CN102159836A - 作动器的行程控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种行程控制装置,是由工作流体驱动的作动器行程的反馈控制装置,其目的在于补偿控制工作流体的流量控制阀的老化等,通过简单的手段执行行程的正确控制。在作动器(110)的行程控制装置中设置有对工作流体的供给及排出进行控制的单个流量控制阀(1),对其进行操作而执行行程的反馈控制。流量控制阀(1)具备使工作流体的供给及排出停止的中立位置,在流量控制阀控制装置(9)中设置有学习该中立位置的变动的学习装置(91)。在反馈控制中,在PID运算部(94)输出的反馈操作量上加上由学习装置(91)得到的中立位置的学习值,而操作流量控制阀(1),由此补偿基于老化等的流量特性的变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种行程控制装置,例如通过离合器作动器使车辆所装备的离合器自动地断开或接合的离合器控制装置那样,使用流量控制阀对由流体压力驱动的作动器的行程进行控制。
背景技术
为了使车辆的驾驶容易化或驾驶者的疲劳减轻,近年来,以容易驾驶为目的的各种车辆用动力传递装置得到普及。其代表性的装置是组合了变矩器和行星齿轮装置的所谓自动变速器(AT),但在自动的车辆用动力传递装置中存在如下的动力传递装置:使用与所谓的手动车的变速器(MT)同样的平行轴齿轮机械式变速器,而将其与自动离合器组合。在该动力传递装置中,配置在发动机和变速器之间的离合器具备离合器作动器,在驾驶者通过变速杆切换变速档的变速时以及车辆的起步时,自动地使离合器断开或接合,而省略驾驶者对离合器踏板的操作。还存在如下的动力传递装置:不是驾驶者操作变速杆,取而代之利用电子控制装置、根据车辆的行驶状态来自动切换变速档。
设置在发动机和变速器之间的离合器(干式单板离合器),如图4所示,具备在周边部固定有摩擦板的离合器片101,其能够滑动地花键配合在变速器输入轴103上,该变速器输入轴103由发动机的曲轴102能够旋转地支持。在离合器片101的摩擦板的背后设置有压板105,该压板105将摩擦板相对于曲轴102后端部的飞轮104进行压接。此外,在固定于飞轮104的离合器盖106上安装有膜片弹簧107。在车辆通常行驶时,膜片弹簧107经由压板105将离合器片101压接到飞轮104上,由此发动机的动力经由离合器片101传递到变速器输入轴103。
在离合器中具备将动力的传递断开或接合的操作机构,该操作机构由嵌入变速器输入轴103的分离轴承108、分离叉109以及离合器作动器110等构成。离合器作动器110是通过空气压或液压来工作的流体压力缸,其活塞连结在分离叉109的一端上。此外,为了防止因活塞的过大移动而对离合器作动器110等产生损伤,而设置有机械地限制移动量的限制器111。
在车辆的变速时,在为了切换变速档而切断发动机动力时,向离合器作动器110供给工作流体,使分离叉109的一端向图中的右侧位移。分离叉109的另一端向相反方向位移,使与其抵接的分离轴承108向左侧滑动,而使膜片弹簧107如图中的双点划线那样移动。由此,将压板105压接的弹力被解除,发动机动力向变速器输入轴103的传递被切断。在变速结束并将离合器再次接合时,排出离合器作动器110的工作流体,通过回位弹簧112等使分离叉109向左侧移动。由离合器作动器110的活塞的移动量即离合器作动器的行程,来决定离合器的接合状态(接合量)。
在车辆的变速时,需要执行迅速且没有变速冲击的离合器的断续。因此,在变速档的切换后(齿轮啮合后)将暂时切断了的离合器再次进行接合时,如图5中的行程变化图形所示那样,为了快速通过实质上不产生转矩传递的无效区域,首先使离合器作动器110的活塞迅速向接合方向移动,并且在开始传递转矩的所谓半离合区域中,逐渐增加接合量以避免与接合量的迅速增加相伴随的变速冲击。为了正确地控制行程,这样的控制通过反馈控制来执行,该反馈控制为:通过行程传感器7检测离合器作动器110实际位移即实际行程,并根据与作为目标的行程之间的偏差来变更离合器作动器110内的工作流体的量。
在变速时等自动地断开或接合离合器的离合器控制装置中,设置有供给工作流体的储气罐等工作流体压力源、检测离合器作动器的活塞的移动量的行程传感器以及控制离合器作动器内的工作流体量的控制阀,并执行变速时等的离合器的控制。通常,控制阀分别配置在工作流体的供给管路和排出管路上,通过对这两个控制阀进行开闭来进行离合器的接合量的控制。相对于此,还已知使用1个流量控制阀来进行离合器作动器内的工作流体的供给以及排出的离合器控制装置,作为一个例子记载在日本特许第3417823号公报中。
在使用单个流量控制阀的离合器控制装置中,如图6的线路图所示那样,在流量控制阀1上,连接有与离合器作动器110相连的连通通路2、与储气罐等工作流体压力源3相连的压力源通路4以及从离合器作动器110排出工作流体的排出通路5,并形成有向各个通路开口的连通口2p、压力源口4p、排出口5p这三个口。
图6的流量控制阀1是滑阀形式的比例控制阀,作为操作阀体6的阀作动器而具备电磁螺线管式的驱动装置。即,通过流量控制阀1的工作流体的流量具有对应于阀体6的位置而变化的流量特性,向电磁螺线管的通电量成为用于变更流量的操作量。为了控制离合器的行程,在流量控制阀1上连接了流量控制阀控制装置9,该流量控制阀控制装置9根据行程传感器7检测的实际行程和作为目标的目标行程之间的偏差来控制向线圈8的通电量,并设定阀体6的位置。
如图7的详细工作图所示那样,流量控制阀1的阀体6为,在中间具有两个槽脊,在阀体6的一端连结有电磁螺线管的可动轭10。在阀体6的另一端配置有弹簧11,阀体1通过对可动轭10作用的磁力和弹簧11的弹力之间的平衡来决定其位置。在停止了向线圈8的通电时(通电量0%),阀体6被弹簧11按压而成为图7(b)的位置,连通口2p与排出口5p连通,离合器作动器110内的工作流体被排出到外部,而离合器成为接合状态。当使线圈8中流过的电流为最大值(100%)时,弹簧11压缩而阀体6成为图7(c)的位置,连通口2p与压力源口4p连通。由此,压力源3的工作流体从连通口2p导入离合器作动器110内,离合器被切断。在线圈8中流过50%的电流时被设计为,阀体6成为图7(a)的位置即中立位置,此时连通口2p与压力源口4p及排出口5p切断,离合器的行程保持在该位置。
当对流量控制阀1的阀体的位置与流量之间的关系进行观察时,在阀体处于图7(a)的中立位置时,在槽脊的长度L与连通口2p的宽度的长度W一致的流量控制阀中,当阀体从中立位置向左右偏离时立刻产生工作流体的流动。在该流量控制阀中,流量特性、即与流过线圈8的电流相对的工作流体的流量,成为图8的实线的特性,流量成为0的中立位置被限定为线圈8的通电量成为50%的1点。在通过这种流量控制阀来实施图5所示的变速时的离合器的行程控制时,向线圈的通电量按照该图的下方所示的模式变化。另外,在流量控制阀中,有的槽脊的长度L比连通端口2p的宽度的长度W大少量,在该情况下,流量特性成为图7的由双点划线表示的特性,存在即使通电量即操作量变化流量也不会变化的所谓不灵敏区DZ。在使用这种流量控制阀时,向线圈的通电量仅增减与不灵敏区DZ的宽度的一半相当的量。
此外,通过单个流量控制阀来控制流体压力缸等作动器的行程的控制装置,不限于对搭载在车辆上的离合器进行断开或接合的离合器控制装置。作为一例,为了对卡车的货台进行货物的装卸的目的而设置在货台后端的后挡板,也是使用流体压力缸而使其升降,为了进行其控制,有时实施基于单个流量控制阀的行程控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第3417823号公报
发明的概要
发明要解决的技术问题
一般,在作动器的行程控制中,要求迅速且正确的控制,例如,为了正确地控制离合器的接合量,要求流量控制阀对离合器作动器内的工作流体量的迅速且正确的控制。在通过反馈控制来控制离合器作动器的行程时,如图5那样进行变化的行程成为目标行程,执行使由行程传感器检测的实际行程追随目标行程的控制。图9表示进行这种离合器作动器的行程的反馈控制时的模块线图。
向控制装置输入目标行程std,在比较部中减去由行程传感器检测并反馈的实际行程str,而计算两者的偏差e。偏差e被输入到PID运算部,在此,与偏差e成比例的量被求出作为反馈操作量。有时对反馈操作量加上对偏差e进行了时间积分的量及对偏差e进行了时间微分的量。
PID运算部中的反馈操作量的运算,相当于根据图8的流量特性求出与在经过规定时间之后成为目标行程std那样的流量Q相对应的通电量I。反馈操作量是以流量成为0的中立位置的通电量50%为基准而计算出与其之差的通电量的量,对该反馈操作量作为前馈量而加上中立位置的基准通电量后的操作量,被输入对阀作动器的电磁螺线管进行通电的驱动器。驱动器将与该操作量相对应的通电量向电磁螺线管供给,由此,流量控制阀的阀体的位置变化,离合器作动器内的工作流体量被控制,而实际行程str变得与目标行程std一致。
然而,流量控制阀被设计成,其通电量和流量之间的关系即流量特性,与阀种类相对应而成为一定的特性,成为中立位置的通电量为一定值,但是在各个流量控制阀中多少存在由制造上的细微差异引起的个体差,所以流量特性根据各个流量控制阀而与设计上的特性稍微不同。此外,即使是同一个流量控制阀,随着老化有时也会产生流量特性的变化。例如,由于老化电磁螺线管的磁力和弹簧的平衡变化,在磁力降低时,图10的实线的流量特性向右侧移动(虚线X),在弹力降低时向左侧移动(虚线Y),流量控制阀的中立位置的通电量也从设计上的通电量(在该例中为50%)同样地移动。当流量特性如此地变化时,即使是相同的通电量也会成为流量不同的结果,在反馈控制中,与反馈操作量相对应的行程的变化量发生变动。该变动对行程的追随控制的控制特性产生不良影响,响应性恶化而难以进行迅速的追随,或者会损害控制的稳定性。因此,不能够使离合器接合量迅速且正确地成为目标值,还会发生出现变速冲击的事态。
发明内容
本发明的课题为,通过简单的手段解决离合器控制装置等在使用具备中立位置的流量控制阀来控制作动器的行程的情况下产生的上述问题。
用于解决课题的手段
鉴于上述课题,本发明为,在作动器行程的反馈控制装置中,在流量控制阀控制装置中设置对流量控制阀的中立位置的变动进行学习的学习装置,将学习的中立位置的操作量与反馈操作量相加而控制流量控制阀,并补偿流量特性的不同,由此通过简单的手段来执行作动器行程的正确控制。即,本发明为一种行程控制装置,其特征在于:
“是对由工作流体驱动的作动器的行程进行控制的行程控制装置,
上述行程控制装置构成为,具备:流量控制阀,对上述作动器内的工作流体的量进行控制;阀作动器,对上述流量控制阀的阀体进行操作;行程传感器,对上述作动器的实际的行程进行检测;目标行程设定单元,对作为上述作动器的目标的行程进行设定;以及流量控制阀控制装置,根据基于上述作动器的实际的行程和作为目标的行程之间的偏差所计算的反馈操作量,控制上述阀作动器,
在上述流量控制阀上连接有与上述作动器相连的连通通路、与工作流体的压力源相连的压力源通路以及从上述作动器排出工作流体的排出通路,并且在上述阀体的中立位置,上述连通通路与上述压力源通路及上述排出通路切断,并且,
上述流量控制阀控制装置为,将上述行程传感器的检测信号的变化速度成为规定值以下时的上述阀作动器的操作量作为中立位置操作量来进行学习,并且通过学习的中立位置操作量来修正上述反馈操作量而控制上述阀作动器”。
如技术方案2所述的那样,优选上述反馈操作量作为与上述作动器的实际的行程和作为目标的行程之间的偏差成比例的量来运算。
如技术方案3所述的那样,本发明适合于在车辆用动力传递装置中,作为对设置在发动机和变速器之间的离合器进行操作的离合器作动器的行程控制装置。并且,在离合器作动器上设置有限制器,其行程存在被机械地限制的极限行程时,如技术方案4所述的那样优选构成为,在上述离合器作动器的行程为规定行程以上且小于上述极限行程时,上述中立位置学习装置执行学习。
发明的效果
在对流体压力缸等作动器设置单个流量控制阀,通过该流量控制阀供给或排出作动器内的工作流体而进行行程控制时,使流量控制阀的阀体从中立位置向一侧移位而供给工作流体,向另一侧移位而排出工作流体。本发明的流量控制阀控制装置为,执行作动器的行程的反馈控制,具备中立位置的学习装置,始终学习成为中立位置的流量控制阀的操作量(例如向电磁螺线管的线圈的通电量)。因此,即使随着流量控制阀的个体差或老化而中立位置变化,也能够将学习装置所存储的中立位置与反馈操作量相加而修正流量控制阀的操作量,并对流量控制阀的阀体的位置正确地进行控制,以便成为作为目标的流量。即,通过将中立位置学习值作为所谓的前馈值而加到控制系统中,由此即使在流量特性变化了时也能够对其进行补偿,所以能够避免行程的追随控制中的响应性等的恶化,能够进行迅速且正确的行程控制。
并且,在本发明的中立位置的学习装置中,在行程传感器的检测信号的变化速度成为规定值以下时,判断为中立位置。在流量控制阀的中立位置上,作动器内的工作流体的供给和排出被停止,而作动器的行程不变化,所以通过检测行程传感器的检测信号的变化速度成为规定值以下的情况,能够检测中立位置。为了检测作动器的行程的变化速度为0的情况,该规定值为接近于0的较小的值,是考虑到行程传感器检测信号的外部干扰等而设定的值。
学习装置所使用的行程传感器是为了进行作动器的行程控制而本来控制装置所具备的部件,本发明的学习装置不需要设置特别的部件就能够进行中立位置的学习。此外,由于行程控制装置的流量控制阀为1个,所以能够使控制装置的整体结构简单且紧凑。
技术方案2的发明为,PID运算部输出的反馈操作量是与偏差成比例的量,即,在PID运算部中进行比例动作(P动作)。在进行仅基于比例动作的反馈操作量的控制时,PID运算部的结构成为简单的结构。
技术方案3的发明为,将本发明在车辆用动力传递装置中,应用于对设置在发动机和变速器之间的离合器进行操作的离合器作动器的行程控制装置。车辆用离合器的接合量的控制,需要在变速时等的很短的时间内正确地执行,特别要求响应性优良的稳定的控制。在离合器作动器的控制装置中应用本发明时,与流量控制阀的老化等无关,能够迅速且正确地变更离合器的接合量,能够实现没有变速冲击的离合器控制。
然而,在本发明的中立位置的学习装置中,在行程传感器的检测信号的变化速度成为规定值以下时判断为中立位置。在车辆的离合器的操作中,在离合器的断开位置上行程的变化速度成为0的状态在一定时间内稳定地持续,因此当在此时判断为流量控制阀的中立位置时,能够进行精度高的判断。在判别离合器的断开状态时,对离合器作动器的行程为接近于断开位置的规定行程以上的情况进行检测即可,但是由于在变速时离合器作动器急速地成为断开位置,所以有时与机械地限制行程的限制器冲撞,此时在极限行程上变化速度也成为0。因此,在将本发明应用于离合器作动器的行程控制装置时,如技术方案4的发明所示,优选构成为在行程为规定行程以上且小于极限行程时执行学习,这样就能够正确地判断流量控制阀的中立位置。
附图说明
图1是本发明的作动器行程控制装置的线路图。
图2是本发明的中立位置变动量学习装置的流程图。
图3是本发明的作动器行程控制装置模块线图。
图4是表示车辆用离合器的结构的图。
图5是表示离合器作动器的行程控制的方式等的图。
图6是现有的作动器行程控制装置的线路图。
图7是作动器控制装置的流量控制阀的详细工作图。
图8是表示流量控制阀的流量特性的图。
图9是现有的作动器行程控制装置的模块线图。
图10是表示流量控制阀的流量特性的变化的图。
具体实施方式
下面,根据附图对将本发明应用于车辆用离合器的行程控制装置的实施例进行说明,构成应用本发明的车辆用离合器及行程控制装置的设备,与图4等所示的现有装置的差别并不很大。即,本发明的通过行程控制装置操作的车辆用离合器与图4的离合器基本上相同,具备变更离合器接合量的离合器作动器110。从流体压力源向离合器作动器110供给工作流体,通过离合器作动器110的活塞的移动量即作动器的行程来决定离合器的接合量。在车辆用离合器中设置有机械地限制移动量的限制器111,作动器的行程存在极限行程。
图1表示离合器的行程控制装置的线路结构。在所谓的硬件方面,构成图1的线路的设备也与图6的现有的设备相同,对于相对应的部件等赋予相同的符号。行程控制装置具备由电磁螺线管驱动的单个流量控制阀1,在流量控制阀1上连接有储气罐等流体压力源3、离合器作动器110及排出通路5。流量控制阀控制装置9构成为,执行对将实际行程作为目标的行程进行追随的反馈控制,变更向电磁螺线管的线圈8的通电量而改变阀体6的位置,进行离合器作动器110内的工作流体的供给、排出而控制行程。由行程传感器7检测离合器作动器110的实际的行程即实际行程,其信号输入到流量控制阀控制装置9。
在本实施例的行程控制装置中,在流量控制阀控制装置9中设置有中立位置学习装置91。中立位置学习装置91使用离合器作动器110的行程的信号,对与流量控制阀1的中立位置、即通过流量控制阀1的工作流体的流动被切断的位置相对应的线圈8的通电量进行学习并存储。并且,在本发明中,在行程的变化速度实质上为0的情况下,判断为流量控制阀1处于中立位置并进行学习。
使用图2的流程图对中立位置学习装置91的动作进行说明。本实施例的学习装置以一定运算周期来实施中立位置的学习。在步骤S1中,从行程传感器7的检测信号中读取当前的行程st(n),在步骤S11中,判断行程st(n)是否为规定行程(stA)以上且小于由限制器限制的机械的极限行程(stM)(参照图5)。根据以下的理由来执行该判断。
在实际的离合器操作中,如根据图5可知的那样,在离合器的完全切断位置上,行程的变化速度成为0的状态持续,流量控制阀1稳定地保持在中立位置,所以在本实施例中,在离合器的完全切断位置上执行中立位置的通电量的学习。但是,由于变速时的离合器的切断被快速进行的关系,有时离合器作动器的移动量通过完全切断位置而达到由限制器限制的机械的极限行程(stM)。此时行程的变化速度也成为0,但是流量控制阀1不一定处于中立位置。因此,对步骤S11的条件得到满足、流量控制阀1处于中立位置的情况进行确认之后,执行以后的运算处理步骤。
在步骤S11的条件得到满足时,前进到步骤2而求出行程的变化速度。在学习装置91中存储有上次检测的行程st(n-1),在步骤S2中,计算作为行程的变化速度的微分值D:
D=(st(n)-st(n-1))/运算周期
接着在步骤S3中,判断D(绝对值)是否为规定值以下。规定值被设定为较小的值,由此,即使检测信号由于外部干扰等而多少发生变动,也能够进行行程的变化速度为0的情况的检测。
在步骤S3中,在D(绝对值)为规定值以上时,成为流量控制阀1未处于中立位置而结束运算。当判断为在规定值以下时,前进到步骤S4,中立位置学习装置91将此时在电磁螺线管的线圈8中流动的电流量作为中立位置的通电量进行学习。当如此地学习了中立位置时,在中立位置学习装置91中,进行此前的学习值的修正等(例如,将此前的学习值和此次的学习值的平均值作为新的学习值),并在流量控制阀控制装置9中在执行流量控制阀1的控制时使用所更新的学习值。
在图2的流程图中,当在步骤S3中所运算的微分值D为规定值以下时,立即将此时的电流量检测为中立位置的电流量。相对于此,在微分值D连续多次成为规定值以下时,即,行程的变化速度为0的状态持续了规定时间时,通过附加学习通电量这个条件,能够排除外部干扰等的影响,提高学习精度。此外,本实施例的中立位置的学习在车辆的变速时执行,但是不限定于变速时,也可以构成为,在车辆为停车中时,使变速器为短时间空档而切断发动机动力的传递,操作离合器的行程来执行。此外,在将本发明的行程控制装置例如应用于后挡板的异降用作动器的情况下,在将用于货物的装卸的后挡板暂时停止时等,也能够实施流量控制阀的中立位置的学习。
在流量控制阀中,有的槽脊的长度L比连通端口2p的宽度的长度W大,流量特性存在不灵敏区DZ,成为图8的双点划线表示的特性。在该流量控制阀中,在行程增加的同时其变化速度成为0(工作流体被供给到作动器之后停止供给)时的阀体的中立位置,与在减少的同时变化速度成为0(工作流体被排出之后停止排出)时的阀体的中立位置不同,与双方的中立位置相对应的通电量成为不灵敏区DZ的两端的通电量。在使用这种流量控制阀的行程控制装置的情况下,分别检测在行程的增加时变化速度成为0时的通电量和在减少时变化速度成为0时的通电量,将它们平均而求出中立位置中央点,并将其作为上述的中立位置进行学习即可。
图3表示由本发明的具备中立位置学习装置的流量控制阀控制装置执行离合器作动器的行程控制时的模块线图的一例。
在车辆的变速时的离合器操作中,进行行程(离合器的接合量)随着时间经过按照图5的模式变化那样的控制。流量控制阀控制装置9的流量控制阀控制部,具备对作为作动器的目标的行程进行设定的目标行程设定单元92,在此,将与变速时的经过时间相对应的行程设定为目标行程std。目标行程std被输入比较部93。作为反馈量向比较部93同时输入由行程传感器7检测的实际的行程即实际行程str,并计算目标行程std和实际行程str之间的偏差e。
流量控制阀控制部具备PID运算部94,在PID运算部94中,根据所输入的偏差e,进行用于操作阀作动器(电磁螺线管)的反馈操作量的运算。PID运算部94构成为,执行比例动作+积分动作+微分动作的运算,并分别对于偏差e运算与其成比例的操作量、与时间积分成比例的操作量及时间微分成比例的操作量,将这些相加而计算反馈操作量。另外,如在控制工学的领域中广泛周知的那样,与时间积分成比例的操作量是在仅为比例动作的控制中为了除去残留的稳定偏差而加上的,并且,与时间微分成比例的操作量是为了提高控制特性的响应性而加上的。在不需要考虑这方面的控制系统中,通过仅由比例动作来构成PID运算部,运算部变得简单。
在本发明的流量控制阀控制装置9中设置有中立位置学习装置91,如上所述,在此始终学习流量控制阀1的中立位置的变动。此外,该中立位置学习值在模块线图的AD点上,作为前馈值而与作为PID运算部94的输出值的反馈操作量相加。中立位置学习值是反映随老化等而产生的中立位置的偏差的值,通过将其作为前馈值与操作量相加,由此如图10所示,能够求出相对于相同流量Q而特性发生了变化时的通电量I(X)、I(Y)。即,能够得到补偿流量控制阀的流量特性的变化、实现作为目标的流量的适当的操作量。
加上中立位置学习值的反馈操作量,被输入对阀作动器的电磁螺线管进行通电的驱动器,驱动器将与相加后的操作量相对应的通电量供给到电磁螺线管。由此,流量控制阀1的阀体成为在修正中立位置的变动量的同时与反馈操作量相对应的位置,离合器作动器110内的工作流体量及行程被适当变更。结果,稳定且迅速地进行使实际行程str追随目标行程std的控制。变更后的行程由行程传感器7检测为实际行程str,并被反馈到比较部93。
工业利用性
如以上详细说明的那样,本发明为,在使用单个流量控制阀的作动器行程的反馈控制装置中,设置对流量控制阀的中立位置的变动进行学习的学习装置,将学习的中立位置的操作量与反馈操作量相加而控制流量控制阀,由此执行作动器行程的正确的控制。因此,本发明不限于离合器控制装置的离合器作动器,对于空气压力或液压缸等一般的作动器,能够作为对其行程进行控制的控制装置在工业上进行利用。
在上述实施例中,对使用电磁螺线管并变更向线圈的通电量而控制流量控制阀的装置进行了说明,但是当然例如也可以构成为使用脉冲马达并变更脉冲数(操作量)而控制流量控制阀,也可以使用专利文献1记载的流体压力缸而进行控制等,能够对实施例进行各种变形。
符号说明
1流量控制阀
2连通通路
4压力源通路
5排出通路
6阀体
7行程传感器
8线圈
9流量控制阀控制装置
91中立位置学习装置
92目标行程设定单元
94PID运算部
110离合器作动器
111限制器
Claims (4)
1.一种行程控制装置,是对由工作流体驱动的作动器的行程进行控制的行程控制装置,其特征在于,
上述行程控制装置构成为,具备:流量控制阀,对上述作动器内的工作流体的量进行控制;阀作动器,对上述流量控制阀的阀体进行操作;行程传感器,对上述作动器的实际的行程进行检测;目标行程设定单元,对作为上述作动器的目标的行程进行设定;以及流量控制阀控制装置,根据基于上述作动器的实际的行程和作为目标的行程之间的偏差所运算的反馈操作量,控制上述阀作动器,
在上述流量控制阀上连接有与上述作动器相连的连通通路、与工作流体的压力源相连的压力源通路以及从上述作动器排出工作流体的排出通路,并且在上述阀体的中立位置,上述连通通路与上述压力源通路及上述排出通路切断,并且,
上述流量控制阀控制装置,将上述行程传感器的检测信号的变化速度成为规定值以下时的上述阀作动器的操作量作为中立位置操作量来进行学习,并且通过学习的中立位置操作量来修正上述反馈操作量而控制上述阀作动器。
2.根据权利要求1所述的行程控制装置,其特征在于,
上述反馈操作量是与上述作动器的实际的行程和作为目标的行程之间的偏差成比例的量。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的行程控制装置,其特征在于,
上述作动器是离合器作动器,该离合器作动器在车辆用动力传递装置中对设置在发动机和变速器之间的离合器进行操作。
4.根据权利要求3所述的行程控制装置,其特征在于,
上述离合器作动器的行程存在被机械地限制的极限行程,在上述离合器作动器的行程为规定行程以上且小于上述极限行程时,上述中立位置学习装置执行学习。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105222695A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-01-06 | 费希尔控制国际公司 | 用于调节在过程控制阀上的行程传感器的对准的方法和系统 |
CN109642685A (zh) * | 2016-08-30 | 2019-04-16 | 韩国水力原子力株式会社 | 使用定位器模型诊断气动控制阀的方法与装置 |
CN113324088A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-31 | 徐州阿马凯液压技术有限公司 | 一种液压阀的液控离合手动控制结构 |
CN113515148A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-19 | 纳博特斯克有限公司 | 流量控制装置、流量控制方法及计算机可读取的存储介质 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4285553B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2009-06-24 | いすゞ自動車株式会社 | クラッチ制御装置の流量制御弁 |
JP5625492B2 (ja) * | 2010-05-17 | 2014-11-19 | いすゞ自動車株式会社 | 流量制御弁の制御装置 |
JP5625491B2 (ja) * | 2010-05-17 | 2014-11-19 | いすゞ自動車株式会社 | 流量制御弁の制御装置 |
JP6554848B2 (ja) * | 2015-03-23 | 2019-08-07 | 株式会社タダノ | 電磁弁の制御装置 |
US9903395B2 (en) * | 2016-02-24 | 2018-02-27 | Mac Valves, Inc. | Proportional pressure controller with isolation valve assembly |
JP2018031443A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | クノールブレムゼ商用車システムジャパン株式会社 | クラッチ制御装置及びクラッチ制御方法 |
JP6753277B2 (ja) * | 2016-11-15 | 2020-09-09 | いすゞ自動車株式会社 | クラッチ制御装置 |
JP7427357B2 (ja) * | 2017-06-07 | 2024-02-05 | 株式会社堀場エステック | 流体制御装置、制御プログラム、及び、制御方法 |
DE102017121194A1 (de) * | 2017-09-13 | 2019-03-14 | Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh | Verfahren zur Einstellung eines Arbeitsaggregates |
GB2576797B (en) * | 2018-12-21 | 2021-07-21 | Libertine Fpe Ltd | Method and system for controlling a free piston mover |
JPWO2023191014A1 (zh) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5562071A (en) * | 1994-08-31 | 1996-10-08 | Nippondenso Co., Ltd. | Engine valve operation timing control apparatus |
JPH10220258A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Unisia Jecs Corp | アクチュエータ制御装置 |
JPH11108082A (ja) * | 1997-10-08 | 1999-04-20 | Unisia Jecs Corp | 電磁式制御弁装置の弁制御装置 |
CN1742161A (zh) * | 2003-01-24 | 2006-03-01 | 瓦伊金技术有限公司 | 精确流体操作的气缸定位系统 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6313904A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-21 | Diesel Kiki Co Ltd | 車両用液圧型アクチユエ−タ |
JPH02165304A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Omron Tateisi Electron Co | 制御装置 |
JP3733596B2 (ja) * | 1993-04-13 | 2006-01-11 | 株式会社デンソー | 内燃機関の弁動作タイミング調整装置 |
JPH11108081A (ja) | 1997-10-06 | 1999-04-20 | Unisia Jecs Corp | 自動クラッチ制御装置 |
JP3417823B2 (ja) | 1997-12-10 | 2003-06-16 | アイシン精機株式会社 | 車両におけるクラッチの制御方法 |
JP2004286191A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Suzuki Motor Corp | 自動クラッチの制御装置 |
JP4285553B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2009-06-24 | いすゞ自動車株式会社 | クラッチ制御装置の流量制御弁 |
JP5707664B2 (ja) * | 2008-09-19 | 2015-04-30 | いすゞ自動車株式会社 | クラッチ制御装置の流量制御弁 |
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2008
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5562071A (en) * | 1994-08-31 | 1996-10-08 | Nippondenso Co., Ltd. | Engine valve operation timing control apparatus |
JPH10220258A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Unisia Jecs Corp | アクチュエータ制御装置 |
JPH11108082A (ja) * | 1997-10-08 | 1999-04-20 | Unisia Jecs Corp | 電磁式制御弁装置の弁制御装置 |
CN1742161A (zh) * | 2003-01-24 | 2006-03-01 | 瓦伊金技术有限公司 | 精确流体操作的气缸定位系统 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105222695A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-01-06 | 费希尔控制国际公司 | 用于调节在过程控制阀上的行程传感器的对准的方法和系统 |
CN105222695B (zh) * | 2014-06-30 | 2021-02-19 | 费希尔控制国际公司 | 用于调节在过程控制阀上的行程传感器的对准方法和系统 |
CN109642685A (zh) * | 2016-08-30 | 2019-04-16 | 韩国水力原子力株式会社 | 使用定位器模型诊断气动控制阀的方法与装置 |
CN113515148A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-19 | 纳博特斯克有限公司 | 流量控制装置、流量控制方法及计算机可读取的存储介质 |
CN113515148B (zh) * | 2020-03-31 | 2024-07-23 | 纳博特斯克有限公司 | 流量控制装置、流量控制方法及计算机可读取的存储介质 |
CN113324088A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-31 | 徐州阿马凯液压技术有限公司 | 一种液压阀的液控离合手动控制结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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