(57)【要約】【課題】制御条件の変化や違いにも常に目標通りの制御量および目標通りの精度を確保できる。【解決手段】比例弁の電磁コイル５に流す目標電流にディザ波形発生部６で発生するディザ波形を重畳させるディザリング手段に、目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）を検出し、ディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）が一致するまで正期間または負期間のディザ波形の振幅を高めるディザ条件処理部７を設け、目標通りの制御量を得る。  前記目標電流と実電流との偏差を前回ディザ量として一時記憶し、このディザ量に今回ディザ量が一致するようディザ波形の振幅を増減させ、正負期間で同じディザ量にして目標電流の平均値をそのまま保持して目標通りの精度を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁の電磁コイルに流す電流を目標電流とし、該電磁コイルの実電流を検出電流として自動制御する電流制御系に、前記目標電流にディザ波形を重畳させるディザリング手段を備えた電磁弁の電流制御装置において、
前記ディザリング手段は、前記目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）を検出し、ディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）が一致するまで正期間または負期間のディザ波形の振幅を高めるディザ条件処理部を備えたことを特徴とする電磁弁の電流制御装置。
【請求項２】
電磁弁の電磁コイルに流す電流を目標電流とし、該電磁コイルの実電流を検出電流として自動制御する電流制御系に、前記目標電流にディザ波形を重畳させるディザリング手段を備えた電磁弁の電流制御装置において、
前記ディザリング手段は、
前記目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正または負の半周期での振幅を前回ディザ量として一時記憶する前回ディザ量記憶部と、
前記前回ディザ量記憶部に記憶された前回ディザ量に今回ディザ量が一致するようディザ波形の振幅を増減させ、正負期間でのディザ量を一致させるディザ条件処理部と、
を備えたことを特徴とする電磁弁の電流制御装置。
【請求項３】
電磁弁の電磁コイルに流す電流を目標電流とし、該電磁コイルの実電流を検出電流として自動制御する電流制御系に、前記目標電流にディザ波形を重畳させるディザリング手段を備えた電磁弁の電流制御装置において、
前記ディザリング手段は、
前記目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）を検出し、ディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）が一致するまで正期間または負期間のディザ波形の振幅を高める第１のディザ条件処理部と、
前記目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正または負の半周期での振幅を前回ディザ量として一時記憶する前回ディザ量記憶部と、
前記前回ディザ量記憶部に記憶された前回ディザ量に今回ディザ量が一致するようディザ波形の振幅を増減させ、正負期間でのディザ量を一致させる第２のディザ条件処理部と、
前記第１のディザ条件処理部からのディザ波形と、前記第２のディザ条件処理部からのディザ波形とを切り換えて前記目標電流に加算する切換スイッチと、
を備えたことを特徴とする電磁弁の電流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁の電流制御装置に係り、特に目標電流にディザ波形を重畳させるディザリング手段を備えた電磁コイルの電流制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフト、クレーン等の荷役機械は、荷役を行う際に荷役シリンダへの油供給量を比例弁の開度で制御し、この比例弁の開度制御には操作レバーの操作量を指令値として電流制御する比例弁コントローラを装備している。
【０００３】
図６は比例弁の電流制御装置を示す。荷役操作レバー１の操作量に応じて、操作量−電流変換器２には比例弁電磁コイル５に流す目標電流を求め、この目標電流と比例弁電磁コイル５の電流検出値との偏差を電流制御アンプ３で比例積分（ＰＩ）演算し、この演算結果を変調率制御信号とするＰＭＷ制御部４には変調率を制御したＰＷＭ波形の交流電圧を発生し、この交流電圧を比例弁電磁コイル５に印加し、電磁コイル５に流れる電流によって弁開度を増減する。
【０００４】
上記のような電磁弁の開度制御で荷役機械を操作する制御装置において、荷役機械の制御誤差またはディジタル制御系の量子化誤差を低減する手法として、ディザと呼ばれる微小振動波形を制御信号に重畳させるディザリング手段を設ける手法がある。図６では変換器２の電流出力信号にディザ波形発生部６で発生するディザ波形（２０〜２００Ｈｚ程度の正弦波）を重畳させることで、比例弁の開度を振動させ、制御の応答性を高めると共に、制御電圧の変動や電磁コイルの抵抗変化などの外乱にも制御精度の低下を無くす。
【０００５】
ディザ法を採用した従来装置として、特許文献１ではフォークリフトの荷役シリンダへの油供給量をディジタル演算で制御している。また、特許文献２や特許文献３では指令電流の大小に応じてディザ波形の振幅を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８７９２１２
【特許文献２】特開平１０−９５２１５号公報
【特許文献３】特開平４−１０２７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ディザ波形を重畳させた電流指令（電流制御信号）は、電流指令を中心として正負の振幅、波形を同量にするのが、比例弁の開度制御の応答性および精度を得るのに効果的となる。
【０００８】
しかし、図７にディザ波形を重畳させた実電流波形の例を示すように、重畳させるディザ波形は正負期間で同じ正弦波（負期間では破線部分）とするが、実際の制御電流波形は負期間で振幅が低下した歪み波形（負期間の実線部分）になる。このように、ディザ波形の振幅が正負期間で違う制御電流波形は、制御系がある制御条件にあるとき、例えば目標電流Ｉ1が低い場合や電磁弁の電磁コイルのインダクタンス成分によってコイル電流に大きな遅れがある場合に起きる。
【０００９】
図７に示すような正負期間で振幅が異なる制御電流波形は、負期間では目標とするディザ量が確保できなくなり、目標通りの制御量が得られない。また、目標電流の平均値はＩ1からＩ2に高くなり、目標通りの精度が得られなくなる。
【００１０】
本発明の目的は、制御条件の変化や違いにも常に目標通りの制御量および目標通りの精度を確保できる電磁弁の電流制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記の課題を解決するため、ディザ量が正負期間で異なる場合にディザ波形を加工処理して正負期間で一致させるディザリング手段を設けたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１２】
（１）電磁弁の電磁コイルに流す電流を目標電流とし、該電磁コイルの実電流を検出電流として自動制御する電流制御系に、前記目標電流にディザ波形を重畳させるディザリング手段を備えた電磁弁の電流制御装置において、
前記ディザリング手段は、前記目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）を検出し、ディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）が一致するまで正期間または負期間のディザ波形の振幅を高めるディザ条件処理部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
（２）電磁弁の電磁コイルに流す電流を目標電流とし、該電磁コイルの実電流を検出電流として自動制御する電流制御系に、前記目標電流にディザ波形を重畳させるディザリング手段を備えた電磁弁の電流制御装置において、
前記ディザリング手段は、
前記目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正または負の半周期での振幅を前回ディザ量として一時記憶する前回ディザ量記憶部と、
前記前回ディザ量記憶部に記憶された前回ディザ量に今回ディザ量が一致するようディザ波形の振幅を増減させ、正負期間でのディザ量を一致させるディザ条件処理部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
（３）電磁弁の電磁コイルに流す電流を目標電流とし、該電磁コイルの実電流を検出電流として自動制御する電流制御系に、前記目標電流にディザ波形を重畳させるディザリング手段を備えた電磁弁の電流制御装置において、
前記ディザリング手段は、
前記目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）を検出し、ディザ波形の正負期間におけるディザ量（振幅）が一致するまで正期間または負期間のディザ波形の振幅を高める第１のディザ条件処理部と、
前記目標電流と実電流との偏差からディザ波形の正または負の半周期での振幅を前回ディザ量として一時記憶する前回ディザ量記憶部と、
前記前回ディザ量記憶部に記憶された前回ディザ量に今回ディザ量が一致するようディザ波形の振幅を増減させ、正負期間でのディザ量を一致させる第２のディザ条件処理部と、
前記第１のディザ条件処理部からのディザ波形と、前記第２のディザ条件処理部からのディザ波形とを切り換えて前記目標電流に加算する切換スイッチと、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によれば、ディザ量が正負期間で異なる場合にディザ波形を加工処理して正負期間で一致させるディザリング手段を設けたため、制御条件の変化や違いにも常に目標通りの制御量および目標通りの精度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１を示す比例弁の電流制御装置。
【図２】ディザ波形の処理例。
【図３】本発明の実施形態２を示す比例弁の電流制御装置。
【図４】ディザ波形の処理例。
【図５】本発明の実施形態３を示す比例弁の電流制御装置。
【図６】従来の比例弁の電流制御装置。
【図７】ディザ波形を重畳させた実電流波形の例。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態を示す比例弁の電流制御装置である。同図が図６と異なる部分は、ディザ条件処理部７をディザリング手段に追加した点にある。
【００１８】
ディザ条件処理部７は、操作量−電流変換器２で求める目標電流と比例弁電磁コイル５の実電流との偏差からディザ量（振幅）を検出し、ディザ波形発生部６で発生するディザ波形を加工して目標電流に重畳させる。ディザ条件処理部７によるディザ波形の加工は、ディザ波形発生部６が発生するディザ波形の１周期分を記憶し、目標電流と実電流との偏差（ディザ量）が一致するまでディザ波形の振幅を高めていく。
【００１９】
図２はディザ条件処理部７によるディザ波形の処理例を示す。ディザ波形は正負の振幅をＰ1、Ｐ2とすると、正の期間では目標電流と実電流との偏差（ディザ量）がディザ波形の振幅と一致するため、時刻ｔ1で振幅Ｐ1に達する半波の正弦波を電流目標に加算する。負の期間ではディザ波形の加算初期には目標電流と実電流との偏差（ディザ量）がディザ波形の振幅に達しないため、ディザ波形の振幅を高めて行き、これを目標電流に重畳し続け、目標電流と実電流との偏差（ディザ量）が一致した時刻ｔ2で振幅Ｐ2からディザ波形を元の正弦波に戻す。
【００２０】
なお、図２では負期間のディザ量を高める場合を示すが、正期間のディザ量を高める制御条件とすることもある。
【００２１】
本実施形態によれば、ディザ条件処理部７ではディザ波形の正負期間で振幅が一致するまでディザ波形の振幅を高めることにより、正負期間で目標とする同じディザ量を確保し、目標通りの制御量を得ることができる。
【００２２】
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態を示す比例弁の電流制御装置である。同図が図１と異なる部分は、ディザ条件処理部７に代えたディザ条件処理部８とし、前回ディザ量記憶部９を追加した点にある。
【００２３】
前回ディザ量記憶部９は、操作量−電流変換器２で求める目標電流と比例弁電磁コイル５の実電流との偏差（正または負の半周期での振幅）を前回ディザ量として一時記憶する。ディザ条件処理部８は、前回ディザ量記憶部９に記憶された前回ディザ量に今回ディザ量が一致するようディザ波形の振幅を増減させ、正負期間でのディザ量を一致させる。
【００２４】
図４は前回ディザ量記憶部９とディザ条件処理部８によるディザ波形の処理例を示す。同図はディザ波形が負期間から始まる場合を示し、負期間の時刻ｔ1でディザ量の振幅Ｐ1であった場合、この振幅Ｐ1を前回ディザ量記憶部９で記憶しておき、ディザ条件処理部８では次の正期間でのディザ波形を振幅Ｐ1と同じ振幅Ｐ2に制限する。これにより、正負期間で同じディザ量にした制御ができる。
【００２５】
なお、図４では振幅を前回ディザ量に制限する場合を示すが、ディザ波形が正期間から始まる場合で、正期間の振幅に比べて負期間の振幅が小さい場合はディザ条件処理部８では次の負期間でのディザ波形の振幅を正期間の振幅に一致するよう増大させる。
【００２６】
本実施形態によれば、正負期間で同じディザ量にした制御ができ、目標電流の平均値はＩ1のまま保持され、目標通りの精度が得られる。
【００２７】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態を示す比例弁の電流制御装置である。同図が図３と異なる部分は、図１でのディザ条件処理部７を追加し、この出力とディザ条件処理部８の出力を切換スイッチ１０で切り換えて出力する点にある。
【００２８】
ディザ条件処理部７は図１のそれと同じ処理を行い、ディザ条件処理部８は図３のそれと同じ処理を行い、これらの処理を切換スイッチ１０で切り換える。この切換えは、実施形態１と同じに負期間でも目標とするディザ量を確保し、目標通りの制御量を得ることを優先させる場合と、実施形態２と同じに正負期間で同じディザ量にした制御ができ、目標電流の平均値をそのまま保持して、目標通りの精度を得ることを優先させる場合とする。
【符号の説明】
【００２９】
１  荷役操作レバー
２  操作量−電流変換器
３  電流制御アンプ
４  ＰＭＷ制御部
５  比例弁電磁コイル
６  ディザ波形発生部
７  ディザ条件処理部
８  ディザ条件処理部
９  前回ディザ量記憶部
１０  切換スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010193610.tif 000007
【図６】
2010193610.tif 000008
【図７】
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