JPS5854201A - 電気的に調節可能な弁装置 - Google Patents

電気的に調節可能な弁装置

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JPS5854201A
JPS5854201A JP57151822A JP15182282A JPS5854201A JP S5854201 A JPS5854201 A JP S5854201A JP 57151822 A JP57151822 A JP 57151822A JP 15182282 A JP15182282 A JP 15182282A JP S5854201 A JPS5854201 A JP S5854201A
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piston
valve
throttle
valve device
control
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JP57151822A
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ベルンド・ベンデル
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SPERRY VICKERS
SUPERII FUITSUKAASU TSUAIGUNIIDERURATSUTSUNDO SUPERII GmbH
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SPERRY VICKERS
SUPERII FUITSUKAASU TSUAIGUNIIDERURATSUTSUNDO SUPERII GmbH
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Publication date
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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】 本発明は電気的に調節可能な弁装置に関する。かかる既
知の絞り弁（レックスロス・カタログＲＤＯＯ３２１／
１０．８０　Ｖｅｎｔｉｌ　ＥＮＶ　０４３−０５）に
於ては前制御弁のピストンにより第１及び第２の可変絞
り部を有する絞り回路が形成され、該両絞り部間に制御
パイプが開口する。制御流量は該絞り部の大きさと制御
液圧との関数である。制御圧が高いと制御流量が上昇し
、制御圧が低い場合より絞りピストンが早く運動する。
しかし電子式調節器を考慮すると、絞りピストンの閉止
時間及び開放時間は大きく変化してはならない。さらに
絞りピストンの運動が急速な場合には、動的調節領域か
ら静的調節領域へ移行する際に振動運動が生じる。前制
御弁のピストン弁の運動の減衰を行なうために前述の如
き電気的に調節可能な弁装置に於てピストン弁に突起を
設けることが既知であり、大制御出力に対して該突起が
排出口と係合して一時的な絞りを形成し、これにより流
出補助流が阻止され発生する低圧がピストン弁に作用し
てこわ〜を制御する。しかし、かかる装置は部品に要求
される精度が高いため製作費が比較的高く、また前述の
振動を相当に低減させることはできるが防止し得ない点
が欠点である。
従って本発明の目的は制御流量が弁装置の使用される圧
力範囲を通じて変化せず、かつ動的調節領域から静的調
節領域に移行する際に位置を過剰制御することなく漸近
的な調節応動を達成し５る電気的に調節可能な弁装置を
提供することにある。
上記の目的は特許請求の範囲に記載された手段により達
成しうる。
本発明に於ては第３の絞り弁が常に作動可能とされ、従
って第１の低圧ピストン室が所定の液圧で駆動され、該
圧力の大きさは主弁が新しい絞り位置に調節される場合
の如く前制御弁と主弁との間に制御液流が存在するか否
かにより定まる。第３絞り弁にあらたな圧力低下を生じ
、これによりピストン弁は第１校り弁の断面積を拡大し
第２絞り弁の断面積を縮小する方向に制御液流は移動さ
れる。この結果主弁から前制御弁への制御液流は負帰還
作用を受ける。圧力レベルが高く従ってタンクパイプへ
の圧力低下が大きい場合には第２絞り弁から大きい制御
液流が排出されるが負帰還作用により第２絞り弁が比較
的狭くなり、従って排出される制御液流はほぼ一定に保
たれる。これは絞り元ピストンの調節速度、即ち動的調
節過程における調節時間が一定であることと等価である
。またこの負帰還作用はピストン弁を動的調節操作から
解放するため電磁的に駆動する場合に於てピストン弁を
逆行させる傾向の作用を有する。この逆行傾向はピスト
ン弁が新しい調節位置に確実に漸近的に接近するよう補
正される。このため振動運動（新しい調節位置前後での
往復）が防゛止される。
本発明の発展は特許請求の範囲の他の項目に示される。
以下本発明を図に示す実施例により説明する。
電気的に調節可能な絞り弁装置は主弁１と、前制御弁２
と、前制御弁制御用の電子式調節器３とを主要構成要素
として有する。　。
主弁１はハウジング５内に一体形成され、該ハウジング
は導入通路６と、排出通路７と、分流路８とを有する主
供給パイプを備える。
主弁１は制御室１１及び制御パイプ１２を有するハウジ
ング１０と、絞りピストン１３と、閉止用スプリング１
４とを有する。通路６は伝達圧力室を形成し、これは変
動する絞り断面１５を経て通路７と連通ずる。絞りピス
トン１３には伝達圧力面１３ａと制御圧力面１３ｂが分
れて設けられて、後者には制御圧力の他に閉止用スプリ
ング１４の力が作用する。絞りピストン１３はさらにロ
ッド１６を介して電子式調節器３の一部として構成され
る引上器１７に連結される。
前制御弁２はハウジング２０を有し、これはハウジング
１０の穿孔部１０ａに気密に接合される。ハウジング２
０内にはピストン弁２１及び逆止スプリング２２が設け
られる。
ハウジング２０上にはソレノイド２３が設けられ、ピス
トンロッド２１と結合されてその位置を変化させる。ソ
レノイド２３及び逆止スプリング２２はピストン弁２１
の位置調節を行なう電気的調節手段を構成する。前制御
弁２のハウジング２０及ｄピストン弁２１の詳細を第２
図に示す。ハウジング２０はハウジング内室としての縦
孔２０ａ及び３個の横孔を有し、その第１はタンクパイ
プ２４と、また第２は制御パイプ１２と、また第３は分
流路８と接続される。ピストン弁２１は３個のピストン
リング２５．２６．２’７と、縦孔２Ｂと、２個の横孔
２９とを有し、これにより内室２０ａは伝達圧力室３０
と、第１低圧ピストン室３１と、第２低圧ピストン室３
２と、無圧室３３とに分割され、このうち低圧ピストン
室３１．３２は孔２８．２９を介して相互に液圧的に連
通している。
孔２８の上端゛と両横孔２９はピストンリング２７を迂
回して固定層流絞り部３５を構成する。もち論孔２８を
比較的広く形成し、この孔をベルヌーイ絞り部として使
用することも可能である。
制御通路１２はリング２６よりやや広く形成され、従っ
てパイプ８からの補助流÷５は室３０から室３２へ、つ
いで固定絞り部３５を経て無圧室３３へと流れる。通路
１２とリング２６の側面により可変絞り部３６．３７が
構成され、従って絞り部３６の絞り断面′積が増加する
と絞り部３７の絞り断面積が減少する。もち−可変絞り
部３６，３７は他の既知の方法で構成することも可能で
ある。
次に絞り弁装置の動作を第３図によって説明する。ポン
プＰから圧力Ｐ。の流体力く主弁１に導かれ、主伝達流
が絞られるため１＜イブｉ内の圧力がＰ、に調節される
。ノ＜イブ８を介して常に補助流÷５が流れ、絞り部−
３６，３ｙ、３ｓＫより構成される絞り回路を経てタン
クバイブし、この結果圧力Ｐ。は絞り部３６背後に於て
Ｐ　に、絞り部３７背後に於Ｘ　゛ てＰ　に、また絞り部３５背後に於てＰＴ　となる。圧
力Ｐ　はリング２５に対してスジ１ノングー２２の力の
方向に作用するが、圧力ＰＴ・（通常０）はリング２７
に対してスブリン・グと逆方向に作用する。ピストン弁
２１は調節されたソレノイド２３によりほぼ平衡状態に
保たれる（静的調整状態）。電子式調節器３は例えばＰ
、を第１の一定値に維持するようプログラムすることが
出来る。この目標圧から外れた場合にはソレノイド２３
に与えられる電流がこれに応じて変化され、従ってピス
トン弁２１が僅゛かに移動し、これにより可変絞り部３
６．３７の断面積が変化する。この結果圧力へが変化し
、これに応じて絞りピストン１３が移動されその後はじ
めて目標値からの圧力Ｐ１のずれが解消される。
また絞りピストン１３の絞り断面積１５が外乱の大小に
拘らず所定値ｘ′に維持されるよう電子式調節器３をプ
ログラムすることも可能である。
次に第３図の回路の動的調節動作を第４図によって説明
する。目標値信号は第４図最下段に１００ｍ５単位で示
す如く正の矩形波として与えられるものとする。これに
対し調節器３は通常の調節動作から離れ、第４図最上段
に示す如くソレノイド２３に例えば長さ１２０ｍ５　　
の定格電流のパルスを供給する。これにより第３段に示
す如くピストン弁２１の位置ｙが変化する。この結果絞
り部３６の断面積は縮小し、絞り部３７の１．断面積は
拡大する。
これにより補助流÷　が減少するため、圧力Ｐｘは低下
し、絞りピストン１３は圧力Ｐ。
により所定の正のＸ方向に移動する（第４図第２段）ｃ
ｒこの結果排出流■工が生じ、拡大した絞り部３７と固
定絞り部３５を通じて流れ、後者に於て圧力低下ΔＰを
生じる。これはピストン面２５に働らき、ピストン弁２
１を出口位置方向に移動させる。このため絞り部３６の
断面積は再び拡大し、絞り部３ワの断面積は縮小する。
従って発生した圧力低下ΔＰは負帰還として働らき、後
述の如く一種の流量調節を行う。
第４図に於て２０バー（ｂａｒ）における測定値を実線
で２００バーにおける測定値を一点鎖線で、３００バー
における測定値を破線で示す。図から判る如く、より高
い圧力に於てもソレノイド２３への電流パルスによるピ
ストン弁２１の移動量は増加せず、従って絞り部３６．
３７の断面積の変化は比較的小さい。
しかしシステム圧力が低い場合には可変絞り部３７はシ
ステム圧力が高い場合より比較的大きく開かれる。シス
テム圧力が低い場合には絞りピストン１３のＸ方向への
駆動力は比較的小さくかつ絞り部３７は比較的大きいが
、システム圧力が高い場合には駆動力は大きくかつ絞り
部３Ｔの断面積は小さく、従って両方の場合に於て排出
制御流※　はほぼ同一であり、ＸＺＸＮ線の上昇部は良
好に一致する。
また絞りピストン１３の移動は調節時に振動運動を実質
上伴わぬことも注目に価する。
絞りピストンの新たな位置への移動は確実に「漸近的」
に行なわれる。制御流籟が流れる時間は約２００ｍ５　
　であり、従ってシステム圧力の高低差は重要でない。
かかる一定の作動時間は電子式調節器３にとって望まし
い。
何故ならばこの作動時間後に液圧測定値を計算し、これ
を調節器に与えることが可能だからである。
絞りピストン１３の作動時間長は固定絞り部３５、逆止
スプリング２２の強さ及びソレノイド２３の磁力の選択
により決定しうる。
これらの量により特に絞り部３５の広さが容易に決定で
き、またスプリング２２の力及び特性も決定しつる。従
って任意の液圧接続回路を実際の要求に適合させる適当
な手段が得られることとなる。
また第４図から判る如く調節器３は電流ノくルス発生の
のち静的調節作動゛に移行し、システムに対する外乱の
調節を行う。４００ｍ５に於てあらたに目標値信号がＯ
となると仮定する。
これに応じて調節器３はソレノイド２３への電流を遮断
し、従って逆止スプリング２２がピストン弁２１を押戻
し、このため絞り部３６が拡大し絞り部３Ｔが縮小する
。この結″果圧力ＰＸが上昇し、絞りピストン１３は閉
止位置に、移動される。
特許請求の範囲における「主弁」なる表現は一般的な意
味、即ち絞りピストン１３を有する液圧装置と解釈さる
べきである。しかし絞りピストンは可変ポンプ、比例弁
等であっても良く、絞り作用に限定されない。即ちピス
トン面１３ａに対する第１の力がどのように発生される
かは問題でなく、圧力室６の供給圧によるものでもまた
可変ポンプの絞りピストンの場合におけるスプリングに
よるものでもよい。また応用の場合によりピストン面１
３ｂへの第２の力は純粋な液圧でもまたスプリング１４
との組合せによるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は電気的に調節可能な絞り弁装置の部分断面図、 第２図は第１図の部分拡大図、 第３図は液圧接続回路図、 第４図は各種変量の時間、変化を示す図である。 （主要部分の符号の説明） １　　主弁 ２　　前制御弁 ３　　電子式調節器 ６　　導入通路 ７　　排出通路 ８　　分流路 １１　　制萌１室 １２　　制御パイプ １３　　絞りピストン １３Ｂ　　　伝達圧力面 １３ｂ　　　制御圧力面 １４　　閉止スプリング ′１５　　絞り断面 １７　　引上器 ２０ａ　　″縦孔 ２１　　ピストン弁 ２２　　逆止スプリング ２３　　ソレノイド ２４　　タンクパイプ ２５．２６．２７　　ピストンリング ３０　　伝達圧力室 ３１　　第１低圧ピストン室 ３２　　第２＃　　　ｌ　　＃ ３３　　無圧室 ３５　　固定層流絞り部 ３６．３７　　可変絞り部 Ｆｉｇ、４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　調節用部材として移動可能なピストン（１３）と、 該ピストン（１３）の位置制御用の前制御弁（２）と、 該前制御弁制御用の電子式調節器（３）とを有し、 前記ピストン（１３）の−面（１３ｍ）に第１の力が作
    用し、 その他面（１３ｂ）に少くとも一部が制御室（１１）内
    の圧力により液圧的に発生された第２の力が作用し、ま
    た前記前制御弁（２ンが、主供給パイプ（６）からタン
    クパイプ（２４）への補助流のための絞り部系（３５，
    ３Ｂ、　３７）ト、該絞り部系調節用のピストン弁（２
    １）と、該ヒストン弁（２１）の位置調節用の電気式調
    節手段（２２，２３）とを有し、また前記絞り部系（３
    ５，３６，３７）が、 前記主供給パイプ（６）の分流路（８）と、主弁（１）
    の制御室（１１）及び前制御弁（２）を接続する制御パ
    イプ（１２）との間に設けられた第１の可変絞り部（３
    ６）と、 制御パイプ（１２）と低圧ピストン室（３１）との間に
    設けられて該低圧がピストン弁（２１）を逆方向に移動
    させる第２の可変絞り部（３７）とを有する電気的に調
    節可能な弁装置に於て、 前記絞り部系に於て前記低圧ピストン室（３１）と前記
    タンクパイプ（２４）との間に第３の固定絞り部が設け
    られることを特徴とする弁装置。 ２　ピストン弁（２１）の周囲に於て２個のピストンリ
    ング（２６，２７）　　間に低圧ピストン室（３２）が
    設げられ、ピストンリング（２７）が第３絞り部（３５
    ）によりバイパスされることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の弁装置。 ３　ピストン弁（２１）の軸方向孔（２８）が両低圧ピ
    ストン室（３１，３２）を相互に液圧的に接続し、第３
    絞り部（３５）が該孔（２８）によりまたはその一部に
    より構成されることを特徴とする特許請求の範囲第２項
    記載の弁装置。 ４　第３絞り部（３５）が層流絞り部として構成される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１、第２または第３
    項記載の弁装置。 ５　第３絞り部（３５）がベルヌーイ絞りとして構成さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第１、第２または
    第３項記載の弁装置。 ６　第１低圧ピストン室（３１）におけるピストン弁（
    ２１）のピストン面（２５）の大きさと、第３絞り部（
    ３５）の大きさと、逆止スプリング（２２）の力とが動
    的調節領域における定常流（へ）の所定値を考慮して決
    定されることを特徴とする特許請求の範囲第１、第２、
    第３、第４又は第５項に記載の弁装置。 ７　電子式調節器（３）がピストン（１３）に結合され
    た引上器（１Ｔ）を有することを特徴とする特許請求の
    範囲第１．第２、第３、第４、第５又は第６項に記載の
    弁装置。
JP57151822A 1981-09-02 1982-09-02 電気的に調節可能な弁装置 Pending JPS5854201A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP81106845A EP0073268B1 (de) 1981-09-02 1981-09-02 Elektrohydraulische Regelung eines Stellkolbens
EP811068451 1981-09-02

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