JPS626329B2 - - Google Patents
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- JPS626329B2 JPS626329B2 JP6861082A JP6861082A JPS626329B2 JP S626329 B2 JPS626329 B2 JP S626329B2 JP 6861082 A JP6861082 A JP 6861082A JP 6861082 A JP6861082 A JP 6861082A JP S626329 B2 JPS626329 B2 JP S626329B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit 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
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
- F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
- F16H61/0251—Elements specially adapted for electric control units, e.g. valves for converting electrical signals to fluid signals
- F16H2061/0258—Proportional solenoid valve
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- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は供給された電流値に比例した力を発生
する比例ソレノイドを有する電磁装置に係り、特
にその供給する電流値を制御するのに好適な比例
ソレノイドを有する電磁装置の制御装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electromagnetic device having a proportional solenoid that generates a force proportional to a supplied current value, and particularly to an electromagnetic device having a proportional solenoid suitable for controlling the supplied current value. The present invention relates to a control device.
比例ソレノイドを有し、それに供給される電流
に比例した力を発生する電磁装置、例えば電磁比
例制御弁は極めて多くの分野において使用されて
いる。第1図にその1例を示す。 Electromagnetic devices, such as electromagnetic proportional control valves, which have a proportional solenoid and generate a force proportional to the current supplied to it, are used in a large number of fields. An example is shown in FIG.
第1図で1は電磁比例制御弁の1つである電磁
比例減圧弁を示し、比例ソレノイド部2と減圧弁
部3で構成されている。比例ソレノイド部2は比
例ソレノイドと鉄心(いずれも図示されていな
い。)を有する。2a,2bは比例ソレノイドの
端子である。4は比例ソレノイド部2の鉄心と係
合した押し棒、5は減圧弁部3のスプール、5
a,5bはスプール5の両端面であり、端面5a
には押し棒4が当接している。5cはスプール5
に設けられた小穴である。6は圧油が供給される
供給ポート、7は油が排出される戻りポート、8
は油圧を出力する出力ポート、9は戻りポート7
と接続されたタンク、10は供給ポート6と接続
された油圧源である。 In FIG. 1, reference numeral 1 indicates an electromagnetic proportional pressure reducing valve, which is one of electromagnetic proportional control valves, and is composed of a proportional solenoid section 2 and a pressure reducing valve section 3. The proportional solenoid section 2 has a proportional solenoid and an iron core (none of which are shown). 2a and 2b are terminals of the proportional solenoid. 4 is a push rod engaged with the iron core of the proportional solenoid section 2; 5 is a spool of the pressure reducing valve section 3;
a and 5b are both end surfaces of the spool 5, and the end surface 5a
A push rod 4 is in contact with. 5c is spool 5
It is a small hole made in the. 6 is a supply port where pressure oil is supplied, 7 is a return port where oil is discharged, 8
is the output port that outputs hydraulic pressure, 9 is the return port 7
10 is a hydraulic power source connected to the supply port 6.
端子2a,2bから比例ソレノイドへ電流が供
給されると、比例ソレノイド部2の鉄心には、こ
の電流に比例した力が与えられ、この力は鉄心と
係合した押し棒4を介してスプール5の一方の端
面5aに伝えられる。これにより、スプール5は
図面の位置から右方へ移動してその小穴5cと供
給ポート6とを導通状態とするので、供給ポート
6と出力ポート8とは小穴5cを介して連通す
る。この結果、出力ポート8の油圧は上昇しスプ
ール5の端面5bの受ける圧力も上昇する。端面
5bの圧力が押し棒4の押圧力(即ち比例ソレノ
イド部2の鉄心に与えられた力)より大きくなる
と、スプール5は左方へ移動し、小穴5cと戻り
ポート7とを導通状態とするので、出力ポート8
と戻りポート7とは小穴5cを介して連通し、出
力ポート8の油圧は減少し、端面5bの受ける圧
力も低下する。端面5bの受ける圧力が押し棒4
の押圧力より低くなると、スプール5は再び図の
右方へ移動する。 When a current is supplied from the terminals 2a, 2b to the proportional solenoid, a force proportional to this current is applied to the core of the proportional solenoid section 2, and this force is applied to the spool 5 via the push rod 4 engaged with the core. is transmitted to one end surface 5a of the. As a result, the spool 5 moves to the right from the position shown in the drawing and brings the small hole 5c and the supply port 6 into electrical communication, so that the supply port 6 and the output port 8 communicate with each other via the small hole 5c. As a result, the oil pressure at the output port 8 increases, and the pressure applied to the end surface 5b of the spool 5 also increases. When the pressure on the end surface 5b becomes greater than the pushing force of the push rod 4 (that is, the force applied to the iron core of the proportional solenoid section 2), the spool 5 moves to the left, bringing the small hole 5c and the return port 7 into electrical continuity. Therefore, output port 8
and the return port 7 communicate through the small hole 5c, the hydraulic pressure of the output port 8 decreases, and the pressure received by the end surface 5b also decreases. The pressure that the end face 5b receives is the pressure that the push rod 4 receives.
When the pressing force becomes lower than , the spool 5 moves to the right in the figure again.
このように、減圧弁部2のスプール5は比例ソ
レノイド部2の鉄心に与えられた力を受けて作動
するので、結局、出力ポート8に発生する油圧は
比例ソレノイドへ供給された電流に比例すること
となる。 In this way, the spool 5 of the pressure reducing valve section 2 operates in response to the force applied to the iron core of the proportional solenoid section 2, so the oil pressure generated at the output port 8 is ultimately proportional to the current supplied to the proportional solenoid. It happens.
第2図は、この電磁比例減圧弁1の従来の制御
装置の1例を示すブロツク図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of a conventional control device for the electromagnetic proportional pressure reducing valve 1. As shown in FIG.
図で11は定電圧源、12は定電圧源11をそ
の電圧源とし、指令入力信号Vpに比例した電流
値Iを発生する定電流増幅器である。13は定電
流増幅器12からの電流Iが供給される比例ソレ
ノイド部2の比例ソレノイドであり、電流Iに比
例した力を鉄心に与える。端子2a,2b、供給
ポート6、戻りポート7、出力ポート8、タンク
9、油圧源10は第1図に示すものと同じであ
る。 In the figure, 11 is a constant voltage source, and 12 is a constant current amplifier that uses the constant voltage source 11 as its voltage source and generates a current value I proportional to the command input signal V p . Reference numeral 13 designates a proportional solenoid of the proportional solenoid section 2 to which a current I from the constant current amplifier 12 is supplied, and applies a force proportional to the current I to the iron core. Terminals 2a, 2b, supply port 6, return port 7, output port 8, tank 9, and hydraulic power source 10 are the same as those shown in FIG.
電磁比例減圧弁1に対する指令値に応じた指令
入力信号Vpが定電流増幅器12へ入力されると
定電流増幅器12はこの信号Vpに比例した電流
Iを比例ソレノイド13へ供給する。ところで、
比例ソレノイド13の抵抗値は比例ソレノイド1
3の温度により変化し、その温度が高ければ抵抗
値は大きくなり、低ければ抵抗値は小さい。した
がつて、単に指令入力信号Vpにのみ依存して電
流供給を行うと所期の電流を供給することができ
なくなるおそれがある。定電流増幅器12はこの
ような状態が発生することのないように比例ソレ
ノイドの抵抗値が変化しても所期の電流を供給す
るため設けられているものである。 When a command input signal V p corresponding to a command value for the electromagnetic proportional pressure reducing valve 1 is input to the constant current amplifier 12 , the constant current amplifier 12 supplies a current I proportional to this signal V p to the proportional solenoid 13 . by the way,
The resistance value of proportional solenoid 13 is proportional solenoid 1
3. It changes depending on the temperature; the higher the temperature, the higher the resistance value, and the lower the temperature, the lower the resistance value. Therefore, if current is supplied solely depending on the command input signal V p , there is a risk that the desired current cannot be supplied. The constant current amplifier 12 is provided to prevent such a situation from occurring and to supply a desired current even if the resistance value of the proportional solenoid changes.
しかしながら、この定電流増幅器12は構成が
複雑でその調整も困難であり、かつ、きわめて高
価なものであるという欠点を有しており、特に電
磁比例制御弁を多数用いる装置には適していなか
つた。 However, this constant current amplifier 12 has the drawbacks of having a complicated configuration, difficult to adjust, and extremely expensive, and is not particularly suitable for devices using a large number of electromagnetic proportional control valves. .
第3図は、定電流増幅器12を使用しない電磁
比例減圧弁の従来の制御装置のブロツク図であ
る。 FIG. 3 is a block diagram of a conventional control device for an electromagnetic proportional pressure reducing valve that does not use a constant current amplifier 12.
図で、第2図と同一部分には同一符号を付して
説明を省略する。14は駆動増幅器で、パルス幅
変調器15とトランジスタ16で構成されてい
る。パルス幅変調器15は指令入力信号Vpが入
力すると、これに応じて基準となるパルスのパル
ス幅を変化し、この変調されたパルス幅を有する
パルス幅変調信号(以下、PWM信号という。)V
pを発生する。トランジスタ16は比例ソレノイ
ド13の端子2bに接続されており、PWM信号
Vpによりその導通、非導通が制御される。比例
ソレノイド13の端子2aは定電圧源11に接続
されているので、トランジスタ16が導通すると
比例ソレノイド13にはその導通時間に応じた電
流が供給される。なお、トランジスタ16をサイ
リスタ等の素子に代えることもできる。 In the figure, the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted. Reference numeral 14 denotes a drive amplifier, which is composed of a pulse width modulator 15 and a transistor 16. When the command input signal V p is input, the pulse width modulator 15 changes the pulse width of a reference pulse in response to the command input signal V p, and generates a pulse width modulation signal (hereinafter referred to as a PWM signal) having this modulated pulse width. V
generate p . The transistor 16 is connected to the terminal 2b of the proportional solenoid 13, and its conduction and non-conduction are controlled by the PWM signal Vp . Since the terminal 2a of the proportional solenoid 13 is connected to the constant voltage source 11, when the transistor 16 becomes conductive, a current is supplied to the proportional solenoid 13 according to the conduction time. Note that the transistor 16 may be replaced with an element such as a thyristor.
第4図はパルス幅変調器15によるパルス幅変
調を説明するための波形図である。 FIG. 4 is a waveform diagram for explaining pulse width modulation by the pulse width modulator 15.
第4図で、横軸には時間tが、縦軸にはPWM
信号電圧Vpがとられている。ここで、基準とな
るパルスは高レベル電圧Vhと低レベル電圧Vlを
有し、その周期はTpである。この基準パルスは
パルス幅変調器15へ入力される指令入力信号V
pによりそのパルス幅を変化する。例えば、指令
入力信号Vp1が入力するとパルス幅はT1とな
り、これより小さい指令入力信号Vp2が入力する
とパルス幅はT1より小さいT2となる。基本周期
Tpに対するパルス幅を変調度(これをDで表
す。)と称する。即ち、指令入力信号Vp1のとき
の変調度DはD=T1/Tp×100(%)であり、
指令入力信号Vp2のときはD=T2/Tp×100
(%)である。したがつて、変調度Dと指令入力
信号Vpとは比例する。 In Figure 4, the horizontal axis shows time t, and the vertical axis shows PWM.
A signal voltage V p is taken. Here, the reference pulse has a high level voltage V h and a low level voltage V l , and its period is T p . This reference pulse is a command input signal V input to the pulse width modulator 15.
The pulse width is changed by p . For example, when the command input signal V p1 is input, the pulse width becomes T 1 , and when the command input signal V p2 smaller than this is input, the pulse width becomes T 2 , which is smaller than T 1 . The pulse width with respect to the fundamental period T p is called the modulation degree (this is expressed as D). That is, the modulation degree D when the command input signal V p1 is D=T 1 /T p ×100 (%),
When the command input signal is V p2 , D=T 2 /T p ×100
(%). Therefore, the modulation degree D and the command input signal V p are proportional.
第5図は比例ソレノイド13に流れる電流の波
形図である。 FIG. 5 is a waveform diagram of the current flowing through the proportional solenoid 13.
トランジスタ16はPWM信号Vpが高レベル電
圧Vhであるとき導通、低レベル電圧Vlであると
き非導通となる。今、比例ソレノイド13のイン
ピーダンスが理想的な抵抗であり、PWM信号Vp
のパルス幅がT1であるとすると、比例ソレノイ
ドには期間T1において図の点線で示す電流Ipが
供給される。この場合、基本周期Tpにおける平
均電流はI1であり、I1はI1=Ip×T1/Tpにより
求められる。ところで、実際に比例ソレノイド1
3に流れる電流はそのインダクタンスのため図の
実線で示すように脈動するが、期間T1の電流Ip
に対する不足電流−Iは期間(Tp−T1)におけ
る余剰電流+Iとほぼ等しく、したがつて、実際
に流れる平均電流と前記平均電流I1とはほぼ等し
くなることが確められている。 The transistor 16 is conductive when the PWM signal V p is a high level voltage V h and is non-conductive when the PWM signal V p is a low level voltage V l . Now, the impedance of the proportional solenoid 13 is an ideal resistance, and the PWM signal V p
Assuming that the pulse width of is T 1 , the proportional solenoid is supplied with a current I p shown by a dotted line in the figure during period T 1 . In this case, the average current in the fundamental period T p is I 1 , and I 1 is determined by I 1 =I p ×T 1 /T p . By the way, actually proportional solenoid 1
3 pulsates as shown by the solid line in the figure due to its inductance, but the current I p during period T 1
It has been confirmed that the insufficient current -I for the period (T p -T 1 ) is approximately equal to the surplus current +I during the period (T p -T 1 ), and therefore, the average current that actually flows and the average current I 1 are approximately equal.
このように、指令入力信号Vpに比例して基準
パルスの変調度を変化させることができるので、
結局、指令入力信号Vpに比例して比例ソレノイ
ドへ電流を供給することができる。この制御装置
は、定電流増幅器を用いないので制御装置の構成
が簡単であり調整も容易となる。又、基本周期T
pの逆数、即ち基本周波数fpの成分を有すること
から、いわゆるデイザ効果が得られるという利点
もある。 In this way, since the modulation degree of the reference pulse can be changed in proportion to the command input signal V p ,
As a result, current can be supplied to the proportional solenoid in proportion to the command input signal V p . Since this control device does not use a constant current amplifier, the structure of the control device is simple and adjustment is easy. Also, the fundamental period T
Since it has a component of the reciprocal of p , that is, the fundamental frequency f p , it also has the advantage that a so-called dither effect can be obtained.
しかしながら、この従来の制御装置において
は、比例ソレノイド13の抵抗値が温度等により
変化するとそれに供給する平均電流も変化してし
まい、比例ソレノイド13に対して指令入力信号
に比例した電流を供給することができないという
欠点がある。 However, in this conventional control device, when the resistance value of the proportional solenoid 13 changes due to temperature etc., the average current supplied to it also changes, and it is difficult to supply a current proportional to the command input signal to the proportional solenoid 13. The disadvantage is that it cannot be done.
本発明の目的は、これら従来の制御装置の欠点
を除き、比例ソレノイドの抵抗値が変化してもこ
の比例ソレノイドに対して指令値に応じた電流を
供給することができ、しかも構成が簡単な比例ソ
レノイドを有する電磁装置の制御装置を提供する
にある。 An object of the present invention is to eliminate these drawbacks of conventional control devices, to be able to supply a current according to a command value to a proportional solenoid even if the resistance value of the proportional solenoid changes, and to have a simple configuration. The present invention provides a control device for an electromagnetic device having a proportional solenoid.
この目的を達成するため、本発明は、所定の期
間毎に電磁比例制御弁のソレノイドの抵抗値に応
じた値を取入れて、その値に応じた補正値を取出
し、電磁比例制御弁に対する指令値にこの補正値
を乗じて補正された新たな指令値を作り、この新
たな指令値でパルス幅変調を行ない、この変調さ
れたパルス幅に応じて電磁比例制御弁のソレノイ
ドに電流を供給するように構成したことを特徴と
する。 In order to achieve this object, the present invention takes in a value corresponding to the resistance value of the solenoid of the electromagnetic proportional control valve every predetermined period, extracts a correction value according to the value, and sets a command value for the electromagnetic proportional control valve. is multiplied by this correction value to create a new corrected command value, perform pulse width modulation with this new command value, and supply current to the solenoid of the electromagnetic proportional control valve according to this modulated pulse width. It is characterized by being configured as follows.
以下、本発明を第6図に示す実施例に基づいて
説明する。 The present invention will be explained below based on the embodiment shown in FIG.
第6図で第3図に示す部分と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。17は第3図の駆
動増幅器14に対応するパルス幅変調増幅器であ
る。18はトランジスタ16のエミツタに接続さ
れた抵抗値rの抵抗で、比例ソレノイド13と直
列となつていて同一電流が流れる。抵抗値rは比
例ソレノイド13の抵抗値Rよりも小さく選定さ
れていて、その通過電流Iに比例した電圧Vr
(Vr=I・r)を発生する。19は抵抗18で生
じた電圧Vrを取入れてこれを保持しておくサン
プルホールド回路である。20は所定の周期毎に
信号Sを発生するサンプルホールド指令信号発生
器であり、その周期はパルス幅変調器15の基本
周期Tp(第4図又は第5図参照)と同期してお
り、発生した信号Sはサンプルホールド回路19
へ入力される。信号Sは高レベルHと低レベルL
の2値信号であり、サンプルホールド指令信号発
生器20はある基本周期Tpにおいて高レベル信
号Sを発生し、その基本周期Tp経過後は低レベ
ル信号Sとなり、所定の周期後に再び基本周期T
p間だけ高レベル信号Sを発生するという動作を
繰返えす。サンプルホールド回路19はサンプル
ホールド指令信号発生器20からの信号Sが高レ
ベルHにあるときのみ抵抗18からの電圧Vrを
取入れ、信号Sが低レベルLにあるときは、すで
に取入れている電圧Vr1を出力する。 The same parts in FIG. 6 as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted. 17 is a pulse width modulation amplifier corresponding to the drive amplifier 14 in FIG. A resistor 18 having a resistance value r is connected to the emitter of the transistor 16, and is connected in series with the proportional solenoid 13, through which the same current flows. The resistance value r is selected to be smaller than the resistance value R of the proportional solenoid 13, and a voltage V r proportional to the passing current I
(V r =I·r) is generated. Reference numeral 19 denotes a sample and hold circuit that takes in the voltage V r generated by the resistor 18 and holds it. 20 is a sample and hold command signal generator that generates a signal S at every predetermined period, and its period is synchronized with the fundamental period T p of the pulse width modulator 15 (see FIG. 4 or FIG. 5); The generated signal S is sent to the sample hold circuit 19
is input to. Signal S has high level H and low level L
The sample and hold command signal generator 20 generates a high level signal S in a certain basic period T p , becomes a low level signal S after the elapse of the basic period T p , and returns to the basic period after a predetermined period. T
The operation of generating the high level signal S for only period p is repeated. The sample-and-hold circuit 19 takes in the voltage V r from the resistor 18 only when the signal S from the sample-and-hold command signal generator 20 is at a high level H, and when the signal S is at a low level L, it takes in the voltage already taken in. Outputs Vr1 .
21はサンプルホールド回路19からの電圧V
r1の入力により比例ソレノイド13の抵抗Rの変
化を補正する補正係数信号Kを発生する関数発生
器である。第7図a乃至cは補正係数Kを説明す
る特性図である。図aは比例ソレノイド13の抵
抗値Rの変化に対する通過電流Iの特性を示すも
ので、例えば抵抗値Rpのときの通過電流IpはI
p=Ep/Rp+rとなる。ここでEpは定電圧源1
1の出力電圧である。一方、図bは比例ソレノイ
ド13の抵抗値Rの変化に対する抵抗18の発生
電圧Vrの特性を示すもので、図aに示すような
電流Ipが流れたとき抵抗18に発生する電圧Vr
p(Vrp=Ip・r)となる。抵抗Rに対する電圧
Vrの特性は図aの電流Iの特性と同じである。
図cはサンプルホールド回路19の出力電圧Vr1
に対する補正係数Kの値を示す特性図、即ち関数
発生器21の特性図であり、サンプルホールド回
路からの出力電圧が例えば図bに示すような電圧
Vrpであるとき、関数発生器21の出力信号であ
る補正係数はKpであることを示している。も
し、比例ソレノイド13の抵抗Rの基準となる値
を図a,bに示されるRpと定めるならば、図c
における補正係数Kpは1である。ここで、補正
係数Kと入力電圧Vr1の関数をみる。 21 is the voltage V from the sample hold circuit 19
This is a function generator that generates a correction coefficient signal K that corrects a change in the resistance R of the proportional solenoid 13 based on the input of r1 . FIGS. 7a to 7c are characteristic diagrams illustrating the correction coefficient K. Figure a shows the characteristics of the passing current I with respect to changes in the resistance value R of the proportional solenoid 13. For example, the passing current I p when the resistance value R p is I
p =E p /R p +r. Here E p is constant voltage source 1
1 output voltage. On the other hand, Figure b shows the characteristics of the voltage V r generated in the resistor 18 with respect to changes in the resistance value R of the proportional solenoid 13, and shows the voltage V r generated in the resistor 18 when the current I p as shown in Figure A flows.
p (V rp =I p ·r). The characteristics of the voltage V r with respect to the resistance R are the same as those of the current I in Figure a.
Figure c shows the output voltage V r1 of the sample and hold circuit 19.
This is a characteristic diagram showing the value of the correction coefficient K for the function generator 21, that is, a characteristic diagram of the function generator 21. When the output voltage from the sample and hold circuit is, for example, a voltage V rp as shown in Figure b, the output of the function generator 21 It is shown that the correction coefficient, which is a signal, is K p . If the reference value of the resistance R of the proportional solenoid 13 is determined as R p shown in Figures a and b, then Figure c
The correction coefficient K p is 1. Here, we will look at the function of the correction coefficient K and the input voltage V r1 .
今、比例ソレノイド13の抵抗値がRpから温
度の上昇により(Rp+ΔR)に変化したとする
と、通過電流もIpから(Ip+ΔI)に変化す
る。即ち、
(Ip+ΔI)=Ep/Rp+ΔR+r………
……
(1)
この結果、電圧VrもVrpから(Vrp+ΔVr)
に変化する。即ち、
(Vrp+ΔVr)=Ep・r/Rp+ΔR+r…
…………(2)
ここで、比例ソレノイドの抵抗値RがRpから
ΔRだけ変化しても通過電流Ipが変化しないよ
うにするには、補正係数Kにより(Ip+ΔI)
を補正してやらねばならない。即ち、
(Ip+ΔI)×K=K・Ep/Rp+ΔR+r=E
p/Rp+r………
……(3)
(2)式および(3)式から、
K=Rp+ΔR+r/Rp+r=Ep・r/(Rp+r
)(Vrp+ΔVr)……………
(4)
抵抗値Rp、r、電圧Epは定数であるから、
Ep・r/Rp+r=k……………(5
)
で表わされる。(kは定数)
(4)式および(5)式から
K=k/(Vrp+ΔVr)……………(6
)
となる。ところで、(Vrp+ΔVr)は変化した比
例ソレノイド13の抵抗値に対するサンプルホー
ルド回路19が取込む新らしい出力信号Vr1に他
ならないのであるから、(6)式は
K=k/Vr1 ……………(7)
となる。即ち、関数発生器21は、その入力電圧
Vr1に対して(7)式を満足するような補正係数信号
Kを出力する。第7図cの特性図はこの関係を示
すものである。 Now, if the resistance value of the proportional solenoid 13 changes from R p to (R p +ΔR) due to an increase in temperature, the passing current also changes from I p to (I p +ΔI). That is, (I p +ΔI)=E p /R p +ΔR+r……
... (1) As a result, the voltage V r also changes from V rp (V rp + ΔV r )
Changes to That is, (V rp +ΔV r )=E p・r/R p +ΔR+r…
…………(2) Here, in order to prevent the passing current I p from changing even if the resistance value R of the proportional solenoid changes from R p by ΔR, the correction coefficient K is used to calculate (I p +ΔI)
must be corrected. That is, (I p +ΔI)×K=K・E p /R p +ΔR+r=E
p /R p +r……… (3) From equations (2) and (3), K=R p +ΔR+r/R p +r=E p・r/(R p +r
) (V rp + ΔV r )……… (4) Since the resistance value R p , r, and the voltage E p are constants, E p・r/R p + r = k………(5
). (k is a constant) From equations (4) and (5), K=k/(V rp +ΔV r )…………(6
) becomes. By the way, since (V rp + ΔV r ) is nothing but the new output signal V r1 taken in by the sample-and-hold circuit 19 in response to the changed resistance value of the proportional solenoid 13, equation (6) is expressed as K=k/V r1 ... ………(7) becomes. That is, the function generator 21 outputs a correction coefficient signal K that satisfies equation (7) with respect to its input voltage V r1 . The characteristic diagram in FIG. 7c shows this relationship.
再び第6図に示す構成の説明を続けると、22
は電磁比例減圧弁1に対する指令入力信号Vp
に、関数発生器21からの補正係数信号Kを乗算
する乗算器である。乗算器22からの出力信号
KVpは比例ソレノイド13の抵抗値Rの変化に対
して補正係数Kにより指令入力信号Vpを補正し
た指令信号である。23はサンプルホールド指令
信号発生器20の出力信号Sにより切換動作を行
う切換装置である。即ち、出力信号Sが低レベル
Lにあるときは、切換装置23は補正された指令
信号KVpをパルス幅変調器15へ入力し、指令信
号KVpに応じたパルス幅に変調された出力Vpを
発生させる。逆に、前記出力信号Sが高レベルH
にあるときは、切換装置23は指令信号KVpのパ
ルス幅変調器15への入力を遮断し、その間パル
ス幅変調器15の出力を高レベルHとする(即
ち、変調度Dを100%とする)信号を発生する。 Continuing the explanation of the configuration shown in FIG. 6 again, 22
is the command input signal V p to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 1
This is a multiplier that multiplies the correction coefficient signal K from the function generator 21 by the correction coefficient signal K from the function generator 21. Output signal from multiplier 22
KV p is a command signal obtained by correcting the command input signal V p with a correction coefficient K for a change in the resistance value R of the proportional solenoid 13. Reference numeral 23 denotes a switching device that performs a switching operation based on the output signal S of the sample and hold command signal generator 20. That is, when the output signal S is at the low level L, the switching device 23 inputs the corrected command signal KV p to the pulse width modulator 15, and output V modulated to a pulse width corresponding to the command signal KV p . generate p . Conversely, the output signal S is at a high level H
, the switching device 23 cuts off the input of the command signal KV p to the pulse width modulator 15, and during that time the output of the pulse width modulator 15 is set to a high level H (that is, the modulation degree D is set to 100%). ) generate a signal.
次に、本実施例の動作を第8図に示すタイムチ
ヤートを参照しながら説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the time chart shown in FIG.
今、時刻t1において、サンプルホールド指令信
号発生器20の出力信号Sが高レベルになると、
この高レベルは時刻t2まで、即ち基本周期Tpの
間継続される。高レベルの出力信号Sにより切換
装置23は乗算器22の出力信号KVpを遮断する
とともにパルス幅変調器15のPWM信号Vpの変
調度Dを100%とする。したがつて、PWM信号V
pは時刻t1から時刻t2の1周期Tpの間、第8図a
に示すように高レベル24となる。この期間、ト
ランジスタ16は導通して比例ソレノイド13に
は電流が供給される。この電流は第5図に示すよ
うに脈動しているので、抵抗18に発生する電圧
Vrもこれにしたがつて第8図cの電圧波形にお
ける部分25のように時刻t1から徐々に上昇して
ゆき、比例ソレノイド自体の特性で決まる一定時
間経過後、部分26に示すように一定値となる。 Now, at time t1 , when the output signal S of the sample and hold command signal generator 20 becomes high level,
This high level continues until time t2 , ie, during the fundamental period Tp . Due to the high level output signal S, the switching device 23 cuts off the output signal KV p of the multiplier 22 and sets the modulation degree D of the PWM signal V p of the pulse width modulator 15 to 100%. Therefore, the PWM signal V
p during one period T p from time t 1 to time t 2 , Fig. 8a
The level becomes high level 24 as shown in . During this period, transistor 16 is conductive and current is supplied to proportional solenoid 13. Since this current is pulsating as shown in FIG. 5, the voltage V r generated across the resistor 18 also gradually increases from time t 1 as shown in part 25 of the voltage waveform in FIG. 8 c. Then, after a certain period of time determined by the characteristics of the proportional solenoid itself, it reaches a constant value as shown in section 26.
一方、サンプルホールド指令信号発生器20の
高レベルの出力信号Sの入力により、サンプルホ
ールド回路19は前回取込んだ電圧を保持する保
持状態から、新しい電圧を取込むための取込み状
態に変化する。第8図dはサンプルホールド回路
19によつて取込まれた電圧Vr1(即ち、この電
圧Vr1がサンプルホールド回路19の出力電圧と
なる。)の波形を示すものであり、時刻t1以前の
保持以態にあつては、部分27で示すように前回
取込んだ電圧が一定に保持されている。時刻t1に
おいては取込み状態となるので、サンプルホール
ド回路19が取り込む電圧値は図cに示す電圧V
rと全く同じように変化し、部分28に示される
ように徐々に上昇し、部分29で一定値になる。 On the other hand, upon input of the high-level output signal S from the sample-and-hold command signal generator 20, the sample-and-hold circuit 19 changes from a holding state in which it holds the previously captured voltage to a capturing state in which it captures a new voltage. FIG. 8d shows the waveform of the voltage V r1 taken in by the sample and hold circuit 19 (that is, this voltage V r1 becomes the output voltage of the sample and hold circuit 19) before time t 1 . In the holding state, as shown by a portion 27, the voltage taken in last time is held constant. At time t1 , it is in the capture state, so the voltage value captured by the sample and hold circuit 19 is the voltage V shown in Figure c.
It changes in exactly the same way as r , gradually increases as shown in section 28, and reaches a constant value in section 29.
時刻t2において、サンプルホールド指令信号発
生器20の出力信号Sは図bに示すように高レベ
ルから低レベルに変化する。このとき、サンプル
ホールド回路19も取込み状態から保持状態とな
り、図dの部分29で示す一定電圧を新らしい保
持電圧Vr1として保持し、以後次の取込み状態と
なる時刻(t3)まで図示のようにこの電圧を保持
する。一方、信号Sが低レベルになつたことによ
り、切換装置23は乗算器22からの信号KVpを
パルス幅変調器15へ入力する状態となる。 At time t2 , the output signal S of the sample and hold command signal generator 20 changes from a high level to a low level, as shown in Figure b. At this time, the sample and hold circuit 19 also changes from the capture state to the hold state, and holds the constant voltage shown in part 29 of FIG . to hold this voltage. On the other hand, since the signal S has become low level, the switching device 23 enters a state in which the signal KV p from the multiplier 22 is input to the pulse width modulator 15.
ここで、サンプルホールド回路19が取入れた
新たな電圧Vr1は関数発生器21へ入力され、関
数発生器21は第7図cに示す特性にしたがつて
この電圧Vr1に相当する補正係数信号Kを出力す
る。乗算器22は指令入力信号Vpに補正係数信
号Kを乗ずることにより、補正された指令入力信
号KVpを発生し、この信号を切換装置23を介し
てパルス幅変調器15へ入力する。パルス幅変調
器15は第8図aに示すように信号KVpに応じた
パルス幅T3を有するPWM信号Vpを出力し、この
信号Vpによりトランジスタ16の導通、非導通
を制御する。この場合の変調度D2はD2=T3/Tp
×100%であり、第8図aに示すように、変調度
D2であるPWM信号Vpは、時刻t3まで継続して出
力される。このようにして、時刻t2から時刻t3ま
での間において、時刻t1から時刻t2間における比
例ソレノイド13の抵抗値Rの変化を補正した変
調度D2のPWM信号Vpにより、比例ソレノイド1
3に所期の電流が供給される。 Here, the new voltage V r1 taken in by the sample and hold circuit 19 is input to the function generator 21, and the function generator 21 generates a correction coefficient signal corresponding to this voltage V r1 according to the characteristics shown in FIG. 7c. Output K. Multiplier 22 generates a corrected command input signal KV p by multiplying command input signal V p by correction coefficient signal K, and inputs this signal to pulse width modulator 15 via switching device 23 . The pulse width modulator 15 outputs a PWM signal V p having a pulse width T 3 corresponding to the signal KV p as shown in FIG. The modulation degree D 2 in this case is D 2 = T 3 /T p
×100%, and as shown in Figure 8a, the modulation degree
The PWM signal V p which is D 2 is continuously outputted until time t 3 . In this way , from time t 2 to time t 3 , the proportional solenoid 1
3 is supplied with the desired current.
時刻t3になると、時刻t1における場合と同様、
一周期Tpの間増幅器17は電圧Vrの取込み状態
に入り、一周期経過後の時刻t4以後は、新たに取
入れた電圧Vr1に応じた補正係数信号Kにより指
令入力信号Vpを補正し、第8図aに示すように
この補正された信号KVpに応じたパルス幅
(T4)を有する変調度D3のPWM信号Vpによりト
ランジスタ16を駆動して供給電流の制御が行わ
れる。なお、第8図aのD1は時刻t1以前における
PWM信号Vpの変調度を示する。 At time t 3 , as at time t 1 ,
During one period T p, the amplifier 17 enters the state of taking in the voltage V r , and after time t 4 after one period, the command input signal V p is controlled by the correction coefficient signal K corresponding to the newly taken in voltage V r1 . The supply current is controlled by driving the transistor 16 with a PWM signal V p having a modulation degree D 3 and having a pulse width (T 4 ) corresponding to the corrected signal KV p as shown in FIG. 8a. It will be done. Note that D 1 in Figure 8a is before time t 1 .
It shows the modulation degree of the PWM signal V p .
以上の説明においては、本実施例のような制御
装置を適用する電磁比例制御弁として電磁比例減
圧弁を例示したが、本実施例はこのような減圧弁
に限らず、例えば出力ポート8側にばねを設けて
スプール5の端面5bに反力を与えスプール5内
の小穴5cをなくした可変絞り弁や、その他の種
種の制御弁に適用することができる。 In the above explanation, an electromagnetic proportional pressure reducing valve was exemplified as an electromagnetic proportional control valve to which the control device of this embodiment is applied, but this embodiment is not limited to such a pressure reducing valve. It can be applied to variable throttle valves in which a spring is provided to apply a reaction force to the end surface 5b of the spool 5 and the small hole 5c in the spool 5 is eliminated, and other types of control valves.
このように、本実施例においては、PWM信号
の一周期の間で比例ソレノイドの抵抗値に応じた
信号を取入れ、この信号に応じた補正係数により
電磁比例制御弁に対する指令入力信号を補正し、
その補正された信号に応じたPWM信号で比例ソ
レノイドへ供給する電流値を制御するようにした
ので、簡単な構成により常に比例ソレノイドに所
期の力を発生させる電流を供給することができ、
したがつて、制御精度を向上せしめることができ
る。 In this way, in this embodiment, a signal corresponding to the resistance value of the proportional solenoid is taken in during one cycle of the PWM signal, and the command input signal to the electromagnetic proportional control valve is corrected by a correction coefficient corresponding to this signal.
Since the current value supplied to the proportional solenoid is controlled by a PWM signal corresponding to the corrected signal, it is possible to always supply a current that generates the desired force to the proportional solenoid with a simple configuration.
Therefore, control accuracy can be improved.
なお、以上述べた実施例においては、比例ソレ
ノイドを有する電磁装置として電磁比例制御弁を
例示したが、本発明は電磁比例制御弁に限らず、
比例ソレノイドを有する電磁装置であればすべて
これを適用できるものである。 In the embodiments described above, an electromagnetic proportional control valve was exemplified as an electromagnetic device having a proportional solenoid, but the present invention is not limited to an electromagnetic proportional control valve.
This can be applied to any electromagnetic device that has a proportional solenoid.
又、サンプルホールド指令信号発生器におい
て、その出力信号が高レベルとなる期間は自動的
手段、手動的手段のいずれによつても設定するこ
とができるとともに、その高レベルの期間は、比
例ソレノイドのインダクタンスが大きくて取入れ
る電圧値の一定値到達時間が長い場合、基本周期
の整数倍に選定することもできる。 Furthermore, in the sample and hold command signal generator, the period during which the output signal is at a high level can be set by either automatic means or manual means, and the period during which the output signal is at a high level can be set by the proportional solenoid. If the inductance is large and it takes a long time for the voltage value to reach a certain value, it is possible to select an integer multiple of the fundamental period.
さらに、関数発生器における入力電圧に対応す
る補正係数をメモリ(ROM)に記憶させること
により、本発明の制御装置をマイクロコンピユー
タで構成することもできる。 Furthermore, by storing correction coefficients corresponding to the input voltage in the function generator in a memory (ROM), the control device of the present invention can be configured with a microcomputer.
さらに又、比例ソレノイドの電流の導通、非導
通を制御する素子はトランジスタに限ることはな
く、サイリスタ等他の素子を用いることもでき
る。 Furthermore, the element for controlling conduction or non-conduction of the current in the proportional solenoid is not limited to a transistor, and other elements such as a thyristor may also be used.
以上述べたように、本発明では、所定の期間毎
に比例ソレノイドの抵抗値に応じた値を入力し、
この値により補正値を求め、この補正値で電磁装
置に対する指令値を補正し、この補正された指令
値により変調されたPWM信号で比例ソレノイド
へ供給する電流値を制御するようにしたので、簡
単な構成で常に比例ソレノイドに対し指令値に応
じた電流を供給することができ、電磁装置に対す
る制御の精度を向上せしめることができる。 As described above, in the present invention, a value corresponding to the resistance value of the proportional solenoid is inputted every predetermined period,
A correction value is obtained from this value, the command value for the electromagnetic device is corrected with this correction value, and the current value supplied to the proportional solenoid is controlled by a PWM signal modulated by this corrected command value, so it is easy to use. With this configuration, a current can always be supplied to the proportional solenoid according to the command value, and the accuracy of control over the electromagnetic device can be improved.
第1図は電磁比例減圧弁の系統図、第2図は電
磁比例減圧弁の従来の制御装置のブロツク図、第
3図は電磁比例減圧弁の他の従来の制御装置のブ
ロツク図、第4図は第3図に示すパルス幅変調器
の作動を説明するための波形図、第5図は第3図
に示す比例ソレノイドに流れる電流の波形図、第
6図は本発明の一実施例に係る電磁比例減圧弁の
制御装置のブロツク図、第7図a乃至cは第6図
に示す関数発生器の内容を説明するための特性
図、第8図a乃至dは第6図に示す制御装置の動
作を説明するためのタイムチヤートである。
13……比例ソレノイド、15……パルス幅変
調器、16……トランジスタ、18……抵抗、1
9……サンプルホールド回路、20……サンプル
ホールド指令信号発生器、21……関数発生器、
22……乗算器、23……切換装置。
Fig. 1 is a system diagram of an electromagnetic proportional pressure reducing valve, Fig. 2 is a block diagram of a conventional control device for an electromagnetic proportional pressure reducing valve, Fig. 3 is a block diagram of another conventional control device for an electromagnetic proportional pressure reducing valve, and Fig. 4 is a block diagram of a conventional control device for an electromagnetic proportional pressure reducing valve. The figure is a waveform diagram for explaining the operation of the pulse width modulator shown in Figure 3, Figure 5 is a waveform diagram of the current flowing through the proportional solenoid shown in Figure 3, and Figure 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the pulse width modulator shown in Figure 3. A block diagram of the control device for the electromagnetic proportional pressure reducing valve, FIGS. 7a to 7c are characteristic diagrams for explaining the contents of the function generator shown in FIG. 6, and FIGS. 8a to d are the control shown in FIG. 6. This is a time chart for explaining the operation of the device. 13... Proportional solenoid, 15... Pulse width modulator, 16... Transistor, 18... Resistor, 1
9...Sample hold circuit, 20...Sample hold command signal generator, 21...Function generator,
22... Multiplier, 23... Switching device.
Claims (1)
抵抗値に応じた値を入力する手段と、この入力し
た値に基づいて前記抵抗値に応じた補正値を求め
る手段と、前記電磁装置に対する指令値に前記補
正値を乗ずる手段と、この乗ずる手段により得ら
れた新たな指令値に応じて基準パルスのパルス幅
を変調する手段と、前記電磁装置の比例ソレノイ
ドに対して前記変調されたパルス幅に応じた電流
を供給する手段とを備えたことを特徴とする比例
ソレノイドを有する電磁装置の制御装置。1. Means for inputting a value corresponding to the resistance value of the proportional solenoid of the electromagnetic device every predetermined period, means for calculating a correction value corresponding to the resistance value based on the input value, and a command value for the electromagnetic device. means for multiplying the reference pulse by the correction value, means for modulating the pulse width of the reference pulse according to the new command value obtained by the multiplication means, and controlling the proportional solenoid of the electromagnetic device to adjust the modulated pulse width to and means for supplying a corresponding current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6861082A JPS58194308A (en) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | Controller for electromagnetic device having proportional solenoid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6861082A JPS58194308A (en) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | Controller for electromagnetic device having proportional solenoid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58194308A JPS58194308A (en) | 1983-11-12 |
| JPS626329B2 true JPS626329B2 (en) | 1987-02-10 |
Family
ID=13378703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6861082A Granted JPS58194308A (en) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | Controller for electromagnetic device having proportional solenoid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58194308A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61188079U (en) * | 1985-05-15 | 1986-11-22 | ||
| JPS61190076U (en) * | 1985-05-18 | 1986-11-27 | ||
| JPH02261987A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-24 | Iseki & Co Ltd | Proportional solenoid valve drive output correcting device |
| JP2002246229A (en) * | 2001-02-19 | 2002-08-30 | Max Co Ltd | Solenoid driving circuit |
| JP4706671B2 (en) * | 2007-07-26 | 2011-06-22 | 株式会社デンソー | Solenoid valve control device |
-
1982
- 1982-04-26 JP JP6861082A patent/JPS58194308A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58194308A (en) | 1983-11-12 |
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