JP2615095B2 - Control valve control method - Google Patents
Control valve control methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカーエアコン、ルームエアコン、パッケージ
エアコン、冷凍冷蔵ユニットその他一般産業用制御機器
における直流電磁石を駆動力に用いた比例動作制御弁に
適用されるコントロールバルブの制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is applied to a proportional operation control valve using a DC electromagnet as a driving force in a car air conditioner, a room air conditioner, a package air conditioner, a refrigeration unit and other general industrial control devices. The control method of the control valve.
直流電磁石を駆動力に用いた比例動作制御弁（以下直
流比例弁と略記する）を応用した従来のカーエアコン用
可変容量圧縮機の制御弁においては、例えば、第２図に
示すように、圧縮機201内に具備された圧縮途中の冷媒
を吸入ポートにバイパスさせることでその容量を制御し
ている。なお第２図において、202はバイパス量を調整
するピストン、203はピストン202の位置を制御するコン
トロールバルブである。コントロールバルブ203には圧
縮機201の吐出圧力（HP）、吸入圧力（LP）が導入さ
れ、ピストン202の位置を制御する圧力（AP）が出力さ
れている。コントロールバルブ203の構造例を第３図に
示す。コントロールバルブ203は、圧力制御機構部301お
よびデマンド制御機構部302から成っている。圧力制御
機構部301にはフィードバック構造をもち、（AP）＝ｋ
（LP）−αで示される圧力制御特性を有している。ここ
に（AP）はピストン202の位置を制御する圧力、（LP）
は吸入圧力、ｋはコントロールバルブ203内フィードバ
ック機構のピストン305の径とベローズ306の径との比で
定まる定数であり、αはスプリング304により決定され
る値である。2. Description of the Related Art In a conventional control valve of a variable displacement compressor for a car air conditioner to which a proportional operation control valve using a DC electromagnet as a driving force (hereinafter abbreviated as a DC proportional valve) is applied, for example, as shown in FIG. The capacity of the refrigerant in the compressor 201 that is being compressed is controlled by bypassing the refrigerant to the suction port. In FIG. 2, reference numeral 202 denotes a piston for adjusting a bypass amount, and reference numeral 203 denotes a control valve for controlling the position of the piston 202. The discharge pressure (HP) and the suction pressure (LP) of the compressor 201 are introduced into the control valve 203, and the pressure (AP) for controlling the position of the piston 202 is output. FIG. 3 shows a structural example of the control valve 203. The control valve 203 includes a pressure control mechanism 301 and a demand control mechanism 302. The pressure control mechanism 301 has a feedback structure, and (AP) = k
(LP) -α. Where (AP) is the pressure controlling the position of piston 202, (LP)
Is a suction pressure, k is a constant determined by the ratio between the diameter of the piston 305 of the feedback mechanism in the control valve 203 and the diameter of the bellows 306, and α is a value determined by the spring 304.
デマンド制御機構部302は直流電磁石303で構成され、
入力電圧に応じてスプリング304の設定荷重を変化さ
せ、前記の圧力制御特性を変化させている。The demand control mechanism 302 includes a DC electromagnet 303,
The set load of the spring 304 is changed according to the input voltage to change the pressure control characteristics.
前記の如き、従来のコントロールバルブ203には次の
如き欠点があった。すなわち、コントロールバルブ203
の圧力制御特性はコントロールバルブ203内各部材間の
摩擦等により、ヒステリシスを生ずる。第４図に、圧力
制御特性例を示す。ヒステリシスの存在は内部に摺動部
を有するため不可避である。この対策として、従来から
直流電磁石への供給電圧を比較的高速で変化させ、弁体
に微振動を与えてヒステリシルを無くする、いわゆるデ
ィザ（DITHER）制御がある。具体的な供給電圧の代表例
を第５図に示す。第５図（Ａ）は直流電圧に交流電圧
（サイン波、三角波など）を重ねたものであり、第５図
（Ｂ）は一定電圧の直流電圧を一定周期でON−OFFさせ
るものである。イとロは電圧の相違を示している。第５
図（Ａ）のロは直流成分の電圧低下であり、第５図
（Ｂ）のロはON−OFFの時間割合を変化させ実効電圧を
低下させたもの｛いわゆるデューティ（Duty）制御｝で
ある。As described above, the conventional control valve 203 has the following disadvantages. That is, the control valve 203
In the pressure control characteristic of the above, hysteresis occurs due to friction between the members in the control valve 203 and the like. FIG. 4 shows an example of pressure control characteristics. The existence of hysteresis is inevitable due to the presence of a sliding portion inside. As a countermeasure, there is a so-called DITHER control in which a supply voltage to a DC electromagnet is changed at a relatively high speed to apply micro-vibration to a valve body to eliminate hysteresisl. FIG. 5 shows a typical example of a specific supply voltage. FIG. 5 (A) shows an AC voltage (sine wave, triangular wave, etc.) superimposed on a DC voltage, and FIG. 5 (B) shows a DC voltage of a constant voltage which is turned on and off at a constant cycle. A and B show the difference in voltage. Fifth
FIG. 5A shows the voltage drop of the DC component, and FIG. 5B shows the voltage obtained by changing the ON-OFF time ratio to reduce the effective voltage {so-called “Duty” control). .
このようなディザ制御により、弁体が微振動を生じヒ
ステリシスは消滅するが、外部から、ディザ制御に用い
た周波数、及びその整数倍の機械振動が加わった場合
に、コントロールバルブ203は共振を起こし、ピストン2
02の位置を制御する圧力（AP）は大きな振幅で変動して
しまい、ピストン202の制御は不能となる場合がある。
第６図に外部からの加振周波数とディザ周波数、ピスト
ン位置制御圧力の変化を模式的に示す。By such dither control, the valve element causes micro-vibration and the hysteresis disappears.However, when the frequency used for dither control and mechanical vibration of an integral multiple thereof are applied from the outside, the control valve 203 causes resonance. , Piston 2
The pressure (AP) for controlling the position of 02 fluctuates with a large amplitude, and the control of the piston 202 may become impossible.
FIG. 6 schematically shows changes in the external excitation frequency, dither frequency, and piston position control pressure.
本発明の課題は、上記従来の問題点を解消できるコン
トロールバルブの制御方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a control valve control method that can solve the above-mentioned conventional problems.
本発明によるコントロールバルブの制御方法は、直流
電磁石を駆動力に用いた比例動作制御弁の供給直流電圧
にランダム周波数の交流成分を重畳することを特徴とす
る。The control method of the control valve according to the present invention is characterized in that an AC component of a random frequency is superimposed on a DC voltage supplied to a proportional operation control valve using a DC electromagnet as a driving force.
本発明においては上記方法を具えているため、例え
ば、第６図に示した外部振動との共振によるピストン位
置制御圧力（AP）の変動速度は、主にコントロールバル
ブ203の弁容量と被制御ボリュームとの比で定まるが、
φリング等のダンパ作用もあり比較的ゆるやかな変化と
なるのが一般である。In the present invention, since the above method is provided, for example, the fluctuation speed of the piston position control pressure (AP) due to the resonance with the external vibration shown in FIG. 6 mainly depends on the valve capacity of the control valve 203 and the controlled volume. Is determined by the ratio
In general, there is also a damper action such as a φ ring, so that the change is relatively gentle.
本発明によればディザ周波数をランダムに変化させ
る。また、例えばカーエアコンで発生する機械振動周波
数はエンジン回転数を基本周波数とするが、エンジン回
転数自体、大幅にかつランダムに変化する。According to the present invention, the dither frequency is changed randomly. Further, for example, the mechanical vibration frequency generated in a car air conditioner uses the engine speed as a fundamental frequency, but the engine speed itself changes greatly and randomly.
よって、ランダムに変化されたディザ周波数と外部加
振周波数が一致するのは極めて、まれであり、またあっ
たとしても極めて短時間となる。Therefore, it is extremely rare that the dither frequency randomly changed and the external excitation frequency coincide with each other, and it is very short if at all.
第１図は本発明の一実施例による供給電圧の制御例を
示す図で、第１図（Ａ）は実効電圧を変化させずに重畳
する交流電圧の周波数をランダムに変化させた例であ
り、第１図（Ｂ）はON−OFF時間比率（DUTY）を変化さ
せずにその周期を変化させた例である。FIG. 1 is a diagram showing an example of controlling a supply voltage according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (A) is an example in which the frequency of an AC voltage to be superimposed is changed randomly without changing the effective voltage. FIG. 1B shows an example in which the cycle is changed without changing the ON-OFF time ratio (DUTY).
第１図（Ａ）は時間とともに交流部の実効電圧を変え
ることなく周波数をランダムに変化させたもので、第３
図に示すスプリング304への時間平均した荷重を変える
ことなくディザ周波数をランダム変化させている。第１
図（Ｂ）は第１図（Ａ）と同様にDUTYを変えないため、
時間平均をした実効電圧を変えることなくディザ周波数
を変化させ、共振周波数をランダムに変化させたもので
ある。FIG. 1 (A) shows the frequency randomly changed with time without changing the effective voltage of the AC section.
The dither frequency is randomly changed without changing the time-averaged load on the spring 304 shown in the figure. First
FIG. (B) does not change the duty as in FIG. 1 (A).
The dither frequency is changed without changing the time-averaged effective voltage, and the resonance frequency is changed randomly.
第７図は第１図（Ａ）の供給電圧を発生する手段の一
例を示すブロック図であり、コントローラ701から出力
された制御出力は直流電圧出力である。702はランダム
周波数発生手段であり、一定電圧幅をもった三角波状の
直流電圧を発生している。FIG. 7 is a block diagram showing an example of the means for generating the supply voltage of FIG. 1 (A), and the control output output from the controller 701 is a DC voltage output. Reference numeral 702 denotes a random frequency generation unit that generates a triangular wave DC voltage having a constant voltage width.
703は波形合成手段であり、コントローラ701から出力
された電圧上にランダム周波数発生手段702から出力さ
れた三角波を重畳させる機能をもつ。Reference numeral 703 denotes a waveform synthesizing unit, which has a function of superimposing a triangular wave output from the random frequency generating unit 702 on a voltage output from the controller 701.
コントロールバルブ203へは波形合成手段703の出力で
あるランダムに変化する交流電圧成分をもつ直流電圧が
供給される。The control valve 203 is supplied with a DC voltage having a randomly changing AC voltage component, which is an output of the waveform synthesizing means 703.
第８図は第１図（Ｂ）の供給電圧を発生する手段の一
例を示すブロックであり、コントローラ801の出力は直
流電圧であり、コンパレータ803でランダム周波数三角
波発生手段802の出力と比較されON−OFFの２位置のDUTY
制御出力となる。この時のON−OFFの周期はランダムと
なり、コントロールバルブ203へ供給される。FIG. 8 is a block diagram showing an example of the means for generating the supply voltage shown in FIG. 1 (B). The output of the controller 801 is a DC voltage, which is compared with the output of the random frequency triangular wave generating means 802 by the comparator 803 and turned on. -OFF 2-position DUTY
Control output. The ON-OFF cycle at this time becomes random and is supplied to the control valve 203.
本発明によれば、コントロールバルブへの供給電圧を
制御することにより、外部振動との共振は事実上発生せ
ず、安定した圧力制御特性が得られる。According to the present invention, by controlling the supply voltage to the control valve, resonance with external vibration does not substantially occur, and stable pressure control characteristics can be obtained.
第１図は本発明の一実施例による供給電圧制御例を示す
図、第２図はカーエアコン用可変容量圧縮機の構造図、
第３図はコントロールバルブの縦断面図、第４図は従来
のコントロールバルブの圧力制御特性図、第５図は従来
のディザ制御のための供給電圧例を示す図、第６図は外
部からの加振による共振状態を示す図、第７図は本発明
による供給電圧を発生する手段の一例を示すブロック
図、第８図は本発明による他の供給電圧を発生する手段
の一例を示すブロック図である。 701,801…コントローラ、702,802…ランダム周波数発生
手段、703…波形合成手段、803…コンパレータ。FIG. 1 is a diagram showing an example of supply voltage control according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram of a variable displacement compressor for a car air conditioner,
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a control valve, FIG. 4 is a pressure control characteristic diagram of a conventional control valve, FIG. 5 is a diagram showing an example of a supply voltage for conventional dither control, and FIG. FIG. 7 is a block diagram showing an example of a unit for generating a supply voltage according to the present invention, and FIG. 8 is a block diagram showing an example of a unit for generating another supply voltage according to the present invention. It is. 701, 801: controller, 702, 802: random frequency generating means, 703: waveform synthesizing means, 803: comparator.
Claims (1)
弁の供給直流電圧に、ランダム周波数の交流成分を重畳
することを特徴とするコントロールバルブの制御方法。1. A control method for a control valve, comprising superimposing an AC component of a random frequency on a DC voltage supplied to a proportional operation control valve using a DC electromagnet as a driving force.
Priority Applications (1)
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| JP62303755A JP2615095B2 (en) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | Control valve control method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH01145483A JPH01145483A (en) | 1989-06-07 |
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| JPS63172074A (en) * | 1987-01-10 | 1988-07-15 | Daihatsu Motor Co Ltd | Hydraulic controlling method by solenoid valve |
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1987
- 1987-12-01 JP JP62303755A patent/JP2615095B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH01145483A (en) | 1989-06-07 |
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