JPH0432403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明はたとえば射出成形機の射出シリンダ
の圧力制御等に用いれば特に有効なリリーフ用圧
力制御回路に関する。

＜従来技術＞ 従来、リリーフ用圧力制御回路としては第２図
に示すようなものがある。（油空圧化設計、第17
巻，第10号，71頁，図４参照。）このリリーフ用
圧力制御回路は圧力源１と射出シリンダ２とを接
続するメインライン３に電磁リリーフ弁５を接続
すると共に、演算増幅器６に、メインライン３の
圧力を検出する圧力検出器７からの検出圧力信号
Idと目標圧力信号Ioとを入力して、この検出圧力
信号Idと目標圧力信号Ioとの比較値に基づいて電
磁リリーフ弁５を制御して、つまりメインライン
３を経由する圧力フイードバツク制御でメインラ
イン３の圧力を制御するようにしている。さらに
このリリーフ用圧力制御回路は最高圧力規制用の
安全弁７をメインライン２に接続している。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、上記従来のリリーフ用圧力制御回路
では、流量制御状態（手段は図示せず。）から圧
力制御状態に移る過渡時に第３図中曲線Ａで示す
ような大きくて長時間持続する圧力オーバシユー
トが生じるという問題がある。

このような圧力オーバシユートが生じる理由は
以下の通りである。第３図において、Poは電磁
リリーフ弁５の制御すべき目標圧力、Pmは安全
弁７の設定圧力、Ｅは射出シリンダ２がストロー
クエンドに行つて流量制御状態から圧力制御状態
に移行する時刻である。上記時刻Ｅ以前の流量制
御状態では、目標圧力Poよりも圧力検出器７の
検出するメインライン３の圧力が極めて低いた
め、演算増幅器６は最大出力を出しており、電磁
リリーフ弁５は完全に閉じた状態にある。この状
態では演算増幅器６および電磁リリーフ弁５等の
フイードバツク系の制御要素は信号の大きさにつ
いて飽和状態になつている。次に、時刻Ｅを過ぎ
て、メインライン３の流体圧力が目標圧力Poを
越えると、上記演算増幅器６は上記飽和状態から
このフイードバツク系特有のある時定数で反転す
る。この時定数分だけの電磁リリーフ弁５の出力
の遅れのため、第３図中曲線Ａに示すように、目
標圧力Poを越えた大きな圧力オーバシユートが
長時間持続することになる。この圧力オーバシユ
ートは電磁リリーフ弁５自体が持つている固有の
特性により決まる圧力オーバシユートよりも大き
くて、長時間持続する。

この問題を解決するため、演算増幅器６を含め
てフイードバツク系の時定数を短かくして、オー
バシユートを小さく、短時間にすることが考えら
れるが、そうすると発振するという問題が生じ
る。

また、このような圧力フイードバツク制御によ
る圧力オーバシユートが生じるという欠点を解消
するために、電磁リリーフ弁５をオープンループ
で制御することも考えられるが、そうすると演算
増幅器６や電磁リリーフ弁５の温度変化によるド
リフトが生じ、圧力制御の精度が悪くなる。

そこで、この発明の目的は、圧力フイードバツ
ク制御と同等の静的な圧力制御精度を保ちなが
ら、圧力制御状態に入る過渡期において従来のオ
ープンループと同様の小さくて短期間の圧力オー
バシユートに押えることにある。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この発明のリリーフ
用圧力制御回路は、第１図に示すように、メイン
ライン１１の圧力を制御するリリーフ用主弁１３
の上記メインライン１１に連通していないバネ室
１６に、パイロツトリリーフ弁２６を接続すると
共に、上記パイロツトリリーフ弁２６に上記バネ
室１６内の流体圧力と目標パイロツト圧力との比
較値に対応する制御信号を入力して、上記バネ室
１６内の流体圧力を上記目標パイロツト圧力に制
御するフイードバツク系２７を設ける一方、上記
バネ室１６に圧力源３１を接続してなることを特
徴としている。

＜作 用＞ 上記構成により、目標パイロツト圧力を発生さ
せ得る圧力源３１より流体がパイロツトリリーフ
弁２６の上流側に流入する。上記パイロツトリリ
ーフ弁２６は、上記流体を排出すべく常時動作
し、かつリリーフ用主弁１３のメインライン１１
に連通していないバネ室１６内の流体圧力を、フ
イードバツク系２７からの制御信号によつて目標
パイロツト圧力に正確に制御する。このように、
リリーフ用主弁１３は、メインライン１１に対し
て流量制御中、圧力制御中、あるいは流量制御か
ら圧力制御への過渡状態を問わず、動作している
パイロツトリリーフ弁２６によりバネ室１６の圧
力が常に一定圧力に制御され、このバネ室１６の
流体圧力に対応したメインライン１１の圧力は制
御される。

＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説
明する。

第１図において、１１は圧力源１２に接続した
メインライン、１３はメインライン１２に接続し
たリリーフ用主弁である。

上記リリーフ用主弁１３は弁室１４内にピスト
ン１５を摺動自在に嵌め込んでいる。上記ピスト
ン１５の一端側のバネ室１６にはバネ１７を縮装
し、このバネ１７によつてピストン１５を弁座１
８に向けて付勢して、入口２１と出口２２の間を
開閉するようにしている。

上記リリーフ用主弁１３のバネ室１６には、絞
り２５を介してパイロツトリリーフ弁２６を接続
し、さらにこのパイロツトリリーフ弁２６とバネ
室１６とをフイードバツク系２７で接続して、上
記バネ室１６内の圧力をフイードバツク制御する
ようにしている。上記フイードバツク系２７は圧
力検出器２８と演算増幅器２９を備える。上記圧
力検出器２８はリリーフ用主弁１３のバネ室１６
内の流体圧力を検出し、この流体圧力を表わす信
号を演算増幅器２９に入力する。上記演算増幅器
２９には制御すべきメインライン１１の特定する
流体圧力に応じた目標パイロツト圧力信号Ipをさ
らに入力する。上記演算増幅器２９は、圧力検出
器２８の検出したバネ室１６内の流体圧力を表わ
す信号と目標パイロツト圧力信号Ipとを比較し、
この比較値を増幅した制御信号をパイロツトリリ
ーフ弁２６に出力する。したがつて、上記パイロ
ツトリリーフ弁２６はリリーフ用主弁１３のバネ
室１６内の流体圧力を目標パイロツト圧力信号Ip
に対応した目標パイロツト圧力にフイードバツク
制御することになる。

一方、上記リリーフ用主弁１３のバネ室１６と
絞り２６との間には、上記目標パイロツト圧力よ
りも高い圧力を有する圧力源１２とは直接関係の
ない圧力源３１を圧力補償付流量調整弁３２を介
して接続している。このため上記バネ室１６と絞
り２５との間には常に一定流量の流体が流入し、
その結果、パイロツトリリーフ弁２６は常にある
開度で動作状態にあることになる。

上記構成により、パイロツトリリーフ弁２６は
前述の如く常にある開度で動作状態にあり、リリ
ーフ用主弁１３のバネ室１６内の流体圧力は上記
パイロツトリリーフ弁２６によつて、リリーフ用
主弁１３の作動状態に無関係に、すなわち、メイ
ンライン１１の流量制御状態、圧力制御状態、流
量制御から圧力制御への過度状態を問わず、目標
パイロツト圧力に正確に制御される。

いま、上記メインライン１１が流量制御状態か
ら圧力制御状態に移行し、メインライン１１の圧
力が急上昇したとする。

そうすると、リリーフ用主弁１３のピストン１
５は目標パイロツト圧力に正確に制御されている
バネ室１６の流体圧力とバネ１７のバネ力との和
以上にメインライン１１の流体圧力が高くなる
と、直ちにバネ室１６側に後退し、メインライン
１１の圧力を制御する。このピストン１５の後退
時にバネ室１６内の流体圧力が上昇しようとする
が、いつもある開度で動作しているパイロツトリ
リーフ弁２６からバネ室１６内の流体が迅速に排
出されるので、バネ室１６の流体圧力は過大に上
昇せず、ピストン１５は速やかに後退し、メイン
ライン１１の圧力オーバシユートは第３図中の曲
線Ｂで示すように小さく、かつ短期間しか持続し
ない。視点を変えるならば、目標パイロツト圧力
よりも高い圧力を有する圧力源３１から圧力補償
付流量調整弁３２を通してパイロツトリリーフ弁
２６に流体が流入しているため、演算増幅器２９
およびパイロツトリリーフ弁２６は飽和状態にな
く、平衡状態にあり、したがつて、これらが、応
答性よく動作し、ひいては、メインライン１１の
圧力オーバシユートが小さくなるのである。つま
り、従来の圧力フイードバツク制御における演算
増幅器等の飽和に起因する圧力フイードバツク制
御固有の圧力オーバシユートは生ぜず、リリーフ
用主弁１３自体による圧力オーバシユートすなわ
ちオープン制御により圧力オーバシユートと同等
の圧力オーバシユートが生ずるのみなのである。

また、静的には、リリーフ用主弁１３のバネ室
１６の圧力はパイロツトリリーフ弁２６によつて
正確に目標パイロツト圧力に制御されるため、メ
インライン１１の流体圧力は従来の圧力フイード
バツク制御と同等の精度の高い圧力制御の静特性
が得られる。

上記実施例では流量調整弁として圧力補償付流
量調整弁を用いたが、これに代えて絞りを用いて
もよい。

＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかなように、この発明のリリ
ーフ用圧力制御回路によれば、従来の圧力フイー
ドバツク制御と同等の静特性（圧力制御精度）を
保ちながら、圧力制御状態に入る過渡期において
従来のオープン制御と同等の圧力オーバシユート
に押えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路図、第２図
は従来例の回路図、第３図は上記実施例および従
来例の圧力オーバシユートを説明するグラフであ
る。 １１…メインライン、１２，３１…圧力源、１
３…リリーフ用主弁、２６…パイロツトリリーフ
弁、２７…フイードバツク系、３２…圧力補償付
流量調整弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メインライン１１の圧力を制御するリリーフ
   用主弁１３の上記メインライン１１に連通してい
   ないバネ室１６に、パイロツトリリーフ弁２６を
   接続すると共に、上記パイロツトリリーフ弁２６
   に上記バネ室１６内の流体圧力と目標パイロツト
   圧力との比較値に対応する制御信号を入力して、
   上記バネ室１６内の流体圧力を上記目標パイロツ
   ト圧力に制御するフイードバツク系２７を設ける
   一方、上記バネ室１６に圧力源３１を接続してな
   ることを特徴とするリリーフ用圧力制御回路。