JPH03272304A - ピストンシリンダ装置の位置決め制御回路 - Google Patents

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Ｊ） 本発明は、電磁マルナバルノのスプール等の位；ｒ決め
に使用するＯ　Ｎ　、’　０１；Ｉ”電磁弁とフィード
パ・ツク位置センサ及びビス１〜ンとシリンダで柘成さ
れる油圧アクチュエータ（７）位置決め制御回Ｉδに関
する乙のである。

（従来技術） ピストンシリンダ装置のそれぞれの圧力室に接続された
２個のＯＮ１０　Ｆ　Ｆの３方向電磁切換弁の内部また
は外部にチェック弁を設け、位置決めされている場合は
、両方の３方向電磁切換弁をＯＮ状態とし、負荷スプリ
ングとチェック弁の作用で中間位置に停止させることが
できるピストンシリンダ装置の位置決め精度を良くする
ための制御回路として、フィードバック位置センサかち
得られる現在値と指令値との偏差に比例したＯＦＦ時間
のパルスを電磁切換弁に与える方法があり、その例とし
て実開昭６３−１８７７０３号公報に示ず方法がある。

（発明が解決しようとする課題） 偏差に比例したＯＦＦ時間のパルスを電磁切換弁に与え
る方法においては以下の課題がある。

（１）ピストンシリンダ装置の位置決めにＯＮ／ＯＦＦ
電磁弁を使用する目的としては、加工精度がサーボ弁や
電磁比例弁程には要求されず安価に製作できるというこ
とがあり、この条件を残す限りにおいては、パルスに対
する個々の電磁切換弁の作動具合いのバラツキの大きい
ものである。

また、ｆ、磁切換弁の可動鉄心とガイド間の摺動抵抗や
シリンダとピストン間のシールによる摺動抵抗等がある
ため一定のＯＦＦ時間のパルスを同一の電磁切換弁に与
えた場合においても電磁切換弁の作動具合いやチェック
弁およびピストンの動きに大きな差が足られる場合があ
る。それから］１１然のこととして、切換回数、摺動回
数が増加すれば経年変化という形で電磁切換弁の作動誌
音いやピストンの動きに差が出てくる。

これらの機差や経年変化が位置決め精度に及ばず影響を
少なくする方法として偏差に対する・パルスの０ドＦ時
間の変化率を太きぐすることも考えられるが、このよう
にすると偏差−パルス幅変換の行える比例領域が少なく
なるために、何かの原因で行き過ぎが生じた場合やＯＮ
／ＯＦＦ電磁弁の特性のバラツキによりハンチングをお
こす恐れが出て・くる。

（２）本考案に関するビストンシリンタ装置は、それぞ
れの圧力室に接続された２個のＯＮ　／　ＯＦＩ？の３
方向電磁切換弁の内部または外部にチエ・ツク弁を設け
、位置決めされている場合は両方の３方向電磁切換弁を
ＯＮ状態とし、負荷スプリングとチェック弁の作用で中
間位置に停止させることができるものである。

ピストンを移動さぜる場合は進行方向の圧力室に接続さ
れた３方向電磁切換弁をＯｌ”　Ｆとすることで圧力室
の圧力をタンク圧とし、引っ張る、１うにビス！・ンを
移動するものであるが、第１図のようにスプリング力に
対抗して進む場合と第２目のようにスプリング力に加勢
されて進む場合の大きく異なる２つの制御形態が存在す
る。

スプリング力に対抗して進む場合は、ＯＦＦする電磁切
換弁が充分に切換わっでいないと移動しないのに対して
、スプリング力に加勢されてｊｌむ場合は、ＯＦＦする
電磁切換弁が充分に切換わっている必要はなく、電磁切
換弁の切換え過渡状態にて、圧力室の圧油がタンク１ｎ
ｔｌＩに漏れるだけで移動を開始する。

そこで、実開昭６３−１８７７０３号公報に示す回路で
の偏差に対するパルスのＯＮ時間比率（ＯＮデユーティ
）の変化を書換えてみると第６国のように表すことかで
きる。

スプリング力に対抗し°〔進む場合は、土としてＡの部
分、スフリングＪ１に加勢されて進む場合は、主として
Ｂの部分を使用することになる。

不感帯を越えた直後のパルスのＯＮ時間比率を小さくす
るか、パルスのＯＦ　Ｆ時間そのものを長くすれば（パ
ルスの周期を長くする等）、不感帯を越えた直後のパル
スのＯＮ時間比率でいずれの方向にも移動するが、パル
スのＯＮ時間比率か小さくなりすぎると電磁切換弁の１
ランジヤが完全に戻りきってしまうと共に、コイルのイ
〉′ダクタンスに蓄積されていた電磁エネルギーも完全
に放出されてしまうため電磁切換弁のＯＮおくれ時間の
改善ができな・くなる３ このため、スプリング力に加勢されて進むＪＪ向では、
不感帯内での位置停止ができなくなりハンチング状態と
なる。

そこで、ハンチング状態にならないように余ｔ１１をみ
て、不感帯を越えた直ｔ４ｋ＜Ｃ点）のパルスのＯＮ時
間比率を大きくすると、第７図のＨの部分が実質上の不
感帯となり不感帯幅が拡大される、。

しかし従来の方法では、電＆！Ｊ、　Ｌ７Ｊ　ＪＩＡ弁
の電気的特性のバラツＡ・や電源電圧変動及び油温の変
動を考慮した上で５上記２つの異なる制御状態について
バランスのとれた最小０１”　にパルス幅及びパルス周
期を選択することは困難であった。

一方、−Ｚ二に対するパルスのＯｌンｔ；　ｕ、′７間
比重、：ａ１変化率またはＯＮ時間比率の変化率、つま
りザボゲインについて考えてみると、スプリング力に対
抗し°ζ進む場すは、電磁切換弁が完全にＯＦ　Ｆ状態
になるまでにしないとピストンが移動しないため、次に
偏差が０°°になった時にＯＮ状態にして停止させよう
としても、電磁コイルのインダクタンスにより充分なコ
イル電流が直ちに流れないため、直ちに停止することが
できず行き過ぎを生じる。

次に、この１）き過ぎをｆ’ｉｌｉ正するために、スプ
リング力に加勢されて進む方向の電磁切換弁をＯＦドに
するが、この時、電磁切換弁を完全に０１・゛［パする
状態までにすると同様に電磁コイルのインダクタンスに
より直ちに停止することができずハンチング状態になる
ので、スプリング力に対抗し、て進む場合に生じた行き
過ぎ状態においても、スプリング力に加勢されて進む方
向の電磁切換弁には、完全にＯＦｌｌ”状態になること
のないパルス電圧が印加されている＜１要がある。

このため、偏差にｂｆするパルスのＯトド時間比率の変
化率、つまりサーボゲインもそれ程大きくすることがで
きない。

このようにサーボゲインを大きくすることができない上
に、個々の電磁切換弁の応答おくれのバラツキが大きい
ために、応答性の悪い電磁弁で制御されるビスＩ〜ンシ
リンタ装置においては、より一層実質上の不感帯が大き
くなるものであ−）た。

従来の偏差−パルス幅変調という思考においてピストン
シリンダ装置の位置決めも°１度を良くしようとすると
、パルスに比例するか、電流に比例するかの違いだけで
電磁比例弁やサーボ弁と同様の性能か必要になる。

（３）商業電力からの誘導ノイズ等の定常的な外乱か、
ジョイステック等の指令装置からの指令信号線やフィー
１ζバツク位置センサからのフィードバック信号線及び
制御装置に入力された場合、この誘導ノイズに同期して
ピストンシリンダ装置のピストンが振動することがある
ため、制御装置の；１−懸帯の大きさは、この誘導ノイ
ズの大きさより大きな値に設定する必要がある。

しかしながら誘導ノイズの大きさは、指１７信号線やフ
ィードバック信号線の長さベコ商業電力線からの距離、
シールド処理の有無及び処理方法など、つまり制御装置
の回路構成以外の要因により決まる場合が多い。

つまり、通常想定できる誘導ノイズが入力された場合に
おいてもピストンシリンダ装置のビス）・ンが振動しな
いように制御装置の不感帯の大きさを設定するならば、
誘導ノイズが入力されないように充分注意した場合に比
較して大きな不感帯が！ｇ・要となる。

発明の課題は、従来の偏差−パルス幅変＝１１４という
思考とは異なる制御方法を採用することで個々の電磁切
換弁の応答おくれ時間のバラツキをビストンシリンタ゛
装置の位置決め精度に影響させず、オペレータにははと
んと！みしない程度において、ジョイステックを操作し
た後のピストンシリンダ装置の応答時間に影響するよう
にしたじストンシリンダ装置の位置決め制御回路を提供
することにある。

つまり、建設Ｕ匁械の遠隔操作に使用する電磁マルチバ
ルブのスフ゛−ルの動きに要求されることを省えてみる
と、まず、オペレータがブームやアームを上下いずれか
の方向に動かそうとしてジョイステックを操作する。

スタート時と停止時はブームやアームのシリンダが低速
で動くように、中間では中速から高速で動くようにバケ
ッ１へやフックの先端等の動きを見ながらジョイステッ
クを操作する。

このようなことから、ブーム゛やアームの速度の分解能
、つまり電磁マルチバルブに取付けたピストンシリンダ
装置の位置決め精度はオペレータがジョイステックを操
作した時に操作できる指令信号の分解能と同等まで要求
されるのに対して、ジョイステックを操作した後オペレ
ータが希望するブームやアームのシリンダ速度になるま
では、オペレータが目で見て判断しジョイステックによ
り修１１・、する程度の時間ま／こは、これ１゛、の１
グ；ｆｌを１−１、ごときに異和感を感じない程度の遅
れがあっても良いと言える。

この時間は一般的に０．２〜０．３秒程度と言われてい
る。

４、課題を解決するための手段 このため本発明は、ピストンシリンダ装置に備えられ、
それぞれの圧力室に接続された２個の０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ
の３方向電磁切換弁の内部または外部にチェック弁を設
け、位置決めされている場合は両方の３方向電磁切換弁
をＯＮ状！ぷとし、チエ・ツク弁の作用で中間位置に停
止させることができるピストンシリンダ装置の位置決め
制御回路において、前記ピストンの位置を指示する指令
装置と、前記ピストンの位置を検出するフィードバック
センサと、前記指令装置からの指令信号と、前記−、ア
イ−ドパツクセンサからのフィードバック信号との差を
検出する偏差検出回路と前記鋼差検出回ν２の出力信号
に基づき、前記ピストンを保持し枝番−）るかまたは、
いずれかの方向に移動するかを判断するｑｔ数または複
数の比較回路と、前記比較回路の出力信号に基づき電磁
切換弁をＯＮにする方向には急速に充電または放電し、
ＯＦｌ・゛にする方向には緩やかに放電または充電する
充放電回路と、前記充放電回路の出力電圧に比例した出
力パルスに変換する電圧−パルス幅変換回部とを備え′
（いることを特徴とするピストンシリンダ装置の位：６
決め制御回路としたものである。

（実施例） 第３図に本発明に係わる位置決め制御回路の実施例を示
す。

この制御回路は第１１’ｆｆｌの油圧回路に適用される
ものである。

第３図において符号５１は、第１図でフィードバックセ
ンサ５１として示されたフィードバック用位置センサと
しての作用を有する差動！・ランスであり、差動トラン
ス５１は、ピストンに直結されたコア５０１の位置変化
にまりのピストン位置を検出する。

差動トランス５１の出力は検波回＆１８５３によってピ
ストンのストロークに比例した直流電圧に変換され、次
段の偏差検出回路５４に入力される９偏差検出回路５４
は、ジョイステック５２からの指令電圧と差動ｌ・ラン
ス５１からのフィードバック電圧との差を出力する。

符号５１６は、センタ電圧′Ａ整用の半固定１り変抵抗
器である。

符号５０は比較回路であり、１騙差検出回路５４の出力
電圧により、との電磁切換弁をＯＦ　Ｆに−するかとい
う論理判断機能を有する。

比較回路５６の出力側には、Ｃ−Ｍ　ＯＳインバータ５
１８　５２０（（列えは°モトローラ１に２Ｍ（：１４
０６９　）を設けているが、これは、比較器としてｒ・
Ｅ　ＩＩＩ　している演算増幅器の出力振幅を大きく、
かつ対称にするために、また電流制限機能に注目して設
けたものであるが、必ずしも必要とはしないものである
。

符号５７は、ダイオード５０２　５０３の作用によりＯ
Ｎにする方向には急、速に充電し、ＯＦ　Ｆにり゛る方
向には緩やかに放電する充放電回路である。

ｎ号５０４　５０５は、充放電用コンデン→１てあり、
符号’５０６　５０７は放電抵抗である、符号６０は公
知の三角波発振回部であり、この回路より経過時間に比
例して上昇および下降を縁り返す三角波の出力電圧がｉ
′、１られる。

符号５８は前記充放電回路の出力電圧に比例した出力パ
ルスに変換する　電圧−パルス幅変換回路であり、前記
三角波発振回Ｉｆｆ　６　（ｌの出力電圧と前記充放電
回路の出力電圧とを比較することで電圧−パルス幅変換
を行−）でいる。

ｎ号５５は、ジョイステック５２が操作されていないこ
とを検出し、偏差検出回路５４の出力電圧に無関係に両
方の３方向電磁ＬＩＪ換弁をＯＦ　＋−’にするジョイ
ステック５２の不感帯検出回路であり、この出力は、Ｃ
−ＭＯＳゲート回ＦＩＦ１（例えばモトローラ社ＭＣ１
４０８１）で梢成されるスイッチ回路５９に入力される
。

符号６１は、スイッチ回路５９から出力される電圧パル
スを電磁切換弁の切換えができる程度の電圧および電流
のパルスにするドライブ回路である。

符号５１０．５１２は、電磁切換弁５１３５１４をＯＦ
Ｆした時に発生ずるサージ電圧によりパワートランジス
タ５０９５１１が耐電圧を越えて破損されるのを防止す
るサージ吸収器である。

ここで第１図のピストンシリンダ装置を接続した場合の
回路の動作を見ることにする。

なお、電磁切換弁のＯＮおくれ時間を１　Ｏｎｔ　ｓｅ
ｃ、電磁切換弁のＯＦ　Ｉ”おくれ時間および電磁コイ
ルの電磁エネルギーがサージ吸収器に完全に吸収されて
しまうまでの時間を２　ｍ　ｓ　ｅ　ｃと仮定する。

いま第１図のピストンシリンダ装置に接続された両方の
電磁切換弁がＯＮ状態にあり、ピストンが中間の位置に
保持されているものとする。　ジョイステック５２が操
作されて指令電圧が変化し、偏差検出回路５４の出°力
が＋６．１■以上番こなると比較器５１７の出力が“１
”になり、インノ（−タ５１８の出力が“０”になる、
もう一方の比較器５１９の出力は“０”の状態のままで
あり、インバータ５２０の出力もｌ”の状態を維持する
。

一方、偏差検出回路５４の出力が＋５．９ＶＩＪ。

下になると比較器５１９の出力が“１”になり。

インバータ５２０の出゛力が“０”になる、もう−方の
比較器５１７の出力は“０”の状態σ〕ままであり、イ
ンバータ５１８の出力も“１”の状態を保持する。

また、偏差検出回路５４の出力が＋５．９ｖ・〜＋６．
ＩＶの間であれば１両方のインノ（−夕５１８５２０の
出力は“１“の状態を保持する。

この間が偏差検出回路５４の不感帯の幅となる。

インバータの出力が“０”になった方の充放電回路のコ
ンデンサ５０４または５０５σ）電荷６ｉ放電抵抗５０
６または５０７により放電され、コンデンサ５０４また
は５０５の電圧は第５図のように時間と共に下降する曲
線を描く。

回路定数として、充放電回路の充電時間の時定数は０．
１＋ｎ５ｅｃ、放電時間の時定数は２００ＩＩＩ　Ｓ　
ｅ　Ｃ、また、放電開始後、電磁切換弁にノ旬レス電圧
が印加されるまでのおくれ時間は、５０　ｍ５ｅｃに設
定されているものと仮定する。

逆に、以上の仮定に基づき、回路の電源電圧を１２Ｖ、
ダイオード５０２　５０３での電圧ドロップを０．６Ｖ
として三角波発振回路６０の出力電圧の振幅を求めれば
、３．１２Ｖ〜８．８８Ｖとなる。

ここでは、１２Ｖ／２＝６Ｖに対して対称の電圧にして
いるが、対称にこだわるよりは、放電開始後、電磁切換
弁にパルス電圧が印加されるまでのおくれ時間を２５　
ｍ　ｓ　ｅ　ｃ程度まで短縮し、なるべく放電時間の時
定数を長くとれるようにした方が良い。

第５図の斜線で示した部分は、前記仮定に基づき後段の
電圧−パルス幅変換でパルス幅変調されるコンデンサ５
０４または５０５の電圧範囲を示している。

つまり、第５図においては、８．８８Ｖ以上でパルスの
ＯＮ時間比率１００％（連続ＯＮ）、３゜１２Ｖ以下で
パルスのＯＮ時間比率θ％（連続０ＦＦ）になり、その
間ではパルスのＯＮ時間比率が電圧に比例する。

このことは、第５図の斜線内の時間と共に変わる電圧曲
線の電圧値がパルスのＯＮ時間比率を示していると言え
る。

偏差検出回路５４の出力が＋５．９Ｖ〜＋６゜１■の間
にならない限り、時間と共にパルスのＯＮ時間比率が下
がっていくこと、電磁切換弁のＯＦ　Ｆおくれ時間に比
較してパルスのＯＮ時間比率の変化が充分縁やかである
ことから、コンデンサ５０４または５０５の電圧値が第
５図の斜線内にある間に必ず偏差値の補正が行われるこ
とになる。

ピストンが負荷スプリングに加勢されて進む場合は、第
５図の斜線の上の方で、ピストンが負荷スプリングに対
抗して進む場合は中央部から下の方で、ピストンが移動
することになる。

ピストンが移動することで　フィードバックセンサから
のフィードバック信号が変化し、偏差検出［［ｌ５５４
（７）出力が、＋５．９Ｖ　〜＋６．３Ｖ４．ｍなると
同時に、ダイオード５０２または５０３を通して、急速
にコンデンサ５０４または５０５に電荷が充電され、出
力パルスは連続ＯＮの状態になる。

より高速化する方法として、（ニー　Ｍ　ＯＳインバー
タ５１８　５２０を使用せずオープンコレクタ出力の比
較器の出力端子を比較的抵抗値の低い抵抗でプルアップ
したものを使用する、比較器として使用している演算増
幅器５１７　５１９で直接充電する、オーブンコレクタ
出力の比較器の出力でコンデンサ５０４または５０５を
放電する構成とし、コンデンサ５（Ｊ４または５０５の
電圧値が低くなった時に連続ＯＮとし偏差検出回路５４
の出力が不感帯の幅を越えた時にコンデンサ５０４また
は５０５を充電する方法がある。

ただし各場合につき、比較器の極性、比較器のドライブ
電流、三角波発振回路６０の出力電圧の振幅および平均
値、ダイオード５（１２５０３の極性に注意する必要が
ある。

両方の電磁切換弁５１３　５１４をＯＮ状態にしても、
ピストンを不恐帯内で停止することができず、ｔｊき過
ぎが生じて、補正をしようとした場合、今度は反対側の
コンデンサ５０５または５０４の放電を開始することに
なるが、前記仮定に１．（づき５０　ｍ　ｓ　ｅ　ｃの
間の出力パルスは連続ＯＮの状態である。

電磁切換弁のＯＮおくれ時間がｌ　Ｏｍ　ｓ　（・（・
であるとの仮定によれば、＠、磁切切換弁５１３５１４
がＯＦ　Ｆになっている時の状態によらず、電１社切換
弁５１３　５１４は完全なｏ　Ｎ状態となる。

その後　電磁切換弁５１３または５１１１がパルス幅制
御され偏差を補正することになる。

このことは、ピストンが電荷スプリングに加勢されて圧
力室の圧油がタンク側に漏れるたけでピストンが移動す
る状態にて位置決め可能な不感帯幅まで不感帯幅を小さ
・くできるということである。

このような状態では、電磁切換弁もＯＮ状態に近い状態
であり、直ちにＯＮ状態に切換え可能であり、チェック
弁も作動しないので安定に位置決めしやすい。

ただしピストンの移動速度からみると、ｆ（荷スプリン
グに対抗して進む場合に比較して速いので。

条件によっては位置決めしにくい場合もでてくる。

いずれにしても１本考案による位置決め制御Ｊｌ力式は
、位置決めしやすい方法で位置決めしてくれる。

次に外乱として商業電ｊＪ線から誘導ノーｆズが制御器
ｎ人っ°ζきた場合について考えてみることにする。

商業電力線の周波数を５０ヘルツとずれは、その周期は
２０川ｓｅｃとなる。

偏差検出回路５４は本来の鋼差値に誘導ノイズを重畳し
た信号を出力する。

この電圧がトロ、］ｖ以下になればコンデンサ５０４を
瞬時に充電し、また　＋５，９Ｖ以上となればコンデン
サ５０５を瞬時に充電する。

反対に、この電圧が＋６．ＩＶジノ、上になればコンデ
ンサ５０４は放電を開ｌ１ｌｔシ、また　−１−５，９
Ｖ以下となればコンデンサ５０５は放電を開始する。

このように放電もするが、前記仮定によれば、放電１１
ｊ１始挟５０川５ｅ（−経過しないとパルス幅制御され
ないのに比較して、誘尋ノイスは２０　ｍ　ｓｅｃごと
にコンデンサ５０４　５０５を充電するように作用する
ため、誘導ノイズの振幅外たり実質上、不感帯幅が拡大
されることになる。

第４図に本発明の請求範囲　第２項に関４−る制御回路
の実施例を示ず９ 第３図に重複する差動ｌ・ランスお、ＬＯ″検波回路、
ジ・ｌイスチックの不恐帯検出回路、電！ｔ１１ＬＪＪ
換弁およびドライブ回路は省略しζいる。

符号６０４は指令電圧入力端子、１１号６０３はフィー
ドバック電圧入力端子である。

符号６０１はセンタ電圧調整用の半固定１１変抵抗器、
符号６０７は演算増幅器を使用した比Ｉ鮫器、符号６０
８　６０９　６１０はＣ−ＭＯＳインバ−タ回路、符号
６１１　６１２は第３図と同じ急速に充電するためのダ
イオード、符号６１３６１４は第３図と同じ充放電用コ
ンデンサ、符号６１５　６１６は第３図と同し放電抵抗
、符号６１７６１８は第３図と同じ電圧−パルス幅変換
回路、符号６１９　６２０は第３図と同じジョイステッ
クが操作されていないことを示す信号により両方の３方
向電磁切換弁をＯＦ　ｌ？にするＣ−Ｍ　ＯＳゲート回
！Ｉδである５ 符号６０は直流（ａ号では“１°°になることのない交
流成分検出のための回路であり比較器６０７の出力が振
動する点を発光ダイオード６２３で確認することでセン
タ電圧調整用の半固定可変抵抗器６０１を調整するため
のものである。

符号６０４はＣ−Ｍ　ＯＳ−インバータ回路でありジョ
イステックの不感帯検出回路のＣ＞＋ｉゲート６２４の
出力が０”つまり、電磁切換弁ｌ＼の出力を禁止してい
る時に出力が“ｔ　”となり、ダ、イオート６２６　０
２７を通して充放電相コンー７〜ンサ６１３　６１４に
急速に充電するものである。

ジョイステックの出力電圧がジョイステックの不感帯を
越える直前では、偏差が生しているにもかかわらずゲー
ト回路６１９　　（１２０によりフィードバックループ
が形成されないため大きな偏差が残ったままになってい
る。

もし、この機能が焦い場合には、ジョ、イステ・・ツク
の出力電圧がジョイステックの不感帯を越えゲート回路
ｆ＞　１９　６２　（’）が閑じた時、−・方の電磁切
換弁にはＯＮ時間比率ｌυ０％のパルスが印加され、も
う一方の電磁切換弁にはＯＮ時間比串０％のパルスが印
加される。

そこでピストンが移動し、偏差検出回路５４の出力が１
５．９ｖ〜＋６．１■の間に入るとＯＮ時間比率Ｏ％の
電磁切換弁にＯＮ時間比率１００％のパルスを与え、ヒ
ストンを停止しようとするが、この時、電磁切換弁のＯ
ＮＪ！！れ時間とピストンの移動速度の積がそのままオ
ーバシュニドとじて表れることになる。

つまり、この回路を設けることで、ジョイステックの出
力電圧がジョイステックの不感帯を越えた直後でも両方
の電磁切換弁をＯＮ状態にしてからパルス幅制御ができ
るようになり、電磁マルナ弁の切換ショックの低減も期
待できる。

この回路は第３図に示してないが、第３し１にら適用す
れば同様の効果が得られる。符号６２８は電圧−パルス
幅変換のための光放電波形発生回路であり、これは、−
船釣に方形波発振回２δとして知１７．れているもので
ある。ここで発振回路の組成を変更したのは、部品点数
を少なくするため゛（あり、ピストンシリンダ装：任−
軸に−ノき一−−−）の制御回路を設４する場合に有利
となる。

ここで注意をしなければならないのは、第一１　Ｃ４の
回り３そのものでは両方の電磁切換４＋”をＯＮ状！Ｊ
にしてピストンを保持しているような安定点を持たない
ため微小な振動をすることである。

−ノより、この回路は、もともと商業電力線からの誘導
ノイズ等の周期的な外乱を期待しＣいるものであり、こ
のような適当な外乱が得られない場合は、比較器６０７
を第３図のような不感帯を持つウィンドコンパレータと
するが、第３図に示す差動トランスのローパスフィルタ
のカットオフ周波数を高くするなどして、差動トランス
の励磁電流波形（第３図の符号５１５）が適当に漏れる
ようにすることが必要である。

（発明の効果） 本発明による制御回路を使用した場合、従来の偏差−パ
ルス幅変換方法のように、ある一定の偏差が残ってしま
うために長時間にわたって電磁切換弁にパルス電圧を与
えているが、ピストンが移動しないということはありえ
ないので、電磁切換弁ドライブ回路のパワートランジス
タやサージ吸収器の員担が軽くなり信頼性が向上した。

また、電磁切換弁からパルス電圧による異音が発生ずる
可能性も減少する。

それから、外乱ノイズを見込んだ制御上の不感帯幅をあ
らかじめ回路に組み込んでおく必要が無くなり、回銘楕
成上の不感帯幅を小さくすることができた。

同様に、フィードパ・ツクセンサに差動トランスを使用
した場合、従来の偏差−パルス幅変換方法の場合には、
励磁波形のリップルが制御回路の不感帯の幅より小さく
ないといけないので、制御回路の不感帯を小さくしよう
とすると、まず検波回路のフィルタのカットオフ周波数
を下げるなどしてフィルタを強化する必要があった。

しかし−船釣にはフィルタを強化するとフィードバック
信号の位相おくれが大きくなり、ピストンの行き過ぎ量
が大きくなる。

本発明による制御回路では励磁波形のリップル分だけ不
感帯の幅が自動的に大きくなるため、リップル分に対し
てひどく神経質になることもな・＜。

フィルタのカットオフ周波数を高めにし、フィードバッ
ク信号の位相おくれを小さくすることができる。

このことにより、しステリシスが小さく分解能の良い制
９Ｆ回ｌａが構成できた。

例えば第３図に示す回路では、限界性能でなく、量産時
を考えて不感帯の幅に余裕を持たせた場合でも、±６Ｉ
Ｉロｎストロークの電磁マルチ弁に適用してヒステリシ
ス幅および分解能０．１ｎ目１１が達成できた。

回路を構成する部品点数でも、従来の回路に比較して、
少し多い程度でありなか・ら高性能な制御回路が構成で
きた。

また、従来と同様に特殊な部品を使用していないので、
ハイブリッｔ−Ｉ　Ｃ化にも適しており、マイクロコン
ピュータを使用した制御回路と比較しても充分安価に構
成できるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本発明のピストンシリンダ装置の位
置決め制御回路が使用されるそれぞれ異なる油圧回路図
、第３図及び第４図はそれぞれ本発明の実施例回路を示
す。 第５図は、第３図に示す回路の作動を示すタイムチャー
ト。 第６図及び第７図は従来のピストンシリンダ装置の位置
決め制御回路の作動を説明するタイムチャートをそれぞ
れ示す。 ５１・・・・差動トランス（フィードバックセンザ）５
２・・・・ジョイステック（指や装置）５４・・・・偏
差値検出回路 ５６・・・・比較回路 ５７・・・・充放電回路 ５８・・・・電圧−パルス幅変換回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストンシリンダ装置に備えられ、それぞれの圧
   力室に接続された２個のＯＮ／ＯＦＦの３方向電磁切換
   弁の内部または外部にチェック弁を設け、位置決めされ
   ている場合は、両方の３方向電磁切換弁をＯＮ状態とし
   、チェック弁の作用で中間位置に停止させることができ
   るピストンシリンダ装置の位置決め制御回路において、
   前記ピストンの位置を指示する指令装置と、前記ピスト
   ンの位置を検出するフィードバックセンサと、前記指令
   装置からの指令信号と、前記フィードバックセンサから
   のフィードバック信号との差を検出する偏差検出回路と
   前記偏差検出回路の出力信号に基づき、前記ピストンを
   保持し続けるかまたは、いずれかの方向に移動するかを
   判断する単数または複数の比較回路と、前記比較回路の
   出力信号に基づき電磁切換弁をＯＮにする方向には急速
   に充電または放電し、ＯＦＦにする方向には緩やかに放
   電または充電する充放電回路と、前記充放電回路の出力
   電圧に比例した出力パルスに変換する電圧−パルス幅変
   換回路とを備えていることを特徴とするピストンシリン
   ダ装置の位置決め制御回路。
2. （２）請求項第１項のピストンシリンダ装置の位置決め
   制御回路において、前記偏差検出回路を設けず、前記単
   数または複数の比較回路に前記フィードバック信号と前
   記指令信号を直接に入力するようにしたことを特徴とす
   るピストンシリンダ装置の位置決め制御回路。