JPH01273117A

JPH01273117A - ２段弁用調整装置

Info

Publication number: JPH01273117A
Application number: JP1069448A
Authority: JP
Inventors: Erhard Norbert; ノルベルト・エールハルト; Friedemann Huber; フリーデマン・フーベル; Pfuhl Berthold; ベルトルト・プフール
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1989-11-01
Also published as: EP0334031A2; DE58908547D1; EP0334031A3; DE3810110A1; EP0334031B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、第１の位ｔａ！調整器としての前段位Ｆａｖ
！４整器により位置を調整されて前段を形成する第１の
連続弁としての前段弁と、第１の連続弁に接続されてこ
れにより前制御される第２の連続弁としての主段弁とを
有し、主段弁の位置信号が目標値信号を規定可能な第２
の位！ｉｔ調整器としての主段調整器へ供給され、この
主段調整器の出力端が前段位１ｌｌｌｌＩ調整器の目標
値入力端に接続されている、２段弁用調整装置に関する
。

〔従来の技術〕

大きい容積流量を持つ連続弁は、流れ及び摩擦の力のた
め操作力が大きいので、電磁石によるＴ［接操作はもは
や不可能である。この理由から弁を２段に構成し、小さ
い公称寸法の前段弁により前制御することが公知である
。この弁の主段の位置調整器は、通常は比例動作する調
整器により構成される。

その結果主段の駆動力は前段の駆動力より著しく小さい
。従って安定性変化のため、調整器における可能なゲイ
ンが限られ、静的動作及び動的動作は穆々の使用範囲に
とって不充分である。　・〔発明が解決しようとする課題°〕本発明の課寧は、これらの欠点のない２段連続弁用調整
−置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、第２の位置調
整器が状態調整器として構成され、状態量として位置信
号と、前段弁の操作部材の位置変化についての速度信号
と、更に主段弁の操作部材の位置についての位置信号と
が状態調整器へ供給され、これらの信号の少なくとも一
部と主段用目標値信号とが重み付け回路へ供給され、こ
の重み付け回路により信号が互いに重み付けされ、これ
らの信号又は重み付け回路を介して重み付けされた信号
が論理結合回路へ供給され、論理結合回路の出力端が状
態調整器の出力端として位置調整器の目標値入力端に接
続されている。

〔発明の効果〕

本発明による調整装置では、状態調整器において状態量
を考慮するため、静的動作及び動的動作が改善される。

高いゲインにより、高いステイフネスを持つ調整系が得
られ、従って前段におけるドリフトの影智も受けない。

大きい駆動力及び高い安定性はこの弁の使用可能性を広
げる。そのための回路費用は少なく、異なる条件に簡単
に合わせることができる。

従属請求項にあげた手段により、請求項１に示した調整
装置の有利な展開及び改良が可能である。前段用位置調
整器として公知のＰＩＤｍ整器（トイツ連邦共和国特許
出脂公開第３４１８９６９号明細１１）が使用され、そ
の比例素子及び積分素子が入力側で接続されて、ＰＩＤ
調整器の目標値入力端を形成していると、特に有利な１
ａ或が得られる。更に前段の位置信号が実際値信号とし
て一緒に比例素子、積分素子及び微分素子へ供給される
。このような調整器を使用すると、状態調整器に必要な
状態量が、それ以上の手段なしに利用可能なので、この
場合回路費用が最小になる。

〔従来例〕

本発明の詳細な説明するに先立って、従来例を説明する
と、第１図には、前段弁２としての第１の連続弁と主段
弁３としての第２の連続弁とを持つ２段連続弁ｌが示さ
れている。

前段弁２は入力側で（概略的に示す）前段供給ポンプ４
及びタンク５に接続され、出力側で導管６を介して主段
弁３の制御部分に接続されている。前段弁２を制画する
’ＦＩＬ＠石７は、出力段８を介して前段位置調整器９
の出力端に接続されている。前段弁２における操作部材
例えば弁スプールの位置は変位検出器１０にょ求められ
、この変位検出器が変位ｍｘｙを対応する電気位置信号
Ｕｖに変換する。この位置信号ＵＶは実際値信号として
前段用目標値ＵＶ５ｏ　Ｉ　１と共に前段位置調整器９
へ供給される。

入力側で主段弁３は主段供給ポンプ１２及びタンク１３
に接続され、出力導管１４を介して機器及び負荷に接続
されている。別の変位検出器１５を今して主段弁３の操
作部材の位置又は変位量ｘＨが求められて、対応する主
段位置信号ＵＸＨに変換される。この位置信号ＵＸＨは
別の実際値信号として比例動作する従来の位置調整器１
６へ供給される。ここで所定の目標値ＵＳｏ　Ｉ　１と
主段位置信号ＵＸＨとの目標値−実際値比較が行なわれ
る。その際求められる調整偏差が増幅係数ｋｐで重み付
けされる。求められるこの信号（主段調整器の操作信号
）は目標値信号ＵＶ５ｏｌｌとして位置調整器９へ供給
される。

このような従来の装置では、調整の静的動作及び動的動
作が特定の使用事例にとって充分でないことがよくある
。

第２図には第１図による従来の調整回路を分析的に示し
ている。ここで第１図のブロック１７はＰＴ２により、
またブロック１８は■動作（積分動作）により描かれて
いる。

第２図には目標値ＵＳａ　ｌ　ｌ及び主段位置信号用の
比較器１９が示され、求められる調整偏差が比例調整器
２０へ供給される。この調整器の出力端は゛、ブロック
２１として概略的に示されて位置調整される前段弁の調
整入力端に接続されている。ブロック２２で示す主段の
機械的部分はブロック２１に接続されている。破線の枠
で示す部分２３は調整される範囲を示し、破線かつこ２
４は主段を示す。主段弁の操作部材の位置は変位検出器
１５を介して比較器１９へ帰還さ第３図には、本発明に
より位置調整される２段連続弁の状態調整概略図が示さ
れている。調整のため状態調整器２５が使用され、これ
により調整の静的動作及び動的動作を改善することがで
きる。

このためには糸に関係する量を容易に得られることが必
要である。前段のためにＰＴ２　＠作を仮定することに
よって系の充分な記載か行なわれ、状ＷＭ輩として前段
弁の位置と主段弁の位置変化の速度とが必要である。続
く主段はＷダ１徽続される積分系として示される。この
積分動作により、システム技術的に充分な記載が得られ
る。この系は位ｆ！ｍトイを介して結合されている。

これらの状ａ！量又は信号量は、前段弁又はその操作部
材についてＵｘ■で示され、また対応する速度について
ＪＶで示されている。主段弁又はの操作部材の位置はＵ
ｘＨで示されている。これらの状ＭＭ！＃信号は、回路
装置２６により利用可能にされる。このための司能例を
第４ａ図ないし第４ｄ図及び第５図について説明する。

状態調整器２５には重み付け回路に１．に２＋　Ｋ３が
含まれ、これらの重み付け回路により状態型信号を互い
に重み付けすることができる。更に主段目標値ＵＳｏ　
ｌ　ｌ用重み付−サ回路ＫＷも含まれている。重み付け
＃嘲されたすべての信号は論理結合回路２７へ供給され
る。ｍ整の向きに応じて調整されるｍ囲の状態量が一般
に負帰還するように論理結合される。状態調整器２５の
出力は前段用位置調整器９の重み付けされた目標値信号
を示す。

状Ｉ！！ｍは、第４３図ないし第４ｄ図に示すように、
細々のやり方で得たり、発生することができる。

第４ａ図によれは、速度センサ３２を付加的に設けて、
すべての状Ｄｎｔが？ｌ！ｌ定技術的に求められる。こ
の場合は第３図にも含まれ、面接測定導線２９及び３０
を介して遼度信号大又はＵ犬■■ と位置信号Ｕｘｖとが回路装置２６へ供給される。

第４ｂ図によれは、状態量ト測器３１により状態量が主
段の位置信号ＵｘＨのみから求められる。

この場合前段用位置信号及び適長信号を測定技術的に求
めることは必要でない。

第４ｃ図によれば部分観測器３２が使用される。

その際主段の位置信号及び前段の位置信号が測定技術的
に求められる。部分紗測器を付勢するため前段の位置信
号か使用され、部分ｈｍ器は前段の位置信号のほかに対
応するＷ８信号も供給する。

第４ｄ図によれば、位置信号ＵＸ■及びＵｘＨが測定さ
れ、彼分素子３３における微分により速度信号Ｕえ、が
求められる。

第５図には２段弁の状態調整装置が示され、前段相位＠
カトイとして（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４１
８９６９号明細書による）公知の位激ｚｇ器を使用する
ことによって、特に簡単化される。前段弁２の位置信号
ＵｘＶは位置実際値信号として、実際値入力端を介して
ＰＩＤ　ｍ整相３４の３つの素子へ供給される。比例素
子及び積分素子の目標値入力端も同様に共通な目標値入
力端３５に接続され、この入力端か導＃３６を介して状
態量ＩＭｈ２５の出力端に接続されている。

主段用位置信号ＵｘＨも従来の調整におけるのと同様に
求められて、婆＊３７を介して状り調整器２５へ供給さ
れる。従って状態調整器２５を使用すると、付加的な費
用は必要でない。

前段用位置信号Ｕｘｖを位置調整器３４のために求めね
ばならず、従って大した付加費用なしに導線３８を介し
て状態調整器２５に接続可能である。適長信号ｔｌｔｖ
についても同様で、ＰＩＤ調整器３４の微分素子から付
加的手段なしに得られ、導線３９を介して状ａ調整器２
５へ供給される。

公知の位置調整器３４を使用するこの調整装置により、
必要な状態量が付加的費用なしに得られ、従って第３図
又は第４８図ないし第４ｄ図による回路装置ｊｉ！２６
を省略することができる。

それにより一層簡単で安価な構造か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による２段弁の従来の調整装置の接続
図、第２図は第１図に対応する調整装置のブロック図、
第３図は２段弁の状態調整器を含む調整装置の接続図、
第４８図ないし第４ｄ図は必要な状態量を発生する種々
の回路の接続図、第５図は前段に公知の位置調整器を使
用した調整装置の接続図である。ｌ・・・２段弁、２・・・前段弁、３・・・主段弁、９
．３４・・・前後位ｆＪｊ１１ｖＩＡ整器、２５・・・
状態調整器、２７・・・論理結合回路。／″ｌ０９４ゴ

Claims

【特許請求の範囲】１　第１の位置調整器としての前段位置調整器により位
置を調整されて前段を形成する第１の連続弁としての前
段弁と、第１の連続弁に接続されてこれにより前制御さ
れる第２の連続弁としての主段弁とを有し、主段弁の位
置信号が目標値信号を規定可能な第２の位置調整器とし
ての主段調整器へ供給され、この主段調整器の出力端が
前段位置調整器の目標値入力端に接続されているものに
おいて、第２の位置調整器が状態調整器（２５）として
構成され、状態量として位置信号（Ｕ＿ｘ＿Ｖ）と、前
段弁（２）の操作部材の位置変化についての速度信号（
Ｕ＿ｘ＿Ｖ）と、更に主段弁（３）の操作部材の位置に
ついての位置信号（Ｕ＿ｘ＿Ｈ）とが状態調整器（２５
）へ供給され、これらの信号（Ｕ＿ｘ＿Ｖ，Ｕ＿■＿Ｖ
及びＵ＿ｘ＿Ｈ）の少なくとも一部と主段用目標値信号
（Ｕ＿Ｓ＿ｏ＿ｌ＿ｌ）とが重み付け回路（Ｋ＿Ｗ，Ｋ
＿１，Ｋ＿２，Ｋ＿３）へ供給され、この重み付け回路
により信号（Ｕ＿Ｓ＿ｏ＿ｌ＿ｌ，Ｕ＿ｘ＿Ｈ，Ｕ＿ｘ
＿Ｖ，Ｕ＿■＿Ｖ）が互いに重み付けされ、これらの信
号（Ｕ＿Ｓ＿ｏ＿ｌ＿ｌ，Ｕ＿ｘ＿Ｈ，Ｕ＿ｘ＿Ｖ，Ｕ
＿■＿Ｖ）又は重み付け回路（Ｋ＿Ｗ，Ｋ＿１，Ｋ＿２
，Ｋ＿３）を介して重み付けされた信号が論理結合回路
（２７）へ供給され、論理結合回路（２７）の出力端が
状態調整器（２５）の出力端として位置調整器（９；３
３）の目標値入力端に接続されていることを特徴とする
、２段弁用調整装置。２　状態量（Ｕ＿ｘ＿Ｖ，Ｕ＿■＿Ｖ及びＵ＿ｘ＿Ｈ）
又はその重み付けされた信号が論理結合回路（２７）で
負帰還されるように処理されることを特徴とする、請求
項１に記載の調整装置。３　必要な状態量がすべて、即ち前段の位置信号（Ｕ＿
ｘ＿Ｖ）及び速度信号（Ｕ＿■＿Ｖ）と主段の位置信号
（Ｕ＿ｘ＿Ｈ）が、検出器及び信号変換器（３２）によ
り求められることを特徴とする、請求項１又は２に記載
の調整装置。４　必要な状態量の一部のみが測定により求められ、他
の部分が観測器（３２）を介して計算により求められる
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の調整装置。５　必要な状態量が観測器（３１）により主段の位置信
号（Ｕ＿ｘ＿Ｈ）のみから求められることを特徴とする
、請求項４に記載の調整装置。６　位置信号（Ｕ＿ｘ＿Ｖ及びＵ＿ｘ＿Ｈ）が測定によ
つて求められ、速度信号（Ｕ＿■＿Ｖ）が位置信号（Ｕ
＿ｘ＿Ｖ）の微分（３３）によつて求められることを特
徴とする、請求項１ないし５の１つに記載の調整装置。７　前段用位置調整器がＰＩＤ調整器を含み、このＰＩ
Ｄ調整器の比例素子及び積分素子が入力側で後続されて
、ＰＩＤ調整器の目標値入力端を形成し、前段の位置信
号が実際値信号として比例素子、積分素子及び微分素子
へ供給され、このＰＩＤ調整器の出力端が前段弁の位置
を制御するものにおいて、前段弁（２）の位置信号（Ｕ
＿ｘ＿Ｖ）が状態調整器（２５）へ供給され、微分素子
（Ｄ）の出力端に生ずる信号が前段弁（２）の速度信号
（Ｕ＿■＿Ｖ）として状態調整器（２５）へ状態量信号
として供給され、ＰＩＤ調整器（３４）の目標値入力端
（３５）が状態調整器（２５）の出力端又は論理結合回
路（２７）に接続されていることを特徴とする、請求項
１又は２に記載の調整装置。