JPH0576208A - 昇降制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造の複雑化を招くことなく、作業能率の低
下や駆動ショックの発生等を抑制できるポジション制御
手段を備えた昇降制御装置を提供する。 【構成】 連結された対地作業装置を昇降させるリフト
アームを油圧アクチュエータにより揺動駆動するよう構
成するとともに、前記リフトアームの揺動角度を検出す
るポテンショメータＰＭ２の出力値と人為設定器ＰＭ１
による設定耕深とが合致するよう前記油圧アクチュエー
タを制御駆動するポジション制御手段Ａを備えてある昇
降制御装置であって、前記リフトアームが定速状態で昇
降していることを検出する定速状態検出手段Ｂを設け、
この定速状態検出手段ＢＢ検出状態にあるときの前記ポ
テンショメータＰＭ２の検出値の変化率を演算する変化
率演算手段Ｃを設け、演算された変化率のデータに基い
て前記油圧アクチュエータ３の制御定数を変更して再設
定する定数変更手段Ｄを設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連結された対地作業装
置を昇降させるリフトアームを油圧アクチュエータによ
り揺動駆動するよう構成するとともに、前記リフトアー
ムの揺動角度を検出するポテンショメータの出力値と人
為設定器による設定耕深とが合致するよう前記油圧アク
チュエータを制御駆動するポジション制御手段を備えて
ある昇降制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記昇降制御装置において、従来では、
前記ポテンショメータの出力値と前記設定耕深との不感
帯幅や油圧アクチュエータに対する圧油供給量等の制御
条件は、最も一般的な圃場における作業条件のデータに
基いて予め一定に設けられていた〔例えば、特開平３−
５１５９０号公報参照〕。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来構
造においては、油圧アクチュエータに対して圧油を供給
する油圧ポンプは、一般にエンジンにより駆動するので
あるが、エンジンの出力回転数は常に一定であるとは限
らず、このエンジンの回転数により油圧アクチュエータ
の駆動速度が変化することがあり、又、作動油の粘度は
その温度により変化するために、作業開始直後と作業定
常状態に到った後とでは油温に変化が生じるのもかかわ
らず、上記制御条件が一定であるので、油温に変化によ
っても油圧アクチュエータの駆動速度が変化することが
あり、リフトアームの昇降速度が不測に変化して、作業
能率を低下させたり、ショックが発生する等の不具合が
生じることがあり、改善の余地があった。そこで、上記
不具合を解消する方法として、油温の検出センサやエン
ジン回転数の検出センサを設けて、これらの検出値に基
いて昇降制御の制御定数を変更させるよう制御系を構成
することも考えられるが、このようにすると、上記各セ
ンサを設ける必要があり、部品点数が多くなって構造が
複雑になる欠点がある。本発明は上記不具合点を解消す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１発明の特徴構成は、
冒頭に記載した昇降制御装置において、前記リフトアー
ムが定速状態で昇降していることを検出する定速状態検
出手段を設け、この定速状態検出手段が検出状態にある
ときの前記ポテンショメータの検出値の変化率を演算す
る変化率演算手段を設け、演算された変化率のデータに
基いて前記油圧アクチュエータの制御定数を変更して再
設定する定数変更手段を設けてある点にある。第２発明
の特徴構成は、前記リフトアームが速度変更状態で昇降
していることを検出する速度変更状態検出手段を設け、
この速度変更状態検出手段が検出状態にある時の前記ポ
テンショメータの検出値の変化度合を演算する変化度合
演算手段を設け、演算された変化度合のデータに基いて
前記油圧アクチュエータの制御定数を変更して再設定す
る定数変更手段を設けてある点にある。

【０００５】

【作用】設定耕深とポテンショメータの出力値とが異な
っていると、ポジション制御手段に基いて油圧アクチュ
エータが駆動制御されリフトアームが昇降揺動されて、
そのときのポテンショメータの出力から、定速駆動状態
におけるそのリフトアームの駆動速度又は加速度駆動時
における速度変化度合等のデータを演算して、その演算
結果が予め設定した値と異なる場合には、油圧アクチュ
エータの制御定数を変更して再設定することで、常に、
リフトアームの駆動条件が所定の制御状態に維持できる
ことになる。

【０００６】

【発明の効果】従って、従来より既存のリフトアームの
揺動角度を検出するポテンショメータの出力情報から、
油圧アクチュエータの駆動状況を判定して、常に一定の
駆動制御状態に維持することが可能となり、作動油の温
度センサやエンジン回転数の検出センサを設ける等の構
造の複雑化を招くことなく、油温の変化やエンジン回転
数の変化等に起因する油圧アクチュエータの駆動状況の
変化を阻止できて、作業能率の低下や駆動ショックの発
生等を抑制できるものとなった。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図２
に農用トラクタの油圧回路を示している。この油圧回路
は、走行機体の後部に左右のリンク１，１を介して昇降
自在に連結された作業装置２を駆動昇降自在なリフトシ
リンダ３〔油圧アクチュエータの一例〕及び左右ローリ
ング駆動するローリングシリンダ４に対する油圧系を示
している。

【０００８】前記左右各リンク１，１をリフトロッド
５，５を介して吊り上げ支持するリフトアーム６をリフ
トシリンダ３により揺動駆動するよう構成するととも
に、一方のリフトロッド５をローリングシリンダ４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。前記リフトシリンダ３に対しては油圧ポンプ７
からの圧油をフロープライオリティ弁８の余剰流を電磁
式比例流量制御弁Ｖを介して供給され、フロープライオ
リティ弁８の制御流は電磁弁９を介してローリングシリ
ンダ４に供給するよう構成してある。前記電磁式比例流
量制御弁Ｖは、上昇制御用の油圧パイロット操作型第１
弁１０、この第１弁１０のパイロット制御用第２弁１
１、下降制御用の油圧パイロット操作型第３弁１２、及
び第３弁１２のパイロット制御用第４弁１３等から成
り、前記各パイロット制御用第２弁１１、第４弁１３は
電磁駆動式に構成され、各ソレノイド１１ａ，１３ａに
対する供給電流に基いて、第１弁１０及び第３弁１２の
パイロット操作圧即ち作動油流量を制御できるよう構成
してある。又、リフトシリンダ３は単動型に構成され、
圧油供給路にはリフトアーム６の下降作動時においてド
レンされる油の流量を人為調節するための人為操作式可
変絞り弁１４を介装してある。

【０００９】前記各ソレノイド１１ａ，１３ａに対する
駆動用制御回路は図１に示すように構成され、機体側の
操縦部に配設される人為操作式第１ポテンショメータＰ
Ｍ１〔人為設定器の一例〕の出力とリフトアーム６の揺
動角度を検出する第２ポテンショメータＰＭ２の出力と
をＡ／Ｄ変化器１５を介してデジタル信号化してマイク
ロコンピュータを備える制御装置１６に入力され、前記
各入力値が合致するよう前記ソレノイド１１ａ，１３ａ
に対してパワートランジスタ１７を介してパルス電流を
供給させるポジション制御手段Ａを、前記制御装置１６
に制御プログラム形式で備えてある。尚、各ソレノイド
１１ａ，１３ａに対する電流供給路に介装した抵抗器１
８による検出電圧を制御装置１６にフィードバックして
常に適切な電流値になるよう制御する。又、前記ポジシ
ョン制御作動において、第１、第２ポテンショメータＰ
Ｍ１，ＰＭ２の偏差が大きい場合、即ち、作業装置２が
接地状態にある状態から大きく上昇させるような場合に
は、制御開始直後においては、前記パルス電流のディー
ティ比を変更させてリフトシリンダ３に対する圧油供給
を加速度的に増加させ、所定値まで上昇した後は、圧油
供給量を一定にして定速駆動し、偏差が小さくなった後
は、圧油供給を減少させ上昇速度を徐々に低速にさせる
偏差に基く速度制御を行うよう構成してある。

【００１０】前記制御装置１６には、前記リフトアーム
６が定速状態で昇降していることを検出する定速状態検
出手段Ｂと、この定速状態検出手段Ｂが検出状態にある
ときの前記第２ポテンショメータＰＭ２の検出値の変化
率を演算する変化率演算手段Ｃと、演算された変化率の
データに基いて前記リフトシリンダ３の制御定数を変更
して再設定する定数変更手段Ｄとを、夫々制御プログラ
ム形式で備えてある。以下、制御装置１６の制御手順を
説明する。図３に示すように、ソレノイド１１ａ，１３
ａに対するパルス電流の尖頭値ゲインに初期値を設定す
る（ステップＳ１）。そして、第１、第２ポテンショメ
ータＰＭ１，ＰＭ２の出力値Ｐｘ，Ｐｙを読み込み、偏
差ΔＰを演算して（ステップＳ２，Ｓ３）、偏差ΔＰが
所定の不感帯幅Ｎを越えているときは、その偏差ΔＰの
データから動作方向を判定し、上記したようなポジショ
ン制御を実行する（ステップＳ４〜Ｓ６）。そして、リ
フトシリンダ３が定速駆動状態にあるときは、所定時間
第２ポテンショメータＰＭ２の出力Ｐｙを読み込み、そ
の単位時間当たりの角度変化率ΔＶ１を演算する（ステ
ップＳ７〜Ｓ１０）。その演算された角度変化率ΔＶ１
が所定の値Ｍ１から異なっているときは、所定の変化率
に戻るようソレノイド１１ａ，１３ａに対するパルス電
流の尖頭値ゲインを修正して再設定する（ステップＳ１
１，Ｓ１２）。そして、リセットするまでこのようなゲ
イン修正制御を実行する（ステップＳ１３）。前記ステ
ップＳ６によりポジション制御手段Ａを構成し、ステッ
プＳ７により定速状態検出手段Ｂを構成し、ステップＳ
１０により変化率演算手段Ｃを構成し、ステップＳ１２
により定数変更手段Ｄを構成する。

【００１１】〔別実施例〕上記したように、リフトシリ
ンダ３の定速駆動状態を検出するものに代えて、図４に
示すように、リフトシリンダ３の加速度駆動状態である
ことを検出して（ステップＳ７）、この検出加速度ΔＶ
２が所定の値Ｍ２と異なるか否かを判断して、前記ゲイ
ンを修正する（ステップＳ８〜Ｓ１１）よう構成するも
のでもよい。この場合には，ステップＳ７により速度変
更状態検出手段Ｅを構成し、ステップＳ９により変化度
合演算手段Ｆを構成し、ステップＳ１０，Ｓ１１により
定数変更手段Ｇを構成する。

【００１２】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】制御ブロック図

【図２】油圧回路図

【図３】制御フローチャート

【図４】別実施例の制御フローチャート

【符号の説明】

２ 対地作業装置 ３ 油圧アクチュエータ ６ リフトアーム Ａ ポジション制御手段 Ｂ 定速状態検出手段 Ｃ 変化率演算手段 Ｄ 定数変更手段 Ｅ 速度変更状態検出手段 Ｆ 変化度合演算手段 Ｇ 定数変更手段 ＰＭ２ ポテンショメータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連結された対地作業装置（２）を昇降さ
   せるリフトアーム（６）を油圧アクチュエータ（３）に
   より揺動駆動するよう構成するとともに、前記リフトア
   ーム（６）の揺動角度を検出するポテンショメータ（Ｐ
   Ｍ２）の出力値と人為設定器（ＰＭ１）による設定耕深
   とが合致するよう前記油圧アクチュエータ（３）を制御
   駆動するポジション制御手段（Ａ）を備えてある昇降制
   御装置であって、前記リフトアーム（６）が定速状態で
   昇降していることを検出する定速状態検出手段（Ｂ）を
   設け、この定速状態検出手段（Ｂ）Ｂ検出状態にあると
   きの前記ポテンショメータ（ＰＭ２）の検出値の変化率
   を演算する変化率演算手段（Ｃ）を設け、演算された変
   化率のデータに基いて前記油圧アクチュエータ（３）の
   制御定数を変更して再設定する定数変更手段（Ｄ）を設
   けてある昇降制御装置。
2. 【請求項２】 連結された対地作業装置（２）を昇降さ
   せるリフトアーム（６）を油圧アクチュエータ（３）に
   より揺動駆動するよう構成するとともに、前記リフトア
   ーム（６）の揺動角度を検出するポテンショメータ（Ｐ
   Ｍ２）の出力値と人為設定器（ＰＭ１）による設定耕深
   とが合致するよう前記油圧アクチュエータ（３）を制御
   駆動するポジション制御手段（Ａ）を備えてある昇降制
   御装置であって、前記リフトアーム（６）が速度変更状
   態で昇降していることを検出する速度変更状態検出手段
   （Ｅ）を設け、この速度変更状態検出手段（Ｅ）が検出
   状態に或る時の前記ポテンショメータ（ＰＭ２）の検出
   値の変化度合を演算する変化度合演算手段（Ｆ）を設
   け、演算された変化度合のデータに基いて前記油圧アク
   チュエータ（３）の制御定数を変更して再設定する定数
   変更手段（Ｇ）を設けてある昇降制御装置。