JPS626329B2 - - Google Patents
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- JPS626329B2 JPS626329B2 JP6861082A JP6861082A JPS626329B2 JP S626329 B2 JPS626329 B2 JP S626329B2 JP 6861082 A JP6861082 A JP 6861082A JP 6861082 A JP6861082 A JP 6861082A JP S626329 B2 JPS626329 B2 JP S626329B2
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- proportional solenoid
- current
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- proportional
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
- F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
- F16H61/0251—Elements specially adapted for electric control units, e.g. valves for converting electrical signals to fluid signals
- F16H2061/0258—Proportional solenoid valve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は供給された電流値に比例した力を発生
する比例ソレノイドを有する電磁装置に係り、特
にその供給する電流値を制御するのに好適な比例
ソレノイドを有する電磁装置の制御装置に関す
る。
する比例ソレノイドを有する電磁装置に係り、特
にその供給する電流値を制御するのに好適な比例
ソレノイドを有する電磁装置の制御装置に関す
る。
比例ソレノイドを有し、それに供給される電流
に比例した力を発生する電磁装置、例えば電磁比
例制御弁は極めて多くの分野において使用されて
いる。第１図にその１例を示す。
に比例した力を発生する電磁装置、例えば電磁比
例制御弁は極めて多くの分野において使用されて
いる。第１図にその１例を示す。
第１図で１は電磁比例制御弁の１つである電磁
比例減圧弁を示し、比例ソレノイド部２と減圧弁
部３で構成されている。比例ソレノイド部２は比
例ソレノイドと鉄心（いずれも図示されていな
い。）を有する。２ａ，２ｂは比例ソレノイドの
端子である。４は比例ソレノイド部２の鉄心と係
合した押し棒、５は減圧弁部３のスプール、５
ａ，５ｂはスプール５の両端面であり、端面５ａ
には押し棒４が当接している。５ｃはスプール５
に設けられた小穴である。６は圧油が供給される
供給ポート、７は油が排出される戻りポート、８
は油圧を出力する出力ポート、９は戻りポート７
と接続されたタンク、１０は供給ポート６と接続
された油圧源である。
比例減圧弁を示し、比例ソレノイド部２と減圧弁
部３で構成されている。比例ソレノイド部２は比
例ソレノイドと鉄心（いずれも図示されていな
い。）を有する。２ａ，２ｂは比例ソレノイドの
端子である。４は比例ソレノイド部２の鉄心と係
合した押し棒、５は減圧弁部３のスプール、５
ａ，５ｂはスプール５の両端面であり、端面５ａ
には押し棒４が当接している。５ｃはスプール５
に設けられた小穴である。６は圧油が供給される
供給ポート、７は油が排出される戻りポート、８
は油圧を出力する出力ポート、９は戻りポート７
と接続されたタンク、１０は供給ポート６と接続
された油圧源である。
端子２ａ，２ｂから比例ソレノイドへ電流が供
給されると、比例ソレノイド部２の鉄心には、こ
の電流に比例した力が与えられ、この力は鉄心と
係合した押し棒４を介してスプール５の一方の端
面５ａに伝えられる。これにより、スプール５は
図面の位置から右方へ移動してその小穴５ｃと供
給ポート６とを導通状態とするので、供給ポート
６と出力ポート８とは小穴５ｃを介して連通す
る。この結果、出力ポート８の油圧は上昇しスプ
ール５の端面５ｂの受ける圧力も上昇する。端面
５ｂの圧力が押し棒４の押圧力（即ち比例ソレノ
イド部２の鉄心に与えられた力）より大きくなる
と、スプール５は左方へ移動し、小穴５ｃと戻り
ポート７とを導通状態とするので、出力ポート８
と戻りポート７とは小穴５ｃを介して連通し、出
力ポート８の油圧は減少し、端面５ｂの受ける圧
力も低下する。端面５ｂの受ける圧力が押し棒４
の押圧力より低くなると、スプール５は再び図の
右方へ移動する。
給されると、比例ソレノイド部２の鉄心には、こ
の電流に比例した力が与えられ、この力は鉄心と
係合した押し棒４を介してスプール５の一方の端
面５ａに伝えられる。これにより、スプール５は
図面の位置から右方へ移動してその小穴５ｃと供
給ポート６とを導通状態とするので、供給ポート
６と出力ポート８とは小穴５ｃを介して連通す
る。この結果、出力ポート８の油圧は上昇しスプ
ール５の端面５ｂの受ける圧力も上昇する。端面
５ｂの圧力が押し棒４の押圧力（即ち比例ソレノ
イド部２の鉄心に与えられた力）より大きくなる
と、スプール５は左方へ移動し、小穴５ｃと戻り
ポート７とを導通状態とするので、出力ポート８
と戻りポート７とは小穴５ｃを介して連通し、出
力ポート８の油圧は減少し、端面５ｂの受ける圧
力も低下する。端面５ｂの受ける圧力が押し棒４
の押圧力より低くなると、スプール５は再び図の
右方へ移動する。
このように、減圧弁部２のスプール５は比例ソ
レノイド部２の鉄心に与えられた力を受けて作動
するので、結局、出力ポート８に発生する油圧は
比例ソレノイドへ供給された電流に比例すること
となる。
レノイド部２の鉄心に与えられた力を受けて作動
するので、結局、出力ポート８に発生する油圧は
比例ソレノイドへ供給された電流に比例すること
となる。
第２図は、この電磁比例減圧弁１の従来の制御
装置の１例を示すブロツク図である。
装置の１例を示すブロツク図である。
図で１１は定電圧源、１２は定電圧源１１をそ
の電圧源とし、指令入力信号Ｖpに比例した電流
値Ｉを発生する定電流増幅器である。１３は定電
流増幅器１２からの電流Ｉが供給される比例ソレ
ノイド部２の比例ソレノイドであり、電流Ｉに比
例した力を鉄心に与える。端子２ａ，２ｂ、供給
ポート６、戻りポート７、出力ポート８、タンク
９、油圧源１０は第１図に示すものと同じであ
る。
の電圧源とし、指令入力信号Ｖpに比例した電流
値Ｉを発生する定電流増幅器である。１３は定電
流増幅器１２からの電流Ｉが供給される比例ソレ
ノイド部２の比例ソレノイドであり、電流Ｉに比
例した力を鉄心に与える。端子２ａ，２ｂ、供給
ポート６、戻りポート７、出力ポート８、タンク
９、油圧源１０は第１図に示すものと同じであ
る。
電磁比例減圧弁１に対する指令値に応じた指令
入力信号Ｖpが定電流増幅器１２へ入力されると
定電流増幅器１２はこの信号Ｖpに比例した電流
Ｉを比例ソレノイド１３へ供給する。ところで、
比例ソレノイド１３の抵抗値は比例ソレノイド１
３の温度により変化し、その温度が高ければ抵抗
値は大きくなり、低ければ抵抗値は小さい。した
がつて、単に指令入力信号Ｖpにのみ依存して電
流供給を行うと所期の電流を供給することができ
なくなるおそれがある。定電流増幅器１２はこの
ような状態が発生することのないように比例ソレ
ノイドの抵抗値が変化しても所期の電流を供給す
るため設けられているものである。
入力信号Ｖpが定電流増幅器１２へ入力されると
定電流増幅器１２はこの信号Ｖpに比例した電流
Ｉを比例ソレノイド１３へ供給する。ところで、
比例ソレノイド１３の抵抗値は比例ソレノイド１
３の温度により変化し、その温度が高ければ抵抗
値は大きくなり、低ければ抵抗値は小さい。した
がつて、単に指令入力信号Ｖpにのみ依存して電
流供給を行うと所期の電流を供給することができ
なくなるおそれがある。定電流増幅器１２はこの
ような状態が発生することのないように比例ソレ
ノイドの抵抗値が変化しても所期の電流を供給す
るため設けられているものである。
しかしながら、この定電流増幅器１２は構成が
複雑でその調整も困難であり、かつ、きわめて高
価なものであるという欠点を有しており、特に電
磁比例制御弁を多数用いる装置には適していなか
つた。
複雑でその調整も困難であり、かつ、きわめて高
価なものであるという欠点を有しており、特に電
磁比例制御弁を多数用いる装置には適していなか
つた。
第３図は、定電流増幅器１２を使用しない電磁
比例減圧弁の従来の制御装置のブロツク図であ
る。
比例減圧弁の従来の制御装置のブロツク図であ
る。
図で、第２図と同一部分には同一符号を付して
説明を省略する。１４は駆動増幅器で、パルス幅
変調器１５とトランジスタ１６で構成されてい
る。パルス幅変調器１５は指令入力信号Ｖpが入
力すると、これに応じて基準となるパルスのパル
ス幅を変化し、この変調されたパルス幅を有する
パルス幅変調信号（以下、PWM信号という。）Ｖ
pを発生する。トランジスタ１６は比例ソレノイ
ド１３の端子２ｂに接続されており、PWM信号
Ｖpによりその導通、非導通が制御される。比例
ソレノイド１３の端子２ａは定電圧源１１に接続
されているので、トランジスタ１６が導通すると
比例ソレノイド１３にはその導通時間に応じた電
流が供給される。なお、トランジスタ１６をサイ
リスタ等の素子に代えることもできる。
説明を省略する。１４は駆動増幅器で、パルス幅
変調器１５とトランジスタ１６で構成されてい
る。パルス幅変調器１５は指令入力信号Ｖpが入
力すると、これに応じて基準となるパルスのパル
ス幅を変化し、この変調されたパルス幅を有する
パルス幅変調信号（以下、PWM信号という。）Ｖ
pを発生する。トランジスタ１６は比例ソレノイ
ド１３の端子２ｂに接続されており、PWM信号
Ｖpによりその導通、非導通が制御される。比例
ソレノイド１３の端子２ａは定電圧源１１に接続
されているので、トランジスタ１６が導通すると
比例ソレノイド１３にはその導通時間に応じた電
流が供給される。なお、トランジスタ１６をサイ
リスタ等の素子に代えることもできる。
第４図はパルス幅変調器１５によるパルス幅変
調を説明するための波形図である。
調を説明するための波形図である。
第４図で、横軸には時間ｔが、縦軸にはPWM
信号電圧Ｖpがとられている。ここで、基準とな
るパルスは高レベル電圧Ｖhと低レベル電圧Ｖlを
有し、その周期はＴpである。この基準パルスは
パルス幅変調器１５へ入力される指令入力信号Ｖ
pによりそのパルス幅を変化する。例えば、指令
入力信号Ｖp1が入力するとパルス幅はT1とな
り、これより小さい指令入力信号Ｖp2が入力する
とパルス幅はT1より小さいT2となる。基本周期
Ｔpに対するパルス幅を変調度（これをＤで表
す。）と称する。即ち、指令入力信号Ｖp1のとき
の変調度ＤはＤ＝T1／Ｔp×100（％）であり、
指令入力信号Ｖp2のときはＤ＝T2／Ｔp×100
（％）である。したがつて、変調度Ｄと指令入力
信号Ｖpとは比例する。
信号電圧Ｖpがとられている。ここで、基準とな
るパルスは高レベル電圧Ｖhと低レベル電圧Ｖlを
有し、その周期はＴpである。この基準パルスは
パルス幅変調器１５へ入力される指令入力信号Ｖ
pによりそのパルス幅を変化する。例えば、指令
入力信号Ｖp1が入力するとパルス幅はT1とな
り、これより小さい指令入力信号Ｖp2が入力する
とパルス幅はT1より小さいT2となる。基本周期
Ｔpに対するパルス幅を変調度（これをＤで表
す。）と称する。即ち、指令入力信号Ｖp1のとき
の変調度ＤはＤ＝T1／Ｔp×100（％）であり、
指令入力信号Ｖp2のときはＤ＝T2／Ｔp×100
（％）である。したがつて、変調度Ｄと指令入力
信号Ｖpとは比例する。
第５図は比例ソレノイド１３に流れる電流の波
形図である。
形図である。
トランジスタ１６はPWM信号Ｖpが高レベル電
圧Ｖhであるとき導通、低レベル電圧Ｖlであると
き非導通となる。今、比例ソレノイド１３のイン
ピーダンスが理想的な抵抗であり、PWM信号Ｖp
のパルス幅がT1であるとすると、比例ソレノイ
ドには期間T1において図の点線で示す電流Ｉpが
供給される。この場合、基本周期Ｔpにおける平
均電流はI1であり、I1はI1＝Ｉp×T1／Ｔpにより
求められる。ところで、実際に比例ソレノイド１
３に流れる電流はそのインダクタンスのため図の
実線で示すように脈動するが、期間T1の電流Ｉp
に対する不足電流−Ｉは期間（Ｔp−T1）におけ
る余剰電流＋Ｉとほぼ等しく、したがつて、実際
に流れる平均電流と前記平均電流I1とはほぼ等し
くなることが確められている。
圧Ｖhであるとき導通、低レベル電圧Ｖlであると
き非導通となる。今、比例ソレノイド１３のイン
ピーダンスが理想的な抵抗であり、PWM信号Ｖp
のパルス幅がT1であるとすると、比例ソレノイ
ドには期間T1において図の点線で示す電流Ｉpが
供給される。この場合、基本周期Ｔpにおける平
均電流はI1であり、I1はI1＝Ｉp×T1／Ｔpにより
求められる。ところで、実際に比例ソレノイド１
３に流れる電流はそのインダクタンスのため図の
実線で示すように脈動するが、期間T1の電流Ｉp
に対する不足電流−Ｉは期間（Ｔp−T1）におけ
る余剰電流＋Ｉとほぼ等しく、したがつて、実際
に流れる平均電流と前記平均電流I1とはほぼ等し
くなることが確められている。
このように、指令入力信号Ｖpに比例して基準
パルスの変調度を変化させることができるので、
結局、指令入力信号Ｖpに比例して比例ソレノイ
ドへ電流を供給することができる。この制御装置
は、定電流増幅器を用いないので制御装置の構成
が簡単であり調整も容易となる。又、基本周期Ｔ
pの逆数、即ち基本周波数ｆpの成分を有すること
から、いわゆるデイザ効果が得られるという利点
もある。
パルスの変調度を変化させることができるので、
結局、指令入力信号Ｖpに比例して比例ソレノイ
ドへ電流を供給することができる。この制御装置
は、定電流増幅器を用いないので制御装置の構成
が簡単であり調整も容易となる。又、基本周期Ｔ
pの逆数、即ち基本周波数ｆpの成分を有すること
から、いわゆるデイザ効果が得られるという利点
もある。
しかしながら、この従来の制御装置において
は、比例ソレノイド１３の抵抗値が温度等により
変化するとそれに供給する平均電流も変化してし
まい、比例ソレノイド１３に対して指令入力信号
に比例した電流を供給することができないという
欠点がある。
は、比例ソレノイド１３の抵抗値が温度等により
変化するとそれに供給する平均電流も変化してし
まい、比例ソレノイド１３に対して指令入力信号
に比例した電流を供給することができないという
欠点がある。
本発明の目的は、これら従来の制御装置の欠点
を除き、比例ソレノイドの抵抗値が変化してもこ
の比例ソレノイドに対して指令値に応じた電流を
供給することができ、しかも構成が簡単な比例ソ
レノイドを有する電磁装置の制御装置を提供する
にある。
を除き、比例ソレノイドの抵抗値が変化してもこ
の比例ソレノイドに対して指令値に応じた電流を
供給することができ、しかも構成が簡単な比例ソ
レノイドを有する電磁装置の制御装置を提供する
にある。
この目的を達成するため、本発明は、所定の期
間毎に電磁比例制御弁のソレノイドの抵抗値に応
じた値を取入れて、その値に応じた補正値を取出
し、電磁比例制御弁に対する指令値にこの補正値
を乗じて補正された新たな指令値を作り、この新
たな指令値でパルス幅変調を行ない、この変調さ
れたパルス幅に応じて電磁比例制御弁のソレノイ
ドに電流を供給するように構成したことを特徴と
する。
間毎に電磁比例制御弁のソレノイドの抵抗値に応
じた値を取入れて、その値に応じた補正値を取出
し、電磁比例制御弁に対する指令値にこの補正値
を乗じて補正された新たな指令値を作り、この新
たな指令値でパルス幅変調を行ない、この変調さ
れたパルス幅に応じて電磁比例制御弁のソレノイ
ドに電流を供給するように構成したことを特徴と
する。
以下、本発明を第６図に示す実施例に基づいて
説明する。
説明する。
第６図で第３図に示す部分と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。１７は第３図の駆
動増幅器１４に対応するパルス幅変調増幅器であ
る。１８はトランジスタ１６のエミツタに接続さ
れた抵抗値ｒの抵抗で、比例ソレノイド１３と直
列となつていて同一電流が流れる。抵抗値ｒは比
例ソレノイド１３の抵抗値Ｒよりも小さく選定さ
れていて、その通過電流Ｉに比例した電圧Ｖr
（Ｖr＝Ｉ・ｒ）を発生する。１９は抵抗１８で生
じた電圧Ｖrを取入れてこれを保持しておくサン
プルホールド回路である。２０は所定の周期毎に
信号Ｓを発生するサンプルホールド指令信号発生
器であり、その周期はパルス幅変調器１５の基本
周期Ｔp（第４図又は第５図参照）と同期してお
り、発生した信号Ｓはサンプルホールド回路１９
へ入力される。信号Ｓは高レベルＨと低レベルＬ
の２値信号であり、サンプルホールド指令信号発
生器２０はある基本周期Ｔpにおいて高レベル信
号Ｓを発生し、その基本周期Ｔp経過後は低レベ
ル信号Ｓとなり、所定の周期後に再び基本周期Ｔ
p間だけ高レベル信号Ｓを発生するという動作を
繰返えす。サンプルホールド回路１９はサンプル
ホールド指令信号発生器２０からの信号Ｓが高レ
ベルＨにあるときのみ抵抗１８からの電圧Ｖrを
取入れ、信号Ｓが低レベルＬにあるときは、すで
に取入れている電圧Ｖr1を出力する。
符号を付して説明を省略する。１７は第３図の駆
動増幅器１４に対応するパルス幅変調増幅器であ
る。１８はトランジスタ１６のエミツタに接続さ
れた抵抗値ｒの抵抗で、比例ソレノイド１３と直
列となつていて同一電流が流れる。抵抗値ｒは比
例ソレノイド１３の抵抗値Ｒよりも小さく選定さ
れていて、その通過電流Ｉに比例した電圧Ｖr
（Ｖr＝Ｉ・ｒ）を発生する。１９は抵抗１８で生
じた電圧Ｖrを取入れてこれを保持しておくサン
プルホールド回路である。２０は所定の周期毎に
信号Ｓを発生するサンプルホールド指令信号発生
器であり、その周期はパルス幅変調器１５の基本
周期Ｔp（第４図又は第５図参照）と同期してお
り、発生した信号Ｓはサンプルホールド回路１９
へ入力される。信号Ｓは高レベルＨと低レベルＬ
の２値信号であり、サンプルホールド指令信号発
生器２０はある基本周期Ｔpにおいて高レベル信
号Ｓを発生し、その基本周期Ｔp経過後は低レベ
ル信号Ｓとなり、所定の周期後に再び基本周期Ｔ
p間だけ高レベル信号Ｓを発生するという動作を
繰返えす。サンプルホールド回路１９はサンプル
ホールド指令信号発生器２０からの信号Ｓが高レ
ベルＨにあるときのみ抵抗１８からの電圧Ｖrを
取入れ、信号Ｓが低レベルＬにあるときは、すで
に取入れている電圧Ｖr1を出力する。
２１はサンプルホールド回路１９からの電圧Ｖ
r1の入力により比例ソレノイド１３の抵抗Ｒの変
化を補正する補正係数信号Ｋを発生する関数発生
器である。第７図ａ乃至ｃは補正係数Ｋを説明す
る特性図である。図ａは比例ソレノイド１３の抵
抗値Ｒの変化に対する通過電流Ｉの特性を示すも
ので、例えば抵抗値Ｒpのときの通過電流ＩpはＩ
p＝Ｅp／Ｒp＋ｒとなる。ここでＥpは定電圧源１
１の出力電圧である。一方、図ｂは比例ソレノイ
ド１３の抵抗値Ｒの変化に対する抵抗１８の発生
電圧Ｖrの特性を示すもので、図ａに示すような
電流Ｉpが流れたとき抵抗１８に発生する電圧Ｖr
ｐ（Ｖrp＝Ｉp・ｒ）となる。抵抗Ｒに対する電圧
Ｖrの特性は図ａの電流Ｉの特性と同じである。
図ｃはサンプルホールド回路１９の出力電圧Ｖr1
に対する補正係数Ｋの値を示す特性図、即ち関数
発生器２１の特性図であり、サンプルホールド回
路からの出力電圧が例えば図ｂに示すような電圧
Ｖrpであるとき、関数発生器２１の出力信号であ
る補正係数はＫpであることを示している。も
し、比例ソレノイド１３の抵抗Ｒの基準となる値
を図ａ，ｂに示されるＲpと定めるならば、図ｃ
における補正係数Ｋpは１である。ここで、補正
係数Ｋと入力電圧Ｖr1の関数をみる。
r1の入力により比例ソレノイド１３の抵抗Ｒの変
化を補正する補正係数信号Ｋを発生する関数発生
器である。第７図ａ乃至ｃは補正係数Ｋを説明す
る特性図である。図ａは比例ソレノイド１３の抵
抗値Ｒの変化に対する通過電流Ｉの特性を示すも
ので、例えば抵抗値Ｒpのときの通過電流ＩpはＩ
p＝Ｅp／Ｒp＋ｒとなる。ここでＥpは定電圧源１
１の出力電圧である。一方、図ｂは比例ソレノイ
ド１３の抵抗値Ｒの変化に対する抵抗１８の発生
電圧Ｖrの特性を示すもので、図ａに示すような
電流Ｉpが流れたとき抵抗１８に発生する電圧Ｖr
ｐ（Ｖrp＝Ｉp・ｒ）となる。抵抗Ｒに対する電圧
Ｖrの特性は図ａの電流Ｉの特性と同じである。
図ｃはサンプルホールド回路１９の出力電圧Ｖr1
に対する補正係数Ｋの値を示す特性図、即ち関数
発生器２１の特性図であり、サンプルホールド回
路からの出力電圧が例えば図ｂに示すような電圧
Ｖrpであるとき、関数発生器２１の出力信号であ
る補正係数はＫpであることを示している。も
し、比例ソレノイド１３の抵抗Ｒの基準となる値
を図ａ，ｂに示されるＲpと定めるならば、図ｃ
における補正係数Ｋpは１である。ここで、補正
係数Ｋと入力電圧Ｖr1の関数をみる。
今、比例ソレノイド１３の抵抗値がＲpから温
度の上昇により（Ｒp＋ΔＲ）に変化したとする
と、通過電流もＩpから（Ｉp＋ΔＩ）に変化す
る。即ち、 （Ｉp＋ΔＩ）＝Ｅｐ／Ｒｐ＋ΔＲ＋ｒ………
…… (1) この結果、電圧ＶrもＶrpから（Ｖrp＋ΔＶr）
に変化する。即ち、 （Ｖrp＋ΔＶr）＝Ｅｐ・ｒ／Ｒｐ＋ΔＲ＋ｒ…
…………(2) ここで、比例ソレノイドの抵抗値ＲがＲpから
ΔＲだけ変化しても通過電流Ｉpが変化しないよ
うにするには、補正係数Ｋにより（Ｉp＋ΔＩ）
を補正してやらねばならない。即ち、 （Ｉp＋ΔＩ）×Ｋ＝Ｋ・Ｅｐ／Ｒｐ＋ΔＲ＋ｒ＝Ｅ
ｐ／Ｒｐ＋ｒ……… ……(3) (2)式および(3)式から、 Ｋ＝Ｒｐ＋ΔＲ＋ｒ／Ｒｐ＋ｒ＝Ｅｐ・ｒ／（Ｒｐ＋ｒ
）（Ｖｒｐ＋ΔＶｒ）…………… (4) 抵抗値Ｒp、ｒ、電圧Ｅpは定数であるから、 Ｅｐ・ｒ／Ｒｐ＋ｒ＝ｋ……………(5
) で表わされる。（ｋは定数） (4)式および(5)式から Ｋ＝ｋ／（Ｖｒｐ＋ΔＶｒ）……………(6
) となる。ところで、（Ｖrp＋ΔＶr）は変化した比
例ソレノイド１３の抵抗値に対するサンプルホー
ルド回路１９が取込む新らしい出力信号Ｖr1に他
ならないのであるから、(6)式は Ｋ＝ｋ／Ｖｒ１ ……………(7) となる。即ち、関数発生器２１は、その入力電圧
Ｖr1に対して(7)式を満足するような補正係数信号
Ｋを出力する。第７図ｃの特性図はこの関係を示
すものである。
度の上昇により（Ｒp＋ΔＲ）に変化したとする
と、通過電流もＩpから（Ｉp＋ΔＩ）に変化す
る。即ち、 （Ｉp＋ΔＩ）＝Ｅｐ／Ｒｐ＋ΔＲ＋ｒ………
…… (1) この結果、電圧ＶrもＶrpから（Ｖrp＋ΔＶr）
に変化する。即ち、 （Ｖrp＋ΔＶr）＝Ｅｐ・ｒ／Ｒｐ＋ΔＲ＋ｒ…
…………(2) ここで、比例ソレノイドの抵抗値ＲがＲpから
ΔＲだけ変化しても通過電流Ｉpが変化しないよ
うにするには、補正係数Ｋにより（Ｉp＋ΔＩ）
を補正してやらねばならない。即ち、 （Ｉp＋ΔＩ）×Ｋ＝Ｋ・Ｅｐ／Ｒｐ＋ΔＲ＋ｒ＝Ｅ
ｐ／Ｒｐ＋ｒ……… ……(3) (2)式および(3)式から、 Ｋ＝Ｒｐ＋ΔＲ＋ｒ／Ｒｐ＋ｒ＝Ｅｐ・ｒ／（Ｒｐ＋ｒ
）（Ｖｒｐ＋ΔＶｒ）…………… (4) 抵抗値Ｒp、ｒ、電圧Ｅpは定数であるから、 Ｅｐ・ｒ／Ｒｐ＋ｒ＝ｋ……………(5
) で表わされる。（ｋは定数） (4)式および(5)式から Ｋ＝ｋ／（Ｖｒｐ＋ΔＶｒ）……………(6
) となる。ところで、（Ｖrp＋ΔＶr）は変化した比
例ソレノイド１３の抵抗値に対するサンプルホー
ルド回路１９が取込む新らしい出力信号Ｖr1に他
ならないのであるから、(6)式は Ｋ＝ｋ／Ｖｒ１ ……………(7) となる。即ち、関数発生器２１は、その入力電圧
Ｖr1に対して(7)式を満足するような補正係数信号
Ｋを出力する。第７図ｃの特性図はこの関係を示
すものである。
再び第６図に示す構成の説明を続けると、２２
は電磁比例減圧弁１に対する指令入力信号Ｖp
に、関数発生器２１からの補正係数信号Ｋを乗算
する乗算器である。乗算器２２からの出力信号
KVpは比例ソレノイド１３の抵抗値Ｒの変化に対
して補正係数Ｋにより指令入力信号Ｖpを補正し
た指令信号である。２３はサンプルホールド指令
信号発生器２０の出力信号Ｓにより切換動作を行
う切換装置である。即ち、出力信号Ｓが低レベル
Ｌにあるときは、切換装置２３は補正された指令
信号KVpをパルス幅変調器１５へ入力し、指令信
号KVpに応じたパルス幅に変調された出力Ｖpを
発生させる。逆に、前記出力信号Ｓが高レベルＨ
にあるときは、切換装置２３は指令信号KVpのパ
ルス幅変調器１５への入力を遮断し、その間パル
ス幅変調器１５の出力を高レベルＨとする（即
ち、変調度Ｄを100％とする）信号を発生する。
は電磁比例減圧弁１に対する指令入力信号Ｖp
に、関数発生器２１からの補正係数信号Ｋを乗算
する乗算器である。乗算器２２からの出力信号
KVpは比例ソレノイド１３の抵抗値Ｒの変化に対
して補正係数Ｋにより指令入力信号Ｖpを補正し
た指令信号である。２３はサンプルホールド指令
信号発生器２０の出力信号Ｓにより切換動作を行
う切換装置である。即ち、出力信号Ｓが低レベル
Ｌにあるときは、切換装置２３は補正された指令
信号KVpをパルス幅変調器１５へ入力し、指令信
号KVpに応じたパルス幅に変調された出力Ｖpを
発生させる。逆に、前記出力信号Ｓが高レベルＨ
にあるときは、切換装置２３は指令信号KVpのパ
ルス幅変調器１５への入力を遮断し、その間パル
ス幅変調器１５の出力を高レベルＨとする（即
ち、変調度Ｄを100％とする）信号を発生する。
次に、本実施例の動作を第８図に示すタイムチ
ヤートを参照しながら説明する。
ヤートを参照しながら説明する。
今、時刻t1において、サンプルホールド指令信
号発生器２０の出力信号Ｓが高レベルになると、
この高レベルは時刻t2まで、即ち基本周期Ｔpの
間継続される。高レベルの出力信号Ｓにより切換
装置２３は乗算器２２の出力信号KVpを遮断する
とともにパルス幅変調器１５のPWM信号Ｖpの変
調度Ｄを100％とする。したがつて、PWM信号Ｖ
pは時刻t1から時刻t2の１周期Ｔpの間、第８図ａ
に示すように高レベル２４となる。この期間、ト
ランジスタ１６は導通して比例ソレノイド１３に
は電流が供給される。この電流は第５図に示すよ
うに脈動しているので、抵抗１８に発生する電圧
Ｖrもこれにしたがつて第８図ｃの電圧波形にお
ける部分２５のように時刻t1から徐々に上昇して
ゆき、比例ソレノイド自体の特性で決まる一定時
間経過後、部分２６に示すように一定値となる。
号発生器２０の出力信号Ｓが高レベルになると、
この高レベルは時刻t2まで、即ち基本周期Ｔpの
間継続される。高レベルの出力信号Ｓにより切換
装置２３は乗算器２２の出力信号KVpを遮断する
とともにパルス幅変調器１５のPWM信号Ｖpの変
調度Ｄを100％とする。したがつて、PWM信号Ｖ
pは時刻t1から時刻t2の１周期Ｔpの間、第８図ａ
に示すように高レベル２４となる。この期間、ト
ランジスタ１６は導通して比例ソレノイド１３に
は電流が供給される。この電流は第５図に示すよ
うに脈動しているので、抵抗１８に発生する電圧
Ｖrもこれにしたがつて第８図ｃの電圧波形にお
ける部分２５のように時刻t1から徐々に上昇して
ゆき、比例ソレノイド自体の特性で決まる一定時
間経過後、部分２６に示すように一定値となる。
一方、サンプルホールド指令信号発生器２０の
高レベルの出力信号Ｓの入力により、サンプルホ
ールド回路１９は前回取込んだ電圧を保持する保
持状態から、新しい電圧を取込むための取込み状
態に変化する。第８図ｄはサンプルホールド回路
１９によつて取込まれた電圧Ｖr1（即ち、この電
圧Ｖr1がサンプルホールド回路１９の出力電圧と
なる。）の波形を示すものであり、時刻t1以前の
保持以態にあつては、部分２７で示すように前回
取込んだ電圧が一定に保持されている。時刻t1に
おいては取込み状態となるので、サンプルホール
ド回路１９が取り込む電圧値は図ｃに示す電圧Ｖ
rと全く同じように変化し、部分２８に示される
ように徐々に上昇し、部分２９で一定値になる。
高レベルの出力信号Ｓの入力により、サンプルホ
ールド回路１９は前回取込んだ電圧を保持する保
持状態から、新しい電圧を取込むための取込み状
態に変化する。第８図ｄはサンプルホールド回路
１９によつて取込まれた電圧Ｖr1（即ち、この電
圧Ｖr1がサンプルホールド回路１９の出力電圧と
なる。）の波形を示すものであり、時刻t1以前の
保持以態にあつては、部分２７で示すように前回
取込んだ電圧が一定に保持されている。時刻t1に
おいては取込み状態となるので、サンプルホール
ド回路１９が取り込む電圧値は図ｃに示す電圧Ｖ
rと全く同じように変化し、部分２８に示される
ように徐々に上昇し、部分２９で一定値になる。
時刻t2において、サンプルホールド指令信号発
生器２０の出力信号Ｓは図ｂに示すように高レベ
ルから低レベルに変化する。このとき、サンプル
ホールド回路１９も取込み状態から保持状態とな
り、図ｄの部分２９で示す一定電圧を新らしい保
持電圧Ｖr1として保持し、以後次の取込み状態と
なる時刻（t3）まで図示のようにこの電圧を保持
する。一方、信号Ｓが低レベルになつたことによ
り、切換装置２３は乗算器２２からの信号KVpを
パルス幅変調器１５へ入力する状態となる。
生器２０の出力信号Ｓは図ｂに示すように高レベ
ルから低レベルに変化する。このとき、サンプル
ホールド回路１９も取込み状態から保持状態とな
り、図ｄの部分２９で示す一定電圧を新らしい保
持電圧Ｖr1として保持し、以後次の取込み状態と
なる時刻（t3）まで図示のようにこの電圧を保持
する。一方、信号Ｓが低レベルになつたことによ
り、切換装置２３は乗算器２２からの信号KVpを
パルス幅変調器１５へ入力する状態となる。
ここで、サンプルホールド回路１９が取入れた
新たな電圧Ｖr1は関数発生器２１へ入力され、関
数発生器２１は第７図ｃに示す特性にしたがつて
この電圧Ｖr1に相当する補正係数信号Ｋを出力す
る。乗算器２２は指令入力信号Ｖpに補正係数信
号Ｋを乗ずることにより、補正された指令入力信
号KVpを発生し、この信号を切換装置２３を介し
てパルス幅変調器１５へ入力する。パルス幅変調
器１５は第８図ａに示すように信号KVpに応じた
パルス幅T3を有するPWM信号Ｖpを出力し、この
信号Ｖpによりトランジスタ１６の導通、非導通
を制御する。この場合の変調度D2はD2＝T3／Ｔp
×100％であり、第８図ａに示すように、変調度
D2であるPWM信号Ｖpは、時刻t3まで継続して出
力される。このようにして、時刻t2から時刻t3ま
での間において、時刻t1から時刻t2間における比
例ソレノイド１３の抵抗値Ｒの変化を補正した変
調度D2のPWM信号Ｖpにより、比例ソレノイド１
３に所期の電流が供給される。
新たな電圧Ｖr1は関数発生器２１へ入力され、関
数発生器２１は第７図ｃに示す特性にしたがつて
この電圧Ｖr1に相当する補正係数信号Ｋを出力す
る。乗算器２２は指令入力信号Ｖpに補正係数信
号Ｋを乗ずることにより、補正された指令入力信
号KVpを発生し、この信号を切換装置２３を介し
てパルス幅変調器１５へ入力する。パルス幅変調
器１５は第８図ａに示すように信号KVpに応じた
パルス幅T3を有するPWM信号Ｖpを出力し、この
信号Ｖpによりトランジスタ１６の導通、非導通
を制御する。この場合の変調度D2はD2＝T3／Ｔp
×100％であり、第８図ａに示すように、変調度
D2であるPWM信号Ｖpは、時刻t3まで継続して出
力される。このようにして、時刻t2から時刻t3ま
での間において、時刻t1から時刻t2間における比
例ソレノイド１３の抵抗値Ｒの変化を補正した変
調度D2のPWM信号Ｖpにより、比例ソレノイド１
３に所期の電流が供給される。
時刻t3になると、時刻t1における場合と同様、
一周期Ｔpの間増幅器１７は電圧Ｖrの取込み状態
に入り、一周期経過後の時刻t4以後は、新たに取
入れた電圧Ｖr1に応じた補正係数信号Ｋにより指
令入力信号Ｖpを補正し、第８図ａに示すように
この補正された信号KVpに応じたパルス幅
（T4）を有する変調度D3のPWM信号Ｖpによりト
ランジスタ１６を駆動して供給電流の制御が行わ
れる。なお、第８図ａのD1は時刻t1以前における
PWM信号Ｖpの変調度を示する。
一周期Ｔpの間増幅器１７は電圧Ｖrの取込み状態
に入り、一周期経過後の時刻t4以後は、新たに取
入れた電圧Ｖr1に応じた補正係数信号Ｋにより指
令入力信号Ｖpを補正し、第８図ａに示すように
この補正された信号KVpに応じたパルス幅
（T4）を有する変調度D3のPWM信号Ｖpによりト
ランジスタ１６を駆動して供給電流の制御が行わ
れる。なお、第８図ａのD1は時刻t1以前における
PWM信号Ｖpの変調度を示する。
以上の説明においては、本実施例のような制御
装置を適用する電磁比例制御弁として電磁比例減
圧弁を例示したが、本実施例はこのような減圧弁
に限らず、例えば出力ポート８側にばねを設けて
スプール５の端面５ｂに反力を与えスプール５内
の小穴５ｃをなくした可変絞り弁や、その他の種
種の制御弁に適用することができる。
装置を適用する電磁比例制御弁として電磁比例減
圧弁を例示したが、本実施例はこのような減圧弁
に限らず、例えば出力ポート８側にばねを設けて
スプール５の端面５ｂに反力を与えスプール５内
の小穴５ｃをなくした可変絞り弁や、その他の種
種の制御弁に適用することができる。
このように、本実施例においては、PWM信号
の一周期の間で比例ソレノイドの抵抗値に応じた
信号を取入れ、この信号に応じた補正係数により
電磁比例制御弁に対する指令入力信号を補正し、
その補正された信号に応じたPWM信号で比例ソ
レノイドへ供給する電流値を制御するようにした
ので、簡単な構成により常に比例ソレノイドに所
期の力を発生させる電流を供給することができ、
したがつて、制御精度を向上せしめることができ
る。
の一周期の間で比例ソレノイドの抵抗値に応じた
信号を取入れ、この信号に応じた補正係数により
電磁比例制御弁に対する指令入力信号を補正し、
その補正された信号に応じたPWM信号で比例ソ
レノイドへ供給する電流値を制御するようにした
ので、簡単な構成により常に比例ソレノイドに所
期の力を発生させる電流を供給することができ、
したがつて、制御精度を向上せしめることができ
る。
なお、以上述べた実施例においては、比例ソレ
ノイドを有する電磁装置として電磁比例制御弁を
例示したが、本発明は電磁比例制御弁に限らず、
比例ソレノイドを有する電磁装置であればすべて
これを適用できるものである。
ノイドを有する電磁装置として電磁比例制御弁を
例示したが、本発明は電磁比例制御弁に限らず、
比例ソレノイドを有する電磁装置であればすべて
これを適用できるものである。
又、サンプルホールド指令信号発生器におい
て、その出力信号が高レベルとなる期間は自動的
手段、手動的手段のいずれによつても設定するこ
とができるとともに、その高レベルの期間は、比
例ソレノイドのインダクタンスが大きくて取入れ
る電圧値の一定値到達時間が長い場合、基本周期
の整数倍に選定することもできる。
て、その出力信号が高レベルとなる期間は自動的
手段、手動的手段のいずれによつても設定するこ
とができるとともに、その高レベルの期間は、比
例ソレノイドのインダクタンスが大きくて取入れ
る電圧値の一定値到達時間が長い場合、基本周期
の整数倍に選定することもできる。
さらに、関数発生器における入力電圧に対応す
る補正係数をメモリ（ROM）に記憶させること
により、本発明の制御装置をマイクロコンピユー
タで構成することもできる。
る補正係数をメモリ（ROM）に記憶させること
により、本発明の制御装置をマイクロコンピユー
タで構成することもできる。
さらに又、比例ソレノイドの電流の導通、非導
通を制御する素子はトランジスタに限ることはな
く、サイリスタ等他の素子を用いることもでき
る。
通を制御する素子はトランジスタに限ることはな
く、サイリスタ等他の素子を用いることもでき
る。
以上述べたように、本発明では、所定の期間毎
に比例ソレノイドの抵抗値に応じた値を入力し、
この値により補正値を求め、この補正値で電磁装
置に対する指令値を補正し、この補正された指令
値により変調されたPWM信号で比例ソレノイド
へ供給する電流値を制御するようにしたので、簡
単な構成で常に比例ソレノイドに対し指令値に応
じた電流を供給することができ、電磁装置に対す
る制御の精度を向上せしめることができる。
に比例ソレノイドの抵抗値に応じた値を入力し、
この値により補正値を求め、この補正値で電磁装
置に対する指令値を補正し、この補正された指令
値により変調されたPWM信号で比例ソレノイド
へ供給する電流値を制御するようにしたので、簡
単な構成で常に比例ソレノイドに対し指令値に応
じた電流を供給することができ、電磁装置に対す
る制御の精度を向上せしめることができる。
第１図は電磁比例減圧弁の系統図、第２図は電
磁比例減圧弁の従来の制御装置のブロツク図、第
３図は電磁比例減圧弁の他の従来の制御装置のブ
ロツク図、第４図は第３図に示すパルス幅変調器
の作動を説明するための波形図、第５図は第３図
に示す比例ソレノイドに流れる電流の波形図、第
６図は本発明の一実施例に係る電磁比例減圧弁の
制御装置のブロツク図、第７図ａ乃至ｃは第６図
に示す関数発生器の内容を説明するための特性
図、第８図ａ乃至ｄは第６図に示す制御装置の動
作を説明するためのタイムチヤートである。 １３……比例ソレノイド、１５……パルス幅変
調器、１６……トランジスタ、１８……抵抗、１
９……サンプルホールド回路、２０……サンプル
ホールド指令信号発生器、２１……関数発生器、
２２……乗算器、２３……切換装置。
磁比例減圧弁の従来の制御装置のブロツク図、第
３図は電磁比例減圧弁の他の従来の制御装置のブ
ロツク図、第４図は第３図に示すパルス幅変調器
の作動を説明するための波形図、第５図は第３図
に示す比例ソレノイドに流れる電流の波形図、第
６図は本発明の一実施例に係る電磁比例減圧弁の
制御装置のブロツク図、第７図ａ乃至ｃは第６図
に示す関数発生器の内容を説明するための特性
図、第８図ａ乃至ｄは第６図に示す制御装置の動
作を説明するためのタイムチヤートである。 １３……比例ソレノイド、１５……パルス幅変
調器、１６……トランジスタ、１８……抵抗、１
９……サンプルホールド回路、２０……サンプル
ホールド指令信号発生器、２１……関数発生器、
２２……乗算器、２３……切換装置。
Claims (1)
- １ 所定の期間毎に電磁装置の比例ソレノイドの
抵抗値に応じた値を入力する手段と、この入力し
た値に基づいて前記抵抗値に応じた補正値を求め
る手段と、前記電磁装置に対する指令値に前記補
正値を乗ずる手段と、この乗ずる手段により得ら
れた新たな指令値に応じて基準パルスのパルス幅
を変調する手段と、前記電磁装置の比例ソレノイ
ドに対して前記変調されたパルス幅に応じた電流
を供給する手段とを備えたことを特徴とする比例
ソレノイドを有する電磁装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6861082A JPS58194308A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | 比例ソレノイドを有する電磁装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6861082A JPS58194308A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | 比例ソレノイドを有する電磁装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58194308A JPS58194308A (ja) | 1983-11-12 |
| JPS626329B2 true JPS626329B2 (ja) | 1987-02-10 |
Family
ID=13378703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6861082A Granted JPS58194308A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | 比例ソレノイドを有する電磁装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58194308A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61188079U (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-22 | ||
| JPS61190076U (ja) * | 1985-05-18 | 1986-11-27 | ||
| JPH02261987A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-24 | Iseki & Co Ltd | 農作業車の油圧制御装置 |
| JP2002246229A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-30 | Max Co Ltd | ソレノイド駆動回路 |
| JP4706671B2 (ja) * | 2007-07-26 | 2011-06-22 | 株式会社デンソー | 電磁弁の制御装置 |
-
1982
- 1982-04-26 JP JP6861082A patent/JPS58194308A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58194308A (ja) | 1983-11-12 |
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