JPS62194006A

JPS62194006A - アクチユエ−タの速度制御装置

Info

Publication number: JPS62194006A
Application number: JP61034798A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Asaoka; 浅岡　正晴
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1986-02-19
Filing date: 1986-02-19
Publication date: 1987-08-26
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: JPH0689762B2

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１例えば、農業用トラクターに用いられるチ
ルトシリンダやリフトシリンダ等のアクチュエータの速
度を制御する速度制御装置に関する。

（従来の技術）例えば、農業用トラクターのチルトシリンダやリフトシ
リダは、その起動時や停止時のショックを緩和するため
に、その起動時と停止時に当該シリンダの作動速度を遅
くする、いわゆる微速制御をするが、この場合には、あ
らかじめ設定した制御値に応じて速度制御をするように
していた。つまり、当該アクチュエータの実際の作動速
度に関係なく、一度定められた制御信号を出力し続ける
構成にしていた。

（本発明が解決しようとする問題点）しかしながら、と記のように実際の作動速度に関係なく
一定の制御信号を出力していると、例えば、油温の変化
やシリンダの負荷の変化によって、設定速度と実際の速
度との差が大きくなりすぎることがあった。したがって
、微速度制御を必要する区間でありながら、実際には当
該アクチュエータが必要以上に高速で作動することがあ
り、起動時や停止時のショック緩和という所期の目的を
達成しえない等の問題があった。特に、農業用トラクタ
ーの場合には、当該アクチュエータで動かすインプルメ
ントに泥が付着したりすると、当該シリンダの負荷変化
が大きくなるので、上記制御速度と設定速度との差が太
きくなるという問題があった。

この発明の目的は、当該アクチュエータの実速度を把握
して、設定速度との偏差を補正し、制御速度を安定させ
るとともに、起動時や停止時のショック緩和を安定的に
制御できるようにすることである。

（問題点を解決する手段）この発明は、上記の目的を達成するために、次のように
構成している。

すなわち、チルトシリンダやりフトシリダ等のアクチュ
エータと、このアクチュエータに接続するとともに、電
気的な入力信号に応じて、上記アクチュエータに対する
供給流量を制御する電磁制御弁と、当該アクチュエータ
に対する目標速度を設定するとともに、その設定速度に
応じて上記電気信号を出力する操作部と、この操作部の
出力信号に応じて、当該アクチュエータの速度制御用の
電気信号を出力するとともに、実速度と設定速度との偏
差を補正する制御部とを備え、この制御部の出力信号に
応じて上記電磁制御弁を動作させる構成にしている。

（本発明の作用）上記のように構成したので、当該制御部によって、当該
アクチュエータの実速度と目標の設定速度との偏差が補
正される。この補正された信号によって電磁制御弁が動
作し、当該アクチュエータの速度が制御される。

（本発明の効果）この発明の速度制御装置によれば、油温や負荷等の外部
条件が変化しても、常に最適な速度制御が可能になり、
当該アクチュエータの起動時や停止時のショックを緩和
する場合にも、その制御機能が安定する。

（本発明の実施例）第１図は農業用トラクターに用いる単動形リフトシリン
ダ１を制御する油圧回路図で、上記リフトシリンダｌの
圧力室１ａは、供給通路２を介してポンプＰに接続して
いる。この供給通路２には、ポンプＰからリフトシリダ
ｌへの流通のみを許容するチェック弁３を設けている。

そして、チェック弁３の上流側における供給通路２には
、タンクＴに接続した分岐通路４を連通させているが、
この分岐通路４にはアンロードバルブ５を設けている。

また、アンロードバルブ５の１：流側における分岐通路
４には、当該アンロード／ヘルプ５の一方のパイロット
室５ａに通じるパイロット通路６と、ノーマルオープン
の第１電磁制御弁７に連通させたバイパス通路８とを接
続している。そして、このバイパス通路８には、上記ア
ンロードバルブ５の他方のパイロット室５ｂに連通ずる
パイロット通路９を接続するとともに、その接続点より
も上流側にオリフィス１０を設けている。

いま、上記第１電磁制御弁７が図示のノーマル位置を保
持していると、ポンプＰの吐出油がバイパス通路８から
第１′１！磁制御弁７を経由してタンクＴに流れる。こ
のときオリフィスｌＯの前後に差圧が発生するが、その
上流側の高圧が一方のパイロット室５ａに作用し、下流
側の低圧が他方のパイＯット室５ｂに作用する。したが
って、当該アンロードバルブ５は、スプリングに抗して
切換わり、図示のオープン位置を保ち、ポンプＰの吐出
油をアソロードさせる。

上記の状態から、第１電磁制御弁７に、所定のデユーテ
ィ−比を維持したオン・オフ信号を入力すると、その平
均オン時間に応じて、当該第１電磁制御弁７を通過する
流量が制御される。つまり、この第１電磁制御弁７によ
ってパイロット通路８に流れる流量が制御されるが、そ
の制御流量に応じて、上記オリフィス１０前後の差圧が
変化する。

この差圧の変化に応じて、アンロードバルブ５からアン
ロードされる流量が決まる。そして、このアンロードさ
れる流量及び第１電磁制御弁７から流出する流量以外の
流量がチェック弁３を経由してリフトシリンダｌに供給
される。したがって、上記第１電磁制御弁７に入力する
信号のデユーティ−比によって、アンロードされる流量
が決まるとともに、当該ポンプＰの全吐出量のうち、上
記アンロードされた流量を除いた残りの流量がリフトシ
リンダ１に供給されることになる。

つまり、リフトシリンダｌへの供給流量は、上記第１電
磁制御弁７のデユーティ−比によって決められることに
なる。

また、上記供給通路２であって、チェック弁３の下流側
にもタンクＴに接続した分岐通路１１を接続するととも
に、この分岐通路１１にはホールドバルブ１２を設けて
いる。このホールドバルブ１２は、図示のノーマル位置
にあるとき、リフトシリンダｌの圧力室１ａからタンク
Ｔへの流れを遮断し、当該リフトシリンダｌを現状位置
にホールドする。さらに、上記分岐通路１１にはホール
ドバルブ１２の一方のパイロット室１２ａに連通ずるパ
イロット通路１３を接続するとともに、ノーマルクロー
ズドの第２電磁制御弁１４に連通させたバイパス通路１
５を接続している。そして、このバイパス通路１５には
、」−記ホールドバルブ１２の他方のパイロット室１２
ｂに連通ずるパイロット通路１６を接続するとともに、
その接続点よりも上流側にオリフィス１７を設けている
。

いま、１記第２電磁制御弁１４が図示のノーマル位置を
保持していると、バイパス通路１５に流れが生じないの
で、オリフィス１７前後に差圧が発生せず、ホールドバ
ルブ１２の両パイロット室１２ａ。

１２ｂのそれぞれに作用するパイロット圧が等しくなり
、当該ホールドバルブ１２はスプリングの作用で図示の
ノーマル位置を保持する。

上記の状態から、第２電磁制御弁１４に、所定のデユー
ティ−比を維持したオン・オフ信号を人力すると、その
平均オン時間に応じて、当該第２電磁制御弁１４を流れ
る流量が制御される。このように第２電磁制御弁１４に
よってパイロット通路１５に流れる諺陪が制御されると
、その制御流量に応じて、上記オリフィス１７前後の差
圧が変化する。

この差圧の変化に応じて、ホールドバルブ１２からアン
ロードされる流量が決まる。したがって、上記第２電磁
制御弁１４の平均オン時間に応じて、圧力室１ａから流
出する流量が制御されることになり、当該リフトシリン
ダｌの下降速度が制御される。

そして、このリフトシリンダ１の速度制御としては、第
２図に示すように、所定の目標速度で作動させる区間ａ
、起動時の微速制御を必要とする区間ｂ、停止時の微速
度制御を必要とする区間Ｃ１及び当該停止時における不
感帯ｄとを必要とする。起動時と停止時に微速制御区間
す、　　ｃを必要とするのは、それら起動時及び停止時
のショックを緩和するためである。

上記のように当該リフトシリンダｌを作動させるとき、
目標速度制御と微速度制御とが必要になるが、それを制
御するのが第３図に示した電気的な制御回路である。

この第３図に示した制御回路は、リフトシリンダ１に対
する目標速度を設定するとともに、その［１標速度に応
じて上記電気信号を出力する操作部１８を設け、この操
作部１８の出力信号に応じて、リフトシリンダｌの起動
時及び停止時の微速制御用の電気信号を出力する制御部
１８とを設けている。

そして、この制御部１８には、上記第１電磁制御弁７を
接続するとともに、当該リフトシリンダｌの実際の速度
を検出する速度検出部２０を接続している。

なお、第２電磁制御弁１４側も、上記第３図に示したと
同様の電気的な制御回路によって制御される。

しかして、この第３図に示した制御回路は、第４図に示
したフローチャート図にしたがって動作する。

すなわち、操作部１８の機イ剋で一定の速度モードが選
択されると、そのときの目標速度と微速度とが設定され
るとともに、その設定速度に応じた第１電磁制御弁７に
入力するオン・オフ信りの仮デユーテイ−比が決まる。

なお、ここではデユーティ−比補正値をゼロに設定する
。

上記のようにして設定速度が決まった段階で、駆動信号
が入力していれば、制御部１９が動作して、Ｌ配板デユ
ーティ−比と補正値とを加算し、それを駆動信号として
出力する。そして、このときの実際の速度を速度検出部
２０で検出するとともに、その実速度と上記設定速度と
の偏差を演算してフィードバックし、以後このフィード
バックされたデユーティ−比をもとにして、再び上記と
同様の動作を繰り返す。

したがって、この実施例によれば、設定速度に対する実
速度の偏差を常に演算し、そのａ算結果にもとづいて、
当該リフトシリンダ１の作動速度を制御する。

上記のようにこの実施例によれば、当該り゛フトシリン
ダｌの実速度をフィードバックして、その微速度及び目
標速度を制御するようにしたので。

油温の変化や当該リフトシリンダｌの負荷の変化等があ
ったとしても、常に最適な速度制御が可能になる。

また、上記の第４図の場合には、その都度、実速度を検
出しながらその偏差を演算し、その演算結果にもとづい
て、当該リフトシリンダ１の作動速度を制御したが、第
５図のような制御方式を採用してもよい。

この第５図に示す制御方式は、速度検出部２０で実速度
を検出するところまで第４図の制御方式と同様であるが
、この速度を検出した後に、駆動信号が継続的に入力し
ているときには、実速度と設定速度との補正をしない、
そして、一旦駆動入力信号が切れた時点で、それまでの
偏差を演算してデユーティ−比を補正し、次からその補
正値をもとにして当該リフトシリンダ１の速度制御をす
るようにしている。

なお、この実施例では、リフトシリンダの速度制御だけ
について説明しているが、アクチュエータとしては、例
えば、チルトシリンダやフォークリフト用シリンダ等も
当然に考えられ、その栓類が特に限定されるものではな
い。

また、Ｅ記実施例では、第１．２電磁制御弁７．１４を
制御するのに、オン・オフ信号のデユーティ−比を制御
するようにしたが、当該電磁制御弁を比例弁とし、それ
に入力する電流値を制御するようにしてもよい。

また、当該アクチュエータの速度を制御するのに、上記
実施例では、電磁制御弁のほかにアンロードバルブとホ
ールドバルブとを用いたが、上記アクチュエータを直接
制御する切換弁を、電磁制御弁としもよいこと当然であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は油圧回
路図、第２図は必要速度区間を示した説明図、第３図は
電気的な制御回路を示したブロック図、第４，５図は制
御系を示した７ａ−チャート図である。ｌ・・・アクチュエータとしてのリフトシリンダ、７．
１４・・・電磁制御弁、１８・・・操作部、１８・・・
制御部、２０・・・速度検出部。

Claims

【特許請求の範囲】

　チルトシリンダやリフトシリダ等のアクチュエータと
、このアクチュエータに接続するとともに、電気的な入
力信号に応じて、上記アクチュエータに対する供給流量
を制御する電磁制御弁と、当該アクチュエータに対する
目標速度を設定するとともに、その設定速度に応じて上
記電気信号を出力する操作部と、当該アクチュエータの
実速度を検出する速度検出部と、上記操作部の出力信号
に応じて、当該アクチュエータの速度制御用の電気信号
を出力するとともに、速度検出部から入力したの実速度
と操作部から入力した設定速度との偏差を補正する制御
部とを備え、この制御部の出力信号に応じて上記電磁制
御弁を動作させるアクチュエータの速度制御装置。