JPS6240207A

JPS6240207A - 農業用作業車両にある昇降機構の電気−液圧調整装置

Info

Publication number: JPS6240207A
Application number: JP61189714A
Authority: JP
Inventors: ヴインフリート・アルノルト; ホルスト・ヘツセ; フリードリヒ−ヴイルヘルム・ヘーフエル; ハインリヒ・レーデイゲ; フーベルト・モハウプト; ヴエルネル・シユーマツヘル
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1987-02-21
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: EP0212304B1; EP0212304A2; JPH07114569B2; EP0212304B2; EP0212304A3; US4809785A

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、昇降機構の位置に影響を及ぼす調整回路に、
少なくとも１つの位置センサ、力センサおよび目標値発
信器が設けられ、これらのセンサおよび目標値発信器の
信号に関係して、特に電気装置および液圧弁装置を介し
て、昇降機構を操作する液圧モータが制御され、加算点
においてこれらの信号に、付加的なセンサから駆動され
る車情の滑りに関係する信号が供給される、農業用作業
車両にある昇降機構特にトラクタにあるすきの電気−液
圧調整装置に関する。

〔従来の技術〕

このような装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第２５
０８６２０号明細書から公知であり、調整量である位置
、牽引力および滑りが組合わせて処理され、こうしてト
ラクタの多面的な使用の場合調整装置の融通性のある速
い動作を行なう。

滑りに関係する信号の処理は多くの使用事例で有利であ
るが、この装置は、主調Ｎｍである位置と牽引力が混合
調整で互いに処理不可能であるという欠点をもっている
。これら両生調整量のために、２つの目標値発信器によ
り別々に調整偏差が求められ、スイッチを介して、不感
帯をもつ非直線装置へ加えられ、この装置の出力信号が
始めて滑りに関係する信号と結合される。

したがってこの装置では、調整量である位置と滑りも互
いに組合わせることができるが、これは大抵の使用事例
では望ましくない。混合調整の代りに、スイッチは両生
調整ｈＬである位置と牽引力との切換えのみを可能にす
る。さらに多くの場合、調整量である滑りの直接の処理
は不利である。公知の調整装置では、さらに滑りの影響
が非直線素子を介して調整装置へ供給され、こうして制
限を受けるので、滑りの影響は特定の範囲でしか作用し
ない。付属のスイッチが閏じられていると、調整回路へ
のＦｅ１２も一定である。

さらにすきを枢着されるトラクタにおける電気−液圧調
整装置も公知であり、牽引力調整装置が滑り帰還により
補足される。この装置では、滑りの目標値と実際値から
差信号が滑り調整偏差として形成される。この滑り調整
偏差は牽引力の目標値へ供給されて、この滑り調整偏差
が正であると、牽引力の合成目標値信号が大きくなり、
滑り調整偏差が負であると、合成目標値信号が小さくな
るようにする。牽引力の合成目標値信号は牽引力の実際
値信号と比較され、それから合成調整偏差が得られて、
すきの昇降の制御に利用される。滑り調整偏差および牽
引力の目標値用の信号のこのような組合わせでは、力の
目標値より大きいかまたは小さくてよい牽引力の合成目
標値が生ずる。牽引力の実際値との比較後得られる合成
調整偏差は、したがってそのために考慮された範囲を超
過するか、またはこの範囲を満たさない。これは調整装
置の不利な動作を生ずる可能性がある。さらに調整量で
ある滑りと牽引力のこの結合では、大きい割合の滑り調
費実現できない。なぜならば、牽引力の目標値は、滑り
調整偏差に加えられるために、常に完全な大きさで加え
られるからである。

しかし多くの場合、大きい割合の？骨り調整は有利であ
る。さらに位置混合の場合も滑りの影響は常に完全な大
きさで目標値を介して作用するという欠点がある。した
がってこの装置では、真の混合調整はほとんど不可能で
ある。２つの目標値発信器の使用は費用を高めるだけで
なく、操作の容易さを減少する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の課題は、これらの欠点のない電気−液圧調整装
置を提供するこのである。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、加算点におい
て滑りに関係する信号が力センサの実際値信号に加えら
れ、この加算点の出力信号が混合装置の入力端に加えら
れ、この混合装置４の他の入力端に位置センサの実際値
信号が加えられ、混合装置の出力信号が別の加算点へ供
給され、この加算点へ目標値発信器の信号が加えられて
、調整装置の調整偏差を形成する。

〔発明の効果〕

本発明による電気−液圧調整装置は、比較的少ない費用
と操作の容易さで＼昇降機構の最適な位置制御を可能に
するという利点をもっている。滑りに関係する信号のこ
の処理では、最も少ない数の制御素子または目標値発信
器でも、位置調整において滑りの影響が自動的に減少さ
れ、したがって作用しない。さらに不利な運転条件で、
滑りの評価により調整回路に振動が生ずると、位置混合
によりこれらの振動を減少することができる。なぜなら
ば、位置混合の際同時に滑りの影響も弱められるからで
ある。

滑りに関係する信号として差速度が求められて、調整装
置で処理されると特に有利である。

その結果トラクタの小さい速度では、調整量としての差
速度がその他の調整量に比較して過評価される。これに
より、とりわけ不利な運転条件において、例えば畑鋤端
でトラクタを動作させる際、すきの迅速な引き込みが行
なわれることによって、有利な作業が行なわれ、一方畑
の終端からトラクタを出す際、トラクタが溝か・ら出る
と、すきは長時間一定の深さに留まる。特許請求の範囲
第３項による構成では、調整装置を特にｆｒｒ１単にか
つ適合可能なように実現することができる。混合調整＃
＃装置の構成は特許請求の範囲第４項により容易になる
。特許請求の範囲第５項による踵々の調整量用のただ１
つの目標値発信器を使用することによって、装置の操作
の容易さが向上し、同時に必要な費用が低下する。別の
有効な構成は特許請求の範囲第６項ない１ノ第８項から
得られる。

特許請求の範囲第９項により滑り調整回路に昇降速度に
関係する信号が臼帰還されると、昇降機構を調整する装
置の極めて有利な発展が行なわれる。すなわちそれによ
り振動する傾向の少ない滑り調整回路が実現され、さら
にその安定化のため滑り調整回路におけるゲインが大き
な役割を果たす。しかしゲインを規定すると、ゲインが
大きすぎる場合の不安定性とゲインが小さすぎる場合の
滑り調整回路の大きすぎる比例偏差または不精確さとの
間で妥協を図らねばならない。さて安定化を行なう負帰
還により、滑り調整回路の精度の要件に容易に合わせて
ゲインを規定することができる。したがって昇降機構の
調整装置は、きびしい地面状況でも振動なしに動作し、
比較的大きい位置割合の混合によってのみ達成可能であ
り、したがって起伏の多い土地における大きすぎる深さ
変化の危険やトラクタの動かなくなる危険もひき起こす
という、位置混合のみによる安定化の欠点も回避される
。

いずれにせよ存在する信号を変換してさらに処理するこ
とによって、特許請求の範囲第１０および第１１項によ
り、昇降速度に関係する信号による負帰還が特に簡単か
つ有効に行なわれる。

昇降機構の調整装置のさらに有利な安定化は特許請求の
範囲第１１項により行なわれ、この手段は迅独または特
許請求の範囲第９項の手段と組合わせて実施可能である
。

〔実施例〕

本発明の実施例が図面に示されており、以下これについ
て説明する。

第１図において農業用作業車両としてトラクタ１０が示
され、その後側に取付は装ｖ！４１１を介して、作業器
具としてすき１２が枢着されている。

取付は装置１１は、公知のように上部懸架腕１３と下部
懸架腕１４とをもつ３点リンク機構として形成されてい
る。下部懸架腕１４は、通常のように昇降棒１５と湾曲
した昇降腕１６とを介して、液圧動力昇降機１７により
操作可能で、したがって電気−液圧調整装置１８の一部
を形成している。動力昇降機１７はポンプ２１および電
気−液圧調整弁２２をもつ液圧回路にある。

調整弁２２は、マイクロプロセッサ技術でも構成するこ
とができる調整器として動作する電子制御装置２３によ
り制−される。簡単化して示す第１の入力端２４を介し
て、制御装ｒａ２３へ目標値発信器２５の信号が加えら
れる。制御装置２３の第２の入力端２６は混合設定器２
７に接続され、この混合設定器により任意の割合の位置
調整と組合わせカー滑り調整とを選択することができる
。第３の設定入力端２８を介して、滑りに関係する信号
のゲインが変化され、また完全に遮断される。

さらに制御装置２３は実際値供給のため複数のセンサに
接続されている。牽引力センサ２９は、下部懸架腕Ｉ４
における牽引力の大きさに比例して形成される信号を制
御装置２３に与える。位置センサ３１は、トラクタｌＯ
のハウジングに対する取付は装Ｇａ１ｌの位置に関係す
る信号を制御装置２３へ供給する。最後に制御装置２３
は第１および第２の回転数センサ３２および３３に接続
されている。第１の回転数センサ３２は後車６３４に付
属して、駆動される後車軸の駆動速度を求める。第２の
回転数センサ３３は駆動されない前車軸３５に付属して
、地面に対するトラクタ１０の速度の実際値を求める。

制御装置２３は、第１の回転数センサ３２の一般に大き
い信号から第２の回転数センサ３３の信号を差引いて、
滑りに関係する信号として差速度△７を形成し、この信
号が制御装置２３でさらに処理される。

トラクタｌＯにある調整装置１８の動作を以下に説明す
るが、その際第２図のブロック線図をゝｏａｔｓ・１′
５’）９“ｏ　ｃ：　Ｊ：　ＯＭｔａ＠％−Ｈ。

圧昇降機構調整装置の原理的な動作は公知であ　　　　
　［るものと仮定する。第２図かられかるように、３つ
の調整量すなわち位置１１牽引力Ｆ、および差速度△７
の形の滑りに関係する信号が互いに処理される。

トラクタ１０で耕すために、作業員により第３の入力端
２８において、差速度信号Δ７に対　　　　　　？する
特定のゲインが予め選択される。実験の結果わかったよ
うに、ゲインを５ないし１０％の程度に選ぶと、調整装
置の特に有効な動作が得られる。これは、特別な場合ｌ
のゲインを選び、必要な場合には零のゲインを選ぶこと
によって滑り信号の帰還を完全に遮断することを排除し
ない。

さらに作業員は、混合装置３７にある混合設定器２７に
より調整の方式を予め選択する。混合設定器２７がその
一方の終端位置にあると、混合装置３７の第１の入力端
３８に加えられる位置信号ｌのみが昇降機構調整装置１
８で処理され、したがって位置調整のみが行なわれる。

混合設定器２７が他方の終端位置にあると、第２の入力
端３９に加えられる実際値信号のみが調整装置１８で処
理され、その時々の状況に応じて組合わせ牽引力−滑り
調整が行なわれる。これら両路端位置の間の混合設定器
２７の位置では、面入力端３８および３９の信号は予め
選択された割合で混合される。さて混合設定器２７が中
間位置にあり、したがって面入力端３８および３９の信
号が半分ずつ作用し、したがってｌ＝１の混合比が選ば
れているものと仮定する。

第２図によるブロック線図かられかるように、トラクタ
１０に対する昇降機構の位置は位置センサ３１により求
められ、この位置センサが位置の実際値信号ｌを混合装
置３７へ送る。トラクタｌＯとすき１２から成る系には
、耕す際地面紙＠４１が及ぼされ、この地面抵抗から牽
引力センサ２９が牽引力Ｆの実際値を求めて、第１の加
算点４２へ送る。後車輪３４にある駆動装置から、第１
の回転数センサ３２により駆動速度ｖ８が取出されて、
加算点４３へ供給される。地面摩擦４４のため、耕す際
トラクタ１０は駆動速度より小さい速度で動き、この速
度が駆動されない前車輪にある第２の回転数センサ３３
で求められて、速度実際値ｖｉｓｔとして第２の加算点
４３で駆動速度ｖａから差引かれる。第２の加算点４３
で形成される差速度△７は、増幅装置３６を介して第１
の加算点４２へ送られる。第１の加算点４２において差
速度へ７が牽引力実際値Ｆへ加えられ、それにより得ら
れる和信号は混合装置３７の第２の入力端３９へ加えら
れる。

混合設定器２７で予め選択されるｌ：ｌの混合比に応じ
て、混合袋ｕ１３７は入力信号から調整量４５を形成し
、この調Ｍ　Ｓｋが第３の加算点４６で目標値発信器２
５からの信号と比較され、それから調整偏差４７が形成
されて、この調整偏差を少なくするように調整装置１８
へ影響を及ぼす。

調整装置１８は、牽引力の実際値側で滑りに関係する信
号をこのように処理することにより、比較的簡単な構造
で操作の容易さの向上を可能にする。それによりただ１
つの目標値発信器２５を使用するにもかかわらず、位置
調整の際滑りの影響は自動的に減少して作用しなくなる
。他方不利な運転条件において、滑りに関係する信号の
評価により調整回路に振動が生ずると、位置混合の際同
時に滑りの影響も弱められるので、位置混合によるこの
振動を減少すること、ができる。差速度の処理は、さら
にトラクタ１０のかさい速度において強く作用するとい
う利点をもっている。これは、畑の始端ですきが急速に
引き込まれ、畑の終端でトラクタが溝がら出る際すきが
長時間その深さを一定に保っとき、利点を生ずる。

第３図は第２の調整装置５０のブロック線図を示し、こ
の調整装置は第２図による第１の調整装置１８とは次の
点で相違し、同じ構成素子には同じ符号を使用している
。

第２の調整装置５０は安定化のため負帰還路５１をもち
、その負帰還辺５２は位置センサ３１から滑り調整回路
の第２の加算点４３へ通じている。この場合位置センサ
３１から構成される装置信号ｌは微分素子５３で時間に
ついて微分され、加算点４３で差速度△９から差引かれ
る。

したがって取付は装置１１の昇降速度は負帰還で差速度
△９へ加えられる。

第２の調整装置５０は原理的に第１の調整装置１８と同
じように動作するが、滑り調整回路５１にある安定化負
帰還路５１のため、振動する傾向が少なく、これは特に
きびしい地面状況において重要である。したがって比較
的大きい位置割合の混合による安定化がその欠点と共に
起こらないようにすることができる。今やゲインの設定
の際滑り調整回路における精度の要件を−ｍよく考慮す
ることができる。

第４図は第３の調整装置６０のブロック線図を示し、こ
の調整装置は第２図および第３図による調整装置とは次
の点で相違し、同じ構成素子には同じ笥号を用いている
。

第３の調整装置６０は第２の調整装置５０のように負帰
還路５１をもっているが、その負帰還辺６１は取付は装
置１１から出て、昇降機構の調整器６２の信号から昇降
速度に関係する信号を求める。このため負帰還辺６１中
に信号形成器６３が接続されて、調整器６２における弁
膜の開閉状態、開閉期８間および／または調整偏差から
、昇降速度に関係する信号を求める。信号形成器６３は
、比例動作する弁において直接その付勢信号を処理し、
この付勢信号が昇降速度の基準となる。時間的伝達関数
をもつ開閉弁では、昇降速度の時間的経過も常に同じな
ので、信号形成器６３は動作開始時点から昇降速度を模
擬することができる。信号電気器６３の出力信号は、第
２の加算点４３で差速度Δ９に加えられる。

第３の調整装置６０により、第２の調整装置におけるよ
うに安定化が行なわれる。

第４図では、さらに両加算点４２と４３の間に微分装置
６５が接続され、滑りに関係する信号△、の微分により
滑り調整回路の安定化が行なわれる。微分装置６５は、
単独で第１の調整装置１８に関連して使用するか、また
は第４図に示すように負帰還路５１と組合わせて使用す
ることができる。両方の場合滑り調整回路における微分
割合の利用により、滑り調整回路の安定化が助長される
。

図示した実施例において、本発明の思想を逸脱すること
なく、もちろん変更が可能である。

差速度を処理する図示した調整装置は特に有利な組合わ
せを示すが、差速度の代りに調整量として滑りをとるこ
とも可能である。すべての車輸を駆動される車両では、
前車軸にある回転数センサ３３の代りに、速度実際値を
求めるためレーダセンサまたは先による速度センサを使
用ことができる。図示した３つの調整量のほかに、付加
的なパラメータを調整装置１８で処理することも可能で
ある。さらに第１図に示す実施例の代りに・位置調整回
路と牽引力調整回路を完全に液圧で動作する装置として
構成し、滑りに関係する信号を適当な電気一液圧変換器
を介して調整装置へ作用させることも考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はすきを枢着されかつ昇降機構の本発明による電
気−液圧調整装置をもつトラクタの概略側面図、第２図
は第１図によるトラクタ用調整装置のブロック線図、第
３図および第４図は滑り調整回路に安定化負帰還路をも
つ第２および第３の調整装置のブロック線図であめ。１０・・・トラクタ、１２・・・すき、１８．５０．６
０・・・調整装置、２２・・・調整弁、２５・・・目標
値発信器、２９・・・力センサ、３１・・・位置センサ
、３７・・・混合装置、３８．３９・・・入力端、４２
．４６・・・加算点、４５・・・出力信号、４７・・・
調整偏差。

Claims

【特許請求の範囲】１　昇降機構の位置に影響を及ぼす調整回路に、少なく
とも１つの位置センサ、力センサおよび目標値発信器が
設けられ、これらのセンサおよび目標値発信器の信号に
関係して、特に電気装置および液圧弁装置を介して、昇
降機構を操作する液圧モータが制御され、加算点におい
てこれらの信号に、付加的なセンサから駆動される車輪
の滑りに関係する信号が供給されるものにおいて、加算
点（４２）において滑りに関係する信号（△＿ｖ）が力
センサ（２９）の実際値信号（Ｆ）に加えられ、この加
算点の出力信号が混合装置（３７）の入力端（３９）に
加えられ、この混合装置の他の入力端（３８）に位置セ
ンサ（３１）の実際値信号（ｌ）が加えられ、混合装置
（３７）の出力信号（４５）が別の加算点（４６）へ供
給され、この加算点へ目標値発信器（２５）の信号が加
えられて、調整装置（１８）の調整偏差（４７）を形成
することを特徴とする、農業用作業車両にある昇降機構
の電気−液圧調整装置。２　滑りに関係する信号として、駆動される車輪（３４
）の駆動速度（ｖ＿ａ）と地面に対する農業用作業車両
（１０）の速度（ｖ＿ｉ＿ｓ＿ｔ）との差速度（△＿ｖ
）が求められることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項に記載の装置。３　位置（ｌ）、力（Ｆ）および滑りに関係する信号（
△＿ｖ）の３つの量を求めて処理する装置（２３、２９
、３１、３２、３７）が電子装置として構成されている
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の装置。４　混合装置（３７）において、処理すべき入力信号の
比が特に混合設定器（２７）により任意に可変であるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装置。５　位置（ｌ）、力（Ｆ）および滑りに関係する信号（
△＿ｖ）の調整量の信号から調整偏差を形成するために
、調整装置（１８）がただ１つの目標発信器（２５）を
もっていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装置。６　力実際値を加える加算点（４２）の前で滑りに関係
する信号（△＿ｖ）用調整回路に増幅装置（３６）が接
続され、そのゲインが特に可変であることを特徴とする
、特許請求の範囲第１項に記載の装置。７　増幅装置（３６）が同時に滑りに関係する信号の帰
還を遮断するスイッチとして構成されていることを特徴
とする、特許請求の範囲第６項に記載の装置。８　調整装置が位置および力の調整回路に関して完全に
液圧で動作する装置として構成され、滑りに関係する信
号が電気一液圧変換器を介して液圧調整回路へ加えられ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装
置。９　負帰還路（５１）が設けられて、取付け装置（１１
）の昇降速度に関係する信号を滑りに関係する信号（△
＿ｖ）用調整回路に加えることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項に記載の装置。１０　昇降速度に関係する信号として位置センサ（３１
）の信号（ｌ）が使用され、負帰還辺（５２）に微分素
子（５３）があり、その出力信号が第２の加算点（４３
）へ加えられることを特徴とする、特許請求の範囲第９
項に記載の装置。１１　負帰還辺（６１）に信号形成器（６３）が設けら
れて、昇降機構の調整器（６２）にある弁段の開閉状態
と開閉期間の２つの量から、昇降速度に関係する信号を
形成して滑りに関係する調整回路へ加えることを特徴と
する、特許請求の範囲第９項に記載の装置。２　力の実際値を加える加算点（４２）の前で滑りに関
係する信号（△＿ｖ）用調整回路に微分装置（６５）が
接続されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項に記載の装置。