JP3312961B2 - Proportional solenoid control valve - Google Patents

Proportional solenoid control valve

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JP3312961B2
JP3312961B2 JP17833893A JP17833893A JP3312961B2 JP 3312961 B2 JP3312961 B2 JP 3312961B2 JP 17833893 A JP17833893 A JP 17833893A JP 17833893 A JP17833893 A JP 17833893A JP 3312961 B2 JP3312961 B2 JP 3312961B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、油圧回路に使用される
比例電磁式の流量制御弁及び圧力制御弁の改良に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a proportional electromagnetic type flow control valve and pressure control valve used in a hydraulic circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】油圧シリンダの速度制御などに使用され
る制御弁として、設定流量に基づいて弁の開度を調整す
る比例電磁式の流量制御弁が知られている。この比例電
磁式の流量制御弁は図6に示すように、流量制御弁91
の弁の開度Xを検出する変位センサ92と、弁の出入口
の圧力Pa、Pbを検出する圧力センサ93、94とを備
え、流量演算回路95が圧力センサ93、94の差圧
(|Pa−Pb|)と変位センサ92の弁開度X(すなわ
ち、開口面積)から通過流量Qを演算し、この流量Qが
流量指令信号Qrに等しくなるよう制御演算回路96が
弁開度Xrを制御回路97へ指令するもので、流量制御
弁91は制御回路97の指令信号Xrに基づいて図示し
ないソレノイドを励磁することにより所定の弁開度に駆
動するものである。この流量制御弁91では、流量Qが
流量指令信号Qrより小さければ弁開度Xを増大させる
一方、流量Qが流量指令信号Qrより大きい場合には弁
開度Xを減少させる。
2. Description of the Related Art As a control valve used for controlling the speed of a hydraulic cylinder or the like, a proportional electromagnetic flow control valve that adjusts the opening degree of a valve based on a set flow rate is known. As shown in FIG. 6, this proportional electromagnetic flow control valve is a flow control valve 91.
And a pressure sensor 93, 94 for detecting the pressure Pa, Pb at the inlet / outlet of the valve. The flow rate calculation circuit 95 is provided with a differential pressure (| Pa) between the pressure sensors 93, 94. −Pb |) and the valve opening X of the displacement sensor 92 (that is, the opening area), and the control flow circuit 96 controls the valve opening Xr so that the flow Q becomes equal to the flow command signal Qr. The flow control valve 91 is driven to a predetermined valve opening degree by exciting a solenoid (not shown) based on a command signal Xr of the control circuit 97. The flow control valve 91 increases the valve opening X when the flow rate Q is smaller than the flow rate command signal Qr, and decreases the valve opening X when the flow rate Q is larger than the flow rate command signal Qr.

【0003】このような流量制御弁91は流量制御だけ
ではなく油圧シリンダの負荷圧力などの圧力制御にも使
用することができ、図7は流量制御弁91を用いてメー
ターインの圧力制御を行うもので、流量制御弁91の出
口側には油圧シリンダ14及びオリフィスを介したタン
ク12が接続され、出口圧Pbを制御演算回路96へフ
ィードバックさせて出口圧Pbが圧力指令Pbrに等しく
なるよう弁開度Xを制御するもので、出口圧Pbが圧力
指令Pbrより小さければ弁開度Xを増大させる一方、出
口圧Pbが圧力指令Pbrより大きい場合には弁開度Xを
減少させる。
[0003] Such a flow control valve 91 can be used not only for flow control but also for pressure control such as load pressure of a hydraulic cylinder. FIG. The outlet side of the flow control valve 91 is connected to the tank 12 via the hydraulic cylinder 14 and the orifice, and the outlet pressure Pb is fed back to the control operation circuit 96 so that the outlet pressure Pb becomes equal to the pressure command Pbr. The opening X is controlled. When the outlet pressure Pb is smaller than the pressure command Pbr, the valve opening X is increased. On the other hand, when the outlet pressure Pb is larger than the pressure command Pbr, the valve opening X is decreased.

【0004】一方、メーターアウトの圧力制御を行う場
合には図8に示すように圧力センサ94の検出圧力を入
口圧Pbとすれば同様に制御することができ、この場
合、入口圧Pbが圧力指令Pbrより小さければ弁開度X
を減少させ、入口圧Pbが圧力指令Pbrより大きければ
弁開度Xを増大させる。
On the other hand, when performing meter-out pressure control, the same control can be performed by setting the detected pressure of the pressure sensor 94 to the inlet pressure Pb, as shown in FIG. If smaller than command Pbr, valve opening X
And if the inlet pressure Pb is greater than the pressure command Pbr, the valve opening X is increased.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記流
量制御弁91では流量又は圧力のうちどちらか一方を制
御することができるものの、一つの弁で流量及び圧力の
制御を共に行うことはできず、油圧回路において流量及
び圧力についてそれぞれ制御を行う場合には、流量の制
御弁及び圧力の制御弁がそれぞれ必要となり、部品点数
が増大するとともに油圧回路の構成が複雑になり、製造
コストを増大させる原因となる場合があった。
However, the flow rate control valve 91 can control either the flow rate or the pressure, but cannot control both the flow rate and the pressure with one valve. When controlling the flow rate and the pressure in the hydraulic circuit, respectively, a control valve for the flow rate and a control valve for the pressure are required, which increases the number of parts, complicates the configuration of the hydraulic circuit, and increases the manufacturing cost. There was a case.

【0006】そこで本発明は、一つの弁で流量及び圧力
の制御を行うことが可能な比例電磁式制御弁を提供する
ことを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a proportional electromagnetic control valve capable of controlling the flow rate and pressure with one valve.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は図1に示すよう
に、信号に応じて開度が変化するバルブ51と、バルブ
51の開度Xを検出する手段52と、バルブの入口及び
出口の圧力Pa、Pbをそれぞれ検出する手段53、54
と、前記検出圧力の圧力差と前記バルブの検出開度Xと
から流量Qを演算する手段55と、前記流量Qの演算結
果と流量指令信号Qrとから流量に基づく制御信号Qcを
演算する手段56と、前記出口の検出圧力Pbと圧力指
令信号Pbrとから圧力に基づく制御信号Qpを演算する
手段57と、前記流量指令信号Qrと演算流量Qを比較
する手段61と、前記圧力指令信号Pbrと出口圧Pbを
比較する手段62と、前記バルブのメーターイン及びメ
ーターアウトのどちらか一方の流れの方向を指令する手
段58と、この方向指令がメーターインのときに前記比
較結果において圧力制御時に前記流量指令信号Qrが演
算流量Qより大または流量制御時に前記出口圧Pbが圧
力指令信号Pbrより大であれば圧力に基づく制御信号Q
pを、そうでないときには流量に基づく制御信号Qcを選
択する一方、前記方向指令がメーターアウトのときに前
記比較結果において出口圧Pbが圧力指令信号Pbrより
大きければ圧力に基づく制御信号Qpを、そうでないと
きには流量に基づく制御信号Qcを選択する手段59
と、前記選択した制御信号に基づいて前記バルブ51を
駆動する手段60とを備える。
As shown in FIG. 1, the present invention provides a valve 51 whose opening changes according to a signal, a means 52 for detecting the opening X of the valve 51, an inlet and an outlet of the valve. Means 53, 54 for detecting the pressures Pa, Pb of
Means 55 for calculating the flow rate Q from the pressure difference between the detected pressure and the detected opening degree X of the valve; means for calculating the control signal Qc based on the flow rate from the calculation result of the flow rate Q and the flow rate command signal Qr 56, means 57 for calculating a control signal Qp based on pressure from the detected pressure Pb at the outlet and the pressure command signal Pbr, means 61 for comparing the flow rate command signal Qr with the calculated flow rate Q, the pressure command signal Pbr Means for comparing the flow direction of either the meter-in or meter-out of the valve, and means 58 for instructing the flow direction of either the meter-in or meter-out of the valve. If the flow rate command signal Qr is greater than the calculated flow rate Q or if the outlet pressure Pb is greater than the pressure command signal Pbr during flow rate control, the control signal Q based on pressure is used.
p, otherwise, the control signal Qc based on the flow rate is selected, while if the direction command is meter-out, if the outlet pressure Pb is greater than the pressure command signal Pbr in the comparison result, the control signal Qp based on the pressure is selected. If not, means 59 for selecting control signal Qc based on flow rate
And means 60 for driving the valve 51 based on the selected control signal.

【0008】[0008]

【作用】したがって、図1において、バルブ51の入口
及び出口の圧力Pa、Pbの差とバルブ51の開度Xから
バルブ51を通過する流量Qが流量演算手段55で求め
られる。制御信号演算手段56はこの流量Qと流量指令
信号Qrとから流量に基づく制御信号Qcを演算するとと
もに、制御信号演算手段57は出口圧Pbと圧力指令信
号Pbrとから圧力に基づく制御信号Qpを演算する。さ
らに、比較手段61では流量指令信号Qrと流量Qの大
小を比較する一方、比較手段62が出口圧Pbと圧力指
令信号Pbrとを比較し、選択手段59は方向指令手段5
8の方向指令Dirがメーターインのときに比較手段6
1、62の比較結果に基づいて圧力制御時に流量指令信
号Qrが演算流量Qより大または流量制御時に出口圧Pb
が圧力指令信号Pbrより大であれば圧力に基づく制御信
号Qpを選択し、そうでないときには流量に基づく制御
信号Qcを選択する一方、方向指令Dirがメーターアウ
トのときに前記比較結果において出口圧Pbが圧力指令
信号Pbrより大きければ圧力に基づく制御信号Qpを、
そうでないときには流量に基づく制御信号Qcを選択
し、バルブ駆動手段60は選択手段59の選択結果に基
づいてバルブ51を駆動するため、流量Qと流量指令信
号Qr、出口圧Pbと圧力指令信号Pbrの大小に応じて自
動的に流量制御と圧力制御を切り換えることが可能とな
る。
Therefore, in FIG. 1, the flow rate calculating means 55 determines the flow rate Q passing through the valve 51 from the difference between the pressures Pa and Pb at the inlet and outlet of the valve 51 and the opening degree X of the valve 51. The control signal calculating means 56 calculates a control signal Qc based on the flow rate from the flow rate Q and the flow rate command signal Qr, and the control signal calculating means 57 calculates a control signal Qp based on the pressure based on the outlet pressure Pb and the pressure command signal Pbr. Calculate. Further, the comparing means 61 compares the flow command signal Qr with the magnitude of the flow Q, the comparing means 62 compares the outlet pressure Pb with the pressure command signal Pbr, and the selecting means 59 selects the direction command means 5.
When the direction command Dir 8 is meter-in, the comparison means 6
The flow rate command signal Qr is larger than the calculated flow rate Q during pressure control or the outlet pressure Pb during flow rate control based on the comparison results of 1, 62.
Is larger than the pressure command signal Pbr, the control signal Qp based on the pressure is selected. Otherwise, the control signal Qc based on the flow rate is selected. On the other hand, when the direction command Dir is meter-out, the outlet pressure Pb is determined in the comparison result. Is larger than the pressure command signal Pbr, the control signal Qp based on the pressure is
Otherwise, the control signal Qc based on the flow rate is selected, and the valve driving means 60 drives the valve 51 based on the selection result of the selection means 59. Therefore, the flow rate Q and the flow rate command signal Qr, the outlet pressure Pb and the pressure command signal Pbr It is possible to automatically switch between the flow control and the pressure control in accordance with the magnitude of.

【0009】[0009]

【実施例】図2に本発明の実施例を示す。FIG. 2 shows an embodiment of the present invention.

【0010】図2において、比例電磁式制御弁を構成す
るバルブユニット10は、入口ポート10Aが油圧源1
1へ接続される一方、出口ポート10Bには図示しない
負荷が接続され、出口ポート10Bの圧力の一部が図示
しないオリフィスを介してタンク12へ戻されるメータ
ーインの油圧回路が構成される。
In FIG. 2, a valve unit 10 constituting a proportional electromagnetic control valve has an inlet port 10A having a hydraulic power source 1
1, a load (not shown) is connected to the outlet port 10B, and a meter-in hydraulic circuit is formed in which a part of the pressure of the outlet port 10B is returned to the tank 12 via an orifice (not shown).

【0011】バルブユニット10には信号に応じてバル
ブの開度を変化させる制御弁1が収装されて入口ポート
10A及び出口ポート10Bに接続され、制御弁1は図
示しないソレノイドにより駆動される。
A control valve 1 for changing the opening degree of the valve according to a signal is housed in the valve unit 10 and connected to an inlet port 10A and an outlet port 10B. The control valve 1 is driven by a solenoid (not shown).

【0012】制御弁1にはバルブの開度Xを検出する変
位センサ2が設けられ、制御弁1の入口ポート10A側
には入口圧Paを検出する圧力センサ3が設けられる一
方、制御弁1の出口ポート10B側には出口圧Pbを検
出する圧力センサ4が設けられる。
The control valve 1 is provided with a displacement sensor 2 for detecting the opening X of the valve, and a pressure sensor 3 for detecting the inlet pressure Pa is provided on the inlet port 10A side of the control valve 1, while the control valve 1 A pressure sensor 4 for detecting the outlet pressure Pb is provided on the side of the outlet port 10B.

【0013】これら圧力センサ3、4の出力Pa、Pb及
び変位センサ2の出力Xは、マイクロプロセッサなどで
構成されたコントローラの指令選択御回路22及び流量
演算回路21へ入力される。
The outputs Pa and Pb of the pressure sensors 3 and 4 and the output X of the displacement sensor 2 are input to a command selection control circuit 22 and a flow rate calculation circuit 21 of a controller constituted by a microprocessor or the like.

【0014】指令選択制御回路22はこれらセンサ出力
と図示しない方向指令手段からの方向指令Dir及び図示
しない指令手段からの流量指令信号Qr、圧力指令信号
Pbrに基づいて演算、選択した制御信号Xqを制御演算
回路23へ出力し、制御演算回路23がこの制御信号X
qに基づいて演算した弁開度と、変位センサ2の検出開
度Xに基づいてバルブ駆動回路24は制御弁1を駆動す
る。
The command selection control circuit 22 computes and selects a control signal Xq based on these sensor outputs, a direction command Dir from a direction command means (not shown), a flow rate command signal Qr and a pressure command signal Pbr from a command means (not shown). The control operation circuit 23 outputs the control signal X
The valve drive circuit 24 drives the control valve 1 based on the valve opening calculated based on q and the detected opening X of the displacement sensor 2.

【0015】なお、図示しない方向指令手段は制御弁1
に加わる流れの方向、すなわち、メーターイン、メータ
ーアウトの方向を指令するもので、例えば切換スイッチ
などにより構成される。
The direction command means (not shown) is a control valve 1
, Ie, the direction of meter-in and meter-out, and is constituted by, for example, a changeover switch.

【0016】次に、上記コントローラの制御の内容を図
3に示すフローチャートを参照しながら説明する。
Next, the contents of control by the controller will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0017】ズテップS1では圧力センサ3、4の入口
圧Pa、出口圧Pb、変位センサ2のバルブ開度Xを読み
込むとともに、図示しない方向指令手段からの方向指令
Dirを読み込む。
In step S1, the inlet pressure Pa and outlet pressure Pb of the pressure sensors 3 and 4 and the valve opening X of the displacement sensor 2 are read, and a direction command Dir from a direction command means (not shown) is read.

【0018】読み込んだ圧力センサ3、4の入口圧P
a、出口圧Pb及び変位センサ2の検出開度Xから制御弁
1を通過する作動油の流量Qを演算する(ステップS
2)。
Inlet pressure P of the read pressure sensors 3 and 4
a, the flow rate Q of the hydraulic oil passing through the control valve 1 is calculated from the outlet pressure Pb and the detected opening X of the displacement sensor 2 (step S).
2).

【0019】この流量の演算はまず、入口圧Paと出口
圧Pbの差圧ΔPを次式により演算する。
In calculating the flow rate, first, the differential pressure ΔP between the inlet pressure Pa and the outlet pressure Pb is calculated by the following equation.

【0020】ΔP=Pa−Pb 次に、制御弁1のバルブの開度Xに応じた開口面積が既
知であることから、予め設定されたバルブ開度Xと開口
面積A(x)の関係及び入口圧Paと出口圧Pbの上記差圧
ΔPから次式により流量Qを算出する。
ΔP = Pa−Pb Next, since the opening area corresponding to the valve opening X of the control valve 1 is known, the relationship between the preset valve opening X and the opening area A (x) and The flow rate Q is calculated from the differential pressure ΔP between the inlet pressure Pa and the outlet pressure Pb by the following equation.

【0021】[0021]

【数1】 (Equation 1)

【0022】図示しない指令手段からの流量指令信号Q
rを読み込み(ステップS3)、算出された流量Qと読
み込んだ流量指令信号Qrより流量に基づく制御信号Qc
を演算する(ステップS4)。
A flow rate command signal Q from a command means (not shown)
r (step S3), and the control signal Qc based on the flow rate is calculated from the calculated flow rate Q and the read flow rate command signal Qr.
Is calculated (step S4).

【0023】この流量に基づく制御信号Qcは次式によ
り求められる。
The control signal Qc based on the flow rate is obtained by the following equation.

【0024】Qc=Qr−Q 一方、圧力指令信号Pbrを読み込み(ステップS5)、
圧力指令信号Pbrと出口圧Pbから圧力に基づく制御信
号Qpを演算する(ステップS6)。
Qc = Qr-Q On the other hand, the pressure command signal Pbr is read (step S5),
A control signal Qp based on the pressure is calculated from the pressure command signal Pbr and the outlet pressure Pb (step S6).

【0025】この圧力に基づく制御信号Qpは次式によ
り求められる。
The control signal Qp based on this pressure is obtained by the following equation.

【0026】Qp=Pbr−Pb ここで、上記ステップS1で読み込んだ方向指令Dirに
よる条件分岐を行い、方向指令Dir=「メーターイン」
であればステップS8へ、方向指令Dir=「メーターア
ウト」であればステップS12の処理へ進む(ステップ
S7)。
Qp = Pbr-Pb Here, a conditional branch is made by the direction command Dir read in step S1, and the direction command Dir = “meter-in”
If so, the process proceeds to step S8, and if the direction command Dir = “meter out”, the process proceeds to step S12 (step S7).

【0027】方向指令Dirがメーターインのときには以
下に説明するステップS8〜S11の処理が行われる。
When the direction command Dir is meter-in, the processing of steps S8 to S11 described below is performed.

【0028】次に、現在の制御が圧力制御か流量制御か
を判定し(ステップS70)、圧力制御であればステッ
プS8の処理へ進む一方、流量制御であればステップS
10の処理へ進む。
Next, it is determined whether the current control is pressure control or flow rate control (step S70). If pressure control is performed, the process proceeds to step S8.
Proceed to step 10.

【0029】そして、流量指令信号Qrと演算された流
量Qの比較を行い(ステップS8)、流量指令信号Qr
が流量Qより大きければステップS9へ、流量指令信号
Qrが流量Q以下であればステップS10の処理へ進
む。
Then, the flow command signal Qr is compared with the calculated flow Q (step S8), and the flow command signal Qr
Is greater than the flow rate Q, the flow proceeds to step S9, and if the flow rate command signal Qr is equal to or less than the flow rate Q, the flow proceeds to step S10.

【0030】流量指令信号Qrが流量Qより大きければ
制御信号Xqを圧力に基づく制御信号Qpとする。(ステ
ップS9) 流量指令信号Qrが流量Q以下であればステップS10
で出口圧Pbと圧力指令信号Pbrを比較し、出口圧Pbが
圧力指令信号Pbrより大きければステップS9で圧力に
基づく制御信号Qpを制御信号Xqとする一方、出口圧P
bが圧力指令信号Pbr以下であれば、ステップS11で
流量に基づく制御信号Qcを制御信号Xqとする。
If the flow command signal Qr is larger than the flow rate Q, the control signal Xq is set to a pressure-based control signal Qp. (Step S9) If the flow command signal Qr is equal to or less than the flow Q, step S10.
To compare the outlet pressure Pb with the pressure command signal Pbr. If the outlet pressure Pb is larger than the pressure command signal Pbr, the control signal Qp based on the pressure is set to the control signal Xq in step S9, while the outlet pressure P
If b is equal to or less than the pressure command signal Pbr, the control signal Qc based on the flow rate is set as the control signal Xq in step S11.

【0031】一方、ステップS7の条件分岐において方
向指令Dirがメーターアウトのときには以下に説明する
ステップS12〜S14の処理が行われる。
On the other hand, when the direction command Dir is meter-out in the conditional branch of step S7, the processing of steps S12 to S14 described below is performed.

【0032】ステップS12で出口圧Pbと圧力指令信
号Pbrを比較し、出口圧Pbが圧力指令信号Pbrより大
きければステップS13で圧力に基づく制御信号Qpを
制御信号Xqをとする一方、出口圧Pbが圧力指令信号P
br以下であれば、ステップS14で流量に基づく制御信
号Qcを制御信号Xqとする。
In step S12, the outlet pressure Pb is compared with the pressure command signal Pbr. If the outlet pressure Pb is larger than the pressure command signal Pbr, in step S13 the control signal Qp based on the pressure is set to the control signal Xq, while the outlet pressure Pb Is the pressure command signal P
If br or less, the control signal Qc based on the flow rate is set as the control signal Xq in step S14.

【0033】こうして、方向指令Dirがメーターインで
圧力制御のときには、流量指令信号Qrが演算流量Qよ
り大または流量制御時に出口圧Pbが圧力指令信号Pbr
より大であれば圧力に基づく制御信号Qpを選択し、そ
うでないときには流量に基づく制御信号Qcを選択する
一方、方向指令Dirがメーターアウトのときには、出口
圧Pbが圧力指令信号Pbrより大きければ圧力に基づく
制御信号Qpを、そうでないときには流量に基づく制御
信号Qcを選択し、選択された制御信号QcまたはQpを
制御信号Xqとして制御演算回路23へ出力し(ステッ
プS15)、制御演算回路23は選択された制御信号Q
cまたは制御信号Qpに基づくバルブ開度を決定してバル
ブ駆動回路24で制御弁1を所定のバルブ開度に駆動す
る。
Thus, when the direction command Dir is meter-in and pressure control is performed, the flow rate command signal Qr is larger than the calculated flow rate Q or the outlet pressure Pb is changed to the pressure command signal Pbr during flow rate control.
If it is larger, the control signal Qp based on the pressure is selected. If not, the control signal Qc based on the flow rate is selected. On the other hand, if the direction command Dir is meter-out, the pressure is higher if the outlet pressure Pb is larger than the pressure command signal Pbr. The control signal Qp based on the flow rate is selected. Otherwise, the control signal Qc based on the flow rate is selected, and the selected control signal Qc or Qp is output as the control signal Xq to the control calculation circuit 23 (step S15). Selected control signal Q
The valve opening is determined based on c or the control signal Qp, and the control valve 1 is driven by the valve drive circuit 24 to a predetermined valve opening.

【0034】このように、上記ステップS1〜S15を
繰り返すことにより図示しない方向指令手段から与えら
れれる方向指令Dirに応じて一つの制御弁1で流量制御
と圧力制御を予め設定した条件に応じて交互に行うこと
が可能となり、流量、圧力の両者の制御を必要とする油
圧回路を簡素に構成することが可能となって、製造及び
保守にかかるコストを共に低減することが可能となる。
As described above, by repeating steps S1 to S15, one control valve 1 controls the flow rate control and the pressure control in accordance with a preset condition in accordance with a direction command Dir given from a direction command means (not shown). This can be performed alternately, and a hydraulic circuit that requires control of both the flow rate and the pressure can be simply configured, so that both the manufacturing and maintenance costs can be reduced.

【0035】図2に示すメーターインの油圧回路におい
て図示しないアクチュエータを上記制御により起動した
ときの圧力、流量の関係を図4のグラフに示す。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the pressure and the flow rate when an actuator (not shown) is activated by the above control in the meter-in hydraulic circuit shown in FIG.

【0036】いま、アクチュエータを停止状態から起動
させるには、出口ポート10Bからタンク12へブリー
ドされる量が微量であるため、制御弁1を通過する流量
Qより流量指令信号Qrの方が大きくなるため、上記図
3のフローチャートにおけるステップS8、S9より圧
力に基づく制御信号Qpが制御信号Xqとして選択され、
圧力制御によりアクチュエータの駆動が開始される。
Now, in order to start the actuator from the stopped state, the flow command signal Qr is larger than the flow Q passing through the control valve 1 because the amount of bleed from the outlet port 10B to the tank 12 is very small. Therefore, the control signal Qp based on the pressure is selected as the control signal Xq from steps S8 and S9 in the flowchart of FIG.
The driving of the actuator is started by the pressure control.

【0037】ここで、圧力指令信号Pbrは減圧するため
の指令として与えられれており、圧力指令信号Pbrに基
づく制御信号Qpにより制御弁1が開弁してアクチュエ
ータが変位する。このとき、制御弁1を通過する流量Q
は次式で示される。
Here, the pressure command signal Pbr is given as a command for reducing the pressure, and the control valve 1 is opened by the control signal Qp based on the pressure command signal Pbr, and the actuator is displaced. At this time, the flow rate Q passing through the control valve 1
Is represented by the following equation.

【0038】[0038]

【数2】 (Equation 2)

【0039】アクチュエータの駆動から時間t1後には
バルブ通過流量Qが流量指令信号Qrを越えようとす
る。このとき、出口圧Pbは圧力指令信号Pbrに対応す
る圧力まで上昇していないため、上記図3のフローチャ
ートにおけるステップS8、10、11より流量に基づ
く制御信号Qcが制御信号Xqとして選択され、流量制御
によりアクチュエータの駆動が開始されて流量Qが流量
指令信号Qrに等しくなるように制御される。
After a time t 1 from the drive of the actuator, the valve passing flow rate Q tends to exceed the flow rate command signal Qr. At this time, since the outlet pressure Pb has not increased to the pressure corresponding to the pressure command signal Pbr, the control signal Qc based on the flow rate is selected as the control signal Xq from steps S8, S10, and S11 in the flowchart of FIG. The drive of the actuator is started by the control, and the flow rate Q is controlled to be equal to the flow rate command signal Qr.

【0040】このように、圧力制御時に圧力指令信号P
brで指示される制御弁1を通過する流量Qと流量指令信
号Qrの流量のうち少ない方が選ばれ、圧力制御から流
量制御へ自動的に切り換えられるのである。
As described above, during the pressure control, the pressure command signal P
The smaller of the flow rate Q passing through the control valve 1 and the flow rate of the flow rate command signal Qr indicated by br is selected, and the pressure control is automatically switched to the flow rate control.

【0041】図5は上記バルブユニット10をメーター
アウトの油圧回路に接続したもので、出口ポート10B
には図示しないアクチュエータが接続される一方、入口
ポート10Aにはタンク12が接続され、その他の構成
は上記第1の実施例と同様である。
FIG. 5 shows the valve unit 10 connected to a meter-out hydraulic circuit.
Is connected to an actuator (not shown), the tank 12 is connected to the inlet port 10A, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0042】この場合、入口圧Pbが圧力指令信号Pbr
より大きければ上記図3のフローチャートにおけるステ
ップS12、13より圧力に基づく制御信号Qpが選択
されて圧力制御が行われ、制御弁1のバルブ開度を増大
して流量Qを増やすことで入口圧Pbを減圧する。
In this case, the inlet pressure Pb is equal to the pressure command signal Pbr
If it is larger, the control signal Qp based on the pressure is selected from steps S12 and S13 in the flowchart of FIG. 3 to perform pressure control, and the valve opening of the control valve 1 is increased to increase the flow rate Q, thereby increasing the inlet pressure Pb. Reduce the pressure.

【0043】一方、圧力指令信号Pbrが入口圧Pbより
大きくなると上記図3のフローチャートにおけるステッ
プS12、14から流量に基づく制御信号Qcが選択さ
れて流量制御によるアクチュエータの駆動へ自動的に切
り換えることができるのである。
On the other hand, when the pressure command signal Pbr becomes larger than the inlet pressure Pb, the control signal Qc based on the flow rate is selected from steps S12 and S14 in the flowchart of FIG. You can.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、方向指令
手段のメーターイン又はメーターアウトの方向指令に基
づいて、選択手段はメーターインのときで、圧力制御時
に流量指令信号Qrが演算流量Qより大または流量制御
時に出口圧Pbが圧力指令信号Pbrより大であれば圧力
に基づく制御信号Qpを選択し、そうでないときには流
量に基づく制御信号Qcを選択する一方、方向指令Dir
がメーターアウトのときに前記比較結果において入口圧
Pbが圧力指令信号Pbrより大きければ圧力に基づく制
御信号Qpを、そうでないときには流量に基づく制御信
号Qcを選択してバルブ駆動手段へ出力するようにした
ため、流れの方向に応じて一つのバルブで流量制御と圧
力制御を自動的に切り換えることが可能となり、流量、
圧力の両者の制御を必要とする油圧回路を一つのバルブ
により簡素に構成することができ、製造及び保守にかか
るコストを共に低減することが可能となる。
As described above, according to the present invention, based on the meter-in or meter-out direction command of the direction command means, the selection means is set to meter-in, and the flow rate command signal Qr is set to the calculated flow rate during pressure control. If the outlet pressure Pb is larger than the pressure command signal Pbr during the flow control, the control signal Qp based on the pressure is selected. If not, the control signal Qc based on the flow rate is selected.
If the inlet pressure Pb is larger than the pressure command signal Pbr in the comparison result when the meter is out, the control signal Qp based on the pressure is selected, and if not, the control signal Qc based on the flow rate is selected and output to the valve driving means. Therefore, it is possible to automatically switch between flow control and pressure control with one valve according to the flow direction,
A hydraulic circuit that requires control of both pressures can be simply configured with one valve, and both manufacturing and maintenance costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のクレーム対応図である。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】制御の内容を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the contents of control.

【図4】同じく制御の内容を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the contents of control.

【図5】他の実施例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment.

【図6】従来の例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example.

【図7】同じく従来の例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a conventional example.

【図8】同じく従来の例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御弁 2 変位センサ 3 圧力センサ 4 圧力センサ 21 流量演算回路 22 指令選択制御回路 23 制御演算回路 24 バルブ駆動回路 51 バルブ 52 開度検出手段 53、54 圧力検出手段 55 流量演算手段 56、57 制御信号演算手段 58 方向指令手段 59 選択手段 60 駆動手段 61、62 比較手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control valve 2 Displacement sensor 3 Pressure sensor 4 Pressure sensor 21 Flow rate operation circuit 22 Command selection control circuit 23 Control operation circuit 24 Valve drive circuit 51 Valve 52 Openness detection means 53, 54 Pressure detection means 55 Flow rate calculation means 56, 57 Control Signal calculation means 58 Direction command means 59 Selection means 60 Driving means 61, 62 Comparison means

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 31/06 - 31/11 F15B 11/00 F15B 13/00 G05D 16/00 G05D 7/00 Continuation of front page (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F16K 31/06-31/11 F15B 11/00 F15B 13/00 G05D 16/00 G05D 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 信号に応じて開度が変化するバルブと、
バルブの開度を検出する手段と、バルブの入口及び出口
の圧力Pa、Pbをそれぞれ検出する手段と、前記検出圧
力の圧力差と前記バルブの検出開度とから流量Qを演算
する手段と、前記流量Qの演算結果と流量指令信号Qr
とから流量に基づく制御信号Qcを演算する手段と、前
記出口の検出圧力Pbと圧力指令信号Pbrとから圧力に
基づく制御信号Qpを演算する手段と、前記流量指令信
号Qrと演算流量Qを比較する手段と、前記圧力指令信
号Pbrと出口圧Pbを比較する手段と、前記バルブのメ
ーターイン及びメーターアウトのどちらか一方の流れの
方向を指令する手段と、この方向指令がメーターインの
ときに前記比較結果が前記流量指令信号Qrが演算流量
Qより大または前記出口圧Pbが圧力指令信号Pbrより
大であれば圧力に基づく制御信号Qpを、そうでないと
きには流量に基づく制御信号Qcを選択する一方、前記
方向指令がメーターアウトのときに前記比較結果におい
て出口圧Pbが圧力指令信号Pbrより大きければ圧力に
基づく制御信号Qpを、そうでないときには流量に基づ
く制御信号Qcを選択する手段と、前記選択した制御信
号に基づいて前記バルブを駆動する手段とを備えたこと
を特徴とする比例電磁式制御弁。
A valve whose opening degree changes according to a signal;
Means for detecting the opening of the valve, means for detecting the pressures Pa and Pb at the inlet and outlet of the valve, means for calculating the flow rate Q from the pressure difference between the detected pressures and the detected opening of the valve, The calculation result of the flow rate Q and the flow rate command signal QR
Means for calculating the control signal Qc based on the flow rate from the above, means for calculating the control signal Qp based on the pressure from the detected pressure Pb at the outlet and the pressure command signal Pbr, and comparing the flow rate command signal Qr with the calculated flow rate Q Means for comparing the pressure command signal Pbr with the outlet pressure Pb; means for instructing the flow direction of one of the meter-in and meter-out of the valve; and If the comparison result indicates that the flow rate command signal Qr is greater than the calculated flow rate Q or the outlet pressure Pb is greater than the pressure command signal Pbr, the control signal Qp based on the pressure is selected, otherwise the control signal Qc based on the flow rate is selected. On the other hand, when the direction command is meter-out, if the outlet pressure Pb is larger than the pressure command signal Pbr in the comparison result, the control signal Qp based on the pressure is output. A proportional electromagnetic control valve comprising: means for selecting a control signal Qc based on the flow rate; and means for driving the valve based on the selected control signal.
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