JPH0447164B2 - - Google Patents
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- JPH0447164B2 JPH0447164B2 JP59159942A JP15994284A JPH0447164B2 JP H0447164 B2 JPH0447164 B2 JP H0447164B2 JP 59159942 A JP59159942 A JP 59159942A JP 15994284 A JP15994284 A JP 15994284A JP H0447164 B2 JPH0447164 B2 JP H0447164B2
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- modulation
- circuit
- signal
- solenoid valve
- solenoid
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Servomotors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、各種作動流体の流量制御に用いられ
る電磁弁の駆動制御装置に関する。
る電磁弁の駆動制御装置に関する。
第６図に、油圧シリンダの位置制御に電磁弁を
２個用いた例を示す。位置指令Pcが与えられる
と、この位置指令Pcと位置検出器（差動トラン
ス、ポテンシヨメータ等）１からのフイードバツ
ク検出信号Pfとが加算演算により比較され、その
偏差信号Pdが制御回路２に入力される。制御回
路２は偏差信号Pdをゼロに修正すべく駆動制御
信号を各電磁弁３，４のソレノイド５，６に出力
し、圧油の流量を制御する。第６図において７は
油圧源、８はタンクを示している。
２個用いた例を示す。位置指令Pcが与えられる
と、この位置指令Pcと位置検出器（差動トラン
ス、ポテンシヨメータ等）１からのフイードバツ
ク検出信号Pfとが加算演算により比較され、その
偏差信号Pdが制御回路２に入力される。制御回
路２は偏差信号Pdをゼロに修正すべく駆動制御
信号を各電磁弁３，４のソレノイド５，６に出力
し、圧油の流量を制御する。第６図において７は
油圧源、８はタンクを示している。
次に第７図に制御回路２の内部構成をブロツク
図で示す。第７図において、偏差信号Pdはソレ
ノイド選択回路９および絶対値回路１０に入力さ
れる。ソレノイド選択回路９は第６図の場合に２
個の電磁弁３，４を用いていることから制御すべ
きソレノイドを選択するためのものであつて、電
磁弁自身の制御に直接関係するものではない。絶
対値回路１０は偏差信号Pdが正か負にかかわら
ず、その絶対値を取出すためのものである。取出
された絶対値信号はパルス幅変調（PWM）回路
１１に入力され、その絶対値に対応するパルス幅
の制御信号に変調される。このPWM変調方式を
用いるのは弁の開度調節を円滑に行うためであ
る。さて、PWM変調信号はソレノイド駆動回路
１２に入力され、ソレノイド選択回路９からの選
択信号によつて選ばれたソレノイド５または６を
駆動する。このソレノイド５または６によつて発
生した電磁力により弁体（図示せず。）が吸引さ
れ、所定の開度となつて流体を通す。
図で示す。第７図において、偏差信号Pdはソレ
ノイド選択回路９および絶対値回路１０に入力さ
れる。ソレノイド選択回路９は第６図の場合に２
個の電磁弁３，４を用いていることから制御すべ
きソレノイドを選択するためのものであつて、電
磁弁自身の制御に直接関係するものではない。絶
対値回路１０は偏差信号Pdが正か負にかかわら
ず、その絶対値を取出すためのものである。取出
された絶対値信号はパルス幅変調（PWM）回路
１１に入力され、その絶対値に対応するパルス幅
の制御信号に変調される。このPWM変調方式を
用いるのは弁の開度調節を円滑に行うためであ
る。さて、PWM変調信号はソレノイド駆動回路
１２に入力され、ソレノイド選択回路９からの選
択信号によつて選ばれたソレノイド５または６を
駆動する。このソレノイド５または６によつて発
生した電磁力により弁体（図示せず。）が吸引さ
れ、所定の開度となつて流体を通す。
以上のPWM変調方式を用いた電磁弁の駆動制
御回路における電磁弁単体でみたPWM変調率Ｍ
（％）と通過流量Ｑ（／min）の特性を第８図に
示す。第８図において、変調率Ｍの小さな領域
（例えば、０〜20（％））では電磁弁の作動遅れに
より生ずる流量Ｑがゼロとなる領域ａと、変調率
Ｍに対して流量Ｑが正比例する領域ｂと、変調率
Ｍの大きな領域（例えば、80〜100（％））で電磁
弁の戻り遅れにより生ずる流量Ｑが飽和する領域
Ｃとに大別することができる。
御回路における電磁弁単体でみたPWM変調率Ｍ
（％）と通過流量Ｑ（／min）の特性を第８図に
示す。第８図において、変調率Ｍの小さな領域
（例えば、０〜20（％））では電磁弁の作動遅れに
より生ずる流量Ｑがゼロとなる領域ａと、変調率
Ｍに対して流量Ｑが正比例する領域ｂと、変調率
Ｍの大きな領域（例えば、80〜100（％））で電磁
弁の戻り遅れにより生ずる流量Ｑが飽和する領域
Ｃとに大別することができる。
このような特性下において、指令信号Pcと位置
検出信号Pfから算出される偏差信号Pdの正か負か
により電磁弁３または４を選択し、偏差信号Pd
の大きさ（絶対値）に応じて変調周波数の一周期
単位でONパルスの時間の比率（デユーテイ比）
を制御する。ここで、偏差信号Pdと変調率Ｍの
特性を第９図に示す。
検出信号Pfから算出される偏差信号Pdの正か負か
により電磁弁３または４を選択し、偏差信号Pd
の大きさ（絶対値）に応じて変調周波数の一周期
単位でONパルスの時間の比率（デユーテイ比）
を制御する。ここで、偏差信号Pdと変調率Ｍの
特性を第９図に示す。
いま、現位置より大きく離れた位置への移動指
令信号が出力されると、偏差信号Pdは大きくな
り、変調率100（％）でシリンダの作動が行なわれ
ることとなる。シリンダの作動に伴なつて位置検
出信号Pfが順次目標値（指令値Pc）に接近し、偏
差信号Pdが小さくなるので変調率Ｍも次第に小
さくなりやがて目標値に達する。なお、目標位置
においてもシリンダの中立点へのスプリングの復
帰力に対抗するための流量が必要なため、偏差信
号Pdはゼロとはならず、他方の電磁弁はシステ
ムが要求する最小の変調率で開閉動作が行なわれ
ている。
令信号が出力されると、偏差信号Pdは大きくな
り、変調率100（％）でシリンダの作動が行なわれ
ることとなる。シリンダの作動に伴なつて位置検
出信号Pfが順次目標値（指令値Pc）に接近し、偏
差信号Pdが小さくなるので変調率Ｍも次第に小
さくなりやがて目標値に達する。なお、目標位置
においてもシリンダの中立点へのスプリングの復
帰力に対抗するための流量が必要なため、偏差信
号Pdはゼロとはならず、他方の電磁弁はシステ
ムが要求する最小の変調率で開閉動作が行なわれ
ている。
以上のPWM変調方式を用いた制御回路では、
電磁弁の戻り遅れにより、変調率80〜100（％）に
おいて流量Ｑが飽和してしまう。この飽和領域Ｃ
ではシリンダが一定の速度で駆動されるものの、
電磁弁のソレノイドへの制御信号が100％変調率
の成分を含み、100％変調率は一周期に亘つて通
電し放しということであり、ソレノイドに熱的負
担が加わる。そのため、電磁弁の高速動作のため
にソレノイドの吸引速度を高速化しようとする場
合の制約となる。
電磁弁の戻り遅れにより、変調率80〜100（％）に
おいて流量Ｑが飽和してしまう。この飽和領域Ｃ
ではシリンダが一定の速度で駆動されるものの、
電磁弁のソレノイドへの制御信号が100％変調率
の成分を含み、100％変調率は一周期に亘つて通
電し放しということであり、ソレノイドに熱的負
担が加わる。そのため、電磁弁の高速動作のため
にソレノイドの吸引速度を高速化しようとする場
合の制約となる。
上記問題点を解決するために本発明は、弁開度
指令信号と弁開度検出信号との偏差信号をパルス
幅変調して電磁弁の弁開度を制御する電磁弁の駆
動制御装置において、該装置は、弁開度指令信号
と弁開度検出信号との偏差信号を所定値以下に制
限するリミツタ回路と、該リミツタ回路の出力信
号をPWM変調するPWM変調回路と、該PWM
変調回路の出力信号に基づいて電磁弁を駆動する
駆動回路とを有し、前記リミツタ回路は、前記パ
ルス幅変調の変調率に対する前記電磁弁の通過流
量の特性上における前記流量値の飽和領域の開始
点で前記PWM変調回路の変調率が最大となるよ
うに前記偏差信号の前記所定値が設定されると共
に、前記PWM変調回路は、変調周波数が高くか
つパルス高が高く設定されることを特徴とする。
すなわち、変調率一流量特性において100％変調
率（連続通電）と同等の流量値が得られる飽和領
域Ｃの開始点での変調率がその最大値となるよう
にPWM変調回路の入力信号を制限するリミツタ
回路を設け、それに見合うようにPWM変調回路
の変調周波数及びパルス高を高くすることにより
ソレノイド、したがつて電磁弁の応答性を改善し
たものである。
指令信号と弁開度検出信号との偏差信号をパルス
幅変調して電磁弁の弁開度を制御する電磁弁の駆
動制御装置において、該装置は、弁開度指令信号
と弁開度検出信号との偏差信号を所定値以下に制
限するリミツタ回路と、該リミツタ回路の出力信
号をPWM変調するPWM変調回路と、該PWM
変調回路の出力信号に基づいて電磁弁を駆動する
駆動回路とを有し、前記リミツタ回路は、前記パ
ルス幅変調の変調率に対する前記電磁弁の通過流
量の特性上における前記流量値の飽和領域の開始
点で前記PWM変調回路の変調率が最大となるよ
うに前記偏差信号の前記所定値が設定されると共
に、前記PWM変調回路は、変調周波数が高くか
つパルス高が高く設定されることを特徴とする。
すなわち、変調率一流量特性において100％変調
率（連続通電）と同等の流量値が得られる飽和領
域Ｃの開始点での変調率がその最大値となるよう
にPWM変調回路の入力信号を制限するリミツタ
回路を設け、それに見合うようにPWM変調回路
の変調周波数及びパルス高を高くすることにより
ソレノイド、したがつて電磁弁の応答性を改善し
たものである。
上述の如く構成することにより、偏差信号に対
する変調率特性を上記開始点を最大制御範囲とし
て制限することとなり、ソレノイドに対する印加
電圧を連続定格時の値ではなく、制限値での変調
率の作動周期に見合つた大きさに増加させること
が可能となり、印加電圧の増加はソレノイドの通
電電流の立上りを急峻にすることを意味するから
応答性を向上させることができるものである。
する変調率特性を上記開始点を最大制御範囲とし
て制限することとなり、ソレノイドに対する印加
電圧を連続定格時の値ではなく、制限値での変調
率の作動周期に見合つた大きさに増加させること
が可能となり、印加電圧の増加はソレノイドの通
電電流の立上りを急峻にすることを意味するから
応答性を向上させることができるものである。
次に、本発明による電磁弁の駆動制御回路の実
施例を図面に基づいて説明する。
施例を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明による電磁弁の駆動制御装置の
回路図を示す。なお、第１図において第７図と同
一若しくは重複する部分には同一の符号を附して
その説明を省略する。
回路図を示す。なお、第１図において第７図と同
一若しくは重複する部分には同一の符号を附して
その説明を省略する。
第１図（本発明）と第７図（従来）とで異なる
点は、絶対値回路１０とPWM変調回路１１との
間にリミツタ回路１３を挿入し、偏差信号Pdと
変調率Ｍとの関係に制限を加えた点にある。
点は、絶対値回路１０とPWM変調回路１１との
間にリミツタ回路１３を挿入し、偏差信号Pdと
変調率Ｍとの関係に制限を加えた点にある。
第２図にリミツタ回路１３の具体例を示す。第
２図において、入出力端子１４，１５間の一方の
側には限流抵抗Ｒが直列に挿入され、電圧源＋Ｖ
に接続された定電圧ダイオードZDのカソード側
から可変抵抗VRが接地との間に接続され、その
摺動子からダイオードＤを介して出力端子１５に
出力するようになつている。このリミツタ回路１
３の入出力特性を第３図に示す。第３図ａに示す
ような入力電圧Ａが与えられると、出力端子１５
には定電圧ダイオードZDと可変抵抗VRで決まる
出力電圧Ｂが出力される。出力電圧Ｂは第３図ｂ
からわかるように波頭がクリツプされた形とな
る。このクリツプ位置すなわち制限値は可変抵抗
VRによつて適宜調整することができる。本実施
例においてはこの調整位置を第８図の飽和領域Ｃ
の開始点Mpに対応する変調率（約80％）となる
ように、入力信号である偏差信号Pdを制限する
位置とする。この場合の偏差信号Pdと変調率Ｍ
との関係を第４図に示す。第４図において、実線
が本実施例による制限特性、破線が従来の制限特
性である。
２図において、入出力端子１４，１５間の一方の
側には限流抵抗Ｒが直列に挿入され、電圧源＋Ｖ
に接続された定電圧ダイオードZDのカソード側
から可変抵抗VRが接地との間に接続され、その
摺動子からダイオードＤを介して出力端子１５に
出力するようになつている。このリミツタ回路１
３の入出力特性を第３図に示す。第３図ａに示す
ような入力電圧Ａが与えられると、出力端子１５
には定電圧ダイオードZDと可変抵抗VRで決まる
出力電圧Ｂが出力される。出力電圧Ｂは第３図ｂ
からわかるように波頭がクリツプされた形とな
る。このクリツプ位置すなわち制限値は可変抵抗
VRによつて適宜調整することができる。本実施
例においてはこの調整位置を第８図の飽和領域Ｃ
の開始点Mpに対応する変調率（約80％）となる
ように、入力信号である偏差信号Pdを制限する
位置とする。この場合の偏差信号Pdと変調率Ｍ
との関係を第４図に示す。第４図において、実線
が本実施例による制限特性、破線が従来の制限特
性である。
このように、変調率をMpの点に制限したこと
により、電磁弁のソレノイドに100％変調率の電
圧印加、すなわち連続通電が行われることを防止
できる。また、仮に制限された変調率Mpとして
も電磁弁自体第８図に示す特性を有しており、弁
の開閉動作に対しては100％変調率と同等の流量
特性を得ることができるから全く問題が生じな
い。
により、電磁弁のソレノイドに100％変調率の電
圧印加、すなわち連続通電が行われることを防止
できる。また、仮に制限された変調率Mpとして
も電磁弁自体第８図に示す特性を有しており、弁
の開閉動作に対しては100％変調率と同等の流量
特性を得ることができるから全く問題が生じな
い。
また、ソレノイドへの最大印加電圧はソレノイ
ドの熱的制限に基づき電磁弁の作動周期によつて
異なり、作動周期が短いほど大きな印加電圧を加
えることが可能となる。例えば、作動周期が1/2
となれば√２倍の印加電圧が同等の熱的条件とな
る。そして、印加電圧の増加は電流の増加であ
り、ソレノイドの吸引力が増大するからその分応
答性の向上を図ることができる。逆に、同等のシ
ステム応答性で比較した場合には、リミツタ回路
により、消費電力が小さくなることは明らかであ
る。
ドの熱的制限に基づき電磁弁の作動周期によつて
異なり、作動周期が短いほど大きな印加電圧を加
えることが可能となる。例えば、作動周期が1/2
となれば√２倍の印加電圧が同等の熱的条件とな
る。そして、印加電圧の増加は電流の増加であ
り、ソレノイドの吸引力が増大するからその分応
答性の向上を図ることができる。逆に、同等のシ
ステム応答性で比較した場合には、リミツタ回路
により、消費電力が小さくなることは明らかであ
る。
以上のことを第５図にまとめて示しておく。第
５図は変調周波数をパラメータとした変調率一流
量特性図である。この第５図におけるＸ（実線）
は変調周波数を高くした場合であり、Ｙ（破線）
は変調周波数が低い場合である。Ｙの場合には傾
きが小さく、制限変調率（つまり、飽和領域Ｃの
開始点）が高くなるが、Ｘの場合には低くなる。
これを改善するには第５図のＺで示すように変調
周波数を高くすると共に高い印加電圧を加えるよ
うに、すなわちPWM幅変調のパルス高を高くす
れば、ソレノイドの応答性が改善されて制限変調
率を低くすることができる。かくして、応答性の
改善と消費電力の低下が可能となる。
５図は変調周波数をパラメータとした変調率一流
量特性図である。この第５図におけるＸ（実線）
は変調周波数を高くした場合であり、Ｙ（破線）
は変調周波数が低い場合である。Ｙの場合には傾
きが小さく、制限変調率（つまり、飽和領域Ｃの
開始点）が高くなるが、Ｘの場合には低くなる。
これを改善するには第５図のＺで示すように変調
周波数を高くすると共に高い印加電圧を加えるよ
うに、すなわちPWM幅変調のパルス高を高くす
れば、ソレノイドの応答性が改善されて制限変調
率を低くすることができる。かくして、応答性の
改善と消費電力の低下が可能となる。
以上述べた如く、本発明によれば、電磁弁を
PWM制御する場合の応答性を改善することがで
きる。
PWM制御する場合の応答性を改善することがで
きる。
第１図は本発明による電磁弁の駆動制御装置の
実施例を示すブロツク図、第２図はリミツタ回路
の具体例を示す回路図、第３図はリミツタ回路の
入出力特性を示す説明図、第４図は偏差信号と変
調率の関係を示す説明図、第５図は変調周波数を
パラメータとする変調率と流量の関係を示す説明
図、第６図は従来の電磁弁の駆動制御装置の使用
例を示すブロツク図、第７図は従来の駆動制御装
置の構成例を示すブロツク図、第８図は電磁弁単
体の変調率に対する流量特性を示す説明図、第９
図は従来の偏差信号に対する変調率の関係を示す
説明図である。 １……位置検出器、２……制御回路、３，４…
…電磁弁、５，６……ソレノイド、１１……
PWM変調回路、１３……リミツタ回路、Pc……
位置指令、Pf……検出信号、Pd……偏差信号。
実施例を示すブロツク図、第２図はリミツタ回路
の具体例を示す回路図、第３図はリミツタ回路の
入出力特性を示す説明図、第４図は偏差信号と変
調率の関係を示す説明図、第５図は変調周波数を
パラメータとする変調率と流量の関係を示す説明
図、第６図は従来の電磁弁の駆動制御装置の使用
例を示すブロツク図、第７図は従来の駆動制御装
置の構成例を示すブロツク図、第８図は電磁弁単
体の変調率に対する流量特性を示す説明図、第９
図は従来の偏差信号に対する変調率の関係を示す
説明図である。 １……位置検出器、２……制御回路、３，４…
…電磁弁、５，６……ソレノイド、１１……
PWM変調回路、１３……リミツタ回路、Pc……
位置指令、Pf……検出信号、Pd……偏差信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 弁開度指令信号と弁開度検出信号との偏差信
号をパルス幅変調して電磁弁の弁開度を制御する
電磁弁の駆動制御装置において、該装置は、 弁開度指令信号と弁開度検出信号との偏差信号
を所定値以下に制限するリミツタ回路と、 該リミツタ回路の出力信号をPWM変調する
PWM変調回路と、 該PWM変調回路の出力信号に基づいて電磁弁
を駆動する駆動回路とを有し、 前記リミツタ回路は、前記パルス幅変調の変調
率に対する前記電磁弁の通過流量の特性上におけ
る前記流量値の飽和領域の開始点で前記PWM変
調回路の変調率が最大となるように前記偏差信号
の前記所定値が設定されると共に、前記PWM変
調回路は、変調周波数が高くかつパルス高が高く
設定されることを特徴とする電磁弁の駆動制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15994284A JPS6138279A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 電磁弁の駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15994284A JPS6138279A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 電磁弁の駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138279A JPS6138279A (ja) | 1986-02-24 |
| JPH0447164B2 true JPH0447164B2 (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=15704521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15994284A Granted JPS6138279A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 電磁弁の駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138279A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628910B2 (ja) * | 1987-09-29 | 1994-04-20 | 橋本フォーミング工業株式会社 | ウインドウモールディングの製造方法 |
| KR101349404B1 (ko) | 2011-11-28 | 2014-01-15 | 현대자동차주식회사 | 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치 및 방법 |
| KR20130064916A (ko) | 2011-12-09 | 2013-06-19 | 현대자동차주식회사 | 시프트 바이 와이어용 변속시스템 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5428018A (en) * | 1977-08-04 | 1979-03-02 | Daikin Ind Ltd | Electromagnetic proportional valve control device |
| JPS5610648A (en) * | 1979-07-06 | 1981-02-03 | Hideo Sato | Hot blast generator |
| JPS5917001A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-28 | Komatsu Ltd | 電気−油圧制御装置の温度補償方法 |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15994284A patent/JPS6138279A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5428018A (en) * | 1977-08-04 | 1979-03-02 | Daikin Ind Ltd | Electromagnetic proportional valve control device |
| JPS5610648A (en) * | 1979-07-06 | 1981-02-03 | Hideo Sato | Hot blast generator |
| JPS5917001A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-28 | Komatsu Ltd | 電気−油圧制御装置の温度補償方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6138279A (ja) | 1986-02-24 |
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