JP4039721B2 - 電磁比例制御弁の制御装置および制御回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁比例制御弁の制御装置および電磁比例制御弁の制御回路に関し、詳しくは、電磁比例制御弁の制御に際してそのコイル電流に付与する微小振幅の振動におけるディザ周波数の可変制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３にブロック図を示した電磁比例制御弁の制御装置は、電磁比例制御弁４を比例制御するために、電磁比例制御弁４と共にフィードバックループをなすアナログ回路部の制御回路と、フィードバックループ外に設けられその制御目標値Ａを生成するマイクロプロセッサ１及びその周辺の回路からなるデジタル回路部とを具えている。
【０００３】
マイクロプロセッサ１は、制御ルーチン１ａのプログラム処理によって制御目標値Ａを適宜生成したり更新しながら随時その値Ａを制御回路へ送出する。その際、デジタル値の制御目標値Ａは、Ｄ／Ａ変換回路１ｂを介してアナログ信号に変換されてから制御回路に送られる。この段階では、ＰＷＭ変調（パルス幅変調）等の変調処理が施されている訳では無い。
【０００４】
制御回路は、制御目標に基づくアナログ制御信号にＰＷＭ変調を施すパルス幅変調回路２（第１パルス幅変調回路）と、ＰＷＭ変調後の制御信号に応じて電磁比例制御弁４への出力電流をスイッチングする出力段回路３と、電磁比例制御弁４に流れた電流値を検出する出力電流検出回路５と、この出力電流検出回路５の検出値と制御目標値Ａのアナログ値との差を演算すると共に増幅することで制御目標に基づく制御信号を生成しパルス幅変調回路２に送出する誤差増幅回路６とからなり、出力段回路３と出力電流検出回路５との間に電磁比例制御弁４が接続されると、一巡のフィードバックループが完成する。これにより、この制御回路は、電磁比例制御弁のコイル電流を制御するフィードバックループ内に第１パルス幅変調回路が設けられたものとなっている。
【０００５】
電磁比例制御弁４は、油圧制御弁や空気圧制御弁等の流体制御弁に対し、そのスプール等の作動状態制御部材を磁力にて駆動するための電磁変換部が付加されたものであり、その電磁変換部のコイル４ａに流す電流を変えることで比例制御が行えるようになっている。なお、コイル４ａには逆起電力の抑制等のためにフライホイールダイオード４ｂの並列接続なども適宜なされる。そして、このような油圧制御弁等の制御に際しては、電磁変換部のヒステリシス等の非線形性による不都合を回避する等のために、フィードバック制御が採用されるとともに、スプールの不所望なロックを回避する等のために、制御部材に対してディザすなわち微小な振幅の振動が与えられる。
【０００６】
パルス幅変調回路２は、電磁比例制御弁４への出力電流の値を可変制御するとともに上述したディザの付与も同時に行うために、トリマ２ａの設定に応じて発振周波数の変わる三角波発生回路２ｂと、その三角波信号および誤差増幅回路６の出力信号を入力するコンパレータ２ｃとを具えて、フィードバックループ内でＰＷＭ変調を行うものとなっている。
【０００７】
出力段回路３は、電源電圧Ｖccのラインからコイル４ａの一端に至る出力電流のラインに介挿されたスイッチングトランジスタ等のスイッチング回路３ａを具え、これがコンパレータ２ｃの出力パルスに応じてオンオフすることで、コイル４ａをスイッチング駆動するものである。
出力電流検出回路５は、コイル４ａの他端から接地に至るラインに介挿された電流電圧変換抵抗５ａと、これの電圧を平滑化するローパスフィルタ５ｂ及び適宜増幅するアンプ５ｃとを具えて、電磁比例制御弁４への出力電流の大きさを検出するものである。
誤差増幅回路６は、アンプ５ｃの出力を反転入力としＤ／Ａ変換回路１ｂの出力を非反転入力とするオペアンプ６ａを具えて、制御目標からの誤差を増幅してコンパレータ２ｃへ送出するものである。
【０００８】
このような構成の制御装置は、電磁比例制御弁４が接続されると、操作盤からのスイッチ入力などに応じてマイクロプロセッサ１の制御ルーチン１ａによる制御目標値Ａがマイクロプロセッサ１から出力され、この制御目標がＤ／Ａ変換回路１ｂによってアナログ信号にされてから誤差増幅回路６へ送出される。そして、その制御目標と実際の出力との誤差が、誤差増幅回路６によって演算および増幅され、パルス幅変調回路２によってＰＷＭ変調され、出力段回路３の出力電流に反映される。こうして、電磁比例制御弁４がスイッチング制御される。また、その平均電流が、出力電流検出回路５によって検出され、誤差増幅回路６へフィードバックされる。こうして、オペアンプ６ａの増幅率などに対応した僅かな偏差は別として、電磁比例制御弁４のコイル４ａに流れる電流が制御目標値Ａに従うよう電磁比例制御弁４の制御が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電磁比例制御弁の制御装置および制御回路では、制御対象の電磁比例制御弁の種類や使用状態等に応じてディザを調整しなければならないこともあり、その場合、その調整は、パルス幅変調回路のトリマを操作してディザ周波数を変えることで行われる。
これに対し、トリマを操作盤等の操作し易いところへ配置するのに支障があってトリマ操作が困難な状況や、制御装置のマイクロプロセッサに対してホストコンピュータから遠隔指令を与えるようなシステムを採用したときなど、ディザ周波数を手動操作でなく自動制御的に変えたい場合もある。
【００１０】
このような場合、ディザ周波数の可変制御も制御目標の送出と同様に行うことが考えられる。例えば（図４のブロック図を参照）、マイクロプロセッサ１ｃの制御ルーチン１ｄを制御目標値Ａに加えてディザ周波数設定値Ｂも生成するように拡張し、デジタル値のディザ周波数設定値Ｂをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１ｅを追加し、さらに、パルス幅変調回路２を発振周波数の可変なパルス幅変調回路２ｄに拡張するのである。
しかしながら、このような直截的な手法を採ったのでは、マイクロプロセッサ１に代えたマイクロプロセッサ１ｃとして、出力ポートやそのための出力ピンの多いＩＣパッケージに格納されたものが、必要になる。また、パルス幅変調回路２ｄにも、発振周波数の可変なものが必要となり、これには一般にＶＣＯ２ｅ（電圧制御発振回路）が用いられることになる。このため、回路素子の選択幅が狭くなったり、一のマイクロプロセッサで制御しうる制御回路や電磁比例制御弁の数が少なくなったりして、回路が高コストのものとなってしまう。
【００１１】
また、特公平８−３０５７４号公報に記載されたもののようにＰＷＭ回路をマイクロプロセッサに内蔵させることでディザ周波数の可変制御もマイクロプロセッサ内で済ませてしまうことも考えられる。この場合（図５参照）、制御ルーチン１ｇによって制御目標値Ａおよびディザ周波数設定値Ｂがセットされるとパルス幅が制御目標値Ａに対応し且つ発振周波数がディザ周波数設定値Ｂに対応したパルス幅変調信号を生成するＰＷＭ回路１ｈと、出力電流検出回路５のアンプ５ｃの出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路１ｉとを内蔵したマイクロプロセッサ１ｆが用いられる。そして、Ａ／Ｄ変換回路１ｉを介して入力した出力電流の検出値と制御目標値Ａとを比較してこれらが一致するように制御ルーチン１ｇによるＰＷＭ回路１ｈへのセット値を修正等させる比較ルーチン１ｊもマイクロプロセッサ１ｆに追加インストールされる。なお、出力段回路３にはスイッチング回路３ａを駆動するためのアンプ３ｂ等も適宜追加される。
【００１２】
しかしながら、この場合、Ｄ／Ａ変換回路よりも回路規模の大きなＡ／Ｄ変換回路を必要とするうえ、マイクロプロセッサまでフィードバックループに取り込まれてフィードバック制御が制御ルーチンおよび比較ルーチン等のプログラム処理に委ねられることから、高性能で高価なマイクロプロセッサが必要となるので、やはり回路コストがアップしてしまうこととなる。特に、過酷な環境下での迅速な制御を求められることの多い油圧制御弁では、温度変化が厳しいと制御弁のコイルの抵抗値が大きく変動するので、フィードバック制御が必須であるばかりかその高速化も重要なため、マイクロプロセッサ等のコストアップが激しい。
そこで、ディザ周波数を自動で可変しうるように改良するに際し、マイクロプロセッサ等のデジタル部や、制御回路について、如何にしてコストアップを抑制するかが課題となる。
【００１３】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ディザ周波数の可変な電磁比例制御弁の制御装置および制御回路を実現することを目的とする。
また、本発明は、ディザ周波数の可変な電磁比例制御弁の制御装置および制御回路を安価に実現することも目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために発明された第１乃至第４の解決手段について、その構成および作用効果を以下に説明する。
【００１５】
［第１の解決手段］
第１の解決手段の電磁比例制御弁の制御装置は（、出願当初の請求項１に記載の如く）、電磁比例制御弁のコイル電流を制御するフィードバックループ内に第１パルス幅変調回路が設けられている電磁比例制御弁の制御装置において、前記フィードバックループ外に設けられ前記コイル電流に対する制御目標をパルス幅変調処理して出力する周波数可変の第２パルス幅変調回路と、この第２パルス幅変調回路の出力を受けて前記制御目標および周波数情報を分離する分離回路とを備え、前記第１パルス幅変調回路が前記周波数情報に対応した周波数と前記制御目標に基づいたパルス幅とでパルス幅変調を行うものとなっている。
【００１６】
このような第１の解決手段の電磁比例制御弁の制御装置にあっては、電磁比例制御弁が接続されるとその電磁比例制御弁の制御を行うに際し、第２パルス幅変調回路に制御目標およびディザ周波数をセットする。すると、その第２パルス幅変調回路から出力されるパルス列は、デューティ比またはパルス幅が制御目標値に対応し、周波数がディザ周波数に対応したものにされる。そして、このパルス列から分離回路によって制御目標および周波数情報が分離抽出され、これらに基づくパルス幅変調が第１パルス幅変調回路によってフィードバックループ内で行われ、電磁比例制御弁のコイル電流がフィードバック制御される。
【００１７】
そこで、第２パルス幅変調回路にセットする制御目標の値を変えれば第１パルス幅変調回路等のフィードバックループに対する制御目標もそれに応じて変更され、第２パルス幅変調回路にセットするディザ周波数の値を変えれば第１パルス幅変調回路に対するディザ周波数の設定値もそれに応じて変更されるので、電磁比例制御弁に対する制御目標に加えてディザ周波数も自動で可変しうることとなる。
【００１８】
これにより、フィードバックループ外の第２パルス幅変調回路に対してオープンなアクセスを行うだけで容易に、フィードバックループ内の第１パルス幅変調回路等を用いたローカルなクローズドループの制御がなされるので、ディザ周波数を自動で可変しうるようになったにも拘わらず、第２パルス幅変調回路にアクセスするマイクロプロセッサ等のデジタル部の負担が軽くて済む。しかも、フィードバックループ外の回路とフィードバックループ内の回路との情報伝達は一のＰＷＭ信号で間に合うので、配線等が簡素化される。また、第２パルス幅変調回路は、フィードバックループの外に置かれるのでデジタル回路で簡便に且つ安価に具現化できる。
したがって、この発明によれば、ディザ周波数を自動で容易に可変する電磁比例制御弁の制御装置を実現することができる。
【００１９】
［第２の解決手段］
第２の解決手段の電磁比例制御弁の制御装置および制御回路は（、出願当初の請求項２に記載の如く）、上記の第１の解決手段の電磁比例制御弁の制御装置であって、前記第２パルス幅変調回路がマイクロプロセッサに内蔵されたものとなっている。
【００２０】
このような第２の解決手段の電磁比例制御弁の制御装置にあっては、接続された電磁比例制御弁の制御を行うために第２パルス幅変調回路に対して制御目標およびディザ周波数をセットするに際し、マイクロプロセッサのプログラム処理によって内蔵の第２パルス幅変調回路にアクセスするだけで良い。また、そのアクセス以外のフィードバック制御処理等をプログラム処理によって分担する必要は無い。しかも、ＰＷＭ回路内蔵のマイクロプロセッサは、市販され一般に流通しているので、安価で入手も容易である。
【００２１】
これにより、第２パルス幅変調回路を含むデジタル部をマイクロプロセッサにてコンパクトに纏めることが可能となり、しかもそのプログラム開発も容易となる。
したがって、この発明によれば、ディザ周波数を自動で容易に可変する電磁比例制御弁の制御装置を安価に実現することができる。
【００２２】
［第３の解決手段］
第３の解決手段の電磁比例制御弁の制御回路は（、出願当初の請求項３に記載の如く）、電磁比例制御弁のコイル電流を制御するフィードバックループ内に（第１）パルス幅変調回路が設けられている電磁比例制御弁の制御回路において、（外部の第２パルス幅変調回路等から）パルス幅変調信号を受けて制御目標および周波数情報を分離する分離回路が前記フィードバックループ外に設けられ、前記（第１）パルス幅変調回路が前記周波数情報に対応した周波数と前記制御目標に基づいたパルス幅とでパルス幅変調を行うものとなっている。
【００２３】
このような第３の解決手段の電磁比例制御弁の制御回路にあっては、分離回路の前置されたフィードバックループに対しその外からパルス幅変調信号にて制御目標およびディザ周波数を伝達する手段として第２パルス幅変調回路等が入力側に接続され、出力側に制御対象の電磁比例制御弁が接続されると、第１の解決手段について述べた電磁比例制御弁の制御が行われる。
これにより、フィードバックループ外においてオープンなアクセスを行うだけで容易にディザ周波数も自動で可変しうるようになる等の作用効果が得られる。したがって、この発明によれば、ディザ周波数を自動で容易に可変する電磁比例制御弁の制御回路を実現することができる。
【００２４】
［第４の解決手段］
第４の解決手段の電磁比例制御弁の制御装置および制御回路は（、出願当初の請求項４に記載の如く）、上記の第３の解決手段の電磁比例制御弁の制御回路であって、前記分離回路が、（外部の第２パルス幅変調回路等から）受けたパルスに同期して一定幅のパルスを発生することで前記周波数情報の分離を行うものであり、前記（第１）パルス幅変調回路が、前記の一定幅のパルスに同期して動作するワンショット回路を含み且つこれを用いてパルス幅変調を行うものであることを特徴とする。
【００２５】
このような第４の解決手段の電磁比例制御弁の制御回路にあっては、フィードバックループ内でのパルス幅変調に際し、フィードバックループ外から受けたパルスに同期して分離回路によって一定幅のパルスが発生され、この一定幅のパルスに同期してワンショット回路が動作することで、パルス幅変調が行われる。
これにより、ディザ周波数を自動で可変しうるように改良するに際して、電圧制御発振回路のような複雑で高価になりがちな回路を用い無いでも、周波数が確実に設定ディザ周波数に一致することとなる。
したがって、この発明によれば、ディザ周波数を自動で容易に可変する電磁比例制御弁の制御回路を安価に実現することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
このような解決手段で達成された本発明の電磁比例制御弁の制御装置および制御回路について、これを実施するための具体的形態を実施例により説明する。
先ず、その構成を説明するが、図１は、制御装置および電磁比例制御弁の全体ブロック図であり、図２（ａ）は、制御回路および電磁比例制御弁のブロック図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）は、電磁比例制御弁の具体例である。なお、従来例のものと同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、その重複する再度の説明は割愛し、以下、従来例との相違点を中心に説明する。
【００２７】
この制御装置が従来例のものと相違するのは、マイクロプロセッサ１に代わるマイクロプロセッサ１０がＰＷＭ回路１２（第２パルス幅変調回路）を内蔵している点と、パルス幅変調回路２に代わるパルス幅変調回路２０（第１パルス幅変調回路）がワンショット回路２１を利用したものとなっている点と、マイクロプロセッサ１０と誤差増幅回路６等との間に分離回路７０が介挿されている点である。
【００２８】
マイクロプロセッサ１０は、第２パルス幅変調回路としてのＰＷＭ回路１２が４組ほどワンチップＩＣに内蔵されたものであり、制御ルーチン１１のプログラムコードが保持されるＲＯＭやデータ記憶用のＲＡＭ等も内蔵され或いは外付けされていて、制御ルーチン１１のプログラム処理によって４組の制御目標値Ａおよびディザ周波数設定値Ｂを適宜生成したり更新しながら随時その値Ａ，ＢをＰＷＭ回路１２のうち該当するものへセットしうるようになっている。マイクロプロセッサ１０にＡ／Ｄ変換回路が内蔵または外付けされている必要は無い。
【００２９】
ＰＷＭ回路１２は、それぞれ、クロック等の発振信号の周期を基準にしてパルスのオン状態を何周期にするかという設定値を保持するレジスタと、パルスのオフ状態を何周期にするかという設定値を保持するもう一つのレジスタと、その発振信号を両レジスタの値で交互に分周してパルス列信号Ｃを生成するカウンタ回路とを具えた程度のデジタル回路であり、制御ルーチン１１によって制御目標値Ａおよびディザ周波数設定値Ｂが送り込まれるとそれらに対応した設定値を両レジスタにセットする。これらの設定値が変えられると、ＰＷＭ回路１２の出力するパルス列信号Ｃは、パルス幅だけでなく周波数も変えられる。これにより、ＰＷＭ回路１２すなわち第２パルス幅変調回路は、周波数可変のものであって、フィードバックループ外に設けられ、コイル電流に対する制御目標をパルス幅変調処理して出力するものとなっている。
【００３０】
分離回路７０は、ＰＷＭ回路１２からパルス列信号Ｃを受け発生パルスをワンショット回路２１のリセット入力へ送出するパルス波形整形回路７１を具えたものである。このパルス波形整形回路７１は、入力パルスの幅に拘わらずその立ち上がりタイミングで短かな所定パルスを発生させる。そこで、このパルスの周波数はディザ周波数設定値Ｂに対応したものとなる。これにより、分離回路７０は、第２パルス幅変調回路１２から受けたパルスに同期して一定幅のパルスを発生することで周波数情報の分離を行うものとなっている。
【００３１】
また、分離回路７０は、やはりＰＷＭ回路１２からのパルス列信号Ｃを受ける平滑回路７２も具えている。これで平滑化された値は制御目標値Ａに対応するので、分離回路７０は、第２パルス幅変調回路１２から受けたパルスから制御目標の分離も行うものとなる。これにより、、分離回路７０は、第２パルス幅変調回路の出力するパルス幅変調信号を受けて制御目標および周波数情報を分離するものとなっている。この平滑回路７２の出力がフィードバックループ内のオペアンプ６ａの非反転入力とされ、マイクロプロセッサ周辺のＤ／Ａ変換回路１ｂは不要なものとなっている。
【００３２】
パルス幅変調回路２０は、充放電回路２２およびパルス波形整形回路２３が付加されたワンショット回路２１を具えたものである。充放電回路２２は抵抗とコンデンサとの直列回路からなり、パルス波形整形回路２３は、パルス波形整形回路７１の出力パルスを受けて、その立ち下がりタイミングで短かな所定パルスを発生させ、この発生パルスをワンショット回路２１のスタート入力へ送出するものである。これにより、ワンショット回路２１は、そのパルス発生のスタートに先立ちリセットされて、確実なパルス発生を行えるものとなっている。
【００３３】
このワンショット回路２１は、いわゆるリトリガラブルなワンショットであり、ＩＣ化されている。すなわち、上述したリセット入力を受ける端子ＲＥＳＥＴ及びスタート入力を受ける端子ＳＴＡＲＴに加えて、充放電回路２２における充電電圧を入力する端子ＴＨＲと、充放電回路２２からの放電電流をほぼ瞬時に流す端子ＤＩＳと、オペアンプ６ａの出力を受ける入力端子ＣＮＴＲＬと、発生したパルスを出力段回路３に送出する端子ＯＵＴとを具えたものである。
【００３４】
そして、ワンショット回路２１は、端子ＲＥＳＥＴにパルスを受けてリセットされると端子ＤＩＳを介して充放電回路２２の放電を行い、続けて端子ＳＴＡＲＴにパルスを受けてスタートさせられると端子ＤＩＳを介する充放電回路２２の放電を止めてその充電を行わせると共に端子ＯＵＴからの出力をパルスのオン状態にする。これにより、ワンショット回路２１は、ディザ周波数設定値Ｂに基づくパルス列信号Ｃのパルスに同期したパルス発生を確実に行えるものとなっている。
【００３５】
さらに、ワンショット回路２１は、端子ＴＨＲに受けている電圧と端子ＣＮＴＲＬに受けている電圧とを比較し続け、前者が後者よりも低い間は端子ＯＵＴからの出力をパルスのオン状態に保つが、前者が後者よりも高くなると、動作状態をリセット状態に戻して、端子ＯＵＴからの出力をパルスのオフ状態にするものである。その端子ＣＮＴＲＬへの入力には制御目標値ＡがＰＷＭ回路１２と平滑回路７２とオペアンプ６ａとを順に経由して反映させられており、これと出力電流検出回路５の検出電流ｉとに応じて出力パルスの幅が変えられる。これにより、第１パルス幅変調回路２０は、分離回路７０から受けた一定幅のパルスに同期して動作するワンショット回路２１を含み、且つ、これを用いて、周波数情報に対応した周波数と制御目標に基づいたパルス幅とで、周波数可変のパルス幅変調を行うものとなっている。ここに、トリマ２ａの付いた三角波発生回路２ｂや、ＶＣＯ２ｅは、用いる必要が無い。
【００３６】
この実施例の電磁比例制御弁の制御装置および制御回路について、その使用態様及び動作を説明する。
【００３７】
先ず、それぞれのＰＷＭ回路１２に接続された各制御回路に対し、電磁比例制御弁４として、コイル電流ｉに応じて流体の圧力を比例制御するリリーフ弁（図２（ａ）参照）や、コイル電流ｉに応じて流体の流量を比例制御するサーボバルブ（図２（ｂ）参照）などが、適宜接続される。また、マイクロプロセッサ１０に対して操作盤やホストコンピュータ等も適宜接続される。
【００３８】
そして、操作盤からのスイッチ入力やホストコンピュータからの遠隔指令などがマイクロプロセッサ１０に届くと、これに応じてマイクロプロセッサ１０の制御ルーチン１１のプログラム処理によって、制御目標値Ａおよびディザ周波数設定値Ｂが算出され、これらが４組のＰＷＭ回路１２のうちの該当するものに対してセットされる。
【００３９】
そうすると、制御目標値Ａに対応したデューティ比とディザ周波数設定値Ｂに対応した周波数を持つようにパルス幅変調されたパルス列信号Ｃが、該当するＰＷＭ回路１２によって生成され、マイクロプロセッサ１０から該当する制御回路に出力される。そして、その制御回路では、分離回路７０のパルス波形整形回路７１によってパルス列信号Ｃに同期したワンショット回路２１へのリセットパルスが生成され、パルス幅変調回路２０のパルス波形整形回路２３によってそれに続くワンショット回路２１へスタートパルスが生成され、さらに、分離回路７０の平滑回路７２によって、フィードバックループ（６，２０，３，４，５）へのアナログの制御目標が抽出されるとともにフィードバックループ内の誤差増幅回路６へ送出される。
【００４０】
それから、その制御目標と実際の出力ｉとの誤差が、誤差増幅回路６によって演算および増幅され、パルス幅変調回路２０のワンショット回路２１及び充放電回路２２によってＰＷＭ変調され、出力段回路３の出力電流に反映され、それに応じて電磁比例制御弁４がスイッチング制御される。同時に、電磁比例制御弁４のコイル４ａに流された出力電流ｉの平均電流が、出力電流検出回路５によって検出され、誤差増幅回路６のオペアンプ６ａの反転入力へフィードバックされる。こうして、従来同様、オペアンプ６ａの増幅率などに対応した僅かな偏差は別として電磁比例制御弁４のコイル４ａに流れる電流が制御目標値Ａに従うよう電磁比例制御弁４のフィードバック制御が行われるとともに、電磁比例制御弁４に対して付与されるディザがプログラム処理によって設定される。
【００４１】
また、操作盤からのスイッチ入力やホストコンピュータからの遠隔指令などが再びマイクロプロセッサ１０に届き、これが４組のＰＷＭ回路１２のうちの何れかの設定値を変更するものである場合、これに応じてマイクロプロセッサ１０の制御ルーチン１１のプログラム処理によって制御目標値Ａおよびディザ周波数設定値Ｂが算出し直され、これらが該当するＰＷＭ回路１２に対して再度セットされる。
【００４２】
そして、制御目標値Ａが変更された場合、該当するパルス列信号Ｃのデューティ比が変わり、分離回路７０の平滑回路７２によって抽出される制御目標の値がそのデューティ比に比例して変わる。それから、その制御目標に対して実際の出力電流ｉがフィードバックループ（６，２０，３，４，５）によって追従させられる。こうして、制御ルーチン１１がＰＷＭ回路１２に対して制御目標値Ａを再設定する処理を行うだけで、電磁比例制御弁４のコイル４ａに流れる電流が自動で可変制御される。
【００４３】
これに対し、ディザ周波数設定値Ｂが変更された場合、該当するパルス列信号Ｃの周波数が変わり、分離回路７０のパルス波形整形回路７１によって生成されるワンショット回路２１へのリセットパルスの周波数が変わり、パルス幅変調回路２０のパルス波形整形回路２３によって生成されるワンショット回路２１へのスタートパルスの周波数も同じく変わる。それから、出力段回路３へ送出されるワンショット回路２１の出力パルスもそれらの周波数に同期して変わり、出力段回路３によって駆動される電磁比例制御弁４のコイル４ａへの出力電流ｉのスイッチング周波数も同じく変わる。こうして、制御ルーチン１１がＰＷＭ回路１２に対してディザ周波数設定値Ｂを再設定する処理を行うだけで、電磁比例制御弁４のコイル４ａに付与されるディザが自動で可変される。
【００４４】
このように、マイクロプロセッサ１０における制御ルーチン１１のプログラム処理にあっては、その都合で適宜に制御目標値Ａやディザ周波数設定値Ｂを該当ＰＷＭ回路１２にセットするだけで、４組のＰＷＭ回路１２と制御回路と電磁比例制御弁４に対して制御目標およびディザ周波数の可変な制御を済ませることができる。また、電磁比例制御弁４のコイル電流を監視して制御目標やディザ周波数の設定値を常時更新し続ける等のプログラム処理は必要が無いので、複数の電磁比例制御弁を並列に制御してもマイクロプロセッサ１０は余裕を持って処理をこなすことができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の第１の解決手段の電磁比例制御弁の制御装置にあっては、フィードバックループ外の第２パルス幅変調回路に対してオープンなアクセスを行うだけで第１パルス幅変調回路等を用いたフィードバックループ制御がなされるようにしたことにより、ディザ周波数を自動で容易に可変する電磁比例制御弁の制御装置を実現することができたという有利な効果が有る。
【００４６】
また、本発明の第２の解決手段の電磁比例制御弁の制御装置にあっては、プログラム処理やプログラム開発の負担を増すこと無く第２パルス幅変調回路等のデジタル部をマイクロプロセッサにてコンパクトに纏めることが可能なようにしたことにより、ディザ周波数を自動で容易に可変する電磁比例制御弁の制御装置を安価に実現することができたという有利な効果を奏する。
【００４７】
さらに、本発明の第３の解決手段の電磁比例制御弁の制御回路にあっては、フィードバックループ外においてオープンなアクセスを行うだけでパルス幅変調回路等を用いたフィードバックループ制御がなされるようにしたことにより、ディザ周波数を自動で容易に可変する電磁比例制御弁の制御回路を実現することができたという有利な効果が有る。
【００４８】
また、本発明の第４の解決手段の電磁比例制御弁の制御回路にあっては、ワンショット回路等を用いることで電圧制御発振回路を用い無いでも済むようにしたことにより、ディザ周波数を自動で容易に可変する電磁比例制御弁の制御回路を安価に実現することができたという有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電磁比例制御弁の制御装置および制御回路の一実施例について、制御装置および電磁比例制御弁の全体ブロック図である。
【図２】 その部分的なブロック図や記号図であり、（ａ）が制御回路および電磁比例制御弁のブロック図であり、（ｂ）及び（ｃ）が電磁比例制御弁の具体例である。
【図３】 従来の電磁比例制御弁の制御装置および制御回路である。
【図４】 ディザ周波数を可変するのに想定される制御装置である。
【図５】 ＰＷＭ回路内蔵ＭＰＵの採用時に想定される制御装置である。
【符号の説明】
１ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、フィードバック外、制御装置）
１ａ 制御ルーチン
１ｂ Ｄ／Ａ変換回路
１ｃ マイクロプロセッサ
１ｄ 制御ルーチン
１ｅ Ｄ／Ａ変換回路
１ｆ マイクロプロセッサ
１ｇ 制御ルーチン
１ｈ ＰＷＭ回路（パルス幅変調回路）
１ｉ Ａ／Ｄ変換回路
１ｊ 比較ルーチン
２ パルス幅変調回路（第１ＰＷＭ、フィードバックループ内、制御回路）
２ａ トリマ
２ｂ 三角波発生回路
２ｃ コンパレータ（Ｃｍｐ）
２ｄ パルス幅変調回路（ＰＷＭ）
２ｅ ＶＣＯ（電圧制御発振回路）
３ 出力段回路（駆動回路、フィードバックループ内、制御回路）
３ａ スイッチング回路
３ｂ アンプ
４ 電磁比例制御弁（油圧制御弁、フィードバックループ内の制御対象）
４ａ コイル（比例ソレノイド、電磁変換素子）
４ｂ フライホイールダイオード
５ 出力電流検出回路（帰還回路、フィードバックループ内、制御回路）
５ａ 電流電圧変換抵抗
５ｂ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
５ｃ アンプ（Ａｍｐ）
６ 誤差増幅回路（帰還回路、フィードバックループ内、制御回路）
６ａ オペアンプ（Ａｍｐ）
１０ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、フィードバックループ外、制御装置）
１１ 制御ルーチン
１２ ＰＷＭ回路（第２ＰＷＭ、第２パルス幅変調回路）
２０ パルス幅変調回路（第１ＰＷＭ、フィードバックループ内、制御回路）
２１ ワンショット回路
２２ 充放電回路
２３ パルス波形整形回路（スタートパルス発生回路）
７０ 分離回路（ＰＷＭ信号復調回路、フィードバックループ外、制御回路）
７１ パルス波形整形回路（リセットパルス発生部、周波数情報分離）
７２ 平滑回路（レベル検出回路、ディーティ比の抽出、制御目標分離）

Claims (4)

1. 電磁比例制御弁のコイル電流を制御するフィードバックループ内に第１パルス幅変調回路が設けられている電磁比例制御弁の制御装置において、前記フィードバックループ外に設けられ前記コイル電流に対する制御目標をパルス幅変調処理して出力する周波数可変の第２パルス幅変調回路と、この第２パルス幅変調回路の出力を受けて前記制御目標および周波数情報を分離する分離回路とを備え、前記第１パルス幅変調回路が前記周波数情報に対応した周波数と前記制御目標に基づいたパルス幅とでパルス幅変調を行うものとなっていることを特徴とする電磁比例制御弁の制御装置。
2. 前記第２パルス幅変調回路がマイクロプロセッサに内蔵されたものであることを特徴とする請求項１に記載された電磁比例制御弁の制御装置。
3. 電磁比例制御弁のコイル電流を制御するフィードバックループ内にパルス幅変調回路が設けられている電磁比例制御弁の制御回路において、パルス幅変調信号を受けて制御目標および周波数情報を分離する分離回路が前記フィードバックループ外に設けられ、前記パルス幅変調回路が前記周波数情報に対応した周波数と前記制御目標に基づいたパルス幅とでパルス幅変調を行うものとなっていることを特徴とする電磁比例制御弁の制御回路。
4. 前記分離回路が、受けたパルスに同期して一定幅のパルスを発生することで前記周波数情報の分離を行うものであり、前記パルス幅変調回路が、前記の一定幅のパルスに同期して動作するワンショット回路を含み且つこれを用いてパルス幅変調を行うものであることを特徴とする請求項３に記載された電磁比例制御弁の制御回路。

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