JP2006283839A - 油圧緩衝器監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は油圧緩衝器の電磁弁の異常の有無を監視することを課題とする。
【解決手段】 油圧緩衝器監視システム１０は、例えば、高層ビルなどのような構造物の振動を免振する免振システムに組み込まれる。この油圧緩衝器監視システム１０の制御回路５０は、上記第１〜第３の加速度センサ４２，４４，４６から出力された加速度に応じた検出信号の値から構造物の振動状態を分析し、そのときの振動状態に合った減衰力が発生されるように油圧緩衝器２０（２０_１〜２０₁₀）に対する制御信号を生成して油圧緩衝器２０（２０_１〜２０₁₀）の減衰係数を調整する。さらに、制御回路５０は、減衰力調整部の電磁弁９６に供給される信号の電流を検出するセンサにより検出された電流検出値が異常値か否かを判定する。よって、制御回路５０は、多数の電磁弁９６を作動させてどの電磁弁９６で異常があるか否かを監視することが可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は油圧緩衝器監視システムに係り、特にシリンダ内に充填された作動油がピストンの移動により減衰力を発生させ、電磁弁の開弁により減衰力を調整するよう構成された油圧緩衝器監視システムに関する。

例えば、従来の油圧緩衝器としては、例えば建物等の構造物の振動を減衰させるブレースダンパに適用されるものがある。この種の油圧緩衝器では、大略、作動油が充填されたシリンダと、シリンダ内に挿入されたピストンと、ピストンを貫通する液通路に設けられピストンの移動に伴って液通路を通過する作動油の流量を調整する弁機構とを有する構成である。

そして、油圧緩衝器は、地震等により構造物が振動すると、ピストンがシリンダ内を摺動して減衰力を発生させることにより、構造物と地面との相対変位を緩衝する。その際、ピストンの摺動動作に伴って、シリンダ内に充填された作動油がピストンを貫通する液通路を通過し、液通路を絞る弁機構により作動油の流量が絞られて減衰力が発生する。この弁機構の構成としては、液通路の弁座に離着座する弁体と、弁体を弁座に押圧するコイルバネと、コイルバネの他端が当接するバネ受けとからなる。

また、この種の油圧緩衝器においては、シリンダ内に充填された作動油の温度変化に伴う体積変化を補償する温度補償機構が設けられている。この、温度補償機構は、作動油が充填された補助タンク（リザーバ）と、加圧側シリンダから補助タンクへの作動油の流出による吸込側シリンダの負圧や温度低下に伴うシリンダ内の圧力低下により補助タンクの作動油がシリンダ内に供給するチェック弁と、温度上昇に伴うシリンダ内の圧力上昇によりシリンダ内の作動油を補助タンクに排出させる流量を絞るオリフィスとからなる（例えば、特許文献１参照）。

また、油圧緩衝器においては、シリンダと補助タンクとの間を連通する連通経路に複数の電磁弁や減圧弁を配置し、これらの弁の開弁または閉弁の組み合わせによって減衰力を調整する減衰力調整手段を設けることが検討されている。
特開２０００−１０４７８２号公報

例えば、高層ビルのような構造物の振動を減衰するための免振システムでは、停電やケーブルの断線が発生した場合、油圧緩衝器の電磁弁への駆動電流が遮断され、減衰係数が建物に影響を与えない値に固定される。その際、ケーブルの断線箇所または電磁弁の作動不良箇所を発見することが難しく、且つ複数の油圧緩衝器をビルの鉄骨に設けるため、どの油圧緩衝器のどの弁で異常（例えば、ケーブルの断線、電磁弁の作動不良）があるかどうか検査するのに多くの手間が必要になる。

また、免振システムを定期点検する場合、全ての油圧緩衝器及び電磁弁などを点検することになるので、油圧緩衝器及び電磁弁の設置数が多いほど点検作業に多くの時間を要することになる。そのため、油圧緩衝器のメンテナンスを行う場合、メンテナンス及び修理作業に要する労力をできるだけ軽減できることが要望されている。

特に電磁弁の付いた油圧緩衝器が多数設置されている場合には、弁の設置数が大幅に増大することになるため、弁の異常が発生した場合にどの弁で異常が発生したかを正確に把握して修理作業を短時間で効率良く行う必要がある。

そこで、本発明は上記課題を解決した油圧緩衝器監視システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

請求項１記載の発明は、一端が固定側または可動側の何れか一方に連結され、内部の圧力室に作動油が充填されたシリンダと、該シリンダの他端から前記圧力室に挿入されたピストンと、一端が該ピストンに結合され、他端が前記固定側または可動側の何れか他方に連結されたピストンロッドと、該ピストンを貫通する液通路に設けられ前記ピストンの移動に伴って開閉する弁体の弁開動作により前記液通路を通過する作動油の流れに抵抗力を与える弁機構と、作動油が充填された補助タンクと、該補助タンクと前記圧力室との間を連通する連通経路と、該連通経路に配設された複数の電磁弁の開弁または閉弁により減衰力を調整する減衰力調整部と、前記減衰力調整部の電磁弁に供給される信号の電流を検出する検出手段と、該検出手段により検出された電流検出値が異常値か否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、前記判定手段が前記電磁弁に供給される信号の電流変化に応じて当該電磁弁の開弁状態のしきい値を設定するしきい値設定手段を有することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、前記判定手段が、前記検出手段により検出された電流検出値が前記しきい値設定手段により設定されたしきい値より小さい場合に異常発生と判定することを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、前記判定手段が、前記検出手段により検出された電流検出値が前記しきい値設定手段により設定されたしきい値より大きい場合に異常発生と判定することを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、前記判定手段が、前記電磁弁に供給される信号の電流変化に応じて当該電磁弁の開弁状態の上限値及び下限値を設定するしきい値設定手段を有することを特徴とするものである。

請求項６記載の発明は、前記判定手段が、前記検出手段により検出された電流検出値が前記しきい値設定手段により設定された上限値及び下限値から外れた場合に異常発生と判定することを特徴とするものである。

請求項７記載の発明は、前記判定手段により電流検出値が異常値であると判定された場合に当該電磁弁に異常があることを記憶すると共に、異常要因を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、補助タンクと前記圧力室との間を連通する連通経路に配設された複数の電磁弁の開弁または閉弁により減衰力を調整する減衰力調整部を有し、減衰力調整部の電磁弁に供給される信号の電流を検出する検出手段により検出された電流検出値が異常値か否かを判定することにより、どの電磁弁で異常があるか否かを監視することが可能になり、メンテナンス作業の手間を大幅に緩和することが可能になると共に、電磁弁の異常発生を判定した場合には、直ちに異常のある電磁弁を修理することが可能になる。

また、判定手段が電磁弁に供給される信号の電流変化に応じて当該電磁弁の開弁状態のしきい値を設定することにより、電磁弁で異常が発生したことを正確に判定することが可能になる。

以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。

図１は本発明になる油圧緩衝器監視システムの一実施例が適用された免振システムの構成を示すブロック図である。図２は制御回路及び電源回路の構成を示すブロックである。

図１及び図２に示されるように、油圧緩衝器監視システム１０は、例えば、高層ビルなどのような構造物（図示せず）の振動を免振する免振システムに組み込まれる。

この油圧緩衝器監視システム１０は、大略、減衰係数を調整可能な構成とされた複数の油圧緩衝器２０（２０_１〜２０₁₀）と、減衰係数を所定値に固定された複数の油圧緩衝器３０（３０_１〜３０₁₀）と、構造物（図示せず）の振動を検出する振動センサ４０と、振動センサ４０からの検出信号に応じて油圧緩衝器２０（２０_１〜２０₁₀）に設けられた複数の電磁弁９６（９６_１〜９６₁₀）を開閉制御して減衰力を調整する制御回路５０と、制御回路５０から出力された制御信号により選択された電磁弁９６に駆動電流を供給する電源回路６０とを有する。

振動センサ４０は、免振構造（図示せず）に支持された建物上部の加速度を検出する第１の加速度センサ４２と、免振層の上部の加速度を検出する第２の加速度センサ４４と、免振層の下部の加速度を検出する第３の加速度センサ４６と、を有する。

制御回路５０は、上記第１〜第３の加速度センサ４２，４４，４６から出力された加速度に応じた検出信号の値から構造物の振動状態を分析し、そのときの振動状態に合った減衰力が発生されるように油圧緩衝器２０（２０_１〜２０₁₀）に対する制御信号を生成して油圧緩衝器２０（２０_１〜２０₁₀）の減衰係数を調整する制御プログラムを実行するように制御プログラムがメモリに格納されている。さらに、制御回路５０のメモリには、後述するように減衰力調整部の電磁弁に供給される信号の電流を検出するセンサにより検出された電流検出値が異常値か否かを判定する制御プログラムが格納されている。

図２に示されるように、電源回路６０は、制御回路５０から出力された制御信号により励磁されてオン状態に切り替わるリレー６２（６２_１〜６２₁₀）と、リレー６２（６２_１〜６２₁₀）から供給される駆動電流を測定して電流の変化を検出する交流電流センサ６４（６４_１〜６４₁₀）とを有する。リレー６２（６２_１〜６２₁₀）は、例えば、半導体を用いた無接点なソリッドステートリレー（ＳＳＲ）などからなる。

交流電流センサ６４（６４_１〜６４₁₀）は、駆動電流の電流測定値を検出する検出手段であり、その検出信号を上記制御回路５０に出力する。そのため、交流電流センサ６４（６４_１〜６４₁₀）は、制御回路５０と共に油圧緩衝器監視システムを構成している。

ここで、上記油圧緩衝器２０の一例について図３乃至図５を参照して説明する。図３は油圧緩衝器２０の縦断面図である。図４は図３中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。図５は図３中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。

図３に示されるように、油圧緩衝器２０は、建物７０と基礎７２との間に取り付けられており、地震による振動が基礎７２から建物７０に伝播しないように減衰動作を行って振動を減衰させる減衰力を発生させる。

油圧緩衝器２０は、内部の圧力室８０に作動油が充填されたシリンダ８２と、シリンダ８２の他端から圧力室８０に挿入されたピストン８４と、一端がピストン８４に結合されたピストンロッド８６と、ピストン８４を貫通する液通路８８に設けられ右室８０ｂから左室８０ａへの作動油の流れのみを許容する逆止弁（弁機構）９０と、作動油が充填された補助タンク９２と、補助タンク９２と圧力室８０との間を連通する連通経路９４と、連通経路９４に配設された複数の電磁弁９６（９６_１〜９６₁₀）の開弁または閉弁により減衰力を調整する減衰力調整部９８とを有する。

ピストンロッド８６のＸａ方向の端部は、回動可能な継ぎ手110を介して建物７０に連結されている。また、外シリンダ９５のＸｂ方向の端部は、回動可能な継ぎ手112を介して基礎７２に連結されている。そのため、油圧緩衝器２０は、基礎７２に地震による振動が伝播されると、シリンダ８２とピストン８４との間で伸縮動作が行われて振動を減衰させる減衰力を発生させ、建物７０に伝播される振動エネルギを減少させる。

電磁弁９６は、交流電流で駆動する交流ソレノイドを有する電磁弁であり、電源回路６０から供給される交流の駆動電流がオンになると開弁し、駆動電流がオフになると閉弁する構成である。従って、交流電流センサ６４（６４_１〜６４₁₀）は、電磁弁９６に供給される交流電流を測定しており、制御回路５０は、電磁弁９６に供給される電流測定値に基づいて電磁弁９６の作動状態が正常か異常かを判定する。

補助タンク９２の内部は、リザーバ室９２ａになっており、作動油が貯留される油層と空気層が形成されている。また、連通経路９４は、シリンダ８２と外シリンダ９５との間に形成された筒状空間からなり、シリンダ８２の外周に形成されている。

圧力室８０は、ピストン８４により左室８０ａと右室８０ｂとに画成されている。右室８０ｂは、吸込弁100を介して連通経路９４に連通されており、ピストン８４がＸａ方向に移動する過程で吸込弁100が開弁することにより、シリンダ８２から押し出されたピストンロッド８６の体積分の作動油が補助タンク９２から連通経路９４を介して右室８０ｂに供給される。また、ピストン８４がＸｂ方向に移動する過程では、吸込弁100が閉弁し、逆止弁９０が開弁することにより、右室８０ｂの作動油がＸｂ方向に押し込まれたピストンロッド８６の体積分液通路８８を通過して左室８０ａへ流入する。

圧力室８０の左方には、左室８０ａに連通された通路101を開閉する第１の調圧弁102と、左室８０ａに連通された通路103を開閉する複数（本実施例では、４個）の電磁弁９６、複数（本実施例では、２個）の第２の調圧弁104と、連通経路９４に連通された複数（本実施例では、５個）のリリーフ弁106とが配設されている。減衰力調整部９８は、この第１の調圧弁102と、第２の調圧弁104と、リリーフ弁106とにより構成される。

第１の調圧弁102及び第２の調圧弁104及びリリーフ弁106は、例えば、弁体をコイルバネにより付勢する構成であり、コイルバネのバネ定数を任意の値に選択することにより、開弁圧力を任意の値に設定することができる。リリーフ弁106は、第１の調圧弁102よりも開弁圧力が高くなるようにバネ定数が設定されており、ピストン速度が所定以上に高くなったときに開弁するように設定されている。

また、電磁弁９６と第２の調圧弁104は、通路103に直列に配置されており、電磁弁９６が開弁したときに第２の調圧弁104に作動油の圧力が作用するように構成されている。

ピストン８４がＸａ方向に移動する動作過程では、逆止弁９０が閉弁しており、シリンダ８２から押し出されたピストンロッド８６の体積分の作動油が左室８０ａから第１の調圧弁102及び連通経路９４を介して補助タンク９２へ吐出される。この場合、作動油が調圧弁102を通過する過程で抵抗が付与されて減衰力が発生する。さらに、ピストン８４の速度が加速された場合には、複数のリリーフ弁106が開弁して左室８０ａから吐出された作動油を連通経路９４へ逃がす。

また、制御回路５０からの指示により電磁弁９６に駆動電流が供給されて電磁弁９６が開弁しているときは、第２の調圧弁104及び連通経路９４を介して補助タンク９２へ吐出される。本実施例では、電磁弁９６は４個、第１の調圧弁102は１個、第２の調圧弁104は2個、リリーフ弁106は５個配設されているが、この弁個数はこれに限らないのは言うまでもない。

ここで、上記のように構成された油圧緩衝器２０における減衰力調整部９８のピストン動作に伴う減衰特性について説明する。

図６はピストン速度に対する減衰係数の変化を示すグラフである。図６中、グラフＩは、ピストン速度が比較的小さい段階で減衰力が発生するように減衰係数を変化させた場合を示しており、グラフIIはピストン速度が比較的大きい段階で減衰力が発生するように減衰係数を変化させた場合を示している。すなわち、油圧緩衝器２０では、基礎７２から入力された振動の加速度が比較的小さく、振幅が大きい場合には、グラフIで示すような減衰特性を有し、基礎７２から入力された振動の加速度及び振幅が大きい場合には、グラフIIで示すような減衰特性を有する。

本実施例では、上記グラフI,IIの勾配の差違から減衰係数がC1H,C2H,C1L,C2Lの４種類が設定されている。そして、制御回路５０は、後述するように加速度センサ４２，４４，４６から出力された検出信号に基づいて建物７０の振動を抑制するための減衰力を求め、そして、図６に示すグラフI,IIに示すと減衰力に対応する減衰係数が得られるように減衰力調整部９８の電磁弁９６を開弁または閉弁させる。すなわち、減衰力調整部９８において、電磁弁９６を閉弁させた状態では、第１の調圧弁102が開弁し、電磁弁９６を開弁させた状態では、第１の調圧弁102及び第２の調圧弁104が開弁して減衰係数を切り替える。

ここで、減衰係数C1H,C2H,C1L,C2Lを発生する減衰力調整部９８の動作について図７乃至図１０を参照して説明する。

図７は減衰係数がC1Hとなるように減衰力調整部９８の各弁が動作した状態を示す系統図である。図８は減衰係数がC2Hとなるように減衰力調整部９８の各弁が動作した状態を示す系統図である。図９は減衰係数がC1Lとなるように減衰力調整部９８の各弁が動作した状態を示す系統図である。図１０は減衰係数がC2L となるように減衰力調整部９８の各弁が動作した状態を示す系統図である。

図７に示されるように、減衰係数C1Hの状態では、第１の調圧弁102が開弁しており、左室８０ａからリザーバ室９２ａへ流出される作動油が第１の調圧弁102の開弁によって絞られることになり、図６に示されるC1H領域の減衰力が発生される。

図８に示されるように、減衰係数C2Hの状態では、第１の調圧弁102及び複数のリリーフ弁106が開弁しており、左室８０ａからリザーバ室９２ａへ流出される作動油が第１の調圧弁102及び複数のリリーフ弁106の開弁によって絞られることになり、図６に示されるC2H領域の減衰力が発生される。

図９に示されるように、減衰係数C1Lの状態では、第１の調圧弁102及び電磁弁９６、第２の調圧弁104が開弁しており、左室８０ａからリザーバ室９２ａへ流出される作動油が第１の調圧弁102及び第２の調圧弁104の開弁によって絞られることになり、図６に示されるC1L領域の減衰力が発生される。

図１０に示されるように、減衰係数C2Hの状態では、第１の調圧弁102及び複数のリリーフ弁106及び電磁弁９６が開弁しており、左室８０ａからリザーバ室９２ａへ流出される作動油が第１の調圧弁102及び複数のリリーフ弁106及び第２の調圧弁104の開弁によって絞られることになり、図６に示されるC2L領域の減衰力が発生される。

図１１は駆動電流の波形の一例を示す波形図である。図１１中、グラフIaは電磁弁９６に供給される交流電流の波形を示し、グラフIbは交流電流を平均化した駆動電流の実効値を示す。

図１１に示されるように、交流電流センサ６４により測定された電磁弁９６の駆動電流Iaは、制御回路５０において、波形整形及び平均化される。制御回路５０は、平均化した波形に基づいて電磁弁の異常の有無を判定する。本実施例の平均化処理では、任意の周期の１サイクルに亘る二乗平均平方根の実効値（RMS：Root mean square value）Ibを求める。

図１２は制御回路５０が電磁弁９６を開弁させて減衰係数を切り替えたときの駆動電流の波形を示す図である。

図１２に示されるように、制御回路５０が減衰係数指令をCH（C1HまたはC2H）からCL（C1LまたはC2L）に切り替えたときは、瞬間的に大きな起動電流ａが流れ、電磁弁９６が開弁動作し、その後安定し、規定保持電流ｂが流れ続ける。例えば、電磁弁９６で異物の挟み込みなどにより動作が途中で止まった場合は、起動電流と保持電流との間の電流値が流れ続ける。そして、制御回路５０では、減数係数指令をCH（C1HまたはC2H）からCL（C1LまたはC2L）に切り替えたときから保持電流ｂになるまでの時間をｄTとし、微小電流をI₀とし、dTとI₀をしきい値として異常判定処理を行う。

図１３は制御回路５０が電磁弁９６を閉弁させて減衰係数を切り替えたときの駆動電流の波形を示す図である。

図１３に示されるように、制御回路５０が減衰係数指令をCL（C1LまたはC2L）からCH（C1HまたはC2H）に切り替えたときは、電流が０Aに低下することになる。そして、制御回路５０では、減衰係数指令をCL（C1LまたはC2L）からCH（C1HまたはC2H）に切り替えたときから保持電流ｂから微小電流をI₀になるまでの時間をｄTとし、微小電流をI₀とし、dTとI₀をしきい値として異常判定処理を行う。

尚、上記dTとI₀のしきい値を小さくした場合、誤検出となる可能性が高くなり、dTとI₀のしきい値を大きくした場合、電磁弁９６の異常を検出できないおそれが生じる。そのため、本実施例では、dTを切り替えたときから規定保持電流になるまでの時間の２倍程度に設定し、I₀を規定保持電流の1／5程度に設定する。

ここで、制御回路５０が実行する制御処理について図１４乃至図１６を参照して説明する。

図１４に示されるように、制御回路５０は、Ｓ１１において、制御中か否かを確認する。Ｓ１１で制御中でないときは、Ｓ１２に進み、定期点検時刻かどうかをチェックする。

Ｓ１２で定期点検時刻になると、Ｓ１３に進み、指定された電磁弁９６に開指令を出力する。これにより、当該電磁弁９６は開弁動作を行う。次のＳ１４では、電磁弁開異常判定処理を実行する。

Ｓ１５では、電磁弁開異常判定処理の判定結果が正常かどうかをチェックする。Ｓ１５において、電磁弁開異常判定処理の判定結果が正常である場合は、Ｓ１６に進み、電磁弁９６に閉指令を出力する。これにより、当該電磁弁９６は閉弁動作を行う。次のＳ１７では、電磁弁閉異常判定処理を実行する。

Ｓ１８では、電磁弁閉異常判定処理の判定結果が正常かどうかをチェックする。Ｓ１８において、電磁弁開異常判定処理の判定結果が正常である場合は、Ｓ１９に進み、次に異常判定を行う電磁弁９６を指定する。そして、上記Ｓ１１に戻る。

また、上記Ｓ１５及びＳ１７で判定結果が異常である場合には、Ｓ２０に進み、当該電磁弁９６の異常内容を記憶する。これにより、多数配置された電磁弁９６_１〜９６_ｎのうちどの電磁弁９６でどのような異常（開弁不良あるいは閉弁不良か）が容易に分かる。

上記Ｓ１１において、制御中であるときは、Ｓ２１に進み、減衰係数指令値がCHからCLに切り替わったかどうかをチェックする。Ｓ２１において、減衰係数指令値がCHからCLに切り替わった場合には、Ｓ２２に進み、上記Ｓ１４と同様に電磁弁開異常判定処理を実行する。

また、上記Ｓ２１において、減衰係数指令値がCHからCLに切り替わっていない場合には、Ｓ２３に進み、減衰係数指令値がCLからCHに切り替わったかどうかをチェックする。Ｓ２３において、減衰係数指令値がCLからCHに切り替わった場合には、Ｓ２４に進み、上記Ｓ１７と同様に電磁弁閉異常判定処理を実行する。

そして、Ｓ２５に進み、Ｓ２２またはＳ２４において、電磁弁閉異常判定処理の判定結果が正常かどうかをチェックする。Ｓ２５において、電磁弁開異常判定処理の判定結果が正常である場合は、Ｓ２６に進み、次に異常判定を行う電磁弁９６を指定する。そして、上記Ｓ１１に戻る。

しかし、Ｓ２５５において、電磁弁開異常判定処理の判定結果が異常である場合は、Ｓ２０に進み、当該電磁弁９６の異常内容を記憶する。これにより、多数配置された電磁弁９６_１〜９６_ｎのうちどの電磁弁９６でどのような異常（開弁不良あるいは閉弁不良か）が容易に分かる。よって、制御回路５０は、どの電磁弁９６で異常があるか否かを監視することが可能になる。そのため、メンテナンス作業の手間を大幅に緩和することが可能になると共に、電磁弁９６の異常発生を判定した場合には、直ちに異常のある電磁弁９６を修理することが可能になる。

ここで、上記Ｓ１４及びＳ２２で実行された電磁弁開異常判定処理について説明する。図１５に示されるように、制御回路５０は、電磁弁開異常判定処理が開始されると、Ｓ３１において、交流電流センサ６４により電磁弁９６に供給される駆動電流を計測する。次のＳ３２では、dT時間（しきい値）以内に電磁弁９６の駆動電流がＩ_０アンペア以上となるかどうかをチェックする。Ｓ３２において、dT時間以内に電磁弁９６の駆動電流がＩ_０アンペア以上となったときは、Ｓ３３に進み、判定結果を正常とする。また、Ｓ３２において、dT時間以内に電磁弁９６の駆動電流がＩ_０アンペア以上とならなかったときは、Ｓ３４に進み、判定結果を異常とする。

このように、電磁弁開異常判定処理では、図１２に示すように、減数係数指令をCH（C1HまたはC2H）からCL（C1LまたはC2L）に切り替えたときから保持電流ｂになるまでの時間をｄTとし、微小電流をI₀とし、dTとI₀をしきい値として異常判定処理を行うため、電磁弁９６の開弁動作不良の有無を正確に判定することができる。

ここで、上記Ｓ１７及びＳ２４で実行された電磁弁閉異常判定処理について説明する。図１６に示されるように、制御回路５０は、電磁弁閉異常判定処理が開始されると、Ｓ４１において、交流電流センサ６４により電磁弁９６に供給される駆動電流を計測する。次のＳ４２では、dT時間（しきい値）以内に電磁弁９６の駆動電流がＩ_０アンペア未満となるかどうかをチェックする。Ｓ４２において、dT時間以内に電磁弁９６の駆動電流がＩ_０アンペア未満となったときは、Ｓ４３に進み、判定結果を正常とする。また、Ｓ４２において、dT時間以内に電流がＩ_０アンペア未満とならなかったときは、Ｓ４４に進み、判定結果を異常とする。

このように、電磁弁閉異常判定処理では、図１３に示すように、減数係数指令をCL（C1LまたはC2L）からCH（C1HまたはC2H）に切り替えたときから保持電流ｂから微小電流をI₀になるまでの時間をｄTとし、微小電流をI₀とし、dTとI₀をしきい値として異常判定処理を行うため、電磁弁９６の閉弁動作不良の有無を正確に判定することができる。よって、制御回路５０は、多数の電磁弁９６を作動させてどの電磁弁９６で異常があるか否かを監視することが可能になる。そのため、メンテナンス作業の手間を大幅に緩和することが可能になると共に、電磁弁９６の異常発生を判定した場合には、直ちに異常のある電磁弁９６を修理することが可能になる。

次に変形例について説明する。尚、電磁弁９６は油圧緩衝器２０に４個設けられているが、電磁弁９６の設置数は油圧緩衝器２０が作動したときに第２の調圧弁104を流れる作動油の流量によって決まる。そして、電磁弁９６の設置数によって駆動電流も変化しており、その一例を図１７及び図１８に示す。

図１７は電磁弁９６を開弁させる際の駆動電流の変化を示すグラフである。図１７に示されるように、グラフａ１〜ａ４は、電磁弁９６に駆動電流を供給するケーブルが断線したことを想定した開弁動作時の駆動電流の波形を示す。

グラフａ１〜ａ４から分かるように、駆動電流は、電磁弁９６の数量に比例して大きくなり、例えば、４個の電磁弁９６のうち１箇所で断線が発生した場合には、駆動電流はグラフａ３，ｂ３に示すような波形になる。また、４個の電磁弁９６のうち２箇所で断線が発生した場合には、駆動電流はグラフａ２，ｂ２に示すような波形になる。

図１８は電磁弁９６を閉弁させる際の駆動電流の変化を示すグラフである。図１８に示されるように、グラフｂ１〜ｂ４は、電磁弁９６に駆動電流を供給するケーブルが断線したことを想定した閉弁動作時の駆動電流の波形を示す。

グラフｂ１〜ｂ４から分かるように、駆動電流は、電磁弁９６の数量に比例して大きくなり、例えば、４個の電磁弁９６のうち１箇所で断線が発生した場合には、駆動電流はグラフｂ３に示すような波形になる。また、４個の電磁弁９６のうち２箇所で断線が発生した場合には、駆動電流はグラフｂ２に示すような波形になる。

そのため、４個の電磁弁９６を有する場合の保持電流ｂに所定の幅（上限、下限）を持たせた電流値I1±dIをしきい値に設定する。この場合、電流値I1＋dIが上限値、電流値I1−dIが下限値となる。また、加減値ｄIを小さい値に設定すると、誤検出の可能性が高かまり、加減値ｄIを大きい値に設定すると、異常を検出できないおそれがある。そのため、本変形例では、加減値ｄIを電磁弁９６を１個用いたときの保持電流の１／２程度に設定する。

本変形例の異常判定処理では、電流値I1±dIをしきい値として図１９に示す処理を実行する。尚、図１９に示す異常判定処理は、前述した図１５に示す異常判定処理と同様に図１４のＳ１４，Ｓ２２のサブルーチンである。

図１９において、制御回路５０は、異常判定処理が開始されると、Ｓ５１において、交流電流センサ６４により電磁弁９６に供給される駆動電流を計測する。次のＳ５２では、dT時間（しきい値）以内に電磁弁９６の駆動電流がI1±dIアンペアとなるかどうかをチェックする。Ｓ５２において、dT時間以内に電流がI1±dIアンペアに入るときは、Ｓ５３に進み、判定結果を正常とする。また、Ｓ５２において、dT時間以内に電流がI1±dIアンペアに入らないときは、Ｓ５４に進み、判定結果を異常とする。

このように、本変形例の異常判定処理では、しきい値に上限、下限を設定して幅を持たせることにより電流を供給するケーブルの断線の有無を正確に判定することができる。よって、制御回路５０は、多数の電磁弁９６を作動させてどの電磁弁９６で異常があるか否かを監視することが可能になる。そのため、メンテナンス作業の手間を大幅に緩和することが可能になると共に、電磁弁９６の異常発生を判定した場合には、直ちに異常のある電磁弁９６を修理することが可能になる。

本発明になる油圧緩衝器監視システムの一実施例が適用された免振システムの構成を示すブロック図である。 制御回路及び電源回路の構成を示すブロックである。 油圧緩衝器２０の縦断面図である。 図３中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。 は図３中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。 ピストン速度に対する減衰係数の変化を示すグラフである。 減衰係数がC1Hとなるように減衰力調整部９８の各弁が動作した状態を示す系統図である。 減衰係数がC2Hとなるように減衰力調整部９８の各弁が動作した状態を示す系統図である。 減衰係数がC1Lとなるように減衰力調整部９８の各弁が動作した状態を示す系統図である。 減衰係数がC2Lとなるように減衰力調整部９８の各弁が動作した状態を示す系統図である。 駆動電流の波形の一例を示す波形図である。 制御回路５０が電磁弁９６を開弁させて減衰係数を切り替えたときの駆動電流の波形を示す図である。 制御回路５０が電磁弁９６を閉弁させて減衰係数を切り替えたときの駆動電流の波形を示す図である。 制御回路５０が実行するメイン制御処理のフローチャートである。 電磁弁開異常判定処理を説明するためのフローチャートである。 電磁弁閉異常判定処理を説明するためのフローチャートである。 電磁弁９６を開弁させる際の駆動電流の変化を示すグラフである。 電磁弁９６を閉弁させる際の駆動電流の変化を示すグラフである。 変形例の異常判定処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 油圧緩衝器監視システム
２０（２０_１〜２０₁₀）、３０（３０_１〜３０₁₀） 油圧緩衝器
４０ 振動センサ
４２ 第１の加速度センサ
４４ 第２の加速度センサ
４６ 第３の加速度センサ
５０ 制御回路
６０ 電源回路
６２（６２_１〜６２₁₀） リレー
６４（６４_１〜６４₁₀） 交流電流センサ
８０ 圧力室
８２ シリンダ
８４ ピストン
８６ ピストンロッド
８８ 液通路
９０ 逆止弁（弁機構）
９２ 補助タンク
９４ 連通経路
９６（９６_１〜９６₁₀） 電磁弁
９８ 減衰力調整部
100 吸込弁
102 第１の調圧弁
104 第２の調圧弁
106 リリーフ弁

Claims (7)

1. 一端が固定側または可動側の何れか一方に連結され、内部の圧力室に作動油が充填されたシリンダと、
   該シリンダの他端から前記圧力室に挿入されたピストンと、
   一端が該ピストンに結合され、他端が前記固定側または可動側の何れか他方に連結されたピストンロッドと、
   該ピストンを貫通する液通路に設けられ前記ピストンの移動に伴って開閉する弁体の弁開動作により前記液通路を通過する作動油の流れに抵抗力を与える弁機構と、
   作動油が充填された補助タンクと、
   該補助タンクと前記圧力室との間を連通する連通経路と、
   該連通経路に配設された複数の電磁弁の開弁または閉弁により減衰力を調整する減衰力調整部と、
   前記減衰力調整部の電磁弁に供給される信号の電流を検出する検出手段と、
   該検出手段により検出された電流検出値が異常値か否かを判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とする油圧緩衝器監視システム。
2. 前記判定手段は、
   前記電磁弁に供給される信号の電流変化に応じて当該電磁弁の開弁状態のしきい値を設定するしきい値設定手段を有することを特徴とする請求項１記載の油圧緩衝器監視システム。
3. 前記判定手段は、前記検出手段により検出された電流検出値が前記しきい値設定手段により設定されたしきい値より小さい場合に異常発生と判定することを特徴とする請求項１記載の油圧緩衝器監視システム。
4. 前記判定手段は、前記検出手段により検出された電流検出値が前記しきい値設定手段により設定されたしきい値より大きい場合に異常発生と判定することを特徴とする請求項１記載の油圧緩衝器監視システム。
5. 前記判定手段は、
   前記電磁弁に供給される信号の電流変化に応じて当該電磁弁の開弁状態の上限値及び下限値を設定するしきい値設定手段を有することを特徴とする請求項１記載の油圧緩衝器監視システム。
6. 前記判定手段は、前記検出手段により検出された電流検出値が前記しきい値設定手段により設定された上限値及び下限値から外れた場合に異常発生と判定することを特徴とする請求項５記載の油圧緩衝器監視システム。
7. 前記判定手段により電流検出値が異常値であると判定された場合に当該電磁弁に異常があることを記憶すると共に、異常要因を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６記載の油圧緩衝器監視システム。

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