JPH0747961B2 - 液圧サーボモータ用制御装置 - Google Patents

液圧サーボモータ用制御装置

Info

Publication number
JPH0747961B2
JPH0747961B2 JP3486489A JP3486489A JPH0747961B2 JP H0747961 B2 JPH0747961 B2 JP H0747961B2 JP 3486489 A JP3486489 A JP 3486489A JP 3486489 A JP3486489 A JP 3486489A JP H0747961 B2 JPH0747961 B2 JP H0747961B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
pulse train
control device
value
magnetic valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3486489A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01247807A (ja
Inventor
トムセン フレミング
ステントフト ニッセン ハリー
ラヴン キエールド
クリスチャン ディクセン カルル
Original Assignee
ダンフォス アクチェセルスカベト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダンフォス アクチェセルスカベト filed Critical ダンフォス アクチェセルスカベト
Publication of JPH01247807A publication Critical patent/JPH01247807A/ja
Publication of JPH0747961B2 publication Critical patent/JPH0747961B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/006—Hydraulic "Wheatstone bridge" circuits, i.e. with four nodes, P-A-T-B, and on-off or proportional valves in each link
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F15B13/043—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves
    • F15B13/0433—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves the pilot valves being pressure control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087—Control strategy, e.g. with block diagram
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30505—Non-return valves, i.e. check valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/30575—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve in a Wheatstone Bridge arrangement (also half bridges)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/315—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit
    • F15B2211/3157—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit being connected to a pressure source, an output member and a return line
    • F15B2211/31576—Directional control characterised by the connections of the valve or valves in the circuit being connected to a pressure source, an output member and a return line having a single pressure source and a single output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/327—Directional control characterised by the type of actuation electrically or electronically
    • F15B2211/328—Directional control characterised by the type of actuation electrically or electronically with signal modulation, e.g. pulse width modulation [PWM]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40507—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with constant throttles or orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/415—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • F15B2211/41509—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit being connected to a pressure source and a directional control valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/42—Flow control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/426—Flow control characterised by the type of actuation electrically or electronically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/455—Control of flow in the feed line, i.e. meter-in control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6656—Closed loop control, i.e. control using feedback
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/765—Control of position or angle of the output member
    • F15B2211/7656—Control of position or angle of the output member with continuous position control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/8613—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being oscillations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/862—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being electric or electronic failure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87917—Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/88046—Biased valve with external operator

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、２つの直列の磁気弁が２つのパルス列によっ
て時間的に重複して開状態に動作できる液圧サーボモー
タ用制御装置に関する。
従来の技術 この種の公知の制御装置（SE-AS 7714476-4）では、反
対方向にばね負荷をかけたサーボモータのピストンヘッ
ドは一方では２つの直列の磁気弁を介してポンプと、他
方では２つの直列の磁気弁を介してタンクと連結されて
いる。２つのパルス発生器が同一周波数で動作し、その
１つは固定した位相状態とパルス持続時間の固定パルス
列を発生し、別のパルス列は位相状態又はパルス幅が変
調される。それによって、双方の磁気弁が励起して開か
れる重なり時間が可変となる。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は冒頭に述べた種類の制御装置に於て、分
解能を高め且つ動作の確実性を高めるための前提をつく
り出すことである。
課題を解決するための手段 この課題は本発明に基づき、１つの磁気弁は常開であ
り、第１のパルス列の制御パルスによって閉状態に制御
可能であり且つ別の磁気弁は常閉であり、第２のパルス
列の制御パルスによって開状態に制御可能である構成に
よって達成される。
作用 励起することによって閉状態に保たれる常開磁気弁は短
かい制御パルス間隔によって開かれ、時間的遅延なく再
度閉じることができる。それは、次の制御パルスの開始
時に存在する残留磁気によって迅速な反応ができるから
である。これは常閉磁気弁とは異っており、常閉磁気弁
の場合は、開放に必要な制御パルスの終端で、磁界は閉
鎖がなされる前に再度減磁されなければならない。従っ
て常開磁気弁の制御によってのみ、極めてわずかな量の
圧力媒体を通過正確に制御可能であり、これにより、所
望の分解能が達成される。常開磁気弁と常閉磁気弁とを
組合わせることによって、電流がない場合は必らず圧力
媒体の流れが確実に遮断される。
パルス幅は好適に少なくとも第１のパルス列に於て変調
可能である。それによって制御パルスを最小限に小さく
し、それに応じて圧力媒体の送り量が少なくなり、それ
に応じてサーボモータの調整もわずかで済む。
好適な回路では第１のパルス列は第２のパルス列の同相
反転パルスである。従って唯一のパルス列を発生して反
転させるだけでよいので、コストが著しく軽減される。
従って双方の磁気弁が同時に制御され、開放される。し
かし流通時間はより迅速に閉じる常開磁気弁によって規
定される。
第１のパルス列のパルス間隔の幅を第２のパルス列のパ
ルス幅よりも小さく変調可能であることによって、送出
し量を更に減小させることができる。それによって、常
開磁気弁を部分開放状態に達した後に既に閉じ、一方常
閉磁気弁が完全な開放行程を行なうことすら可能であ
る。
別の実施例では、第１のパルス列の幅の狭いパルスに第
２のパルス列の幅の広いパルスが両側から重ねられる。
この場合は圧力媒体の一部を磁気弁の二倍の開閉頻度に
よって送り出すので、同一速度で分解能が高まり、迅速
な反応性が達成される。
この場合、第１のパルス列は第２のパルス列を半サイク
ル移相した反転パルスであることでができ、これによっ
ても回路が極めて簡略化される。
好適な実施例では、サーボモータは４個の磁気弁を具備
するブリッジ回路の対角線上に配置されており、それぞ
れの操作方向ごとに、それぞれ２つの対向する磁気弁が
圧力源とタンクの間に位置する直列回路を形成する。こ
の場合、磁気弁はサーボモータの両方の圧力室を外側の
方に密閉し、又はサーボモータを１つの方向又は別の方
向に操作する役割を果たすことができる。
この場合、常開磁気弁はタンク側のブリッジ路内に配置
するものとする。電流障害の場合、サーボモータに許容
限度を超える負荷がかからない。
サーボモータには中性位置のばね負荷がかけられ、常開
磁気弁上はそれぞれ１つの逆止め弁が逆平行に接続され
ていることがとくに有利である。電流がない場合、サー
ボモータは自動的に中性位置に戻る。中性位置は、常閉
弁が例えば弁座の汚れが原因で完全に閉じなくなった場
合にも保持される。そこで、タンク内に圧力変動が生じ
てもサーボモータには過負荷はかからない。何故ならば
圧力変動は逆止め弁を介してスライダの両方の圧力室内
に誘導されるからである。それ故、サーボモータにより
制御される調整システムによって吸引された以上の圧縮
液体が戻されると、電流がない際にタンク圧が上昇する
ことがあろう。
双方の常開磁気弁が時間的に重なることによって閉状態
へと制御可能であり、その際に常閉磁気弁は励起されな
いことが好適である。
このようにして、圧力媒体の供給を中性位置に戻すこと
なく定常動作でサーボモータを制御することができる。
更に圧力源とブリッジ回路との間に調整可能な絞り装置
を配設することができる。この絞り装置によって供給さ
れる圧力媒体の量を制限することができるので、磁気弁
が開いている場合、サーボモータに供給される圧力媒体
の量を少なく保つことができる。これによって分解能も
高まる。
とくに絞り装置は磁気弁によって橋絡される固定絞りを
備えることができる。このようにして絞りは磁気弁の開
閉を介して選択的に有効にも無効にもすることができ
る。磁気弁がパルス幅変調された励起パルスで動作する
場合、送り出し量を所望どうり調整することができる。
パルス列を位置の目標値と、サーボモータに付設された
位置探触子により探索された位置の現在値との差である
調整偏差に応じて変調可能であるのが好適であることが
実証されている。
その際、誤り監視回路は現在値、目標値及び調整偏差用
の比較器と、該比較器で得られた結果を評価するための
論理回路を備え、且つ論理回路は所定の複合結果に達す
ると中性位置信号を発する構成が推奨される。従ってシ
ステムの誤動作が生じるとサーボモータは中性位置に戻
る。
位置の目標値と位置の現在値が異なる符号を有するか、
又は目標値の絶対値が現在値よりも小さい場合に中性位
置信号を発することが可能であるのが好適である。これ
によってシステムの誤動作をとくに簡便に監視すること
ができる。
実施例 次に本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
第１図の制御装置では、サーボモータ１は使用者用の制
御弁として実施されている。これはハウジング孔２内を
移動可能なピストン状のスライダ３を具備し、該スライ
ダは２つの中性位置ばね４、５の作用で、中央の中性位
置Ｎを占め、又、圧力媒体が圧力室６、７内に誘導され
た後は動作位置ＡもしくはＢを占めることができる。ス
ライダ３の位置は、位置の現在値Ｉの信号を発する、電
位差計として構成された位置探触子８によって定められ
る。
サーボモータ１はそれぞれの分岐に磁気弁10、11、12、
及び13を具備するブリッジ回路９の対角線上にある。ブ
リッジ回路９は例えばポンプのような圧力源によりエネ
ルギを供給され、対角線上の対向端にてタンク15と連結
されている。ポンプは調整可能な絞り装置16と一列に位
置し、該絞り装置は固定絞り17と、これを橋絡する常閉
の磁気弁から成っている。
ブリッジ回路９のポンプ側の分岐にある２つの磁気弁1
0、11は常閉型（電流遮断時）である。これらの弁は従
って励起電流の供給によって開かれる。タンク側のブリ
ッジ分岐の磁気弁12、13は常開型（電流遮断時）であ
る。従ってこれらは励起電流の供給によって閉じる。更
にこれらは逆止め弁12′、13′によって橋絡されてい
る。
スライダ３を中性位置Ｎから動作位置Ａにもってくる必
要がある場合は常閉磁気弁11と常開磁気弁12にはそれぞ
れパルス幅変調された励起パルスが供給され、一方、磁
気弁13は閉じられる。逆の運動方向の場合は、磁気弁1
0、13が制御され、磁気弁12は閉じられる。逆止め弁1
2′、13′によって、電流がない時にスライダ３が中性
位置Ｎに戻ったとき当該の空間５ないし６を再充填でき
る。更に、電流障害時にタンク圧の変動によるサーボモ
ータの過負荷が回避される。何故ならば、圧力変動は逆
止め弁を介してスライダの双方の圧力室に誘導できるか
らである。従って、サーボモータによって制御される調
整システムによって吸引された以上の圧縮液体が戻され
ると、電流障害の際にタンク圧が上昇することがあろ
う。
調整器19には位置の現在値Ｉの信号の他に目標値発生器
20からのサーボモータ１の位置の目標値Ｓが伝送され
る。
調整偏差Ｒ、すなわち目標値Ｓと現在値Ｉの差に応じ
て、個別の磁気弁10乃至13及び場合により18に適宜の制
御信号C10、C11、C12、C13及びC18が供給される。全て
の制御信号は同じ周波数のパルス列から形成されてい
る。
誤り監視回路21には現在値Ｉ、目標値Ｓ及び調整偏差Ｒ
用の信号が伝送される。比較器回路22には、３つの入力
信号をその値ないし符号に関して評価する一組の比較器
が配設されている。とくに調整偏差Ｒに関してそれが０
からそれているか否か、又、現在値、目標値及び調整偏
差に関して、それらが正であるか負であるかが判定され
る。論理回路23がそれらの結果を評価、分析する。調整
偏差が０である場合は、位置の現在値Ｉと目標値Ｓが等
しいので、システムは完璧に動作しているものとみなさ
れる。しかし現在値Ｉと目標値Ｓの符号が異なる場合、
又は現在値Ｉの絶対値が目標値Ｓの絶対値よりも大きい
場合は、スライダが所望の方向とは逆方向又は目標値の
絶対値を越えて移動したことになるので、システムには
誤動作がある。この場合は論理回路が論理信号Ｆを発す
る。
ＩとＳとＲが全て同一符号を有しているときは、目標値
Ｓは現在値Ｉよりも大きいことを意味する。これは、お
そらくは機械的な終端位置制限のためサーボモータが達
成できる変調よりも大きい変調が必要であることを意味
する。この状態ではシステムの誤りは記録されない。
これに対してＩとＳが同じ符号を有し、Ｒが逆の符号を
有している場合は、目標値Ｓは現在値Ｉよりも数値が小
さく、従ってスライダは所望以上の移動を行ったことを
意味する。この状態はシステムの誤りとして記録され
る。
誤り信号Ｆは、目標値Ｓが最大スライダ速度よりも大き
い変化速度を有することができるという事実を考慮して
遅延素子24に伝送される。遅延素子の後には、誤り自体
が再度消滅した場合でも誤り信号を保持する例えばフリ
ップフロップのようなメモリ素子25が続いている。この
メモリ素子は調整器19に送られる中性位置信号Ｇを発す
る。それによって、サーボモータ１はただちに中性位置
Ｎに戻ることができる。これは例えば、全ての磁気弁か
ら励起電流が遮断され、そこでスライダ３が中性位置ば
ね４、５の作用で中性位置Ｎに戻ることによって実行さ
れる。更に磁気弁の対10、13又は11、12を正しく操作す
ることによって強制的に制御することも可能である。従
って誤りが遅延回路24の応答時間よりも長時間に及んだ
場合、誤りはメモリ素子25内に保持され、手動的に除去
されるしかない。
中性位置信号Ｇは例えば発光ダイオードのような表示装
置又は例えば磁気弁10乃至13を遮断し又はこれらの磁気
弁から制御圧力を解除するための外部継電器にも伝送可
能である。
第２図の最初の２行には、ブリッジ回路の４つの磁気弁
にパルス列Z1、Z2を介して論理値０及び１で表わした制
御パルスが供給された状態が示され、その際、１つのパ
ルス列は別のパルス列の同相反転パルスである。それに
よって、１つのパルス列を調整偏差Ｒに応じてパルス幅
を変調し、その後第２のパルス列用に反転段を有するだ
けの極めて簡単な回路が実施できる。３行目には常閉磁
気弁10、11の開放路S1が、又、４行目には常開磁気弁1
2、13の開放路S2が示してある。t1の時点でパルス列Z1
のパルス及びパルス列Z2のパルス間隔が開始される。磁
界の形成ないし解除と連結された遅延とともに、双方の
弁はt2の時点で開放プロセスを開始する。完全な開放は
t3の時点で達成される。パルス26とパルス間隔27がきっ
ちりt3の時点で終端するような幅ｂを有するものと仮定
してみる。すると磁気弁10、11の開状態はt4の時点まで
保持され、一方、磁気弁12、13に於ては残留磁気が存在
するので即座に戻り運動が行なわれ、それらの磁気弁は
t5の時点で既に閉じられる。これに対して磁気弁10、11
の閉鎖はt6の時点ではじめて行なわれよう。そこで常開
磁気弁10、11には開放特性曲線K1が、又、常開磁気弁1
2、13には開放特性曲線K2が生ずる。
特性K2の下の斜線を引いた面は従って、サーボモータに
供給される時間当りの流量を表わしている。パルス26と
パルス間隔を拡大又は縮小することによって、この量は
所望の要求に適合させることができる。面が小さくなる
ほどサーボモータ１の位置に関する分解能が高まる。
従って常開弁12、13を用いることによって常閉弁を用い
た場合よりもより少ない時間当りの流量が達成可能であ
る。
サイクル時間Ｔは例えば25msであり、これは40Hzの変調
周波数に対応している。
第３図に示すとうり、パルス間隔27′をパルス26に対し
て時間的に更に短縮することも可能である。しかしパル
ス時間内に留っているので当該の弁12又は13は完全には
開放されず、あらかじめ再閉鎖を強制される。その場合
は特性曲線K2′が生ずる。それによって圧力媒体の流量
は更に縮減する。
第３図ではパルス間隔27′の開始の時点t7はt1の時点よ
りもやや後にある。従って磁気弁11又は13の開放運動開
始の時点t8はt2の時点の後にある。パルス間隔27′の終
端時点t9は磁気弁の開放運動と符合する。ひきつづき即
座に閉鎖運動が始まるので、t10の時点で既に磁気弁は
再度閉じるので、時間当りの流量は大幅に少なくなる。
第４図に基づく実施例ではパルス列Z3はパルス列Z4の反
転である。パルス列Z4に対してサイクル時間Ｔの半サイ
クルだけ移相されている。従ってパルス28の幅はパルス
間隔29の幅と対応する。この場合、常閉磁気弁10又は11
の開放特性曲線はK3となり、一方、常開磁気弁12又は13
は開放特性曲線K4を有する。双方の磁気弁が開いてはじ
めて圧力媒体は流れることができるので、合成開放特性
曲線K5が生じ、これは実際の時間当りの流量と対応す
る。図示するように、それぞれのサイクルＴ内では２つ
の流通パルスP1、P2が発生し、磁気弁は40Hzの周波数で
作動しているにもかからず、これは80Hzの変調周波数に
対応する。従ってこのパルス幅差分変調によって同一速
度でより高い分解能とより迅速な反応生が得られる。
この動作態様は、同一の変調周波数で、磁気弁の動作周
波数を少なくすることにも利用できるので磁気弁の寿命
が長くなる。
相互の対角線上で対向する磁気弁10、13ないし11、12を
１つ又は別の動作方向でスライダ３の強制移動させる動
作態様だけが可能なわけではない。スライダ３は更に中
性位置ばね４、５の作用で自動的に中性位置Ｎに戻るこ
とも可能である。これは電流障害の場合に重要である。
戻り運動は常開磁気弁12、13の重ね合わせた動作によっ
て一定速度で制御することも可能である。更に対角線上
で対向する磁気弁10、13ないし11、12を介した強制的な
制御を行なうことができる。従って調整偏差が大きい場
合、磁気弁12、13を用いた変調制御から、磁気弁10、13
を用いた制御に切換えることが好適である。
磁気弁18は調整器19によって磁気弁18の閉鎖もしくはパ
ルス幅変調された制御を介して絞り装置16で絞られた媒
体だけが流れるように調整することができる。これは特
性曲線K2、K2′及びK5が示すように有効流量を更に縮減
可能であることを意味する。
本発明の基本思想を逸脱することなく多様な観点から図
示した実施例を変更することができる。例えば、目標値
発生器20は手動操作する必要はなく、プログラムもしく
はコンピュータで変更することができる。制御装置は絞
り装置16なしでも動作可能である。制御弁の代りに別の
作動装置等でサーボモータを調整することもできる。こ
れは直線的にも回転式にも動作可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく制御装置の回路図、 第２図は第１の実施例の時間グラフ、 第３図は第２の実施例の時間グラフ、及び 第４図は第３の実施例の時間グラフである。 図中符号 １……サーボモータ、２……ケーシング孔、３……スラ
イダ、4,5……中性位置ばね、6,7……圧力室、８……位
置探触子、９……ブリッジ回路、10,11,12,13……磁気
弁、12′,13′……逆止め弁、14……圧力源、15……タ
ンク、16……絞り装置、17……絞り、18……磁気弁、19
……調整器、20……目標値発生器、21……誤り監視回
路、22……比較回路、23……論理回路、24……遅延素
子、25……メモリ素子、26……パルス、27……パルス間
隔、27′……パルス間隔、28……パルス、29……パルス
間隔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カルル クリスチャン ディクセン デンマーク国 6400 センデルボルグ ヘ リュプハヴ エステルバッケン 32 (56)参考文献 特開 昭58−152906（ＪＰ，Ａ)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】４つの磁気弁を具備し、それぞれの操作方
    向ごとにそれぞれ２つの対向する磁気弁がそれぞれ圧力
    源とタンクの間で直列回路を形成し、目標位置と現在位
    置との偏差に基づいて制御パルスにより開状態へ駆動可
    能であるブリッジ回路の対角線上に配置された液圧サー
    ボモータの制御装置において、タンク側のブリッジアー
    ムにある直列回路は第１のパルス列（Z2、Z4）によって
    閉状態に駆動可能な常開磁気弁（12、13）を含み、ポン
    ブ側のブリッジアームにある直列回路は第２のパルス列
    （Z1、Z3）により開状態へ駆動可能な常閉磁気弁（10、
    11）を含むことを特徴とする制御装置。
  2. 【請求項２】少なくとも第１のパルス列（Z2）について
    パルス幅（ｂ）が変調可能であることを特徴とする請求
    項１記載の制御装置。
  3. 【請求項３】第１のパルス列（Z2）は、第２のパルス列
    （Z1）の同相反転パルスであることを特徴とする請求項
    １又は２記載の制御装置。
  4. 【請求項４】第１パルス列（Z2）のパルス間隔（27′）
    の幅（ｂ′）は、第２のパルス列（Z1）のパルス幅
    （ｂ）よりも小さい値に変調されることを特徴とする請
    求項１又は２記載の制御装置。
  5. 【請求項５】第１のパルス列（Z4）の幅の狭いパルスと
    第２のパルス列（Z3）の幅の広いパルスが両側で重なる
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の制御装置。
  6. 【請求項６】第１のパルス列（Z4）は、第２のパルス列
    （Z4）を半サイクル幅だけ移相した反転パルスであるこ
    とを特徴とする請求項５記載の制御装置。
  7. 【請求項７】サーボモータ（１）は中性位置のばね
    （４、５）の負荷がかけられ、且つ常開磁気弁（12、1
    3）にはそれぞれ１つの逆止め弁（12′、13′）が逆平
    行に接続されたことを特徴とする請求項１乃至５記載の
    制御装置。
  8. 【請求項８】２つの常開磁気弁（12、13）は時間的に重
    複して閉状態に制御可能であり、その際、常閉磁気弁
    （10、11）は励起しないことを特徴とする請求項７記載
    の制御装置。
  9. 【請求項９】圧力源（14）とブリッジ回路（９）の間に
    は調整可能な絞り装置（16）が配置されたことを特徴と
    する請求項１乃至８記載の制御装置。
  10. 【請求項１０】絞り装置（16）は磁気弁（18）によって
    橋絡された固定絞り（17）を具備することを特徴とする
    請求項９記載の制御装置。
  11. 【請求項１１】パルス列（Z1）乃至（Z4）は位置の目標
    値（Ｓ）と、サーボモータ（１）に付設された位置接触
    子（８）によって探索された位置の現在値（Ｉ）との差
    である調整偏差（Ｒ）に応じて変調可能であることを特
    徴とする請求項１乃至10記載の制御装置。
  12. 【請求項１２】誤り監視回路（Z1）は、現在値（Ｉ）、
    目標値（Ｓ）及び調整偏差（Ｒ）用の比較器（Z2）と該
    比較器で得られた結果を評価するための論理回路（Z3）
    とを備え且つ、論理回路は所定の複合結果に達すると中
    性位置信号（Ｇ）を発することを特徴とする請求項11記
    載の制御装置。
  13. 【請求項１３】位置の目標値（Ｓ）と位置の現在値
    （Ｉ）が異なる符号を有するか、又は目標値（Ｓ）の絶
    対値が現在値（Ｉ）よりも小さい場合には中性位置信号
    （Ｇ）を発することができることを特徴とする請求項12
    記載の制御装置。
JP3486489A 1988-02-16 1989-02-14 液圧サーボモータ用制御装置 Expired - Lifetime JPH0747961B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883804744 DE3804744A1 (de) 1988-02-16 1988-02-16 Steuereinrichtung fuer einen hydraulischen stellmotor
DE3804744.6 1988-02-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01247807A JPH01247807A (ja) 1989-10-03
JPH0747961B2 true JPH0747961B2 (ja) 1995-05-24

Family

ID=6347480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3486489A Expired - Lifetime JPH0747961B2 (ja) 1988-02-16 1989-02-14 液圧サーボモータ用制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4870892A (ja)
JP (1) JPH0747961B2 (ja)
CA (1) CA1338271C (ja)
DE (1) DE3804744A1 (ja)
DK (1) DK163371C (ja)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3901475C2 (de) * 1989-01-19 1994-07-14 Danfoss As Fluidgesteuerte Servoanordnung
ATE101901T1 (de) * 1990-01-23 1994-03-15 Walter Ag Pneumatisches schieberventil.
CH681380A5 (ja) * 1990-04-09 1993-03-15 Asea Brown Boveri
DE4133892C1 (ja) * 1991-10-12 1992-12-24 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE4431103C2 (de) * 1994-09-01 1997-06-19 Danfoss As Hydraulische Betätigungseinheit
US5590731A (en) * 1995-05-05 1997-01-07 Clark Equipment Company Hydraulic control system providing proportional movement to an attachment of a power machine
US6131500A (en) * 1997-12-05 2000-10-17 Moncrief; Rick L. System and method for producing motion
NL1007912C2 (nl) * 1997-12-24 1999-06-25 Potma Beheer B V T Verliesarme flow regeling voor hydromotoren en cilinders werkend vanuit een accumulator zoals bij toepassing van een vrije-zuiger aggregaat.
US6035895A (en) * 1998-01-26 2000-03-14 Sturman Bg, Llc Three-way latching fluid valve
US6481689B2 (en) 1998-02-09 2002-11-19 Sturman Bg, Llc Balanced fluid control valve
US6116276A (en) 1998-02-09 2000-09-12 Sturman Bg, Llc Balance latching fluid valve
US6109284A (en) * 1999-02-26 2000-08-29 Sturman Industries, Inc. Magnetically-latchable fluid control valve system
DE19916986C2 (de) * 1999-04-15 2001-12-06 Sauer Danfoss Nordborg As Nord Steuereinrichtung für die Lage eines Ventilschiebers
US6354185B1 (en) 1999-06-17 2002-03-12 Sturman Industries, Inc. Flow manager module
AU2001241881A1 (en) 2000-02-29 2001-09-12 Eaton Corporation Magnetically-latchable fluid control valve system having a manual override and fail safe valve
US6739293B2 (en) * 2000-12-04 2004-05-25 Sturman Industries, Inc. Hydraulic valve actuation systems and methods
US6467264B1 (en) * 2001-05-02 2002-10-22 Husco International, Inc. Hydraulic circuit with a return line metering valve and method of operation
US6820856B2 (en) * 2003-02-01 2004-11-23 Sturman Bg, Llc Manually-opened and latchable with only residual magnetism, two-way two-position fluid control valve assembly and methods of operation
DE10327073B4 (de) * 2003-06-13 2007-02-08 Sauer-Danfoss Aps Hydraulisches Ventil
DE102005010638A1 (de) * 2005-03-08 2006-09-28 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Hydraulische Betätigungsvorrichtung, insbesondere für ein Cabriolet
DE102005043458B4 (de) * 2005-09-13 2008-11-06 Sauer-Danfoss Aps Elektrohydraulisches Steuerventil
US7849686B2 (en) * 2007-02-07 2010-12-14 Sauer-Danfoss Aps Valve assembly and a hydraulic actuator comprising the valve assembly
US7690196B2 (en) * 2007-02-07 2010-04-06 Sauer-Danfoss Aps Hydraulic actuator having an auxiliary valve
US7677035B2 (en) * 2007-02-07 2010-03-16 Sauer-Danfoss Aps Control system for a hydraulic servomotor
US7624671B2 (en) * 2007-02-07 2009-12-01 Sauer-Danfoss Aps Hydraulic actuator for a servomotor with an end lock function
US20110088785A1 (en) * 2009-10-21 2011-04-21 Eaton Corporation Safety feature for stuck valve
DE102012005593A1 (de) * 2012-03-20 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Pilotventilanordnung und hydraulische Ventilanordnung damit
EP2711561B1 (en) * 2012-09-21 2019-08-28 Danfoss Power Solutions Aps Electrohydraulic control valve arrangement
US9903098B2 (en) * 2013-03-06 2018-02-27 Volvo Construction Equipment Ab Pilot pressure control system
GB201519581D0 (en) * 2015-11-05 2015-12-23 Bifold Fluidpower Ltd Valve system
WO2017210386A1 (en) 2016-06-01 2017-12-07 B/E Aerospace, Inc. Valve assembly and method of operating same
US11466426B2 (en) * 2019-05-09 2022-10-11 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Material moving machines and pilot hydraulic switching systems for use therein

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3608435A (en) * 1969-06-30 1971-09-28 Parker Hannifin Corp Pressure controlled directional system
DE2064554C2 (de) * 1970-12-30 1982-12-09 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Einrichtung zur Förderung von Hydraulikmengen mit vorgegebenem Druck, z.B. Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen
US3782250A (en) * 1971-11-03 1974-01-01 Microdot Inc Control system
JPS54162353A (en) * 1978-06-13 1979-12-22 Toshiba Corp Hydraulic circuit for driving cargo handling apparatus
JPS56173202U (ja) * 1980-05-26 1981-12-21
US4416187A (en) * 1981-02-10 1983-11-22 Nystroem Per H G On-off valve fluid governed servosystem
US4440066A (en) * 1981-04-13 1984-04-03 The Anderson Cornelius Company Digital pneumatic modulator
JPS58152906A (ja) * 1982-03-05 1983-09-10 Komatsu Ltd 電磁弁による油圧機器駆動方法
JPS60220208A (ja) * 1984-04-16 1985-11-02 Komatsu Ltd デジタルサ−ボ弁
US4628499A (en) * 1984-06-01 1986-12-09 Scientific-Atlanta, Inc. Linear servoactuator with integrated transformer position sensor
JPS61116107A (ja) * 1984-11-09 1986-06-03 Hitachi Ltd アクチユエ−タの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DK66089D0 (da) 1989-02-13
CA1338271C (en) 1996-04-23
DE3804744A1 (de) 1989-08-24
US4870892A (en) 1989-10-03
DK163371B (da) 1992-02-24
DK66089A (da) 1989-08-17
DK163371C (da) 1992-08-03
DE3804744C2 (ja) 1990-03-29
JPH01247807A (ja) 1989-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0747961B2 (ja) 液圧サーボモータ用制御装置
US4766921A (en) Method of operating a PWM solenoid valve
US5991143A (en) Method for controlling velocity of an armature of an electromagnetic actuator
US6056000A (en) Control system for pulse width modulation-operated solenoid valves
JP2001023818A (ja) 通電の特性曲線に基づく調整による電磁アクチュエータの可動片衝突速度の調整方法
JPH02225804A (ja) 流体制御サーボ装置
US4369696A (en) Electro-pneumatic control valve for pneumatic door actuator
US6152094A (en) Method for driving an electromagnetic actuator for operating a gas change valve
JPS59110984A (ja) 高圧流体系統
JP3800896B2 (ja) 電磁アクチュエータの制御装置
JPH10306801A (ja) 自動制御空気圧装置の制御方法
JP2844476B2 (ja) 油圧アクチュエータの制御方法
JP2002151328A (ja) 電磁バルブ装置の制御装置
JPS62168973A (ja) 流量調整可能なポンプ用制御装置
GB2385432A (en) Electromagnetic actuator apparatus and method for soft seating of engine valves
JP3692888B2 (ja) 電磁駆動弁の制御装置
JPS5936153B2 (ja) 油圧制御用電磁弁駆動装置
US4535817A (en) Drive for an oscillatory mechanical system
JPS5981711A (ja) 電気油圧サ−ボ装置
US11837401B2 (en) Actuation system to achieve soft landing and the control method thereof
RU2708004C1 (ru) Электрогидравлическая система управления
JP2740596B2 (ja) 開閉弁
JPS58180805A (ja) 流体圧アクチユエ−タ装置
JPS6383407A (ja) 油圧制御弁
JP2597362Y2 (ja) 空気圧シリンダの速度制御装置