JPS6029033B2 - 電磁比例弁制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁比例弁の分解能およびヒステリシス特性を
最も良好となるように作動させることが可能な制御装置
の新規な構成に関する。

電流の大小に比例させてスプール形弁を移動し圧流体の
流量比例制御や圧力比例制御を行わせる電磁比例弁は分
解能を向上させ、ヒステリシス特性を良好ならしめるた
めに、直流方式の場合には脈流を伴う電源をパイロット
弁のソレノイド｝こ供給させることが一般に行われてい
る。

この場合の制御回路は第１図に示されるが、交流電源１
′を整流器９によって全波整流した後、電磁比例弁のソ
レノィド２とトランジスタ増幅器３および抵坑１０から
なる直列回路に脈流の直流電流を流通させて、スプール
弁を微振動させながら所定の制御をするようにしたもの
である。

そして電流の平均値を変えるためには、第２図に示すよ
うに、全波整流の直流をそのまま加える最大電流値（第
２図イ参照）から設定レベル以上の波高部分をカットし
て得られる所望値（第２図口，ハ参照）の範囲内で電流
制御を行わせており、この制御を電流調整回路１１によ
って無段階的に成している。この他に、サィリスタ利用
による位相制御方式によって電流制御する形態のものも
ある。

ところがか）る方式によったのでは、ディザ（出力電流
波形）効果が弱くなって所期の目的を達成し難い問題が
あり、この欠点は特に低電流域において顕著に現われる
ため、電磁比例弁の性能が十分に発揮されなかった。

本発明はかかる従来の問題に対処して、その欠陥を排除
することが可能な新規な制御装置を提供しようとして成
されたものであって、所定周期の方形波信号を発する電
流調整回路と、該電流調整回路による作動するトランジ
スタ増幅器とを、電気入力と制御流量とが比例関係とな
る電磁比例弁に付設して、該電磁比例弁のソレノィドを
前記トランジスタ増幅器の出力側と前記ソレノィドの定
格電圧以上の直流定電圧を発する直流定電圧電源との間
に介設する一方、前記電流調整回路を、一定周期の鏡波
信号を発する鋸波発生回路と、前記鏡波信号を方形波信
号に変換すると共に、設定入力によって前記方形波信号
のオンとオフの時間比を可変となすスイッチング回路と
より形成してなる構成したものである。

かかる構成を有してなる本発明は前記方形波信号に対応
して印加電圧の最大値が一定で、かつ電圧中が制御され
た方形波電圧を前記ソレノィド２に印加せしめることが
可能であって、電圧波形を中制御可能な方形脈流波形と
することによって、制御電流の全範囲にわたってディザ
効果を有効に発揮させ得ることを特徴とする。

以下、本発明の実施例を添付図面によって詳細に説明す
れば、第３図は電磁比例弁制御装置の基本回路を示して
いるが、２は電磁比例弁のパイロット弁におけるソレノ
ィドであり、該比例弁は圧力制御，流量制御のみ迄は流
量と方向の両制御を行わせる公知の制御弁であって、電
磁ソレノイドに加える電気入力と制御される流体の流量
とが比例関係となるものであり、スプール弁を移動させ
るためのソレノィド２はトランジスタ増幅器３の出力端
を直列に介して直流定電圧電源１に連絡させている。

上記直流定電圧電源１はソレノィド２の定柊電圧以上の
若千高い直流定電圧を発生するように形成している。

ソレノィド２には、抵坑７と逆方向にしたダイオード８
との直列になるサージ吸収回路を並列に接続させている
。

４は電流調整回路であって、第４図々示の如く鋸波発生
回路５とスイッチング回路６とを要素となしていて、鋸
波発生回路５と発生させた鋸波信号をスイッチング回路
６で断続させることにより方形波（第５図参照）に変換
し、この方形波信号をトランジスタ増幅器３のベース入
力信号として出力するよう形成させている。

スイッチング回路６は鋸波の一定周期と同調させた周期
を有して設定入力によって閉成時の時間中を可変と成す
ことができ、第５図イ乃至ハに示すように、方形波の波
高値は変えることなくオンとオフとの時間比を設定通り
に変えさせて、平均電圧値の異る出力信号を出させるも
のである。

上記出力信号をトランジスタ増幅器３に入力することに
よって、ソレノィド２には該出力信号に対応した断続方
形波電圧が印加される。叙上の構成になる制御装置は、
電磁比例弁を、ソレノィド２が例えば直流定電圧定格２
４Ｖ，定格電流７０皿Ａ（最大値）の定格容量であると
した場合についてその作用を説明すると、前記トランジ
スタ増幅器３の開閉作動によって、ソレノィド２に対し
て４０Ｖの波高値を有する断続的方形波出力を印加し得
るように予め回路設定をしておいて、スプール弁体を最
大値に制御させる場合には、スイッチング回路６への指
令入力を適宜設定することにより、オン時がオフ時に対
する比（時間）を大ならしめた方形波直流電圧をソレノ
ィド２に加えるようにすれば、第５図イにおいて一点鎖
線で示す平均電圧値Ｖ′に対応した最大の弁開度でスプ
ール弁を移動させることができる。

この場合の電圧は１００又は１２０ＨＺの周波数を有し
てオンをオフが交互に繰り返される方形波直流電圧であ
るがために、デイザ効果が十分に発揮される。燈される
。

電磁比例弁を制御するために、ソレノィド２に印加させ
る平均電圧値を大小変化させるには、方形波のオンとオ
フの時間比を電流調整回路４によって適当に調整して、
周期一定で、かつ、電圧中を変化させれば、第５図口お
よびハに夫々示すように平均電圧値を大小異らせた制御
が可能であり、これ等の各状態においても前述する最大
値状態と同様なディザ効果の大なる制御を行なえる。

上述した制御の場合において、ソレノィド２に加えられ
る電圧は、平均電圧値の大小には関係なく波高値が約４
０Ｖと一定で高いために振幅が大きいことから、ソレノ
ィド２のプランジャーと直結させたスプール弁に与える
起振効果は頗る高く、従って最大値から０近傍の最小値
に至る全範囲に亘り有効にして強力なデイザ効果を与え
ることが可能となるのである。なお強力なディザ効果と
は周波数がある程度高くしてしかも弁可動部の振中のよ
り大きいものをいう。なお、第３図例においてはサージ
吸収回路をソレノイド２に対して並列接続させて抵坑を
使用しているので、方形波の立下り部におけるダンピン
グ作用は可及的に抑えられ、従ってディザの効き方を弱
めない特性を有する。

本発明の叙上の如く、周期一定で、かつ電圧中制御可能
な方形波電圧を電磁比例弁のソレノイド２に印加させる
ようにしたから、最大電流値で使用する場合はもとより
０近傍の最小値に至る全領域において、弁体に発生する
機械的摩擦等を有効に排除することが可能となり、ディ
ザ効果が大であって、分解能やヒステリシス特性が最も
良好な状態で制御弁固有の制御性能を十分発揮できる。
特に本発明は閉弁後に生じる流体固着現象に起因する不
要な力を打ち消すのに十分なディザ出力が得られること
は、従来の各方式にては到底成し得ない独得のものであ
って、実用的価値の頗る大なる制御装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁比例弁制御装置に係る基本回路図、
第２図イ乃至ハは第１図々示装置の制御弁ソレノィド‘
こ印加させる電圧波形の各形態を夫々示す電圧線図、第
３図は本発明装置の例に係る基本電気回路図、第４図は
第３図における電流調整回路のプロック示回路構成図、
第５図イ乃至ハは同じく制御弁ソレノィドに印加させる
電圧波形の各形態を夫々示す電圧線図である。 １・・…・直流定電圧電源、２・・・・・・ソレノィド
、３・・・・・・トランジスタ増幅器、４・・・・・・
電流調整回路、５・・・・・・鏡波発生回路、６……ス
イッチング回路。 菱′図髪２図 孝３図 髪ょ図 髪ム図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定周期の方形波信号を発する電流調整回路４と、
   該電流調整回路４により作動するトランジスタ増幅器３
   とを、電気入力と制御流量とが比例関係となる電磁比例
   弁に付設して、該電気磁比例弁のソレノイド２を前記ト
   ランジスタ増幅器３の出力側と前記ソレノイド２の定格
   電圧以上の直流定電圧を発する直流定電圧電源１との間
   に介設する一方、前記電流調整回路４を、一定周期の鋸
   波信号を発する鋸波発生回路５と、前記鋸波信号を方形
   波信号に変換すると共に、設定入力につて前記方形波信
   号のオンとオフの時間比を可変となすスイツチング回路
   ６とより形成してなることを特徴とする電磁比例弁制御
   装置。