JPH01284909A

JPH01284909A - 圧力調整回路用調整装置

Info

Publication number: JPH01284909A
Application number: JP1069449A
Authority: JP
Inventors: Erhard Norbert; ノルベルト・エールハルト; Pfuhl Berthold; ベルトルト・プフール
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1989-11-16
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: EP0334030A2; EP0334030B1; EP0334030A3; DE3810111A1; DE58905989D1; JP2796828B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、位置調整されて連続的に操作可能な少なくと
も１段の弁と、この弁に接続されて圧力を調整される負
荷と、負荷に設けられて圧力実際値信号を発生する圧力
検出器と、圧力実際値信号と圧力目標値信号とを供給さ
れかつ出力端を位置調整される弁の調整入力端に接続さ
れている調整器とを有する、圧力調整回路用調整装置に
関する。

〔従来の技術〕

負荷における圧力を調整するため、位置調整されて連続
的に操作可能で負荷の油流を制御する１段又は多段の弁
を使用することは公知である。その際負荷の圧力が測定
されて、比例する電圧信号に変換されて、調整器へ供給
される。

そこで目標値と実際値との比較が行なわれ、使用される
調整器動作に応じて処理され、位置調整される弁の入力
端へ操作信号として供給される。このため調整器として
、Ｐ調整器、ＰＫ調整器、ＰＤ調整器及びＰＩＤ調整器
のような公知の形式の調整器が使用される。しかしこれ
ら従来の調整器の設定パラメータは、弁と負荷から成る
調整される範囲を充分よく調整するには不充分なことが
ある。

従来の調整器では、圧力を調整される容積が一般に大き
く変動するか又は充分わかっていないので、圧力調整が
非常に困難なことがある。

更にこの容積の油流は圧力に大きく関係するので、必要
な異なる油量は、所望の圧力上昇製作では、１段弁も２
段弁も必要とする。従来の形式の調整器は、調整される
範囲の順序及び著しく非直線的な性質のため、目標値の
跳躍的な変化の際、よく減衰されるが動的な過渡動作を
得るのに不完なことがある。１段弁でも、比例ゲイン及
び微分時定数のように２つの互いに無関係なＮ整パラメ
ータにより、跳躍的な目標１直変化への動的であるが漸
近的な反応が得られるように、第３次の範囲に影響を及
ぼすことはできない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、これらの欠点をなくした圧力調整回路
用調整装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課・顕を解決するため本発明によれば、状態調整器
として構成される調整器へ、圧力目標値信号、調整され
る範囲の状態量としての圧力実際値信号、第１の弁段の
位置信号及び位置変化についての速度信号、及び場合に
よっては別の各弁段の位置信号が供給され、これらの信
号の少なくとも一部が重み付け回路に接続され、これら
の重み付け回路により信号が互いに重み付けされ、これ
らの信号又は重み付け回路を介して重み付けされる信号
が論理結合回路へ供給され、論理結合回路の出力端が状
態調整器の出力端として、位置調整される弁の調整入力
端に接続されている。

〔発明の効果〕

本発明による圧力調整回路用調整装置では、１段又は多
段の連続弁及び負荷容積に生ずる圧力の状態量を考慮す
るため、調整のｉｌ！ｌ特性が増大し、同時に調整動作
が安定化される。更に回路費用が少なく、種々の調整さ
れる範囲へ簡ｒｎに合わせることができる。

従ｍ請求項にあげた手段により、請求項１に示した調整
装置の有利な発展及び改良が可能である。第１の押設用
の位ｆ１１１１調整器として公知のＰＩＤ調整器（ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第３４１８９６９号明′＠轡
）を使用し、その比例素子及び積分素子を入力側で接続
すると、特に有利な構成か得られる。更に第１の弁段の
位置信号か実際４Ｎ信号として比例素子、積分素子及び
砂分索子へ供給される。このような級継器を便用すると
、状態調整器に必要な状態量を別の手段なしに利用可能
なので、回かを用か伽小になる。

〔従来例〕

本発明の詳細な説明するに先立って、第１図について従
来例を説明すると、圧力り整器μｌは、負荷４への油流
３をｆ；制御する操作素子として、位置調整されて連続
的に操作可能な１段又は多段の弁２を持っている。負荷
は既酪的に容器５として示され、この中の圧力か特定の
目標値に調整されるものとする。容器５において圧力か
測定され、測定１■変換器６を介して市、気的圧力実際
値信号Ｕ、に変換される。この圧力実際値信号Ｕ　は汁
力目標愼信号ＵＳｏ　ｌ　１と共に圧力調整器７へ供給
される。圧力調整器７は目標匍−実際値比較を行なう比
較回路８と、例えば公知のＰＩＤ　動作を生する回路部
分９とを含んでいる。圧力ｍ整品の出力端は信号導線ｌ
Ｏを介して位［１１される弁２に！＃続されている。

このような従来の装置により、−々の負荷における設定
の間顕や、不充分な減衰、ｒｌｒ定住及び！１２１特性
を生ずる。

第２図には位ａ調Ｓされる１段弁１１が示されている。

比例弁１２は入力（ｉ１＋１を（＃路的に示す）供給ポ
ンプ１３及びタンク１４に接続され、２＃管１５を介し
て負荷に直播接続されている。

比例弁１２は、出力段１７を介して位Ｉ！ｌｔ調整器１
８の出力端に接続されている市Ｊｔｌｆｂ１６を介して
制御される。句Ｓ部分例えば比例弁１２の弁スプールの
位置は、変位検出器１９により求められ、この変位検出
器は変位を対応する市、気位置信号Ｕ■に変換する。こ
の位１１１Ｆ信号ＵＶは実際値信号として目標値信号Ｕ
Ｓａ　ｌ　ｌと共に位Ｗ調整器１８へ供給される。

第３図には、第２図による１段弁１１を使用した２段弁
２０が示されている。この場合比例弁１２の出力端には
、液圧操作可能な別の比例弁２２が主段２３として接続
されている。入力側で主段比例弁２２は主段供給ポンプ
２４及びタンク２５に接続され、出力導ｖｔ２６を介し
て負荷に接続されている。別の変位検出器２７を介して
弁２２の操作部分の位■又は変位置ＸＨか求められて、
主段用位置信号ｕＨに変換される。この位置信号ｕＨは
別の実際値信号として２段調整用位置調整器２８へ供給
される。

大きい容積流量を持つ比例弁では、流れの力及び摩擦力
のため操作力が大きいので、第１図のように寧値石を介
するｍ＆Ｔｈ作はもはや不・可能である。このため例え
ば第３図よる２段弁が使用され、主段が小さい公称寸法
の前段弁により前制御される。

第２図及び第３図かられかるように、多改弁に別の弁が
続いている。例えば３段弁では、比例弁２２に別の弁か
接続されている。

〔実施例〕

第４図には、位置調整される１段又は多段弁２を持つ圧
力調整器か用状態調整装置の概略図が一般的な形で示さ
れ、この弁に第１図と同様に油流導管３を介して負荷４
が接続されている。

調整のため状態調整器２９が使用されて、調整される範
囲の動特性に影響を及ばす大きい可能性を与える。この
ため系に関係するすべてのｈ↑を容易に得られることが
必要である。

これらの状ｂｔｕはまず糸の記載を介して求められる。

その際負荷の圧力ＰＬ又は圧力実際佃信号Ｕ。

が入る。

更に位置調整される弁の糸に＠糸する名指が入る。１段
弁では一般にＰＴ２動作により充分な系計１載が入り、
状態量として弁の位置と弁の位置変化の速度が必要であ
る。

２段弁一般に多段弁では、各機械的段が、前段（第１段
）に力価＆′続される積分系として示される。この積分
動作により、システム技術的に充分な記載が得られる。

この系は位置調整器を介して負帰還されている。これは
、別の各段が第１段（前段）のＦ　Ｔ　２　糸に対して
舞れを生ずることを意味する。従って別の各段の状態ν
の数は、１つの状ｂ＞だけ１段弁の場合に比較して謁ま
る。付加的な状ｂ　ｔｓは次の段の位置を表わす。従っ
て状ｋｍとして、第１段の位置及び速度、第２段の位置
、第３段の位置等が、弁段の数に応じて必要である。

これらの状態ｈ↑又はその信号量は、圧力に対してＵｐ
で、第１の弁段の速度に対してＵえｌで、個々の弁段の
位置に対してＵｘｌ・・・Ｕい。で第４図に示されてい
る。状態か信号は回路装置３０から得られるが、その可
能性については第５Ｖ及び第６図について貌、明する。

状態調整器２９には重み付け回Ｍｋｌないシｋ。＋２が
含まれ、それにより状態ル信号に互いに車み付けするこ
とができる。更に圧力目標値ＵＳｏ　ｌ　ｌ用重み付け
回路ｋｌも含まれている。重み付けされたすべての信号
は論理結合回踏３１へ供給される。調整方向に応じて、
調整される範囲の状態量が一般に負帰岸の巨ｌきに論理
結合される。

状塵′ｗ帰還の実現は、第４図に回路装置１１１１３０
により示されている。先の説明かられかるように、状態
量帰還の外観は調整される範囲従って使用される弁（例
えば１段又は多段）に大きく関係するが、状態量を得る
やり方にも関係する。

状態量は第５８図ないし第５ｄ図に示すように、異なる
やり方で得るか又は発生することができる。

第５ａｌＤによれば、付加的な速度センサ３２によりす
べての状態量が測定技術的に求められる。

第５ｂ図によれば、状態量は状態量１測器３３により圧
力信号のみから求められる。この場合位置信号又は速長
信号を測定技術的に求めることは必要でない。

第５Ｃ図によれば、減少された状態量紗測器３４が使用
され、弁の圧力信号と位置信号が使用される。

ｉ５６図によれば、圧力信号と位置信号が測定され、徽
分累子３５における第１の弁段の位置信号の砂分により
速度信号か得られる。

第６図には、―荷イが＆＋続されている位置調整される
２段弁３６の状態調整装墳が示されている。更に状態調
整器２９は第４図に従って（２段弁用）入力ｕ、、　Ｕ
太１＋Ｕｘｌ及びＵｘ２用に使用されている。

２段弁３６の第１段又は前段用位置調整器として、（ド
イツ連邦共和国特許出願公開第３４１８９６９号明細書
による）公知の位置調整器を使用することによって、第
６図の装置は特に簡単になる。

前段弁の位置信号Ｕｙ又はＵｘｌは位置の実際値信号と
して、実際値入力端を介してＰＩＤ　調整器のすべての
素子へ供給される。比例素子及び積分素子の目標値入力
端も同様に共通な目標値入力端に接続され、この目標値
入力端へ主段調整器３７の出力が供給される。入力側で
主段調整器３７は状態調整器２９の出力端及び変位検出
器２７又は主段の位置信号ＵＵ又はＵｘ２川導用に接続
されている。

従って前段及び主段用位置信号Ｕｘｌ及びＵｘ２は位Ｉ
ｒ１ａ整のために求められて、大した費用なしに導線３
８及び３９を介して状態調整器への接続にも利用される
。

微分後付加的手段なしに環線を介して状態調整器２９へ
供給される速度信号Ｕｔｔについても同様である。

史に圧力実際匍Ｕ、は導線４１を介して状態調整器２９
へ供給される。

従って公知の位置調整器を使用してこのｈ　贈により、
必要な状態量がそれ以上のし用なしに得られ、従って第
４図又は第５図による回鮎装贈３０を倫略することかで
きる。それによりハードウェアの構成が細小になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧力調整回路の接続図、第２図は１段弁
の位１８１調整回船の接続図、第３図は２段弁の位置加
整回路の接続図、第４図は位置調整される１段又は多段
弁を持つ圧力調整回路用状態調整回路の接続図、第５ａ
図ないし第５ｄ図は必要な状態量の信号を発生するため
の異なる可能性を示す回路図、第６図は前段用に公知の
位ｆａ調整品を使用した前段及び主段を持つ２段弁にお
ける状態調整器の構成を示す図である。２・・・位ｍｓ整される弁、２０・・・２段弁、２１・
・・前段、２３・・・主段、２９・・・状ｇ調整器、３
１・・・論理結合回路。Ｆ／Ｇ、１ＦＩＧ、４ＦＩＧ、５σ ＦＩＧ、５ｂＦＩＧ、５ｃ

Claims

【特許請求の範囲】１　位置調整されて連続的に操作可能な少なくとも１段
の弁と、この弁に接続されて圧力を調整される負荷と、
負荷に設けられて圧力実際値信号を発生する圧力検出器
と、圧力実際値信号と圧力目標値信号とを供給されかつ
出力端を位置調整される弁の調整入力端に接続されてい
る調整器とを有するものにおいて、状態調整器（２９）
として構成される調整器へ、圧力目標値信号（Ｕ＿Ｓ＿
ｏ＿ｌ＿ｌ）、調整される範囲の状態量としての圧力実
際値信号（Ｕ＿ｐ）、第１の弁段の位置信号（Ｕ＿ｖ又
はＵ＿ｘ＿１）及び位置変化についての速度信号（Ｕ＿
■＿１）、及び場合によつては別の各弁段の位置信号（
Ｕ＿ｘ＿２・・・Ｕ＿ｘ＿ｎ）が供給され、これらの信
号（Ｕ＿Ｓ＿ｏ＿ｌ＿ｌ，Ｕ＿ｐ，Ｕ＿■＿１，Ｕ＿ｘ
＿１・・・Ｕ＿ｘ＿ｎ）の少なくとも一部が重み付け回
路（Ｋ＿ｗ，Ｋ＿１・・・Ｋ＿ｎ＿＋＿２）に接続され
、これらの重み付け回路により信号（Ｕ＿Ｓ＿ｏ＿ｌ＿
ｌ，Ｕ＿ｐ，Ｕ＿■＿１，Ｕ＿ｘ＿１・・・Ｕ＿ｘ＿ｎ
）が互いに重み付けされ、これらの信号（Ｕ＿Ｓ＿ｏ＿
ｌ＿ｌ，Ｕ＿ｐ，Ｕ＿■＿１，Ｕ＿ｘ＿１・・・Ｕ＿ｘ
＿ｎ）又は重み付け回路（Ｋ＿ｗ，Ｋ＿１・・・Ｋ＿ｎ
＿＋＿２）を介して重み付けされる信号が論理結合回路
（３１）へ供給され、論理結合回路（３１）の出力端が
状態調整器（２９）の出力端として、位置調整論整され
る弁（２）の調整入力端に接続されていることを特徴と
する、圧力調整回路用調整装置。２　調整される範囲の状態量（Ｕ＿ｐ，Ｕ＿■＿１，Ｕ
＿ｘ＿１・・・Ｕ＿ｘ＿ｎ）又はその重み付けされる信
号が、負帰還するように論理結合回路において処理され
ることを特徴とする、請求項１に記載の調整装置。３　すべての必要な状態量即ち第１の弁段の位置信号（
Ｕ＿ｘ＿１）及び速度信号（Ｕ＿■＿１）及び場合によ
つては別の弁段の位置信号が、検出器及び信号変換器に
より求められることを特徴とする、請求項１に記載の調
整装置。４　必要な状態量の一部のみが測定により求められ、他
の部分が観測器（３４）を介して計算により求められる
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の調整装置。５　すべての必要な状態量が観測器（３３）により圧力
信号（Ｕ＿ｐ）のみから求められることを特徴とする、
請求項４に記載の調整装置。６　速度信号（Ｕ＿■＿１）が位置信号の微分（３５）
により求められることを特徴とする、請求項１ないし５
の１つに記載の調整装置。７　第１の弁段の位置調整器がＰＩＤ調整器を含み、こ
のＰＩＤ調整器の比例素子と積分素子が入力側で接続さ
れて、ＰＩＤ調整器の目標値入力端を形成し、第１の弁
段の位置信号が実際値信号として比例素子、積分素子及
び微分素子へ供給され、調整器出力端が第１の弁段の位
置を制御するものにおいて、第１の弁段の位置信号（Ｕ
＿ｘ＿１）が更に状態調整器（２９）へ供給され、微分
素子の出力端に生ずる第１の弁段の信号が速度信号（Ｕ
＿■＿１）として状態調整器（２９）へ状態量信号とし
て供給され、ＰＩＤ調整器の目標値入力端が状態調整器
（２９又は論理結合回路（３１）の出力端に接続されて
いることを特徴とする、請求項１又は２に記載の調整装
置。８　ＰＩＤ調整器の目標値入力端と状態調整器（２９）
の出力端との間に挿入される調整段（３７）へ、場合に
よつては別の弁段の位置信号（Ｕ＿ｘ＿２・・・Ｕ＿ｘ
＿ｎ）が位置調整における直接処理のため供給され、こ
れらの位置信号（Ｕ＿ｘ＿２・・・Ｕ＿ｘ＿ｎ）が更に状態調整器へ状
態量信号として供給されることを特徴とする、請求項７
に記載の調整装置。