JPH04160277A - 油圧アクチュエータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧アクチュエータの制御装置に関し、詳しく
は、油圧アクチュエータに対して電磁比例制御弁を介し
て作動油を供給する油圧系を有して成る制御装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、電磁比例制御弁からの作動を油圧アクチュエータ
に供給するよう構成された装置としては、特開昭６３−
３０８２２５号公報に示されるものが存在し、この引例
では、電磁比例制御弁で作動油の圧力を制御して、油圧
クラッチが入り操作される際のショックを軟らげるよう
に構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

又、この電磁比例制御弁は、この弁のソレノイドに供給
する電流の電流値に比例して、その開度が設定されるた
め、油圧アクチュエータの作動速度を制御することも可
能である。

゛　〜 ここで、この電磁比例制御弁を用いた制御装置について
考えるに、この電磁比例制御弁では、前述の如くソレノ
イドに供給される電流値に比例して、その開度が設定さ
れるため、従来からの装置には定電流電源を必要として
いる。

しかし、この定電流電源は部品数が多く、精密な調節を
必要とすることから、装置全体の複雑化を招くばかりで
無く、装置のコストを上昇させ、又、装置の組立てにも
手間を要することとなっており改善の余地かある。

そこで、電磁比例減圧弁のソレノイドに供給された電流
値をフィードバックしてソレノイドに供給される電流値
を所定の値に維持する系を構成することも考えられるが
、このようにフィードバック型に構成された制御系では
、ソレノイドのショート時に、電流値の増大を図ろうと
する動作が継続するため、ソレノイドの系に対して過大
な電流が供給されることとなり、この点も改善の余地が
ある。

本発明の目的は装置の複雑化、コストの上昇等を招くこ
と無く精密に弁の制御を行うと共に、ソレノイドに断線
を生じた場合にも不都合な動作を行わない装置を合理的
に構成する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、電磁比例制御弁のソレノイドに対
してパルス電流を供給する駆動手段と、このソレノイド
に供給されたパルス電流を、パルス電流の電流値に比例
した電圧値に変換する変換手段と、この変換手段の電圧
信号に基ついて、前記ソレノイドに供給されるパルス電
流の電流値を所定の値に維持すべく、パルス電流の周期
とパルス幅との関係を調節する制御手段とでソレノイド
駆動系を構成すると共に、ソレノイドにパルス電流を供
給した際に、パルス信号のデユーティサイクルが所定値
以上に達すると同時に、前記変換手段からの信号値か所
定値以下に達した場合に、この状態を判別してパルス電
流の供給を停止する牽制手段を備えて成る点にあり、そ
の作用、及び、効果は次の通りである。

〔作　用〕

上記特徴を例えば第１図乃至第３図に示すように構成す
ると、電磁比例制御弁（Ｖ）を操作する際には、ソレノ
イドに対してパルス電流か供給されると共に、この供給
時にソレノイドに供給された電流の電流値が変換手段（
Ｒ）を介して計測され、この計測結果に基いてパルス電
流のデユーティサイクルが調節されるので、定電流電源
を用いること無く定電流の供給か可能になる。

又、このようなフィードバック動作系ではソレノイド（
１２ａ）、　（１４ａ）のショート時にはパルス電流の
デユーティサイクルが大きく増大すると同時に変換手段
（Ｒ）で検出される電流値が大きく減少するので、この
状態を判別し得るよう牽制手段（Ｃ）を構成することに
より、ソレノイド（１２ａ）、　（１４ａ）のショート
時に制御動作を停止し得るものとなる。

尚、本発明の実施例では第２図のフローチャートの＃５
ステップで表されるソフトウェアで駆動手段（Ａ）が、
＃７、＃８ステップで表されるソフトウェアで牽制手段
（Ｃ）が成っている。

〔発明の効果〕

従って、装置の複雑化、コストの上昇を招くこと無く、
精密に弁の制御を行うと共に、ソレノイドにショートを
生じても、送給電を行わない装置が構成されたのである
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第３図には農用トラクタに備えられる油圧系を表してお
り、この油圧系では、エンジン（１）で駆動される油圧
ポンプ（２）、流量制御用のフロープライオリティ弁（
３）、ローリング制御用の電磁弁（４）、ローリング用
の油圧シリンダ（５）で成るローリング系を存すると共
に、フロープライオリティ弁（３）からの余剰流を電磁
比例制御弁（Ｖ）を介してリフト用の油圧シリンダ（６
）に供給する系を有し、このリフト用の油圧シリンダ【
６）（油圧アクチュエータの一例）は左右−対のリフト
アーム（７）を駆動し、このリフドア　　　　　′−ム
（７）には、耕耘装置（８）を連結支持する左右一対の
リンク（９）が左右一対のリフトロッド（１０）を介し
て吊下げ状態に支持され、この一対のリフトロッド（１
０）のうちの一方に前記ローリング用の油圧シリンダ（
５）が介装されている。

又、前記電磁比例制御弁（Ｖ）は上昇制御用の第１弁（
１１）と、この第１弁（１１）に対するパイロット圧を
制御する第２弁（１２）と、下降制御用の第３弁（１３
）と、この第３弁（１３）に対するパイロット圧を制御
する第４弁（１４）とリリーフ弁（１５）とで構成され
、リフトアーム（７）を上昇側に制御する場合には、第
２弁（１２）のソレノイド（１２ａ）に対して電流を供
給すると共に、この電流の電流値を調節することで、第
２弁（１２）はこの電流値に対応してパイロット圧を変
化させる結果、第１弁（１１）の開度がパイロット圧と
比例して変化して、油圧ポンプ（２）からの圧油の流量
の制御が可能となるのであり、又、リフトアーム（７）
を下降側に制御する場合には、第４弁（１４）のソレノ
イド（１４ａ’）に対して電流を供給すると共に、前述
と同様にこの電流の電流値を調節することで第４弁（１
４）からのパイロット圧変化に対応して第３弁（１３）
の開度が変化することとなって、油圧シリンダ（６）か
ら流出する作動油の流量の制御が可能となるのである。

又、この農用トラクタでは前記ソレノイド（１−２ａ）
、　（１４ａ）に供給する電流の制御系が第１図の如く
構成され、この構成ではコストを上昇させる原因となる
定電流電源を用いずに、ソレノイド（１２ａ）、　（１
４ａ）対してパルス電流を供給すると共に、このパルス
電流のデユーティサイクルの調節によってソレノイド（
１２ａ）、　（１４ａ）に供給される電流値の調節を行
うように構成されている。

つまり、この電流制御系では、マイクロプロセッサ（図
示せず）が備えられた制御装置（１６）を有すると共に
、ポジション制御時において、耕耘装置（８）の対車体
レベルを設定する第１ポテンシヨメータ（１７）と、耕
耘装置（８）の対車体レベルをフィードバックするため
リフトアームの揺動角を検出する第２ポテンシヨメータ
（１８）と、これらからの信号をデジタル化して制御装
置（１６）に入力するＡ／Ｄ変換器（１９）とで入力系
か構成され、又、制御装置（１６）には、前記ソレノイ
ド（１２ａ）、　（１４ａ）に対するパワートランジス
タ（２０）、　（２０）への一対の出力系、及び、警報
ランプ（２１）に対するスイッチングトランジスタ（２
２）への出力系、及び、夫々のソレノイド（１２ａ）。

（１４ａ）に供給された電流値を電圧値に変換する抵抗
器式の変換手段（Ｒ）、この変換手段（Ｒ）からの電圧
信号を制御装置（１６）に入力するフィードバック系が
形成されている。

又、この制御装置（１６）は第２図のフローチャートに
従って動作し、ポジション制御を行う場合には、まず、
初期設定を行い（＃１ステップ）、次に第１、第２ポテ
ンシヨメータ（１７）、　（１８）夫々からの信号に基
いて動作方向、動作量を判定すると共に、動作時におけ
る所定の速度変化を得るためデユーティサイクルの変化
特性を設定する（＃２〜＃４ステップ）。

尚、この変化特性は、耕耘装置（８）の昇降動゛作時に
ショックを発生させないための加減速を行うためのもの
である。

次に、前記特性に定数（Ｋ）を乗じた値のデユーティサ
イクルとなるようパルス信号を出力していずれかのソレ
ノイドを駆動すると共に、この駆動時において変換手段
（Ｒ）からのフィードバック信号値（Ｅ、）を入力し、
この信号値（Ｅ、）が目標値から所定値以上偏位してい
る場合にのみ、この偏差を相殺するよう定数（Ｋ）の値
を増、減操作する（＃５〜＃８ステップ）。

又、この動作はループ状に繰返して行われ、デューティ
サイク（Ｄｕｔｙ）が１００％に達すると同時にフィー
ドバック信号値（Ｅ、）が予め設定された小さい値（Ｅ
ｍｉｎ）より小さい場合にのみ（例えばソレノイド内で
ショートを生じた場合）、パルス信号の出力の停止と警
報ランプ（２１）の駆動とを行うようになっている（＃
９〜＃１２ステップ）。

尚、この実施例ではフローチャートの＃５ステツブとパ
ワートランジスタ（２０）、　（２０）とで駆動手段（
Ａ）が成り、＃７、＃８ステップで制御手段（Ｂ）が成
り、＃９〜＃１１ステップで牽制手段（Ｃ）が成ってい
る。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に、コンパレータ、論理ゲート
等の組合わせによりソフトウェアを用いずに制御系を構
成ることが可能であり、又、パルス電流のパルス幅を調
節するために、ＰＷＭ方式、ＰＦＭ方式のいずれを用い
ても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る油圧アクチュエータの制御装置の実
施例を示し、第１図は該制御装置の電気回路図、第２図
は制御動作のフローチャート、第３図は油圧回路図であ
る。 （１２ａ）、　（１４ａ）・・・・・・ソレノイド、（
Ａ）・・・・・・駆動手段、（Ｂ）・・・・・・制御手
段、（Ｃ）・・・・・・牽制手段、（Ｒ）−・・・・・
変換手段、（、■）・・・・・・電磁比例制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電磁比例制御弁（Ｖ）のソレノイド（１２ａ）、（１４
   ａ）に対してパルス電流を供給する駆動手段（Ａ）と、
   このソレノイド（１２ａ）、（１４ａ）に供給されたパ
   ルス電流を、パルス電流の電流値に比例した電圧値に変
   換する変換手段（Ｒ）と、この変換手段（Ｒ）の電圧信
   号に基づいて、前記ソレノイド（１２ａ）、（１４ａ）
   に供給されるパルス電流の電流値を所定の値に維持すべ
   く、パルス電流の周期とパルス幅との関係を調節する制
   御手段（Ｂ）とでソレノイド駆動系を構成すると共に、
   ソレノイド（１２ａ）にパルス電流を供給した際に、パ
   ルス信号のデューティサイクルが所定値以上に達すると
   同時に、前記変換手段（Ｒ）からの信号値が所定値以下
   に達した場合に、この状態を判別してパルス電流の供給
   を停止する牽制手段（Ｃ）を備えて成る油圧アクチュエ
   ータの制御装置。