JPS62171574A - 電磁弁の制御装置 - 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Ｉｎ） この発明は、電磁弁に対するデユーティ比を調整して、
アクチュエータへの供給流量を制御し、当該アクチュエ
ータの速度を制御する電磁弁の制御装置に関する。

（従来の技術） この種の装置の電磁弁は１例えば、第３図に示す回路に
使用され、一方の電磁弁ｌが７クチユエータとしての単
動シリンダＳの上昇時の作動速度を制御し、他方の電磁
弁２がその下降速度を制御する。

この回路図において電磁弁ｌ、２がノーマル位置にある
が、このノーマル位置にあるとき、一方の電磁弁ｌが全
開し、他方の電磁弁２が全閉する。

上記のように一方の電磁弁ｌが図示のノーマル位置にあ
って全開しているときには、ポンプＰの吐出油がパイロ
−／　）通路３→このパイロット°通路３に設けたオリ
フィス４→全開の電磁弁１→タンク通路５を経由してタ
ンクＴに流れるので、オリフィス４前後に差圧が発生す
る。

このようにして発生した差圧はパイロット圧として、タ
ンク通路５に設けたアンロード弁６の両端に作用し、当
該アンロード弁６を図示の全開状態に切換える。したが
って、ポンプＰの吐出油全量が、タンク通路５を経由し
てタンクＴに流出する。

そして、上記電磁弁ｌに通電してそれを全閉させると、
オリフィス４を通過する流れが遮断されるので、その前
後に差圧が発生せず、アンロード弁６の両端に作用する
圧力が同一になる。このようにアンロード弁６の両端に
作用するパイロット圧が同圧になると、当該アンロード
弁６が全閉状態を保つようにしている。したがって、ポ
ンプＰの吐出量全量が、供給流路７に設けたロードチェ
ック弁８を経由してシリンダＳに供給される。このよう
に電磁弁ｌに連続通電すると、当該電磁弁ｌが全閉状態
を保ち続けるので、ポンプＰの吐出油全量がシリンダＳ
に供給される。

しかし、電磁弁ｌに連続通電せず、短時間にそのオン−
オフ動作を繰り返すと、この電磁弁ｌを通過する流量及
びオリフィス４の前後に発生する差圧のそれぞれが、当
該電磁弁ｌの全開時のほぼ中間になる。したがって、ア
ンロード弁６の開度もそれに応じて制御され、タンク通
路５から流出する流量も中間的なものになる。このよう
にポンプ吐出油のうち、上記中間的な値に制御された流
量がタンクＴに流出すれば、その残りの流量がシリンダ
Ｓに供給されることになる。

そして、上記オン−オフ時間に対するオン時間の割合で
あるデユーティ比を制御することによって、タンクＴに
流れる流量、すなわちシリンダＳに供給される流量を制
御できるが、その制御形態を示したのが第４図のグラフ
である。

この第４図のグラフは、そのＸ軸にデユーティ比を示し
、Ｙ軸にシリンダＳの速度を示したもので、その実線工
が両者の相関値を示したものである。

この第４図のグラフからも明らかなように、デユーティ
比が大きくなればなるほど、シリンダＳの作動速度が速
くなり、当該デユーティ比が１００％になると、その作
動速度が最大になる。反対に、デユーティ比が小さくな
ればなるほど、当該シリンダＳの作動速度が遅くなる。

なお、他方の電磁弁２は、上記デユーティ比を制御する
ことによって、その下降速度を制御するもので、実質的
には、上記電磁弁ｌと同様に機能する。

上記のようにして当該シリンダＳの作動速度を制御する
が、その制御を必要とするのは次の場合である。

例えば、当該シリンダＳに十分な作動速度を維持させな
がら、正確な停止位置制御を必要する場合である。この
ような場合には、当該シリンダＳを停止させる位置近く
までは速く作動させ、その停止位置近くでゆっくり作動
させなければならないので、上記した速度制御が必要に
なる。

そして、この従来の装置では、第４図からも明らかなよ
うに、所定のデユーティ比のときには、シリンダＳの作
動速度が一定になるような制御形態を採用している。

（本発明が解決しようとする開題点） 上記のように従来の装置では、デユーティ比が一定のと
きにはシリンダＳの速度が一定になるようにしている。

しかし、作動油の粘性あるいはシリンダの負荷等種々の
条件が変化すると、たとえデユーティ比が一定であって
も、その目標速度に対してシリンダＳの実際の速度が、
第４図破線ＩＩ　あるいはＩ２で示すように、変化する
場合が　１ある。それにもにかわらず当該デユーティ比
を一定にしておくと、その特定のデユーティ比のときの
目標速度に対する実際の速度の変動中が第４図矢印Ｈで
示すように、非常に大きくなる。

つまり、従来の装置では、所定の速度を得るためのデユ
ーティ比を常に一定にしていたので、作動油の粘性ある
いはシリンダの負荷等が変化すると、目標速度が大幅に
狂い、例えば、正確な停止位置制御ができなくなる等の
問題があった。

この発明の目的は、裏該アクチュエータの実際の作動状
況を検出し、その検出値に応じてデユーティ比を変化さ
せることによって、目標速度に対する実際の速度の変動
ｒｌＪを小さくすることである。

（問題点を解決する手段） この発明は、上記の目的を達成するために、当該装置を
次のように構成している。

すなわち、電磁弁に対するデユーティ比を調整して、ア
クチュエータへの供給流量を制御し、当該アクチュエー
タの速度を制御する電磁弁の制御装置において、当該ア
クチュエータの実際の作動位置を検出する現状位置検出
器と、当該アクチュエータの目標位置を設定する目標位
置設定器と、これら現状位置検出器と目標位置設定器と
の偏差を演算する演算回路と、当該アクチュエータの速
度を検出する速度検出回路と、この演算回路の出力信号
及び速度検出回路の出力信号に応じて、上記電磁弁に対
するデユーティ比を制御する駆動回路と、を備えた構成
にしている。

（本発明の作用） 上記のように構成したので、当該アクチュエータの作動
速度をフィードバックして、デユーティ比を制御し、そ
のデユーティ比が実際の作動状況に応じて変化する。

（本発明の効果） この発明の装置によれば、当該アクチュエータの実際の
作動状況に応じて、デユーティ比を変化させるようにし
たので、作動油の粘性あるいはアクチュエータの負荷等
種々の条件が変化したとしても、その目標速度に対する
実際の速度の変動中が小さくなる。このように目標速度
に対する実際の速度の変動中を小さくできるので、その
位置制御等が正確にできる。

（本発明の実施例） 第１．２図に示した実施例は、当該シリンダＳの実際の
位置を検出する現状位置検出器ａと、シリンダＳの目標
位置を設定する目標位置設定器すとを有し、それら両者
の出力信号を演算回路Ｃに入力させる。

上記演算回路Ｃは、シリンダＳの実際の位置と目標位置
との偏差を演算し、その演算結果としての出力信号を駆
動回路ｄに入力するが、この駆動回路ｄは次のように構
成している。

すなわち、この駆動回路ｄは、演算回路Ｃからの出力信
号が不感帯信号かどうかを判定する不感帯比較部１１と
、微速域信号かどうかを判断する高速信号判定部１２と
を有する。

そして、上記不感帯比較部１１は、上記演算回路Ｃの出
力信号が不感帯信号及び高速域信号のときには動作しな
い。そして、上記出力信号が不感帯信号及び高速域信号
以外の低速域信号のとき、その低速時のデユーティ比を
制御する低速設定部１３を動作させる。したがって、当
該電磁弁１は、この低速設定部１３で設定されたデユー
ティ比に応じて制御されるが、この低速設定部１３から
出力されるデユーティ比は、速度検出回路ｆからの出力
信号に応じてそのデユーティ比を変化させるようにして
いる。

上記速度検出回路ｆは、前記現状位置検出器ａからの出
力信号に応じて、当該シリンダＳの実際の速度をその都
度演算するとともに、その速度信号を上記低速設定部１
３にフィードバックするようにしている。

さらに、この低速設定部１３に記憶された速度フィード
バックゲインは第２図の直線Ｇで示すように可変にし、
当該シリンダＳの速度変化に応じて、そのデユーティ比
も変化させるようにしているが、上記直線Ｇは、種々の
条件を勘案して最適な傾斜になるようにあらかじめ設定
している。

゛　また、上記高速信号判定部１２は、演算部Ｃからの
出力信号が高速域信号のときにそれを判定して高速設定
部１４を動作させる。このように高速設定部１４が動作
すると、その出力信号が増幅部ｅを経由して前記電磁弁
ｌに入力し、当該電磁弁１を連続通電させる。

次のこの実施例の作用を説明する。

現状位置検出器ａからの出力信号と、目標位置設定ｚｂ
からの出力信号によって、それらの偏差を演算回路Ｃで
演算するとともに、その偏差を不感帯比較部１１及び高
速信号判定部１２に入力する。

そして、当該偏差がゼロ又はそれに近いとき、すなわち
不感帯にあるという信号が不感帯比較部１１に入力する
と、電磁弁１を動作させずに当該シリンダＳを停止させ
た状態に保つ。

そして、上記偏差が大きくなって、低速信号域に達する
と、低速設定部１３で記憶されたデユーティ比に応じて
電磁弁ｌが制御され、その制御に応じてシリンダＳの速
度もＩＩｇＩｌされる。しかも、このようにシリンダＳ
が動作しているときには、その速度を速度検出回路ｆで
検出して、上記低速設定部１３にフィードバックさせて
いる。したがって、作動油の粘性あるいはシリンダＳの
負荷等、種々の条件変化によって、当該シリンダＳの作
動速度が目標速度を維持できなくても、上記直線Ｇで示
した速度フィードバックゲインにしたがってデユーティ
比が補正され、上記目標速度に近い範囲でシリンダＳが
作動する。

そして、上記のように目標速度に対する実際の速度との
変動中は、第２図の矢印Ｊで示すように非常に小さなも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

図面節１．２図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は電気的な回路を示すブロック図、第２図はデユーテ
ィ比とアクチュエータ速度との関係を示したグラフ、第
３図は当該この発明の制御対象である電磁弁の使用例を
示す回路図、第４図は従来の制御形態を示すもので、上
記第２図に対応するグラフである。 Ｓ・・・アクチュエータとしてのシリンダ、ｌ、２・・
・電磁弁、ａ・・・現状位置検出器、ｂ・・・目標位置
設定器、Ｃ・・・演算回路、ｄ・・・駆動回路、ｆ・・
・速度検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電磁弁に対するデューティ比を制御して、アクチュエ
   ータへの供給流量を制御し、当該アクチュエータの速度
   制御をする電磁弁の制御装置において、上記アクチュエ
   ータの実際の作動位置を検出する現状位置検出器と、当
   該アクチュエータの目標位置を設定する目標位置設定器
   と、これら現状位置検出器と目標位置設定器との偏差を
   演算する演算回路と、当該アクチュエータの速度を検出
   する速度検出回路と、この演算回路の出力信号及び速度
   検出回路の出力信号に応じて、上記電磁弁に対するデュ
   ーティ比を制御する駆動回路と、を備えた電磁弁の制御
   装置。