电磁切换阀位置检测系统技术方案

在电磁切换阀位置检测系统中，具备：电流控制电路，设为经由整流桥式二极管和一次侧平滑电容器使来自电源的电流平滑化后的直流，利用根据来自脉冲信号产生装置的脉冲信号进行开关控制的开关元件使该直流成为脉冲波的交流而利用开关变压器传递给二次侧，作为经由二次侧二极管和二次侧电容器平滑化后的直流而输出；载波产生装置，使位置检测用的高频载波与电流指令的信号波重叠；以及检测部，从螺线管的电压回授信号抽取所述载波的频率分量，检测其电压振幅而得到振幅信号，控制部还具有：位置判定部，根据所述振幅信号和与预先设定的各阀芯位置对应的判定基准值来判定阀芯位置并输出判定信号；以及判定电路，根据该判定信号来输出阀位置信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁切换阀位置检测系统
本专利技术涉及不使用位置检测传感器地检测滑阀(spool)位置而进行电磁切换阀的位置检测的系统。
技术介绍
在油压系统所使用的电磁切换阀中，一般对螺线管的线圈进行通电励磁而使可动铁芯向固定铁芯吸附移动，从而与该可动铁芯联动的阀芯的位置在轴向上位移而端口连接被切换，切换油压回路的流路。作为这样的电磁切换阀，有在阀芯的一方的端部侧具备一个螺线管的单螺线管类型、在阀芯的两端侧具备一对螺线管的双螺线管类型。在单螺线管类型中，一般而言，在位置数为2且螺线管非通电时阀芯由于弹簧的作用力而与可动铁芯一起返回到预定位置的所谓的弹簧偏置型是普遍的。另外，在双螺线管类型中，位置数为2且没有弹簧的电磁切换阀、以及位置数为3且阀芯在两螺线管非通电时由于一对弹簧的作用力而返回到中央位置的所谓的弹簧定中型的类型是普遍的。另外，为了提高切换的安全性，附加由限位开关、接近开关等检测机构、传感器产生的位置检测信号而进行阀芯的位置检测。为了提高基于螺线管的阀芯的切换移动的可靠性，需要如上所述的检测机构、传感器，但由于搭载这些装置，电磁切换阀整体上变长、大型化是无法避免的。因而，研究了没有招致这样的大型化的传感器的位置检测方式。例如，在专利文献1中，作为用于不使用物理性的、机械性的位置检测装置而检测磁阻型电磁致动器的电枢的位置的装置，公开了根据来自螺线管线圈的电信号来决定电枢位置的装置。该方式利用了螺线管的阻抗因可动电枢的位置变化而变化，在低频的频域具有有效的电流回授的系统中，将使频率比电流指令信号高的位置检测用信号与电流指令信号重叠而成的合成信号施加到螺线管，抽取与螺线管的阻抗变化相应地变化的交流分量，根据其检测到的电流振幅来决定电枢的位置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-153247号公报
技术实现思路
在上述现有技术中，为了使检测用信号重叠而对螺线管负载施加电流回授，作为使检测用信号重叠的方法，考虑作为指令信号而输入或者作为电流环路的扰乱而输入的方法。在这样的系统中，当尽可能提高电流控制的响应性和增益时，作为指令信号而输入的检测用信号与输入一致，系统会吸收由负载引起的变化。另一方面，作为扰乱而输入检测用信号的情况下的重叠信号尽可能小地衰减。其结果，当想要针对位置变化而得到读取该变化的重叠信号时，只能进行环路增益低的电流控制，或者进行响应性比重叠信号分量低的电流控制。本专利技术是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供通过对螺线管进行具有足够高的响应性和增益的电流控制，从而在实现电磁切换阀的高速化的基础上，无需使用于读取阀芯的位置变化的检测信号劣化就能够进行检测的电磁切换阀位置检测系统。为了达到上述目的，权利要求1所记载的专利技术提供一种电磁切换阀位置检测系统，检测通过向螺线管的通电励磁而向固定铁芯吸附移动的可动铁芯使阀芯位移而油压回路的流路被切换的电磁切换阀用的阀芯位置，其中，所述电磁切换阀位置检测系统具备：电流控制电路，具备桥式二极管、一次侧平滑电容器、开关变压器、二次侧二极管以及二次侧平滑电容器，来自电源的电流流入到所述桥式二极管，所述一次侧平滑电容器使来自该桥式二极管的直流平滑化，所述开关变压器将通过以基于来自脉冲信号产生装置的脉冲信号的周期进行的开关元件的导通/截止开关将由所述一次侧平滑电容器平滑化后的直流变换为脉冲波的交流后的电压变压为预先决定的交流电压并传递给二次侧，所述二次侧二极管对传递给二次侧的交流进行整流，所述二次侧平滑电容器使整流后的直流进一步平滑化而输出到螺线管侧；控制部，根据基于指令信号的电流指令和所述电流控制电路的输出侧的检测结果来调整由所述脉冲信号产生装置产生的脉冲信号的脉冲宽度来控制所述开关元件的导通/截止开关；载波产生装置，使位置检测用的高频载波与所述电流指令的信号波重叠；以及检测部，从所述螺线管的电压回授信号抽取所述位置检测用的载波频率分量，检测其电压振幅而得到振幅信号，所述控制部还具有：位置判定部，根据所述振幅信号和与预先设定的各阀芯位置对应的判定基准值来判定阀芯位置，输出判定信号；以及判定电路，根据该判定信号来输出阀位置信号。权利要求2所记载的专利技术的电磁切换阀位置检测系统在权利要求1所记载的电磁切换阀位置检测系统中，具备电流切换电路，该电流切换电路根据所述判定信号和所述指令信号来决定针对螺线管的驱动电流，作为电流指令而输出。权利要求3所记载的专利技术的电磁切换阀位置检测系统在权利要求1或者2所记载的电磁切换阀位置检测系统中，所述判定电路作具有与螺线管的可动铁芯到达相对于固定铁芯的完全吸附位置的情况下的电压振幅的阈值相当的完全吸附位置基准值、与阀芯到达开阀位置的情况下的电压振幅的阈值相当的开阀位置基准值以及与阀芯到达闭阀位置的情况下的电压振幅的阈值相当的闭阀位置基准，为所述预先设定的各阀芯位置的判定基准值。权利要求4所记载的专利技术的电磁切换阀位置检测系统在权利要求1～3中的任意一项所记载的电磁切换阀位置检测系统中，所述判定电路具备警告电路，该警告电路在所述阀芯的位置为异常位置的情况下输出警告信号。权利要求5所记载的专利技术的电磁切换阀位置检测系统在权利要求1～4中的任意一项所记载的电磁切换阀位置检测系统中，所述电磁切换阀位置检测系统是具备驱动方向相互相向的第1螺线管和第2螺线管这一对螺线管的电磁切换阀用的切换检测系统，所述开关变压器相对于一个一次侧线圈而具有第1二次侧线圈和第2二次侧线圈这两个二次侧线圈，所述电磁切换阀位置检测系统设置有将来自所述第1二次侧线圈的交流电流由第1二次侧二极管整流并由第1二次侧平滑电容器平滑化后的直流输出到所述第1螺线管的第1二次侧电路、将来自所述第2二次侧线圈的交流电流由第2二次侧二极管整流并由第2二次侧平滑电容器平滑化后的直流输出到所述第2螺线管的第2二次侧电路、以及分别配置于所述第1二次侧电路和所述第2二次侧电路的第1二次侧开关元件和第2二次侧开关元件，所述控制部根据所述指令信号来控制所述第1二次侧开关元件和所述第2二次侧开关元件的导通/截止，选择由所述第1二次侧电路进行的电流供给和由所述第2二次侧电路进行的电流供给而对第1螺线管的驱动和第2螺线管的驱动进行切换控制。根据本专利技术的电磁切换阀位置检测系统，能够通过开关变压器电源方式的电流控制对螺线管施加不被一次电源限制的高电压。由此，能够实现电磁阀的切换速度的高速化。另外，相比于受到电源电压的制约的系统，电流控制的响应性提高，所以在结果上还能够提高位置检测用载波的频率，能够增大用于位置检测的螺线管电压的载波分量的电压，所以能够提高位置检测的S/N比。另外，还具有能够在由于扰乱而阀芯位置从吸附位置变化的情况下利用直至电磁阀的流路从吸附位置有效地变化为止的时间差来防止使螺线管电流高速地增加而流路切换到闭这样的效果。附图说明图1是作为本专利技术的一个实施例的电磁切换阀位置检测系统而示出用于控制具备一个螺线管的双螺线管类型的电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁切换阀位置检测系统，检测通过向螺线管的通电励磁而向固定铁芯吸附移动的可动铁芯使阀芯位移而油压回路的流路被切换的电磁切换阀的阀芯位置，所述电磁切换阀位置检测系统的特征在于，具备：/n电流控制电路，具备桥式二极管、一次侧平滑电容器、开关变压器、二次侧二极管以及二次侧平滑电容器，来自电源的电流流入到所述桥式二极管，所述一次侧平滑电容器使来自该桥式二极管的直流平滑化，所述开关变压器将通过以基于来自脉冲信号产生装置的脉冲信号的周期进行的开关元件的导通/截止开关将由所述一次侧平滑电容器平滑化后的直流变换为脉冲波的交流后的电压变压为预先决定的交流电压并传递给二次侧，所述二次侧二极管对传递给二次侧的交流进行整流，所述二次侧平滑电容器使整流后的直流进一步平滑化而输出到螺线管侧；/n控制部，根据基于指令信号的电流指令和所述电流控制电路的输出侧的检测结果来调整由所述脉冲信号产生装置产生的脉冲信号的脉冲宽度来控制所述开关元件的导通/截止开关；/n载波产生装置，使位置检测用的高频载波与所述电流指令的信号波重叠；以及/n检测部，从所述螺线管的电压回授信号抽取所述位置检测用的载波频率分量，检测其电压振幅而得到振幅信号，/n所述控制部还具有：位置判定部，根据所述振幅信号和与预先设定的各阀芯位置对应的判定基准值来判定阀芯位置并输出判定信号；以及判定电路，根据该判定信号来输出阀位置信号。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180518 JP 2018-0962831.一种电磁切换阀位置检测系统，检测通过向螺线管的通电励磁而向固定铁芯吸附移动的可动铁芯使阀芯位移而油压回路的流路被切换的电磁切换阀的阀芯位置，所述电磁切换阀位置检测系统的特征在于，具备：
电流控制电路，具备桥式二极管、一次侧平滑电容器、开关变压器、二次侧二极管以及二次侧平滑电容器，来自电源的电流流入到所述桥式二极管，所述一次侧平滑电容器使来自该桥式二极管的直流平滑化，所述开关变压器将通过以基于来自脉冲信号产生装置的脉冲信号的周期进行的开关元件的导通/截止开关将由所述一次侧平滑电容器平滑化后的直流变换为脉冲波的交流后的电压变压为预先决定的交流电压并传递给二次侧，所述二次侧二极管对传递给二次侧的交流进行整流，所述二次侧平滑电容器使整流后的直流进一步平滑化而输出到螺线管侧；
控制部，根据基于指令信号的电流指令和所述电流控制电路的输出侧的检测结果来调整由所述脉冲信号产生装置产生的脉冲信号的脉冲宽度来控制所述开关元件的导通/截止开关；
载波产生装置，使位置检测用的高频载波与所述电流指令的信号波重叠；以及
检测部，从所述螺线管的电压回授信号抽取所述位置检测用的载波频率分量，检测其电压振幅而得到振幅信号，
所述控制部还具有：位置判定部，根据所述振幅信号和与预先设定的各阀芯位置对应的判定基准值来判定阀芯位置并输出判定信号；以及判定电路，根据该判定信号来输出阀位置信号。


2.根据权利要求1所述的电磁切换阀位置检测系统，其特征在于，
所述判定电路具备电流切换电路，该电流切换电路根据所述判定信号和所述指令信号来决定针对螺线管的驱动电流，并作为电流指令而输出。

【专利技术属性】
技术研发人员：永野卓，
申请(专利权)人：油研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP