JPH09329268A - 電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆動装置 - Google Patents
電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆動装置Info
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- JPH09329268A JPH09329268A JP14576796A JP14576796A JPH09329268A JP H09329268 A JPH09329268 A JP H09329268A JP 14576796 A JP14576796 A JP 14576796A JP 14576796 A JP14576796 A JP 14576796A JP H09329268 A JPH09329268 A JP H09329268A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁制御弁の機械精度を上げることなく、高
い制御性と低騒音化とを両立させる。 【解決手段】 外部の設定信号出力装置3から入力する
目標圧力信号VS と、三角波発生回路36が出力する三
角波VT とにより、電圧比較器35が目標圧力信号VS
に基づいてパルス幅変調したパルス幅変調信号VP を生
成する。一方、パルス発生回路38が三角波VT よりも
高周波数の高周波パルス信号VH を生成する。アンド回
路37は、パルス幅変調信号VP と高周波パルス信号V
H との論理積であるパルス変換信号VD を生成する。駆
動回路39は、パルス変換信号VDに基づいてパルス励
磁電流ID を生成する。このパルス励磁電流ID にて励
磁コイル22が励磁される。
い制御性と低騒音化とを両立させる。 【解決手段】 外部の設定信号出力装置3から入力する
目標圧力信号VS と、三角波発生回路36が出力する三
角波VT とにより、電圧比較器35が目標圧力信号VS
に基づいてパルス幅変調したパルス幅変調信号VP を生
成する。一方、パルス発生回路38が三角波VT よりも
高周波数の高周波パルス信号VH を生成する。アンド回
路37は、パルス幅変調信号VP と高周波パルス信号V
H との論理積であるパルス変換信号VD を生成する。駆
動回路39は、パルス変換信号VDに基づいてパルス励
磁電流ID を生成する。このパルス励磁電流ID にて励
磁コイル22が励磁される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス幅変調方式
で駆動される電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆
動装置に関するものである。
で駆動される電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆
動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、電磁比例圧力制御弁では、励磁
電流にて励磁される比例ソレノイドの駆動力により、圧
縮コイルバネにて相対向するように付勢されているスプ
ールの位置を制御する。つまり、スプールの位置は、励
磁電流の大きさに応じた変位位置(ポート間を連通する
流路の断面積に対応する)に配置制御される。このと
き、励磁電流とスプールの変位位置との間には、比例ソ
レノイドの磁気回路のヒステリシス、スプールの摩擦ヒ
ステリシス等に起因するヒステリシスが生じる。すなわ
ち、ある大きさの励磁電流にて励磁コイルが励磁された
とき、その直前にスプールがその励磁電流に対応する変
位位置に対していずれの側にあったかにより、その励磁
電流に対して配置される変位位置が異なることになる。
従って、このヒステリシスにより、スプールの位置精度
が悪くなっている。
電流にて励磁される比例ソレノイドの駆動力により、圧
縮コイルバネにて相対向するように付勢されているスプ
ールの位置を制御する。つまり、スプールの位置は、励
磁電流の大きさに応じた変位位置(ポート間を連通する
流路の断面積に対応する)に配置制御される。このと
き、励磁電流とスプールの変位位置との間には、比例ソ
レノイドの磁気回路のヒステリシス、スプールの摩擦ヒ
ステリシス等に起因するヒステリシスが生じる。すなわ
ち、ある大きさの励磁電流にて励磁コイルが励磁された
とき、その直前にスプールがその励磁電流に対応する変
位位置に対していずれの側にあったかにより、その励磁
電流に対して配置される変位位置が異なることになる。
従って、このヒステリシスにより、スプールの位置精度
が悪くなっている。
【0003】このようなヒステリシスを解消してスプー
ルの変位位置精度を向上するために、励磁電流によりス
プールにディザーを与える方法が広く行われている。ス
プールにディザーを与えた状態で駆動すると、ヒステリ
シスがキャンセルされるため、スプールの位置精度が向
上する。
ルの変位位置精度を向上するために、励磁電流によりス
プールにディザーを与える方法が広く行われている。ス
プールにディザーを与えた状態で駆動すると、ヒステリ
シスがキャンセルされるため、スプールの位置精度が向
上する。
【0004】励磁電流によるディザーの発生方法として
は、効果的な振幅のディザーを発生させることができる
周波数のパルス励磁電流で駆動する方法がある。この方
法では、パルス幅変調されたパルス励磁電流により、ス
プールにディザーが与えられる。
は、効果的な振幅のディザーを発生させることができる
周波数のパルス励磁電流で駆動する方法がある。この方
法では、パルス幅変調されたパルス励磁電流により、ス
プールにディザーが与えられる。
【0005】又、ディザーを与える方法とは別に、電磁
比例弁制御弁の機械精度を高めることにより、ヒステリ
シス自体を低減する方法もある。すなわち、スプール、
スリーブ等の寸法精度を高めることにより、摩擦ヒステ
リシスを低減する。
比例弁制御弁の機械精度を高めることにより、ヒステリ
シス自体を低減する方法もある。すなわち、スプール、
スリーブ等の寸法精度を高めることにより、摩擦ヒステ
リシスを低減する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スプー
ルにディザーを与える方法では、パルス励磁電流の周波
数をディザーの効果(すなわち、ヒステリシスを効果的
にキャンセルする)が大きくなる比較的低い範囲に設定
すると、位置精度を高くすることができるものの騒音が
大きくなる。反対に、パルス励磁電流の周波数を騒音が
小さくなる比較的高い範囲に設定すると、ディザー効果
が小さくなり位置精度が悪化する。従って、高い位置精
度と低い騒音とを両立させることは困難になっている。
ルにディザーを与える方法では、パルス励磁電流の周波
数をディザーの効果(すなわち、ヒステリシスを効果的
にキャンセルする)が大きくなる比較的低い範囲に設定
すると、位置精度を高くすることができるものの騒音が
大きくなる。反対に、パルス励磁電流の周波数を騒音が
小さくなる比較的高い範囲に設定すると、ディザー効果
が小さくなり位置精度が悪化する。従って、高い位置精
度と低い騒音とを両立させることは困難になっている。
【0007】一方、電磁比例制御弁の機械精度を高める
方法では、スプール、スリーブ等の寸法精度を高めるこ
とにより各部品の歩留りが悪化するため、電磁比例制御
弁の原価が上昇する。
方法では、スプール、スリーブ等の寸法精度を高めるこ
とにより各部品の歩留りが悪化するため、電磁比例制御
弁の原価が上昇する。
【0008】又、電空レギュレータには、パルス幅変調
にて制御されるパルス励磁電流にて電磁開閉弁をオン/
オフ駆動することによりパイロット圧を制御するものが
ある。このとき、パルス励磁電流の周波数を、電磁開閉
弁が最も高い応答性で作動する領域に設定すると、電磁
開閉弁の騒音が大きくなる。そこで、騒音が小さくなる
周波数領域にパルス励磁電流の周波数を設定すると、電
磁開閉弁の応答性が悪化する。従って、この電空レギュ
レータにおいても、高い応答性と低騒音の両立が困難で
あり、又、電磁開閉弁の機械精度を上げることも困難で
ある。
にて制御されるパルス励磁電流にて電磁開閉弁をオン/
オフ駆動することによりパイロット圧を制御するものが
ある。このとき、パルス励磁電流の周波数を、電磁開閉
弁が最も高い応答性で作動する領域に設定すると、電磁
開閉弁の騒音が大きくなる。そこで、騒音が小さくなる
周波数領域にパルス励磁電流の周波数を設定すると、電
磁開閉弁の応答性が悪化する。従って、この電空レギュ
レータにおいても、高い応答性と低騒音の両立が困難で
あり、又、電磁開閉弁の機械精度を上げることも困難で
ある。
【0009】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、電磁制御弁の機械精
度を上げることなく、高い制御性と低騒音化とを両立さ
せることができる電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁
用駆動装置を提供することにある。
されたものであって、その目的は、電磁制御弁の機械精
度を上げることなく、高い制御性と低騒音化とを両立さ
せることができる電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁
用駆動装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1に記載の発明は、外部から入力される目標
指令信号と、予め設定された周波数の基準信号とによ
り、前記目標指令信号に基づいてパルス幅変調したパル
ス幅変調信号を生成し、該パルス幅変調信号に基づいて
生成したパルス励磁電流にて電磁制御弁を駆動する電磁
制御弁の駆動方法において、前記基準信号よりも高い周
波数の高周波パルス信号と、前記パルス幅変調信号との
論理積であるパルス変換信号を生成し、該パルス変換信
号に基づいて生成したパルス励磁電流にて電磁制御弁を
駆動するようにした。
め、請求項1に記載の発明は、外部から入力される目標
指令信号と、予め設定された周波数の基準信号とによ
り、前記目標指令信号に基づいてパルス幅変調したパル
ス幅変調信号を生成し、該パルス幅変調信号に基づいて
生成したパルス励磁電流にて電磁制御弁を駆動する電磁
制御弁の駆動方法において、前記基準信号よりも高い周
波数の高周波パルス信号と、前記パルス幅変調信号との
論理積であるパルス変換信号を生成し、該パルス変換信
号に基づいて生成したパルス励磁電流にて電磁制御弁を
駆動するようにした。
【0011】請求項2に記載の発明は、予め設定された
周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段と、外部
から入力する目標指令信号と前記基準信号とにより、前
記目標指令信号に基づいてパルス幅変調されたパルス幅
変調信号を生成するパルス幅変調手段とを備え、前記パ
ルス幅変調信号に基づいて電磁制御弁を駆動する電磁制
御弁用駆動装置であって、前記基準信号よりも高い周波
数の高周波パルス信号を発生するパルス信号発生手段
と、前記励磁パルス信号と前記高周波パルス信号との論
理積からなるパルス変換信号を生成するアンド回路とを
備え、前記パルス変換信号に基づいて電磁制御弁を駆動
するようにした。
周波数の基準信号を発生する基準信号発生手段と、外部
から入力する目標指令信号と前記基準信号とにより、前
記目標指令信号に基づいてパルス幅変調されたパルス幅
変調信号を生成するパルス幅変調手段とを備え、前記パ
ルス幅変調信号に基づいて電磁制御弁を駆動する電磁制
御弁用駆動装置であって、前記基準信号よりも高い周波
数の高周波パルス信号を発生するパルス信号発生手段
と、前記励磁パルス信号と前記高周波パルス信号との論
理積からなるパルス変換信号を生成するアンド回路とを
備え、前記パルス変換信号に基づいて電磁制御弁を駆動
するようにした。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の発明において、基準信号発生手段は、前記基準信号の
周波数を変更可能であり、前記パルス信号発生部は、前
記高周波パルス信号の周波数を変更可能であるものとし
た。
の発明において、基準信号発生手段は、前記基準信号の
周波数を変更可能であり、前記パルス信号発生部は、前
記高周波パルス信号の周波数を変更可能であるものとし
た。
【0013】請求項1に記載の発明によれば、パルス幅
変調信号と、このパルス幅変調信号よりも高い周波数の
高周波パルス信号との論理積であるパルス変換信号を生
成し、このパルス変換信号に基づいて電磁制御弁が駆動
される。
変調信号と、このパルス幅変調信号よりも高い周波数の
高周波パルス信号との論理積であるパルス変換信号を生
成し、このパルス変換信号に基づいて電磁制御弁が駆動
される。
【0014】従って、パルス変換信号はパルス幅変調信
号の各パルスが高周波パルス信号にて構成された状態の
パルス信号となるため、電磁制御弁はパルス幅変調信号
の周波数で振動するとともに高周波パルス信号の周波数
で振動する。その結果、パルス幅変調信号の周波数を効
果的なディザーが生成される領域、あるいは、電磁制御
弁の応答性が高くなる領域に設定し、一方、高周波パル
ス信号を振動による騒音が小さくなる領域に設定するこ
とにより、ヒステリシスを効果的にキャンセルし、ある
いは、電磁制御弁の応答性を高くすることができ、しか
も、騒音を抑制することが可能になる。
号の各パルスが高周波パルス信号にて構成された状態の
パルス信号となるため、電磁制御弁はパルス幅変調信号
の周波数で振動するとともに高周波パルス信号の周波数
で振動する。その結果、パルス幅変調信号の周波数を効
果的なディザーが生成される領域、あるいは、電磁制御
弁の応答性が高くなる領域に設定し、一方、高周波パル
ス信号を振動による騒音が小さくなる領域に設定するこ
とにより、ヒステリシスを効果的にキャンセルし、ある
いは、電磁制御弁の応答性を高くすることができ、しか
も、騒音を抑制することが可能になる。
【0015】請求項2に記載の発明によれば、基準信号
発生手段が生成する予め設定された周波数の基準信号
と、外部から入力する目標指令信号とにより、パルス幅
変調手段が目標指令信号に基づいてパルス幅変調したパ
ルス幅変調信号を生成する。このとき、パルス信号発生
部にて基準信号よりも高い周波数の高周波パルス信号が
生成され、アンド回路にてこの高周波パルス信号とパル
ス幅変調信号との論理積であるパルス変換信号が生成さ
れる。このパルス変換信号に基づいて電磁制御弁が駆動
される。
発生手段が生成する予め設定された周波数の基準信号
と、外部から入力する目標指令信号とにより、パルス幅
変調手段が目標指令信号に基づいてパルス幅変調したパ
ルス幅変調信号を生成する。このとき、パルス信号発生
部にて基準信号よりも高い周波数の高周波パルス信号が
生成され、アンド回路にてこの高周波パルス信号とパル
ス幅変調信号との論理積であるパルス変換信号が生成さ
れる。このパルス変換信号に基づいて電磁制御弁が駆動
される。
【0016】従って、パルス変換信号はパルス幅変調信
号の各パルスが高周波パルス信号にて構成された状態の
パルス信号となるため、電磁制御弁はパルス幅変調信号
の周波数で振動するとともに高周波パルス信号の周波数
で振動する。その結果、パルス幅変調信号の周波数を効
果的なディザーが生成される領域、あるいは、電磁制御
弁の応答性が高くなる領域に設定し、一方、高周波パル
ス信号を振動による騒音が小さくなる領域に設定するこ
とにより、ヒステリシスを効果的にキャンセルし、ある
いは、電磁制御弁の応答性を高くすることができ、しか
も、騒音を抑制することが可能になる。
号の各パルスが高周波パルス信号にて構成された状態の
パルス信号となるため、電磁制御弁はパルス幅変調信号
の周波数で振動するとともに高周波パルス信号の周波数
で振動する。その結果、パルス幅変調信号の周波数を効
果的なディザーが生成される領域、あるいは、電磁制御
弁の応答性が高くなる領域に設定し、一方、高周波パル
ス信号を振動による騒音が小さくなる領域に設定するこ
とにより、ヒステリシスを効果的にキャンセルし、ある
いは、電磁制御弁の応答性を高くすることができ、しか
も、騒音を抑制することが可能になる。
【0017】請求項3に記載の発明によれば、請求項2
に記載の発明の作用に加えて、基準信号発生手段は、発
生する基準信号の周波数を変更可能であるため、ユーザ
が基準信号の周波数を調整することができる。又、パル
ス信号発生手段は、発生する高周波パルス信号の周波数
を変更可能であるため、ユーザが高周波パルス信号の周
波数を調整することができる。その結果、ユーザが制御
性と騒音の大きさを好適に調整することが可能になる。
に記載の発明の作用に加えて、基準信号発生手段は、発
生する基準信号の周波数を変更可能であるため、ユーザ
が基準信号の周波数を調整することができる。又、パル
ス信号発生手段は、発生する高周波パルス信号の周波数
を変更可能であるため、ユーザが高周波パルス信号の周
波数を調整することができる。その結果、ユーザが制御
性と騒音の大きさを好適に調整することが可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図1〜図4に従って説明する。図2において、
圧力制御装置1は、電磁制御弁としての電磁比例圧力制
御弁2、目標圧力信号VS を出力する設定信号出力装置
3、前記目標圧力信号VS に基づき電磁比例圧力制御弁
2を駆動する電磁弁駆動装置4から構成されている。こ
の電磁比例圧力制御弁2の入力側には、オイルミストセ
パレータ5及びフィルタ6を介して空圧源7が接続さ
れ、同じく出力側には前記負荷Lが接続されている。
の形態を図1〜図4に従って説明する。図2において、
圧力制御装置1は、電磁制御弁としての電磁比例圧力制
御弁2、目標圧力信号VS を出力する設定信号出力装置
3、前記目標圧力信号VS に基づき電磁比例圧力制御弁
2を駆動する電磁弁駆動装置4から構成されている。こ
の電磁比例圧力制御弁2の入力側には、オイルミストセ
パレータ5及びフィルタ6を介して空圧源7が接続さ
れ、同じく出力側には前記負荷Lが接続されている。
【0019】次に、電磁比例圧力制御弁2を詳述する。
図3に示すように、電磁比例圧力制御弁2は、弁本体部
10及びソレノイド部11とからなっている。弁本体部
10は胴部12を備え、この胴部12には入力ポート1
3、出力ポート14及び排気ポート15が設けられてい
る。胴部12の内部には孔部が形成され、この孔部には
スリーブ16が嵌挿されている。スリーブ16の内部に
はスプール室17が形成され、このスプール室17には
前記入力ポート13、出力ポート14及び排気ポート1
5がそれぞれ連通されている。スプール室17には、ス
プール18が摺動可能に配設されている。スプール18
は、出力ポート14に対して入力ポート13又は排気ポ
ート15のいずれか一方を切換連通する。
図3に示すように、電磁比例圧力制御弁2は、弁本体部
10及びソレノイド部11とからなっている。弁本体部
10は胴部12を備え、この胴部12には入力ポート1
3、出力ポート14及び排気ポート15が設けられてい
る。胴部12の内部には孔部が形成され、この孔部には
スリーブ16が嵌挿されている。スリーブ16の内部に
はスプール室17が形成され、このスプール室17には
前記入力ポート13、出力ポート14及び排気ポート1
5がそれぞれ連通されている。スプール室17には、ス
プール18が摺動可能に配設されている。スプール18
は、出力ポート14に対して入力ポート13又は排気ポ
ート15のいずれか一方を切換連通する。
【0020】すなわち、スプール18がスプール室17
のほぼ中央のゼロ点位置に配置されると、出力ポート1
4は入力ポート13あるいは排気ポート15のいずれに
も連通されない。スプール18がゼロ点位置から左側に
変位すると、その変位量に応じた流路断面積で出力ポー
ト14に入力ポート13を連通する。反対に、スプール
18がゼロ点位置から右側に変位すると、その変位量に
応じた流路断面積で出力ポート14を排気ポート15に
連通する。
のほぼ中央のゼロ点位置に配置されると、出力ポート1
4は入力ポート13あるいは排気ポート15のいずれに
も連通されない。スプール18がゼロ点位置から左側に
変位すると、その変位量に応じた流路断面積で出力ポー
ト14に入力ポート13を連通する。反対に、スプール
18がゼロ点位置から右側に変位すると、その変位量に
応じた流路断面積で出力ポート14を排気ポート15に
連通する。
【0021】スプール室17の左側端にはバネ室19が
設けられ、このバネ室19にはスプール18を図3にお
いて右方に付勢する圧縮コイルバネ20が配設されてい
る。さらに、バネ室19には、前記出力ポート14に連
通する帰還ポート21が設けられている。
設けられ、このバネ室19にはスプール18を図3にお
いて右方に付勢する圧縮コイルバネ20が配設されてい
る。さらに、バネ室19には、前記出力ポート14に連
通する帰還ポート21が設けられている。
【0022】一方、前記ソレノイド部11には、円筒状
の励磁コイル22が配設されている。励磁コイル22の
内部には円筒状の磁束案内部23が設けられ、この磁束
案内部23の内部には一対の支持部24にて移動可能に
支持されるプッシュロッド25が配設されている。この
プッシュロッド25には前記励磁コイル22にて駆動さ
れる可動鉄心26が固着されている。この可動鉄心26
は、励磁コイル22が励磁されると、励磁電流の大きさ
に応じた駆動力でスプール室17側に駆動される。プッ
シュロッド25の左側端には、前記圧縮コイルバネ20
にてソレノイド部11側に付勢される前記スプール18
の右側端が常時当接されている。そして、励磁コイル2
2が励磁されていないときには可動鉄心26が最も右側
に配置され、このためスプール18が前記出力ポート1
4と排気ポート15とを連通指せる位置に配置される。
励磁コイル22が励磁され可動鉄心26が最も左側に配
置されると、スプール18が前記出力ポート14と入力
ポート13とを連通させる位置に配置されるようになっ
ている。
の励磁コイル22が配設されている。励磁コイル22の
内部には円筒状の磁束案内部23が設けられ、この磁束
案内部23の内部には一対の支持部24にて移動可能に
支持されるプッシュロッド25が配設されている。この
プッシュロッド25には前記励磁コイル22にて駆動さ
れる可動鉄心26が固着されている。この可動鉄心26
は、励磁コイル22が励磁されると、励磁電流の大きさ
に応じた駆動力でスプール室17側に駆動される。プッ
シュロッド25の左側端には、前記圧縮コイルバネ20
にてソレノイド部11側に付勢される前記スプール18
の右側端が常時当接されている。そして、励磁コイル2
2が励磁されていないときには可動鉄心26が最も右側
に配置され、このためスプール18が前記出力ポート1
4と排気ポート15とを連通指せる位置に配置される。
励磁コイル22が励磁され可動鉄心26が最も左側に配
置されると、スプール18が前記出力ポート14と入力
ポート13とを連通させる位置に配置されるようになっ
ている。
【0023】次に、前記電磁弁駆動装置4の構成を詳述
する。図1に示すように、電磁弁駆動装置4は、前記目
標圧力信号VS を入力するスパン調整部30を備えてい
る。スパン調整部30は可変抵抗により目標圧力信号V
S を降圧した信号を生成し、この信号をスパン調整信号
VS1としてバッファアンプ31に出力する。
する。図1に示すように、電磁弁駆動装置4は、前記目
標圧力信号VS を入力するスパン調整部30を備えてい
る。スパン調整部30は可変抵抗により目標圧力信号V
S を降圧した信号を生成し、この信号をスパン調整信号
VS1としてバッファアンプ31に出力する。
【0024】バッファアンプ31は前記スパン調整信号
VS1を電圧降下させることなくプリアンプ32に印加す
る。一方、電磁弁駆動装置4は、ゼロ点調整部33を備
えている。ゼロ点調整部33は、所定の電圧から可変抵
抗によりゼロ点調整電圧V0 を生成して前記プリアンプ
32に出力する。
VS1を電圧降下させることなくプリアンプ32に印加す
る。一方、電磁弁駆動装置4は、ゼロ点調整部33を備
えている。ゼロ点調整部33は、所定の電圧から可変抵
抗によりゼロ点調整電圧V0 を生成して前記プリアンプ
32に出力する。
【0025】プリアンプ32は、前記スパン調整信号と
前記ゼロ点調整電圧とを加算した信号を生成し、この信
号を基準制御信号VS0として積分回路34に出力する。
この基準制御信号VS0は、スプール18の変位位置を設
定するための信号である。
前記ゼロ点調整電圧とを加算した信号を生成し、この信
号を基準制御信号VS0として積分回路34に出力する。
この基準制御信号VS0は、スプール18の変位位置を設
定するための信号である。
【0026】積分回路34は、前記基準制御信号VS0を
入力するとともに、後述する電流検出電圧VK を帰還
し、基準制御信号VS0と電流検出電圧VK を演算した信
号を時間について積分した信号を生成し、この信号を制
御信号VC としてパルス幅変調手段としての電圧比較器
35に出力する。
入力するとともに、後述する電流検出電圧VK を帰還
し、基準制御信号VS0と電流検出電圧VK を演算した信
号を時間について積分した信号を生成し、この信号を制
御信号VC としてパルス幅変調手段としての電圧比較器
35に出力する。
【0027】又、電磁弁駆動装置4は、基準信号発生手
段としての三角波発生回路36を備えている。三角波発
生回路36は、基準信号としての所定周波数(例えば、
100〜200Hz)の三角波VT を生成して前記電圧
比較器35に出力する。この周波数は、電磁比例圧力制
御弁2のスプール18にこの周波数のディザーを与えた
とき、ヒステリシスが効果的にキャンセルされる周波数
である。
段としての三角波発生回路36を備えている。三角波発
生回路36は、基準信号としての所定周波数(例えば、
100〜200Hz)の三角波VT を生成して前記電圧
比較器35に出力する。この周波数は、電磁比例圧力制
御弁2のスプール18にこの周波数のディザーを与えた
とき、ヒステリシスが効果的にキャンセルされる周波数
である。
【0028】電圧比較器35は、図4に示すように、制
御信号VC のレベルが三角波VT のレベル以上でのとき
は所定電圧となり、制御信号VC のレベルが三角波VT
未満であるときは0となるパルス信号からなるパルス幅
変調信号VP を生成してアンド回路37に出力する。従
って、パルス幅変調信号VP は、制御信号VC のレベル
が高くなるほどデューティ比が大きくなり、制御信号V
C のレベルが低くなるほどデューティ比が小さくなるパ
ルス信号である。又、パルス幅変調信号VP の周波数
は、三角波VT の周波数によって決まる。
御信号VC のレベルが三角波VT のレベル以上でのとき
は所定電圧となり、制御信号VC のレベルが三角波VT
未満であるときは0となるパルス信号からなるパルス幅
変調信号VP を生成してアンド回路37に出力する。従
って、パルス幅変調信号VP は、制御信号VC のレベル
が高くなるほどデューティ比が大きくなり、制御信号V
C のレベルが低くなるほどデューティ比が小さくなるパ
ルス信号である。又、パルス幅変調信号VP の周波数
は、三角波VT の周波数によって決まる。
【0029】又、電磁弁駆動装置4は、パルス信号発生
手段としてのパルス発生回路38を備えている。パルス
発生回路38は、三角波VT の周波数(すなわち、パル
ス幅変調信号VP の周波数)よりも高い周波数(例え
ば、1〜5kHz)の高周波パルス信号VH を前記アン
ド回路37に出力する。この周波数は、前記スプール1
8にこの周波数のディザーを与えたとき、騒音が小さく
なる周波数である。
手段としてのパルス発生回路38を備えている。パルス
発生回路38は、三角波VT の周波数(すなわち、パル
ス幅変調信号VP の周波数)よりも高い周波数(例え
ば、1〜5kHz)の高周波パルス信号VH を前記アン
ド回路37に出力する。この周波数は、前記スプール1
8にこの周波数のディザーを与えたとき、騒音が小さく
なる周波数である。
【0030】アンド回路37は、図4に示すように、パ
ルス幅変調信号VP と高周波パルス信号VH との論理積
であるパルス変換信号VD を生成して駆動回路39に出
力する。このパルス変換信号VD は、駆動回路39を制
御して励磁電流ID を生成するための信号である。
ルス幅変調信号VP と高周波パルス信号VH との論理積
であるパルス変換信号VD を生成して駆動回路39に出
力する。このパルス変換信号VD は、駆動回路39を制
御して励磁電流ID を生成するための信号である。
【0031】駆動回路39は、前記パルス変換信号VD
が出力されている時パルス励磁電流ID を生成し、前記
励磁コイル22に出力する。駆動回路39には抵抗40
が接続され、この抵抗40を流れるパルス励磁電流ID
にて生成される電圧が前記電流検出電圧VK として前記
積分回路34に出力される。この電流検出電圧VK は、
基準制御信号VS0に対して実際のパルス励磁電流ID を
帰還させ、パルス励磁電流ID を基準制御信号VS0に対
応する量にフィードバック制御するための信号である。
が出力されている時パルス励磁電流ID を生成し、前記
励磁コイル22に出力する。駆動回路39には抵抗40
が接続され、この抵抗40を流れるパルス励磁電流ID
にて生成される電圧が前記電流検出電圧VK として前記
積分回路34に出力される。この電流検出電圧VK は、
基準制御信号VS0に対して実際のパルス励磁電流ID を
帰還させ、パルス励磁電流ID を基準制御信号VS0に対
応する量にフィードバック制御するための信号である。
【0032】前記積分回路34は、パルス励磁電流ID
が、基準制御信号VS0に対応する値となるように、制御
信号VC を生成する。次に、以上のように構成された電
磁弁駆動装置による電磁比例圧力制御弁の駆動方法につ
いて説明する。
が、基準制御信号VS0に対応する値となるように、制御
信号VC を生成する。次に、以上のように構成された電
磁弁駆動装置による電磁比例圧力制御弁の駆動方法につ
いて説明する。
【0033】前記設定信号出力装置3から電磁弁駆動装
置4に目標圧力信号VS が出力されると、スパン調整部
30にてスパン調整され、ゼロ点調整部33にてゼロ点
調整された基準制御信号VS0が積分回路34に出力され
る。積分回路34からは基準制御信号VS0に基づく制御
信号VC が電圧比較器35に出力される。一方、三角波
発生回路36からは、三角波VT が電圧比較器35に出
力される。
置4に目標圧力信号VS が出力されると、スパン調整部
30にてスパン調整され、ゼロ点調整部33にてゼロ点
調整された基準制御信号VS0が積分回路34に出力され
る。積分回路34からは基準制御信号VS0に基づく制御
信号VC が電圧比較器35に出力される。一方、三角波
発生回路36からは、三角波VT が電圧比較器35に出
力される。
【0034】従って、電圧比較器35からは、制御信号
VC に基づいてパルス幅変調されたパルス幅変調信号V
P がアンド回路37に出力される。一方、パルス発生回
路38からは、高周波パルス信号VH がアンド回路37
に出力される。
VC に基づいてパルス幅変調されたパルス幅変調信号V
P がアンド回路37に出力される。一方、パルス発生回
路38からは、高周波パルス信号VH がアンド回路37
に出力される。
【0035】アンド回路37は、パルス幅変調信号VP
と高周波パルス信号VH との論理積であるパルス変換信
号VD を生成する。従って、このパルス変換信号VD
は、図4に示すように、パルス幅変調信号VP の各パル
スが、高周波パルス信号VH のパルスにて構成される信
号となる。このパルス変換信号VD により生成されるパ
ルス励磁電流ID にて電磁比例圧力制御弁2の励磁コイ
ル22が励磁される。
と高周波パルス信号VH との論理積であるパルス変換信
号VD を生成する。従って、このパルス変換信号VD
は、図4に示すように、パルス幅変調信号VP の各パル
スが、高周波パルス信号VH のパルスにて構成される信
号となる。このパルス変換信号VD により生成されるパ
ルス励磁電流ID にて電磁比例圧力制御弁2の励磁コイ
ル22が励磁される。
【0036】すると、励磁コイル22によりスプール1
8が圧縮コイルバネ20の付勢力に抗して目標圧力信号
VS に対応する変位位置に配置される。その結果、電磁
比例圧力制御弁2からは、目標圧力信号VS に対応する
圧力に制御されたエアが負荷Lに供給される。
8が圧縮コイルバネ20の付勢力に抗して目標圧力信号
VS に対応する変位位置に配置される。その結果、電磁
比例圧力制御弁2からは、目標圧力信号VS に対応する
圧力に制御されたエアが負荷Lに供給される。
【0037】このとき、励磁コイル22に供給されるパ
ルス励磁電流ID は、三角波VT と制御信号VC とで生
成されるパルス幅変調信号VP の各パルスが高周波パル
ス信号VH により構成される信号である。このため、ス
プール18はパルス幅変調信号VP の大きな周期で振動
するとともに高周波パルス信号VH の小さな周期で振動
する。従って、パルス幅変調信号VP の大きな周期で振
動することによりヒステリシスが効果的にキャンセルさ
れるため、スプール18が目標圧力信号VS に対応する
変位位置に高精度に配置される。同時に、高周波パルス
信号VH の小さな周期で振動することより、騒音の発生
が抑制される。
ルス励磁電流ID は、三角波VT と制御信号VC とで生
成されるパルス幅変調信号VP の各パルスが高周波パル
ス信号VH により構成される信号である。このため、ス
プール18はパルス幅変調信号VP の大きな周期で振動
するとともに高周波パルス信号VH の小さな周期で振動
する。従って、パルス幅変調信号VP の大きな周期で振
動することによりヒステリシスが効果的にキャンセルさ
れるため、スプール18が目標圧力信号VS に対応する
変位位置に高精度に配置される。同時に、高周波パルス
信号VH の小さな周期で振動することより、騒音の発生
が抑制される。
【0038】以上詳述したように、本実施の形態の電磁
制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆動装置によれば、
以下の効果を得ることができる。 (a) 三角波発生回路36が発生する予め設定された
周波数の三角波VT と、外部の設定信号出力装置3から
入力する目標圧力信号VS とにより、電圧比較器35に
て目標圧力信号VS に基づいてパルス幅変調したパルス
幅変調信号VPを生成する。一方、パルス発生回路38
にて三角波VT よりも高い周波数の高周波パルス信号V
H を生成する。さらに、アンド回路37により、高周波
パルス信号VH とパルス幅変調信号VP との論理積であ
るパルス変換信号VD を生成する。そして、駆動回路3
9により、パルス変換信号VD に基づいてパルス励磁電
流ID を生成し、このパルス励磁電流ID にて励磁コイ
ル22を励磁する。
制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆動装置によれば、
以下の効果を得ることができる。 (a) 三角波発生回路36が発生する予め設定された
周波数の三角波VT と、外部の設定信号出力装置3から
入力する目標圧力信号VS とにより、電圧比較器35に
て目標圧力信号VS に基づいてパルス幅変調したパルス
幅変調信号VPを生成する。一方、パルス発生回路38
にて三角波VT よりも高い周波数の高周波パルス信号V
H を生成する。さらに、アンド回路37により、高周波
パルス信号VH とパルス幅変調信号VP との論理積であ
るパルス変換信号VD を生成する。そして、駆動回路3
9により、パルス変換信号VD に基づいてパルス励磁電
流ID を生成し、このパルス励磁電流ID にて励磁コイ
ル22を励磁する。
【0039】従って、パルス変換信号VD はパルス幅変
調信号VP の各パルスが高周波パルス信号VH にて構成
された状態のパルス信号となるため、スプール18はパ
ルス幅変調信号VP の周波数で振動するとともに高周波
パルス信号VH の周波数で振動する。ここで、パルス幅
変調信号VP の周波数を効果的なディザーが生成される
領域の周波数の三角波VT にて生成しているため、ヒス
テリシスが効果的にキャンセルされる。このため、スプ
ール18が高い位置精度で制御される。又、高周波パル
ス信号VH の周波数をディザーによる騒音が小さくなる
領域に設定しているため、騒音が抑制される。その結
果、スプール18を高い精度で位置制御することがで
き、しかも、位置制御に伴う騒音を小さくすることがで
きる。
調信号VP の各パルスが高周波パルス信号VH にて構成
された状態のパルス信号となるため、スプール18はパ
ルス幅変調信号VP の周波数で振動するとともに高周波
パルス信号VH の周波数で振動する。ここで、パルス幅
変調信号VP の周波数を効果的なディザーが生成される
領域の周波数の三角波VT にて生成しているため、ヒス
テリシスが効果的にキャンセルされる。このため、スプ
ール18が高い位置精度で制御される。又、高周波パル
ス信号VH の周波数をディザーによる騒音が小さくなる
領域に設定しているため、騒音が抑制される。その結
果、スプール18を高い精度で位置制御することがで
き、しかも、位置制御に伴う騒音を小さくすることがで
きる。
【0040】(b) 三角波VT を三角波発生回路36
にて生成し、目標圧力信号VS と三角波VT とにより目
標圧力信号VS に基づいてパルス変調したパルス幅変調
信号VP を電圧比較器35にて生成する。一方、高周波
パルス信号VH をパルス発生回路38にて生成する。そ
して、パルス幅変調信号VP の各パルスを、高周波パル
ス信号VH で構成したパルス変換信号VD をアンド回路
37にて生成する。従って、パルス変換信号VD を生成
する駆動回路を、簡単な回路構成にて実現することがで
きる。
にて生成し、目標圧力信号VS と三角波VT とにより目
標圧力信号VS に基づいてパルス変調したパルス幅変調
信号VP を電圧比較器35にて生成する。一方、高周波
パルス信号VH をパルス発生回路38にて生成する。そ
して、パルス幅変調信号VP の各パルスを、高周波パル
ス信号VH で構成したパルス変換信号VD をアンド回路
37にて生成する。従って、パルス変換信号VD を生成
する駆動回路を、簡単な回路構成にて実現することがで
きる。
【0041】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、以下のように構成することもできる。 (1) 上記実施の形態では、圧力制御を行う電磁比例
圧力制御弁2の駆動装置4に実施したが、流量制御を行
う電磁比例流量制御弁の駆動装置に実施してもよい。こ
の場合にも、高い精度の流量制御を行うことができると
ともに、低騒音化を図ることができる。
ものではなく、以下のように構成することもできる。 (1) 上記実施の形態では、圧力制御を行う電磁比例
圧力制御弁2の駆動装置4に実施したが、流量制御を行
う電磁比例流量制御弁の駆動装置に実施してもよい。こ
の場合にも、高い精度の流量制御を行うことができると
ともに、低騒音化を図ることができる。
【0042】(2) 三角波発生回路36に代えて、鋸
状波発生回路としてもよい。この場合、より簡単な回路
構成となる。 (3) 三角波発生回路36を、発生する三角波VT の
周波数を変更可能な回路とし、パルス発生回路38を、
高周波パルス信号VH の周波数を変更可能な回路として
もよい。その結果、ユーザが位置精度及び騒音の大きさ
を好適に調整することができる。
状波発生回路としてもよい。この場合、より簡単な回路
構成となる。 (3) 三角波発生回路36を、発生する三角波VT の
周波数を変更可能な回路とし、パルス発生回路38を、
高周波パルス信号VH の周波数を変更可能な回路として
もよい。その結果、ユーザが位置精度及び騒音の大きさ
を好適に調整することができる。
【0043】(4) スプール弁タイプの電磁制御弁1
に実施したが、ポペット弁タイプの電磁制御弁に実施し
てもよい。 (5) 電磁比例制御弁に限らず、オン/オフ制御され
る電磁開閉弁にてパイロット圧を制御する電空レギュレ
ータに実施してもよい。この場合には、三角波VT の周
波数を電磁開閉弁の応答性が高くなる領域に設定し、高
周波パルス信号VH の周波数を騒音が小さくなる領域に
設定することにより、電磁開閉弁の高い応答性と低い騒
音とを両立させることができる。
に実施したが、ポペット弁タイプの電磁制御弁に実施し
てもよい。 (5) 電磁比例制御弁に限らず、オン/オフ制御され
る電磁開閉弁にてパイロット圧を制御する電空レギュレ
ータに実施してもよい。この場合には、三角波VT の周
波数を電磁開閉弁の応答性が高くなる領域に設定し、高
周波パルス信号VH の周波数を騒音が小さくなる領域に
設定することにより、電磁開閉弁の高い応答性と低い騒
音とを両立させることができる。
【0044】(6) 電磁弁駆動装置4の回路構成は、
実施の形態のものに限らず、例えば、パルス励磁電流I
D を帰還しない構成であってもよく、又、スパン調整と
ゼロ点調整を同時に行う回路構成であってもよい。
実施の形態のものに限らず、例えば、パルス励磁電流I
D を帰還しない構成であってもよく、又、スパン調整と
ゼロ点調整を同時に行う回路構成であってもよい。
【0045】前記実施の形態から把握できる請求項以外
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 (1) 請求項2,3に記載の電磁制御弁用駆動装置
は、エア制御用電磁制御弁の駆動装置とする。この場合
には、エア制御を行う電磁制御弁の制御性を向上させる
ことができ、しかも、騒音を小さくすることができる。
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 (1) 請求項2,3に記載の電磁制御弁用駆動装置
は、エア制御用電磁制御弁の駆動装置とする。この場合
には、エア制御を行う電磁制御弁の制御性を向上させる
ことができ、しかも、騒音を小さくすることができる。
【0046】
【発明の効果】請求項1,2に記載の発明によれば、電
磁制御弁の機械精度を上げることなく、高い制御性と低
騒音化とを両立させることができる。
磁制御弁の機械精度を上げることなく、高い制御性と低
騒音化とを両立させることができる。
【0047】請求項2に記載の発明によれば、上記効果
に加えて、簡単な回路構成とすることができる。請求項
3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果
に加えて、ユーザが制御性と騒音とを好適に調整するこ
とができる。
に加えて、簡単な回路構成とすることができる。請求項
3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果
に加えて、ユーザが制御性と騒音とを好適に調整するこ
とができる。
【図1】 電磁比例制御弁用駆動装置のブロック図。
【図2】 電磁比例制御弁からなる圧力制御装置のブロ
ック図。
ック図。
【図3】 電磁比例制御弁の断面図。
【図4】 各信号のタイムチャート。
2…電磁制御弁としての電磁比例圧力制御弁、35…パ
ルス幅変調手段としての電圧比較器、36…基準信号発
生手段としての三角波発生回路、37…アンド回路、3
8…パルス信号発生手段としてのパルス発生回路、ID
…パルス励磁電流、VD …パルス変換信号、VH …高周
波パルス信号、VP …パルス幅変調信号、VS …目標指
令信号としての目標圧力信号、VT …基準信号としての
三角波。
ルス幅変調手段としての電圧比較器、36…基準信号発
生手段としての三角波発生回路、37…アンド回路、3
8…パルス信号発生手段としてのパルス発生回路、ID
…パルス励磁電流、VD …パルス変換信号、VH …高周
波パルス信号、VP …パルス幅変調信号、VS …目標指
令信号としての目標圧力信号、VT …基準信号としての
三角波。
Claims (3)
- 【請求項1】 外部から入力される目標指令信号(VS
)と、予め設定された周波数の基準信号(VT )とに
より、前記目標指令信号(VS )に基づいてパルス幅変
調したパルス幅変調信号(VP )を生成し、該パルス幅
変調信号(VP)に基づいて生成したパルス励磁電流
(ID )にて電磁制御弁(2)を駆動する電磁制御弁の
駆動方法において、 前記パルス幅変調信号(VP )よりも高い周波数の高周
波パルス信号(VH )と、前記パルス幅変調信号(VP
)との論理積であるパルス変換信号(VD )を生成
し、該パルス変換信号(VD )に基づいて生成したパル
ス励磁電流(ID )にて電磁制御弁(2)を駆動するよ
うにした電磁制御弁の駆動方法。 - 【請求項2】 予め設定された周波数の基準信号(VT
)を発生する基準信号発生手段(36)と、 外部から入力する目標指令信号(VS )と前記基準信号
(VT )とにより、前記目標指令信号(VS )に基づい
てパルス幅変調されたパルス幅変調信号(VP)を生成
するパルス幅変調手段(35)とを備え前記パルス幅変
調信号(VP )に基づいて電磁制御弁(2)を駆動する
電磁制御弁用駆動装置であって、 前記パルス幅変調信号(VP )よりも高い周波数の高周
波パルス信号(VH )を発生するパルス信号発生手段
(38)と、 前記パルス幅変調信号(VP )と前記高周波パルス信号
(VH )との論理積からなるパルス変換信号(VD )を
生成するアンド回路(37)とを備え、 前記パルス変換信号(VD )に基づいて電磁制御弁
(2)を駆動するようにした電磁制御弁用駆動装置。 - 【請求項3】 基準信号発生手段(36)は、前記基準
信号(VT )の周波数を変更可能であり、前記パルス信
号発生手段(38)は、前記高周波パルス信号(VH )
の周波数を変更可能であるものとした請求項2に記載の
電磁制御弁用駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14576796A JPH09329268A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14576796A JPH09329268A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09329268A true JPH09329268A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15392697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14576796A Pending JPH09329268A (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 電磁制御弁の駆動方法及び電磁制御弁用駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09329268A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006278970A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Brother Ind Ltd | ソレノイド制御装置及びソレノイド制御方法並びにミシンの糸調子装置 |
CN102878341A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-16 | 北京机械设备研究所 | 一种数字化比例阀控制器 |
JP2017061978A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | リンナイ株式会社 | 比例弁駆動装置 |
JP2019124306A (ja) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 株式会社ミクニ | 可変リリーフバルブ装置 |
JP2020196024A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | ファナック株式会社 | スポット溶接システム |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP14576796A patent/JPH09329268A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006278970A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Brother Ind Ltd | ソレノイド制御装置及びソレノイド制御方法並びにミシンの糸調子装置 |
JP4692044B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2011-06-01 | ブラザー工業株式会社 | ミシンの糸調子装置 |
CN102878341A (zh) * | 2012-10-17 | 2013-01-16 | 北京机械设备研究所 | 一种数字化比例阀控制器 |
JP2017061978A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | リンナイ株式会社 | 比例弁駆動装置 |
JP2019124306A (ja) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 株式会社ミクニ | 可変リリーフバルブ装置 |
JP2020196024A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | ファナック株式会社 | スポット溶接システム |
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