(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドへの通電電流を制御する増幅器を、電源回路とともに、電磁比例弁に取り付けられる第１の電装箱に設置し、第１の電装箱とは別体で第１の電装箱へ離脱自在に載置され、手で把持することができる第２の電装箱を備え、第２の電装箱には、ソレノイドへの通電電流に関するパラメータを書き換え可能に記憶する不揮発性の記憶素子と、このパラメータ書き換えのための設定データを入力するキーを有し、増幅器への制御信号を記憶素子から読み出されたパラメータを基に作り出すとともに、設定データをパラメータとして記憶素子へ書き込み可能とする制御装置を設置し、第１の電装箱と第２の電装箱とにわたって、制御装置から増幅器へ制御信号を伝える信号線と、電源回路から制御装置へ給電する給電線を設けたことを特徴とする電磁比例弁駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソレノイドへの通電電流に応じて流量あるいは圧力を制御する電磁比例弁のための電磁比例弁駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電磁比例弁駆動装置として本出願人の出願に係る特開平５−１４９４６６号に記載のものがある。このものは、複数段のソレノイドへの通電電流と、通電電流が漸減、漸増的変化を経て各段の通電電流に移行するようこれら漸減、漸増的変化の度合いとをそれぞれ定める各パラメータを書き換え可能に記憶する記憶素子を備えた制御装置により、外部からの切換信号に応じてこれらパラメータから、ソレノイドへの通電電流を制御する増幅器への制御信号を作り出し、これによって、漸減、漸増的変化を経て複数段に変化する電流をソレノイドに通電可能としている。
【０００３】
そしてこのものでは、パラメータの書き換えの際には、弁に取り付けられた増幅器や制御装置を設置する電装箱に、キーを有した別の電装箱を信号線で接続してキーの操作により書き換えのための設定データを入力できるようになっており、信号線によって弁の直接の設置個所から隔てた所でのキーによる入力操作を可能として、例えば弁が狭い場所に設置されても、そこから隔てた場所でキーを操作することで入力を楽に行うことができるようにされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのものでは、設定データを入力する都度、信号線を接続しなくてはならず、取り扱いが煩雑となる問題点がある。本発明は、このような問題点を解消しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明では、ソレノイドへの通電電流を制御する増幅器を、電源回路とともに、電磁比例弁に取り付けられる第１の電装箱に設置し、第１の電装箱とは別体で第１の電装箱へ離脱自在に載置され、手で把持することができる第２の電装箱を備え、第２の電装箱には、ソレノイドへの通電電流に関するパラメータを書き換え可能に記憶する不揮発性の記憶素子と、このパラメータ書き換えのための設定データを入力するキーを有し、増幅器への制御信号を記憶素子から読み出されたパラメータを基に作り出すとともに、設定データをパラメータとして記憶素子へ書き込み可能とする制御装置を設置し、第１の電装箱と第２の電装箱とにわたって、制御装置から増幅器へ制御信号を伝える信号線と、電源回路から制御装置へ給電する給電線を設けるようにした。
【０００６】
このような構成によると、第２の電装箱における制御装置が、給電線と信号線で第１の電装箱における増幅器及び電源回路と接続され、この制御装置の備えたキーにより設定データの入力を行うので、キー入力を行う際に、別途、両電装箱間で従来例のようなケーブル接続操作を行う必要はない。
【０００７】
【実施例】
以下、電磁比例弁を電流制御式方向流量制御弁とした本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１はこの弁１のシンボルを示し、ソレノイドＡの通電による駆動で、供給ポート２と出力ポート３間をその通電電流に応じた開度で絞り流通させ、またソレノイドＢの通電による駆動で供給ポート２と出力ポート４間をその通電電流に応じた開度で絞り流通させて通電電流に応じた出力ポート３、４への制御流量を得るようにした周知の構成から成っており、５は戻りポートである。
【０００８】
図４の如く、この弁１には第１の電装箱６が取り付けられ、この電装箱６には、図２に示す、増幅器７と電源回路８を有したソレノイド駆動装置９が収容設置されている。１０は第２の電装箱１１に収容設置された制御装置である。この電装箱１１は、電装箱６に載置され、留め金１２により保持されている。この留め金１２はばね鋼による線材を屈曲して形成され、その両端が電装箱６の係合穴６Ａに係合して電装箱１１を電装箱６上に保持するようになっており、留め金１２を、その両端を係合穴６Ａから抜き出して外すことで、電装箱１１は電装箱６から離脱できる。
【０００９】
１３は給電線で、ソレノイドＡ、Ｂへ電力供給するよう増幅器７に接続するとともに、電源回路８に接続され、電源回路８からは、増幅器７自体の作動のための、また、制御装置１０の作動のためのそれぞれ所定電圧に制御された電力が増幅器７と制御装置１０に給電線１４、１５により供給される。そして、増幅器７は、指令信号として信号線１６により入力される制御装置１０のＤＡ変換器１７の出力信号に応じた出力電流をソレノイドＡまたはＢに通電できるもので、１８は電装箱６を経て制御装置１０に接続した切換信号線である。切換信号線１８は、図３に示すＡ１からＢ２の４ビットの並列信号である外部からの切換信号を伝達し、増幅器７はこの内のＡ１とＢ１の信号をソレノイドＡ、Ｂの通電切換のために分岐線１８Ａを介して導いている。そして、詳細に図示しないが、増幅器７には、ソレノイドＡ、Ｂの一方を選択して通電駆動するための切換機構が内蔵されており、信号Ａ１が立ち上がれば次に信号Ｂ１が立ち上がるまでの間、ソレノイドＡに増幅器７の出力電流を通電可能とし、信号Ｂ１が立ち上がれば次に信号Ａ１が立ち上がるまでの間、ソレノイドＢに増幅器７の出力電流を通電可能とするよう、前記Ａ１、Ｂ１に応じてこの切換機構が作動するようになっている。
【００１０】
１９はワンチップマイコンで形成される制御部で、ＣＵＰ、ＲＡＭとＲＯＭからなるメモリ、入出力部、これらを接続するバスライン等を共通の基板に配設して備えている。この制御部１９には、ＥＥＰＲＯＭ２０、キー機構２１、表示機構２２と、前記ＤＡ変換器１７が接続されている（なお、制御部にＤＡ変換器が元々内蔵されているときには、これを用いてよいことは勿論である）。ここでＥＥＰＲＯＭ２０は、周知のように、電気的な処置で記憶内容を書き換え自在とした、不揮発性の記憶素子である。そして、ＥＥＰＲＯＭ２０には、増幅器７への指令信号を得るための、すなわち、ソレノイドＡ、Ｂへの通電電流を得るためのパラメータが予め書き込まれている。
【００１１】
本実施例で実現しようとする、弁１のソレノイドＡ、Ｂへの通電電流の様子を切換信号線１７での信号とともに示している図３を参照してパラメータについて説明する。信号線１７には、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の４ビットの信号が、図示しないシーケンサ等から並列状に送られるようになっており、弁１の作動が開始されると、信号Ａ１が立ち上がり、次いでＡ２が立ち上がり、さらにその後、Ａ１が立ち下がるとともにＡ２が立ち下がる。そしてその後、信号Ｂ１が立ち上がり、次いでＢ２が立ち上がり、さらにその後、Ｂ１が立ち下がるとともにＢ２が立ち下がる。以下このような作動が繰り返される。
【００１２】
そして、ソレノイドＡへの通電電流は、信号Ａ１の立ち上がりとともに、零から時間経過に対し一定の増加量となる傾斜Ｇ１で、すなわち、時間変化に対する電流変化を一定値Ｇ１とした状態でＩ１に達するまで増加する。そして、信号Ａ２の立ち上がりまでこの電流はＩ１に保たれ、信号Ａ２の立ち上がりに応じ、時間経過に対し一定の減少量となる傾斜Ｇ２でＩ２に達するまで減少して信号Ａ１の立ち下がりまでＩ２に保たれた後、信号Ａ１の立ち下がりに応じ、零に達するまで時間経過に対し一定の減少量となる傾斜Ｇ３で減少する。
【００１３】
さらに、ソレノイドＢへの通電電流は、信号Ｂ１の立ち上がりとともに、零から時間経過に対し一定の増加量となる傾斜ｇ１で、ｉ１に達するまで増加する。そして、信号Ｂ２の立ち上がりまでこの電流はｉ１に保たれ、信号Ｂ２の立ち上がりに応じ、時間変化に対し一定の増加量となる傾斜ｇ２でｉ２に達するまで減少して信号Ｂ１の立ち下がりまでｉ２に保たれた後、信号Ｂ１の立ち下がりに応じ、時間変化に対し一定の減少量となる、前記同様の一定の傾斜ｇ３で、零に達するまで減少する。
【００１４】
このような、ソレノイドＡの通電電流におけるＩ１、Ｉ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３と、ソレノイドＢの通電電流におけるｉ１、ｉ２、ｇ１、ｇ２、ｇ３をそれぞれ得るためのこれら各値にそれぞれ相当する値を、Ｉ１、Ｉ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、ｉ１、ｉ２、ｇ１、ｇ２、ｇ３にそれぞれ対応させたパラメータＦ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、ｆ１、ｆ２、ｔ１、ｔ２、ｔ３として定め、これら１０個のパラメータがＥＥＰＲＯＭ２０に予め書き込まれるのである。
【００１５】
２３は表示機構２２が備えた液晶による表示窓、２４、２５、２６はそれぞれキー機構２１が備えたパラメータキー、ＵＰキー、ＤＷＮキーで、これらは、電装箱１１の上面に、開閉自在で透明な保護カバー２７に覆われるように設置されている。なお、パラメータキー２４は書き換え対象のパラメータを選択するとき押されるキー、ＵＰキー２５は、この選択したパラメータのための設定データを大きくするとき押されるキー、ＤＷＮキー２６はこれを小さくするとき押されるキーであり、これらは、押すことによりＯＮのまた、押さないことによりＯＦＦの信号を制御部１９へ出力する。
【００１６】
なお、給電線１３と切換信号線１８は共通のシース２８に覆われて外から電装箱６へ導かれ、また、給電線１５と信号線１６、及び電装箱６から１１へ延びる切換信号線１８は共通のシース２９に覆われて配線されている。
【００１７】
図７は制御部１９による処理の要部を概略的に示す。手順３０はキー操作によりパラメータ書き換えのための設定データの入力を可能とするか否かを、設定フラグの有無により選択する。すなわち、設定フラグがセットされていると、前記入力を可能とする経路３１へ分岐し、設定フラグがセットされていないと、前記入力を受け付けない、通常の作動を行う経路３２に分岐する。この設定フラグは、手順３３で、パラメータキー２４が所定時間（この実施例では５秒）以上ＯＮされたことが検出されて移行する手順３４でセットされない限りセットされないので、通常の作動では、手順３０から手順３３、３５、３６、３７を経ることが反復される。
【００１８】
この通常の作動においてパラメータキー２４が所定時間以上ＯＮされたことが手順３３で検出されると、手順３４で設定フラグがセットされて、手順３０から経路３１へ分岐する。そして、設定フラグが、手順３８で全キーが所定時間（５秒）以上ＯＦＦであることが検出されて移行する手順３９でクリアされない限り、手順３０、３８、４０、３６、３７を経ることが反復され、手順４０でキー入力操作によりパラメータ書き換えのための設定データをつくることができ、また、全キーが所定時間以上ＯＦＦであることが検出されれば、設定フラグが手順３９でクリアされる結果、再び前記通常の作動に復帰する。
【００１９】
手順３６では、制御装置１０の作動開始に伴って、ＥＥＰＲＯＭ２０から読み出されてＲＡＭ中の所定位置にセットされた各パラメータと、切換信号線１８からの信号とにより、図３の如き通電電流を得るための制御信号をつくり出す。すなわち、図３を参照して、作動開始後、制御部１９は、Ａ１の信号が立ち上がるまでは、ＤＡ変換器１７へ零を出力したままであるが、Ａ１が立ち上がると、手順３６を通過する毎に一定の増加率Ｔ１で増加する信号をＤＡ変換器１７へ出力する。これがパラメータＦ１値に達すると、ＤＡ変換器１７へこのＦ１の信号を出力したままとなり、次いで、Ａ２の信号が立ち上がると、手順３６を通過する毎に一定の減少率Ｔ２で減少する信号をＤＡ変換器１７へ出力し、これがパラメータ値Ｆ２に達すると、Ａ１の信号が立ち下がるまで、Ｆ２の信号をＤＡ変換器へ出力したままとなる。そして、Ａ１の信号が立ち下がると、手順３６を通過する毎に一定の減少率Ｔ３で減少する信号をＤＡ変換器１７へ出力し、これが零に達すると、ＤＡ変換器１７へは、零を出力したままとなる。
【００２０】
また、信号Ｂ１、Ｂ２の信号の立ち上がり、Ｂ１の立ち下がりに応じ、前記説明で、Ｆ１をｆ１に、Ｔ１をｔ１に、Ｔ２をｔ２に、Ｆ２をｆ２に、Ｔ３をｔ３に言い換える、前記説明と同様な作動が行われる。そして、ＤＡ変換器１７は、入力される制御部１９からの信号をこれに応じたアナログ信号に変換して信号線１６より増幅器７へ出力するので、図３の如き電流がソレノイドＡ、Ｂへの通電されるのである。
【００２１】
図９で手順４０の様子をより詳細に示す。手順４１でパラメータキー２４のオンが検出されたとき、経路４２の手順４３に移行し、書き換えするパラメータが選択される。パラメータはＦ１、Ｆ２、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、ｆ１、ｆ２、ｔ１、ｔ２、ｔ３  の順に、また、最後のｔ３の次は最初のＦ１が選択されるよう、循環的に選択されるようになっている。すなわち、経路４２を反復経由する毎に選択されるパラメータは前記の順序でシフトし、手順４１でパラメータキー２４のＯＦＦを検出し処理の流れが経路４４へ切り換えられる前に選択されていたパラメータが書き換え対象のパラメータとして選択され、経路４４を経由しての処理を受ける。
【００２２】
手順４１でパラメータキー２４のオンが検出されないとき、経路４４へ分岐し、手順４５へ移行する。手順４５では、この選択パラメータの値をＲＡＭ中のパラメータ毎に定まった位置に、設定データとしてセットしたか否かを検出し、セットしていない場合は、手順４６でセットするとともに、次いで手順４７で書き込みフラグをセットして手順４８に移行する。また、手順４５で、既にセット済みの場合は直接手順４８に移行する。手順４８で、ＵＰキー２５のオンが検出された場合には、手順４９で前記設定データの値が所定値増加され、また、手順４８で、ＵＰキー２５のオンが検出されず手順５０でＤＷＮキー２６のオンが検出された場合には、手順５１で設定データの値が所定値減少される。これにより、設定データに対し、ＵＰキー２５を押し続けて手順４９を反復経由させ、あるいは、ＤＷＮキー２６を押し続けて手順５１を反復経由させることで、その値を極大あるいは極小まで適宜増加、減少できる。
【００２３】
このように、パラメータキー２４による選択操作と、その後のＵＰキー２５あるいはＤＷＮキー２６による増減操作を反復することにより、全てのパラメータに至るまで、必要に応じた適宜数のパラメータについての設定データを得ることができる。
【００２４】
このようにして得られる設定データのＥＥＰＲＯＭ２０への書き込みは、手順３５で行われる。これを、手順３５を詳細に示す図８で説明すると、手順５２でソレノイドＡ、Ｂへ通電しない、ＤＡ変換器１７への出力が零である休止期間が検出され、さらに手順５３で、書き込みフラグのセットが検出された場合のみ、手順５４で、前述のように得られた設定データがこれに対応したパラメータとして、ＥＥＰＲＯＭ２０へ書き込まれ、次いで、手順５５で書き込みフラグがクリアされる。そして、休止期間でなく、あるいは、書き込みフラグがセットされていない、すなわち、設定データを入力するためのキー操作が行われていない場合は、このような処理は行われない。
【００２５】
なお、手順３７においては、経路３２を経由する通常の作動の場合には、ＤＡ変換器１７への出力値が表示され、また、経路３１を経由するキー入力を行う場合には、パラメータキー２４の操作がおこなわれる際には選択されたパラメータの種類が、そしてＵＰキー２５、ＤＷＮキー２６の操作が行われる際には、選択されたパラメータの種類とこれらキー２５、２６操作で増減される設定データ値が表示されるようになっている。
【００２６】
次にこの実施例の作動を説明する。制御装置１０が通電により作動を始めると、切換信号線１８からの信号に応じ、図３のようにソレノイドＡ、Ｂへ電流が供給される。これにより、弁１に接続される図示しない複動形のアクチュエータはこの電流に応じた供給流量を受けて、停止状態から、Ａ１信号の立ち上がりに応じ前進を始め、Ｇ１に応じて増速してＩ１に応じた定速状態となり、ついで、Ａ２信号立ち上がりによりＧ２に応じてより低速のＩ２に応じた定速状態となったのち、Ａ１信号の立ち下がりにより停止するまでＧ３に応じ減速する。そして、Ｂ１信号の立ち上がりに応じ後退を始め、ｇ１に応じて増速してｉ１に応じた定速状態となり、ついで、Ｂ２信号立ち上がりによりｇ２に応じてより低速のｉ２に応じた定速状態となったのち、Ｂ１信号の立ち下がりにより停止するまでｇ３に応じ減速する。
【００２７】
そして、パラメータを書き換える場合には、留め金１２を外し、電装箱１１を把持して、保護カバー２７を図６のように開き、キー２４、２５、２６の操作を行うのである。このとき、電装箱１１はシース２９の長さ分、弁１とは隔てることができるので、弁１が手の届きづらい奥まった所に配置される場合でも、楽に操作できる。そして、キー２４、２５、２６による設定データの入力を終えれば再び保護カバー２７を閉じ、再び電装箱１１を、電装箱６に載置し留め金１２で止めておくのである。このとき、電装箱６と１１間は、給電線１５、信号線１６、切換信号線１８が配線されたままなので、従来例のように、キー入力を行うため新たにケーブルを接続する必要はなく、また、この接続を、キー入力終了に伴い外す必要もなくて、取り扱いが簡単になる。
【００２８】
前記キー２４、２５、２６の操作においては、パラメータキー２４を所定時間以上ＯＮすることで、キー入力を可能とするモードに切り換わり、また、全キーを所定時間以上ＯＦＦとすることで再びキー入力を受け付けない通常の作動モードに切り換わるので、操作が簡単であり、キー２４、２５、２６により入力された設定データは、弁１の休止状態でＥＥＰＲＯＭ２０へ書き込まれてパラメータの書き換えが行われ、作動装置１０の次回の通電による作動からはこの新たなパラメータによる弁作動が行われる。
【００２９】
そして、本実施例では、制御装置１０を電装箱６に設置しないので、この電装箱６を小形状にすることができ、一方、電装箱１１は、手で把持することから把持しやすいよう、ある程度の幅や厚み等が必要であるので、制御装置１０をこの電装箱１１に設置しても、これにより格別な電装箱１１の大形状化をまねくことが抑えられ、このため、例えば制御装置１０の制御部１９やＤＡ変換器１７を増幅器７や電源回路８とともに電装箱６に設置する場合に比較すると、電装箱６に電装箱１１を載置した状態での弁の全体形状を小さくすることができる。
【００３０】
なお、流量制御に限らず、圧力制御を行う場合にも適用できることは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
このように本発明によると、第１、第２の電装箱間には、信号線、給電線が配線されていて、キーによる入力操作のために別途ケーブル接続したり、この接続を入力操作を終えた際に外す必要はなく、取り扱いが簡単になる。そして、第１の電装箱は、制御装置を設置しないので小形状となり、また、第２の電装箱は、手で把持する関係上、把持しやすいようある程度の幅や厚さが必要であるので、制御装置をこの第２の電装箱に設置しても、これによる格別な大形状化が抑えられて、第１の電装箱に第２の電装箱を載置した状態での弁の全体形状を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のシンボル図。
【図２】本発明の一実施例のブロック図。
【図３】本発明の一実施例の作動を説明する説明図。
【図４】本発明の一実施例の正面図。
【図５】第２の電装箱を第１の電装箱から離脱させた状態を示した平面図。
【図６】保護カバーを開いた状態の第２の電装箱の正面図。
【図７】制御部による処理の要部を示す流れ図。
【図８】図７の一部を詳細に示す流れ図。
【図９】図７の一部を詳細に示す流れ図。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ  ソレノイド
６      第１の電装箱
７      増幅器
８      電源回路
１１    第２の電装箱
１０    制御装置
１５    給電線
１６    信号線
【図１】
0004018180.tif 000002
【図２】
0004018180.tif 000003
【図３】
0004018180.tif 000004
【図４】
0004018180.tif 000005
【図５】
0004018180.tif 000006
【図６】
0004018180.tif 000007
【図７】
0004018180.tif 000008
【図８】
0004018180.tif 000009
【図９】
0004018180.tif 000010