JP5693480B2

JP5693480B2 - ピストン制御装置、風力発電装置、及びピストン制御方法

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Publication number: JP5693480B2
Application number: JP2012018007A
Authority: JP
Inventors: 岩崎　聡; 聡岩崎; 強志若狭; 秀和一瀬
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP2013155694A; EP2623779A2

Description

本発明は、ピストン制御装置、風力発電装置、及びピストン制御方法に関するものである。

近年、翼が設けられているロータの回転を油圧ポンプ及び油圧モータによって増速させ、発電機へ伝達する風力発電装置が開発されている。
ロータにはナセル内側に向けてロータシャフトが設けられ、ロータシャフトの端部には、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカムが接続されている。そして、油圧ポンプは、カムの周面に当接するように放射状に配置された複数のピストンを備え、ロータシャフトの回転によってピストンが往復運動を行って作動油を圧送する。すなわち、油圧ポンプのピストンがカムの山部に当接すると、ピストンは作動油をシリンダ外へ送出し、ピストンが谷部に当接すると、ピストンは作動油をシリンダ内へ吸引する。
そして、油圧モータを構成する各シリンダへ油圧ポンプからマニホールドを介して作動油が送油されることによって、該シリンダに設けられたピストンが往復運動を行う。これにより、ピストンに接続された発電機のシャフトが回転し、発電機による発電が行われる。

油圧ポンプが有するピストンは、シリンダ内への作動油の流入出を制御するバルブを開閉することで各々駆動、非駆動を選択可能とされている。全負荷の場合、ピストンはすべて駆動される。一方、ロータの回転力が弱く部分負荷となる場合には、駆動させるピストンの数が減少される。

ここで、駆動させる一部のピストンが均等（一定間隔）に配置等されると例えば相対するピストン同士の駆動によって、駆動するピストンにロータの回転数を乗算した周期の共振が発生する。例えば、駆動させるピストンが４つの場合は、回転数の４倍の周期の共振となる。

ここで、特許文献１には、ピストンポンプ・モータに用いられ、複数のピストンがそれぞれ摺動するシリンダボアを有し、かつ回転軸とともに一体回転可能となるシリンダブロックの振れ周り回転を、シリンダブロックの回転バランスを調整するウエイトによって抑制する技術が記載されている。すなわち、特許文献１に記載の技術では、ウエイトによってシリンダブロックが振動する固有値をずらし、シリンダブロックの振れ回り回転における固有振動数と共振することを防止している。

特開２００６−２９９８２２号公報

しかしながら、ウエイトによって固有振動数との共振を防止する特許文献１では、部分負荷で油圧モータを駆動させる場合に、一定間隔で配置されたピストンの駆動によって生じる共振を抑制することはできない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、一部のピストンによって作動油を流入出させて油圧モータを駆動させる場合でも、共振の発生を抑制できるピストン制御装置、風力発電装置、及びピストン制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のピストン制御装置、風力発電装置、及びピストン制御方法は以下の手段を採用する。

本発明の第一態様に係るピストン制御装置は、シャフトに接続され、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカムと、前記カムの周面に当接するように放射状に均等に配置された複数のピストンが、前記シャフトの回転によって往復運動を行って作動油を圧送する油圧ポンプと、を備えた油圧駆動装置のピストン制御装置であって、一部の前記ピストンによって前記油圧ポンプを駆動させる場合に、前記ピストンの配置位置を仮想的に複数の領域に分割し、駆動させる前記ピストンが一定間隔にならないように前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を各前記領域に含まれる複数のピストンから決定する。

本構成によれば、シャフトに接続され、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカムと、カムの周面に当接するように放射状に均等に配置された複数のピストンが、シャフトの回転によって往復運動を行って作動油を圧送する油圧ポンプと、によってシャフトの回転力が作動油の圧力として伝達される。

油圧ポンプを部分負荷で駆動させる場合、一部のピストンによって作動油の流入出を行わせる。しかし、駆動させる一部のピストンが均等（一定間隔）に配置等されると例えば相対するピストン同士の駆動によって共振が発生してしまう。

そこで、一部のピストンによって油圧ポンプを駆動させる場合に、ピストンの配置位置が仮想的に複数の領域に分割され、駆動させるピストンが一定間隔にならないように領域毎に駆動させるピストンが各領域に含まれる複数のピストンから決定される。
これにより、本構成は、一定間隔となったピストンが駆動することが無くなるため、一部のピストンによって作動油を流入出させて油圧モータを駆動させる場合でも、共振の発生を抑制できる。

上記第一態様では、駆動させる前記ピストンの数と前記領域の数とを同数とすることが好ましい。

本構成によれば、駆動させるピストンの位置を決定するために用いる変数の種類が減少するので、より容易に駆動させるピストンの位置を決定することができる。

上記第一態様では、前記シャフトの予め定められた回転数毎に、駆動させる前記ピストンの位置を決定することが好ましい。

本構成によれば、駆動させるピストンの位置に偏りが発生しても、予め定められたシャフトの回転数毎に駆動させるピストンが再決定されることとなるので、駆動させるピストンの位置の偏りを解消できる。また、ピストンの寿命の平準化もされることとなる。なお、シャフトが１回転する毎に、駆動させるピストンの位置を決定することがより好ましい。

上記第一態様では、乱数を用いて前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を決定することが好ましい。

本構成によれば、簡易に領域毎に駆動させるピストンの位置を決定することができる。

上記第一態様では、拡散符号を用いて前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を決定することが好ましい。

異なる二つの拡散符号は、直交性があり各々の相関関係が低い。拡散符号としては、例えばゴールド符号やＭ系列符号（Ｍ系列信号ともいう。）が挙げられる。このため、本構成によれば、相関関係が低い拡散符号を用いて駆動させるピストンの位置を決定するので、より確実に駆動するピストンが一定間隔にならないようにできる。

本発明の第二態様に係る風力発電装置は、翼が設けられているロータのシャフトに接続され、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカムと、前記カムの周面に当接するように放射状に均等に配置された複数のピストンが、前記ロータのシャフトの回転によって往復運動を行って作動油を圧送する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから圧送されてきた作動油によって複数のピストンが往復運動を行って発電機のシャフトを回転させる油圧モータと、上記記載のピストン制御装置と、を備える。

本構成は、油圧ポンプ及び油圧モータによって、ロータの回転の速度が増速されて発電機へ伝達される。そして、風力発電装置が部分負荷で運転される場合に、油圧ポンプは一部のピストンによって駆動する。この場合に、ピストンの配置位置が仮想的に複数の領域に分割され、駆動させるピストンが一定間隔にならないように領域毎に駆動させるピストンが各領域に含まれる複数のピストンからが決定されるので、本構成は、部分負荷で油圧ポンプを駆動させる場合でも、共振の発生を抑制できる。

上記第二態様では、前記ピストン制御装置が、前記風力発電装置が部分負荷で運転される場合に、前記油圧ポンプ又は前記油圧モータの少なくとも一方が備える前記ピストンの配置位置を仮想的に複数の領域に分割し、駆動させる前記ピストンが一定間隔にならないように前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を決定することが好ましい。

本構成は、部分負荷で油圧モータ及び油圧モータの少なくとも一方を駆動させる場合でも、共振の発生を抑制できる。

本発明の第三態様に係るピストン制御方法は、シャフトに接続され、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカムと、前記カムの周面に当接するように放射状に均等に配置された複数のピストンが、前記シャフトの回転によって往復運動を行って作動油を圧送する油圧ポンプと、を備えた油圧駆動装置のピストン制御方法であって、一部の前記ピストンによって前記油圧ポンプを駆動させる場合に、前記ピストンの配置位置を仮想的に複数の領域に分割し、駆動させる前記ピストンが一定間隔にならないように前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を各前記領域に含まれる複数のピストンから決定する。

本発明によれば、一部のピストンによって作動油を流入出させて油圧モータを駆動させる場合でも、共振の発生を抑制する、という優れた効果を有する。

本発明の第１実施形態に係る風力発電装置の外観図である。本発明の第１実施形態に係る風力発電装置の電気的構造、及び油圧を用いてロータの回転を増速させて同期発電機へ伝達する構造を示した模式図である。本発明の第１実施形態に係る油圧ポンプの構成図である。従来における部分負荷で油圧ポンプを駆動させた場合における共振の発生の説明に要する模式図である。本発明の第１実施形態に係る駆動ピストン決定処理の流れを示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係るシリンダの分割領域を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係る駆動ピストン決定処理の流れを示すフローチャートである。

以下に、本発明に係るピストン制御装置、風力発電装置、及びピストン制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本第１実施形態に係る風力発電装置１０の外観図である。
本第１実施形態に係る風力発電装置１０は、発生した電力を電力系統へ送電するために系統連系されており、一例として洋上に設置される。風力発電装置１０は、基礎１２上に立設されるタワー（支柱）１４と、タワー１４の上端に設置されるナセル１６と、略水平な軸線周りに回転可能にしてナセル１６に設けられるロータ１８とを有している。

ロータ１８には、その回転軸線周りに放射状にして複数（本実施形態では、一例として３つ）の翼２０が取り付けられている。これにより、ロータ１８の回転軸線方向から翼２０に当たった風の力が、ロータ１８を回転軸線周りに回転させる動力に変換され、該動力が発電機によって電力に変換される。なお、翼２０は、風向きに対して回動可能なようにロータ１８に連結されており、翼２０のピッチ角度が変化可能とされている。

図２は、本第１実施形態に係る風力発電装置１０の電気的構造、及び油圧を用いてロータ１８の回転を増速させて発電機２９（例えば同期発電機）へ伝達する構造を示した模式図である。本第１実施形態に係る風力発電装置１０は、ロータ１８の回転を図３に示されるカム３０及び油圧ポンプ３２、並びに油圧モータ３４で構成される油圧駆動装置によって増速させて発電機２９へ伝達する。

ロータ１８にはナセル１６内側に向けてロータシャフト３６が設けられ、ロータシャフト３６の端部には、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカム３０が接続されている。
カム３０の周囲には、複数のピストン３８によって対応するシリンダ４０内の作動油を圧送する油圧ポンプ３２が設けられている。
油圧ポンプ３２が有するピストン３８は、カム３０の周面に当接するように放射状に配置されている。そして、ロータ１８の回転に伴ってカム３０が回転することによって、ピストン３８が、カム３０の山部と谷部とに交互に当接することとなる。ピストン３８がカム３０の山部に当接すると、ピストン３８は作動油をシリンダ４０外へ送出し、ピストン３８が谷部に当接すると、ピストン３８は作動油をシリンダ４０内へ吸引する。

なお、図３では、一部のシリンダ４０の断面及びピストン３８とカム３０との当接状態を図示し、他のシリンダ４０におけるピストン３８とカム３０との当接状態については省略している。

一方、同期発電機２９のシャフト４２の端部には、ロータ１８の回転を増速させて同期発電機２９へ伝達する油圧モータ３４が設けられている。すなわち、油圧モータ３４は、油圧ポンプ３２から圧送されてきた作動油によって回転し、同期発電機２９を回転駆動させる。
油圧モータ３４は、シャフト４２を中心として複数のシリンダが放射状に配置され、シャフト４２にはシリンダに設けられたピストンがロッドを介して接続されている。そして、油圧モータ３４は、各シリンダへ油圧ポンプ３２から高圧マニホールド４４を介して作動油が送油されることによって、シリンダに設けられたピストンが往復運動を行って、同期発電機２９のシャフト４２を回転させる。また、油圧モータ３４のシリンダから押し出された作動油は、低圧マニホールド４６を介して油圧ポンプ３２へ戻される。

高圧マニホールド４４には、油圧ポンプ３２及び油圧モータ３４へ流入出する作動油を蓄えるアキュムレータ４８が設けられている。

発電機２９は、回転駆動することにより発電し、他の風力発電装置１０等が接続されている母線５０に昇圧変圧器５２を介して接続され、さらに連系変圧器５６を介して電力系統５８へ接続されている。これにより、風力発電装置１０は、発電出力を電力系統５８へ送電可能とされている。

また、風力発電装置１０は、風力発電装置１０の制御を司る風車制御装置６０を備えている。風車制御装置６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。そして、後述するＰＩ制御部６２、トルク指令値生成部６４、及び油圧制御部６６の各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。

風車制御装置６０は、ロータ１８の回転数の目標値を示した目標ロータ回転数と計測されたロータ１８の回転数であるロータ回転数との差分をＰＩ制御部６２へ入力し、ロータ１８の回転数が目標ロータ回転数となるように翼ピッチ角指令値を生成してピッチ角を変更するピッチアクチュエータ（不図示）へ出力する。
また、風車制御装置６０は、トルク指令値生成部６４によってロータ回転数に応じたトルク指令値を生成し、油圧ポンプ３２及び油圧モータ３４を制御する油圧制御部６６へ出力する。なお、トルク指令値生成部６４は、ロータ回転数に対する最適なトルク指令値を示したテーブル情報を記憶しており、該テーブル情報に基づいてトルク指令値を生成する。

油圧制御部６６は、油圧ポンプ３２及び油圧モータ３４を駆動させるための制御指令値を油圧ポンプ３２及び油圧モータ３４へ出力する。

本第１実施形態に係る油圧制御部６６は、トルク指令値が入力されると、油圧ポンプ３２が出力可能な最大トルクをトルク指令値で除算した結果に基づいて、油圧ポンプ３２を構成するピストンの駆動指令値（以下、「ピストン駆動指令値」という。）を算出する。ピストン駆動指令値は、制御指令値に含まれて油圧ポンプ３２へ入力される。油圧ポンプ３２は、ピストン駆動指令値に応じた位置のピストン３８を駆動させることで、トルク指令値に応じたトルクを出力することとなる。そして、このトルクが油圧モータ３４及びシャフト４２を介して発電機２９へ伝達されて、発電機２９は発電を行う。なお、発電機２９の発電出力はトルクと発電機２９の回転数との積となる。

風力発電装置１０を全負荷で運転する場合には、油圧ポンプ３２が有するピストン３８は全て駆動する。なお、ここでいうピストン３８の駆動とは、シリンダ４０内への作動油の流入出を制御するバルブ（不図示）が全て開状態とされている場合である。このバルブは、ピストン３８（シリンダ４０）毎に設けられており、油圧制御部６６によって各々開閉が制御される。一方、ロータ１８の回転力が弱く風力発電装置１０が部分負荷で運転される場合には、部分負荷に応じた一部のピストン３８のみが駆動する。すなわち、駆動しないピストン３８に対応するバルブは閉状態とされ、シリンダ４０内への作動油の流入出が行われない。

ここで、部分負荷で油圧ポンプ３２を駆動させる場合、例えば、図４に示されるように駆動させる一部のピストン３８が均等（一定間隔）に配置されると、相対するピストン３８同士の駆動によって、駆動するピストン３８にロータ１８の回転数を乗算した周期の共振が発生する。図４の例では、駆動させるピストン３８は４つ（破線で囲まれたピストン３８）であり、この場合は、ロータ１８の回転数の４倍の周期の共振となる。

そこで、本第１実施形態に係る油圧制御部６６は、風力発電装置１０が部分負荷で運転されるために、一部のピストン３８によって油圧ポンプ３２を駆動させる場合、ピストン３８の配置位置を仮想的に複数の領域（以下、「分割領域」という。）に分割し、駆動させるピストン３８が一定間隔にならないように分割領域毎に駆動させるピストン３８の位置を決定する処理（以下、「駆動ピストン決定処理」という。）を行う。

図５は、第１実施形態に係る駆動ピストン決定処理を行う場合に、油圧制御部６６によって実行されるプログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、風車制御装置６０に予め記憶されている。なお、駆動ピストン決定処理は、風力発電装置１０が部分負荷で運転される場合に実行される。すなわち、風力発電装置１０が全負荷で油圧ポンプ３２が運転される場合には実行されない。なお、風力発電装置１０が部分負荷で運転されるか否かは、例えばロータ１８の回転数や風速等に基づいて決定される。

まず、ステップ１００では、油圧モータ３４が出力可能な最大トルクをトルク指令値で除算した結果に基づいて、駆動させるピストン３８の数を決定する。駆動させるピストン３８の数は、最大トルクをトルク指令値で除算した結果に、ピストン３８の全数を乗算することで算出される。

次のステップ１０２では、図６の例に示されるような分割領域７０を決定する。
各分割領域７０に含まれるピストン３８の数は、略同数とされている。このため、各分割領域７０の境界は、略等間隔とされる。

また、本第１実施形態では、分割領域７０の数を駆動させるピストン３８の数と同数とする。例えば、図６に示されるように、ピストン３８の全数が３２であって、駆動させるピストン３８の数が４つの場合には、分割領域７０は４つ（分割領域７０−１から分割領域７０−４）とされる。そして、各分割領域７０毎に、駆動されるピストン３８が１つとされる。
なお、図６の例に示されるように、ピストン３８の全数が駆動させるピストン３８の数で割りきれない場合には、余りが所定の分割領域７０に足される。すなわち、図６の例では、ピストン３８を８つ含む２つの分割領域７０（分割領域７０−２，７０−３）とピストン３８を９つ含む２つの分割領域７０（分割領域７０−１，７０−４）に分割される。
なお、図６に示される、駆動させるピストン３８の数は一例であり、偶数個に限らず奇数個としてもよい。

このように、ピストン３８の配置位置を仮想的に複数の分割領域７０に分割し、各分割領域７０毎に駆動されるピストン３８を位置させることによって、駆動させるピストン３８が一方向に偏ることを抑制することができる。

駆動させるピストン３８の数と分割領域７０の数とを同数とすることによって、駆動させるピストン３８の位置を決定するために用いる変数の種類が減少するので、より容易に駆動させるピストン３８の位置を決定することができる。なお、分割領域７０の数は、駆動させるピストン３８の数と同数とせずに、予め定めた数とし、分割領域も予め定めたものとしてもよい。

次のステップ１０４では、乱数を用いて分割領域７０毎に駆動させるピストン３８の位置を決定する。図６の例では、各分割領域７０毎に１から８又は１から９の乱数を発生させ、発生させた乱数に応じて駆動させるピストン３８の位置を決定する。なお、各分割領域７０毎に、乱数の値に対応するピストン３８の位置が予め定められている。
また、決定されたピストン３８の位置が、一定間隔となった場合には、駆動させるピストン３８の位置を決定し直してもよい。

次のステップ１０６では、部分負荷に応じたピストン駆動指令値を生成する。ピストン駆動指令値には、駆動させるピストン３８の位置が含まれる。

次のステップ１０８では、油圧ポンプ３２へピストン駆動指令値を送信する。

次のステップ１１０では、風力発電装置１０が全負荷で運転されるか又は停止されるかを判断し、否定判定の場合は、ステップ１１２へ移行する。一方、肯定判定の場合は、風力発電装置１０を部分負荷で運転させる状態ではなくなったので、本処理を終了する。

ステップ１１２では、ロータ１８（ロータシャフト３６）の回転数が駆動させるピストン３８の位置を再決定する再決定回転数となったか否かを判定し、肯定判定の場合は、ステップ１０４へ戻ってピストン３８の位置を再決定し、否定判定の場合は、ステップ１１０へ戻る。

このように、駆動ピストン決定処理では、ロータ１８の予め定められた回転数毎に、駆動させるピストン３８の位置を決定する。この理由は、決定された駆動させるピストン３８の位置は、分割領域７０で分割された範囲内で偏る場合がある。また、駆動させるピストン３８が長時間同じピストン３８であると、駆動させないピストン３８に比べて寿命が短くなり、その結果風力発電装置１０のメンテナンス性が悪くなる。本第１実施形態に係る駆動ピストン決定処理によれば、偏りが発生しても、予め定められたロータ１８の回転数毎に駆動させるピストン３８が再決定されることとなるので、駆動させるピストン３８の位置の偏りの解消やピストン３８の寿命の平準化が可能となる。なお、ロータ１８が１回転する毎に、駆動させるピストン３８の位置を決定することがより好ましい。

以上説明したように、本第１実施形態に係る風力発電装置１０は、翼２０が設けられているロータ１８のロータシャフト３６に接続され、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカム３０と、カム３０の周面に当接するように放射状に配置された複数のピストン３８が、ロータシャフト３６の回転によって往復運動を行って作動油を圧送する油圧ポンプ３２と、油圧ポンプ３２から圧送されてきた作動油によって複数のピストンが往復運動を行って発電機２９のシャフト４２を回転させる油圧モータ３４と、を備える。そして、風力発電装置１０が部分負荷で運転されるために、一部のピストン３８によって油圧ポンプ３２を駆動させる場合に、油圧制御部６６が、ピストン３８の配置位置を仮想的に複数の分割領域７０に分割し、駆動させるピストン３８が一定間隔にならないように分割領域７０毎に駆動させるピストン３８の位置を決定する。

従って、本第１実施形態に係る風力発電装置１０は、部分負荷で油圧ポンプ３２を駆動させる場合でも、共振の発生を抑制できる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。

なお、本第２実施形態に係る風力発電装置１０の構成は、図１から図３に示す第１実施形態に係る風力発電装置１０の構成と同様であるので説明を省略する。

図７は、本第２実施形態に係る駆動ピストン決定処理の流れを示すフローチャートである。なお、図７における図５と同一のステップについては図５と同一の符号を付して、その説明を一部又は全部省略する。

本第２実施形態に係るステップ１０４’では、互いに直交している拡散符号を用いて分割領域７０毎に駆動させるピストン３８の位置を決定する。拡散符号は、直交性があり各々の相関関係が低い。このため、本第２実施形態に係る駆動ピストン決定処理では相関関係が低い拡散符号を用いて駆動させるピストン３８の位置を決定するので、より確実に駆動するピストン３８が一定間隔にならないようにできる。

なお、本第２実施形態では、拡散符号としてゴールド符号を用いる。
ステップ１０４’では、例えば、分割領域７０内で駆動させるピストン３８の数と同じ数のゴールド符号を用いて、駆動させるピストン３８の位置を決定する。
なお、分割領域７０の数は、ステップ１００で決定された駆動させるピストン３８の数と同数としてもよいし、予め定められた分割領域７０の数としてもよい。予め定められた分割領域７０の数が駆動させるピストン３８の数よりも少ない場合は、一つの分割領域７０に駆動させるピストン３８が複数位置することとなる。

〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態について説明する。

なお、本第３実施形態に係る風力発電装置１０の構成は、図１から図３に示す第１実施形態に係る風力発電装置１０の構成と同様であるので説明を省略する。

本第３実施形態に係る駆動ピストン決定処理の流れは、第２実施形態に係る駆動ピストン決定処理と同様である。ただし、本第３実施形態に係るステップ１０４’では、拡散符号として（１）式で示されるＭ系列符号（Ｍ系列信号ともいう。）を用いる。
ｘ_ｎ＝ａ_１ｘ_ｎ−１＋ａ_２ｘ_ｎ−２＋…＋ａ_ｉｘ_ｎ−ｉ＋…＋ａ_ｐｘ_ｎ−ｐ
ａ_ｐ＝０ｏｒ１・・・（１）

ステップ１０４’では、例えば、１つ目の分割領域７０ではｎ＝１のＭ系列符号を用い、２つ目の分割領域７０ではｎ＝２のＭ系列符号を用い、Ｎ個目の分割領域７０ではｎ＝ＮのＭ系列符号を用いて、駆動させるピストン３８の位置を決定する。
なお、分割領域７０の数は、ステップ１００で決定された駆動させるピストン３８の数と同数としてもよいし、予め定められた分割領域７０の数としてもよい。予め定められた分割領域７０の数が駆動させるピストン３８の数よりも少ない場合は、一つの分割領域７０に駆動させるピストン３８が複数位置することとなる。

以上、本発明を、上記各実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記各実施形態では、風力発電装置１０を部分負荷で運転させる場合に、油圧ポンプ３２に対して駆動ピストン決定処理を行う形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、油圧モータ３４に対して駆動ピストン決定処理をする形態としてもよい。または、油圧ポンプ３２及び油圧モータ３４の両方に対して、駆動ピストン決定処理を行う形態としてもよい。

また、上記第２，第３実施形態では、拡散符号としてゴールド符号及びＭ系列符号を用いる形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、拡散符号としてゴールド符号及びＭ系列符号以外を用いる形態としてもよい。

また、上記各実施形態で説明した駆動ピストン決定処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

１０風力発電装置
１８ロータ
２０翼
２９発電機
３０カム
３２油圧ポンプ
３４油圧モータ
３６ロータシャフト
３８ピストン
６６油圧制御部
７０分割領域

Claims

シャフトに接続され、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカムと、前記カムの周面に当接するように放射状に均等に配置された複数のピストンが、前記シャフトの回転によって往復運動を行って作動油を圧送する油圧ポンプと、を備えた油圧駆動装置のピストン制御装置であって、
一部の前記ピストンによって前記油圧ポンプを駆動させる場合に、前記ピストンの配置位置を仮想的に複数の領域に分割し、駆動させる前記ピストンが一定間隔にならないように前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を各前記領域に含まれる複数のピストンから決定するピストン制御装置。
駆動させる前記ピストンの数と前記領域の数とを同数とする請求項１記載のピストン制御装置。
前記シャフトの予め定められた回転数毎に、駆動させる前記ピストンの位置を決定する請求項１又は請求項２記載のピストン制御装置。
乱数を用いて前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を決定する請求項１から請求項３の何れか１項記載のピストン制御装置。
拡散符号を用いて前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を決定する請求項１から請求項３の何れか１項記載のピストン制御装置。
翼が設けられているロータのシャフトに接続され、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカムと、
前記カムの周面に当接するように放射状に均等に配置された複数のピストンが、前記ロータのシャフトの回転によって往復運動を行って作動油を圧送する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから圧送されてきた作動油によって複数のピストンが往復運動を行って発電機のシャフトを回転させる油圧モータと、
請求項１から請求項５の何れか１項記載のピストン制御装置と、
を備えた風力発電装置。
前記ピストン制御装置は、前記風力発電装置が部分負荷で運転される場合に、前記油圧ポンプ又は前記油圧モータの少なくとも一方が備える前記ピストンの配置位置を仮想的に複数の領域に分割し、駆動させる前記ピストンが一定間隔にならないように前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を決定する請求項６記載の風力発電装置。
シャフトに接続され、周方向に複数の山部及び谷部が交互に設けられた円形のカムと、前記カムの周面に当接するように放射状に均等に配置された複数のピストンが、前記シャフトの回転によって往復運動を行って作動油を圧送する油圧ポンプと、を備えた油圧駆動装置のピストン制御方法であって、
一部の前記ピストンによって前記油圧ポンプを駆動させる場合に、前記ピストンの配置位置を仮想的に複数の領域に分割し、駆動させる前記ピストンが一定間隔にならないように前記領域毎に駆動させる前記ピストンの位置を各前記領域に含まれる複数のピストンから決定するピストン制御方法。