JPH0792162B2 - 電磁比例弁の制御装置 - Google Patents
電磁比例弁の制御装置Info
- Publication number
- JPH0792162B2 JPH0792162B2 JP61183951A JP18395186A JPH0792162B2 JP H0792162 B2 JPH0792162 B2 JP H0792162B2 JP 61183951 A JP61183951 A JP 61183951A JP 18395186 A JP18395186 A JP 18395186A JP H0792162 B2 JPH0792162 B2 JP H0792162B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- control
- value
- electromagnetic coil
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はパルス幅変調方式により制御される電磁比例弁
の応答性を改善した制御装置に関する。
の応答性を改善した制御装置に関する。
（従来の技術） 電磁比例弁の電磁コイルに入力する電流は、制御入力を
パルス幅変調することにより、制御入力に対応したパル
ス幅をもつパルス信号（断続電流）であり、結果的にパ
ルス幅に対応して弁開度が比例的に制御されるようにな
っている。
パルス幅変調することにより、制御入力に対応したパル
ス幅をもつパルス信号（断続電流）であり、結果的にパ
ルス幅に対応して弁開度が比例的に制御されるようにな
っている。
ところで、このような電磁比例弁の制御装置では、入力
に対して出力を正確に制御するために、制御入力と電磁
コイルの励磁電流とを比較して、フィードバック制御を
行うのが普通である。
に対して出力を正確に制御するために、制御入力と電磁
コイルの励磁電流とを比較して、フィードバック制御を
行うのが普通である。
そしてこの場合制御系を安定に動作させるために、制御
入力に対してある応答遅れをもたせるようにしている。
入力に対してある応答遅れをもたせるようにしている。
このために、第４図にも示すように、入力信号Ａが急激
に変化する過渡時には、パルス幅変調により制御され電
磁コイルに通電される実際の電流Ｂの平均値は、入力信
号Ａに対して緩やかに変化していき、ある時間遅れをも
って入力信号Ａに追従する。
に変化する過渡時には、パルス幅変調により制御され電
磁コイルに通電される実際の電流Ｂの平均値は、入力信
号Ａに対して緩やかに変化していき、ある時間遅れをも
って入力信号Ａに追従する。
この場合、パルス幅変調をしないで入力信号Ａをそのま
ま増幅して駆動電流Ｃをつくる場合に比較しても、遅れ
時間t1はt2よりもはるかに大きくなる。
ま増幅して駆動電流Ｃをつくる場合に比較しても、遅れ
時間t1はt2よりもはるかに大きくなる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような遅れを無くすように、フィー
ドバック制御系の時定数を小さくすると、今度は入力信
号の変化時に過剰応答の問題がでてきて、電磁コイルの
励磁電流はオーバシュートに基づくハンチングを起こ
し、電磁比例弁の開度が安定しなくなるという問題を生
じる。
ドバック制御系の時定数を小さくすると、今度は入力信
号の変化時に過剰応答の問題がでてきて、電磁コイルの
励磁電流はオーバシュートに基づくハンチングを起こ
し、電磁比例弁の開度が安定しなくなるという問題を生
じる。
本発明はこのような問題を解決するためのもので、フィ
ードバック制御系の安定性を維持しつつ過渡時の応答性
を改善するようにした電磁比例弁の制御装置を提供する
ことを目的とする。
ードバック制御系の安定性を維持しつつ過渡時の応答性
を改善するようにした電磁比例弁の制御装置を提供する
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、制御信号を入力する信号設定器と、この信号
設定器からの入力値に電磁コイルの駆動電流の検出値を
帰還してフィードバック制御信号を算出する制御回路
と、この制御回路からの出力と所定周期の三角波を発生
する発生回路からの出力とに応じたパルス幅をもつパル
ス信号を出力するパルス幅変調回路と、この出力パルス
信号に対応した電磁コイル駆動電流を出力する駆動回路
とを備え、電磁比例弁の開度をフィードバック制御する
制御装置において、前記制御信号の入力値と前記電磁コ
イル駆動電流の検出値との偏差を検出する検出回路と、
この偏差値が所定値以上のときに補償信号を前記駆動回
路又は前記パルス幅変調回路に出力する補償回路とを備
え、前記偏差値が所定値以上のとき前記補償信号を出力
して前記電磁コイル駆動電流を増加させ、所定値以下の
ときは前記補償信号を出力することなくフィードバック
制御するようにしている。
設定器からの入力値に電磁コイルの駆動電流の検出値を
帰還してフィードバック制御信号を算出する制御回路
と、この制御回路からの出力と所定周期の三角波を発生
する発生回路からの出力とに応じたパルス幅をもつパル
ス信号を出力するパルス幅変調回路と、この出力パルス
信号に対応した電磁コイル駆動電流を出力する駆動回路
とを備え、電磁比例弁の開度をフィードバック制御する
制御装置において、前記制御信号の入力値と前記電磁コ
イル駆動電流の検出値との偏差を検出する検出回路と、
この偏差値が所定値以上のときに補償信号を前記駆動回
路又は前記パルス幅変調回路に出力する補償回路とを備
え、前記偏差値が所定値以上のとき前記補償信号を出力
して前記電磁コイル駆動電流を増加させ、所定値以下の
ときは前記補償信号を出力することなくフィードバック
制御するようにしている。
（作用） このようにすると、制御信号の入力値が急激に増加し、
電磁コイルの駆動電流との間の偏差値が所定値よりも大
きくなると、補償回路が補償信号を出力する。この補償
信号に基づいて駆動回路の出力電流が増加するので、電
磁コイルの駆動電流が応答よく増加し、これにより電磁
比例弁の開度が即座に増大する。
電磁コイルの駆動電流との間の偏差値が所定値よりも大
きくなると、補償回路が補償信号を出力する。この補償
信号に基づいて駆動回路の出力電流が増加するので、電
磁コイルの駆動電流が応答よく増加し、これにより電磁
比例弁の開度が即座に増大する。
一方、電磁コイルの駆動電流の急増により、制御入力値
との偏差が所定値よりも小さくなると、補償信号の出力
が停止し、通常のフィードバック制御に戻るので、偏差
が少ないときは、つまり制御信号の入力値が急激に変化
しないときは、入力値に対応して過剰に応答することな
く、安定した制御が維持される。
との偏差が所定値よりも小さくなると、補償信号の出力
が停止し、通常のフィードバック制御に戻るので、偏差
が少ないときは、つまり制御信号の入力値が急激に変化
しないときは、入力値に対応して過剰に応答することな
く、安定した制御が維持される。
（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は制御装置のブロック図であり、１は制御信号を
入力するための信号設定器、２は後述する電磁コイル10
の駆動電流の検出回路９からの出力と、この入力信号設
定器１の出力とを加算して制御信号をつくる制御回路で
ある。
入力するための信号設定器、２は後述する電磁コイル10
の駆動電流の検出回路９からの出力と、この入力信号設
定器１の出力とを加算して制御信号をつくる制御回路で
ある。
３は制御回路２の出力である制御信号と、所定周波数の
三角波を発生する三角波発生回路８の出力とを合成して
制御信号の電圧値に対応したパルス幅をもつパルス信号
を出力するパルス幅変調回路である。７はこのパルス幅
変調回路３の出力に基づいて電磁コイル10の駆動電流を
出力する電磁コイル駆動回路で、電磁コイル10はこの駆
動電流に応じて励磁され、電磁比例弁の弁開度を調整す
る。
三角波を発生する三角波発生回路８の出力とを合成して
制御信号の電圧値に対応したパルス幅をもつパルス信号
を出力するパルス幅変調回路である。７はこのパルス幅
変調回路３の出力に基づいて電磁コイル10の駆動電流を
出力する電磁コイル駆動回路で、電磁コイル10はこの駆
動電流に応じて励磁され、電磁比例弁の弁開度を調整す
る。
次ぎに４は前記信号設定器１からの入力信号と、前記検
出回路９からフィードバックされる検出信号との偏差に
応じた信号を出力する偏差検出回路であり、この偏差出
力は補償回路５において所定の基準電圧と比較され、基
準値以上のときに補償回路５は前記電磁コイル駆動電流
を所定値だけ増加させるように補償信号を出力する。な
お、この補償信号は電磁コイル駆動回路７に直接的に印
加される他、パルス幅変調回路３の入力側に印加される
ようにしてもよい。
出回路９からフィードバックされる検出信号との偏差に
応じた信号を出力する偏差検出回路であり、この偏差出
力は補償回路５において所定の基準電圧と比較され、基
準値以上のときに補償回路５は前記電磁コイル駆動電流
を所定値だけ増加させるように補償信号を出力する。な
お、この補償信号は電磁コイル駆動回路７に直接的に印
加される他、パルス幅変調回路３の入力側に印加される
ようにしてもよい。
なお、11は前記所定の基準電圧を出力する基準電圧設定
器である。
器である。
第３図は偏差検出回路４と補償回路５等の具体的な構成
を示すもので、演算回路IC1は制御入力信号と電磁コイ
ル検出信号とにもとづいてPWM制御信号をつくり、この
とき抵抗R1とコンデンサC1とにより、制御系が安定動作
するように、PWM制御信号に所定の遅れをもたせる。
を示すもので、演算回路IC1は制御入力信号と電磁コイ
ル検出信号とにもとづいてPWM制御信号をつくり、この
とき抵抗R1とコンデンサC1とにより、制御系が安定動作
するように、PWM制御信号に所定の遅れをもたせる。
演算回路IC2はこのPWM制御信号と所定周波数の三角波と
を合成して、パルス幅変調信号（駆動信号）を出力す
る。
を合成して、パルス幅変調信号（駆動信号）を出力す
る。
演算回路IC3は、抵抗R2、R3、R4、R5により差動増幅回
路として機能し、前記制御入力信号と電磁コイル検出信
号との偏差に応じて信号を出力する。そしてこの偏差信
号を可変抵抗VR1からの基準電圧信号と比較して、基準
電圧信号以上のときに演算回路IC4が補償信号を出力す
る。
路として機能し、前記制御入力信号と電磁コイル検出信
号との偏差に応じて信号を出力する。そしてこの偏差信
号を可変抵抗VR1からの基準電圧信号と比較して、基準
電圧信号以上のときに演算回路IC4が補償信号を出力す
る。
ダイオードD1、D2及び抵抗R6により、演算回路IC2は補
償信号とPWM制御信号との論理和（OR）をとり、したが
って補償信号が出力されているときは、補償信号とPWM
制御信号とのうちいずれか大きい方の出力がそのまま入
力し、これに基づいてパルス幅変調される。なお、補償
信号が入力するときは、駆動信号は連続通電状態になる
ように設定されている。
償信号とPWM制御信号との論理和（OR）をとり、したが
って補償信号が出力されているときは、補償信号とPWM
制御信号とのうちいずれか大きい方の出力がそのまま入
力し、これに基づいてパルス幅変調される。なお、補償
信号が入力するときは、駆動信号は連続通電状態になる
ように設定されている。
以上のように構成され、次ぎに第２図のタイムチャート
を参照しながら、その作用について説明する。
を参照しながら、その作用について説明する。
信号設定器１からの制御入力信号（イ）が、それまでの
小さな一定値から急激に立ち上がるとすると、これに対
応してパルス幅変調回路３の出力信号（ロ）のパルス幅
も増加していく。
小さな一定値から急激に立ち上がるとすると、これに対
応してパルス幅変調回路３の出力信号（ロ）のパルス幅
も増加していく。
しかし、パルス幅変調回路３への入力は、制御回路12に
より電磁コイル検出回路９からの検出値（ハ）との差分
に対応してある時間遅れをもって変化していくため、パ
ルス幅変調回路３の出力信号（ロ）のパルス幅は急激に
は増大しない。
より電磁コイル検出回路９からの検出値（ハ）との差分
に対応してある時間遅れをもって変化していくため、パ
ルス幅変調回路３の出力信号（ロ）のパルス幅は急激に
は増大しない。
ところが、偏差検出回路４により制御入力信号（イ）と
電磁コイル検出信号（ハ）との偏差が検出され、これが
所定基準値以上の間は、補償回路５から補償信号（ニ）
が出力される。このために、電磁コイル駆動回路７の入
力がその分だけ急激に増加し、このようにして、電磁コ
イル10に対する励磁電流が、結局前記制御入力信号に対
応して応答よく増加することになり、これに伴って電磁
比例弁の開度が変化する。
電磁コイル検出信号（ハ）との偏差が検出され、これが
所定基準値以上の間は、補償回路５から補償信号（ニ）
が出力される。このために、電磁コイル駆動回路７の入
力がその分だけ急激に増加し、このようにして、電磁コ
イル10に対する励磁電流が、結局前記制御入力信号に対
応して応答よく増加することになり、これに伴って電磁
比例弁の開度が変化する。
一方このようにして電磁コイル10の励磁電流が増加して
入力信号に追従していき、その偏差が補償回路５の基準
値以下になると、補償回路５の出力が消失する。この時
点では通常のフィードバック制御に戻り、動作特性が安
定する。
入力信号に追従していき、その偏差が補償回路５の基準
値以下になると、補償回路５の出力が消失する。この時
点では通常のフィードバック制御に戻り、動作特性が安
定する。
このようにして入力信号が急激に変化するときは、応答
よく電磁比例弁の開度を増加させることができる一方、
入力信号が定常的に変化するときは、通常のフィードバ
ック制御により安定した制御特性が得られる。
よく電磁比例弁の開度を増加させることができる一方、
入力信号が定常的に変化するときは、通常のフィードバ
ック制御により安定した制御特性が得られる。
なお、電磁コイル10の駆動電流は、パルス電流となって
いるため、検出回路９の出力は電磁コイル10の自己イン
ダクタンスにより一次遅れをもって波型に変化するよう
になる。したがって、偏差検出回路４では電磁コイル10
の励磁電流が定常化しても所定の振幅で変動するため、
制御入力信号との間に常に偏差を生じるが、補償回路５
では定常状態における平均偏差値よりも比較基準値を大
きな値に設定することにより、定常状態において補償回
路５が補償信号を出力することのないようにする。
いるため、検出回路９の出力は電磁コイル10の自己イン
ダクタンスにより一次遅れをもって波型に変化するよう
になる。したがって、偏差検出回路４では電磁コイル10
の励磁電流が定常化しても所定の振幅で変動するため、
制御入力信号との間に常に偏差を生じるが、補償回路５
では定常状態における平均偏差値よりも比較基準値を大
きな値に設定することにより、定常状態において補償回
路５が補償信号を出力することのないようにする。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、制御信号の入力値が急激
に増加し、前記制御信号の入力値と電磁コイルの駆動電
流の検出値との間の偏差値が所定値よりも大きくなる
と、その間、補償回路より補償信号を出力し、駆動回路
の出力電流を増加させるので、電磁コイルの駆動電流が
応答よく増加して、これにより電磁比例弁の開度を応答
性よく増大することができる一方、前記偏差値が所定値
よりも小さい定常の制御状態では、前記補償回路からの
補償信号は出力されず、通常のフィードバック制御にな
り、制御信号の入力値に対応し、安定した高精度の制御
特性が維持される。
に増加し、前記制御信号の入力値と電磁コイルの駆動電
流の検出値との間の偏差値が所定値よりも大きくなる
と、その間、補償回路より補償信号を出力し、駆動回路
の出力電流を増加させるので、電磁コイルの駆動電流が
応答よく増加して、これにより電磁比例弁の開度を応答
性よく増大することができる一方、前記偏差値が所定値
よりも小さい定常の制御状態では、前記補償回路からの
補償信号は出力されず、通常のフィードバック制御にな
り、制御信号の入力値に対応し、安定した高精度の制御
特性が維持される。
第１図は本発明の実施例を示すブロック回路図、第２図
は補償回路等の具体的な回路図、第３図は作動特性を示
す波形図、第４図は従来の入力信号に対する駆動信号の
関係をあらわす説明図である。 １……入力信号設定器、２……制御回路、３……パルス
幅変調回路、４……偏差検出回路、５……補償回路、７
……電磁コイル駆動回路、９……電磁コイル電流検出回
路、10……電磁コイル。
は補償回路等の具体的な回路図、第３図は作動特性を示
す波形図、第４図は従来の入力信号に対する駆動信号の
関係をあらわす説明図である。 １……入力信号設定器、２……制御回路、３……パルス
幅変調回路、４……偏差検出回路、５……補償回路、７
……電磁コイル駆動回路、９……電磁コイル電流検出回
路、10……電磁コイル。
Claims (1)
- 【請求項１】制御信号を入力する信号設定器と、この信
号設定器からの入力値に電磁コイルの駆動電流の検出値
を帰還してフィードバック制御信号を算出する制御回路
と、この制御回路からの出力と所定周期の三角波を発生
する発生回路からの出力とに応じたパルス幅をもつパル
ス信号を出力するパルス幅変調回路と、この出力パルス
信号に対応した電磁コイル駆動電流を出力する駆動回路
とを備え、電磁比例弁の開度をフィードバック制御する
制御装置において、前記制御信号の入力値と前記電磁コ
イル駆動電流の検出値との偏差を検出する検出回路と、
この偏差値が所定値以上のときに補償信号を前記駆動回
路又は前記パルス幅変調回路に出力する補償回路とを備
え、前記偏差値が所定値以上のとき前記補償信号を出力
して前記電磁コイル駆動電流を増加させ、所定値以下の
ときは前記補償信号を出力することなくフィードバック
制御することを特徴とする電磁比例弁の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183951A JPH0792162B2 (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 電磁比例弁の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183951A JPH0792162B2 (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 電磁比例弁の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6343080A JPS6343080A (ja) | 1988-02-24 |
| JPH0792162B2 true JPH0792162B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=16144671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61183951A Expired - Lifetime JPH0792162B2 (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 電磁比例弁の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792162B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2540251B2 (ja) * | 1991-07-12 | 1996-10-02 | リンナイ株式会社 | 比例弁駆動装置 |
| JP3906396B2 (ja) * | 1996-03-19 | 2007-04-18 | 株式会社日立製作所 | サスペンション制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638606A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-13 | Nippon Soken Inc | Driving method of proportional electromagnetic valve |
-
1986
- 1986-08-05 JP JP61183951A patent/JPH0792162B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6343080A (ja) | 1988-02-24 |
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