JPS63189914A

JPS63189914A - 自己調整弁の圧力調整装置

Info

Publication number: JPS63189914A
Application number: JP2309787A
Authority: JP
Inventors: Osamu Miyata; 理宮田; Yoshihiko Hasegawa; 長谷川　義彦
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1988-08-05
Also published as: JPH0560611B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、１次圧または２次圧を設定圧力に自己調整
する自己調整弁に関する。

〔従来技術〕

従来、自己調整弁としては、例えば減圧弁がある。この
減圧弁では、設定圧力の調整は、圧力設定ばねを圧縮し
ている調整ねじを調整して、圧力設定ばねの圧縮度を変
化させることによって行なわれている。このような圧力
設定ばねの圧縮度の変化をモータを用いて行なうことに
より、設定圧力の調整を遠隔制御することが考えられる
。

そのような場合の構成としては、例えば第６図に示すよ
うなものがあった。同図において、２は圧力設定ばねで
、図示しない一端部には、ダイヤフラムと接触するばね
受けが取付けられておシ、他端部にもばね受け４が取付
けられている。このばね受け４は、ボール６を介して調
節ねじ８の先端部と接触している。この調節ねじ８の先
端部周縁部には、雄ねじ１０が刻設されておシ、固定的
に設けためねじ部１２に螺合している。この調節ねじ８
の中速〆はスラストベアリング１４によって軸受けされ
ておシ、他端部から内奥に向って穴が削設されている。

この穴内には、リテーナ１６及びボール１８が設けられ
て、スプライン穴を形成している。

このスプライン穴にスプライン軸２０がスプライン嵌合
し、このスプライン軸２０は減速器２２を介してモータ
２４の回転軸に結合されている。

モータ２４の回転軸を一方の方向に回転させると、スプ
ライン軸２０が回転し、この回転は調節ねじ８に伝達さ
れ回転する。このとき、調節ねじ８の雄ねじ１０が固定
的に設けられているめねじ１２と螺合しているので、調
節ねじ８が下方に降下し、ばね受け４が圧力設定ばね２
を圧縮し、設定圧力を大きくできる。モータ２４の回転
軸を逆回転させると、上述したのと同様にして、調節ね
じ８が上昇し、圧力設定ばね２が伸び、設定圧力を小さ
くできる。

調節ねじ８の先端がノ葵準位置からどの程度の位置にあ
るかを表わす値（ねじ位置）と、圧力設定ばね２の圧縮
度、ひいては設定圧力との間には、開数関係があシ、モ
ータ２４を回転させて、調節ねじ８に所定のねじ位置を
とらせることによって、所定の設定圧力を設定できる。

なお、調節ねじ８が所定のねじ位置をとるように制御す
る方法としては、例えばポテンショメータ等のねじ位置
検出装置を設け、これからの出力が所定のねじ位置を検
出した信号を生成するまでモータを回転させる方法か、
或いは１パルスを供給すると何度回転するかが判明して
いるステッピングモータをモータ２４として用い、ステ
ッピングモータに供給スルパルス数を制御する方法、か
を用いることができる。

上述したようにねじ位置と設定圧力との間には開数関係
があるので、この関係式を調節計内のマイクロコンピュ
ータに記憶させておき、設定圧力ヲマイクロコンピュー
タに入力し、ねじ位置を演算し、このねじ位置を調節ね
じ８がとるようにモータ２４をマイクロコンピュータが
制御する。そして、減圧弁の２次側に設けた圧力センナ
によって実際の２次圧力を検出し、この２次圧力と設定
圧力との偏差が０になるようにねじ位置を調節している
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、ねじ位置と設定圧力との関係式は、各減圧弁
の機械部分の寸法公差等によって、各減圧弁ごとに若干
異なっている。従って、１台の調節計を成る減圧弁と組
合わせて使用した場合には、実際の２次圧力が即座に設
定圧力となるので応答性がよいが、別の減圧弁と組合わ
せて使用した場合には、調節計に記憶させている関係式
が、この別の減圧弁のねじ位置と設定圧力との関係式と
異なっており、即座に２次圧力が設定圧力とならず、応
答性が悪くなるという問題点があった。−４→→→÷ま
た、上記の関係式は、一般には一次式を用いるが、実際
のねじ位置と設定圧力との関係が、厳密には一次式で表
わせない場合がある。このような場合にも、２次圧力が
即座に設定圧力となら弁ごとに設定圧力とねじ位置とを
測定し、両者の関係式を算出し、調節計内のマイクロコ
ンピュータに記憶させることも考えられるが、量産品で
ある減圧弁のそれぞれについて、このようなことを実施
するのは、到底不可能である。

この発明は、上記の各問題点を解決した自己調整弁の圧
力調整装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の各問題点を解決するため、この発明は、自己調整
弁と、この自己調整弁の設定圧力を調整する手段と、こ
の調整手段を駆動する手段と、自己調整弁の圧力を検出
して、この検出出力を表わす圧力信号を生成する圧力検
出手段と、設定圧力を表わす設定圧力信号を生成する設
定部とを有している。さらに、この発明は、設定圧力信
号が初めて生成されたとき、設定圧力信号と調整手段の
調整量との関係式に基づいて、駆動手段に供給する制御
信号を演算する演算手段と、圧力検出手段からの圧力信
号が設定圧力信号に等しくなるように補正信号を駆動手
段に供給する補正手段と、制御信号と補正信号との加算
値を記憶する記憶手段と、設定部が消失させた設定圧力
信号を再び発生したとき、記憶手段から上記の加算値を
読み出して、駆動手段に供給する読出手段とを、備えて
いる。

一実施態様では、演算手段、補正手段、記憶手段及び読
出手段は、後述するようにマイクロコンピュータによっ
て実現される。

〔作　用〕

この発明によれば、設定部が成る設定圧力に対応する設
定圧力信号を初めて発生すると、演算手段が、設定圧力
信号と調整手段の調整量との関係式に基づいて制御信号
を発生する。この制御信号に応じて駆動手段が調整手段
を駆動する。これによって、自己調整弁の設定圧力が変
化する。このとき、圧力検出手段が自己調整弁の実際の
圧力を表わす圧力信号を生成する。この圧力信号が設定
圧力信号に等しくなるように、駆動手段に補正信号を補
正手段が供給する。これによって、自己調整弁の圧力は
、設定圧力となる。同時に、制御信号と補正信号との加
算値、すなわち自己調整弁の。

圧力を設定圧力とするために、駆動手段に供給する必要
のある信号の値が、記憶手段に記憶される。

そして、この設定圧力信号が設定圧力の変更等により一
旦消失した後、再びこの設定圧力信号とするために、こ
の設定圧力信号が発生すると、読出手段が記憶手段から
加算値を読み出し、駆動手段に供給する。上述したよう
に、この加算値は自己調整弁を設定圧力とするために、
駆動手段に供給する必要のある値であるので、駆動手段
にこの加算値が供給されると、即座に自己調整弁の圧力
は設定圧力となる。

〔効　果〕

以上のように、この発明によれば、自己調整弁の圧力を
一旦予め定めた設定圧力に調整すると、次にその設定圧
力を設定したときには、即座に自己調整弁の圧力を設定
圧力に調整できる。すなわち、この発明による圧力調整
装置は学習機能を有している。よって、演算手段が制御
信号を生成するために用いる関係式が、設定圧力信号と
調整手段の調整量との関係を正確に表わすように、いち
いち各自己調整弁ごとに設定圧力信号と調整量とを測定
し、両者の関係式を算出する必要がなく、量産するのに
適している。

〔実施例〕

第１の実施例を第１図乃至第４図に示す。第２図におい
て、３０は減圧弁、３２は調整手段、３４は駆動手段で
ある。調整手段３２には、第６図に示した圧力設定ばね
２、ボール６及び調節ねじ８等が対応する。また、駆動
手段３４には、同じく第６図に示した減速機２２、モー
タ２４等が対応する。

３６は圧力センサであって、減圧弁３０の２次側圧力を
検出して、その検出した圧力を表わす圧力信号を生成す
る。この圧力信号は、変換部３８においてディジタル圧
力信号に変換されてマイクロコンピュータ４０に供給さ
れる。

マイクロコンピュータ４０には、設定部４２から必要と
する設定圧力を表わす設定圧力信号も供給される。マイ
クロコンピュータ４０は、成る設定圧力を表わす設定圧
力信号が、初めて入力されたとき、これやディジタル圧
力信号及び内蔵している設定圧力とねじ位置との関係式
に基づいて、減圧弁３０の２次圧力が設定圧力となるよ
うに制御する。そして、再度、この設定圧力信号が入力
されたとき、即座にこの設定圧力に減圧弁３０の２次圧
力がなるように制御する。

以下、マイクロコンピュータ４ｏが行なうこのような制
御について％第１図のフローチャートを参照しながら説
明する。なお、マイクロコンピュータ４０が記憶してい
るねじ位置ＳＬと設定圧力ＴＰとの関係式は、第３図に
実線で示すように、５Ｌ＝Ａ−ＴＰ＋Ｂ・・・・・（１
）であるとする。そして、実際のねじ位置ＳＬと減圧５Ｐ
３０の２火工カＣＰとの関係式は、同図に点線で示すよ
うに、５Ｌ＝Ａ１　・ＣＰ＋Ｂ・・・・（２）であって、同じ
１次式ではあるが、係数が若干具なるものであるとする
。

第１図において、まず設定部４２から供給されている設
定圧力信号ＴＰの値ＴＰＩが今までの値と変化したか判
断する（ステップＳ２）。すなわち、設定圧力に変化が
あったか判断する。この判断の結果がＮＯであると、Ｙ
ＥＳになるまでステップＳ２を繰返す。また、ＹＥＳで
あると、この設定圧力信号ＴＰＩが今までに設定された
ことがあるか、すなわち設定圧力信号ＴＰＩが１回目で
あるか判断する（ステップ８４）。この判断結果がＹＥ
Ｓであると、（１）式に基づいてねじ位置ＳＬを算出す
る（ステップ８６）。このＳＬの１直をＳＬＩとする。

そして、このねじ位置ＳＬＩとなるように駆動手段３４
に制御信号を供給する（ステップＳ８）。これらステッ
プＳ４、Ｓ６，８８が特許請求の範囲における演算手段
に相当する。上述したように、ねじ位置と２次圧力との
関係は、実際には、（１）式で表わされるものではなく
、（２）式で表わされるものとなる。よって、第３図に
ΔＰ１で示すように２火工力／はＣＰｌとなり、これと
設定圧力との間には差があることになる。

次に２火工力ＣＰＩを表わしている圧カセ／す３６の圧
力信舟をディジタル化したディジタル圧力信号ＣＰを読
込む（ステップ８１０）。そして、設定圧力信号とディ
ジタル圧力信号との差をとって上述したΔＰ１を表わし
ているΔＰを算出する（ステップ５１２）。そして、こ
のΔＰが予め定めた許容範囲内にあるか判断する（ステ
ップ５１４）。

この判断結果がＹＥＳであると、ステップＳ２に戻り、
現在のねじ位置を設定圧力が変化するまで保持するが、
ＮＯであると、このΔＰに係数Ａを乗算して、ねじ位置
補正量ΔＳＬを算出する（ステップ８１６）。次にΔＳ
Ｌだけねじ位置が移動するように駆動手段３４に対して
補正信号を供給する（ステップ８１８）。このときのね
じ位置をＳＬ２、実際の２次圧力をＣＦ２とする。

次に、この２火工力ＣＰ２を表わしているディジタル圧
力信号ＣＰを読込み（ステップ５２０）、ΔＰを算出す
る（ステップ５２２）。このΔＰの値は第３図に示すΔ
Ｐ２となる。そして、先に算出したＳＬの値ＳＬＩとΔ
ＳＬとを加算してＳＬ２を算出する（ステップ５２４）
。そして、値がΔＰ２であるΔＰが許容範囲内か判断す
る（ステップ−８２６）。この判断結果がＮＯであると
、再びステップＳ１６からステップＳ２６まで実行して
、ねじ位置を変更する。変更されたねじ位置をＳＬ３と
すると、このときのΔＰはほとんど０となシ、ステップ
Ｓ２６の判断はＹＥＳとなる。従って、２次圧力は設定
圧力に等しくなる。なお、このとき、ステップ８２４に
よって、ＳＬはＳＬ３に変更されている。これらステッ
プＳｌＯからステップ８２６までが、特許請求の範囲で
いう処の補正手段に対応する。

ステップ８２６の判断がＹＥＳになると、第４図に示ス
ようにマイクロコンピュータ４０のメモリ内に構成した
テーブルの設定圧力ＴＰＩに対応する領域にＳＬ３を記
憶させ（ステップ８２８）、ステップＳ２に戻る。これ
によって、減圧弁３０の２次圧力は設定圧力に保持され
る。

以下、同様にして初めての設定圧力信号が供給されるご
とに、その設定圧力に減圧弁３０の２“火工力が調整さ
れ、第４図に示すように、その設定圧力に対応する領域
に、七のときのねじ位置が記憶される。同図において、
設定圧がＴＰ２のときには、ねじ位置がＳＬ４であシ、
設定圧がＴＰ３のときには、ねじ位置がＳＬ４である。

そして、次に設定圧力信号ＴＰとして、ＴＰＩが設定さ
れると、ステップＳ２がＹＥＳとなシ、ステップＳ４が
実行されるが、このときの判断結果はＮＯとな）、第４
図に示すテーブルのうちＴＰｌに対応するねじ位置ＳＬ
３を読み出す（ステップ３０）。そして、ステップＳ８
を実行する。これによって、減圧弁３０の２次圧力は即
座に設定圧力となる。このステップＳ３０が特許請求の
範囲でいう処の読出手段に相当する。なお、この場合に
も、ステップ８１０以降を実行するのは、何らかの原因
によって、ねじ位置ＳＬ３によって設定圧力ＴＰＩが得
られなかった場合にも、これに対処するためである。

第２の実施例を第５図に示す。この実施例ではテーブル
に設定圧力を例えば０．５．１．１．５というように一
定間隔ごとに記憶させておき、記憶されていない設定圧
力に対応するねじ位置を計算によって求めるものである
。上述したようにねじ位置と２次圧力との間には比例関
係があるので、これが可能である。

すなわち、第１図において、ステップＳ４の判断がＹＥ
Ｓであると、その設定圧信号ＴＰの値がテーブル内に存
在するか判断する（ステップ５３２）。この判断結果が
ＹＥＳであると、第１の実施例と同様にステップＳ６以
降を実行する。この判断結果がＮＯであると、テーブル
の中からＴＰの値より小さくて、これにもつとも近い記
憶設定圧ＴＰａと、これに対応するねじ位置ＳＬａと、
ＴＰの値より大きくてこれにもつとも近い記憶設定圧Ｔ
Ｐｂと、これに対応するねじ位置ＳＬｂとを読み出す（
ステップ５３４）。そして、の演算を行ない（ステップ
５３６）、ステップＳ８以降を実行する。このようにす
ることによって、テーブルの容量を減少させられる。

上記の各実施例では１．減圧弁３０を用いたが、これに
代えて、１火工調節弁、真空調整弁、差圧弁及び逃し弁
等の自己調整弁を用いることができる。

ただし、この場合、１次圧を一定圧にするのか２次圧を
一定にするかによって、圧力センサの取付位置が変更さ
れるのは、いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による自己調整弁の圧力調整装置の第
１の実施例のフローチャート、第２図は同第１の実施例
のブロック図、第３図は同第１の実施例の設定圧力とね
じ位置との関係及び２次圧力とねじ位置との関係を示し
た図、第４図は同第１の実施例のマイクロコンピュータ
のメモリマツプを概略的に示した図、第５図は第２の実
施例の要部のみを示すフローチャート、第６図は同第１
及び第２の実施例において用いる減圧弁の部分省略縦断
面図である。３０・・・減圧弁、３２・・・調整手段、３４・・・駆
動手段、３６・・・圧力センサ、４０・・・マイクロコ
ンピュータ、４２・・・設定部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自己調整弁と、この自己調整弁の設定圧力を調整
する手段と、この調整手段を駆動する手段と、上記自己
調整弁の圧力を検出してこの検出圧力を表わす圧力信号
を生成する圧力検出手段と、設定圧力を表わす設定圧力
信号を生成する設定部と、上記設定圧力信号が初めて生
成されたとき上記設定圧力信号と上記調整手段の調整量
との関係式に基づいて上記駆動手段に供給する制御信号
を演算する演算手段と、上記圧力信号が上記設定圧力信
号に等しくなるように補正信号を上記駆動手段に供給す
る補正手段と、上記制御信号と上記補正信号との加算値
を記憶する手段と、上記設定部が消失させた上記設定圧
力信号を再び発生したとき上記記憶手段から上記加算値
を読み出して上記駆動手段に供給する読出手段とを、具
備する自己調整弁の圧力調整装置。