JP2010083221A - Spool control device of specially-equipped vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダンプカー、ミキサー車、ゴミ回収車等の特装車のスプール制御装置に関するものである。 The present invention relates to a spool control device for a specially equipped vehicle such as a dump truck, a mixer truck, and a garbage collection truck.
従来、特装車のスプール制御装置としては、例えば、下記に示す特許文献1が挙げられる。
Conventionally, as a spool control device for a specially equipped vehicle, for example,
この特許文献1は、PTO( Power Take Off ) を制御するためのスプールと、該スプールを操作するアクチュエータと、上昇スイッチと、停止スイッチと、下降スイッチと、スプール位置を検出するためのPTOスイッチ及び停止位置スイッチと、上記アクチュエータが有するモータと、該モータの回転パルス信号を検出する回転センサと、上記アクチュエータを制御するための制御部とで構成されている。
This
そして、上昇スイッチを操作した場合では、PTOスイッチ、停止位置スイッチ等からの信号を受けて、例えば、制御部がスプールを下降から上昇へ移動させる指示をアクチュエータへ送り、モータが回転することで回転センサでパルスをカウントして上昇位置で停止させるようになっている。 When the up switch is operated, for example, the control unit receives a signal from the PTO switch, the stop position switch, etc., and for example, the control unit sends an instruction to move the spool from descending to ascending, and the motor rotates to rotate. The pulse is counted by the sensor and stopped at the ascending position.
上記特許文献1において、荷台の上昇中に何らかの原因によってバッテリーが遮断された場合、制御不能になるため、PTOスプール位置は「上昇位置」で保持された状態になり、荷台は上がり続けることなく保持される。
その後、バッテリー電源が供給された場合、「上昇位置」で保持されているため、荷台が再び上昇する。しかしながら、バッテリー電源が供給された時に、荷台が急に動き出すために、安全性に関して問題がある。下降スイッチを操作して荷台を下降させている場合でも同様である。
In
Thereafter, when the battery power is supplied, the cargo bed is raised again because it is held at the “upward position”. However, when the battery power is supplied, there is a problem regarding safety because the loading platform suddenly starts moving. The same applies to the case where the lowering switch is operated to lower the loading platform.
また、上記特許文献1において、スプールの位置検知を行なうのにモータの回転パルス信号を検出する回転センサーが用いられている。しかしながら、スプールの位置検知をするのに、回転センサーのみを用いているために、以下のような問題を有している。
すなわち、回転センサーによる制御方法では、絶対位置がわからないため、回転センサーからのパルスカウントを取りこぼしたときや、電源を遮断して接続したときにスプールの位置が不定になるなど、正しく制御できないケースが存在する。
In
In other words, with the control method using the rotation sensor, the absolute position is unknown, so there are cases where correct control is not possible, such as when the pulse count from the rotation sensor is missed, or when the spool is in an indefinite position when the power is turned off and connected. Exists.
また、スプールの位置検知方法として、油圧ポンプをケーブルで駆動するアクチュエータにポテンショメータを取り付けて制御する場合では、該ポテンショメータによりコストが高くなるという問題がある。 Further, as a method for detecting the position of the spool, when a potentiometer is attached to and controlled by an actuator that drives a hydraulic pump with a cable, there is a problem that the cost increases due to the potentiometer.
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を持った特装車のスプール制御装置を提供するものである。
(1)荷台操作中に電源を遮断した場合に、再度の電源投入後に即荷台が停止する位置へ移動させ、荷台を停止させた状態から操作可能とし、安全性を向上させること。
(2)スプールの位置検知を行なうのに、モータの回転を検出する回転センサと、ホールICとの両方を用いて、両者の不得手を相殺させて位置検知を確実にすると共に、位置検知を安価に構成すること。
(3)モータに供給する電源の電源電圧が変動しても駆動速度を一定にして、モータ停止時に発生する惰性バラツキを抑えて位置ずれを無くすこと。
The present invention has been provided in view of the above-described problems, and provides a spool control device for a specially equipped vehicle having at least the following objects.
(1) When power is cut off during loading platform operation, after the power is turned on again, it is moved to a position where the loading platform stops immediately so that the loading platform can be operated and the safety can be improved.
(2) In order to detect the position of the spool, both the rotation sensor for detecting the rotation of the motor and the Hall IC are used to cancel the weaknesses of the two, thereby ensuring the position detection and the position detection. Configure inexpensively.
(3) The driving speed is kept constant even when the power supply voltage of the power supplied to the motor fluctuates, and the inertial variation generated when the motor is stopped is suppressed to eliminate the positional deviation.
そこで、本発明の特装車のスプール制御装置では、PTOを制御するためのスプール3と、このスプール3を上位置、中立位置、下位置に移動させるアクチュエータ10と、操作スイッチ1からの上げ操作、停止操作、下げ操作等の指令により前記スプール3を上位置、中立位置、下位置に移動させるべく前記アクチュエータ10を制御する制御装置30とからなる特装車のスプール制御装置において、電源接続直後、前記スプール3を中立位置へ移動させて被駆動部材を停止させる制御手段を備えていることを特徴としている。
Therefore, in the spool control device for a specially equipped vehicle according to the present invention, the
また、本発明の特装車のスプール制御装置では、PTOを制御するためのスプール3と、このスプール3を上位置、中立位置、下位置に移動させるアクチュエータ10と、操作スイッチ1からの上げ操作、停止操作、下げ操作等の指令により前記スプール3を上位置、中立位置、下位置に移動させるべく前記アクチュエータ10を制御する制御装置30とからなる特装車のスプール制御装置において、
前記アクチュエータ10には、前記スプール3の位置を移動させるケーブル駆動機構部12と、前記ケーブル駆動機構部12に設けたマグネット14の移動にて前記スプール3の位置に応じた電圧を出力するホールIC15と、前記ケーブル駆動機構部12を駆動するモータ11と、このモータ11の回転に応じた回転パルスを出力する回転センサ16とを備え、
前記制御装置30には、前記アクチュエータ10のホールIC15からの電圧を検出するストローク電圧検出部33と、前記回転センサ16からの回転パルスをカウントして前記スプール3の移動距離を演算する移動距離演算処理部34とを備え、
前記ホールIC15から出力される電圧が予め設定したスプール3の中立位置に対応した電圧として前記ストローク電圧検出部33が検出した際に、前記移動距離演算処理部34におけるパルスカウントをリセットすると共に、予め設定したスプール3の移動距離に応じたパルス数が前記移動距離演算処理部34から出力された場合に前記モータ11を停止させる制御手段31を備えていることを特徴としている。
In the spool control device for a specially equipped vehicle according to the present invention, the
The
The
When the voltage output from the
(1)本発明の特装車のスプール制御装置によれば、電源接続直後、前記スプール3を中立位置へ移動させて被駆動部材を停止させる制御手段を備えているので、電源接続直後は、スプール3の位置が不定であるが、スプール3を中立位置へ移動させることで、被駆動部材である例えば、荷台を確実に停止させることができ、安全性を向上させることができる。特に、上げ位置で電源を遮断した場合などは、電源接続直後に中立へ移動させて荷台を確実に停止させるので、安全性が向上する。
(1) According to the spool control device for a specially equipped vehicle of the present invention, since the
(2)本発明の特装車のスプール制御装置によれば、前記ホールIC15から出力され、予め設定した中立位置に対応した電圧V1を検出した時に前記モータ11を停止させるようにしているので、簡単な構成でスプール3の中立位置を検出でき、スプール制御装置を安価に構成することができる。
(2) According to the spool control device for a specially equipped vehicle of the present invention, the
(3)本発明の特装車のスプール制御装置によれば、ストローク電圧検出部33によりスプール3の中立位置、つまり、スプール3の絶対位置を検出でき、このスプール3の中立位置を検出した際に、移動距離演算処理部34におけるパルスカウントをリセットし、このリセット後に回転センサ16からの回転パルスを移動距離演算処理部34がカウントして移動距離を演算し、予め設定したスプール3の移動距離に応じたパルス数が前記移動距離演算処理部34から出力された場合に前記モータ11を停止させていることで、パルスのカウントずれを無くすことができ、スプール3の位置検知制御を正確かつ確実に行なうことができる。特に、ホールIC15によるストローク電圧では検知できない位置である、中立位置の付近以外は回転センサ16によるパルスをカウントして移動距離演算処理部34によりスプール3の位置を検知させているものであり、スプール3の上位置、中立位置、下位置を正確に検知することができるものである。また、この位置検知制御をホールIC15と回転センサ16とで行なっていることで、安価に位置検知を行なうことができる。
(3) According to the spool control device for a specially equipped vehicle of the present invention, the stroke voltage detection unit 33 can detect the neutral position of the
(4)本発明の特装車のスプール制御装置によれば、前記モータ11はPWM制御により駆動されており、前記モータ11に供給する電源の電源電圧に応じて該モータ11の駆動速度を一定にすべくPWM値を制御するモータ駆動速度演算部35を備えているので、モータ11に供給する電源の電源電圧が変動しても駆動速度を一定にして、モータ停止時に発生する惰性バラツキを抑えて位置ずれを無くすことができる。
(4) According to the spool control device for a specially equipped vehicle of the present invention, the
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。本発明のスプール制御装置はPTOに使用される油圧ポンプの位置を制御するものであり、図1にシステム構成図を示し、図2はPTOのスプールの基本仕様を示している。
本発明のシステムは、PTOのスプール位置を制御するアクチュエータ10と、このアクチュエータ10を制御するECUと呼ばれる制御装置30と、制御装置30に「上げ操作」、「下げ操作」及び「停止操作」の指令を送る操作スイッチ1と、制御装置30やアクチュエータ10のモータ11等に電源を供給するバッテリー2等で構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The spool control apparatus of the present invention controls the position of a hydraulic pump used in a PTO. FIG. 1 shows a system configuration diagram, and FIG. 2 shows a basic specification of a PTO spool.
The system of the present invention includes an
アクチュエータ10は、モータ11と、このモータ11により駆動されるケーブル駆動機構部12と、このケーブル駆動機構部12により引き作動、戻し作動されて先端のスプール3の位置を「上」、「中立」、「下」の位置に移動させるケーブル13等で構成されている。
また、ケーブル駆動機構部12にはマグネット14が設けられていて、ケーブル駆動機構部12の移動に伴って移動する。そして、ケーブル駆動機構部12の外面側にはホールIC15が配置固定されていて、ケーブル駆動機構部12の移動に伴って移動するマグネット14からの磁気密度を該ホールIC15が検知し、その検知出力をストローク電圧として制御装置30へ出力している。
The
Further, the
アクチュエータ10のモータ11には、該モータ11の回転を検知する回転センサ16が設けられており、この回転センサ16から出力される回転パルスを制御装置30側でカウントすることで、スプール3の移動量を計算している。
なお、操作スイッチ1から「上げ操作」、「下げ操作」、「停止操作」の指令を受けた制御装置30が、アクチュエータ10のモータ11を正転駆動、逆転駆動、停止等の制御を行なう。
The
In addition, the
ここで、図2に示すように、操作スイッチ1にて「上げ操作」をした場合、アクチュエータ10によりスプール3の位置を「上」位置へ駆動することで(図1参照)、車の被駆動部材である荷台は継続して上昇する。また、操作スイッチ1にて「停止操作」をした場合、アクチュエータ10によりスプール3の位置を「中立」位置へ駆動することで、荷台が停止する。さらに、操作スイッチ1が「下げ操作」をした場合、アクチュエータ10によりスプール3の位置を「下」位置へ駆動することで、荷台は継続して下降する。
Here, as shown in FIG. 2, when the
図3はコンピュータで構成されている制御装置30のブロック図を示し、この制御装置30は、ホールIC15からのストローク電圧を検出するストローク電圧検出部33と、回転センサ16からの回転パルスからスプール3の移動量を演算する移動距離演算処理部34と、バッテリー2の電源電圧に応じてモータ11の駆動速度が一定となるように最適なPWM( Pulse Width Modulation )値を計算するモータ駆動速度演算部35と、このモータ駆動速度演算部35からの最適なデューティ比でもってモータ11を駆動するモータ駆動部36と、所定のプログラムの手順に沿って制御装置30全体の制御を行なう制御部31と、上記制御用のプログラムを格納しているROMや、種々のデータを一時的に記憶するRAM等からなるメモリ32等で構成されている。
FIG. 3 is a block diagram of a
ここで、スプール3の位置を検知するのに、本実施形態では、モータ11の回転を検知する回転センサ16と、マグネット14及びホールIC15を用いている。回転センサ16からのパルスをカウントして移動量を計算してスプール3の位置を検知している。また、マグネット14及びホールIC15では、ケーブル駆動機構部12の移動に伴って移動するマグネット14の磁気密度をホールIC15で検知してスプール3の位置を検知している。
Here, in this embodiment, the
本来、スプール3の位置を検知するのに、回転センサ16、あるいはマグネット14及びホールIC15の何れかで出来れば良いが、いずれにも相反する事柄がある。回転センサ16による制御方法では、絶対位置がわからないため、回転センサ16からのパルスカウントを取りこぼしたときや、電源(バッテリー2)を遮断して接続したときに、位置が不定になるなど、正しく制御できないケースが存在する。また、マグネット14及びホールIC15による制御方法では、スプール3の位置の全域を位置検知することができない。スプール3の位置全域である約30mmに対して、10mm程度のみ検知が可能である。
Originally, the position of the
そこで、本実施形態では、回転センサ16と、マグネット14及びホールIC15との両方による制御にてスプール3の位置制御を完全にできるようにしている。そして、制御装置30に入力されるパラメータとしては、ホールIC15から出力されるストローク電圧と、回転センサ16から出力されるパルスと、バッテリー2の電源電圧である。
Therefore, in the present embodiment, the position control of the
本実施形態でのスプール3の位置制御は詳細は後述するが、概要としては以下の通りである。先ず、バッテリー2の電源接続直後は、「中立」相当のストローク電圧(絶対位置)までスプール3を位置移動させる(以下、キャリブレーションという。)。これは、電源接続直後は、スプール3の位置が不定のためであり、例えば、上げ位置で何らかの原因で電源が遮断された場合などでは、電源接続直後に中立へ移動させ、荷台を確実に停止させて、安全性を確保するようにしている。
Although details of the position control of the
次に、上記のキャリブレーションの完了後のスプール3の位置移動は、回転センサ16からのパルスをカウントしてスプール3の移動量を計算し、目標位置まで移動させるようにしている。これは、ホールIC15から出力されるストローク電圧では検知ができない位置は、回転センサ16から出力されるパルスをカウントすることでスプール3の位置を検知するようにしている。
また、スプール3の移動中に中立相当のストローク電圧(絶対位置)を検知したら上記パルスカウントをリセットして(パルスカウント補正)、カウントずれによる位置ずれを無くすようにしている。
Next, when the position of the
Further, when a neutral stroke voltage (absolute position) is detected while the
また、バッテリー2から該バッテリー2の電源電圧を取得してモータ11の駆動速度を一定となるように制御している。これは、バッテリー2の電源電圧変動が発生しても、モータ11の駆動速度を一定にすることによって、モータ11の停止時に発生する惰性バラツキを抑えてスプール3の位置ずれを無くすようにしている。
Further, the power supply voltage of the
図4は、ホールIC15から出力されるストローク電圧の特性図を示し、マグネット14の移動をホールIC15が検知してアナログ電圧を出力する。ホールIC15から出力されるストローク電圧は、スプール3の上げ位置から下げ位置の全域の中立を中心にして約1/3しか検知できない。図示するように、ストローク電圧は、中立付近のみ変化特性があり、他の位置では電圧が固定される特性となっている。そして、特性が変化している中立位置で回転センサ16からのパルスカウントを補正するようにしている。なお、図4の「断」は、スプール3を遮断状態にすることで、「断」以外の位置は接続状態を意味している。
FIG. 4 is a characteristic diagram of the stroke voltage output from the
次に、回転センサ16からのパルスカウントによるスプール3の移動量の計算方法について説明する。ロータリーエンコーダなどの回転センサ16は、周知のようにA相とB相のパルスが出力され、例えば、A相がB相に対して位相が進んでいる場合は、モータ11が正転方向に回転しており、逆にA相がB相に対して位相が遅れている場合は、モータ11が逆転方向に回転していることになる。
Next, a method for calculating the movement amount of the
本実施形態では、モータ11の回転パルス、すなわち、回転センサ16のパルス(図5、図6に示すパルスA、パルスBの位相差90°参照)より中立位置からの移動距離を計算し、また、ストローク電圧より「中立」相当の位置を検出したとき移動距離をリセットするようにしている。
図5はモータ11の正転方向(スプール3の上げ位置方向)の場合を示しており、ここでは、図3に示す制御装置30のストローク電圧検出部33がホールIC15から出力されるストローク電圧を検出・監視していて、予め決めておいた「中立」位置に相当する電圧V1(図4参照)を検出すると、制御部31が移動距離演算処理部34におけるパルスカウントをリセットする(図5のパルスカウント0の部分参照)。
In the present embodiment, the movement distance from the neutral position is calculated from the rotation pulse of the
FIG. 5 shows a case in which the
そして、図5に示すように、パルスAの立ち上がり時に、パルスBがHレベルであれば、パルスカウントを+1する。また、パルスAの立ち下がり時に、パルスBがLレベルであれば、パルスカウントを+1する。パルスAの立ち上がり時、立ち下がり時の毎にパルスBのHレベル、Lレベルを検出し、その都度パルスカウントを+1していく。そして、このパルスカウントする毎に、スプール3がXmm距離が移動するとして移動距離を計算する。
Then, as shown in FIG. 5, if the pulse B is at the H level when the pulse A rises, the pulse count is incremented by one. If the pulse B is at the L level at the fall of the pulse A, the pulse count is incremented by one. Each time the pulse A rises and falls, the H level and L level of the pulse B are detected, and the pulse count is incremented by one each time. Each time the pulse is counted, the movement distance is calculated assuming that the
また、図6に示すように、モータ11の逆転方向(スプール3の下げ位置方向)の場合を示しており、パルスAの立ち上がり時に、パルスBがLレベルであれば、パルスカウントを−1する。また、パルスAの立ち下がり時に、パルスBがHレベルであれば、パルスカウントを−1する。パルスAの立ち上がり時、立ち下がり時の毎にパルスBのHレベル、Lレベルを検出し、その都度パルスカウントを−1していく。そして、このパルスカウントする毎に、スプール3がXmm距離が移動するとして移動距離を計算する。
これらのスプール3の上げ位置方向と下げ位置方向へのパルスカウントによる移動量の計算は図3に示す移動距離演算処理部34にて行なっている。
Further, as shown in FIG. 6, the case of the
The movement distance
スプール3の「中立」位置(図4参照)から「上」位置、「下」位置の距離は、メモリ32に予め格納されている。そして、中立位置から上位置、中立位置から下位置の距離に相当するパルスカウントの数が例えば、10であれば、ケーブル駆動機構部12によりスプール3が中立位置をストローク電圧検出部33により検出した場合、移動距離をリセットして移動距離演算処理部34が回転センサ16からのパルスのカウントをし、10のパルスカウントをした場合には、それを受けた制御部31がモータ11の回転をモータ駆動部36を介して停止させる。
The distances from the “neutral” position (see FIG. 4) of the
次に、モータ11の駆動速度制御について説明する。この速度制御は、図3に示す制御装置30のモータ駆動速度演算部35にて行なっていて、下記の(1)式にて電源電圧(バッテリー2の電源電圧)が変動しても、モータ11の駆動速度が一定となるように、最適なPWM値を計算する。
PWM-ON幅=(電源電圧基準値(固定値)/電源電圧)×PWM-ON幅基準値(固定値)・・・・・(1)
ここで、「電源電圧」はバッテリー2の電源電圧であり、「電源電圧基準値」は、例えば28Vとし、PWM-ON幅基準値は、例えば0.7としている。
Next, drive speed control of the
PWM-ON width = (power supply voltage reference value (fixed value) / power supply voltage) x PWM-ON width reference value (fixed value) (1)
Here, the “power supply voltage” is the power supply voltage of the
制御装置30は、バッテリー2の電源電圧を常時監視しており、バッテリー2の電源電圧が変動しても上記(1)にてモータ11を駆動するデューティ比を可変させ、モータ11の駆動速度が常に一定となるようにモータ駆動速度演算部35にて制御が行なわれる。
これにより、モータ11の停止時に発生する惰性バラツキを抑えてスプール3の位置ずれを無くすことができる。
The
As a result, it is possible to suppress the inertia variation that occurs when the
次に、アクチュエータ10によりスプール3を移動させて荷台を上昇あるいは下降させている時に、何らかの原因でバッテリー2からの電源が遮断された場合に、その後の電源遮断後に電源の接続直後の動作、または通常の動作であって電源の遮断後に再度電源の接続直後は、スプール3の位置が中立相当のストローク電圧(絶対位置)まで移動させる場合の動作について図7のフローチャートにより説明する。
なお、電源接続直後の制御動作は、バッテリー2からの電源電圧を監視している制御装置30の制御部31が行ない、各部の制御動作を開始させるようにしている。
Next, when the power source from the
The control operation immediately after the power supply connection is performed by the
先ず、バッテリー2からの電源接続直後は、回転センサ16から出力されるパルス数が不定になっているので、ステップS1に示すようにホールIC15からのストローク電圧をストローク電圧検出部33にて判断する。すなわち、ステップS1では、ホールIC15からのストローク電圧の値が、中立位置である電圧V1より上の値か、下の値を判断し、検出しているストローク電圧が中立位置の電圧V1より上の電圧の場合はステップS2へ移行し、ステップS2においてスプール3の移動開始位置が中立位置より上と認識する。
First, immediately after the power supply from the
検出しているストローク電圧が中立位置の電圧V1より下の電圧の場合はステップS3へ移行し、ステップS3において更にホールIC15から出力されているストローク電圧が中立位置に対応した電圧V1より下か、上かを判断し、検出している電圧が電圧V1より下の場合はステップS4に移行する。そして、ステップS4においてスプール3の移動開始位置が中立位置より下と認識する。
When the detected stroke voltage is lower than the voltage V1 at the neutral position, the process proceeds to step S3. In step S3, the stroke voltage output from the
スプール3の開始位置を中立より上か、あるいは下かを認識した後にステップS5に移行し、その時のバッテリー2の電源電圧から上記(1)式より最適なPWM値をモータ駆動速度演算部35により計算する。
After recognizing whether the start position of the
次にステップS6に進んで、スプール3の移動開始位置が中立位置より上であればステップS7に移行して制御部31がステップS5で計算したPWM値でもってモータ駆動部36を制御してモータ11を逆転駆動する。モータ11が逆転駆動されるとケーブル駆動機構部12によりケーブル13が戻し作動され、スプール3を中立位置の方向に移動させる。
また、ステップS6においてスプール3の移動開始位置が中立位置より下であればステップS8に移行し、ステップS5で計算したPWM値でもって制御部31がモータ駆動部36を制御してモータ11を正転駆動する。モータ11が正転駆動されるとケーブル駆動機構部12によりケーブル13が引き作動され、スプール3を中立位置の方向に移動させる。
Next, the process proceeds to step S6, and if the movement start position of the
If the movement start position of the
モータ11が逆転駆動、あるいは正転駆動されてスプール3が中立位置に向かって移動させられていき、ステップS9に示すように、スプール3が中立位置に相当した位置にくると、ホールIC15からは中立位置に対応した電圧V1が出力されるので、ストローク電圧検出部33が該ストローク電圧V1を検出する。ストローク電圧検出部33が該電圧V1を検出すると、制御部31はモータ駆動部36を制御してモータ11を停止させる(ステップS10参照)。スプール3が中立位置に来ると荷台の昇降が停止する。
なお、ステップS9において、ホールIC15からのストローク電圧が中立位置に相当した電圧V1を検出しない場合はステップS5に戻ってこの動作を繰り返す。
When the
In step S9, if the stroke voltage from the
ここで、モータ11の逆転、正転によりスプール3を移動させている状態では、モータ11の回転を検出している回転センサ16からは上述したようにパルスが出力されており、このパルスを移動距離演算処理部34にてカウントしてスプール3の移動距離を演算している。
ステップS10においてモータ11を停止させた後、ステップS11に進んで制御部31は移動距離演算処理部34にて今までパルス数をカウントして計算していたスプール3の移動量をリセットする(ステップS11参照)。
Here, in the state where the
After stopping the
また、ステップS1において、ホールIC15からのストローク電圧によりスプール3の位置が中立より下で、且つステップS3においてホールIC15からのストローク電圧によりスプール3の位置が中立より上の場合は、スプール3の位置が中立であるということであり、その場合はステップS11に移行して移動量をリセット、つまり、移動距離演算処理部34におけるパルスカウントをリセットする。
In step S1, if the position of the
このように、スプール3が中立位置に来た時に、今までカウントしていたパルスカウントをリセットして(キャリブレーション)、このキャリブレーション完了後のスプール3の位置移動は、回転センサ16からのパルスにより、移動距離演算処理部34が移動量を計算し、目標位置である上位置、または下位置までスプール3を移動させる。
In this way, when the
このように、バッテリー2からの電源接続直後は、スプール3の位置が不定であるが、スプール3を中立位置へ移動させることで、荷台を確実に停止させることができ、安全性を向上させることができる。特に、上げ位置で電源を遮断した場合などは、電源接続直後に中立へ移動させて荷台を確実に停止させるので、安全性が向上する。
また、ホールIC15から出力され、予め設定した中立位置に対応した電圧V1を検出した時に前記モータ11を停止させるようにしているので、簡単な構成でスプール3の中立位置を検出でき、スプール制御装置を安価に構成することができる。
As described above, the position of the
Further, since the
次に、上記キャリブレーション完了後の動作で、上げ操作したときの制御動作について図8により説明する。上記キャリブレーション完了後におけるスプール3の位置は「中立」位置にあり、荷台は停止している状態である。オペレータが操作スイッチ1を上げ操作すると、ステップS21に示すように、スプール3の移動量が「上」位置に対して相当でない場合、つまり、移動距離演算処理部34にてカウントしたパルス数と、メモリ32に格納されている中立位置から上位置の移動量に対応したパルス数とを比較し、スプール3が上位置への移動に達していない場合は、ステップS22に移行する。
Next, the control operation when the raising operation is performed in the operation after the calibration is completed will be described with reference to FIG. The position of the
ステップS22において、上記の場合と同様にバッテリー2の電源電圧から最適なPWMをモータ駆動速度演算部35にて計算し、このモータ11の駆動用のPWMを計算した後は、計算したPWM値で制御部31がモータ駆動部36を駆動制御してモータ11を正転駆動する(ステップS23参照)。
モータ11が正転駆動されると、ケーブル駆動機構部12によりケーブル13が引き作動されて、スプール3が中立位置から上位置方向へと移動が開始される。そして、モータ11の回転を検出している回転センサ16からの回転パルスが移動距離演算処理部34に入力され、該移動距離演算処理部34がパルスカウントをしてスプール3の移動量を計算する(ステップS24参照)。
In step S22, the optimum PWM is calculated from the power supply voltage of the
When the
ステップS25に示すように、スプール3が移動して上位置に対応したパルス数を移動距離演算処理部34がカウントするまではこれを繰り返し、上位置に対応したパルス数を移動距離演算処理部34がカウントすると、スプール3が上位置に移動したとして、移動距離演算処理部34からその旨の信号を受けた制御部31がモータ駆動部36を制御してモータ11を停止させる(ステップS26参照)。これにより、荷台の上げ操作が継続される。
As shown in step S25, this is repeated until the movement distance
図9は図8とは逆に、キャリブレーション完了後における下げ操作したときの制御動作を示すフローチャートである。上記キャリブレーション完了後におけるスプール3の位置は「中立」位置にあり、荷台は停止している状態である。オペレータが操作スイッチ1を下げ操作すると、ステップS31に示すように、スプール3の移動量が「下」位置に対して相当でない場合、つまり、移動距離演算処理部34にてカウントしたパルス数と、メモリ32に格納されている中立位置から下位置の移動量に対応したパルス数とを比較し、スプール3が下位置への移動に達していない場合は、ステップS32に移行する。
FIG. 9 is a flowchart showing the control operation when the lowering operation is performed after the calibration is completed, contrary to FIG. The position of the
ステップS32において、上記の場合と同様にバッテリー2の電源電圧から最適なPWMをモータ駆動速度演算部35にて計算し、このモータ11の駆動用のPWMを計算した後は、計算したPWM値で制御部31がモータ駆動部36を駆動制御してモータ11を逆転駆動する(ステップS33参照)。
モータ11が逆転駆動されると、ケーブル駆動機構部12によりケーブル13が戻し作動されて、スプール3が中立位置から下位置方向へと移動が開始される。そして、モータ11の回転を検出している回転センサ16からの回転パルスが移動距離演算処理部34に入力され、該移動距離演算処理部34がパルスカウントをしてスプール3の移動量を計算する(ステップS34参照)。
In step S32, the optimum PWM is calculated from the power supply voltage of the
When the
ステップS35に示すように、スプール3が移動して下位置に対応したパルス数を移動距離演算処理部34がカウントするまではこれを繰り返し、下位置に対応したパルス数を移動距離演算処理部34がカウントすると、スプール3が下位置に移動したとして、移動距離演算処理部34からその旨の信号を受けた制御部31がモータ駆動部36を制御してモータ11を停止させる(ステップS36参照)。これにより、荷台の下げ操作が継続される。
As shown in step S35, this is repeated until the movement distance
次に、荷台を停止操作したときの制御動作について図10により説明する。オペレータが操作スイッチ1を停止操作させたとき、ステップS41に示すように、制御装置30の移動距離演算処理部34が現在のスプール3の位置が中立より上か下かをカウントしたパルス数から判断する。スプール3の位置が中立より上であればステップS42に移行し、スプール3の移動開始位置が中立位置より上と認識する。
Next, a control operation when the loading platform is stopped will be described with reference to FIG. When the operator stops the
ステップS43において、移動距離演算処理部34が現在のスプール3の位置が中立より上か下かをカウントしたパルス数から判断して、スプール3の位置が中立より下であればステップS44に移行し、スプール3の移動開始位置が中立位置より下と認識する。
また、ステップS43において、スプール3の位置が中立より上であれば、ステップS41との判断から現在スプール3は中立の位置にあるとして、スプール3の移動制御は行なわず、終了する(ステップS52参照)。
In step S43, the moving distance
If it is determined in step S43 that the position of the
スプール3の開始位置を中立より上か、あるいは下かを認識した後にステップS45に移行し、その時のバッテリー2の電源電圧から上記(1)式より最適なPWM値をモータ駆動速度演算部35により計算する。
After recognizing whether the start position of the
次にステップS46に進んで、スプール3の移動開始位置が中立位置より上であればステップS47に移行して制御部31がステップS45で計算したPWM値でもってモータ駆動部36を制御してモータ11を逆転駆動する。モータ11が逆転駆動されるとケーブル駆動機構部12によりケーブル13が戻し作動され、スプール3を中立位置の方向に移動させる。
また、ステップS46においてスプール3の移動開始位置が中立位置より下であればステップS48に移行し、ステップS45で計算したPWM値でもって制御部31がモータ駆動部36を制御してモータ11を正転駆動する。モータ11が正転駆動されるとケーブル駆動機構部12によりケーブル13が引き作動され、スプール3を中立位置の方向に移動させる。
Next, the process proceeds to step S46, and if the movement start position of the
If the movement start position of the
ステップS49において、モータ11が逆転駆動、あるいは正転駆動されてスプール3が中立位置に向かって移動していくとき、移動距離演算処理部34が回転センサ16から出力されるパルスを+1方向、あるいは−1方向にカウントしていき(図5、図6参照)、スプール3の移動量を計算する。
ステップS50において、回転センサ16からのパルスカウントが「0」を移動距離演算処理部34が検出した場合、スプール3の位置が中立に相当するため、移動距離演算処理部34からの信号を受けた制御部31がモータ駆動部36を制御してモータ11を停止させる(ステップS51参照)。スプール3が中立位置に来ると荷台の昇降が停止する。
In step S49, when the
In step S50, when the movement distance
このように本実施形態では、ストローク電圧検出部33によりスプール3の中立位置、つまり、スプール3の絶対位置を検出でき、このスプール3の中立位置を検出した際に、移動距離演算処理部34におけるパルスカウントをリセットし、このリセット後に回転センサ16からの回転パルスを移動距離演算処理部34がカウントして移動距離を演算し、予め設定したスプール3の移動距離に応じたパルス数が前記移動距離演算処理部34から出力された場合に前記モータ11を停止させていることで、パルスのカウントずれを無くすことができ、スプール3の位置検知制御を正確かつ確実に行なうことができる。
特に、ホールIC15によるストローク電圧では検知できない位置である、中立位置の付近以外は回転センサ16によるパルスをカウントして移動距離演算処理部34によりスプール3の位置を検知させているものであり、スプール3の上位置、中立位置、下位置を正確に検知することができるものである。また、この位置検知制御をホールIC15と回転センサ16とで行なっていることで、安価に位置検知を行なうことができる。
As described above, in this embodiment, the neutral position of the
In particular, the position of the
なお、本発明のスプール制御装置は、ダンプカー、ミキサー車、ゴミ回収車等の所謂特装車と呼ばれる車に適用されるものである。 The spool control device of the present invention is applied to a so-called specially equipped vehicle such as a dump truck, a mixer truck, and a garbage collection truck.
1 操作スイッチ
2 バッテリー
3 スプール
10 アクチュエータ
11 モータ
12 ケーブル駆動機構部
13 ケーブル
14 マグネット
15 ホールIC
16 回転センサ
30 制御装置
31 制御部
DESCRIPTION OF
16
Claims (4)
電源接続直後、前記スプール(3)を中立位置へ移動させて被駆動部材を停止させる制御手段を備えていることを特徴とする特装車のスプール制御装置。 A spool (3) for controlling the PTO, an actuator (10) for moving the spool (3) to an upper position, a neutral position, and a lower position, and a raising operation, a stopping operation, and a lowering operation from the operation switch (1) A spool control device for a specially equipped vehicle comprising a control device (30) for controlling the actuator (10) to move the spool (3) to an upper position, a neutral position, and a lower position in response to a command such as
A spool control device for a specially equipped vehicle, comprising control means for moving the spool (3) to a neutral position and stopping the driven member immediately after the power supply is connected.
前記ホールIC(15)から出力され、予め設定した中立位置に対応した電圧V1を検出した時に前記モータ(11)を停止させていることを特徴とする請求項1に記載の特装車のスプール制御装置。 The actuator (10) includes a cable drive mechanism (12) that moves the position of the spool (3), and a spool (3) that is moved by a magnet (14) provided in the cable drive mechanism (12). ) And a motor (11) for driving the cable drive mechanism (12),
The spool control device for a specially equipped vehicle according to claim 1, wherein the motor (11) is stopped when a voltage V1 output from the Hall IC (15) and corresponding to a preset neutral position is detected. .
前記アクチュエータ(10)には、前記スプール(3)の位置を移動させるケーブル駆動機構部(12)と、前記ケーブル駆動機構部(12)に設けたマグネット(14)の移動にて前記スプール(3)の位置に応じた電圧を出力するホールIC(15)と、前記ケーブル駆動機構部(12)を駆動するモータ(11)と、このモータ(11)の回転に応じた回転パルスを出力する回転センサ(16)とを備え、
前記制御装置(30)には、前記アクチュエータ(10)のホールIC(15)からの電圧を検出するストローク電圧検出部(33)と、前記回転センサ(16)からの回転パルスをカウントして前記スプール(3)の移動距離を演算する移動距離演算処理部(34)とを備え、
前記ホールIC(15)から出力される電圧が予め設定したスプール(3)の中立位置に対応した電圧として前記ストローク電圧検出部(33)が検出した際に、前記移動距離演算処理部(34)におけるパルスカウントをリセットすると共に、予め設定したスプール(3)の移動距離に応じたパルス数が前記移動距離演算処理部(34)から出力された場合に前記モータ(11)を停止させる制御手段(31)を備えていることを特徴とする特装車のスプール制御装置。 A spool (3) for controlling the PTO, an actuator (10) for moving the spool (3) to an upper position, a neutral position, and a lower position, and a raising operation, a stopping operation, and a lowering operation from the operation switch (1) A spool control device for a specially equipped vehicle comprising a control device (30) for controlling the actuator (10) to move the spool (3) to an upper position, a neutral position, and a lower position in response to a command such as
The actuator (10) includes a cable drive mechanism (12) that moves the position of the spool (3), and a spool (3) that is moved by a magnet (14) provided in the cable drive mechanism (12). ) That outputs a voltage corresponding to the position of the motor (11), a motor (11) that drives the cable drive mechanism (12), and a rotation that outputs a rotation pulse according to the rotation of the motor (11). A sensor (16),
In the control device (30), the stroke voltage detector (33) for detecting the voltage from the Hall IC (15) of the actuator (10) and the rotation pulse from the rotation sensor (16) are counted and A moving distance calculation processing unit (34) for calculating the moving distance of the spool (3),
When the stroke voltage detector (33) detects the voltage output from the Hall IC (15) as a voltage corresponding to the neutral position of the spool (3) set in advance, the moving distance calculation processor (34) And a control means for stopping the motor (11) when a pulse number corresponding to a preset movement distance of the spool (3) is output from the movement distance calculation processing section (34). 31) A spool control device for a specially equipped vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008252103A JP2010083221A (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Spool control device of specially-equipped vehicle |
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Publications (1)
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2008
- 2008-09-30 JP JP2008252103A patent/JP2010083221A/en not_active Withdrawn
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