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公開番号2024010427
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-24
出願番号2022111757
出願日2022-07-12
発明の名称比例弁制御装置、及び比例弁制御方法
出願人CKD株式会社
代理人個人,個人
主分類F16K 31/06 20060101AFI20240117BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】容易に流量を調整できる比例弁制御装置、及び比例弁制御方法を提供する。
【解決手段】比例弁1は、弁部とソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型である。設定値取得部94は、出力ポートから出す流体の設定値Q’を取得する。圧力情報入力部96は、圧力センサ74から圧力情報Spを入力する。温度情報入力部97は、出力ポートの流体の温度を検出する温度センサ86から温度情報Stを入力する。制御部95は、流体の流量の設定値Q’に応じた制御信号Iを設定するとき、圧力情報Sp及び温度情報Stを用いて制御信号Iを求める。制御部95は、その制御信号Iを電流制御回路77に出力してソレノイドを制御することにより、弁部の弁開度を調整する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
ソレノイドの吸引力と前記ソレノイドに取付けられた弾性部の弾性力とにより弁部の弁開度が設定されるとともに、前記弁部と前記ソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型の比例弁を制御するための比例弁制御装置であって、
出力ポートから出す流体の設定値を取得する設定値取得部と、
前記設定値に応じた制御信号を電流制御回路に出力して前記ソレノイドを制御することにより、前記弁部の前記弁開度を調整する制御部と、
給気ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第１圧力センサと、前記出力ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第２圧力センサと、の少なくとも一方から圧力情報を入力する圧力情報入力部と、
前記給気ポートの前記流体の温度を検出する温度センサから温度情報を入力する温度情報入力部と、を備え、
前記制御部は、前記流体の流量の前記設定値に応じた前記制御信号を設定するとき、前記圧力情報及び前記温度情報を用いて前記制御信号を求める、比例弁制御装置。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記圧力情報及び前記温度情報を取り込んで前記制御信号を求める処理を、繰り返し実行する
請求項１に記載の比例弁制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記弁部の有効断面積と前記設定値との関係を表す流量計算式に前記設定値と前記圧力情報と前記温度情報とを代入することにより、前記設定値に応じた前記有効断面積を求め、前記弁開度を調整するための補正係数と前記有効断面積とを用いて前記制御信号を求める
請求項１に記載の比例弁制御装置。
【請求項４】
前記比例弁において検出された検出情報を前記比例弁の外部に出力するための出力線を備える
請求項１に記載の比例弁制御装置。
【請求項５】
前記検出情報は、前記圧力情報と、前記流体の流量を検出する流量センサの流量情報と、の少なくとも一方である
請求項４に記載の比例弁制御装置。
【請求項６】
前記制御部の動作モードを、前記圧力情報及び前記温度情報に基づき前記流体の流量を制御する第１モードと、前記圧力情報に基づき前記流体の圧力を制御する第２モードと、の一方に切り替えるモード切替部を備える
請求項１に記載の比例弁制御装置。
【請求項７】
ソレノイドの吸引力と前記ソレノイドに取付けられた弾性部の弾性力とにより弁部の弁開度が設定されるとともに、前記弁部と前記ソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型の比例弁を制御するための比例弁制御方法であって、
出力ポートから出す流体の設定値を取得することと、
給気ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第１圧力センサと、前記出力ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第２圧力センサと、の少なくとも一方から圧力情報を入力することと、
前記給気ポートの前記流体の温度を検出する温度センサから温度情報を入力することと、
前記流体の流量の前記設定値に応じた制御信号を電流制御回路に出力して前記ソレノイドを制御することにより、前記弁部の前記弁開度を調整するときに、前記圧力情報及び前記温度情報を用いて前記制御信号を求めることとを、
前記比例弁を制御する比例弁制御装置に実行させる比例弁制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、比例弁制御装置、及び比例弁制御方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されるように、出力される流体の流量を検出する流量センサを備えた電磁比例弁が周知である。この電磁比例弁の場合、出力される流体の流量を流量センサによって監視する。そして、出力される流量が設定の値からずれた場合、流量が設定の値となるように、電磁比例弁への印加電流を増減させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－６０６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、使用する流量の圧力は様々であるため、流量センサを用いたフィードバック回路を構成しなければ、所望の流量を得ることができない。このため、装置設定の工数や調整に多くの手間を要してしまう課題があった。
【０００５】
本発明の目的は、容易に流量を調整できる比例弁制御装置、及び比例弁制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決する比例弁制御装置は、ソレノイドの吸引力と前記ソレノイドに取付けられた弾性部の弾性力とにより弁部の弁開度が設定されるとともに、前記弁部と前記ソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型の比例弁を制御するための装置であって、出力ポートから出す流体の設定値を取得する設定値取得部と、前記設定値に応じた制御信号を電流制御回路に出力して前記ソレノイドを制御することにより、前記弁部の前記弁開度を調整する制御部と、給気ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第１圧力センサと、前記出力ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第２圧力センサと、の少なくとも一方から圧力情報を入力する圧力情報入力部と、前記給気ポートの前記流体の温度を検出する温度センサから温度情報を入力する温度情報入力部と、を備え、前記制御部は、前記流体の流量の前記設定値に応じた前記制御信号を設定するとき、前記圧力情報及び前記温度情報を用いて前記制御信号を求める。
【０００７】
前記課題を解決する比例弁制御方法は、ソレノイドの吸引力と前記ソレノイドに取付けられた弾性部の弾性力とにより弁部の弁開度が設定されるとともに、前記弁部と前記ソレノイドとに作用する圧力が同圧となったバランス型の比例弁を制御するための方法であって、出力ポートから出す流体の設定値を取得することと、給気ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第１圧力センサと、前記出力ポートを流れる前記流体の圧力を検出する第２圧力センサと、の少なくとも一方から圧力情報を入力することと、前記給気ポートの前記流体の温度を検出する温度センサから温度情報を入力することと、前記流体の流量の前記設定値に応じた制御信号を電流制御回路に出力して前記ソレノイドを制御することにより、前記弁部の弁開度を調整するときに、前記圧力情報及び前記温度情報を用いて前記制御信号を求めることとを、前記比例弁を制御する比例弁制御装置に実行させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、比例弁において容易に流量を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態の比例弁の断面図である。
プラグの側面図である。
開弁状態の比例弁の断面図である。
流体の各圧力において印加電流に対する流量の変化を示す波形図である。
印加電流に対する有効断面積の変化を示す波形図である。
比例弁制御装置の回路図である。
比例弁制御装置の電気構成図である。
流体制御の手順図である。
第２実施形態の比例弁制御装置の構成図である。
圧力制御の手順図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本開示の第１実施形態を説明する。
（比例弁１の概説）
図１に示すように、比例弁１は、流体の流路を切り替えるための弁部２と、弁部２を駆動するためのソレノイド３と、を備える。弁部２及びソレノイド３は、例えば、ボルトやネジ等を用いた取付構造（図示略）により、一体に取付けられている。比例弁１は、ソレノイド３によって電磁的に弁部２の開閉が切り替えられる電磁比例弁である。比例弁１は、弁部２とソレノイド３とに作用する圧力が同圧となったバランス型である。流体は、例えば、正圧空気である。
（【００１１】以降は省略されています）

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