JPH04252003A

JPH04252003A - 電磁式駆動装置の制御装置

Info

Publication number: JPH04252003A
Application number: JP823891A
Authority: JP
Inventors: Shohei Nakai; 章平仲井
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1992-09-08

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被駆動対象の現在状態
と目標制御状態との差に基いて定められる制御目標値の
パルス電流を電磁式駆動装置に供給制御する制御装置を
設けるとともに、前記電磁式駆動装置に対する実供給電
流値を検出する検出手段の検出結果を前記制御装置にフ
ィードバックして、パルス電流のデューティ比を変更さ
せて前記実供給電流値を前記制御目標電流に合致すべく
制御するよう構成してある電磁式駆動装置の制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】上記電磁式駆動装置の制御装置において
、従来では、前記電磁式駆動装置としての電磁比例流量
制御弁の電磁ソレノイドに対して、予め目標電流値を演
算設定するとともに、電磁ソレノイドにおける実供給電
流を、その駆動回路に介装した抵抗器の両端の電圧を測
定してこの電圧値を短い周期でサンプリングし、かつ、
平均化した電流値と、前記目標電流値との偏差を求め、
この偏差から、駆動パルス電流のデューティ比特性を演
算するよう構成したものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造は、電流
制御を容易に行うために、電磁ソレノイドに対する駆動
電流をパルス電流として、そのデューティ比を電気的に
制御して、駆動電流値を制御するようにしたものである
が、上記電磁ソレノイドは作動油の温度変化等に起因し
てその抵抗値が大きく変化するものであるから、精度よ
く電流比例制御するために、実供給値を測定し、その値
をフィードバックして制御精度の向上を図ったものであ
る。

【０００４】ところが、上記従来構造によると、前記偏
差と必要デューティ比との相関関係において、いわゆる
比例積分動作により自動制御する構成であるから、前記
偏差の積分要素が含まれ、デューティ比特性の演算に時
間がかかり、制御速度がおそくなり、実作業にあたって
制御の追従性が良好でない欠点があり、改善の余地があ
った。

【０００５】本発明、被制御対象の条件変化時間が制御
速度に比較して極めて長い点に着目して、上記欠点を解
消することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴構成は、冒
頭に記載した電磁式駆動装置の制御装置において、前記
制御装置による制御駆動の開始後において、前記実供給
電流値が前記制御目標値に合致したことを検出すると、
その時点における前記制御目標値と前記デューティ比と
から、予め定められる特性値に基いて、その時点におけ
る目標電流値に対するデューティ比の特性を演算する演
算手段を設け、上記電流値合致時点以後の前記デューテ
ィ比の変更設定を前記演算手段の演算結果に基いて算出
するデューティ比算出手段を設けてある点にある。

【０００７】

【作用】制御開始時の直後においては、予め設定される
制御目標値に対して電磁駆動装置への実供給電流を比例
制御によりこれらが合致すべく電流制御を行い、一度こ
れらが合致した後は、合致した時点で、この時点におけ
る１点での前記制御目標値と設定されているデューティ
比の値と、機械的特性から予め定まる電流値零に対する
デューティ比の値とから、１次式として目標電流値に対
するデューティ比の特性を演算するのである。そして、
その後はこの演算された特性に基いて、デューティ比を
変更設定するのである。

【０００８】

【発明の効果】従って、制御動作の初期においては、従
来の制御と同様な積分制御が必要とされるが、いったん
制御目標値に合致した後は、その後の制御基準となる特
性が１次式として簡単に演算できるので、制御動作が無
駄なく素早く行えるものとなる。しかも、制御基準とな
る値は、実測値に基づき、かつ、電磁駆動装置の作動状
況、例えば、動作温度や電源電圧値は短期間で大きく変
化することは無いので、これらが変化した場合には、こ
のような制御を繰り返すことで制御精度は高いものに維
持できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図２に本発明に係る作業車の一例としての農用トラ
クタに装備される油圧制御系を示している。このトラク
タは、走行機体の後部にリンク機構を介してリフトシリ
ンダ１により駆動昇降自在並びにローリングシリンダ２
により駆動ローリング自在にロータリ耕耘装置３（作業
装置の一例）を連結して構成してあり、各シリンダ１、
２に対しては、エンジン４で駆動される油圧ポンプ５か
ら圧油が供給されるよう構成してある。詳述すると、リ
ンク機構における左右ロアリンク６をリフトシリンダ１
により駆動揺動される一対のリフトアーム７により左右
リフトロッド８を介して吊り上げ可能に連結するととも
に、一方のリフトロッド８をローリングシリンダ２によ
り伸縮自在に構成して、ローリング駆動するよう構成し
てある。

【００１０】前記油圧ポンプ５からの圧油は、フロープ
ライオリテイ　弁９の制御流を３位置切り換え弁１０を
介してローリングシリンダ２に供給するよう構成し、フ
ロープライオリテイ　弁９の余剰流を電磁比例流量制御
弁Ｖを介してリフトシリンダ１に供給するよう構成して
ある。前記電磁比例流量制御弁Ｖは上昇制御用の第１制
御弁１１、この第１制御弁１１に対するパイロット圧を
制御する第１圧力調整弁１２、下降制御用の第２制御弁
１３、この第２制御弁１３に対するパイロット圧を制御
する第２圧力調整弁１４、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１圧
力調整弁１２の電磁ソレノイド１２ａ（電磁式駆動装置
の一例）に対して電流を供給するとともに、この電流値
を調節することで、第１圧力調整弁１２が電流値に対応
してパイロット圧を変化させ、第１制御弁１１の開度が
パイロット圧に比例して変化して、圧油流量が制御され
る。同様にして、リフトアーム７を下降する場合には、
第２圧力調整弁１４の電磁ソレノイド１４ａ（電磁駆動
装置の一例）に対する電流値を制御して、第２制御弁１
３の圧油流量を制御するよう構成してある。

【００１１】前記各電磁ソレノイド１２ａ，１４ａには
パルス電流を供給するとともに、このパルス電流のデュ
ーティ比の変更調節により電流値の調節を行うよう構成
してある。つまり、電流制御系は図１に示すように、マ
イクロコンピュータを備えた制御装置１６を備えるとと
もに、耕耘装置３の対機体レベルを設定する第１ポテン
ショメータＰＭ１と、耕耘装置３の対機体レベルをフィ
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ポテンショメータＰＭ２と、これらからの信号をデジ
タル化して制御装置に入力するＡ／Ｄコンバータ１７と
で入力系が構成され、又、制御装置１６には前記ソレノ
イドに電流を供給するパワートランジスタ１８に対する
一対の出力系を有し、さらに、ソレノイドに供給される
パルス電流の実供給電流値を測定するため、出力回路に
抵抗器Ｒ（検出手段の一例）を介装し、この抵抗器Ｒに
より得られる電圧信号がＡ／Ｄコンバータ１７でデジタ
ル信号に変換された後、制御装置１６にフィードバック
される。そして、前記制御装置１６による制御駆動の開
始後において、前記実供給電流値が前記制御目標値に合
致したことを検出すると、その時点における前記制御目
標値と前記デューティ比とから、予め定められる特性値
に基いて、その時点における目標電流値に対するデュー
ティ比の特性を演算する演算手段Ａを設け、上記電流値
合致時点以後の前記デューティ比の変更設定を前記演算
手段の演算結果に基いて算出するデューティ比算出手段
Ｂを設けてある。詳述すると、上記各手段Ａ，Ｂは、制
御装置１６に制御プログラム形式で備えられ、制御装置
１６は以下のように制御を実行する。

【００１２】図３に示すように、ポジション制御を行う
場合には、先ず、初期設定を行い（ステップＳ１）、第
１、第２ポテンショメータＰＭ１，ＰＭ２からの信号Ｐ
ｘ，Ｐｙを入力し、この信号に基いて偏差ΔＰを求める
（ステップＳ２，Ｓ３）。次に、この偏差ΔＰの絶対値
が不感帯として設定された値Ｍより大きい場合にのみ、
偏差に基いてリフトシリンダ１の駆動速度を演算する（
ステップＳ４，Ｓ５）。この駆動速度は電磁比例流量制
御弁Ｖの開度によって決まり、この開度を得るためにい
ずれかのソレノイドに供給すべき目標電流値Ｉとこの目
標電流値Ｉを得るためのデューティ比Ｄとを、予め設定
した初期特性（Ｉ／Ｄ）から求めて、パルス電流を出力
する（ステップＳ６，Ｓ７）。又、この出力時において
、いずれかのソレノイドに流れた電流値に対応する電圧
値を、前記パルス電流の周期より短い周期でサンプリン
グし、サンプリング値の平均化を行って、平均化した値
を電流値Ｉｒに設定し、この値Ｉｒと前記目標電流値Ｉ
との差ΔＩを求め（ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０）、こ
の差ΔＩの絶対値が設定不感帯Ｎ内に収まったことが検
出されると（ステップＳ１１）、その時点での前記目標
電流値Ｉおよび設定デューティ比Ｄとから、これらの変
化特性を１次式〔Ｄ＝ａＩ＋ｂ〕とみなして演算し（ス
テップＳ１２）、記憶設定する（ステップＳ１３）。尚
、このとき、電流値零の点におけるデューティ比ｂは略
零に近い所定値に一定であるとみなす。そして、その後
は、演算により求められた目標電流値対デューティ比特
性〔Ｉ／Ｄ〕から、前記目標電流値Ｉの値から１次式に
よる簡単な演算により素早く目標デューティ比Ｄを求め
る（ステップＳ６）。上記ステップＳ１２により前記演
算手段Ａを構成し、前記ステップＳ１３により前記デュ
ーティ比算出手段Ｂを構成する。このように、制御開始
直後においては、比例積分演算によりデューティ比を求
めるが、以後の制御においては、前記目標電流値Ｉが得
られると、１次式による簡単な演算で効率よくデューテ
ィ比Ｄを設定することができ、制御速度が向上すること
になる。

【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、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１】制御回路ブロック図

【図２】油圧回路図

【図３】制御フローチャート

【符号の説明】

１２ａ，１４ａ　　電磁駆動装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　被駆動対象の現在状態と目標制御状態
との差に基いて定められる制御目標値（Ｉ）のパルス電
流を電磁式駆動装置（１２ａ），（１４ｂ）に供給制御
する制御装置（１６）を設けるとともに、前記電磁式駆
動装置（１２ａ），（１４ｂ）に対する実供給電流値（
Ｉｒ）を検出する検出手段（Ｒ）の検出結果を前記制御
装置（１６）にフィードバックして、パルス電流のデュ
ーティ比（Ｄ）を変更させて前記実供給電流値（Ｉｒ）
を前記制御目標電流（Ｉ）に合致すべく制御するよう構
成してある電磁式駆動装置の制御装置であって、前記制
御装置（１６）による制御駆動の開始後において、前記
実供給電流値（Ｉｒ）が前記制御目標値（Ｉ）に合致し
たことを検出すると、その時点における前記制御目標値
（Ｉ）と前記デューティ比（Ｄ）とから、予め定められ
る特性値に基いて、その時点における目標電流値に対す
るデューティ比の特性を演算する演算手段（Ａ）を設け
、上記電流値合致時点以後の前記デューティ比の変更設
定を前記演算手段（Ａ）の演算結果に基いて算出するデ
ューティ比算出手段（Ｂ）を設けてある電磁式駆動装置
の制御装置。