JPH0343801A

JPH0343801A - 作業装置の油圧制御回路

Info

Publication number: JPH0343801A
Application number: JP17944889A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nishiguchi; 信幸西口
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-25

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〕本発明は作業装置位置制御用油圧アクチュエータに対す
る圧油を制御する電磁比例制御機構を設けるとともに、
前記電磁比例制御機構をパルス駆動するＰＷＭ駆動装置
を設けてある作業装置の油圧制御回路に関する。ここに
、前記電磁比例制御機構は電磁比例制御弁を主として構
成したものであり、この電磁比例制御弁はスプールを電
磁力によって駆動制御する電流主導型の制御弁をいい、
電流値の変化に敏感に反応して、圧油の圧力を微調節す
ることができ、更には、油圧アクチュエータの作動速度
を低速から高速まで滑らかに切換使用できるものである
。

〔従来の技術〕

上記のような電磁比例制御弁を使用している為に、実駆
動電流値に所期した値よりも大小があれば圧力制御に影
響を与えることになり、その為に電流を制御することは
重要な要素である。

しかし、制御運転開始後一定期間は油温か上昇する為に
、電磁コイルのインピーダンスが変化し、電流値が所期
通り出力できないことがある。したがって、その電流値
を補償する為に、従来は、電流フィードバックをかける
べく、（１）電流アンプによるハード槽底を採るか、（
２）ＣＰＵを備えたコントローラ側で電流フィードバッ
ク値を演算する構成を採っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような構成を採る場合には、前記（１）において
は電流アンプを必要とするためそれだけ構成が複雑にな
るとともに、（２）においては高速演算が要求される為
に機器構成が高価になる欠点があった。

本発明の目的は電磁比例制御機構をＰＷＭ駆動する点に
着目して、電磁比例制御機構を所期通り作動させ乍ら、
機器構成を簡素化かつ低価格化できるものを提供する点
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による特徴構成は前記電磁比例制御機構の実駆動
電流が、圧油を制御するに必要な所定の駆動電流により
小さくなる程、前記ＰＷＭ駆動装置における前記電磁比
例制御機構に対する駆動ゲインを大きくする補正制御手
段を設けてある点にあり、その作用効果は次の通りであ
る。

〔作　用〕

つまり、例えばＰＷＭ駆動によるパルス幅と・電流とは
、第４図に示すように、パルス幅（Ｗ２）が大きくなる
（Ｗｌ）程電流が（Ｉ、）から（■１）に大きくなる関
係にある。したがって、第３図に示すように、電磁比例
制御弁の実駆動電流値をサンプリングして、アクチュエ
ータを所望速度で駆動するに必要な電磁比例制御弁に対
する所期電流値（■１）に比べて実駆動電流値が、電磁
コーｆルのインピーダンス上昇変化によって（１、）に
低下したとすると、デユティ比を（Ｄ＋）より（Ｄりに
大きくして電流値（１、）を（■１）に維持することが
できる。

〔発明の効果〕

したがって、機器構成としては、第１図に示すように、
電流アンプを必要としないコントローラによるソフトウ
ェア構成だけで簡素化構成できるとともに、電流値を直
接制御するわけではなく、駆動ゲインを変化させて電流
値を補正することによって、コントローラに対しても高
機能を要求する必要がない。

しかも、請求項２で記すように、駆動ゲインの補正は間
欠的に行なうことにすれば、コントローラの制御容量を
大きくする必要がなく、低コスト化に寄与できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図には、農用トラクターの作業装置昇降用、及び、
作業装置ローリング用の油圧回路を表してあり、この回
路では、エンジン（１）で駆動される油圧ポンプ（２）
からの圧油がフロープライオリティ弁（３）に供給され
、このフロープライオリティ弁（３）からの制御流が電
磁制御弁（４）を介して作業装置位置制御用アクチュエ
ータとしてのローリングシリンダ（５）に供給され、又
、このフロープライオリティ弁（３）からの余剰流がパ
イロット圧操作型の上昇制御弁（６）、及び、油路（７
）を介して作業装置位置制御用アクチュエータとしての
リフトシリンダ（８）に供給され、更に、この油路（７
）に分岐形成された排油路（９）にパイロット圧操作型
の下降制御弁（ｌＯ）が介装されるよう系が構成されて
いる。

同図に示す如く、前記上昇制御弁（６）に対するパイロ
ット圧を調節するため電磁比例制御弁（１１）が備えら
れ、又、前記下降制御弁（１０）に対するパイロット圧
を調節するための電磁比例制御弁（１２）が備えられ、
上昇制御弁（６）と電磁比例制御弁（１１）とを併せ、
又、下降制御弁（１０）と電磁比例制御弁（１２）とを
併せ電磁比例制御機構（Ａ）、（Ａ）と称し、これらは
制御電流値に比例して、その開度を大きくするよう作動
する。

第１図に示すように夫々の電磁比例制御弁（１２）、　
（１２）は、次のようなコントローラ（１３）によって
駆動制御される。

つまり、前記作業装置の耕深を設定、する耕深設定器（
１５）及び作業装置の耕深位置を検出する作業装置用カ
バーセンサ（１Ｇ）からの検出値を処理するＡ／Ｄ変換
器（１７）、　ＣＰＵ（１８）を装備するコントローラ
（１３）を設け、前記コントローラ（１３）からの間歇
パルス信号によって操作され、又、このコントローラ（
１３）は間歇パルス信号を７Ｏ−１００Ｈｚ程度の一定
周期（Ｓ）で出力すると共に、そのパルス幅を調節する
、所謂、ＰＷＭ制御によってリフトシリンダ（８）を駆
動する。前記コントローラ（１３）をＰＷＭ駆動装置と
する。

そして、第４図（イ）、（ハ）に示すようにこのコント
ローラ（１３）からの間歇パルス信号でパワートランジ
スタ（１４〉を駆動すると、パワートランジスタ（１４
）と電磁比例制御機構（Ａ）との間の配線（２３）には
、電磁比例制御機構（Ａ）に備えられたソレノイド（Ｉ
ＩＡ）、　（１２Ａ）と、この配線（２３）リアクトル
成分の作用によって第４図（０）、（ニ）に示す如く、
脈流状態の制御電流を得る。

因みに、第４図（イ）に示すパルス信号幅（Ｗｌ）に対
応して、第４図（０）に示す電流値（ＩＩ）の制御電流
を得、又、第４図（ハ）に示すパルス幅（Ｗ２）に対応
して、第４図（０）に示す電流値（Ｉ、）の制御電流を
得る。

ここで、第３図に示すように、油温上昇に伴う前記電磁
弁（１１）、　（１２）ソレノイド（ＩＩＡ）、　（１
２Ａ）のインピーダンス上昇によって実駆動電流が低下
した場合には、前記ソレノイド（ＩＩＡ）、　（１２Ａ
）に対する駆動ゲインとしてのデユティ比を（Ｄｌ）か
ら（Ｄｔ）に大きくして電流値（Ｉりより（Ｉ２）に補
正し、前記電磁弁（１１）、　（１２）のポート開度を
所望開度にして所期の圧力特性を得ることができる。尚
、デユティ比とは第４図に示すのである。

したがって、従来装置の昇降作動を適正な昇降速度で行
うことができる。

この制御の方法としては、畦際等で旋回する際に前記電
磁弁（１１）、（１２）の実駆動電流を第１図のフィー
ドバック回路（１９）でサンプリングして、上昇時に対
応した電流値でないときは、デユティ比を変更すべくコ
ントローラ（１３）で演算処理を行い新たなデユティ比
に切換える。この場合にこのデユティ比を補正する対象
としては作業装置の昇降速度が所定速度になるように、
作業装置の昇降速度も制御対象としている。

このように制御方法としては、間欠的に電磁弁（１１）
、　（１２）の電流値をサンプリングするが、畦際旋回
作動とは関係なく定期的にサンプリングする方法を採っ
てもよい。

尚、上昇制御弁（６）は電磁弁（１１）からのパイロッ
ト圧の上昇に伴って、より大きく開放し、下降制御弁（
１０）は電磁減圧弁（１２）を介して送り出されるパイ
ロット圧の下降に伴って、より大きく弁体を開放するよ
う作動する。

第５図に示すように、前後進状態を主クラッチの切換え
なしで直接切換可能な油圧クラッチ式前後進切換装置に
おける油圧クラッチ（２０）への油圧供給回路に、一つ
の電磁比例制御弁（２１）と前後進切換用電磁弁（２２
）とを介装して、前後進回路に特性が同一の電磁比例制
御弁（２１）を夫々介装することを回避している。

〔別実施例〕

■　本発明は上記実施例以外に例えば、電磁比例制御機
構を電磁比例減圧弁のみを用いて構成しても良く、又、
ＰＷＭ駆動装置をロジックで構成しても良く、制御する
油圧アクチュエータはどのような種類のものであっても
良い。

■　前記電磁比例制御機構（Ａ）の駆動ゲインを切換え
る方法としてはデユティ比を変える以外に、他のパルス
幅変更手段を採ってもよい。

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造
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作業装置の油圧制御回路の実施例を
示し、第１図は、制御回路構成図、第２図は、油圧回路
構成図、第３図はデユティ比と電流値との対応関係を示
すグラフ、第４図は電流の大きさとパルスとの関係を示
すグラブ、第５図は前後進切換装置における油圧構造を
示す構成図である。（８）・・・・・・作業装置位置制御用油圧アクチュエ
ータ、（１３）・・・・・・ＰＷＭ駆動装置、（Ａ）・
・・・・・電磁比例制御機構。

Claims

【特許請求の範囲】１、作業装置位置制御用油圧アクチュエータ（８）に対
する圧油を制御する電磁比例制御機構（Ａ）を設けると
ともに、前記電磁比例制御機構（Ａ）をパルス駆動する
ＰＷＭ駆動装置（１３）を設けてある作業装置の油圧制
御回路であって、前記電磁比例制御機構（Ａ）の実駆動電流が、圧油を制
御するに必要な所定の駆動電流より小さくなる程、前記
ＰＷＭ駆動装置（１３）における前記電磁比例制御機構
（Ａ）に対する駆動ゲインを大きくする補正制御手段を
設けてある作業装置の油圧制御回路。２、作業装置位置制御用油圧アクチュエータ（８）に対
する圧油を制御する電磁比例制御機構（Ａ）を設けると
ともに、前記電磁比例制御機構（Ａ）をパルス駆動する
ＰＷＭ駆動装置（１３）を設けてある作業装置の油圧制
御回路であって、所定間隔毎に前記電磁比例制御機構（Ａ）の実駆動電流
値をサンプリングするサンプリング機構を設けるととも
に、前記電磁比例制御機構（Ａ）の実駆動電流が圧油を
制御するに必要な所定の駆動電流より小さくなる程、前
記電磁比例制御機構（Ａ）に対する駆動ゲインを大きく
する補正手段を設けてある作業装置の油圧制御回路。