特許 7702922 電磁弁制御装置、電磁弁制御システム、油圧装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-06-26

(45)【発行日】2025-07-04

(54)【発明の名称】電磁弁制御装置、電磁弁制御システム、油圧装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20250627BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20250627BHJP

   F15B 11/028 20060101ALI20250627BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 310C

F16K31/06 320Z

F15B11/02 F

F15B11/028 G

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022105932

(22)【出願日】2022-06-30

(65)【公開番号】P2024005659

(43)【公開日】2024-01-17

【審査請求日】2024-06-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】伏見 純也

【審査官】菊地 牧子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０８６１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１９２１７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５２－０８１４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４９５０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

Ｆ１５Ｂ １１／０２

Ｆ１５Ｂ １１／０２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、
１または複数の検出値を取得する検出値受信部と、
所定の振幅の乱数信号を生成する乱数生成部と、
前記検出値に前記乱数信号を付加して入力信号を生成する乱数付加部と、
前記入力信号を所定の桁数に丸める信号処理部と、
丸められた前記入力信号から第一制御信号を生成する信号変換部と、
所定の周波数で、かつ、前記乱数信号と異なる周波数信号を前記第一制御信号に付加して第二制御信号を生成する周波数付加部とを有し、
前記電磁弁を前記第二制御信号により制御する電磁弁制御装置。

【請求項2】

前記乱数信号の振幅を、丸め幅の半分とする請求項１に記載の電磁弁制御装置。

【請求項3】

前記乱数信号は、丸め幅をｄとした場合、－０．５ｄ以上０．５ｄ以下の範囲の振幅である請求項１に記載の電磁弁制御装置。

【請求項4】

前記電磁弁と、前記電磁弁を制御する油圧ポンプから吐出する作動油の油圧である前記検出値に基づいて前記電磁弁を制御する請求項１から３のいずれか一項に記載の電磁弁制御装置とを備えた電磁弁制御システム。

【請求項5】

作動油を供給する油圧ポンプと、
前記作動油によって動作する油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから吐出する前記作動油の油圧を検出する圧力センサと、
前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの前記作動油の供給状態を変化させる前記電磁弁と、
前記圧力センサの前記検出値に基づいて前記電磁弁を制御する請求項１から３のいずれか一項に記載の電磁弁制御装置とを備えた油圧装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁弁を制御する電磁弁制御装置、前記電磁弁制御装置を備えた電磁弁制御システムおよび油圧装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、様々な分野で電磁弁が利用されている。例えば、特許文献１に示す作業車は、操作具の操作に応じて油圧ポンプからアクチュエータに供給される作動油を変化させる電磁弁を備えている。

【0003】

操作具には操作具の操作量を検出するセンサが設けられ、制御装置はセンサの検出値を受信する。制御装置は、受信した検出値を、制御装置および電磁弁の性能に応じた所定の精度の数値に丸め（桁落ちさせ）、丸められた数値に応じて電磁弁に制御信号を出力する。この制御信号に基づいて電磁弁が制御されることにより、アクチュエータに操作具の操作に応じた作動油が供給される。また、制御信号は、油圧ポンプのポンプ圧（油圧）や流量（吐出流量）等が考慮されて生成される場合もあり、これらの検出値が丸められる場合もある。さらに、制御信号である電磁弁に対する指示電流が丸められる場合もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２７０６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このような制御信号の生成方法によると、実際の検出値と丸められた数値との差分に相当する量子化誤差が生じ、その結果、制御信号のばらつきが大きくなって精度良く電磁弁を制御できない場合がある。

【0006】

本発明は、量子化誤差によって生じる制御信号のばらつきを抑制し、操作に応じて精度良く電磁弁を制御することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために本発明の一実施形態に係る電磁弁制御装置は、電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、１または複数の検出値を取得する検出値受信部と、所定の振幅の乱数信号を生成する乱数生成部と、所定の信号に前記乱数信号を付加する乱数付加部と、前記検出値から第一制御信号を生成する信号変換部とを有し、前記乱数付加部は前記検出値および前記第一制御信号のうちの少なくともいずれかに前記乱数信号を付加し、前記電磁弁を前記第一制御信号により制御する。
また、本発明の一実施形態に係る電磁弁制御装置は、電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、１または複数の検出値を取得する検出値受信部と、所定の振幅の乱数信号を生成する乱数生成部と、前記検出値に前記乱数信号を付加して入力信号を生成する乱数付加部と、前記入力信号を所定の桁数に丸める信号処理部と、丸められた前記入力信号から第一制御信号を生成する信号変換部と、所定の周波数で、かつ、前記乱数信号と異なる周波数信号を前記第一制御信号に付加して第二制御信号を生成する周波数付加部とを有し、前記電磁弁を前記第二制御信号により制御する。

【0008】

電磁弁を制御するのに適した精度の制御信号で電磁弁を制御するために、制御信号を生成するための検出値や制御信号（指示電流）を丸めて精度を変更する必要がある。検出値や制御信号が増加傾向または減少傾向である領域において、検出値や制御信号をそのまま丸めると、特定の値の近傍で値が切り上げまたは切り捨てされる傾向が顕著となり、値の変化が強調される。

【0009】

また、前記検出値および前記第一制御信号の少なくともいずれかを所定の桁数に丸める信号処理部をさらに有してもよい。

【0010】

以上の構成によると、検出値や制御信号に乱数信号を付加してから丸めるため、値の変化の強調が抑制される。その結果、量子化誤差によって生じる制御信号のばらつきが抑制され、操作に応じて精度良く電磁弁を制御することができる。

【0011】

また、前記電磁弁制御装置は、所定の周波数の周波数信号を前記第一制御信号に付加して第二制御信号を生成する周波数付加部をさらに有し、前記電磁弁を前記第二制御信号により制御してもよい。

【0012】

このような構成により、量子化誤差によって生じる制御信号のばらつきが抑制され、操作に応じて精度良く電磁弁を制御することができる。

【0013】

また、前記電磁弁制御装置は、前記検出値に所定の周波数の周波数信号を付加する周波数付加部をさらに有してもよい。

【0014】

このような構成により、量子化誤差によって生じる制御信号のばらつきが抑制され、操作に応じて精度良く電磁弁を制御することができる。

【0015】

また、前記乱数信号の振幅を、丸め幅の半分としてもよい。

【0016】

このような構成により、検出値が増加傾向または減少傾向である領域であっても、特定の検出値の近傍における検出値が、丸め幅を超えて変化されることが抑制され、丸められた検出値が丸める前の検出値から大きく変化することが抑制される。その結果、第一制御信号または第二制御信号が検出値から乖離することが抑制され、操作に応じて精度良く電磁弁を制御することができる。

【0017】

また、前記乱数信号は、丸め幅をｄとした場合、－０．５ｄ以上０．５ｄ以下の範囲の振幅であってもよい。

【0018】

このような構成により、検出値が、切り上げられる方向または切り捨てられる方向に適度に調整される。特定の検出値の近傍において検出値が急激に変化することが抑制され、その結果、制御信号の分散（ばらつき）が抑制される。

【0019】

さらに、本発明の一実施形態に係る電磁弁制御システムは、電磁弁と、前記電磁弁を制御する油圧ポンプから吐出する作動油の油圧である前記検出値に基づいて前記電磁弁を制御する前記電磁弁制御装置とを備えている。

【0020】

このような構成により、量子化誤差によって生じる制御信号のばらつきが抑制され、操作に応じて精度良く電磁弁を制御することができる。

【0021】

また、本発明の油圧装置は、作動油を供給する油圧ポンプと、前記作動油によって動作する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから吐出する前記作動油の油圧を検出する圧力センサと、前記油圧ポンプから前記アクチュエータへの前記作動油の供給状態を変化させる電磁弁と、前記圧力センサの検出値に基づいて前記電磁弁を制御する前記電磁弁制御装置とを備えている。

【0022】

このような構成により、量子化誤差によって生じる制御信号のばらつきが抑制され、操作に応じて精度良く油圧装置を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】トラクタを例示する左側面図である。

【図2】コントロールバルブユニットの構成例を示す概略図である。

【図3】制御装置の構成を例示する図である。

【図4】制御装置で生成される信号の流れを例示する図である。

【図5】制御装置において操作レバーの操作に応じて制御信号を生成するフローを例示する図である。

【図6】制御信号の時間変化を例示する図である。

【図7】乱数信号を例示する図である。

【図8】乱数信号を付加することによる効果を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の一実施形態に係る電磁弁制御装置および電磁弁制御システムを備えた油圧装置の一例としてフロントローダが搭載されるトラクタについて説明する。以下の説明において、図中のＦは前方向を示し、Ｂは後方向を示し、Ｕは上方向を示し、Ｄは下方向を示す。

【0025】

〔トラクタの全体構成〕
まず、図１を用いてトラクタ（油圧装置）の構成を説明する。トラクタは、左右の前輪１および左右の後輪２により支持される機体３を備える。機体３の前部にエンジン４が支持され、機体３に運転部５が設けられる。運転部５に、運転座席６および前輪１を操向操作する操縦ハンドル７等が設けられる。

【0026】

また、トラクタは、機体３に支持されるフロントローダ１３（作業装置）を備える。左右の支持フレーム１４が機体３の右部および左部に連結されて上方に向けて延出され、フロントローダ１３は支持フレーム１４に支持される。フロントローダ１３は、左右のブーム１５とバケット１６とを備える。左右のブーム１５は、上下揺動可能に支持フレーム１４の上部に支持されて前方に向けて延出され、バケット１６は上下揺動可能に左右のブーム１５の前端部に支持される。

【0027】

左右の複動型のブームシリンダ１７（油圧アクチュエータに相当）が、支持フレーム１４とブーム１５とに亘って接続される。左右の複動型のバケットシリンダ１８（油圧アクチュエータに相当）が、ブーム１５とバケット１６とに亘って接続される。ブーム１５は、ブームシリンダ１７が伸縮操作されることにより昇降操作される。バケット１６は、バケットシリンダ１８が伸縮操作されることにより上下に揺動操作される。

【0028】

ブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８は、機体３に設けられる電子制御式油圧システム（電磁弁制御システムに相当）によって油圧制御される。

【0029】

〔コントロールバルブユニットの構成〕
以下、ブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８に作動油（圧油）を給排操作するコントロールバルブユニット８の構成について、図２を用いて説明する。

【0030】

コントロールバルブユニット８は、作動油を供給する油圧ポンプ２２と、コントロールバルブユニット８と、コントロールバルブユニット８の動作を制御する制御装置５１とを備える。コントロールバルブユニット８は、運転部５に設けられる操作レバー３５（操作具に相当）、機体３に搭載される可変容量型の油圧ポンプ２２、ブームシリンダ１７、バケットシリンダ１８、および制御装置５１と接続される。コントロールバルブユニット８は、操作レバー３５の操作に応じて油圧ポンプ２２から供給される作動油を制御し、ブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８に供給する。つまり、ブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８は油圧ポンプ２２から供給される作動油によって油圧制御される。なお、油圧ポンプ２２から供給される作動油の制御は、操作レバー３５に対する操作量と共に、あるいは操作レバー３５に対する操作量に代えて、油圧ポンプ２２から供給される作動油の油圧に基づいて制御されてもよい。

【0031】

コントロールバルブユニット８はブロック状のバルブケース９を備え、電磁弁（電子制御式の制御弁）１０、電磁弁１１、３個のリリーフ弁１９および４個の逆止弁２１等が、バルブケース９に収容される。なお、電磁弁１０は、例えば、ソレノイドによってスプールを直接駆動するものであってもよく、ソレノイドによってスプールを駆動するためのパイロット油の供給状態を変化させるものであってもよい。

【0032】

油圧ポンプ２２はエンジン４により駆動される。油圧ポンプ２２は、機体３に搭載されたミッションケース２３の潤滑油を作動油として排出（吐出）し、作動油の吐出量は操作シリンダ５０によって変更される。油圧ポンプ２２は、吐出する作動油の油圧を検出する圧力センサ２２ａを備える。

【0033】

操作レバー３５が前後方向に操作されると電磁弁１０が操作され、作動油がブームシリンダ１７に供給されてブームシリンダ１７を動作させる。操作レバー３５が左右方向に操作されると電磁弁１１が操作され、作動油がバケットシリンダ１８に供給されてバケットシリンダ１８を動作させる。つまり、電磁弁１０および電磁弁１１は、油圧ポンプ２２から排出される作動油の供給状態を切り替え、ブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８の動作を制御する。

【0034】

ブームシリンダ１７に掛かる負荷が大きくなり、作動油の圧力が設定値以上に高くなると、リリーフ弁１９が開位置に操作されて作動油が排出され、ブームシリンダ１７に掛かる負荷が低減される。

【0035】

バケットシリンダ１８に掛かる負荷が大きくなり、作動油の圧力が設定値以上に高くなると、リリーフ弁１９が開位置に操作されて作動油が排出され、バケットシリンダ１８に掛かる負荷が低減される。

【0036】

制御装置（電磁弁制御装置に相当）５１は、操作レバー３５の操作位置および作動油の油圧の少なくともいずれかに応じて、電磁弁１０または電磁弁１１を制御するための制御値を算出する。この制御値（制御信号）に基づいて電磁弁１０または電磁弁１１が動作することにより、操作レバー３５に対する操作に応じて、油圧ポンプ２２からブームシリンダ１７またはバケットシリンダ１８に作動油が供給され、ブームシリンダ１７またはバケットシリンダ１８が動作する。

【0037】

電子制御式油圧システムは、操作レバー３５、制御装置５１、および電磁弁１０，電磁弁１１を含んで構成される。

【0038】

〔制御装置の構成〕
次に、図３～図５を用いて、制御装置５１の構成について説明する。

【0039】

制御装置５１はＥＣＵやＣＰＵ等のプロセッサを備え、制御装置５１が備える各機能部はプロセッサにより制御される。制御装置５１は、検出値受信部５２、乱数生成部５３、乱数付加部５４、信号処理部５６、信号変換部５７、周波数付加部５８、記憶部５９を備える。

【0040】

検出値受信部５２は、操作レバー３５の操作位置として、操作レバー３５に設けられたセンサ３５ａおよび圧力センサ２２ａの少なくともいずれかの検出値６２を取得する（図５のステップ＃１）。取得された検出値６２は記憶部５９に格納される。センサ３５ａは、操作レバー３５の操作位置を所定の時間間隔で経時的に検出する。

【0041】

乱数生成部５３は、所定の振幅の乱数信号６３生成し、乱数信号６３を記憶部５９に格納する（図５のステップ＃２）。乱数付加部５４は少なくともいずれかの検出値６２に乱数信号６３を付加して入力信号６４を生成する（図５のステップ＃３）。生成された入力信号６４は記憶部５９に格納される。

【0042】

信号処理部５６は、入力信号６４の桁数を、電磁弁１０，電磁弁１１の制御信号を生成するのに適した桁数に丸める（量子化する 図５のステップ＃４）。検出値６２の精度はセンサ３５ａや圧力センサ２２ａの性能に依存し、制御信号の精度は電磁弁１０や電磁弁１１、制御装置５１の性能に依存する。検出値６２の精度と制御信号の精度とが一致しない場合、適切に制御信号を生成することができない場合がある。検出値６２の有効数字を制御信号の有効数字と一致させるために、信号処理部５６は、検出値６２を丸めて端数処理を行う。丸め処理は、所定の桁において、四捨五入、切り上げ、切り捨て等、任意の方法で行うことができる。

【0043】

信号変換部５７は、丸められた入力信号６４および検出値６２の少なくともいずれかから、電磁弁１０，電磁弁１１を制御するための電気信号である第一制御信号６６に生成する（図５のステップ＃５）。生成された第一制御信号６６は記憶部５９に格納される。

【0044】

周波数付加部５８は、所定の周波数の周波数信号６７を、第一制御信号６６に付加して第二制御信号６９を生成する（図５のステップ＃６）。生成された第二制御信号６９は記憶部５９に格納される。周波数信号６７の周波数は１００Ｈｚ等で任意であるが、例えば、周期が、センサ３５ａまたは圧力センサ２２ａが検出値６２を出力する（操作レバー３５の操作位置を検出する／作動油の油圧を検出する）時間間隔となる周波数とすることができる。また、周波数信号６７の振幅は任意であるが、丸め幅（量子化幅）の半分以下とすることが好ましい。電磁弁１０および電磁弁１１は、第一制御信号６６または第二制御信号６９により制御可能であるが、本実施形態においては、第二制御信号６９を用いて電磁弁１０および電磁弁１１が制御される（図５のステップ＃７）。そして、電磁弁１０および電磁弁１１の動作に応じてブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８が動作する。

【0045】

第二制御信号６９を用いて電磁弁１０および電磁弁１１を制御した場合、操作レバー３５が操作されていない場合であっても、少なくとも周波数信号６７に相当する制御信号が電磁弁１０および電磁弁１１に入力され、電磁弁１０および電磁弁１１は常に動作し続けることになる。これにより、電磁弁１０および電磁弁１１のスプールに生じる摩擦を軽減させて電磁弁１０，電磁弁１１およびブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８の動作を滑らかにすることができると共に、電磁弁１０，電磁弁１１およびブームシリンダ１７，バケットシリンダ１８の応答性を向上させることができる。

【0046】

〔乱数信号を付加する効果〕
次に、乱数信号６３を付加することによる効果について、図６を用いて説明する。

【0047】

上述のように、検出値６２から制御信号（第一制御信号６６）を生成する際には、検出値６２が所定の精度（有効数字）に丸められる（量子化される）。丸めは、四捨五入・切り捨て等のあらかじめ定めた手法で、所定の桁数になるように行われる。そのため、丸めによって検出値６２の変化が強調される場合があった。その結果、制御信号がばらつき（図６（ａ））、油圧アクチュエータ（ブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８）の動作が安定しない場合があった。

【0048】

一方、センサ３５ａの性能（分解能）を電磁弁１０，電磁弁１１の要求性能に一致させることにより、検出値６２を丸める必要性が低減する。しかしながら、センサ３５ａや圧力センサ２２ａ等の性能を向上させるとコストが増大し、センサ３５ａまたは圧力センサ２２ａから制御装置５１に信号を送信する通信容量も大きくなる。

【0049】

本実施形態によると、センサ３５ａや圧力センサ２２ａ等の性能を向上させなくても、検出値６２に乱数信号６３を付加した信号を丸めるため、検出値６２が変化する場合であっても、制御信号のばらつきが抑制される（図６（ｂ））。その結果、油圧アクチュエータ（ブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８）の動作を安定させて、操作に応じて精度良く油圧アクチュエータ（ブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８）を制御することができる。

【0050】

〔乱数信号〕
乱数信号６３は、乱数的に振幅の変わる信号である。例えば、乱数信号６３は、異なる複数の周波数をもつ信号が合成されて生成される。

【0051】

乱数信号６３の振幅は、丸め幅（量子化幅）を考慮して定めることができる。例えば、乱数信号６３の振幅は丸め幅の半分とし、丸め幅をｄとすると、乱数信号６３の振幅は、０．５ｄ以下であることが好ましい。つまり、乱数信号６３は、所定の周期で－０．５ｄ以上０．５ｄ以下の乱数が現れる信号である。

【0052】

具体的には、制御信号が整数値であるとすると、丸め幅（量子化幅）が１となるので、図７に示すように、乱数信号６３は、－０．５以上０．５以下の乱数が周期的に現れる信号である。なお、乱数の刻みは任意であり、乱数は、丸め幅の１／１０刻みの値、つまり、－０．５，－０．４，－０．３・・・０．０，・・・０．４，０．５の値をとってもよく、丸め幅の１／１００刻みの値、つまり、－０．５０，－０．４９，－０．４８・・・０．００，・・・０．４８，０．４９，０．５０の値をとってもよい。

【0053】

ここで、検出値６２が徐々に変化する場合、図８の破線に示すように、乱数信号６３を付加せずに検出値６２をそのまま丸めると、特定の値の近傍で値が切り上げまたは切り捨てされる傾向が顕著となり、検出値６２の変化が強調され、丸められた信号の分散が大きくなる場合がある。例えば、検出値６２を小数点以下で四捨五入する場合、検出値６２が０．４，０．５の近傍、１．４，１．５の近傍等で丸められた信号値の差は１となり、検出値６２の０．１程度の変化に対して丸められた信号は１だけ変化する。このように、特定の値の近傍において、検出値６２の変化量以上に丸められた信号の変化量が大きくなり、特定の値の近傍で丸められた信号の値が急激に変化して検出値６２の変化が強調される。

【0054】

このように、検出値６２が徐々に変化する場合、特定の値（数値が切り上げまたは切り捨てられる境界の値）の前後で、一方に数値が切り上げられる値が集まり、他方に数値が切り捨てられる値が集まる傾向となる。そのため、検出値６２をそのまま丸めると、丸められた値は、特定の値の前後で丸め幅だけ変化することとなる。本実施形態においては、振幅が丸め幅の半分の乱数信号６３が検出値６２に付加される。そのため、図８の太線に示すように、変化が強調された値の近傍の値が乱数的に変化し、特定の値の前後で、一方に数値が切り上げられる値が集まり、他方に数値が切り捨てられる値が集まる傾向が緩和される。つまり、特定の値の近傍で丸められた信号の値が急激に変化することが抑制され、結果として制御信号のばらつきが抑制される。さらに、乱数信号６３を付加することで、検出値６２との丸め誤差が低周波領域に偏る傾向が緩和されるため、丸め処理が制御信号に与える影響が低減され、制御信号のばらつきが抑制される。以上の結果より、操作に応じて精度良く電磁弁１０，電磁弁１１（図２参照）を制御することができる。

【0055】

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態において、信号処理部５６は全ての入力信号６４を丸めてもよいが、一部または全部の入力信号６４は信号処理部５６で丸められなくてもよい。全ての入力信号６４が丸められない場合、信号処理部５６は設けられなくてもよい。信号変換部５７は、第一制御信号６６が生成される処理に伴って、結果的に、信号処理部５６で丸められなかった入力信号６４を丸める構成であってもよい。

【0056】

（２）上記各実施形態において、センサ３５ａおよび圧力センサ２２ａの少なくともいずれかの検出値６２に乱数信号６３が付加されて丸められたが、乱数信号６３が付加される検出値６２は、油圧制御に係る信号（検出値６２）のうちの丸め処理が行われる任意の信号（検出値６２）であってもよい。

【0057】

例えば、油圧制御において丸め処理が行われる信号（検出値６２）は、操作レバー３５に対する操作量および油圧ポンプ２２から吐出する作動油の油圧以外に、油圧ポンプ２２から吐出する作動油の吐出流量、電磁弁１０，電磁弁１１の実電流値、制御装置５１で生成された制御信号（第一制御信号６６，第二制御信号６９）等である。つまり、丸め処理が行われる信号（検出値６２）は、作動油の油圧や吐出流量、実電流値等の電子制御式油圧システムの実状態を検出して制御装置５１に送信される値、操作レバー３５に対する操作量等の制御装置５１に送信される作業者の操作を検出した値、制御信号（第一制御信号６６，第二制御信号６９）等の制御装置５１で演算された値等である。

【0058】

吐出流量は油圧ポンプ２２に設けられる流量センサ（図示せず）により検出され、制御装置５１は、作動油の油圧、操作レバー３５に対する操作量、および吐出流量の少なくともいずれかに基づいて制御信号（第一制御信号６６，第二制御信号６９）を生成する。実電流値は電磁弁１０，電磁弁１１に設けられる電流センサ１０ａ，電流センサ１１ａにより検出され、電磁弁１０，電磁弁１１から制御装置５１に送信される。制御装置５１は、実電流値を考慮して制御信号（第一制御信号６６，第二制御信号６９）を生成することができる。制御装置５１は、制御信号（第一制御信号６６，第二制御信号６９）を電磁弁１０，電磁弁１１に応じた桁数に丸めることができる。この場合、制御装置５１は入力信号６４を丸めずに検出値６２から制御信号（第一制御信号６６，第二制御信号６９）を生成してもよい。

【0059】

以上のように、任意の信号（検出値６２）に乱数信号６３を付加して丸めることにより、より精度良く制御信号（第一制御信号６６，第二制御信号６９）を生成し、精度良く電磁弁１０，電磁弁１１を制御することができる。

【0060】

（３）上記実施形態において、周波数信号６７は、第一制御信号６６に付加される構成に限らず、乱数信号６３が付加される前の検出値６２、または、丸められる前の入力信号６４に付加されてもよい。

【0061】

これにより、電磁弁１０，電磁弁１１が常に動作し続け、操作レバー３５の操作に対する電磁弁１０，電磁弁１１およびブームシリンダ１７、バケットシリンダ１８の応答性が向上する。さらに、検出値６２または入力信号６４に周波数信号６７が付加されることにより、検出値６２に対して、乱数信号６３および周波数信号６７が付加されてから丸められることとなり、量子化誤差によって生じる制御信号のばらつきをより抑制することが期待できる。

【0062】

（４）上記各実施形態において、電磁弁１０および電磁弁１１は第二制御信号６９により制御される構成に限らず、第一制御信号６６により制御されてもよい。この場合、制御装置５１は、周波数付加部５８を備えなくてもよい。

【0063】

周波数信号６７を付加しなくとも、検出値６２に乱数信号６３を付加して丸めた入力信号６４から生成された第一制御信号６６で電磁弁１０および電磁弁１１を制御しても、十分に応答性が確保できる場合がある。上記構成によると、より簡易な構成で応答性を確保しながら、量子化誤差によって生じる制御信号のばらつきを抑制し、操作に応じて精度良く電磁弁１０，電磁弁１１を制御することができる。

【0064】

（５）上記各実施形態において、制御装置５１は電磁弁１０および電磁弁１１に代えて、あるいは電磁弁１０および電磁弁１１に加えて、操作シリンダ５０を操作するための電磁弁を、乱数信号６３の付加を伴って生成された制御信号により制御して、油圧ポンプ２２の吐出流量を制御してもよい。これにより、より精度良く、油圧アクチュエータであるブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８を制御することができる。

【0065】

（６）上記各実施形態において、油圧アクチュエータはブームシリンダ１７およびバケットシリンダ１８の２つに限らず、１または３以上の油圧アクチュエータが設けられてもよい。この場合、油圧アクチュエータのそれぞれに対して、作動油の供給を制御する電磁弁が設けられ、それらの電磁弁のうちの１つ以上を制御装置５１が乱数信号６３の付加を伴って生成された制御信号により制御する。

【0066】

（７）上記各実施形態において、コントロールバルブユニット８の構成は、図２に示す構成に限らず、それぞれの油圧アクチュエータに対する作動油の供給を制御できればよい。例えば、油路の構成や電磁弁１０，電磁弁１１の構成、リリーフ弁１９の有無・構成は任意である。

【0067】

（８）上記各実施形態において、操作レバー３５は、レバーに限らずスイッチやペダル等の任意の構成の操作具であってもよい。また、１つの操作レバー３５（操作具）で複数の油圧アクチュエータの操作を受け付ける構成に限らず、１または複数の油圧アクチュエータ毎に操作具が設けられてもよい。

【0068】

（９）上記各実施形態において、制御装置５１は上記のような機能ブロックから構成されるものに限定されず、任意の機能ブロックから構成されてもよい。例えば、制御装置５１の各機能ブロックはさらに細分化されても良く、逆に、各機能ブロックの一部または全部がまとめられてもよい。また、制御装置５１の機能は、上記機能ブロックに限らず、任意の機能ブロックが実行する方法により実現されてもよい。また、制御装置５１の機能の一部または全部は、ソフトウエアで構成されてもよい。ソフトウエアに係るプログラムは、記憶部５９等の任意の記憶装置に記憶され、制御装置５１が備えるＣＰＵ等のプロセッサ、あるいは別に設けられたプロセッサにより実行される。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明の電磁弁制御装置は、電磁弁を備えた装置全般に適用できる。そのような装置の一例としては、例えば、油圧装置、空圧装置、水圧装置、給排水装置、空調装置などが挙げられる。また、上記油圧装置の一例としては、例えば、農業機械、建設機械、産業機械、工作機械、車両、船舶、航空機などが挙げられる。

【符号の説明】

【0070】

３ 機体
１０ 電磁弁（電子制御式制御弁）
１１ 電磁弁（電子制御式制御弁）
１７ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１８ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
２２ 油圧ポンプ
２２ａ 圧力センサ
３５ 操作レバー（操作具）
５１ 制御装置（電磁弁制御装置）
５２ 検出値受信部
５３ 乱数生成部
５４ 乱数付加部
５６ 信号処理部
５７ 信号変換部
５８ 周波数付加部
６２ 検出値
６３ 乱数信号
６６ 第一制御信号
６７ 周波数信号
６９ 第二制御信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】