JP2862776B2 - Flow control method and device - Google Patents
Flow control method and deviceInfo
- Publication number
- JP2862776B2 JP2862776B2 JP5267181A JP26718193A JP2862776B2 JP 2862776 B2 JP2862776 B2 JP 2862776B2 JP 5267181 A JP5267181 A JP 5267181A JP 26718193 A JP26718193 A JP 26718193A JP 2862776 B2 JP2862776 B2 JP 2862776B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- flow rate
- position operation
- reference valve
- valves
- 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 - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Flow Control (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、空気圧あるいは油圧利
用設備等における作動流体の流量制御方法および装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for controlling a flow rate of a working fluid in a pneumatic or hydraulic equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、空気や油等の作動流体を利用した
設備における作動流体の流量を制御する方法としては、
弁の流路面積を変化させる方式のものと、弁を高頻度で
開閉しつつ開時間を変化させる方式のものとが考えられ
ている。前者は、比例制御弁やサーボ弁等により実現さ
れ、後者は、例えば、PWM(Pulse Width Modulatio
n:パルス幅変調)制御により駆動される二位置動作弁
によって実現される。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of controlling the flow rate of a working fluid in equipment using a working fluid such as air or oil,
A method of changing the passage area of the valve and a method of changing the opening time while opening and closing the valve at a high frequency have been considered. The former is realized by a proportional control valve, a servo valve, or the like, and the latter is, for example, PWM (Pulse Width Modulatio).
(n: pulse width modulation) is realized by a two-position operation valve driven by control.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、比例制御弁
等の流路面積を変化させる流量制御方法は、流路面積を
連続的に変化させて滑らかな流量制御を実施することが
できるという利点がある。しかし、このような弁は、弁
の中間開度、すなわち、弁体が弁の全開と全閉の中間位
置に配される状態を利用するために、経時的な特性変化
や、作動流体の清浄度の低下等の不都合を生じ易い。By the way, the flow rate control method of changing the flow path area such as a proportional control valve has an advantage that a smooth flow control can be performed by continuously changing the flow path area. is there. However, such a valve utilizes a middle opening degree of the valve, that is, a state in which the valve element is disposed at an intermediate position between the fully opened state and the fully closed state of the valve. Inconveniences such as a decrease in degree are likely to occur.
【0004】これに対して、PWM制御を利用した流量
制御方法では、常に全開または全閉のどちらかの状態と
なる二位置動作弁が使用されるので、上記不都合は低減
され、精度の高い流量制御を実施することが可能であ
る。しかしながら、これとは逆に、PWM制御は二位置
動作弁の使用を前提としているために、開閉を高速で切
り替える必要性から、弁体の重量を大きくすることがで
きないことに加えて、全閉状態から全開状態に不連続に
切り替えられるために、大きな流量変動を伴うという不
都合がある。したがって、この不都合を回避するため
に、二位置動作弁自体は小型化される必要があり、大流
量の流量制御としてPWM制御を適用することは困難で
あった。On the other hand, in the flow control method utilizing the PWM control, a two-position operation valve which is always fully opened or fully closed is used. Control can be implemented. However, on the contrary, the PWM control presupposes the use of the two-position operation valve, so that the weight of the valve body cannot be increased due to the necessity of switching between opening and closing at a high speed. Since the state is discontinuously switched from the open state to the fully open state, there is a disadvantage that a large flow rate fluctuation is accompanied. Therefore, in order to avoid this inconvenience, it is necessary to reduce the size of the two-position operation valve itself, and it has been difficult to apply PWM control as a flow control of a large flow rate.
【0005】さらに、小流量の流量制御を実施する場合
であっても、その流量を実現し得る小型の二位置動作弁
単体によって、PWM制御を実施しようとすると、高域
における周波数特性の低下により、所望の精度の流量制
御を実現することができないという問題点がある。Further, even when the flow rate is controlled at a small flow rate, if the PWM control is performed by a small two-position operation valve capable of realizing the flow rate, the frequency characteristic in a high frequency range is deteriorated. However, there is a problem that it is not possible to realize flow control with desired accuracy.
【0006】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、PWM制御を利用した高精度かつ大流量
の流量制御を実現することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to realize high-accuracy and large-flow rate control using PWM control.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、次の2つの手段を提案している。第1の
手段は、並列に組み合わせられる複数の二位置動作弁の
中から基準弁となる一の二位置動作弁を一定の切替周期
で順次切り替えるように選択して開くとともに、該基準
弁の開時間を指示流量に基づいて切替周期内で変化さ
せ、指示流量が基準弁の最大流量よりも小さいときに
は、基準弁以外の二位置動作弁を閉状態とし、大きいと
きには、次に基準弁に切り替えられるものから切替順に
一以上の二位置動作弁を、基準弁として開かれるまでの
間連続して開状態とする流量制御方法を提案している。In order to achieve the above object, the present invention proposes the following two means. The first means is to switch one two-position operation valve serving as a reference valve from a plurality of two-position operation valves combined in parallel at a constant switching period.
In the switching period, the opening time of the reference valve is changed within the switching period based on the indicated flow rate. When the indicated flow rate is smaller than the maximum flow rate of the reference valve, the two-position operation other than the reference valve is performed. A flow control method is proposed in which the valve is closed, and when large, one or more two-position operation valves are continuously opened until the reference valve is opened , in the order of switching from the next switch to the reference valve. ing.
【0008】また、第2の手段は、並列に組み合わせら
れる複数の二位置動作弁と、該二位置動作弁を開閉する
制御手段とを具備し、該制御手段が、前記二位置動作弁
の中から基準弁となる一の二位置動作弁を順次周期的に
選択する基準弁選択手段と、選択された基準弁の開時間
を指示流量に基づいて設定する開時間設定手段と、指示
流量の値が基準弁の最大流量よりも大きいときに、連続
して開状態とされる他の一以上の二位置動作弁を、前記
基準弁の次に基準弁とされるものから切替順に選択する
全開弁選択手段とを具備している流量制御装置を提案し
ている。The second means includes a plurality of two-position operation valves combined in parallel, and control means for opening and closing the two-position operation valve, wherein the control means is provided in the two-position operation valve. Reference valve selecting means for sequentially and periodically selecting one two-position operation valve to be a reference valve, opening time setting means for setting the opening time of the selected reference valve based on the indicated flow rate, and a value of the indicated flow rate Is greater than the maximum flow rate of the reference valve, and selects one or more other two-position operation valves that are continuously opened from the reference valve next to the reference valve in order of switching. A flow control device comprising a selection means is proposed.
【0009】[0009]
【作用】本発明の第1の手段に係る流量制御方法によれ
ば、並列に組み合わせられた複数の二位置動作弁の中か
ら一の基準弁を選択し、この基準弁となる二位置動作弁
を周期的に切り替えるとともに、指示流量に基づいてそ
の開時間を変化させることにより、複数の二位置動作弁
全体としてPWM制御が実施される。この場合にあっ
て、指示流量が基準弁の最大流量よりも小さいときに
は、各二位置動作弁は、全ての二位置動作弁が選択され
る間に1回だけ基準弁として選択され、他の時間は閉状
態とされるので、その動作周期は、切替周期に二位置動
作弁の数をかけた時間となり、高周波数域における特性
低下を回避することが可能となる。According to the flow control method according to the first aspect of the present invention, one reference valve is selected from a plurality of two-position operation valves combined in parallel, and the two-position operation valve serving as the reference valve is selected. Is periodically switched, and the opening time is changed based on the indicated flow rate, so that the PWM control is performed for the entire plurality of two-position operation valves. In this case, when the indicated flow rate is smaller than the maximum flow rate of the reference valve, each two-position operation valve is selected as a reference valve only once while all the two-position operation valves are selected, and the other time. Is in the closed state, the operation cycle is the time obtained by multiplying the number of the two-position operation valves by the switching cycle, and it is possible to avoid the characteristic deterioration in the high frequency range.
【0010】さらに、指示流量が基準弁の最大流量より
も大きいときには、基準弁として選択される二位置動作
弁に加えて、他の二位置動作弁をも開状態とすることに
より、流量を増大させることが可能となる。この場合
に、基準弁以外の二位置動作弁は、次に基準弁となるも
のから切替順に選択され、かつ、基準弁に選択されるま
で開状態とされるので、各二位置動作弁の動作周期は、
前記指示流量が小さい場合と同じであり、同様にして、
特性低下が回避されることになる。Further, when the indicated flow rate is larger than the maximum flow rate of the reference valve, the flow rate is increased by opening other two-position operation valves in addition to the two-position operation valve selected as the reference valve. It is possible to do. In this case, the two-position operation valves other than the reference valve are selected in the order of switching from the next reference valve, and are opened until selected as the reference valve. The cycle is
The same as the case where the indicated flow rate is small, and similarly,
Characteristic degradation is avoided.
【0011】また、本発明の第2の手段に係る流量制御
装置によれば、指示流量が入力されると制御手段が作動
され並列に組み合わせられている各二位置動作弁が次の
ように開閉させられる。まず、開時間設定手段が作動さ
れ、指示流量に基づいて開時間が設定される。そして、
基準弁選択手段の作動によって、一の二位置動作弁が基
準弁として順次周期的に選択され、各基準弁が設定され
た開時間だけ開かれる。これにより、複数の二位置動作
弁全体としてPWM制御による流量制御が実現され、指
示流量と同じ流量が精度良く流通させられることにな
る。Further, according to the flow control device according to the second means of the present invention, when the indicated flow rate is input, the control means is operated and the two-position operating valves which are combined in parallel open and close as follows. Let me do. First, the opening time setting means is operated, and the opening time is set based on the indicated flow rate. And
By operation of the reference valve selecting means, one two-position operation valve is sequentially and periodically selected as a reference valve, and each reference valve is opened for a set opening time. As a result, the flow rate control by the PWM control is realized for the plurality of two-position operation valves as a whole, and the same flow rate as the indicated flow rate is circulated with high accuracy.
【0012】さらに、指示流量が基準弁の最大流量より
も大きいときには、全開弁選択手段が作動され、基準弁
以外の二位置動作弁が開状態とされ、流量が増大され
る。この場合に、次に基準弁となるものから切替順に一
以上の二位置動作弁が選択され、かつ、基準弁に選択さ
れるまでの間、連続して開状態とされることにより、各
二位置動作弁の動作周期を短縮することなく、大流量の
流量制御を実施することが可能となる。Further, when the indicated flow rate is larger than the maximum flow rate of the reference valve, the fully open valve selecting means is operated, and the two-position operation valves other than the reference valve are opened to increase the flow rate. In this case, one or more two-position operation valves are selected in the order of switching from the next reference valve, and are continuously opened until selected as the reference valve. A large flow rate can be controlled without shortening the operation cycle of the position operation valve.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明に係る流量制御方法の第1実施
例について、図1ないし図5を参照して説明する。本実
施例の流量制御方法は、例えば、図2に示すように、鉄
道車両におけるアクティブサスペンションに適用され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the flow control method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The flow control method according to the present embodiment is applied to, for example, an active suspension in a railway vehicle as shown in FIG.
【0014】このアクティブサスペンションは、車体1
と台車2との間に配される複数のシリンダ3・4であっ
て、車体1の動揺に応じてシリンダ3・4に供給される
空気圧を調整することにより、車体1の動揺を実時間で
抑制するものである。本実施例では、図2に示すよう
に、上下方向に駆動される複動式のシリンダ3を車体1
の左右に配し、左右方向に駆動される複動式のシリンダ
4を車体1の中央位置に配することにより、左右のシリ
ンダ3によって車体1の上下方向の動揺およびローリン
グを抑制し、中央のシリンダ4によって、左右方向の動
揺およびヨーイング等を抑制することができるようにな
っている。The active suspension has a body 1
And a plurality of cylinders 3 and 4 arranged between the trolley 2 and the bogie 2. By adjusting the air pressure supplied to the cylinders 3 and 4 in accordance with the sway of the vehicle body 1, the sway of the body 1 is controlled in real time. It is to suppress. In this embodiment, as shown in FIG. 2, a double-acting cylinder 3 driven in a vertical direction is
By arranging a double-acting cylinder 4 driven in the left-right direction at the center position of the vehicle body 1, the left and right cylinders 3 suppress the vertical movement and rolling of the body 1 by the left and right cylinders 3. The cylinder 4 can suppress left-right swinging, yawing, and the like.
【0015】前記アクティブサスペンションへの空気圧
は、例えば、各シリンダ3について設けられた図3に示
す流量制御装置5によって各シリンダ3ごとに調整され
て供給されるようになっている。該流量制御装置5は、
並列に組み合わせられる複数の電磁弁6(二位置動作
弁)と、該電磁弁6を駆動する制御装置7(制御手段)
とから構成されている。前記電磁弁6は、シリンダ3の
ヘッド側およびロッド側のそれぞれの圧力室3a・3b
に対して、8個ずつ設けられており、そのうちの4個ず
つが増圧側および減圧側の電磁弁6として機能するよう
になっている。なお、図中符号8は、空気圧源である。The air pressure to the active suspension is adjusted and supplied to each cylinder 3 by, for example, a flow control device 5 shown in FIG. 3 provided for each cylinder 3. The flow control device 5 includes:
A plurality of solenoid valves 6 (two-position operation valves) combined in parallel, and a control device 7 (control means) for driving the solenoid valves 6
It is composed of The solenoid valve 6 includes pressure chambers 3a and 3b on the head side and the rod side of the cylinder 3, respectively.
, And four of them are configured to function as the pressure-increasing and pressure-reducing-side solenoid valves 6. In addition, the code | symbol 8 in a figure is an air pressure source.
【0016】前記制御装置7は、シリンダ3の圧力室3
a・3bに設けた圧力センサ9からの圧力値等に基づい
て各圧力室3a・3bに流入させるべき空気流量、ある
いは、各圧力室3a・3bから流出させるべき空気流量
を計算する計算機10に接続され、該計算機10から出
力される流量指令S1に基づいて、各電磁弁6を開閉す
るようになっている。The control device 7 controls the pressure chamber 3 of the cylinder 3
The calculator 10 calculates the air flow rate to be flowed into each of the pressure chambers 3a and 3b or the air flow rate to be flowed out from each of the pressure chambers 3a and 3b based on the pressure values from the pressure sensors 9 provided in the pressure chambers 3a and 3b. Each solenoid valve 6 is connected and opened and closed based on a flow rate command S 1 output from the computer 10.
【0017】以下、増圧側4個の電磁弁V1〜V4により
流量制御を実施する場合について説明する。本実施例の
流量制御装置5では、各電磁弁6の最大流量以内の流量
の空気を流通させたい場合に、4個の電磁弁V1〜V4の
中から1つの電磁弁のみを選択する(以下、選択された
電磁弁6を基準弁という。)。そして、該基準弁となる
電磁弁6を一定周期(切替周期=制御周期)T1で順次
切り替えるとともに、該基準弁の開時間T2を流量指令
S1に基づいて調整することにより、並列に組み合せら
れた電磁弁V1〜V4全体としてPWM制御が実施される
ようになっている。すなわち、指示流量をQ、電磁弁6
単体の最大流量をqmaxとすると、開時間比率wは、 w=Q/qmax となる(図4参照)。Hereinafter, a case in which the flow rate is controlled by the four pressure increasing solenoid valves V 1 to V 4 will be described. The flow control device 5 of the present embodiment, when it is desired to flow the air in the maximum flow rate within the flow rate of the solenoid valves 6, selects only one solenoid valve out of the four electromagnetic valves V 1 ~V 4 (Hereinafter, the selected solenoid valve 6 is referred to as a reference valve.) Then, the sequentially switching the solenoid valve 6 to be the reference valve at a constant period (switching period = control period) T 1, by adjusting the basis of the opening time T 2 of the said reference valve flow command S 1, in parallel PWM control is so carried out as a whole an electromagnetic valve V 1 ~V 4 which are combined. That is, the indicated flow rate is Q, the solenoid valve 6
When the maximum flow rate of a single and q max, opening time ratio w becomes w = Q / q max (see FIG. 4).
【0018】また、各電磁弁6の最大流量よりも大きな
流量の空気を流通させたい場合には、上記PWM制御を
実施しながら、基準弁以外の電磁弁6を開くことにより
対応するようになっている。すなわち、開時間比率w
は、 w=Q/qmax−i i=INT(Q/qmax) であり、基準弁以外のi個の電磁弁6を開時間比率10
0%(全開状態)とすればよい(図5参照)。Further, when it is desired to flow air having a flow rate larger than the maximum flow rate of each solenoid valve 6, the above-mentioned PWM control is performed while the solenoid valves 6 other than the reference valve are opened. ing. That is, the open time ratio w
Is: w = Q / q max -i i = INT (Q / q max ), and the i solenoid valves 6 other than the reference valve are opened at an open time ratio of 10
0% (fully open state) (see FIG. 5).
【0019】具体的に、このような流量制御を実施する
ために、前記制御装置7は、図3に示すように、基準ク
ロックを生成する基準クロック生成部11と、前記計算
機10から出力される流量指令S1を、前記基準クロッ
クを基にして各電磁弁6の開時間および切替順序に変換
する論理部12と、該論理部12からの出力を電磁弁6
の駆動用に増幅する増幅部13とから構成されている。Specifically, in order to perform such a flow rate control, as shown in FIG. 3, the control unit 7 outputs a reference clock generation unit 11 for generating a reference clock, and an output from the computer 10. A logic unit 12 for converting the flow rate command S 1 into an opening time and a switching order of each solenoid valve 6 based on the reference clock, and an output from the logic unit 12
And an amplifying unit 13 for amplifying for driving.
【0020】前記基準クロック生成部11は、正確な間
隔をおいて生成される基準パルス生成部11aと、該基
準パルス生成部11aで生成された基準パルスの数を計
数して出力するカウンタ11bとを具備している。カウ
ンタ11bは、例えば、9ビットで構成され、そのうち
上位2ビットが、基準弁の選定情報A1を示し、下位7
ビットが、基準弁の開時間設定情報A2を示すようにな
っている。基準弁の選定情報A1を2ビットとしたの
は、並列駆動される電磁弁6が4個1組で構成されてい
るからである。The reference clock generator 11 includes a reference pulse generator 11a generated at an accurate interval, and a counter 11b that counts and outputs the number of reference pulses generated by the reference pulse generator 11a. Is provided. Counter 11b includes, for example, a 9 bits, of which upper 2 bits indicate the selection information A 1 of the reference valve, the lower 7
Bit is adapted to indicate the opening time setting information A 2 of the reference valve. The selection information A 1 of the reference valve and the 2 bits, because the solenoid valve 6 is composed of four set to be driven in parallel.
【0021】すなわち、カウンタ11bの上位2ビット
が、「00」のときには電磁弁V1、「01」のときに
は電磁弁V2、「10」のときには電磁弁V3、「1
1」のときには電磁弁V4を、それぞれ基準弁として選
択する。以下、この選択の順序を切替順序という。ま
た、電磁弁6の数を増減する場合には、選定情報A1の
ビット数を増減することにより対応できる。そして、最
上位のビットが「1」から「0」に切り替わるときに、
計算機10に割込信号S2を送り、新たな流量指令S1の
論理部12への入力を要求するようになっている。[0021] That is, the upper two bits of the counter 11b is, the solenoid valve V 1 was when "00", the solenoid valve V 2 is at "01", the solenoid valve V 3 at the time of "10", "1
1 "solenoid valve V 4 when the, selected as respective reference valve. Hereinafter, this selection order is referred to as a switching order. In addition, when increasing or decreasing the number of solenoid valves 6 may be accommodated by increasing or decreasing the number of bits of selection information A 1. And when the most significant bit switches from "1" to "0",
The computer 10 sends an interrupt signal S 2, is to request the input to the logic section 12 of the new flow command S 1.
【0022】この割込信号S2を受信した計算機10か
らは、圧力センサ9等による情報から計算される流量指
令S1が、線形化テーブル14によって、9ビットの指
示流量情報S3に変換されて論理部12に入力されるよ
うになっている。この指示流量情報S3は、下位7ビッ
トが実質的に電磁弁6単体の流量情報B2となり、上位
2ビットが流量指令S1を実現するために全開状態とさ
れる全開弁数情報B1を示すようになっている。すなわ
ち、全開弁数情報B1が「00」のときには基準弁のみ
が開閉され、「01」、「10」、「11」のときに
は、基準弁以外の電磁弁6が1〜3個全開状態とされる
ようになっている。また、本実施例の流量制御装置5で
は、シリンダ3・4の増圧・減圧側にそれぞれ4個1組
の電磁弁6を設けているので、これを切り替えるための
情報として、他に1ビットを用意することとしてもよ
い。From the computer 10 that has received the interrupt signal S 2 , the flow rate command S 1 calculated from information from the pressure sensor 9 and the like is converted into 9-bit designated flow rate information S 3 by the linearization table 14. Input to the logic unit 12. The indicated flow rate information S 3, the lower 7 bits are essentially electromagnetic valve 6 single flow information B 2, and the number of fully open valve is fully opened to the upper 2 bits to realize the flow rate command S 1 information B 1 Is shown. That is, only the reference valve is opened and closed when the number of fully open valve information B 1 is "00", "01", "10", when "11", the solenoid valve 6 other than the reference valve and 1-3 fully opened It is supposed to be. In the flow control device 5 of the present embodiment, a set of four solenoid valves 6 is provided on each of the pressure-increasing and pressure-reducing sides of the cylinders 3, 4, so that one bit of information for switching between them is provided. May be prepared.
【0023】前記論理部12は、前記基準クロック生成
部11から入力される開時間設定情報A2と計算機10
側から入力される流量情報B2とを比較して、開時間設
定情報A2が流量情報B2よりも小さい場合に限り開指令
信号S4を出力する比較部15(開時間設定手段)と、
基準弁の選定情報A1を基にして基準弁の選択信号S5を
出力する基準弁選択部16(基準弁選択手段)と、全開
弁数情報B1と基準弁の選定情報A1とから全開状態とす
る電磁弁6を選択する全開弁選択部17(全開弁選択手
段)とを具備している。図1において、符号18はAN
D回路、19はOR回路であり、論理部12全体は、例
えば、PLD(Programable Logic Device:書込可能論
理デバイス)によって構成される。The logic unit 12 stores the open time setting information A 2 input from the reference clock generation unit 11 and the computer 10
By comparing the flow information B 2 inputted from the side, the comparator 15 outputs an open command signal S 4 only when the open time setting information A 2 is smaller than the flow rate information B 2 and (open time setting means) ,
A reference valve selector 16 to the selection information A 1 of the reference valve based on outputs a selection signal S 5 of the reference valve (reference valve selecting means), a selection information A 1 Prefecture fully open valve number information B 1 and the reference valve A full-opening selector 17 (full-opening selecting means) for selecting the solenoid valve 6 to be fully opened is provided. In FIG. 1, reference numeral 18 denotes AN.
The D circuit 19 is an OR circuit, and the entire logic unit 12 is constituted by, for example, a PLD (Programmable Logic Device).
【0024】前記全開弁選択部17は、基準弁に選択さ
れる電磁弁6の選定情報A1により、次に基準弁に選択
される電磁弁6から切替順序にしたがって、全開弁数情
報B1に示される数の電磁弁6を選択するようになって
いる。例えば、選定情報A1が「10」であり、全開弁
数情報B1が「10」であるときは、次に基準弁に選択
される電磁弁6は電磁弁V4であり、全開とされる電磁
弁6の数は2であるから、V4およびV1が選択されるこ
とになる。[0024] The fully open valve selector 17, the selection information A 1 of the solenoid valve 6 to be selected on the basis valve according switching order from the solenoid valve 6 is then selected based valve, fully open valve number information B 1 Are selected. For example, a selection information A 1 is "10", when fully open valve number information B 1 is a "10", the solenoid valve 6 is then selected based valve is an electromagnetic valve V 4, it is fully opened Since the number of solenoid valves 6 is two, V 4 and V 1 are selected.
【0025】また、前記増幅部13は、例えばOPアン
プ回路で構成され、OR回路19から出力されるTTL
信号レベルの電磁弁6の開閉指令信号S6を増幅して、
電磁弁駆動信号S7とするようになっている。The amplifying section 13 is constituted by, for example, an OP amplifier circuit, and the TTL output from the OR circuit 19 is provided.
Amplify the open / close command signal S 6 of the solenoid valve 6 at the signal level,
Is adapted to an electromagnetic valve drive signal S 7.
【0026】このように構成された流量制御装置5の作
動について、以下に説明する。カウンタ11bの最上位
ビットが立ち下がると、カウンタ11bは初期状態とな
るとともに、計算機10に対して割込信号S2が発せら
れる。この割込信号S2が計算機10に入力されると、
計算機10からの流量指令S1が線形化テーブル14を
介して9ビットの指示流量情報S3として論理部12に
入力される。The operation of the flow control device 5 configured as described above will be described below. When the counter 11b highest bit falls in, the counter 11b together with the initial state, the interrupt signal S 2 is emitted to the computer 10. When the interrupt signal S 2 is input to the computer 10,
The flow command S 1 from the computer 10 is input to the logic unit 12 via the linearization table 14 as 9-bit command flow information S 3 .
【0027】まず、計算機10からの流量指令S1が、
各電磁弁6単体の最大流量よりも小さいときには、指示
流量情報S3の上位2ビット(全開弁数情報)B1は「0
0」であり、全開弁選択部17からの出力信号はなく、
基準弁以外の電磁弁6は閉状態に保持される。カウンタ
11bの下位7ビット(開時間設定情報)A2および指
示流量情報S3の下位7ビット(流量情報)B2は、比較
部15に入力されることによって比較され、開時間設定
情報A2が流量情報B2よりも小さいときにのみ、比較部
15から開指令信号S4が出力される。一方、カウンタ
11bの上位2ビット(基準弁の選定情報)A1は、基
準弁選択部16に入力され、該選定情報A1に基づい
て、電磁弁V1〜V4の中から1個の基準弁が選択され
る。基準弁選択部16は、基準弁に選択された電磁弁6
に対応する出力端子に基準弁選択信号S5を出力する。First, the flow command S 1 from the computer 10 is:
When less than the maximum flow rate of each solenoid valve 6 alone, the upper 2 bits (full open valve number information) of the indicated flow rate information S 3 B 1 is "0
0 ", and there is no output signal from the full-opening selection unit 17,
The solenoid valves 6 other than the reference valve are kept closed. Counter lower seven bits (open time setting information) of 11b A 2 and the lower 7 bits of the instruction flow rate information S 3 (flow rate information) B 2 is compared by being inputted to the comparator 15, the opening time setting information A 2 There only is smaller than the flow rate information B 2, open command signal S 4 is outputted from the comparing unit 15. Meanwhile, A 1 (selection information of the reference valve) upper two bits of the counter 11b is inputted to the reference valve selector 16, based on the selection information A 1, of one out of the solenoid valve V 1 ~V 4 The reference valve is selected. The reference valve selector 16 is configured to control the solenoid valve 6 selected as the reference valve.
And it outputs the reference valve selection signal S 5 to the output terminal corresponding to.
【0028】そして、開指令信号S4および基準弁選択
信号S5が同時に入力されるAND回路18から増幅部
13に開閉指令信号S6が出力され、対応する電磁弁6
が開状態とされる。この場合に、開指令信号S4は、開
時間設定情報A2が流量情報B2よりも小さいときにのみ
出力されるので、流量情報B2に基づく時間分だけ、基
準弁が開状態とされることになる。以降、開時間設定情
報A2の最上位ビットが繰り上がる度に、選定情報A2が
更新され、基準弁が切替順序にしたがって、順次切り替
えられる(図4)。これにより、並列に組み合せられた
電磁弁V1〜V4全体において、各電磁弁6単体の最大流
量以下の流量域におけるPWM制御が実施されることに
なる(図4最下段)。The open / close command signal S 6 is output from the AND circuit 18 to which the open command signal S 4 and the reference valve selection signal S 5 are simultaneously inputted to the amplifying unit 13, and the corresponding electromagnetic valve 6
Is opened. In this case, opening command signal S 4, since the opening time setting information A 2 is output only when less than the flow rate information B 2, only time period based on the flow rate information B 2, reference valve is in the open state Will be. Thereafter, every time the up repeatedly the most significant bit of the opening time setting information A 2, selection information A 2 is updated, the reference valve in accordance switching order, are sequentially switched (FIG. 4). As a result, the PWM control in the flow rate region equal to or less than the maximum flow rate of each of the solenoid valves 6 alone is performed in the entirety of the solenoid valves V 1 to V 4 combined in parallel (the bottom row in FIG. 4).
【0029】ここで、図4に示すように、本実施例の流
量制御方法によるPWM制御の制御周期T1は、基準弁
の切替周期T1と一致しているが、各電磁弁6の動作周
期T3は、その切替周期T1に電磁弁6の数を乗じた値と
なっており、流量制御の精度が、電磁弁6の高周波数域
における性能によって左右されることなく、高精度に維
持されることになる。Here, as shown in FIG. 4, the control cycle T 1 of the PWM control by the flow rate control method of the present embodiment coincides with the switching cycle T 1 of the reference valve. The cycle T 3 is a value obtained by multiplying the switching cycle T 1 by the number of the solenoid valves 6, so that the accuracy of the flow rate control is not affected by the performance of the solenoid valves 6 in a high frequency range, and is highly accurate. Will be maintained.
【0030】また、流量指令S1が各電磁弁6単体の最
大流量よりも大きい場合には、上記PWM制御が実施さ
れるとともに、全開弁数情報B1および基準弁の選定情
報A1に基づいて全開弁選択部17から電磁弁6に対応
する出力端子に全開弁選択信号S8が出力され、対応す
る電磁弁6が全開状態とされる。これにより、図5に示
すように、開時間が調整される基準弁の他に、全切替時
間に亙って全開とされる電磁弁6が設けられ、並列に組
み合わせられた電磁弁V1〜V4全体として、大流量のP
WM制御が実施されることになる(図5最下段)。When the flow rate command S 1 is larger than the maximum flow rate of each solenoid valve 6 alone, the above-described PWM control is performed, and based on the information B 1 on the number of fully opened valves and the selection information A 1 on the reference valve. fully open valve selection signal S 8 from the fully open valve selector 17 to the output terminal corresponding to the solenoid valve 6 Te is output, the corresponding solenoid valve 6 is fully opened. Thus, as shown in FIG. 5, in addition to the reference valve whose opening time is adjusted, the solenoid valve 6 that is fully opened over the entire switching time is provided, and the solenoid valves V 1 to V 1 combined in parallel are provided. as a whole V 4, of the large flow rate P
The WM control is performed (the lower part in FIG. 5).
【0031】ここで、本実施例の流量制御方法では、全
開状態とされる電磁弁6を、次に基準弁に切り替えられ
る電磁弁6から切替順序にしたがって選択することとし
たので、全開状態にされた電磁弁6は、基準弁に選択さ
れて所定開時間を経過した後に閉状態とされるまで、連
続して開かれることになる。これにより、各電磁弁6の
動作周期T3は、上記小流量の場合の動作周期T3と同じ
になり、高精度の流量制御を実施することができる。Here, in the flow control method of the present embodiment, the solenoid valve 6 to be fully opened is selected according to the switching order from the solenoid valve 6 to be switched to the next reference valve. The selected solenoid valve 6 is continuously opened until it is closed after a predetermined opening time has elapsed after being selected as the reference valve. Accordingly, the operation cycle T 3 of the solenoid valve 6 is the same as the operation period T 3 in the case of the small flow rate, it is possible to implement the flow control with high accuracy.
【0032】このように、本実施例の流量制御方法によ
れば、高速開閉される電磁弁6を利用しているので、経
時的な特性変化を生ずることがない。また、小流量の電
磁弁6を複数並列に組み合わせることによって、大流量
の流量制御を実施し得るようにし、しかも、全流量域に
亙って制御周期T1に対して大きな動作周期T3を確保す
ることとしたので、滑らかでかつ精度の高い流量制御を
実施することができる。As described above, according to the flow rate control method of the present embodiment, since the electromagnetic valve 6 that is opened and closed at a high speed is used, there is no change in characteristics over time. In addition, by combining a plurality of small flow rate solenoid valves 6 in parallel, a flow rate control of a large flow rate can be performed, and a large operation cycle T 3 with respect to the control cycle T 1 is provided over the entire flow rate range. Since it is ensured, it is possible to perform smooth and highly accurate flow rate control.
【0033】なお、上記説明では、1つのシリンダ3・
4の増圧側の制御についてのみ説明したが、これと同様
のものを、当該シリンダ3・4の減圧側および全てのシ
リンダ3・4について適用することにより、アクティブ
サスペンションを構築することができる。したがって、
このような流量制御方式により制御されるアクティブサ
スペンションにおいては、経時的に変化することなく滑
らかかつ高精度に駆動され、車体1の動揺を有効に減衰
させて、快適な乗り心地を耐久的に実現することができ
るものである。In the above description, one cylinder 3.
Although only the control on the pressure increasing side of the cylinder 4 has been described, an active suspension can be constructed by applying the same thing to the pressure reducing side of the cylinders 3 and 4 and all the cylinders 3 and 4. Therefore,
The active suspension controlled by such a flow control method is driven smoothly and accurately without changing over time, effectively attenuating the vibration of the vehicle body 1, and realizing a comfortable ride comfort and durability. Is what you can do.
【0034】次に、本発明に係る流量制御方法をブレー
キの圧力制御に適用した場合の実施例を図6に示す。本
実施例では、車輪20とともに回転するブレーキディス
ク21にディスクパッド22を付勢するブレーキシリン
ダ23への作動流体の流量を制御するものであり、制御
装置7に入力されるブレーキ力指令S10と、車輪20の
滑走情報S11とに基づいて、並列に組み合わせられた
電磁弁6を作動させるようになっている。図において、
符号24は圧力センサ、25は滑走検知用のエンコーダ
である。FIG. 6 shows an embodiment in which the flow control method according to the present invention is applied to brake pressure control. In this embodiment, which controls the flow rate of the working fluid to the brake cylinder 23 for urging the brake pad 22 on the brake disk 21 that rotates together with the wheel 20, a brake force command S 10 inputted to the control device 7 , based on the sliding information S 11 of the wheel 20 so as to actuate the solenoid valve 6 which is combined in parallel. In the figure,
Reference numeral 24 denotes a pressure sensor, and 25 denotes an encoder for detecting sliding.
【0035】このようなブレーキの圧力制御に本発明の
流量制御方法を適用すれば、ブレーキシリンダ23の圧
力を滑らかに制御することができるので、車輪20の滑
走を有効に抑制することが可能となる。また、高速の電
磁弁6を使用することにより、良好な過渡特性を得るこ
とができ、ブレーキ圧力を素速く変化させて、滑走が大
きくなる前にブレーキ力を減少させることができる。If the flow control method of the present invention is applied to such a brake pressure control, the pressure of the brake cylinder 23 can be controlled smoothly, so that the sliding of the wheels 20 can be effectively suppressed. Become. In addition, by using the high-speed solenoid valve 6, good transient characteristics can be obtained, and the braking pressure can be changed quickly to reduce the braking force before the gliding becomes large.
【0036】このように、本発明の流量制御方法および
装置は、上記実施例に示した適用例に限られず、広い流
量範囲に亙って滑らかで高精度の流量制御を実施すべき
装置に広く適用することができるものである。また、作
動流体として空気を使用する適用例について示したが、
これに代えて、油圧等、他の作動流体を使用する装置に
適用することとしてもよい。さらに、電磁弁6を4個並
列に組み合わせる構成としたが、これに代えて、任意数
の電磁弁を並列に組み合わせることとしてもよい。な
お、電磁弁に代えて、他の任意の二位置動作弁を使用す
ることとしてもよい。As described above, the flow control method and apparatus according to the present invention are not limited to the application examples shown in the above embodiments, but are widely applied to apparatuses for performing smooth and highly accurate flow control over a wide flow rate range. What can be applied. Also, an application example using air as a working fluid has been described,
Instead, the present invention may be applied to a device that uses another working fluid such as a hydraulic pressure. Furthermore, although four solenoid valves 6 are configured to be combined in parallel, an arbitrary number of solenoid valves may be combined in parallel instead. Note that any other two-position operation valve may be used instead of the solenoid valve.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る流量
制御方法および装置は、並列に組み合わせられる複数の
二位置動作弁の中から選択する一の基準弁を順次周期的
に切り替え、その開時間を切替周期内で変化させ、小流
量のときには基準弁のみ開状態とし、大流量では、次に
基準弁になるものから切替順に連続して開状態とするの
で、以下の効果を奏する。 中間開度を利用する比例制御弁等を使用せずに二位
置動作弁を使用するので、経時的な特性変化や作動流体
の清浄度を低下させることがなく、耐久的に高い制御性
能を維持することができる。 二位置動作弁を並列に
組み合わせ、開時間を調整した一の基準弁を周期的に切
り替えることとしたので、制御周期に対する動作周期を
長く確保し得て、二位置動作弁の高域特性に関わらず、
精度の高い流量制御を実施することができる。 流量に応じて基準弁以外の二位置動作弁を開状態と
し、かつ、大流量における場合にも、各二位置動作弁の
動作周期を長く確保することができるので、小流量から
大流量までの広い流量域における高精度の流量制御を行
うことができる。As described above in detail, the flow control method and apparatus according to the present invention sequentially and periodically switches one reference valve selected from a plurality of two-position operation valves combined in parallel. The opening time is changed within the switching cycle, and when the flow rate is small, only the reference valve is opened, and when the flow rate is large, the reference valve is opened continuously in the order of switching from the next reference valve, so that the following effects are obtained. Since a two-position operation valve is used without using a proportional control valve that uses an intermediate opening, there is no durable change in characteristics or decrease in cleanliness of the working fluid, and durable high control performance is maintained. can do. The two-position operation valve is combined in parallel, and one reference valve whose opening time is adjusted is periodically switched, so that the operation cycle with respect to the control cycle can be secured long, and the two-position operation valve is not affected by the high frequency characteristics. Without
High-precision flow control can be performed. The two-position operation valves other than the reference valve are opened according to the flow rate, and even in the case of a large flow rate, the operation cycle of each two-position operation valve can be secured long, so that the flow rate from the small flow rate to the large flow rate High-precision flow control in a wide flow range can be performed.
【図1】本発明の流量制御方法の第1実施例を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a flow control method according to the present invention.
【図2】図1の流量制御方法を適用する車両を示す模式
図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a vehicle to which the flow control method of FIG. 1 is applied.
【図3】図2のアクティブサスペンションを示す図であ
る。FIG. 3 is a view showing the active suspension of FIG. 2;
【図4】図3のアクティブサスペンションにおける小流
量時のタイムチャートを示す図である。4 is a diagram showing a time chart at the time of a small flow rate in the active suspension of FIG. 3;
【図5】図3のアクティブサスペンションにおける大流
量時のタイムチャートを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a time chart at the time of a large flow rate in the active suspension of FIG. 3;
【図6】本発明の流量制御方法の他の実施例を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the flow control method of the present invention.
Q 指示流量 qmax 最大流量 w 開時間比率 A1 基準弁の選定情報 A2 開時間設定情報 B1 全開弁数情報 B2 流量情報 S1 流量指令 S2 割込信号 S3 指示流量情報 S4 開指令信号 S5 基準弁選択信号 S6 開閉指令信号 S7 電磁弁駆動信号 S8 全開弁選択信号 S10 ブレーキ力指令 S11 滑走情報 T1 切替周期、制御周期 T2 開時間 T3 動作周期 5 流量制御装置 6・V1〜V4 電磁弁(二位置動作弁) 7 制御手段 10 計算機 11 基準クロック生成部 12 論理部 13 増幅部 15 比較部(開時間設定手段) 16 基準弁選択部(基準弁選択手段) 17 全開弁選択部(全開弁選択手段)Q indicated flow rate q max the maximum flow rate w chosen information A 2 Open time setting information B 1 fully open valve number information B 2 flow rate information of the open-time ratio A 1 reference valve S 1 flow command S 2 interrupt signal S 3 indicated flow rate information S 4 open command signal S 5 reference valve selection signal S 6 switching command signal S 7 solenoid valve driving signal S 8 fully open valve selection signal S 10 braking force command S 11 runway information T 1 switching cycle, the control period T 2 open time T 3 operating cycle 5 flow control device 6 · V 1 ~V 4 solenoid valve (two-position operation valve) 7 control unit 10 computer 11 reference clock generator 12 logic 13 amplification unit 15 comparing unit (open time setting means) 16 reference valve selector ( Reference valve selection means) 17 Fully open valve selection section (Fully open valve selection means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05D 7/06 G05B 11/28──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G05D 7/06 G05B 11/28
Claims (2)
作弁の中から基準弁となる一の二位置動作弁を一定の切
替周期で順次切り替えるように選択して開くとともに、
該基準弁の開時間を指示流量に基づいて切替周期内で変
化させ、指示流量が基準弁の最大流量よりも小さいとき
には、基準弁以外の二位置動作弁を閉状態とし、大きい
ときには、次に基準弁に切り替えられるものから切替順
に一以上の二位置動作弁を、基準弁として開かれるまで
の間連続して開状態とすることを特徴とする流量制御方
法。1. A fixed two-position operation valve serving as a reference valve is fixedly switched from a plurality of two-position operation valves combined in parallel.
Select and open to switch sequentially in the replacement cycle ,
The opening time of the reference valve is changed within the switching cycle based on the indicated flow rate, and when the indicated flow rate is smaller than the maximum flow rate of the reference valve, the two-position operation valve other than the reference valve is closed, and when the indicated flow rate is larger, the next A flow control method, wherein one or more two-position operation valves are continuously opened until they are opened as a reference valve, in the order of switching from the one that is switched to the reference valve.
作弁と、該二位置動作弁を開閉する制御手段とを具備
し、該制御手段が、前記二位置動作弁の中から基準弁と
なる一の二位置動作弁を順次周期的に選択する基準弁選
択手段と、選択された基準弁の開時間を指示流量に基づ
いて設定する開時間設定手段と、指示流量の値が基準弁
の最大流量よりも大きいときに、連続して開状態とされ
る他の一以上の二位置動作弁を、前記基準弁の次に基準
弁とされるものから切替順に選択する全開弁選択手段と
を具備していることを特徴とする流量制御装置。2. A two-position operation valve which is combined in parallel, and a control means for opening and closing the two-position operation valve, wherein the control means comprises one of the two-position operation valves serving as a reference valve. Reference valve selecting means for sequentially and periodically selecting the two-position operation valve, opening time setting means for setting the opening time of the selected reference valve based on the indicated flow rate, and the value of the indicated flow rate being the maximum flow rate of the reference valve. Fully open valve selecting means for selecting another one or more two-position operation valves which are continuously opened when they are larger than the reference valve next to the reference valve in the order of switching. A flow control device characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5267181A JP2862776B2 (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Flow control method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5267181A JP2862776B2 (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Flow control method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07121240A JPH07121240A (en) | 1995-05-12 |
| JP2862776B2 true JP2862776B2 (en) | 1999-03-03 |
Family
ID=17441239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5267181A Expired - Fee Related JP2862776B2 (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Flow control method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2862776B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4437892B2 (en) * | 2003-03-27 | 2010-03-24 | 株式会社ブリヂストン | Vibration isolator |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5797117A (en) * | 1980-12-10 | 1982-06-16 | Nissan Motor Co Ltd | Flow rate control method |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP5267181A patent/JP2862776B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07121240A (en) | 1995-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR920007656B1 (en) | Fluid Apparatus | |
| US5677609A (en) | Intelligent servomechanism controller | |
| JPS62108319A (en) | vibration control device | |
| JPH063239B2 (en) | Adjustable vibration damper | |
| CA2586137A1 (en) | Electrically controlled pressure relief valve | |
| Le et al. | Bilateral control of nonlinear pneumatic teleoperation system with solenoid valves | |
| CN109114292B (en) | A kind of Pilotoperated reducing valve pilot stage drive characteristic detection method | |
| JP3083114B2 (en) | Vehicle suspension system | |
| US11401692B2 (en) | Intelligent ride control | |
| JP2862776B2 (en) | Flow control method and device | |
| CN113009937A (en) | Flow control system and control method for array type switch valve | |
| JPH10297485A (en) | Vibration suppressor | |
| JP2000233746A (en) | Vibration suppressing device for rolling stock | |
| JPH0763203A (en) | Hydraulic drive of hydraulic machine | |
| JPH0542242Y2 (en) | ||
| JP4690309B2 (en) | Position control system for fluid operated cylinders | |
| Watton et al. | The application of a programmable servo controller to state control of an electrohydraulic active suspension | |
| JPH0220842B2 (en) | ||
| Janiszowski et al. | Energy saving control in low cost pneumatic positioning systems | |
| JPS5947504A (en) | Method and apparatus for controlling fluid pressure cylinder | |
| JPS58103009A (en) | Method and apparatus for control efficiency of hydraulic servo mechanism | |
| SU1508015A1 (en) | Positioning pneumatic actuator | |
| KR100492890B1 (en) | Control device for fluid pressure | |
| JPS60101302A (en) | Regenerator | |
| JPH0714325A (en) | Magnetic disk device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981110 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071211 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091211 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |