JP3019361B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、油圧制御装置に関し、重量物を昇降する
リフトシリンダや、機械的構成部材を制御作動させる制
御シリンダ等の油圧制御、例えば、トラクタやコンバイ
ン等の作業装置を昇降するためのリフトアームや、車体
や作業装置の姿勢をローリング、乃至ピッチング制御す
る姿勢制御装置等に利用できる。

（従来の技術、及び発明が解決しようとする課題） 油圧装置によって、機械的構成部材を作動させる制御
形態にあっては、常に一定の範囲を作動させると、この
機械的構成部材間に何らかの原因による作動詰りや、過
負荷等を生じたとき、これらに抗して無理な油圧力で作
動させることとなると、機械的構成部分に歪みを生じた
り、破損を生ずることが多い。

このため、油圧装置が一定時間以上の油圧制御出力に
よって、作動を停止したときは、これをストロークセン
サによってストロークエンドとして検出して、これ以上
の油圧作動を停止することによって、安全な作動制御を
行わせようとするものであるが、このような形態にあっ
ては、ストロークセンサによるストロークエンドの検出
が誤検出されることが多い。即ち、エンジン回転数が低
いときは、油圧ポンプの吐出量が少ないために、例え
ば、左右一対の油圧シリンダを同時に作動させようとす
る場合に、荷重バランスや、抵抗等によって、一方側の
油圧シリンダが作動されても、他方側の油圧シリンダの
作動が遅れたり、途中停止したりすることによって誤検
出し、制御の誤動作を生ずることとなり易い。

この発明は、このような欠陥を解消しようとするもの
である。

（課題を解決するための手段） この発明は、エンジンを駆動源とする油圧ポンプと、
油圧装置の作動量を検出するストロークセンサと、油圧
装置に油圧制御出力を行なうと共にストロークセンサか
らの検出情報を取り込むコントローラとを備え、該コン
トローラは取り込んだストローク検出値とこの取り込み
時よりもよりも前に取り込んだストローク検出値との変
化量が略変化なしと判断したとき、エンジンの回転数が
低い領域にあるときはコントローラから油圧装置への油
圧制御出力時間を長くし、エンジンの回転数が高い領域
にあるときは油圧装置への油圧制御出力時間を短くする
ことを特徴とする油圧制御装置の構成とする。

（作用） エンジンを起動すると、伝動手段を介して伝動された
回転動力によってポンプが駆動する。コントローラは油
圧装置に油圧制御出力を行なうと、この油圧装置が作動
すると共に作動量をストロークセンサが検出する。コン
トローラはストーロークセンサによって検出されたスト
ローク情報を取り込んで、取り込んだストローク検出値
とこの取り込み時よりもよりも前に取り込んだストロー
ク検出値との変化量が略変化なしと判断し、さらにエン
ジンの回転数が低い領域にあるときはコントローラから
油圧装置への油圧制御出力時間を長くし、エンジンの回
転数が高い領域にあるときは油圧装置への油圧制御出力
時間を短くする。

このストロークセンサによるストロークエンドの検出
時に、エンジンの回転数が一定値よりも低い領域では、
その油圧制御出力時間を長くし、又、逆に高い領域では
その油圧制御出力時間を短かくするように、出力時間を
制御する。

（発明の効果） コントローラは、取り込んだストローク検出値とこの
取り込み時よりもよりも前に取り込んだストローク検出
値との変化量が略変化なしと判断したときにおいて、エ
ンジンの回転数が低い領域にあるときはコントローラか
ら油圧装置への油圧制御出力時間を長くし、エンジンの
回転数が高い領域にあるときは油圧装置への油圧制御出
力時間を短くする構成であるから、ストロークエンドの
精度を高め、誤検出の少ない油圧制御を行なうことがで
きる。

（実施例） 図例において、コンバインの走行装置を構成する車体
１には、エンジンを搭載し、下部左右両側部に一対のク
ローラ２を上下動可能に設け、上側には、刈取装置を支
持すると共に脱穀装置等を搭載する車台３を、前後傾斜
回動可能に設けている。クローラ２は、車体１に対し
て、前後一対のリンクアーム4,5を介して、平行状態で
上下動自在にクローラフレーム６を設け、この各クロー
ラフレーム６に沿って配置する転輪７と、車体１の前端
部において駆動軸８によって回転されるスプロケット９
との間に亘って、ゴム材を主体とするクローラ２を巻掛
けて駆動走行する構成としている。リンクアーム4,5
は、車体１に対して、アーム軸10,11によって枢支する
が、この前後のリンクアーム4,5のアーム軸10、11より
も上側端部間をロッド12で連結し、後側のリンクアーム
５の上端部と車体１との間には伸縮自在のローリングシ
リンダ13を設け、このローリングシリンダ13を、油圧ポ
ンプＰを有する油圧回路14のローリングバルブ15の切換
によって油圧伸縮制御して、車体１に対して左、右クロ
ーラ２を上下動させて、車高や、車体１の左右ローリン
グを行わせる構成としている。該スプロケット９、油圧
ポンプＰ、及び刈取装置や脱穀装置等は、前記エンジン
によって伝動する構成としている。

又、車台３は、前端部側を前記アーム軸10回りに回動
させるように支持し、この車台３の後端部と車体１との
間に、上下拡縮自在のリンクアーム16を設け、このリン
クアーム16と車台３との間に、ピッチングシリンダ17を
設け、このピッチングシリンダ17を、油圧回路14のピッ
チングバルブ18の切換によって油圧伸縮制御して、車台
３をアーム軸10回りに回動させて前後方向の傾斜を制御
する構成としている。

19は油圧回路14のアンロードバルブ、20はリリーフバ
ルブである。

マイクロコンピュータを有するコントローラ21の出力
側には、前記左ローリングシリンダ13を伸縮させて車体
１を上下動させる左ローリングバルブ15の、左上ソレノ
イド22、左下ソレノイド23、同様に右ローリングバルブ
15の右上ソレノイド24、右下ソレノイド25、前記ピッチ
ングシリンダ17を伸縮させて車台３を前後傾斜させるピ
ッチングバルブ18の、前下ソレノイド26、後下ソレノイ
ド27、及び、アンロードバルブ19を作動するアンロード
ソレノイド28等を設けている。

又、コントローラ21の入力側には、車高レバー等によ
って操作される車高上スイッチ30、車高下スイッチ31を
設け、これらのスイッチ30,31の切換によって、左右の
上ソレノイド22,24を同時にONするか、又は左右の下ソ
レノイド23,25を同時にONして、車体１を左右クローラ
２に対して平行状態で上下動する操作構成としている。
車体手動レバー29によって、左右又は前後へ傾斜するこ
とにより、このレバー29の傾斜方向へ車体１又は車台３
を傾斜させる左ローリングスイッチ32、右ローリングス
イッチ33、前ピッチングスイッチ34、後ピッチングスイ
ッチ35等を設け、左ローリングスイッチ32のONによっ
て、左下ソレノイド23と右上ソレノイド24とを同時出力
して、車体１をクローラ２に対して左側下り傾斜となる
方向へローリングさせる。又、右上ソレノイド22との同
時出力によって右側ローリングされる。又、ピッチング
スイッチ34,35は、ONされた側の後上ソレノイド26、後
下ソレノイド27の出力によって車台３の傾斜制御を行
う。

又、該車体手動レバー29には車体降下スイッチ36を設
け、この車体降下スイッチ36をONすることにより、左、
右、後の下ソレノイド23,25,26を共に出力して、左、
右、前後の各ストロークセンサ40,41,42が下限値になる
まで車体を下げるように制御構成している。又、水平制
御スイッチ37をONすることによって水平制御が自動的に
行われるもので、これらの場合は、左右傾斜センサ38、
前後傾斜センサ39の検出によって、設定された基準高さ
のもとに、ローリング又はピッチングが行われて車体１
を左右水平状に維持し、車台３を前後水平状に維持する
ように制御する。

左、右ローリングシリンダ13、ピッチングシリンダ17
には、伸長量を検出する左、右ストロークセンサ40,4
1、前後ストロークセンサ42を有し、フィードバック制
御を行う構成としている。

このような車体１、又は車台３をローリング、又はピ
ッチング制御するローリングシリンダ13、及びピッチン
グシリンダ17は、第１図のように、シリンダと、ピスト
ン44とからなるが、この伸縮制御の関係を、左側のクロ
ーラ２を上下動する左ローリングシリンダ13、及び左ス
トロークセンサ40についてみると、第４図に示すよう
に、左上ソレノイド22の出力によって、時間Ｔに伴っ
て、ピストン44が押出されて、左ストロークセンサ40の
検出値Ｓが大きくなる。ピストン44が左上限に達して左
ストロークセンサ40によって左上限値を検出する。

このようにして、出力を継続しても左ストロークセン
サ40の検出値が一定時間ｔに亘って変化しないときは、
これを左上限値Ｈとしてコントローラ21のメモリに記憶
し、この左上限値Ｈから所定距離αを短かくした位置ｈ
を左ストロークエンド値として算出し、この左ストロー
クエンド値ｈが設定されて、制御におけるピストン44の
上限とする。このときのｈの設定によって、以後の左上
出力も短かくなる。

同様にして、左ローリングシリンダ13についての左下
限値、右ローリングシリンダ13についての、右上限値、
及び右下限値、更には、ピッチングシリンダ17について
の前後上限値、及び前後下限値等についても制御され
る。

なお、油圧回路14には、車台３の前部に支持させる刈
取装置を昇降する刈取上下シリンダ45を、これら刈取装
置と車体１との間に設け刈取上げバルブ46と刈取下げバ
ルブ47とのソレノイド出力によって昇降制御する構成と
している。

上記のような一定時間ｔに亘って油圧出力した時に、
ストロークセンサ40,41、又は42が一定値以下しか変化
しない場合、ストロークエンドを検出する。このとき車
体１に搭載するエンジンの回転数を、エンジン回転セン
サ48によって検出し、第５図、第６図のように、例え
ば、エンジン回転数が低い（500〜1500rpm）ときは、ス
トロークエンドの検出時間ｔ＝３秒として長くし、エン
ジン回転数が高い（1500rpm以上）ときは、ｔ＝１秒と
短かくして、各ストロークセンサ40,41,42における変化
を検出しながら、これらストロークエンドの検出時間ｔ
の出力経過によって、各上下ソレノイド22〜27の出力を
停止する。

エンジンの回転数が低いと油圧ポンプＰの吐出量が少
なくなる。例えば、左右のローリングシリンダ13を同時
に作動させようとする場合に、左側のローリングシリン
ダは動くが、右側のローリングシリンダの動きが遅くな
ることがあり、このような場合には、上記のようなスト
ロークエンド検出制御によって、ストロークエンドの誤
検出をなくして、的確な車台３の姿勢制御が行われる。

第５図では、エンジンの回転数が500rpm以下では、エ
ンジン回転センサ48の異常が考えられるので、時間ｔを
短かくしているが、逆に長く設定してもよい。

車体降下スイッチ36を押せば（第７図、第８図）、左
下ソレノイド23、右下ソレノイド25、及び後下ソレノイ
ド26が出力されて、車体１、及び車台３は下限位置にな
る。このときの車体降下スイッチ36は、一瞬押しておけ
ば、その後押続けなくとも各ソレノイド23,25,26が出力
されて、各ローリングシリンダ13、ピッチングシリンダ
17のストロークセンサ40,41,42が下限値を検出するま出
力して、車高下降を停止する。

刈取作業中以外の例えば路上走行等においては、車体
や油圧シリンダ等に負荷がかかるのを防止するため、車
体１等を下降させるが、このとき左、右、後共に下降さ
せるのは、操作煩雑で忘れることもある。このため、上
記のように車体降下スイッチ36を一回押してONするだけ
で、左、右、後下ソレノイド23,25,26共に出力されて、
車高が下降されるので、操作が簡単で、煩雑となる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はクロー
ラの側面図、第２図はその油圧回路図、第３図は一部制
御のブロック図、第４図、第５図は一部の作動関係を示
すグラフ、第６図は一部の制御作動のフローチャート、
第７図は、一部の操作レバーの斜面図、第８図は一部の
制御作動のフローチャートである。 （符号の説明） 21……コントローラ 40……ストロークセンサ 41……ストロークセンサ 42……ストロークセンサ 48……エンジン回転センサ Ｐ……油圧ポンプ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンを駆動源とする油圧ポンプと、油
   圧装置の作動量を検出するストロークセンサと、油圧装
   置に油圧制御出力を行なうと共にストロークセンサから
   の検出情報を取り込むコントローラとを備え、該コント
   ローラは取り込んだストローク検出値とこの取り込み時
   よりもよりも前に取り込んだストローク検出値との変化
   量が略変化なしと判断したとき、エンジンの回転数が低
   い領域にあるときはコントローラから油圧装置への油圧
   制御出力時間を長くし、エンジンの回転数が高い領域に
   あるときは油圧装置への油圧制御出力時間を短くするこ
   とを特徴とする油圧制御装置。