JPS63103302A - フイ−ドバツク制御装置 - Google Patents

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） 本発明は、可変容量型油圧ポンプ等のフィードバック制
御装置に関し、特にフィードバックルｊ御系にその系の
特性改善用の補償回路を備えたものの改良に関する。

（従来の技術） 従来、例えば可変容量型油圧ポンプのフィードバック制
御系においては、！！ＩＩＩ′ａ対象としてのポンプ斜
板と、咳ポンプ斜板を操作する電気回路や油圧アクチュ
エータ等の操作手段と、この操作手段にフィードバック
量と目標値との偏差に等しい値の偏差制御信号を出力す
る制御回路等の制御要素とを備えて、この備差ヤｊ御信
号に暴いてポンプ斜板の傾斜角度を制御ケることにより
、該油圧ポンプに接続されるアクチュエータへの油の流
量や作用圧力等の制御価を目標値にフィードバックｆ！
Ｉ制御するようになされている。

ところで、上記の如きフィードバック制凶系では、一般
に、イのセｊ御糸の特性（過渡応答）を改善ブろニめの
補償回路が面えら礼でいて、その夕Ｊ御系の特性をほぼ
所期通りに実現するようにしている。そしで、この補償
回路は、例えば上記の如く油の流量と圧力との双方をフ
ィードバラフシＩ御ケる場合には、その流量制御系と圧
力制御系とでループの広さが互いに異なって、その補償
する補償定戎う互いに異なることから、流量制御系と圧
力制御系との双方″Ｃ−補償回路が必要になり、この両
者′７）補償回路の接続を必要に応じて切換えて、汽車
のフィードバック制御時には、流量へ・］制御の４ｔｈ
回路を〜制御要素から操作要素への備差ヤ］御信号出ｊ
Ｊ経路に介設してポンプ斜板の制御ループに接、続する
一方、圧力のフＩ−ドパツク制ω時には圧力制Ｃ用の補
償回路をポンプ斜板の制御ループに切換接続する必要が
ある。

〈発明が解決しようとする問題点） しかるに、上記の如く２以上の補償回路を備えた場合、
例えば流量制御用の補償回路が接続された流量フィード
バック制御中のときには、他の待機中の圧力制御用の補
償回路は開放状態にあり、この閥放初作は、通常、この
圧力制御用の補償回路から操作要素への圧力偏庄シ制御
信号の伝達経路の途中で行われ、このため待機中の補償
回路には、制御要素からの１玉力偏差制御＠号が入力さ
れるが、この制御圧力Ｓ着信号の値は圧力の非フイード
バツク制御時に伴い大きな値であって、その待機６＋１
仰信号レベルが大きくなり、その結果、次に流吊制釦か
ら圧力制御に切換った場合に番よ、その大きな待機に■
面信号レベルに起因して、切換当初で圧力のオーバシュ
ートヤアンダシュートが生じて、！Ｉｎ性が低下すると
いう欠点がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものでΦす、その目
的は、２種の補償回路を備えた場合、待機中の補償回路
にはフィードバック制御中の偏差〜］御倍信号与えるこ
とにより、この待機中の補償回路の待機制御信号レベル
を作用中の補償回路と同等にして、フィードバック制御
の切換過渡時には、オーバシュートやアンダシュートを
防止して、制ｗ＋！の向上を図ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の構成は、第１図に示
すように、単一の制御対象（１）と、該制御対象（１）
を操作する操作要素（２）と、該操作要素（２）に２種
以上の状態の（至）差制胆信号を個別に出力する制御要
素く５）とを備えて、上記制御対象（１）に対して流量
や圧力等の２ＪＸ上の状態のフィードバック＃Ｉ御を行
うようにしたフィードバック制＠装置を対象とする。そ
して、各状態のフィードバックさ］部系に各々対応し良
特性改善用の補償回路（１０１，（１ｉ）と、各状態の
フィードバック制御の必要時を検出する制御必要時検出
手段（２０）と、該ヤ制御必要時検出手段（２ｏ）の出
力を受け、制御の必要な状態のフィードバックｉ！ＩＩ
Ｉ御系に対応する上記補償回路（１０）又は（１１）を
上記制御対象く１）の７ｉ！Ｉ御ループに切換擾続ケろ
切換手段（２１）とを設ける。そして、更に上記制御要
素（５）によう制御対豪のフィードバックさ制御時に、
その偏差胴部信号を他の特撮中の！慣回路（１１）又は
（１０）に与える制御レベル均等手段（２２）とを備え
る構成としたものである。

（作用） 以上の構成により、本発明では、１つの制御対象く１）
に対して所定の状態〈例えば流量）のフィードバラクタ
Ｊ御時には、流量制御用の補償回路（１０）が切換手段
（２１）により上記制御対象（１）の制御ループに切換
接続されて、制御要素＜５＞７）＼らの流量偏差ｆｉ１
１制御信号が該流量制御用の補償回路（１０）で補償さ
れたのら、操作要素（２）に入力されて、上記制顛対豪
（１）が９Ｊ　ｍされるのが櫟返さ几るので、流ｉフィ
ードバック制御系の特性がほぼ所期値に実現されて、流
量がほぼ目標値に収束する。

その際、他の待機中（例えば圧力制御用）の補償回路（
１１）には、制御レベル均等手段（２２）により上記流
量フィードバックヤＪ′ｍの流量偏差制御信号が与えら
れ、この流量偏差制御信号の値は小さいので、待Ｒ１ｈ
ｌＪ　５信号レベルが小さく１持される。

その結果、次に、他の状態（例えば圧力）のフィードバ
ック別口が開始さ礼る場合に、上記圧力制御用の補償回
路（１１）がｈ！１０対象（１）の−ｊ制御ループに接
続されても、今までの流量〜制御用の補償回路（１０）
と同等の制御信号レベルでもって圧力のフィードバック
、シ］御が開始されることになるので、従来の如り、５
力のオーバシュートやアンダシュートを生じることがな
い。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本発明を可変８量型油圧ポンプの流量及び圧力
のフィードバック制御ｊ１１装Ｈに通用した実施例を示
す。同図において、く１）は流量及び圧力の双方のフィ
ードバック制御で単一のｌ！＋ｌＪ　ｌ対重となる油、
咥ポンプのポンプ斜板、（２）は該ポンプ斜板（１）の
傾斜角度を調整操作する操作手段としての増幅回路であ
って、該ｊ［回路（２）内には、流量及び圧力の各偏差
！１ｉＩＩ御信号く後述）を増幅して上記ポンプ斜板（
１）に出力する主増幅器＜２ａ）が備えられている。

また、（３）は上記ポンプ斜板く１）の傾斜角度、つま
り油の吐出流量を検出する斜板角でンザ、〈４）はポン
プ斜板（１）から油供給を受けろアクチュエータ（図示
せず）での油の作用圧力を検出する圧力センサ、（５）
は上記斜板角センサ（３）の出力信号を受け、ポンプ斜
板（１）の実際の傾斜角度値と目標流量に相当する目標
傾斜角度との角度偏差、つまり流量偏差を漬腔する第１
減算回路（５ａ　）と、上記圧力センサ（４）の出力を
受け、油の実際の作用圧力値とその目標値との圧力偏差
を漬樟する第２減樟回路（５ｂ）とからなる制御要素と
しての減粋回路であって、該減算回路（５）の第１減樟
回ｒイ（５ａ）からの洸示偏差夕制御信号く電圧信号）
及び第２減睦回路（５ｂ）からの圧力僅差制御信号（電
圧信号）は各々反転増幅回路（６）、（７）を介して上
記増幅回路（２）に出力可能になっていて、増幅回路く
２）が流量偏差Ｉ！ｌｌｌ８ｉＩ信号を受けたときには
、該流量偏差制御信号値に応じてポンプ斜板（１）の傾
斜角度を増減調整して、吐出流量をその目標値に増減調
整するようにしだ流量フィードバック制御系（８）を構
成しているとともに、増幅回路（２）が減算回路く５）
から圧力偏差〜Ｌｍ信号を受けたときには、該圧力偏差
〜ｊａ信号値に応じてポンプ斜板（１）の傾斜角度を！
１減調整して、吐出流量の調整により油の作用１日力を
高低調整するようにした圧力フィードバック制御系（９
）を構成している。

さらに、（１０）は上記ｉｔフィードバック制御系（８
）の特性（周波数応答）を改善するために補償定数が適
切に調整された流＠制御用の補償回路、（１１）は同様
に圧カフィードバックＩＩＩ系（９）の特性を改善する
ために補償定数が適切に調整さ＾た圧力制御用の補償回
路であって、該各補償回路（１０）、　（１１）は、各
々第２図に詳示するように、第１抵抗（Ｒ１）と第１コ
ンデンサ（Ｃ＋　）との並列回路から戊ろ応答性改善用
の検相；竺み回路（１２）と、第２抵抗（Ｒ２）と第２
コンデンサ＜０２＞との１列回路力＼ら成るループゲイ
ン１大用のり相遅社回路（１３）と、増瑞器（１４）と
からなり、前者の流量制御用では、ゐ倒フィードバック
制御系（８）がポンプ斜板（１）からその傾斜角度を直
接フィードバックする比較的狭いループ系を構伐してい
るのに対し、後者の圧力制御用では、圧力フィードバッ
ク制御系（９）がポンプ斜板（１）からその接続アクチ
ュエータへの油供給通路を含む広いループ系を構成して
いることから、その各補償定数は流昂制但用と圧力制御
用とで互いに胃なる煩に選定されでいる。

そしで、上記両補償回路（ＴＯ）、　（ｉｌ）は、上記
減算回路（５）側に各々反転増幅回路（１５）、　（１
６１を直列に接続せしめたのら、互いに並列に接続され
ていて、この両者の並列回路の両端には、各々第１及び
第２の切換スイッチ（１７）、　（１８）が接続されて
いて、減算回路（５）側の第１切換スイツチ（１７）は
、両補償回路（１０）、（１１）をと記減韓回路（５）
の第１減算回路（５ａ）側と第２減弾回路＜　５　！り
側とに選択的に１，７Ｊ換るものであり、第２の切換ス
イッチ（１８）は、流量１ｌＩＩＩ御用の′４償回路（
１０）と、５力制御用の補償回路（１１）とを上記増幅
回路（２）に選択的に接続するものである。

加えて、（２０）は偏差量判定回路であって、該偏差量
判定回路（２０）は、上記減暮回路〈５）の第−減４回
路（５ａ　）からの流量偏差制御信号と、第２減枠回路
〈５ｈ）からの圧力偏差制御信号とを受け、この両者の
偏差（６から、目標値に対してフィードバック＠（＋：
ンサ出力）が大きい制御系を判定して、流伍叉は、５力
のフィードバック制御の必要時を検出する夕制御必要時
検出手段としｒ、機能し、流ｆｆ１ｉ！ＩＪ仰の必要時
には、上記第１及び第２の切換スイッチ（１７）、　（
１８）を流量側に切換るよう、これらに切換信号を出力
する一方、圧力制御の必要時にはこれらを圧力側に切換
るよう切換信号を出力するものである。

よって、上記第１及び第２の切換スイッチ（１７）、（
ｉ８）により、偏差量￥ｉ１定回路（２０）の出力を受
け、流量及び圧力の各フィードバック制御系の共通部分
、つまりポンプ斜板（１）の制御ループのうら減篩回路
（５）から！！＠回路く２）への各偏差制御信号の出力
経路の途中で、流量制御の必要時には、と吊フィードバ
ック制御系に対応する流量ル；ｊ御用の補償回路（１０
）をポンプ斜板く１）の制御ループに切換接続ヂる一方
、圧カタｊ御の必要時には、圧力フィードバック制御系
に対応炉る圧力制御用の４慣回路（１１）をポンプ斜板
く１）の制御ループに切換接続するようにした切換手段
（２１）を構成している。また、を記減拝回路（５〉か
らの流量又は圧力の各備差シｊ御信号を第１切換スイツ
チ（１７）の切換動作で切換選択したのち、この選択し
た偏差制御信号を流量及び圧力の両補償回路（Ｉｔｌ）
、　（１１）に圧力ヂることにより、誠９回路（５）に
よるポンプ斜板（１）の流量（又は圧力）のフィードバ
ック制御時には、各々その流量〈又は圧力）の偏差制御
信号を他の待機中の圧力（又は流量）〜１弾用の補償回
路（ｉｌ）　（又は１０）に与えるようにした制御レベ
ル均等手段（２２）を構成している。

したがって、上記実施例においては、斜板角センサ（３
）で検出されたポンプ斜板〈１）の傾斜角度（流量）信
号と、圧力センサ（４）で検出された油圧ポンプからの
油の作用圧力信号とが各々減算回路（５）に常時入力さ
れ、この減算回路（５，）でこの流量及び圧力の各検出
値とその各目標値との偏差が各々常時演痺８れていて、
この各偏差制御信号に暴いて偏差量判定回路（２０）で
例えば流量制御の必要時が判定されて場合には、第１及
び第２の切換スイッチ（１７）、　（１８）が各々流星
側に切換って、流量制御用の補償回路（１０）がポンプ
斜板く１）の９４御ループに接、続されると共に、減算
回路（５）の第１減譚回路（５ａ）の流量偏差〜ｊ御倍
信号この流量シＪｌ！ｌ用の補償回路（１０）を経て増
幅回路（２）に入力されて、この増幅回路（２）により
上記ポンプ斜板（１）の傾斜角度がフィードバック制御
されるので、土肥流量υＩ御用の補償回路（１０）でも
って流量フィードバック制御系の特性がほぼ所期値に実
現されつつ、油圧ポンプからの油の吐出流量が目標値に
ａ整される。

その除、上記第１切換スイツチ（１７）は流量側に切換
っていて、減算回路（５）の第２減拝回路（５ｂ）から
の圧力偏差制御信号ｔよ両補償回路（１０）、　（１１
）には出力されず、第１減稈回路（５ａ）の流量偏差制
御信号が上記流量制御用の補償回路（１０）に出力さ札
ると同時に、待機中の圧力制御用の補償回路（１１）に
も出力されているので、この圧力制御用の補償回路（１
１）での待機制御電圧レベルが作用中の流量ＩＶＪ御用
の補償回路（１０）と同等になる。その結果、次に圧力
制御の必要時になって圧力フィードバック制御が開始き
れた場合には、その当初で作用圧力のオーバシュートや
アンダシューごを生じることなく、作用圧力がその目標
値に向ってスムーズに収束することになる。

以上の動作は圧力制御時の場合でも同様であり、この圧
力制御時は第１及び第２の切換スイッチ（１７）、　（
１８）が各々圧力側に切換って、ポンプ斜板（１）の〜
制御ループには圧力フィードバックｂｌ　ＩＥＩ系に対
応する圧力制御用の補償回路（１１）が接続されるので
、圧力フィードバック制御がほぼ所期の特炸でもって行
われて、油の作用圧力が目標値に良好に調整されるとと
もに、減韓回路く５）の圧力偏差制御信号が上記圧シタ
１面用の補償回路（１１）と共に、流ｆｉｆｆｉ制御用
の補償回路（１０）にも入力されて、この流子制御用の
補償回路（１０）の待機制Ｗ電圧ノベルが二記斤ノＪシ
ｊ御用の補償回路（１１）と同等になるので、次に流量
フィードバックシ制御の切換った場合にも、油圧ポンプ
の吐出ｆ：、φはオーバシコーＰやアンダシュートを生
じることなく、スムーズに目標値に収束することになる
。

尚、上記実施例ぐは、油圧ポンプに接続したアクチュエ
ータへの流量と作用圧力とをフィードバック制御する場
合について説明したが、本発明はこれに限定されず、そ
の他、上記ＰＭや圧力に馬力制御を加えたものでも同様
に適用し得るのは勿論のこと、油圧ポンプの＃Ｊｌに限
らず七−夕等の制御でも適用でき、要は単一の制御対象
に対して２以上の状態のフィードバック制御を行うもの
であれば、同様に適用できる。

〈発明の効果） 以上説明したように、本発明のフィードバック制御装置
によれば、中−の制御対象に対する２ｊＸ上の状態のフ
ィードバック制御系に対して各々特性改善用の補償回路
を備えた場合、所定の状態のフィードバック制御時には
、対応する補償回路をがｊ仰対蒙の制御ループに接続す
ると共に、他の待機中の補償回路に対して制御中の制御
偏差信号を与えて、待機制御信号レベルをシｊ仰中の制
御信号レベルに等しくしたので、制御が他の状態のフィ
ードバックル制御に切換った場合にも、切換後の状態の
オーバシコートやアンダシュートを生じることなく、切
換後の状態をスムーズに目標値に収束させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は油圧ポンプから
の油の流量及び圧力のフィードバック５：１卸に適用し
た場合のブロック図、第２図は補償回路の具体的構成を
示１ｊ電気回路図である。 （１）・・・ポンプ斜板、（２）・・・！！１幅回路、
（３）・・・斜板角センサ、（４）・・・圧力センサ、
（５）・・・減悼回路、（８）・・・流量フィードバッ
ク制御系、くっ）・・・１咥カフイードバツク制御系、
（１０）・・・汽ホ１ＩＩＩ御用補償回路、（１１）・
・・圧力制御用補償回路、（１２）・・・位相進み回路
、（１３）・・・位相遅れ回路、（１７）・・・第１切
換スイツチ、（１８）・・・第２切換スイツヂ、（２０
）・・・偏差ｉ判定回路、（２１）・・・切換手段、（
２２）・・・制御レベル均等手段。 特許出願人　ダイキン工業　株式会社 代　　理　　人　　弁　　理　　士　　前　　１）　弘
ｒ−吉 ′、− ＋、、、、− イ９−Ｊ＋＋−″

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単一の制御対象（１）と、該制御対象（１）を操
   作する操作要素（２）と、該操作要素（２）に２種以上
   の状態の偏差制御信号を個別に出力する制御要素（５）
   とを備えて、上記制御対象（１）に対して２以上の状態
   のフィードバック制御を行うようにしたフィードバック
   制御装置であって、各状態のフィードバック制御系に各
   々対応した特性改善用の補償回路（１０）、（１１）と
   、各状態のフィードバック制御の必要時を検出する制御
   必要時検出手段（２０）と、該制御必要時検出手段（２
   ０）の出力を受け、制御の必要な状態のフィードバック
   制御系に対応する上記補償回路（１０）又は（１１）を
   上記制御対象（１）の制御ループに切換接続する切換手
   段（２１）とを備えるとともに、上記制御要素（５）に
   よる制御対象（１）のフィードバック制御時に、その偏
   差制御信号を他の待機中の補償回路（１１）又は（１０
   ）に与える制御レベル均等手段（２２）とを備えたこと
   を特徴とするフィードバック制御装置。