JP2512891C

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Publication number: JP2512891C
Authority: JP
Publication date: 1998-03-11

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、トラクタ等の油圧昇降制御装置における油圧シリンダの流量制御
装置に関するものであり、リフトア−ム等の被制御部材の動作速度を予め設定さ
れた適正なものに自動的に調節して、制御の遅れに伴う不具合を解決しようとす
るものである。［従来技術］この種の作業装置の流量制御装置において、電磁制御弁を制御するに、従来は
、作業装置を昇降作動させる間はこの電磁制御弁にパルス幅を一定にした固定パ
ルスを与えることによって作業装置の停止の際のショックを少なくする形態を採
るものが知られている。［発明が解決しようとする問題点］しかし、与えられるパルス幅が一定のものであるから、そのパルス幅が小さい
ものであると目標位置に到達するまで時間がかかり過ぎる傾向にあり、反対にパ
ルス幅が大きいと、停止時に目標位置を越えるオ−バ−シュ−ト現象や衝撃が発
生するといったことを避けることができず、パルス幅を適当なものにするのが難しいものであった。従って、このような状況を踏まえて、作業装置の現在位置と目標位置との偏差
に対応して、この偏差が大きい場合にはパルス幅を大きく、偏差が小さくなれば
パルス幅を小にする方式もあるが、この場合においても、電磁制御弁の特性値の
個体差や、気温変化等による圧力油の油温変動及び、ロ−タリ耕耘装置の重量の
軽重、耕土の土質等の多くの外部要因によってパルスを与えているにもかかわら
ず、作業装置が作動していない或いは急激に作動するといった問題を残していた
。［問題を解決するための手段］この発明は、上記問題点に鑑みて提案するものであって、次のような技術的手
段を講じた。即ち、トラクタ１に油圧昇降機構を介して連結した作業装置２を、電磁制御弁
８で作動制御される油圧シリンダ７によって目標位置に向けて昇降移動させるよ
う構成してあるトラクタの油圧昇降制御装置であって、前記作業装置２を昇降す
べく連結するリフトアーム角の変化量を検出する動作速度検出器を構成し、前記
電磁制御弁８に対するパルス幅を、上記動作速度検出器の検出結果による作業装
置２の実作動速度が目標作動速度より大きい場合には小さくなるように、或いは
、目標作動速度より小さい場合には大きくなるように、作業装置の目標作動速度
と実作動速度との偏差によって変更するように構成したことを特徴とするトラク
タの油圧昇降制御装置の構成とする。［実施例］以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。まず、構成から説明す
ると、作業装置としてのロ−タリ耕耘装置２は、トラクタ１の被制御部材の一例
としての左右のリフトア−ム３、３へ、リフトロッド４、４とロワ−リンク５、
５からなる作業機連結リンク機構６によって連結され、油圧昇降機構の油圧シリ
ンダ７に電磁制御弁８を介して圧力油が供給されるとピストン１１が突出してリ
フトア−ム３、３が回動されてロ−タリ耕耘装置２が上昇し、油圧シリンダ７の
作動油を電磁制御弁８を介してタンクに排出するとリフトア−ム３、３が下方に
回動されてロ−タリ耕耘装置２が下降するように構成されている。耕深自動制御のための手段としては、耕土表面に下部が接地するリヤカバ−１２の回動位置をポテンショメ−タの如きものからなる耕深検出器Ｓ₁によって耕
深を検出し、作業者によって操作されるボリュ−ムの如きものからなる耕深設定
器Ｉ₁にて設定した耕深設定値に上記耕深検出値が一致するようにマイクロコン
ピュ−タの如きものにて構成している制御部９から駆動部１０へ制御電流値とし
て出力するように設けている。電磁制御弁８に対してはパルス電流が信号として与えられるのであり、耕深設
定値と耕深検出値との偏差に応じてパルスの幅が変更される所謂デュ−ティ制御
がなされる。第１図に示す動作速度設定器Ｉ₂はリフトア−ム３、３の動作速度を変更する
ものであって、基準パルス自体の幅を変更することができる。従って、この動作
速度設定器Ｉ₂を回動調節して基準パルスを大きくすると、リフトア−ム３、３
の動作速度が速められ、逆に、基準パルスを小さくすると、リフトア−ム３、３
の動作速度が遅くなる。従って、動作速度設定器Ｉ₂を増加する方向に回動調節
すると、耕深制御中に同じ偏差であっても、リフトア−ム３、３の昇降速度は速
くなる。そして、リフトア−ム３の回動角度をポテンショメ−タの如きものからなるリ
フトア−ム角検出器Ｓ₂にて検出し、タイマの如きものからなる時計部１３によ
って設定される測定時間Ｔにおけるリフトア−ム角の変化量（角度）を、動作速
度検出部１５にてリフトア−ム３の動作速度検出値として算出する。第３図のグラフは、動作速度設定器Ｉ₂によって設定される動作速度を得るた
めに必要な基準パルスの動作時間標準値、言い替えると、基準パルスの通電時間
と動作速度設定値との関係を示したものであり、動作速度設定値が小さい場合に
は基準パルスの通電時間（パルス幅）が小さく、逆に動作速度設定値が大きい場
合には基準パルスの通電時間が長くなる。第４図のグラフは、横軸に動作速度設定値と検出値との差を取り、縦軸に動作
時間の補正値を取ったものである。差が大きい場合にはパルス幅を減じる必要が
あり、差が小さい場合にはパルス幅を増加させる必要性がある。このため、前記
制御部９の中に補正制御部１４が組み込まれている。制御中には、リフトア−ム３の現実の動作速度が動作速度検出部１５で検出され、同時にそのときの動作速度設定器Ｉ₂で設定されている動作時間標準値が読
み込まれ、動作時間をどれだけ補正するか、言い替えるとリフトア−ム３の回動
速度を、設定した動作速度に維持するために基準パルスをどの程度補正するかが
演算され、補正されたパルス幅の制御信号が駆動部１０から電磁制御弁８に出力
される。リフトア−ム３の上記速度検出動作は、第５図に示すように、リフトア−ム３
の動作開始後、例えば約１００〜２００ｍｓｅｃ経過したときの安定した速度内
で行い、測定時間Ｔは、例えば約２００〜３００ｍｓｅｃの範囲内の一定時間と
している。動作速度検出部１５は上述の他、リフトア−ム３の回動速度を、例え
ばギヤ機構によって増速して、これをパルス計によって直接に計測しても良い。［発明の効果］この発明は前記の如く構成したので、作業装置の重量変化、及び作動油の油温
変化等の変化があるにもかかわらず、油圧シリンダには常に設定流量の作動油が
供給あるいは排出されることになり、作業装置を目標姿勢、目標位置に迅速にか
つ衝撃少なく移動させることができる特徴を有する。なお、動作速度検出器として、作業装置２を昇降すべく連結するリフトアーム
角の変化量を検出する構成としたので、作業装置２の昇降動作を直接検出でき、
制御動作に遅れが少ない。特に前記実施例のように、動作速度設定器Ｉ₂を設ければ、所望の速度に変更
することもでき、追従性の良い自動制御が実現できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow control device for a hydraulic cylinder in a hydraulic lift control device for a tractor or the like, in which the operating speed of a controlled member such as a lift arm is determined in advance. The purpose is to automatically adjust the setting to an appropriate one to solve the problem associated with the control delay. [Prior Art] In a flow control device for a working device of this type, in order to control an electromagnetic control valve, conventionally, a fixed pulse with a constant pulse width is applied to the electromagnetic control valve while the working device is raised and lowered. There is known a configuration in which a shock is reduced when the working device is stopped. [Problems to be Solved by the Invention] However, since the given pulse width is constant, if the pulse width is small, it takes too much time to reach the target position. If the width is large, it is impossible to avoid the occurrence of an overshoot phenomenon or an impact exceeding the target position at the time of stop, and it is difficult to make the pulse width appropriate. Therefore, in consideration of such a situation, a method is employed in which, when the deviation is large, the pulse width is large, and when the deviation is small, the pulse width is small, corresponding to the deviation between the current position and the target position of the working device. However, even in this case, there are many external differences such as individual differences in the characteristic values of the electromagnetic control valve, fluctuations in the oil temperature of the pressure oil due to temperature changes, the weight of the rotary tillage device, and the soil quality of the cultivated soil. Despite the fact that the pulse is given by the factor, there remains a problem that the working device is not operating or operates rapidly. [Means for Solving the Problem] The present invention has been proposed in view of the above problems, and has taken the following technical means. That is, a hydraulic lift control device for a tractor configured to raise and lower a working device 2 connected to the tractor 1 via a hydraulic lift mechanism toward a target position by a hydraulic cylinder 7 operated and controlled by an electromagnetic control valve 8. Raising and lowering the working device 2
The operation speed detector detects the amount of change in the angle of the lift arm to be connected, and the pulse width for the electromagnetic control valve 8 is determined by the actual operation speed of the working device 2 based on the detection result of the operation speed detector. The working device is configured to be changed according to the deviation between the target operating speed and the actual operating speed so that the operating device becomes smaller when the operating speed is larger than the target operating speed or becomes larger when the operating speed is smaller than the target operating speed. The configuration of the tractor hydraulic lift control device is adopted. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. To begin with, the configuration will be described. The rotary tilling device 2 as a working device includes lift rods 4, 4 and lower links 5 to left and right lift arms 3, 3 as an example of a controlled member of the tractor 1.
When pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder 7 of the hydraulic elevating mechanism via the electromagnetic control valve 8, the piston 11 protrudes and the lift arms 3, 3 are rotated. When the rotary tilling device 2 rises and the hydraulic oil of the hydraulic cylinder 7 is discharged to the tank via the electromagnetic control valve 8, the lift arms 3, 3 are rotated downward, and the rotary tilling device 2 is lowered. It is configured to be. Means for the tilling depth automatic control, the rotational position of Riyakaba -1 2 where the lower is grounded to Kodo surface potentiometer - detecting the depth plowing by tilling depth detector S ₁ consisting of those such as data, work Volume is operated by user - constitute at other such things - as microcomputer the tilling depth detection value tilling depth setting value set such by tilling depth setting device I ₁ consisting of those of the beam coincides The control section 9 outputs the control current value to the drive section 10 as a control current value. A pulse current is given as a signal to the electromagnetic control valve 8, and so-called duty control is performed in which the width of the pulse is changed according to the deviation between the set plowing value and the detected plowing depth. Operating speed setter I ₂ shown in FIG. 1 is Rifutoa - be one that changes the operating speed of the arm 3, 3, it is possible to change the width of the reference pulse itself. Therefore, increasing the reference pulse to the operating speed setter I ₂ rotates adjusted, Rifutoa - arm 3,3
Of the lift arms 3 and 3
Operation speed becomes slow. Therefore, adjusting rotated in a direction to increase the operating speed setter I _2, even with the same difference in Kofuka control, Rifutoa - lifting speed of the arm 3, 3 becomes faster. Then, Rifutoa - in detected by the beam angle detector S _2, the measurement time is set by the clock unit 13 consisting of those such as the timer T - the rotation angle of the arm 3 potentiometer - consisting of those such as data Rifutoa The change amount (angle) of the lift arm angle is calculated by the operation speed detection unit 15 as the operation speed detection value of the lift arm 3. Graph of FIG. 3, the operating time standard value of the reference pulse required to obtain the operating speed set by the operating speed setter I _2, in other words, the relationship between the energizing time of the reference pulse and the operating speed setpoint It is shown that when the operation speed set value is small, the energization time (pulse width) of the reference pulse is short, and when the operation speed set value is large, the energization time of the reference pulse is long. In the graph of FIG. 4, the difference between the operation speed setting value and the detected value is plotted on the horizontal axis, and the correction value of the operation time is plotted on the vertical axis. If the difference is large, the pulse width needs to be reduced, and if the difference is small, the pulse width needs to be increased. Therefore, a correction control unit 14 is incorporated in the control unit 9. During control, Rifutoa - actual operating speed of the arm 3 is detected by the operation speed detector 15, the operation time standard value set in the operation speed setter I ₂ when is read simultaneously, the operation time It is calculated how much the correction should be performed, in other words, how much the reference pulse should be corrected in order to maintain the rotation speed of the lift arm 3 at the set operation speed. 10 to the electromagnetic control valve 8. The speed detection operation of the lift arm 3 is performed as shown in FIG.
After the operation is started, the measurement is performed within a stable speed when, for example, about 100 to 200 msec has elapsed, and the measurement time T is a fixed time within a range of, for example, about 200 to 300 msec. In addition to the above, the operating speed detector 15 may increase the rotational speed of the lift arm 3 by, for example, a gear mechanism, and directly measure this by a pulse meter. [Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, the hydraulic cylinder is always supplied with the set flow rate of the hydraulic oil despite the change in the weight of the working device and the change in the oil temperature of the hydraulic oil. Alternatively, the working device is discharged, and the working device can be quickly moved to a target posture and a target position with little impact. In addition, as an operation speed detector, a lift arm that connects the working device 2 to move up and down is used.
Since the configuration is such that the amount of change in the angle is detected, the raising / lowering operation of the working device 2 can be directly detected,
There is little delay in control operation. Especially as in the above embodiment, by providing the operating speed setter I _2, can be changed to a desired speed, the automatic control can be realized with good trackability.

【図面の簡単な説明】図はこの発明の実施例を示し、第１図は制御回路図、第２図は作業状態におけ
る斜視図、第３図、第４図、第５図は夫々制御特性図を示している。符号の説明１トラクタ２ロ−タリ耕耘装置３リフトア−ム８電磁制御弁９制御部Ｓ₁ 耕深検出器Ｉ₁ 耕深設定器Ｉ₂ 動作速度設定器Ｓ₂ リフトアーム角検出器BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a control circuit diagram, FIG. 2 is a perspective view in a working state, FIG. 3, FIG. 4, and FIG. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 tractor 2 B - Tali plow 3 Rifutoa - Program 8 solenoid control valve 9 controlling section S ₁ tilling depth detector I ₁ tilling depth setting device I ₂ operating speed setter S ₂ lift arm angle detector

Claims

Claims: 1. A tractor having a structure in which a working device 2 connected to a tractor 1 via a hydraulic elevating mechanism is moved up and down toward a target position by a hydraulic cylinder 7 operatively controlled by an electromagnetic control valve 8. A hydraulic elevating control device for moving the working device 2 up and down.
An operating speed detector for detecting an amount of change in the lift arm angle to be connected is provided, and the pulse width for the electromagnetic control valve 8 is determined by comparing the actual operating speed of the working device 2 based on the detection result of the operating speed detector with the target operating speed. A tractor characterized in that the tractor is changed according to the deviation between the target operating speed and the actual operating speed of the working device so as to be reduced when the operating speed is large or to be increased when the operating speed is lower than the target operating speed. Hydraulic lifting control device.