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公開番号2024047608
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-08
出願番号2022153193
出願日2022-09-27
発明の名称シリンダ装置
出願人カヤバ株式会社
代理人個人
主分類F15B 11/08 20060101AFI20240401BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】本発明は、モータの動作点がモータの出力限界を超えていることを見極めて、モータの動作点を出力限界内に収め得るシリンダ装置の提供を目的とする。
【解決手段】シリンダ装置Aは、シリンダ2と、シリンダ2内を二つの作動室R1,R2に区画するピストン3と、並列して作動室同士R1,R2を連通する第1流路4と第2流路5と、第1流路4の途中に設けられた第1可変絞り弁6と、第2流路5の途中に直列に設けられる第2可変絞り弁7およびモータ8によって駆動される双方向吐出型のポンプ9とを有する液圧シリンダ1と、第1可変絞り弁6、第2可変絞り弁7およびモータ8を制御するコントローラ11とを備え、コントローラ11は、モータ8が制動状態であって動作点が出力限界を超えていると判断すると、動作点を出力限界内に収めるように第1可変絞り弁6と第2可変絞り弁7の一方または両方を制御する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
シリンダと、前記シリンダ内に移動自在に挿入されて前記シリンダ内を二つの作動室に区画するピストンと、互いに並列して前記作動室同士を連通する第１流路と第２流路と、前記第１流路に設けられた第１可変絞り弁と、前記第２流路に直列に設けられる第２可変絞り弁およびモータによって駆動される双方向吐出型のポンプとを有する液圧シリンダと、
前記第１可変絞り弁、前記第２可変絞り弁および前記モータを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記モータの回転速度およびトルクと前記モータに電力供給する電源の電圧とに基づいて前記モータが制動状態であって前記モータの動作点が出力限界を超えていると判断すると、前記モータの動作点を前記出力限界内に収めるように前記第1可変絞り弁の絞り係数と前記第２可変絞り弁の絞り係数の一方または両方を制御する
ことを特徴とするシリンダ装置。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
前記コントローラは、
前記モータの回転速度とトルクとに基づいて前記モータが制動状態であるか否かを判定する制動状態判定部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のシリンダ装置としては、たとえば、車両の車体と車軸との間に介装されるアクティブサスペンション等に適用され、具体的には、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されてシリンダ内を二つの作動室に区画するピストンと、ピストンに連結されるロッドと、並列して二つの作動室を連通する第１流路および第２流路と、第１流路に設けられた第１可変絞り弁と、第２流路に直列に設けられた第２可変絞り弁および双方向吐出型のポンプと、ポンプを駆動するモータとを有する油圧シリンダと、第１可変絞り弁、第２可変絞り弁およびモータを制御する制御装置とを備えて構成されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、従来のシリンダ装置は、アクティブサスペンションとして使用される場合、シリンダが車体と車軸の一方に連結されるとともに、ロッドが車体と車軸の他方に連結され、ポンプをモータによって駆動することによって推力を発生して、車体の振動を抑制できる。
【０００４】
さらに、従来のシリンダ装置では、油圧シリンダが外力によって強制的に伸縮させられる場合、第２流路を流れる作動油によってポンプが回転させられるため、モータが制動領域で使用されて発電して回生電力が発生する。このようにモータが制動領域で使用される場合、モータが発生するトルクによってポンプが作動油の流れに抵抗を与える。そのため、油圧シリンダは、外力による油圧シリンダの伸縮を妨げる推力が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００９－１９６５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、油圧シリンダが外力を受けて高速で伸縮して、ポンプを通過する流量が過大となってモータが高速で回転するような状況となると、モータの回転速度とトルクとの交点（モータの動作点）がモータの出力限界を超える領域に入ってしまう場合がある。このような状況になると、もはやモータの制御が不能となってしまうので、シリンダ装置が発生する推力を目標推力通りに制御できなくなる。
【０００７】
従来のシリンダ装置では、第１可変絞り弁の絞り係数と第２可変絞り弁の絞り係数の調整によって、ポンプを通過する作動油量の調整とモータが負担するトルクを調整できるが、モータの動作点がモータの出力限界を超えているかについて具体的に見極めができない。
【０００８】
そこで、本発明は、モータの動作点がモータの出力限界を超えていることを見極めて、モータの動作点を出力限界内に収めることができるシリンダ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段におけるシリンダ装置は、シリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されてシリンダ内を二つの作動室に区画するピストンと、互いに並列して作動室同士を連通する第１流路と第２流路と、第１流路に設けられた第１可変絞り弁と、第２流路に直列に設けられる第２可変絞り弁およびモータによって駆動される双方向吐出型のポンプとを有する液圧シリンダと、第１可変絞り弁、第２可変絞り弁およびモータを制御するコントローラとを備え、コントローラは、モータの回転速度およびトルクとモータに電力供給する電源の電圧とに基づいてモータが制動状態であってモータの動作点が出力限界を超えていると判断すると、モータの動作点を出力限界内に収めるように第1可変絞り弁の絞り係数と第２可変絞り弁の絞り係数の一方または両方を制御する。
【００１０】
このように構成されたシリンダ装置によれば、モータが制動状態であり、かつ、モータの動作点が出力限界内にないことを正確に把握することができ、モータの動作点が出力限界内にない場合にモータの動作点を出力限界内にいち早く復帰させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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