JPH0484802A - 油圧制御弁のコントロール装置 - 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］ この発明は、油圧制御弁のコントロール装置に関し、特
に、伸縮可能な油圧アクチュエータを有するトラクター
やコンバイン等に利用できる。

［従来技術及びその課題］ 従来、この種の装置として１例えばトラクターを例に採
ったとき、油圧昇降機構を構成する油圧シリンダーを伸
縮制御する制御弁は電気的にコントロールされている。

具体的には、油圧シリンダーの伸縮によって回動される
リフトアームの回動基部に、それの位置を検出する位置
検出器を取り付け、油圧操作レバー側には、位置設定器
を取り付けて、設定値と検出値とが略一致するように制
御弁のソレノイドが通電制御される。この場合、偏差が
大きいときには、ソレノイドに流される電流値が大きく
、逆に偏差が小さいときには小さな電流が流されるが、
油温による影響等を受けると、油圧シリンダーを伸縮駆
動するときの駆動初期の動きが悪くなることがあり、応
答性の低下から制御性能が悪化するという問題点があっ
た。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記したような欠点を解消するために提案
するものであって、このため、次のような技術的手段を
講じた。

即ち、油圧アクチュエータ６を駆動する制御弁４６．４
７のソレノイドに電流を流して該油圧アクチユニータロ
を伸縮制御するものにおいて、ソレノイドに対して駆動
初期は連続信号を与え、油圧アクチュエータ６が僅かに
動作した後は、偏差に応じたパルス信号にてソレノイド
を制御するように構成したことを特徴とする油圧制御弁
のコントロール装置の構成とする。

［実施例］ 以下１図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。まず
、構成から説明すると、１はトラクターで、機体の前後
部に夫々前輪２．２と後輪３．３とを備え、ミッション
ケース４の後上部には油圧シリンダケース５を固着して
設けている。油圧シリンダケース５内には、単動式の油
圧シリンダ６を設け、この油圧シリンダケース５の左右
両側にはリフトアーム７．７を回動自由に枢着している
。なお、ここでは油圧シリンダ６、及びリフトアーム７
．７等をまとめて油圧昇降機構８と総称するが、後述す
る制御弁を適宜切換えることにより、この油圧シリンダ
６内に作動油が給排され。

リフトアーム７．７が上下方向に回動する。

また、トップリンク１０、ロワーリンク１１．１１から
なる３点リンク機構１２の後端部には、ロータリ耕耘装
置１４が昇降自在に連結され、リフトアーム７．７とロ
ワーリンク１１．１１との間には、リフトロッド１５．
１５が介装連結されている。このうち、右側のリフトロ
ッド１５ａは複動式の油圧シリンダで構成され、後述す
る制御弁の切換でこの油圧シリンダ１５ａ内に作動油が
給排され、伸縮して作業機を左右方向に傾動させる。１
６は前記油圧シリンダケース５の横側部に取り付けられ
た傾斜検出器であって、トラクター１の左右横方向の傾
斜を検出する。また、１７はトラクター１とロータリ耕
耘装置１４との相対的回動量を検出するストローク検出
器であって、直線式のポテンショメータにて構成され、
このストローク検出器１７は前記油圧シリンダ１５ａの
横側部に配設されている。

２０はポジションコントロール用の油圧操作レバーで、
この油圧操作レバー２０の回動基部には、トラクター１
の後部に連結されているロータリ耕耘装置１４の対地高
さを設定するためのポテンショメータからなる対地高さ
設定器２１が取り付けられている。一方、片側リフトア
ーム７の基部にもそれの回動角度、即ち、対地作業機の
高さを検出する対地高さ検出器２３が取り付けられ、油
圧操作レバー２０にて設定された位置にリフトアーム７
．７が回動してその設定位置で停止するように構成して
いる。

次にロータリ耕耘装置１４についてその構造を簡単に説
明すると、このロータリ耕耘装置［１４は、耕耘部３４
と、耕耘部３４の上方を覆う主カバー３５と、主カバー
３５の後部に枢着されたりャカバー３６等を備え、リヤ
カバー３６の下端部を地面に摺接させて耕起土壌面を均
平にすべく弾性押圧するように構成し、また主カバー３
５の上部後端にはりャカバー３６の回動角度を検出する
耕深検出器３７を設けている。

次に第２図に示すブロック図に基づいて、この装置の制
御系を説明する。

対地作業機の高さを設定する対地高さ設定器２１と、耕
深を設定する耕深設定器４０と、対地作業機の左右傾斜
角度を設定する傾斜設定器１８は夫々Ａ／Ｄ変換器２５
を介してＣＰＵからなる制御装Ｗ２７に接続され、また
、対地高さ検出器２３と、耕深検出器３７と、トラクタ
ー１の傾斜角度を検出する傾斜検出器１６と、トラクタ
−１と対地作業機との相対角度を検出するストローク検
出器１７も同様にＡ／Ｄ変換器２５を介して制御装置２
７に接続されている。そして、制御装置２７の出力側に
は、リフトアーム７．７を昇降動させる上昇用比例制御
弁４６と下降用比例制御弁４７、及び対地作業機１４の
傾斜姿勢変更用の油圧シリンダ１５ａを伸縮させる伸長
用制御弁４８と短縮用制御弁４９が接続されている。

なお、２８はＡ／Ｄ変換器２５を経ることなく直接制御
装ｗ２７に接続された昇降スイッチで。

このスイッチ２８をＯＮにすると対地作業機１４は最大
上昇位置まで上昇し、ＯＦＦにすると油圧操作レバー２
０によって定まる高さまで下降する。

第３図は制御装置２７のメモリ内に記憶されている制御
用のフローチャートであり、また第４図は上げ側の出力
があったときのタイムチャートである。出力要求があっ
たときであって、しかも、駆動初期であり、リフトアー
ム７．７が動いていないときには連続出力を出し、逆に
駆動初期ではなく、あるいはリフトアーム７．７が動い
ているときには、設定値と検出値との差、所謂偏差に基
づくオンタイムで制御弁４６．４７が駆動される。

第５図は油圧シリンダ６内の圧力を感知するセンサ５０
からの信号によって、制御弁のソレノイドに対する通電
量を変えようとするものである。

更に詳述すると、昇降用の油圧シリンダー６内に圧力を
感知するセンサ５０を設け１作業機「上」側の出力があ
ったときには、実際に油圧シリンダー６が動き始めるま
では制御弁４６のソレノイドに対して連続信号を出し、
動き始めてからは偏差に基づいてパルス駆動しようとす
るものである。

作業機［下」側においても同様に、圧力が下がり始める
までは連続信号を流し、−旦降下し始めたら偏差に基づ
いてパルス制御するものである。

作業中はエンジンの回転変動や作動油の油温の変化によ
って油圧アクチュエータの駆動初期の応答性が悪くなる
ことがあるが、この装置によれば、駆動初期は偏差に関
係なく連続信号が出されるので、アクチュエータは所期
通りの動きを確保することができる。

第６図のフローチャートは、油圧アクチュエータの停止
位置を正確にするために、出力停止直後のアクチュエー
タの位置を監視し、そのニュートラルゾーンを最適なも
のに適時補正して制御精度を向上させようとするもので
ある。即ち、油圧制御弁では、作動油の油温による影響
を受は易く。

特に、比例制御弁のソレノイドに通電して流量制御する
ときには、油温の高低によって流量が変わり、結果的に
油圧アクチュエータの動作に行き過ぎがあったり、反対
に不足が生じて正確性に欠けることがあった０通常、自
動油圧制御装置では、一定のニュートラルゾーン（不感
帯）を設けるが、この不感帯幅を狭めると、油温か低い
ときにこの不感帯を越えて油圧アクチュエータが動作し
てしまうことかあり、このような場合には不感帯幅を人
為的に切り換えて広くしてやらなければならない、この
第６図に示す制御を組み込んだ装置の特徴は、出力停止
直後の油圧アクチュエータの動きを常に監視し、出力停
止直後のストローク量を計り、その大小から不感帯幅を
自動的に補正して制御精度を向上させようとするもので
ある。このフローチャートでは、油圧昇降制御用のシリ
ンダー６をコントロールする制御弁を例に採っている。

「上」　　［下」側とも作業機を停止させたときのリフ
トアーム７．７の位置を対地高さ検出器２３（リフトア
ームセンサ）にて検出値し、前回の測定値との比較を行
ない、その停止ゾーンが前回値よりも大き過ぎるときに
はニュートラルゾーン（不感帯幅）を広げ、逆に停止ゾ
ーンが前回値よりも小さいときには、ニュートラルゾー
ンを狭くするものである。

このように、油圧アクチュエータの目標とする位置から
のずれの大小を常に監視し、目標とする位置に近付いた
ときには更に不感帯幅を狭めて実目標値に近付けるよう
に自動補正するものであるので、制御精度が一層向上す
る特徴を有する。

なお、この実施例ではトラクターの油圧昇降機構を構成
する油圧シリンダーの制御弁について説明したが、この
発明はこの実施例に限定されるものではなく、他の自動
制御機械の油圧アクチュエータを制御する装置に適用で
きることはいうまでもない。

［発明の効果］ この発明は前記の如く、油圧アクチュエータ６を駆動す
る制御弁４６，４７のソレノイドに電流を流して該油圧
アクチュエータ６を伸縮制御するものにおいて、ソレノ
イドに対して駆動初期は連続信号を与え、油圧アクチュ
エータ６が僅かに動作した後は、偏差に応じたパルス信
号にてソレノイドを制御するように構成したものである
から。

油温による影響によって油圧アクチュエータの駆動初期
の応答性がバラツクといった従来の不具合を解消し得て
、制御精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は側面図、第２図はブロック図、第３図はフロー
チャート、第４図はタイムチャート、第５図、第６図は
改良装置の制御の内容を示すフローチャートである。 符号の説明 トラクター 油圧昇降機構 対地作業機（ロータ 傾斜検出器 傾斜設定器 対地高さ設定器 対地高さ検出器 耕深検出器 耕深設定器 す耕耘袋Ｗ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）油圧アクチュエータ６を駆動する制御弁４６、４７
   のソレノイドに電流を流して該油圧アクチュエータ６を
   伸縮制御するものにおいて、ソレノイドに対して駆動初
   期は連続信号を与え、油圧アクチュエータ６が僅かに動
   作した後は、偏差に応じたパルス信号にてソレノイドを
   制御するように構成したことを特徴とする油圧制御弁の
   コントロール装置。