・Rexroth eOCを使用した開回路の油圧ポンプの電子制御
Bosch Rexroth AG （ボッシュ・レックスロス）：2021年9月28日
eOC（電子開回路）油圧アーキテクチャにより、機械メーカーはモバイルマシンが提供する可能性を最大限に活用できます。Rexroth eOCポートフォリオには、作業アプリケーションとトラベルドライブを動的に制御するためのソフトウェアと油圧コンポーネントが含まれています。
・モバイルマシン向けの市場性のある油圧アーキテクチャ
・ソフトウェアとコンポーネントが機械の可能性を最適化する
・将来的には、走行および作動油圧システムを単一の回路にすることができます
モバイルマシンのメーカーは、圧力、トルク、またはスイベル角度を使用してポンプを制御するかどうかを決定する必要があり、その結果、常に妥協を受け入れる必要があります。 同じことが、ハードウェアに対して一度定義され、マシンの耐用年数を通じて同じままである他の多くのパラメータにも当てはまります。Bosch Rexrothの新しい電気油圧ソリューションは、制御機能を油圧機械式コントローラーからソフトウェアに移動することで、この問題に対処します。これにより、マシンはさらに用途が広く柔軟になります。 同時に、生産性の向上とエネルギー消費量の削減の恩恵を受けます。
■eOCポンプ–中心的なコンポーネント
eOCソフトウェアはCANインターフェースを介して制御され、操作中にさまざまな制御パラメータを柔軟に設定することができます。流体力学的制御機能とインターフェースをソフトウェアに移動することで、制御モードを個別に変更して操作中に組み合わせることができ、ポンプのダイナミクスを可変に設定できます。したがって、圧力、トルク、流量、および旋回角度は、電子的に閉じた制御回路内で互いに独立して制御されます。事前定義されたパラメータを使用すると、ポンプは、機能が何であれ、油圧システムの一部として最適に動作します。CANバスインターフェースを介して、設定値とパラメータを動的に調整して、追加機能を可能にし、特定の顧客の要件やさまざまな作業タスクに対応するようにマシンを適合させることもできます。
eOCソフトウェアは、Rexroth BODASコントローラーまたはサードパーティメーカーのコントローラーにインストールできます。油圧パワーを利用可能なエンジントルクに絶えず適応させるため、動的で正確な仕事関数が可能になり、最終的には作業機械の全体的な生産性が向上します。油圧システム全体のエネルギー消費が最適化されるため、燃料消費量が少なくなり、バッテリーの使用量が増えます。
■市場性のある機械のコンセプト
大量生産された機械は、すでに新しい油圧アーキテクチャの恩恵を受けています。2021年前半に量産を開始したコンパクトショベルを搭載。このため、掘削作業を要求するパワーモードを開発。この動作モードでは、たとえばショベルを空にするときに、最大の圧力とトルク、および最大の圧力勾配ダイナミクスが可能になります。同時に、機械にはファインモードがあり、パイプを敷設するときなど、ジャークのないスムーズな操作が可能です。
eOCアーキテクチャは、車輪付きショベルでの使用にも最適です。 これらの多機能マシンの出力を特定のタスクに合わせて調整するために、過去には多数のバルブが必要でした。 eOCアーキテクチャへの切り替えにより、ハードウェアの支出が大幅に削減され、コストが最小限に抑えられ、バルブ切り替えの潜在的なエラーの原因が回避されます。
■進行中のさらなる開発
スケーラブルなソリューションとして、Rexroth eOCポートフォリオは、旋回角度センサーと圧力センサーを備えた電気油圧式eOCポンプから、油圧システム全体をカバーするオプションまで、段階的な実装を可能にします。これには、eOCメインコントロールブロックと電動ジョイスティックが用意されています。
Bosch Rexrothは現在、幅広いアキシャルピストンポンプをアップグレードし、既存の基本コンセプトに多数の新しい機能を追加しました。たとえば、eOCアーキテクチャでは、圧力、旋回角度、トルク勾配を動的に制御できるようになりました。これは、ポンプが特定の目標値に到達するだけでなく、この圧力を達成するために必要な圧力勾配も決定されることを意味します。これにより、特に動きの開始時に、はるかにスムーズで穏やかな動きが可能になります。
コンポーネントがマシン自体の中でキャリブレーションされる自動キャリブレーションは、もう1つの新しいeOC機能です。したがって、キャリブレーションはOEMの生産ラインの最後で静的に行われるのではなく、マシンの動作中に周期的に実行されます。eOCソフトウェアは、マシンが起動するたびに特定のキャリブレーションデータを記録します。他のデータは、マシンの動作条件がこれを許可するときはいつでも記録されます。この場合、経年変化や温度差などを考慮した最新のデータが記録され、それに応じてパラメータが自動的に調整されます。これにより、動作の再現性が向上し、常にポンプ出力が最大限に活用され、マシンレベルでさらに処理するためのポンプステータス情報が可能な限り正確になります。
■トラベルドライブに焦点を当てる
Rexroth eOCアーキテクチャは、作動油圧の分野で新しい可能性を開くだけでなく、特にコンパクトマシンのトラベルドライブシステムに関しても新しいアプローチを可能にします。二次制御の概念に従ってeOC機能を移動します。これは、閉回路トラベルドライブの機能と、トラベルおよび作業機能に1つのポンプのみを必要とする開回路ドライブの物理レイアウトを組み合わせたものです。
その結果、コンパクトな機械のすべての走行および作動油圧機能を1つの油圧回路に組み合わせることができます。つまり、回転するすべての消費者が圧力ラインに直接接続されます。追加の方向弁のない二次論理システムは、希望の回転速度を達成するために、油圧モーターの変位と出力トルクを制御します。eOCトラベルのコンセプトは、機械に必要なコンポーネントが少なく、油圧アーキテクチャを簡素化します。油圧システムの複雑さはソフトウェアに移されます。進行方向バルブとブレーキバルブは不要になりました。さらに、1つの油圧回路に作動機能と走行機能を組み合わせることで、ブレーキまたは下降中に油圧エネルギーを回収できるため、駆動力を最大限に活用できます。
■Bosch Rexrothについて
Bosch Rexrothは、駆動および制御技術の世界有数のサプライヤーとして、あらゆるサイズの機械およびシステムで効率的、強力、かつ安全な移動を保証します。同社は、モバイルアプリケーション、機械アプリケーションとエンジニアリング、およびファクトリーオートメーションの市場セグメントにおけるグローバルアプリケーションの経験をバンドルしています。Bosch Rexrothは、インテリジェントコンポーネント、カスタマイズされたシステムソリューション、およびサービスを使用して、完全に接続されたアプリケーションに必要な環境を作成しています。Bosch Rexrothは、油圧、電気駆動および制御技術、歯車技術、線形運動および組み立て技術を顧客に提供しています。これには、ソフトウェアやモノのインターネットへのインターフェースが含まれます。80か国以上に拠点を置き、2020年には29,600人以上の従業員が約52億ユーロ（約6,760億円、130円換算）の売上高を生み出しました。
■Bosch Groupについて
Bosch Groupは、テクノロジーとサービスの世界的な大手サプライヤーです。世界中で約395,000人の従業員を雇用しています（2020年12月31日現在）。速報値によると、同社は2020年に715億ユーロの売上高を生み出しました。その事業は、モビリティソリューション、産業技術、消費財、エネルギーおよび建築技術の4つの事業部門に分けられます。Boschは、主要なIoTプロバイダーとして、スマートホーム、インダストリー4.0、およびコネクテッドモビリティ向けの革新的なソリューションを提供しています。Bosch は、持続可能で、安全で、刺激的なモビリティのビジョンを追求しています。センサーテクノロジー、ソフトウェア、サービスの専門知識と独自のIoTクラウドを使用して、単一のソースから接続されたクロスドメインソリューションを顧客に提供します。Bosch Groupの戦略的目標は、人工知能（AI）を含むか、その支援を受けて開発または製造された製品やソリューションとのつながりのある生活を促進することです。Boschは、革新的で熱意を刺激する製品とサービスにより、世界中の生活の質を向上させています。つまり、Boschは「人生のために発明された」テクノロジーを生み出しています。Bosch Groupは、Robert Bosch GmbHと、60か国にある約440の子会社および地域企業で構成されています。Bosch Groupのグローバルな製造、エンジニアリング、販売ネットワークは、販売およびサービスパートナーを含め、世界のほぼすべての国をカバーしています。会社の将来の成長の基礎は、その革新的な強みです。Boschは、世界中の126の場所で、研究開発に約73,000人の従業員と、約30,000人のソフトウェアエンジニアを雇用しています。
＊リリース内容から「ですます調」で表記しています。