JPS59228703A - Driving circuit of electromagnetic apparatus equipped with proportional solenoid - Google Patents

Driving circuit of electromagnetic apparatus equipped with proportional solenoid

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JPS59228703A
JPS59228703A JP10281083A JP10281083A JPS59228703A JP S59228703 A JPS59228703 A JP S59228703A JP 10281083 A JP10281083 A JP 10281083A JP 10281083 A JP10281083 A JP 10281083A JP S59228703 A JPS59228703 A JP S59228703A
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proportional solenoid
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Yasuo Tanaka
康雄 田中
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/22Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
    • H01H47/32Energising current supplied by semiconductor device
    • H01H47/325Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator

Abstract

PURPOSE:To avoid the possibility of a danger of an apparatus controlled by an electromagnetic apparatus equipped with a proportional solenoid even if a failure occurs in a pulse generator by providing a limitter and a failure discriminator. CONSTITUTION:A limitter 18 is provided to a pulse generator (an PWM generator) in order to prevent a modulation degree from being 0% and 100% and an output of the PWM generator 16 is checked by a failure discriminator 19 provided to an output selector 17 to discriminate existence of a failure of the PWM generator and a predetermined current of a proportional solenoid 15 is supplied or interrupted when the failure of the PWM generator 16 occurs. With this constitution, even if a failure occurs in the PWM generator 16, the possibility of a danger of an object being controlled by a proportional electromagnetic valve equipped with the proportional solenoid 15 can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力した電流値に比例して作動することによ
り種々の制御装置に使用される比例ソレノイドを備えた
電磁装置の駆動回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a drive circuit for an electromagnetic device equipped with a proportional solenoid used in various control devices by operating in proportion to an input current value.

このような比例ソレノイドを備えた電磁装置を用いた制
御装置の1例として、油圧システムに−おける油圧ポン
プの駆動を制御するレギュレータを例示して当該電磁装
置の駆動回路を説明する。
As an example of a control device using an electromagnetic device including such a proportional solenoid, a drive circuit for the electromagnetic device will be explained by exemplifying a regulator that controls the drive of a hydraulic pump in a hydraulic system.

第1図は従来の油圧ポンプのレギュレータの駆動回路の
系統図で、ある。図で、1は油圧ポンプの操作レバー、
2は操作レバー1の操作量を検出し、その操作量に応じ
た信号Xを出力する操作量検出装置である。3は操作量
検出装置2の出力信号Xに応じて変調されたパルス幅を
有するパルスを発生するパルス発生器(以下、PWM発
生器と称する。)である。4はPWM発生器3から出力
されたPWM信号信号名じた電流tを出力する増幅器で
ある。5は比例電磁弁であり、電流iに応じて作動する
比例ソレノイド部5αおよび減圧部5bで構成されてい
る。6は補助油圧ポンプ、7はタンク、8は図示しない
主油圧ポンプのレギュレータを構成する油圧シリンダで
ある。油圧シリンダ8はピストン9、ピストンロッド1
0およびばね11を有し、ピストンロッド10には前記
主油圧ポンプの斜板等を駆動する駆動機構が連結されて
いる。
FIG. 1 is a system diagram of a drive circuit for a conventional hydraulic pump regulator. In the figure, 1 is the operating lever of the hydraulic pump;
Reference numeral 2 denotes an operation amount detection device that detects the operation amount of the operating lever 1 and outputs a signal X corresponding to the operation amount. Reference numeral 3 denotes a pulse generator (hereinafter referred to as a PWM generator) that generates a pulse having a pulse width modulated according to the output signal X of the manipulated variable detection device 2. 4 is an amplifier that outputs a current t, which is the same as the PWM signal output from the PWM generator 3; Reference numeral 5 denotes a proportional solenoid valve, which is composed of a proportional solenoid section 5α and a pressure reducing section 5b, which operate according to the current i. 6 is an auxiliary hydraulic pump, 7 is a tank, and 8 is a hydraulic cylinder constituting a regulator of a main hydraulic pump (not shown). Hydraulic cylinder 8 has piston 9 and piston rod 1
0 and a spring 11, and the piston rod 10 is connected to a drive mechanism that drives the swash plate and the like of the main hydraulic pump.

ここで、PWM発生器3を第2図によりさらに詳しく説
明する。
Here, the PWM generator 3 will be explained in more detail with reference to FIG.

第2図は第1図に示すPWM発生器のブロック図である
。図で、12は三角波2を発生する三角波発生器、13
は信号Xと三角波2の電圧値を比較するコンパレータで
ある。コンパレータ13は信号Xの値が三角波2の値以
上にあるとき一定の電圧を出力し、三角波2の値が信号
Xの値を超えるときには出力を発生しない。このコンパ
レータ13の動作を第3図(cL)、(&)により説明
する。
FIG. 2 is a block diagram of the PWM generator shown in FIG. 1. In the figure, 12 is a triangular wave generator that generates triangular wave 2;
is a comparator that compares the voltage values of the signal X and the triangular wave 2. Comparator 13 outputs a constant voltage when the value of signal X is greater than the value of triangular wave 2, and does not generate an output when the value of triangular wave 2 exceeds the value of signal X. The operation of this comparator 13 will be explained with reference to FIGS. 3(cL) and (&).

第3図(α)、(b)は第2図に示すコンパレータの入
出力波形図であり、横軸に時間、縦軸に電圧がとっであ
る。三角波発生器12から出力される三角波2は、第3
図(α)に示すように、周期′ro間に電圧0から電圧
Eoまで(o4z4go)直線的に変化する波形を有す
る。今、信号Xの値が電圧Oと電圧E。の間で変化する
ものであるとし、その信号Xの値が電圧E工であるとき
、この電圧g:、を三角波2と重ねてみる。そうすると
、図(α)から明らかなように、期間T。において電圧
Eよの値が三角波2の値より大きくなる凱間と小さくな
る期間が存在する。コンパレータ13は電圧E□が三角
波2の値以上のとき電圧E1を出力し、三角波2の値が
電圧E工を超えるときは出力を生じない。これを第3図
(b)に示す。即ち、周期T。におゆる期間、”onで
電圧E1を期間T。ffで電圧0を出力する。信号Xの
値が電圧E工より大きくなるとそれに比例して期間”o
nが増し、信号Xの値が電圧E工より小さくなるとそれ
に比例して期間”011は減少する。これは、信号Xの
値に比例してコンパレータ13から出力されるパルスの
パルス幅が変調されることを意味する。今、周期Toに
対する期間”onの比をパルス幅の変調度(PWM変調
度)Dとすると、 D = Too/ 71’ oX 100 (%)とな
る。このように変調されたパルス出力信号yは増l@器
4に人力され、増幅器4はこのパルス幅に比例した電流
tを出力する。ここで、増幅器4の構成を図により説明
する。
FIGS. 3(α) and (b) are input/output waveform diagrams of the comparator shown in FIG. 2, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage. The triangular wave 2 output from the triangular wave generator 12 is
As shown in the figure (α), it has a waveform that changes linearly from voltage 0 to voltage Eo (o4z4go) during period 'ro. Now, the value of signal X is voltage O and voltage E. Suppose that the value of the signal Then, as is clear from the figure (α), the period T. There is a period in which the value of the voltage E becomes larger than the value of the triangular wave 2 and a period in which it becomes smaller. The comparator 13 outputs the voltage E1 when the voltage E□ is equal to or higher than the value of the triangular wave 2, and does not output when the value of the triangular wave 2 exceeds the voltage E. This is shown in FIG. 3(b). That is, the period T. During all periods, the voltage E1 is output during the period T, and the voltage 0 is output during the period T. When the value of the signal
When n increases and the value of the signal X becomes smaller than the voltage E, the period "011" decreases in proportion to the value of the signal Now, if the ratio of the period "on" to the period To is the pulse width modulation degree (PWM modulation degree) D, then D = Too/71' oX 100 (%). The pulse output signal y modulated in this manner is input to an amplifier 4, which outputs a current t proportional to this pulse width. Here, the configuration of the amplifier 4 will be explained using diagrams.

第4図は第1図に示す増幅器の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of the amplifier shown in FIG. 1.

図で、14は増幅器4を構成するパワートランジスタで
あり、そのベースB &′iP W M発生器3に接続
されて信号yが入力され、エミッタEは接地されている
。又、そのコレクタCは比例ソレノイド部5αの比例ソ
レノイド15の一端に接続されている。
In the figure, reference numeral 14 denotes a power transistor constituting the amplifier 4, whose base is connected to the B &'iP W M generator 3 to which the signal y is input, and whose emitter E is grounded. Further, the collector C is connected to one end of the proportional solenoid 15 of the proportional solenoid section 5α.

比例ンレノイド15の他端には電源電圧E2が印加され
ている。入力信号yが y=oのときパワートランジス
タ14は非導通状態となり、入力信号yが y=E□の
ときパワートランジスタ14は導通状態となる。パワー
トランジスタ14が非導通状態のときには比例ソレノイ
ド15に電流が供給されないので、比例電磁弁5は作動
しないが、パワートランジスタ14が導通状態のときに
は比例ソレノイド15に 工。JFE2/R(ただし、
Rは比例ソレノイド15の抵抗値)の電流が流れ、周期
T。における平均電流量■1は ■、−■。、Ton/T。
A power supply voltage E2 is applied to the other end of the proportional renoid 15. When the input signal y is y=o, the power transistor 14 is in a non-conducting state, and when the input signal y is y=E□, the power transistor 14 is in a conducting state. When the power transistor 14 is in a non-conducting state, no current is supplied to the proportional solenoid 15, so the proportional solenoid valve 5 does not operate, but when the power transistor 14 is in a conducting state, no current is supplied to the proportional solenoid 15. JFE2/R (However,
A current (R is the resistance value of the proportional solenoid 15) flows, and the period is T. The average current amount ■1 at is ■, -■. , Ton/T.

となる。この関係を、電流11を縦軸に、PWM変調度
りを横軸にとって表わすと第5図に示すグラフのように
なる。
becomes. If this relationship is expressed with the current 11 on the vertical axis and the PWM modulation degree on the horizontal axis, it will be as shown in the graph shown in FIG.

ここで、第1図に示す従来の駆動回路の動作を説明する
。主油圧ポンプを駆動するため操作レバー1が操作され
ると、操作量検出装置2からは、その操作量に応じた信
号Xが出力される。この信号XはPWM発生器3に入力
され、PWM発生器3からは信号Xに応じて変調された
パルス幅を有するパルス信号yが出力され、増幅器4は
信号yに応じた電流平均値tを比例ソレノイド15に供
給することになる。比例ソレノイド15が電流tにより
励磁されると、比例電磁弁5からは電流tに比例した油
圧P1が出力され、この油圧P1はシリンダ8のヘッド
側に加えられてピストン9、ピストンロッド10をばね
11に抗して右行させる。このピストンロッド10の右
行は主油圧ポンプρ斜板を傾転させ、・これに応じて主
油圧ポンプから圧油が吐出される。ピストンロッド10
の移動量は油圧P1に比例し、斜板の傾転はピストンロ
ッド1oの移動量に比例するので、結局、主油圧ポンプ
からは操作レバー1の操作量に応じて圧油が吐出される
ことになる。
Here, the operation of the conventional drive circuit shown in FIG. 1 will be explained. When the operating lever 1 is operated to drive the main hydraulic pump, the operating amount detection device 2 outputs a signal X corresponding to the operating amount. This signal X is input to the PWM generator 3, which outputs a pulse signal y having a pulse width modulated according to the signal It will be supplied to the proportional solenoid 15. When the proportional solenoid 15 is excited by the current t, the proportional solenoid valve 5 outputs a hydraulic pressure P1 proportional to the current t, and this hydraulic pressure P1 is applied to the head side of the cylinder 8 to spring the piston 9 and the piston rod 10. 11 and move to the right. This movement of the piston rod 10 to the right causes the main hydraulic pump ρ swash plate to tilt, and in response, pressure oil is discharged from the main hydraulic pump. piston rod 10
The amount of movement is proportional to the oil pressure P1, and the tilting of the swash plate is proportional to the amount of movement of the piston rod 1o, so in the end, pressure oil is discharged from the main hydraulic pump in accordance with the amount of operation of the operating lever 1. become.

ところで、上記駆動回路においてPWM発生器3に破損
等の故障が生じると、PWM発生器3の出力は連続した
ON状態となるか又は連続したOFF状態となる。そし
て、例えば、ON状態が連続すると、ボンプレギ=レー
タは斜板の傾転量を最大に維持するので、主油圧ポンプ
の出力は最大状態が継続されることになり、主油圧ポン
プの駆動源である原動機は異常停止する。この場合、主
油圧ポンプにより駆動されているアクチュエータの如何
によっては、油圧ポンプの最大出力の継続および原動機
の異常停止により極めて危険な状態が生じる場合がある
ことは容易に予想されることである。又、逆にOFF状
態が連続すると、主油圧ポンプからは圧油が吐出されず
、主油圧ポンプにより駆動されているアクチーエータを
動かすことは不可能となり、上記の場合と同様、アクチ
ーエータの如何によっては危険状態を生じる。以上の説
明では、比例電磁弁50制御対象をポンプのレギュレー
タとしたが、必ずしもポンプレギュレータに限ることは
なく、多くの制御対象が存在し、又実用されている。し
たがって、PWM発生器の故障により、その出力が連続
ON状態又は連続OFF状態となって制御対象の制御が
不能となったときに発生する危険にも、種々の態様があ
ることは当然に予想される。
By the way, if a failure such as breakage occurs in the PWM generator 3 in the drive circuit, the output of the PWM generator 3 will be in a continuous ON state or a continuous OFF state. For example, if the ON state continues, the Bonpregator maintains the tilting amount of the swash plate at the maximum, so the output of the main hydraulic pump will continue to be in the maximum state, and the drive source of the main hydraulic pump will A certain prime mover stops abnormally. In this case, depending on the actuator being driven by the main hydraulic pump, it is easy to predict that an extremely dangerous situation may occur due to the continuation of the maximum output of the hydraulic pump and the abnormal stop of the prime mover. Conversely, if the OFF state continues, pressure oil will not be discharged from the main hydraulic pump, making it impossible to move the actuator driven by the main hydraulic pump, and as in the case above, depending on the condition of the actuator. Creates a hazardous situation. In the above description, the proportional solenoid valve 50 controls the pump regulator, but it is not necessarily limited to the pump regulator, and there are many control objects that are in use. Therefore, it is naturally expected that there are various types of risks that occur when a PWM generator failure causes its output to become continuously ON or continuously OFF, making it impossible to control the controlled object. Ru.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、その目的は、PWM発生器に故障力を生じても、比例
ソレノイドを備えた電磁装置で制御される装置の危険発
生を防止することができる比例ソレノイドを備えた電磁
装置の駆動回路を提供するにある。
The present invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent the occurrence of danger in a device controlled by an electromagnetic device equipped with a proportional solenoid even if a failure force occurs in a PWM generator. An object of the present invention is to provide a drive circuit for an electromagnetic device with a proportional solenoid.

この目的を達成するために、本発明は、PWM発生器の
変調度な0%を超え、100%未満の範囲に制限してP
WM発生器の出力が所定期間内に変化を生じるようにし
、PWM発生器の出力が当該所定期間内に変化しないと
きにこれを検出し、その検出信号により安全保持装置を
作動させるようにしたことを特徴とする。
To achieve this objective, the present invention limits the modulation depth of the PWM generator to a range greater than 0% and less than 100%.
The output of the WM generator is made to change within a predetermined period, and when the output of the PWM generator does not change within the predetermined period, this is detected and the safety maintenance device is activated by the detection signal. It is characterized by

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第6図は本発明の実施例に係る油圧ポンプのレギュレー
タの駆動回路の系統図である。図で、第1図に示す部分
と同一部分には同一符号が付しである。16は第1図に
示すPWM発生器3に相当するPWM発生器であり、操
作量検出装置2の出力信号Xを入力し、この信号Xに応
じた変調度で変調されたパルス幅のパルスを出力する。
FIG. 6 is a system diagram of a drive circuit for a regulator of a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. 16 is a PWM generator corresponding to the PWM generator 3 shown in FIG. 1, which inputs the output signal Output.

とのPWM発生器の構成を第7図により詳細に説明する
The configuration of the PWM generator will be explained in detail with reference to FIG.

第7図は第6図に示すP W M発生器のブロンク図で
ある。図で、12は三角波発生器、13はコンパレータ
で、これらは第3図に示すものと同じである。18は操
作量検出装置2の出力信号Xを入力し、その値が0又は
0近くの値であるときにはある所定の値を出力し、又、
その値が電圧E。又は電圧Eo近くの値であるときは前
記所定の値とは別のある所定の値を出力し、その他の場
合には入力信号をそのまま出力するリミッタである。第
8図にリミッタ18の特性図を示す。図で、横軸にはリ
ミッタ18への入力信号Xの値が、又、縦軸にはリミッ
タ18の出力信号lの値がとっである。入力信号Xが、
値OからOの近辺の値E2(o≦x4E−2)の範囲で
はリミッタ18は電圧E2を出力し、入力信号Xが値E
0の近辺の値E3から値E。(E3≦X≦Eo)の範囲
ではリミッタ18は電圧E3を出力する。そして、値E
2を超え値83未満の範囲(E2<−Zi<E3)では
、入力信号Xの値をそのまま出力する。このようなリミ
ング18の介在により、PWM発生器16からの出力y
は変調度0%および変調度100%となることはない。
FIG. 7 is a block diagram of the PWM generator shown in FIG. 6. In the figure, 12 is a triangular wave generator, and 13 is a comparator, which are the same as those shown in FIG. 18 inputs the output signal X of the manipulated variable detection device 2, and outputs a certain predetermined value when the value is 0 or a value close to 0;
That value is voltage E. Alternatively, when the value is close to the voltage Eo, the limiter outputs a predetermined value different from the predetermined value, and otherwise outputs the input signal as is. FIG. 8 shows a characteristic diagram of the limiter 18. In the figure, the horizontal axis shows the value of the input signal X to the limiter 18, and the vertical axis shows the value of the output signal l of the limiter 18. The input signal X is
In the range from the value O to the value E2 near O (o≦x4E-2), the limiter 18 outputs the voltage E2, and the input signal
Value E from value E3 near 0. In the range (E3≦X≦Eo), the limiter 18 outputs the voltage E3. And the value E
In the range exceeding 2 and below the value 83 (E2<-Zi<E3), the value of the input signal X is output as is. Due to the intervention of the rimming 18, the output y from the PWM generator 16
The modulation depth will never be 0% or 100%.

第6図に戻り、17は増幅器4と比例ソレノイド部5α
との間に介在する出力選択器である。出力選択器17は
増幅器4からの信号に応じて比例ソレノイド15に電流
を供給するとともに、PWM発生器16の信号に基づい
て、PWM発生器16の故障の有無を判断して適宜の処
理を行なう機能をも有する。出力選択器17の構成を第
9図により詳細に説明する。
Returning to FIG. 6, 17 is the amplifier 4 and the proportional solenoid section 5α.
This is an output selector interposed between the The output selector 17 supplies current to the proportional solenoid 15 according to the signal from the amplifier 4, and also determines whether or not there is a failure in the PWM generator 16 based on the signal from the PWM generator 16, and performs appropriate processing. It also has functions. The configuration of the output selector 17 will be explained in more detail with reference to FIG.

第9図は第6・図に示す出力選択器の回路図である。図
中、増幅器4、比例ソレノイド部5αの構成は第4図に
示すものと同じである。19はPWM発生器16の出力
信号yを入力し、PWM発生器16が故障か否かを判別
する故障判別器である。故障判別器19は、例えば、リ
トリガラブルシングルショットバイブレータで構成され
ている。
FIG. 9 is a circuit diagram of the output selector shown in FIG. In the figure, the configurations of the amplifier 4 and the proportional solenoid section 5α are the same as those shown in FIG. Reference numeral 19 denotes a failure discriminator which inputs the output signal y of the PWM generator 16 and determines whether or not the PWM generator 16 is malfunctioning. The failure discriminator 19 is composed of, for example, a retriggerable single shot vibrator.

ここで、故障判別器190機能を第10図(α)、(b
)を参照しながら説明する。リトリガラブルシングルシ
ョットハイプレータは、第10図(α)に示すように1
つのパルス22が入力することによりパルス22の立ち
上がり部228により、第10図(b)に示すように所
定のレベル(14)の出力を発生する。この出力を符号
24で示す。この出力は所定の期間継続して出力された
後、当該期間が経過すると出力はO(レベルL)となる
。ところが、当該期間経過前に新らたにパルスが入力さ
れると、リトリガラブルシングルショットバイブレーク
の出力はレベルHの状態を継続し、新らたなパルスが入
力された時点から前記所定の期間経過後に出力はOにな
る。即ち、所定の期間を1゛いとすると、パルス22に
より発生1−る出力24は、期間Twが経過すると符号
25で示すようにO(レベルL)になるのであるが、期
間1w経過前に新らたなパルス23が入力すると、その
パルス23の立上がり部23Sで再びトリガされて出力
24はOになることなくレベルHのまま符号26に示す
ように一続される。期間Twは三角波発生器120周期
T″。よりもやや長い期間に設定されている。
Here, the function of the fault discriminator 190 is shown in FIGS.
). The retriggerable single-shot high plater has 1
When one pulse 22 is input, the rising portion 228 of the pulse 22 generates an output at a predetermined level (14) as shown in FIG. 10(b). This output is shown at 24. After this output is continuously output for a predetermined period, the output becomes O (level L) when the period elapses. However, if a new pulse is input before the corresponding period has elapsed, the output of the retriggerable single shot-by-break continues to be at level H, and the predetermined value is changed from the time when the new pulse is input. After the period elapses, the output becomes O. That is, assuming that the predetermined period is 1, the output 24 generated by the pulse 22 becomes O (level L) as shown by reference numeral 25 after the period Tw has elapsed, but the output 24 becomes O (level L) as shown by the reference numeral 25 after the elapse of the period Tw. When a flat pulse 23 is input, the output 24 is triggered again at the rising edge 23S of the pulse 23, and the output 24 does not become O but remains at level H and continues as indicated by reference numeral 26. The period Tw is set to be slightly longer than 120 cycles T'' of the triangular wave generator.

ここで第9図に戻り、20は所定の抵抗値(この抵抗値
については後述する。)を有する抵抗、21は故障判別
器19の出力により作動する切換スイッチである。切換
スイッチ21は端子S1、S2を有し、端子S、には増
幅器4におけるパワートランジスタ14のコレクタが、
又、端子S2には抵抗20が接続されている。切換スイ
ッチ21が端子S1に接続されると比例ソレノイド15
はパワートランジスタ14に接続され、切換スイッチ2
1が端子S2に接続されると比例ソレノイド15は抵抗
20に接続される。切換スイッチ21は故障判別器19
の出力がレベルHにあるとき端子S1に接続され、レベ
ルLになると端子S2に切換えられる。
Returning to FIG. 9, 20 is a resistor having a predetermined resistance value (this resistance value will be described later), and 21 is a changeover switch operated by the output of the fault discriminator 19. The changeover switch 21 has terminals S1 and S2, and the collector of the power transistor 14 in the amplifier 4 is connected to the terminal S.
Further, a resistor 20 is connected to the terminal S2. When the changeover switch 21 is connected to the terminal S1, the proportional solenoid 15
is connected to the power transistor 14, and the selector switch 2
1 is connected to terminal S2, proportional solenoid 15 is connected to resistor 20. The changeover switch 21 is a failure detector 19
When the output is at level H, it is connected to terminal S1, and when it becomes level L, it is switched to terminal S2.

次に本実施例の動作を説明する。PWM発生器16が何
等の故障なく正常な状態にある場合、操作レバー1を操
作すると、操作量検出装置2からはその操作量に応じた
信号Xが出力される。この信号Xは、リミッタ18に入
力されることにより、第8図に示すリミッタの特性に応
じた信号lとなり、コンパレータ13において三角波発
生器12で発生した三角波Zと比較され、コンパレータ
13からはパルス幅変調されたパルスが信号yとして出
力されることになる。この場合、PWM発生器16の入
力信号Xが電圧E2以下であってもリミッタ18からの
出力は電圧E2となり、又、入力信号Xが′電圧E3以
上であってもリミッタ18からの出力は電圧E3となる
。したがって、0%、100%およびそれらの近くの比
率の変調はなくなり、コンパレータ13からの信号yは
、周期T。の開始時に必ずパルスの立上がり部を有する
ことになる。信号y′はパワートランジスタ14に入力
され、これを信号yに応じてON 、OFFし、前述の
ようにこれに比例した電流を比例ソレノイド15に供給
し、結局、操作レバー1の操作量に応じて主油圧ポンプ
の斜板を傾転させてその吐出量を制御する。一方、信号
yは故障判別器19にも入力される。前述のように、故
障判別器19を構成するIJ )リガラプルシングルシ
ョットバイブレータの期間Twは、当該パイプレークの
容量、抵抗の値を調整して周期T。
Next, the operation of this embodiment will be explained. When the PWM generator 16 is in a normal state without any failure, when the operation lever 1 is operated, the operation amount detection device 2 outputs a signal X corresponding to the operation amount. This signal X is input to the limiter 18 to become a signal l according to the characteristics of the limiter shown in FIG. The width modulated pulse will be output as signal y. In this case, even if the input signal X of the PWM generator 16 is less than the voltage E2, the output from the limiter 18 will be the voltage E2, and even if the input signal X is more than the voltage E3, the output from the limiter 18 will be the voltage E2. It becomes E3. Therefore, the modulation of ratios of 0%, 100% and their vicinity is gone, and the signal y from the comparator 13 has a period T. There is always a rising edge of the pulse at the beginning of the pulse. The signal y' is input to the power transistor 14, which is turned ON and OFF according to the signal y, and as mentioned above, a current proportional to this is supplied to the proportional solenoid 15, and eventually the current is proportional to the amount of operation of the operating lever 1. The main hydraulic pump's swash plate is tilted to control its discharge amount. On the other hand, the signal y is also input to the failure discriminator 19. As mentioned above, the period Tw of the IJ) regula pull single shot vibrator constituting the fault discriminator 19 is adjusted to the period T by adjusting the capacitance and resistance values of the pipe rake.

より長く設定されており、又、信号yは周期T。The signal y has a period T.

毎に必ず立上がり部を有するので、故障判別器19の出
力はレベルI4に維持されている。したがって、切換ス
イッチ21はその端子S0に接続された状態を維持し、
比例ソレノイド15とパワートランジスタ14は接続さ
れた状態に維持されて通常の制御を可能としている。
Since each signal always has a rising edge, the output of the fault discriminator 19 is maintained at level I4. Therefore, the changeover switch 21 remains connected to its terminal S0,
Proportional solenoid 15 and power transistor 14 remain connected to allow normal control.

次に、PWM発生器16に伺等かの故障が発生した場合
、PWM発生器16の出力は信号Xの値の如伺に拘らず
高レベルが連続する状態(連続ON状態)又は低レベル
が連続する状態(連続OFF状態)となる。したがって
、信号yはパルス出力とはならず、周期T。毎のパルス
の立上がり部は存在しない。この結果、故障判別器19
の出力は高レベルHな継続することができず低レベルL
となり(故障検出)、切換スイッチ21を端子S1から
端子S2に切換える。このため、比例ソレノイド15は
抵抗20に接続され、比例ソレノイド15には、自身の
抵抗値R1抵抗20の抵抗値および電圧E2により定ま
る値の電流が供給され、主油圧ポンプの斜板もこれに応
じて傾転せしめられる。
Next, if a failure occurs in the PWM generator 16, the output of the PWM generator 16 will remain at a high level (continuous ON state) or a low level regardless of the value of the signal It becomes a continuous state (continuous OFF state). Therefore, the signal y does not become a pulse output and has a period T. There is no leading edge of each pulse. As a result, the failure discriminator 19
The output cannot continue to be at a high level H and is at a low level L.
(failure detected), and the changeover switch 21 is switched from terminal S1 to terminal S2. Therefore, the proportional solenoid 15 is connected to the resistor 20, and a current of a value determined by its own resistance R1, the resistance value of the resistor 20, and the voltage E2 is supplied to the proportional solenoid 15, and the swash plate of the main hydraulic pump is also supplied with this. It is tilted accordingly.

ここで、抵抗20の抵抗値について述べる。前述のよう
に、PWM発生器16が故障した場合、その出力yが連
続ON状態になると原動機が異常停止し、又、出力yが
連続OFF状態になると主油圧ポンプにより駆動される
装置が動かなくなり、危険な状態が発生する場合がある
。このような場合、主油圧ポンプの出力を最大とOの中
間程度、例えば40%程度の出力となるようにしておけ
ば、原動機の異常停止や主油圧ポンプで駆動される装置
の・不作動を避けることができ、危険又は望ましくない
状態に陥ることを防止することができる。そこで、抵抗
20の抵抗値を、主油圧ポンプの出力が40%程度にな
るように設定しておけば、PWM発生器16に故障が生
じても、切換スイッチ21により比例ソレノイド15と
抵抗20が接続され、これに応じて斜板が傾転され、主
油圧ポンプの出力を40%程度にして、前述の危険や装
置の不作動を避けることができる。
Here, the resistance value of the resistor 20 will be described. As mentioned above, if the PWM generator 16 fails, the prime mover will abnormally stop if its output y becomes continuously ON, and the device driven by the main hydraulic pump will stop working if the output y becomes continuously OFF. , a dangerous situation may occur. In such a case, if the output of the main hydraulic pump is set to an intermediate level between the maximum and O, for example around 40%, it will prevent abnormal stoppage of the prime mover and malfunction of the equipment driven by the main hydraulic pump. Avoidable and dangerous or undesirable situations can be prevented. Therefore, if the resistance value of the resistor 20 is set so that the output of the main hydraulic pump is about 40%, even if a failure occurs in the PWM generator 16, the proportional solenoid 15 and the resistor 20 will be switched off by the changeover switch 21. When connected, the swash plate is tilted accordingly, and the output of the main hydraulic pump is reduced to about 40%, thereby avoiding the above-mentioned dangers and non-operation of the device.

このような抵抗の設定は、比例電磁弁5の制御対象、そ
の制御対象により制御されるシステム等が何であるかに
より、その値が種々選定されることは当然であり、ある
場合には抵抗20を除き接点S2を直接接地して比例電
磁弁5の出力油圧P1を最大にし、又、他の場合には抵
抗20を除き接点S2を開放して比例電磁弁5の出力油
圧P1を0にする場合もある。
It goes without saying that various resistance values are selected depending on the object controlled by the proportional solenoid valve 5 and the system controlled by the object. In other cases, the output oil pressure P1 of the proportional solenoid valve 5 is maximized by directly grounding the contact S2, and in other cases, the resistor 20 is removed and the contact S2 is opened to set the output oil pressure P1 of the proportional solenoid valve 5 to 0. In some cases.

このように、本実施例では、PWM発生器にリミッタを
設けて変調度が0%、100%にならないようにし、故
障判別器でPWM発生器の出力をチェックしてその故障
の有無を判別し、PWM発生器の故障時に比例ソレノイ
ドに定められた電流を供給し又は電流を遮断するように
したので、P WM発生器が故障しても、比例電磁弁の
制御対象における危険を防止することができる。
In this way, in this embodiment, a limiter is provided in the PWM generator to prevent the modulation degree from becoming 0% or 100%, and a fault discriminator checks the output of the PWM generator to determine whether there is a fault. When the PWM generator fails, a specified current is supplied to the proportional solenoid or the current is cut off, so even if the PWM generator fails, danger to the object controlled by the proportional solenoid valve can be prevented. can.

なお、前述したように比例ソレノイドを備えた電磁装置
の制御対象が油圧ポンプのレギーレータに限らないのは
当然であり、数多(の制御対象が考えられる。又、PW
M発生器における変調度で、0%および100%の近辺
の変調度が存在しなくなることにより、比例ソレノイド
への供給電流の範囲が狭くなり伺等かの影響がある場合
も考えられるが、変調度の存在しない部分を極力O%、
100%に近づければ、上記影響は程んどなくなる。そ
して、そのようにしても影響が生じるようであれば比例
ソレノイド電磁装置の制御対象におけるばね定数、初期
荷重等を適宜変更すれば上記影響を除去することができ
る。さらに、故障判別器の故障時の出力信号によりラン
プ、ブザー等を作動させて故障を報知するようにすれば
、より一層確実に危険を避けることができる。さらに又
、三角波発生器とコンパレータはオペアンプによるアナ
ログ回路、カウンタを用いたディジタル回路、マイクロ
コンビーータ等により構成することができる。
As mentioned above, it goes without saying that the control target of an electromagnetic device equipped with a proportional solenoid is not limited to the regirator of a hydraulic pump, and there are many possible control targets.
Due to the absence of modulation degrees near 0% and 100% in the M generator, the range of current supplied to the proportional solenoid may become narrower, which may have some effect on the modulation. The part where there is no degree is O% as much as possible,
If it approaches 100%, the above effect will disappear to a large extent. If such an effect still causes an effect, the above effect can be removed by appropriately changing the spring constant, initial load, etc. of the object to be controlled by the proportional solenoid electromagnetic device. Furthermore, danger can be avoided even more reliably by activating a lamp, a buzzer, etc. to notify of a failure based on the output signal of the failure discriminator at the time of failure. Furthermore, the triangular wave generator and the comparator can be constructed from an analog circuit using an operational amplifier, a digital circuit using a counter, a microconbeater, or the like.

以上述べたように、本発明では、パルス出力手段におけ
るパルス幅の変隔度を0%を除<100%未満に制限し
、パルス出力手段の出力信号をチェックしてパルス出力
手段の故障の有無を判別し、故障時に安全保持装置を作
動させるようにしたので、パルス出力手段に故障が生じ
ても比例ソレノイドを備えた電磁装置の制御対象におけ
る危険を防止することができる。
As described above, in the present invention, the degree of variation of the pulse width in the pulse output means is limited to less than 0% and less than 100%, and the output signal of the pulse output means is checked to see if there is a failure in the pulse output means. Since the safety maintenance device is activated in the event of a failure, even if a failure occurs in the pulse output means, danger to the object controlled by the electromagnetic device including the proportional solenoid can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の油圧ポンプのレギュレータの駆動回路の
系統図、第2図は第1図に示すPWM発生器のブロック
図、第3図(a)、(b)は第2図に示すコンパレータ
の入出力波形図、8g4図は第1図に示す増幅器の回路
図、第5図は第4図に示す比例ソレノイドの変調度に対
する電流の特性図、第6図は本発明の実施例に係る油圧
ポンプのレギュレータの駆動回路の系統図、第7図は第
6図に示すPWM発生器のブロック図、第8図は第7図
に示すリミッタの特性図、第9図は第6図に示す出力選
択器の回路図、第】0図(α)、(b)は第9図に示す
故障判別器の入出力波形図である。 1・・・・・・操作レバー、2・・・・・・操作量検出
装置、4・・・・・・増幅器、5・・・・・・比例電磁
弁、5α・・・・・・比例ソレノイド部、8・・・・・
・シIJンダ、9・・・・・・ピストン、10・・・・
・・ピストンロッド、12・・・・・・三角波発生器、
13・・・・・・コンパレータ、14・・・・・・パワ
ートランジスタ、15・・・・・・比例ソレノイド、1
6・・・・・・PWM発生器、17・・・・・・出力選
択器、18・・・・・・リミッタ、19・・・・・・故
障判別器、20・・・・・・抵抗、21・・・・・・切
換スイッチ。 第2図 ス 第3図 第5図 第8図 Tw       26 1F
Figure 1 is a system diagram of the drive circuit of a conventional hydraulic pump regulator, Figure 2 is a block diagram of the PWM generator shown in Figure 1, and Figures 3 (a) and (b) are the comparator shown in Figure 2. Figure 8g4 is a circuit diagram of the amplifier shown in Figure 1, Figure 5 is a characteristic diagram of the current with respect to the modulation degree of the proportional solenoid shown in Figure 4, and Figure 6 is according to the embodiment of the present invention. System diagram of the hydraulic pump regulator drive circuit, Figure 7 is a block diagram of the PWM generator shown in Figure 6, Figure 8 is a characteristic diagram of the limiter shown in Figure 7, Figure 9 is shown in Figure 6. Circuit diagram of the output selector, FIG. 0 (α) and (b) are input/output waveform diagrams of the failure discriminator shown in FIG. 1... Operation lever, 2... Operation amount detection device, 4... Amplifier, 5... Proportional solenoid valve, 5α... Proportional Solenoid part, 8...
・Cylinder, 9...Piston, 10...
... Piston rod, 12 ... Triangular wave generator,
13... Comparator, 14... Power transistor, 15... Proportional solenoid, 1
6...PWM generator, 17...Output selector, 18...Limiter, 19...Failure discriminator, 20...Resistor , 21...changeover switch. Figure 2 Figure 3 Figure 5 Figure 8 Tw 26 1F

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、入力信号に応じた変調度で変調されたパルス幅のパ
ルスを出力するパルス出力手段と、このパルス出力手段
で出力されたパルスのパルス幅に応じた電流を出力する
電流出力手段と、この電流出力手段で出力された電流値
に応じて制御される比例ソレノイドを有する電磁装置と
を備えたものにおいて、前記変調度を0%を除(100
%未満に制限する制限手段と、前記パルス出力手段の出
力信号が所定期間内に変化しないときこれを検出する検
出手段と、この検出手段の検出信号により作動する安全
保持装置とを設けたことを特徴とする比例ソレノイドを
備えた電磁装置の駆動回路。 2、特許請求の範囲第1項において、前記安全保持装置
は、前記電流出力手段の出力電流によらずに前記比例ソ
レノイドを駆動する駆動手段であることを特徴とする比
例ソレノイドを備えた電磁装置の駆動回路。 3;  IP!f許請求の範囲第1項において、前記安
全保持装置は、前記電流出力手段の出力電流によらずに
前記比例ソレノイドを駆動する駆動手段および前記検出
手段の出力信号により作動する報知手段であることを特
徴とする比例ソレノイドを備えた電磁装置の駆動回路。 4、特許請求の範囲第2項又は第3項において、前記駆
動手段は、所定の値の抵抗と、前記検出手段の出力信号
により前記比例ソレノイドを前記電流出力手段から前記
抵抗に切換える切換手段とで構成されていることを特徴
とする比例ソレノイドを備えた電磁装置の駆動回路。 5、特許請求の範囲第2項又は第3項において、前記駆
動手段は、前記検出手段の出力信号により前記比例ソレ
ノイドの入力端を開放する切換手段であることを特徴と
する比例ソレノイドを備えた電磁装置の駆動回路。
[Claims] 1. Pulse output means for outputting a pulse with a pulse width modulated with a modulation degree according to an input signal, and a current according to the pulse width of the pulse outputted by the pulse output means. In the device comprising a current output means and an electromagnetic device having a proportional solenoid controlled according to the current value outputted by the current output means, the degree of modulation is set to 0% (100%).
%, a detection means for detecting when the output signal of the pulse output means does not change within a predetermined period, and a safety maintenance device activated by the detection signal of the detection means. A drive circuit for an electromagnetic device equipped with a characteristic proportional solenoid. 2. An electromagnetic device equipped with a proportional solenoid according to claim 1, wherein the safety maintaining device is a driving means for driving the proportional solenoid without depending on the output current of the current output means. drive circuit. 3; IP! f. In claim 1, the safety maintaining device is a driving means for driving the proportional solenoid and a notification means operated by an output signal of the detecting means without depending on the output current of the current output means. A drive circuit for an electromagnetic device equipped with a proportional solenoid. 4. In claim 2 or 3, the driving means includes a resistor having a predetermined value and a switching means for switching the proportional solenoid from the current output means to the resistor based on the output signal of the detection means. A drive circuit for an electromagnetic device equipped with a proportional solenoid, characterized by comprising: 5. According to claim 2 or 3, the driving means includes a proportional solenoid, characterized in that the driving means is a switching means that opens an input end of the proportional solenoid in response to an output signal of the detecting means. Drive circuit for electromagnetic devices.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62186504A (en) * 1986-02-12 1987-08-14 Sanmei Denki Kk Driving circuit for electromagnet
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