JPH0580801A - パルス幅変調出力信号生成用デイジタル制御電子回路 - Google Patents

パルス幅変調出力信号生成用デイジタル制御電子回路

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JPH0580801A
JPH0580801A JP4063501A JP6350192A JPH0580801A JP H0580801 A JPH0580801 A JP H0580801A JP 4063501 A JP4063501 A JP 4063501A JP 6350192 A JP6350192 A JP 6350192A JP H0580801 A JPH0580801 A JP H0580801A
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control electronic
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Heinrich Nikolaus
ニコラウス ハインリツヒ
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Mannesmann Rexroth AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 種々異なるインピーダンス値に対して、電気
調整値の高い分解能を保証する制御電子回路を提供す
る。 【構成】 電気調整素子、例えば液力特性量（圧力、流
れ）を調整する液力弁の操作用電磁石を、パルス幅変調
（ＰＷＭ）出力信号により制御するディジタル制御電子
回路において、ＰＷＭ出力信号（１３）にはＡＮＤ素子
（７）を介して、別のＰＷＭ周波数の第２のＰＷＭ信号
（１４）が重畳されているように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液力装置の電子調整素
子をパルス幅変調制御信号により制御するディジタル制
御電子回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の制御電子回路では、例えば公知
のように、目標値および実際値が電流制御器に供給さ
れ、この電流制御器の出力信号が調整素子を、目標値に
より定められた位置に保持する。電流制御器のディジタ
ル出力信号（調整値）はパルス幅変調信号（ＰＷＭ信
号）に変換される。このパルス幅変調信号のデューティ
比が電流制御器の出力信号値に相応する。しかし制御電
子回路は、純粋な電流制御縦続接続体として構成するこ
ともできる。ＰＷＭ信号は、電子スイッチを介して供給
電圧を例えば電磁石のコイルに、デューティ比に相応す
る一定の周波数でオン／オフする。交番的に発生する励
磁電流および誘導電流は比例電圧として測定抵抗から取
り出され、実際値（電流平均値）として電流制御器に供
給される。
【０００３】この公知のＰＷＭ制御電子回路は、制御す
べき調整素子のインピーダンスに調整値のディジタル分
解能が１００％利用されるようにマッチングされてい
る。この制御電子回路により調整素子が例えば比較的に
低いインピーダンスで制御されると、調整素子のディジ
タル分解能がもはや１００％に達しなくなる。例えばイ
ンピーダンス２４Ωの調整素子に対して制御電子回路が
設計されていれば、インピーダンス１２Ωの調整素子の
場合、調整値は５０％しか利用されない。というのはこ
の場合、２倍の電流に達するからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、種々
異なるインピーダンス値に対して、電気調整値の高い分
解能を保証する制御電子回路を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、ＰＷＭ出力信号にはＡＮＤ素子を介して、別のＰＷ
Ｍ周波数の第２のＰＷＭ信号が重畳されているように構
成して解決される。
【０００６】ＰＷＭ信号（調整信号）に、この調整信号
に依存しない別の周波数のＰＷＭ信号をＡＮＤ素子で重
畳することによって、ＰＷＭ調整信号が低減され、これ
により、比較的に小さなインピーダンス値の電子調整素
子も制御器の同じ大きさの調整信号（１００％分解能）
により制御することができる。
【０００７】
【実施例】本発明を以下、図面に基づき詳細に説明す
る。
【０００８】図１にはマイクロコントローラ１が示され
ている。このマイクロコントローラには出力段２が後置
接続されている。マイクロコントローラ１には目標値信
号Ｕｓｏｌｌがアナログ信号として供給され、集積アナ
ログ／ディジタル変換器１０にてディジタル信号に変換
され、比例積分作用する電流制御器３に供給される。電
子スイッチＳ、調整素子としての比例マグネットＭ、測
定抵抗ＲおよびフライホイールダイオードＤからなる出
力段２から電流制御器３は、測定抵抗３にて取り出され
た実際値Ｕｉｓｔを受け取る。実際値Ｕｉｓｔはアナロ
グ／ディジタル変換器１１を介してディジタル実際値信
号２２に変換されて供給される。電圧実際値信号Ｕｉｓ
ｔは、アナログ／ディジタル変換器に供給される前に平
滑化される。これは、抵抗ＲＴとコンデンサＣＴから形
成されるローパスフィルタを通過させて行う。
【０００９】調整値として存在する電流制御器３のディ
ジタル出力信号１２はディジタルパルス幅変調器５でＰ
ＷＭ信号１３に変換され、一方の入力信号１３としてＡ
ＮＤ素子７に供給される。ＡＮＤ素子７の第２の入力信
号１４はディジタルパルス幅変調器６の出力信号であ
る。パルス幅変調器６のディジタル入力信号１５の値
は、比例マグネットＭとして構成された被制御調整素子
の特性量および／または動作状態により設定される。
【００１０】調整素子の特性量はメモリ１６にディジタ
ル値として記憶されており、被除数として割算器９に供
給される。供給電圧Ｕｖ等の動作状態はアナログ／ディ
ジタル変換器１７を介して、除数として割算器９に供給
される。商として存在する得られた結果はディジタルパ
ルス幅変調器６の入力信号を形成する。温度等の別の動
作状態は、下位の制御回路に配置された制御器４により
検出され、その制御器４の出力信号１８として加算器８
に供給され、これによりメモリ１６から呼び出された特
性量に加算される。制御器４の一方の入力信号１９は調
整信号１２に相応し、他方の入力信号２０はディジタル
で存在する目標値信号Ｕｓｏｌｌに相応する。下位の制
御器４は、その調整時間が電流制御器３の調整時間より
も大きい積分制御器として作用する。そのため、電流制
御器３の調整値１２は制御器４により再補正される。
【００１１】出力段２の電子スイッチＳはＡＮＤ素子の
ＰＷＭ出力信号２１のデューティ比に相応する周波数に
よって、パルス持続中に閉成され、パルス休止中に開放
される。電子スイッチＳが閉成されると、励磁電流が供
給電圧ＵｖからスイッチＳ、マグネットＭのコイルおよ
び測定抵抗Ｒを介してアースに流れる。電子スイッチＳ
が開放されると、誘導電流がマグネットＭのコイル、測
定抵抗Ｒ、アース、フライホイールダイオードＤを介し
さらに流れてマグネットコイルに戻る。測定抵抗に発生
した電圧Ｕｉｓｔは電流実際値Ｉに比例する大きさであ
る。電流実際値に相応する電圧Ｕｉｓｔ（平滑化のため
にローパスフィルタＲＴ、ＣＴを介して供給された）は
電流制御に対する平均値を形成する。図２では、ディジ
タルパルス幅変調器５のＰＷＭ信号が１３と１３’によ
り、この信号に重畳すべきディジタルパルス幅変調器６
のＰＷＭ信号が１４により、ＰＷＭ信号１３ないし１
３’のパルス持続時間がＷ１ないしＷ１’により、パル
ス休止時間がＰ１ないしＰ１’により、ＰＷＭ信号１４
のパルス持続時間がＷ２により、このパルスの休止時間
がＰ２により示されている。
【００１２】電子調整素子が例えば比例マグネットであ
って、この調整素子のインピーダンスに制御電子回路が
マッチングしている場合、すなわち、制御器３のディジ
タル調整値領域が１００％（例えば８ビット）まで使用
される場合、目標値入力（Ｕｓｏｌｌ）の１００％に相
応して、ＰＷＭ信号１３のパルス持続時間が近似的に１
００％、パルス休止時間が近似的に０％であるときに、
平均電流値Ｉが必要とする制御器の最大調整変位量に達
する。次に、この制御電子回路により供給電圧Ｕｖを変
化せずに、制御電子回路のマッチングしている調整素子
のインピーダンスの半分の大きさのインピーダンスの電
気調整素子を使用すると、制御電子回路の最大調整変位
量、すなわちそのために必要な１００％目標値入力に相
応する平均電流値Ｉが、ＰＷＭ信号１３’の既に半分の
パルス持続時間Ｗ１’の際に達してしまう。そのため、
制御器３のディジタル調整値領域も５０％（７ビット）
しか使用されない。最大の調整行程、すなわちそのため
に必要な平均電流値Ｉを得るために、ＰＷＭ信号１３を
周波数が比較的に高く、約５０％のパルス持続時間Ｗ２
と約５０％のパルス休止時間Ｐ２のＰＷＭ信号１４とＡ
ＮＤ素子７（図１）にて重畳することによって、１００
％のＰＷＭ信号１３パルス持続時間が必要になる。その
結果、制御器３のディジタル調整値領域が再び１００％
まで使用される。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、種々異なるインピーダン
ス値に対して、電気調整値の高い分解能を保証する制御
電子回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブロック回路図である。
【図２】本発明を説明するためのＰＷＭ信号の波形図で
ある。
【符号の説明】
１ マイクロコントローラ ２ 最終段 ３ 電流制御器 ５、６ パルス幅変調器 Ｓ 電子スイッチ Ｍ 比例マグネット Ｄ フライホイールダイオード Ｒ 測定抵抗 １１ アナログ／ディジタル変換器 １３ ＰＷＭ信号 ２２ 実際値信号

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気調整素子、例えば液力特性量（圧
    力、流れ）を調整する液力弁の操作用電磁石を制御する
    ため、パルス幅変調（ＰＷＭ）出力信号を生成するディ
    ジタル制御電子回路において、 ＰＷＭ出力信号（１３）にはＡＮＤ素子（７）を介し
    て、別のＰＷＭ周波数の第２のＰＷＭ信号（１４）が重
    畳されていることを特徴とする、パルス幅変調信号によ
    るディジタル制御電子回路。
  2. 【請求項２】 前記ＰＷＭ出力信号（１３）は、パルス
    幅変調器（５）により変換された、調整電子回路のディ
    ジタル出力信号（１２）である請求項１記載の制御電子
    回路。
  3. 【請求項３】 前記第２のＰＷＭ信号（１４）は、制御
    電子回路により制御されたディジタル値によって形成さ
    れ、 該ディジタル値は、ＰＷＭ信号により制御される後置接
    続された調整素子の特性量および／または動作状態によ
    り設定される請求項１または２記載の制御電子回路。
  4. 【請求項４】 第２のＰＷＭ信号（１４）の値は、比例
    マグネットとして構成された調整素子のインピーダンス
    により定められる請求項３記載の制御電子回路。
  5. 【請求項５】 第２のＰＷＭ信号（１４）は、動作電圧
    （Ｕｖ）に相応する値により割算される請求項３または
    ４記載の制御電子回路。
  6. 【請求項６】 第２のＰＷＭ信号（１４）の値は、ＰＷ
    Ｍ信号（１３）の１００％が比例マグネットの公称電流
    にほぼ相応するように付加的に制御される請求項１から
    ５までのいずれか１記載の制御電子回路。
  7. 【請求項７】 障害量に依存せず、入力信号のみの関数
    である調整値を形成する上位の制御回路が設けられてい
    る請求項１から６までのいずれか１記載の制御電子回
    路。
JP4063501A 1991-03-21 1992-03-19 パルス幅変調出力信号生成用デイジタル制御電子回路 Pending JPH0580801A (ja)

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FR (1) FR2674967A1 (ja)
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