明の第２警告部の一例である。

このように、上記可変絞り弁７が劣化レベル１になると、可変絞り弁７が劣化レベル１であることが演算表示部２３に表示される。そして、上記可変絞り弁７の劣化が進んで劣化レベル２になると、可変絞り弁７が劣化レベル２であることが演算表示部２３に表示される。したがって、上記可変絞り弁７の劣化レベル１，２に応じた警告をユーザに行え、可変絞り弁７のメンテナンスをユーザに促すことができる。

また、上記可変絞り弁７の劣化レベル１，２に応じた警告が出るので、ユーザは可変絞り弁７の劣化レベル１，２に応じた運転を行える。

また、上記劣化レベル２の判定は、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１１２〜Ｓ１１４で行われるので、信頼が非常に高い。したがって、上記可変絞り弁７が劣化レベル２でないのに劣化レベル２だと間違って判定される事態を確実に減らすことができる。

次に、上記Ｃ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル３の検出制御について図４を参照しながら説明する。

上記検出制御が開始すると、まず、ステップＳ２０１で、モータ温度上昇異常が発生しているか否かを判定する。具体的には、上記電動モータ６の温度が上昇して予め設定された値を越えたか否かを判定する。このステップＳ２０１で、電動モータ６の温度が上昇して予め設定された値を越えたと判定されると、次のステップＳ２０２に進む。一方、上記ステップＳ２０１で、電動モータ６の温度が上昇して予め設定された値を越えていないと判定されると、ステップＳ２１１に進む。

上記ステップＳ２１１では、タンク油温度上昇異常が発生したか否かを判定する。具体的には、上記タンク４内の作動油の温度が上昇して予め設定された値を超えたか否かを判定する。このステップＳ２１１で、タンク４内の作動油の温度が上昇して予め設定された値を超えたと判定されると、次のステップＳ２０２に進む。一方、上記ステップＳ２１１で、タンク４内の作動油の温度が上昇して予め設定された値を超えていないと判定されると、ステップＳ２１２に進む。

上記ステップＳ２１２では、固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が上昇して上限圧力Ｐ２に達したか否かを判定する。このステップＳ２１２で、固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が上昇して上限圧力Ｐ２に達したと判定すると、次のステップＳ２０２に進む。一方、上記ステップＳ２１２で、固定容量型油圧ポンプ５の吐出圧力が上昇して上限圧力Ｐ２に達していないと判定されると、次のステップＳ２０２およびこれに続くステップＳ２０３〜Ｓ２０６を跳ばして、上記検出制御が終了する。

次に、ステップＳ２０２で、ユニット状態が劣化レベル２であるか否を判定する。このステップＳ２０２で、ユニット状態が劣化レベル２であると判定すると、次のステップＳ２０３に進む。一方、上記ステップＳ２０２で、ユニット状態が劣化レベル２でないと判定されると、次のステップＳ２０３およびこれに続くステップＳ２０４〜Ｓ２０６を跳ばして、上記検出制御が終了する。

次に、ステップＳ２０３で、ユニット状態を劣化レベル３とする。つまり、上記演算表示部２３のフラッシュメモリ２４に、ユニット状態が劣化レベル３であることを記憶させる。

次に、ステップＳ２０４で、固定容量型油圧ポンプ５を強制的に停止させる。

次に、ステップＳ２０５で、図示しないスピーカにアラーム音を出力させて、可変絞り弁７が劣化レベル３になっていることをユーザに知らせる。このアラームが鳴った場合、可変絞り弁７のメンテナンスを早急に実施するのが好ましい。

最後に、ステップＳ２０６で、演算表示部２３のフラッシュメモリ２４に、ユニット状態が劣化レベル３であることを記憶させる。

ここでは、ステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２１１，Ｓ２１２が第３劣化レベル判定部の一例で、ステップＳ２０５が第３警告部の一例で、ステップＳ２０４が第１強制停止部の一例である。

このように、上記可変絞り弁７が劣化レベル２より劣化が進んだ劣化レベル３であると、可変絞り弁７が劣化レベル３であることが演算表示部２３に表示される。したがって、上記可変絞り弁７を早急にメンテナンスするようにユーザに促すことができる。

また、上記可変絞り弁７が劣化レベル３であると判定されたときには、固定容量型油圧ポンプ５を強制的に停止させるので、可変絞り弁７の劣化の進行を確実に止めることできる。その結果、上記可変絞り弁７の劣化に起因する甚大な故障が油圧ユニット１で起こるのを確実に防ぐことができる。

また、上記劣化レベル３の判定は、ステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２１１，Ｓ２１２で行われるので、信頼が非常に高い。したがって、上記可変絞り弁７が劣化レベル３でないのに劣化レベル３だと間違って判定される事態を確実に減らすことができる。

次に、上記可変絞り弁７のメンテナンス未実施の検出制御について図５を参照しながら説明する。

上記検出制御が開始すると、ステップＳ３０１で、演算表示部２３のフラッシュメモリ２４が劣化レベル３を記憶しているか否かを判定する。このステップＳ３０１で、上記演算表示部２３のフラッシュメモリ２４が劣化レベル３を記憶していると判定すると、次のステップＳ３０２に進む。一方、上記ステップＳ３０１で、演算表示部２３のフラッシュメモリ２４が劣化レベル３を記憶していないと判定されると、次のステップＳ３０２およびこれに続くステップＳ３０３〜Ｓ３０５を跳ばして、上記検出制御が終了する。

次に、ステップＳ３０２で、予め設定されたメンテナンス期間中であるか否かを判定する。このステップＳ３０２で、予め設定されたメンテナンス期間中であると判定されると、次のステップＳ３０３に進む。一方、上記ステップＳ３０２で、予め設定されたメンテナンス期間中でないと判定されると、ステップＳ３１１で、演算表示部２３のフラッシュメモリ２４から劣化レベル３を消去して、上記検出制御が終了する。

次に、ステップＳ３０３で、保圧時であり、かつ、ＰＱ制御部１９による回転速度指令信号の回転数が上記モータ回転数下限値以下になっているか否かを判定する。このステップＳ３０３で、保圧時であり、かつ、ＰＱ制御部１９による回転速度指令信号の回転数が上記モータ回転数下限値以下になっていると判定されると、可変絞り弁７のメンテナンスは未実施として、次のステップＳ３０４に進む。一方、上記ステップＳ３０３で、保圧時であり、かつ、ＰＱ制御部１９による回転速度指令信号の回転数が上記モータ回転数下限値以下になっていないと判定されると、可変絞り弁７のメンテナンスは実施済として、次のステップＳ３０４およびこれに続くステップＳ３０５を跳ばして、上記検出制御が終了する。

次に、ステップＳ３０４で、固定容量型油圧ポンプ５を強制的に停止させる。

最後に、ステップＳ３０５で、上記スピーカにアラーム音を出力させて、メンテナンス未実施であることをユーザに知らせる。

ここでは、上記ステップＳ３０１が本発明の記憶部の一例で、ステップＳ３０３が本発明のメンテナンス未実施判定部の一例で、ステップＳ３０４が本発明の第２強制停止部の一例である。

このように、上記メンテナンス期間中、演算表示部２３のフラッシュメモリ２４が劣化レベル３を記憶している状態のときに、劣化レベル１の判定条件（Ｓ３０３）が１回成立すると、可変絞り弁７のメンテナンスは未実施と判定するので、可変絞り弁７のメンテナンスを行ったのにメンテナンス未実施と判定されるのを防ぐことができる。

また、上記可変絞り弁７のメンテナンスは未実施と判定されたときに、固定容量型油圧ポンプ５を強制的に停止させるので、可変絞り弁７の劣化の進行を確実に止めることできる。その結果、上記可変絞り弁７の劣化に起因する甚大な故障が油圧ユニット１で起こるのを確実に防ぐことができる。

上記実施形態において、図２のＢ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル１と、図２のＣ点と図２のＤ点との間の点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル２との検出制御を、図３Ａ〜図３ＣのステップＳ１０１〜Ｓ１１４で行っていたが、ステップＳ１０１〜Ｓ１１２だけで行ってもよい。つまり、図３Ａ〜図３ＣからステップＳ１１３，Ｓ１１４を無くしてもよい。この場合、上記ステップＳ１０７で、上記圧力超過タイマのカウント値が上記Ｔ２を越えていないと判定されると、次のステップＳ１０８を跳ばして、ステップＳ１０９に進むようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＢ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル１と、図２のＣ点と図２のＤ点との間の点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル２との検出制御を、図３Ａ〜図３ＣのステップＳ１０１〜Ｓ１１４で行っていたが、ステップＳ１０１〜Ｓ１１３だけで行ってもよい。つまり、図３Ａ〜図３ＣからステップＳ１１４を無くしてもよい。この場合、上記ステップＳ１１３で、保圧時であり、かつ、電動モータ６に供給される電流が予め定められた値Ｉｍよりも大きくないと判定されると、次のステップＳ１０８を跳ばして、ステップＳ１０９に進むようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＢ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル１と、図２のＣ点と図２のＤ点との間の点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル２との検出制御を、図３Ａ〜図３ＣのステップＳ１０１〜Ｓ１１４で行っていたが、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１０８〜Ｓ１１１，Ｓ１１３だけで行ってもよい。つまり、図３Ａ〜図３ＣからステップＳ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１１２，Ｓ１１４を無くしてもよい。この場合、上記ステップＳ１０４の次にＳ１１３を行うようにすると共に、ステップＳ１１３で、保圧時であり、かつ、電動モータ６に供給される電流が予め定められた値Ｉｍよりも大きくないと判定されると、次のステップＳ１０８を跳ばして、ステップＳ１０９に進むようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＢ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル１と、図２のＣ点と図２のＤ点との間の点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル２との検出制御を、図３Ａ〜図３ＣのステップＳ１０１〜Ｓ１１４で行っていたが、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１０８〜Ｓ１１１，Ｓ１１３，Ｓ１１４だけで行ってもよい。つまり、図３Ａ〜図３ＣからステップＳ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１１２を無くしてもよい。この場合、上記ステップＳ１０４の次にＳ１１３を行うようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＢ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル１と、図２のＣ点と図２のＤ点との間の点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル２との検出制御を、図３Ａ〜図３ＣのステップＳ１０１〜Ｓ１１４で行っていたが、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４，Ｓ１０８〜Ｓ１１１，Ｓ１１４だけで行ってもよい。つまり、図３Ａ〜図３ＣからステップＳ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１１２，Ｓ１１３を無くしてもよい。この場合、上記ステップＳ１０４の次にＳ１１４を行うようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＣ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル３の検出制御を、図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０６，Ｓ２１１，Ｓ２１２で行っていたが、ステップＳ２０１〜Ｓ２０６だけで行ってもよい。つまり、図４からステップＳ２１１，Ｓ２１２を無くしてもよい。この場合、上記ステップＳ２０１で、電動モータ６の温度が上昇して予め設定された値を越えていないと判定されると、次のステップＳ２０２およびこれに続くステップＳ２０３〜Ｓ２０６を跳ばして、上記検出制御が終了するようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＣ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル３の検出制御を、図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０６，Ｓ２１１，Ｓ２１２で行っていたが、ステップＳ２０１〜Ｓ２０６，Ｓ２１１だけで行ってもよい。つまり、図４からステップＳ２１２を無くしてもよい。この場合、上記ステップＳ２１１で、タンク４内の作動油の温度が上昇して予め設定された値を超えていないと判定されると、次のステップＳ２０２およびこれに続くステップＳ２０３〜Ｓ２０６を跳ばして、上記検出制御が終了するようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＣ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル３の検出制御を、図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０６，Ｓ２１１，Ｓ２１２で行っていたが、ステップＳ２０２〜Ｓ２０６，Ｓ２１１だけで行ってもよい。つまり、図４からステップＳ２０１，Ｓ２１２を無くしてもよい。この場合、上記検出制御が開始すると、まず、ステップＳ２１１を行うようにすると共に、ステップＳ２１１で、タンク４内の作動油の温度が上昇して予め設定された値を超えていないと判定されると、次のステップＳ２０２およびこれに続くステップＳ２０３〜Ｓ２０６を跳ばして、上記検出制御が終了するようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＣ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル３の検出制御を、図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０６，Ｓ２１１，Ｓ２１２で行っていたが、ステップＳ２０２〜Ｓ２０６，Ｓ２１１，Ｓ２１２だけで行ってもよい。つまり、図４からステップＳ２０１を無くしてもよい。この場合、上記検出制御が開始すると、まず、ステップＳ２１１を行うようにするようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態において、図２のＣ点に対応する可変絞り弁７の劣化レベル３の検出制御を、図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０６，Ｓ２１１，Ｓ２１２で行っていたが、ステップＳ２０２〜Ｓ２０６，Ｓ２１２だけで行ってもよい。つまり、図４からステップＳ２０１，Ｓ２１１を無くしてもよい。この場合、上記検出制御が開始すると、まず、ステップＳ２１２を行うようにするようにすればよい。これ以外については、上記実施形態と同じにしてもよい。

上記実施形態の図４において、安全弁１３が開く状態に相当する状態を検知したときに、可変絞り弁７が劣化レベル３になっていると判定するステップを、ステップＳ２１２の替わりに用いてもよい。

上記実施形態では、メンテナンス期間中、演算表示部２３のフラッシュメモリ２４が劣化レベル３を記憶している状態のときに、劣化レベル１の判定条件が１回成立すると、可変絞り弁７のメンテナンスは未実施と判定していたが、メンテナンス期間中、演算表示部２３のフラッシュメモリ２４が劣化レベル３を記憶している状態のときに、劣化レベル１の判定条件が複数回（例えば３回または４回）成立すると、可変絞り弁７のメンテナンスは未実施と判定するようにしてもよい。

本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

１…油圧ユニット
２…油圧回路
３…制御ユニット
４…タンク
５…固定容量型油圧ポンプ
６…電動モータ
７…可変絞り弁
８…圧力センサ
９…放熱ユニット
１０…メインライン
１１…パルスジェネレータ
１４…絞り通路
１９…ＰＱ制御部
２０…速度制御部
２１…インバータ
２２…回転速度検出部
２３…演算表示部

Claims

メインライン(１０)に作動油を吐出する固定容量型油圧ポンプ(５)と、
上記固定容量型油圧ポンプ(５)を駆動する電動モータ(６)と、
上記メインライン(１０)からタンク(４)へ分岐したライン(１４)に接続された絞り弁(７)と、
上記固定容量型油圧ポンプ(５)の吐出圧力を検出する圧力検出部(８)と、
上記電動モータ(６)の回転速度を検出する回転速度検出部(２２)と、
上記圧力検出部(８)によって検出される上記固定容量型油圧ポンプ(５)の吐出圧力に基づいて、上記電動モータ(６)の回転速度を制御する回転速度制御部(２０)と、
上記絞り弁(７)が、メンテナンスを実施するのが望ましい劣化レベル１になっているか否を判定する第１劣化レベル判定部(Ｓ１０１)と、
上記第１劣化レベル判定部(Ｓ１０１)によって上記絞り弁(７)が上記劣化レベル１になっていると判定されたときに、ユーザに警告する第１警告部(Ｓ１０４)と、
上記絞り弁(７)が、上記劣化レベル１より劣化が進んだ劣化レベル２になっているか否かを判定する第２劣化レベル判定部(Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１１３，Ｓ１１４)と、
上記第２劣化レベル判定部(Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１１３，Ｓ１１４)によって上記絞り弁(７)が上記劣化レベル２になっていると判定されたときに、ユーザに警告する第２警告部(Ｓ１１０)と
を備え、
上記第１劣化レベル判定部(Ｓ１０１)は、上記固定容量型油圧ポンプ(５)の保圧発生時に、上記回転速度制御部(２０)に入力される回転速度指令の回転数が、上記電動モータ(６)のトルク不足が発生しない回転数の下限値以下になっているときに、上記絞り弁(７)が上記劣化レベル１になっていると判定し、
上記第２劣化レベル判定部(Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１１３，Ｓ１１４)は、
上記固定容量型油圧ポンプ(５)の保圧発生時に、上記固定容量型油圧ポンプ(５)の吐出圧力が予め設定された設定圧を超えた状態が、予め設定された設定時間継続したことを検出したときに、
または、
上記固定容量型油圧ポンプ(５)の保圧発生時に、上記電動モータ(６)に供給される電流が予め定められた値を越えたことを検出したときに、
上記絞り弁(７)が上記劣化レベル２になっていると判定することを特徴とする油圧ユニット(１)。
請求項１に記載の油圧ユニット(１)において、
上記絞り弁(７)が、上記劣化レベル２より劣化が進んだ劣化レベル３になっているか否かを判定する第３劣化レベル判定部(Ｓ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２１１，Ｓ２１２)と、
上記第３劣化レベル判定部(Ｓ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２１１，Ｓ２１２)によって上記絞り弁(７)が上記劣化レベル３になっていると判定されたときに、ユーザに警告する第３警告部(Ｓ２０５)と
を備えることを特徴とする油圧ユニット(１)。
請求項２に記載の油圧ユニット(１)において、
上記第３劣化レベル判定部(Ｓ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２１１，Ｓ２１２)によって上記絞り弁(７)が上記劣化レベル３になっていると判定されたときに、上記固定容量型油圧ポンプ(５)を強制的に停止させる第１強制停止部を備えることを特徴とする油圧ユニット(１)。
請求項２または３に記載の油圧ユニット(１)において、
上記第３劣化レベル判定部(Ｓ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２１１，Ｓ２１２)は、上記固定容量型油圧ポンプ(５)の吐出圧力を予め設定された設定圧以下にするためのリリーフ弁(１３)が開く状態に相当する状態を検知したときに、上記絞り弁(７)が上記劣化レベル３になっていると判定することを特徴とする油圧ユニット(１)。
請求項２から４までのいずれか一項に記載の油圧ユニット(１)において、
上記絞り弁(７)が上記劣化レベル３になっていることを記憶する記憶部(Ｓ３０１)と、
上記記憶部(Ｓ３０１)が上記絞り弁(７)の上記劣化レベル３を記憶している状態で、上記絞り弁(７)の上記劣化レベル１が予め定められた回数検出されると、上記絞り弁(７)のメンテナンスが未実施であると判定するメンテナンス未実施判定部(Ｓ３０３)と、
上記メンテナンス未実施判定部によって上記絞り弁(７)のメンテナンスが未実施であると判定されたときに、上記固定容量型油圧ポンプ(５)を強制的に停止させる第２強制停止部(Ｓ３０４)と
を備えることを特徴とする油圧ユニット(１)。