JPS6188005A - 圧力制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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（技の射出シリングの圧力
制御等に用いれば特に有効な圧力制御回路に関する。

〈従来技術〉 従来、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１
図４参照。）　この圧力制御回路は、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）の分
岐路に電磁リリーフ弁（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（１０）とを入力して、この検出圧力信号（Ｉｃｌ
）と目標圧力信号（１０）との比較値に店づいて電磁リ
リーフ弁（５）を制御して、つまりメインライン（３）
を経由する圧力フィードバッ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。さらにこの圧力制
御回路は最高圧力規制用の安全弁（８）をメインライン
（３）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、上記従来の圧力制御回路では、；！ｌｌ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ュ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ュ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ｂＯ（７圧力、（Ｐ　ｍ　）は安全弁
（８）の設定圧ツバ（Ｅ）は射出シリング（２）かスト
ロークエンドに行っ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ｒＡヒだ状態にある。この状態では演
算増幅器（６）および電磁リリーフ弁（５）等のフィー
ドバック系の制御要素は信号の大きさについて飽和状態
になっている。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ィードバ
ッ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
きな圧力オーバシュートが長時間持続することになる。

この圧力オーバシュートは電磁リリーフ弁（５）自体が
持っている固有の特性により決まる圧力オーバシュート
よりも大きく一乙艮時間持続する。

この問題を解決するため、演算増幅器（６）を含め−ご
フィードバック系の時定数を短かくして、オーバシュー
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）な圧力フィードバック制御による圧力オ
ーバシュ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１こ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、圧力フィードバック制御と
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ブンループと同様の小
さくて短時間の圧力オーバシュ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、この発明の圧力制御回路は、
第１図に示すように、出側ボー）（２２＞に連通するパ
イロット室（１８）と、バネ室（１６）との流体の差圧
に応じて動作して、上記出側ポート（２２）の圧力を制
御する／−フルオープン形の減圧主弁（１３）の上記バ
ネ室（１６）に電磁パイロットリリーフ弁（２６）を接
続すると共に、上記電磁パイロットリリーフ弁（２６）
に上記バネ室（１６）内の流体圧力と目標パイロット圧
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ット圧力に制
御するフィードバック系（２７）を設ける一方、上記バ
ネ室（１６）に圧力源（１２）を接続してなることを特
徴としている。

く作用〉 上記構成により、目標パイロット圧力を発生させ得る圧
力源（１２）より、流体が電磁パイロットリリーフ弁（
２６）の上流側に流入する。上記電磁パイロットリリー
フ弁（２６）は、上記流体を排出すべく常時動作し、か
つバネ室（１６）内の流体圧力を、フィードバック系（
２７）からの制御信号によって目標パイロット圧力に正
確に制御する。このように、減圧主弁（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
作している電磁パイロットリリーフ弁（２６）によりバ
ネ室（１６）の圧力が常に一定圧力に制御され、この一
定圧力に制御されたバネ室（１６）とパイロット室（１
８）との差圧に応じて減圧主弁（１３）が動作し、出側
ボー）（２２）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）に入側
ポート（２１）と出側ボー）（２２）を接続した減圧主
弁である。

上記減圧主弁（１３）は弁室（１４）内に３個のランド
（１５ａ）　、（１５ｂ）　、（１５ｃ）を有するスプ
ール（１５）を摺動自在に嵌め込んでいる。上記スプー
ル（１５）の一端側のバネ室（１６）にはバネ（１７）
を縮装し、このバネ室（１６）と他端＋１１１１のパイ
ロット室（１８）の差圧に応してスプール（１５）を動
作させ、入側ポート（２１）と出側ボー）（２２）の間
を開閉すると共に、出側ボー）（２２）と戻り側ポート
（２３＞との間を開閉するようにしている。

上記出側ボー）（２２）の幅Ｌｐは上記中央のランド（
１５ｂ）の幅Ｌｓよりも極く僅かに大きく設定している
。なお、（１９）はスプール（１５）のパイロ７）室（
１Ｂ）側端部に設けたスペーサ部である。

上記減圧主弁（１３）のバネ室（１６）と、電流値に比
例した電磁力を発生する比例ソレノイドを備えた電磁パ
イロットリリーフ弁（２５）とを連通ずる通路（２４）
には、絞り（２５）が介設されており、さらにこの電磁
パイロットリリーフ弁（２６）とバネ室（１６）とＩ！
−フィードバック系（２７）で接続して、北記バネ室（
１６）内の圧力をフィードバック制御するようにしてい
る。上記フィードバック系（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（２
８）は減圧主弁（１３）のバネ室（１６）内のＵ１体圧
力を検出し、この流木圧力を表わす信号を演算増幅器（
２つ）に入力する。上記演ｔ７−増幅器（２９）には制
御すへ５メインライン（１１）の特定する流体圧力に応
した目標パイロット圧力信号（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７ト圧力信号（Ｉｐ）とを比較し、この比較値を増
幅した制御信号を電磁パイロットリリーフ弁（２６）に
出力する。したがって、上記電磁パイロットリリーフ弁
（２６）は；１．（圧上昇（１３）のハ゛ネ室（１６）
内の流体圧力を目標パイロット圧力信号（Ｉ　ｐ）に対
応した目標パイロット圧力にフィードバック制御するこ
とになる。

一方、上記減圧主弁（１３）のバネ室（１６）と絞り（
２５）との間から分岐する通路（２３）には、圧力補償
付流量調整弁（３２）を介して圧力源（１２）を接続し
ている。このため上記バネ室（１６）と絞り（２５）と
の開には常に一定流量の流体が流入し、その結果、電磁
パイロットリリーフ弁（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、電磁パイロットリリーフ弁（２６）は
フィードバック制御にもかがわらず前述の如く常にある
開度で動作状態にあり、減圧主弁（１３）のバネ室（１
６）内の流体圧力は上記電磁パイロ／トリリーフ弁（２
６）によって、：威圧主弁（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、ｇ標パイロット圧力に正確に制御される。

いま、上記減圧主弁（１３）の出側ボー）（２２）より
も下流のメインライン（１１）が流量制御状態から圧力
制御状態に移行し、そのメインライン（１１）の圧力が
急、上昇したとする。

そうすると、：減圧主弁（１３）のスプール（１５）は
、目標パイロッ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）すなわちパイロット室（１８）の
流体圧力が高くなるため、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。このス
プール（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
ている電磁パイロットリリーフ弁（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、スプール（１５）は速
やかに後退し、メインライン（１１）の圧力オーバシュ
ートは：ＰＳ３図中の曲線（Ｂ）で示すように小さく、
かつ短時間しか持続しない６視点を変乏るならば、目標
パイロット圧力よりも高い圧力を有する圧力源（１２）
から圧力補償付流量調整弁（３２）を通して電磁パイロ
ットリリーフ弁（２６）に流体が流入しているため、演
算増幅器（ｚ９）および電磁バイロフトリリーフ弁（２
６）は飽和状態になく、平衡状態にあＩ）、したがって
、これらが、応答よく動作し、ひいては、メインライン
（１１）の圧力オーバシュートが小さくなるのである。

つまり、従来の圧力フィードバック制御における演算増
幅器等の飽和に起因する圧力フィードバック制御固有の
圧力オーバシュートは生ぜず、減圧主弁（１３）白木に
よる圧力オーバシュートすなわちオープン制御により圧
力オーバシュートと同等の圧力オーバシュートが生しる
のみなのである。

また、静的には、減圧主弁（１３）のバネ室（１６）の
圧力は電磁パイロットリリーフ弁（２６）によって正確
に目標バイミツト圧力に制御されるため、出側ポート（
２２＞に通じるメインライン（１１）の流体圧力は従来
の圧力フィードバッ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１号流量調整
弁を用いたが、これに代えて絞りを用いてもよい。また
、圧力源は目標パイロット圧力よりも高い圧力を有する
ものならばどのようなものでもよい。

〈発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、この発明の圧力制御回路
によれば、従来の圧力フィードバッ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
シュ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
バシュートを説明するグラフである。 １１・・・メインライン、１２・・・圧力源、　　１３
　・・・減圧主弁、２６・・・電磁パイロットリリーフ
弁、２７・・・フィードバック系、３２・・・圧力補償
付流量調整弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）出側ポート（２２）に連通するパイロット室（１
   ８）と、バネ室（１６）との流体の差圧に応じて動作し
   て、上記出側ポート（２２）の圧力を制御するノーマル
   オープン形の減圧主弁（１３）の上記バネ室（１６）に
   電磁パイロットリリーフ弁（２６）を接続すると共に、
   上記電磁パイロットリリーフ弁（２６）に上記バネ室（
   １６）内の流体圧力と目標パイロッ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ット圧力に相当する圧力に制
   御するフィードバック系（２７）を設ける一方、上記バ
   ネ室（１６）に圧力源（１２）を接続してなることを特
   徴とする圧力制御回路。