JPH0720401B2 - 対地作業機の油圧保護制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トラクタなどの走行車両（以下、単に車両と
よぶ）の後部に取付けられた、ロータリ耕うん装置など
の対地作業機（以下、単に作業機とよぶ）の油圧保護制
御装置に関するものであり、特に、作業機を上下に駆動
させたり、左右に傾斜させる油圧アクチュエータの制御
バルブが、定格を超える長時間にわたって連続して作動
されることの防止、および該連続作動によって、油温が
異常上昇することの防止等、油圧系統の保護を行うよう
にした対地作業機の油圧保護制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 一般に、トラクタなどの車両に作業機が取付けられた走
行作業車においては、作業機が、作業位置と非作業位置
との間で昇降可能であり、また左右に傾斜可能であるよ
うに、連結機構を介してトラクタ側に連結されている。

一般的に、これら作業機を昇降させたり、左右に傾斜さ
せたりする駆動手段として、油圧アクチュエータが使わ
れることが多く、作業機の高さ位置と、左右の傾斜程度
は、制御装置により、前記油圧アクチュエータの制御用
バルブのオン・オフ動作を制御することによって調整さ
れている。

上記制御装置において、作業機の姿勢を修正するために
要する昇降量または傾斜量が、前記油圧アクチュエータ
の伸縮行程（以下「ストローク」という）の限界以上で
あるような場合、あるいは制御回路等の故障が発生した
場合、前記制御用バルブが長時間にわたって連続的にオ
ン動作することがある。

このように、制御バルブが長時間にわたって作動してい
ると、ソレノイドの故障の原因になったり、制御バルブ
のリリーフ作動によって、油温の過度な上昇を招き、作
動油の劣化を早める原因にもなる。

このような問題に対し、制御バルブを作動させる同一の
制御信号が、油圧アクチュエータの最大ストローク作動
時間以上にわたって、連続的に出力されたことを検出し
た時に、前記制御バルブを中立に復帰させることが提案
されている（特公昭61−59681号公報）。

前記従来技術によれば、所定時間以上の連続した信号が
検出されると、制御バルブを中立に復帰するようにして
いるので、制御バルブが一方向に、不当に長く作動され
るのは防止できる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来の技術は、まだ、次のよう
な問題点を有していた。

制御バルブを自動的に中立に復帰するか否か、つまりオ
フにするか否かを判断するための前記時間は、油圧アク
チュエータが最大ストロークだけ作動する時間を基準に
して制御されるようになっている。つまり、制御バルブ
が油圧アクチュエータの最大ストロークだけ作動するの
に要する時間を超えて連続的に「オン」になったなら
ば、その時点で制御バルブを「オフ」にして油圧系統の
保護をしている。したがって、前記制御バルブの連続動
作開始点つまり油圧アクチュエータの全ストロークにお
ける現在位置が、油圧アクチュエータのストロークの上
限または下限つまり前記最大ストロークに近いような場
合には、前記時間の経過前に油圧アクチュエータの作動
が前記上限または下限に達するようになる。その結果、
最大ストロークの作動に要する時間と実際に油圧アクチ
ュエータが前記上限または下限に達するまでの時間との
差だけ、過度なリリーフ時間を生ずるという問題点があ
った。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を解決するための手段および作用） 前記の問題点を解決するために本発明は、作業機を昇降
させる油圧アクチュエータの制御バルブ、および作業機
を左右に傾斜させる油圧アクチュエータの制御バルブ
が、一定時間以上連続してオン動作しているときには、
前記制御バルブの出力をオフにするように構成された制
御装置において、油圧アクチュエータの伸縮量で代表さ
れる前記アクチュエータの動作位置の偏差に対応して値
が決定されたタイマ時間を設定するタイマ時間設定手段
と、制御バルブのオン動作開始時点の、前記油圧アクチ
ュエータの伸縮量を検出する手段と、該伸縮量からスト
ローク限界値までのストローク差を演算する演算手段
と、前記ストローク差に応じて前記タイマ時間設定手段
のタイマ時間に基づいて計算された遅延時間後に、前記
伸縮量とストローク目標値を比較する手段と、該比較手
段による比較の結果、前記伸縮量がストローク目標値に
到達していない場合、前記制御バルブをオフさせる信号
を出力する手段とを具備した点に特徴がある。

上記構成を有する本発明においては、制御バルブのオン
動作開始時点で、油圧アクチュエータのストローク内に
おける、ストロークエンドからの動作現在値つまり前記
伸縮量で代表される値を基準にして、制御バルブをオフ
させるまでの遅延時間が設定されるようになっているの
で、過度のリリーフ作動時間を削減することができる。

（実施例） 以下に図面を参照して、本発明を詳細に説明する。

第８図は本発明の制御装置を適用する走行作業車の側面
図、第９図は該走行作業車後部に連結された作業機と連
結機構部の要部を示す斜視図である。

図において、車両１には、連結機構部２を介して、耕う
ん用ロータなどからなる作業機３が連結されている。

作業機３は、トップリンク４および、左右一対のロアー
リンク5,6からなる三点昇降リンク機構を介して、車両
１に連結されている。また、車両１側には油圧アクチュ
エータ（以下、アクチュエータという）７、該アクチュ
エータ７によって駆動されるリフトアーム8,9が取付け
られている。

ロアーリンク5,6は、それぞれリフトロッド10,11を介し
て、リフトアーム8,9に接続されており、作業機３は、
アクチュエータ７の伸縮動作によって昇降される。

リフトアーム8,9には、そのリフト角度を検出する回転
型ポテンショメータで構成された、リフトセンサ15が設
けられており、そのセンサ出力つまりリフト現在値に応
じて作業機３の非作業位置への上昇、および作業位置へ
の下降の制御を行わせることができる。

車両１には水平センサ12が設けられ、リフトロッド11に
は該ロッドを伸縮させるアクチュエータ13とリフトロッ
ド11の伸縮量、すなわち該アクチュエータのストローク
変動量を検出するストロークセンサ14が設けられてい
る。

そして、車両１がローリングしても作業機３は地面に対
して水平に保持されるように、水平センサ12によって検
出された車両１の傾きの程度に応じて、伸縮量をストロ
ークセンサ14により監視しながら、該ストロークセンサ
14の値つまりストローク現在値をストローク目標値に維
持するように、アクチュエータ13を駆動制御している。

一方、作業機３側には、該作業機３が作業位置にあると
き、地面をならって、耕うんの深さに応じて開度θが変
化するピラー16が設けられている。ピラー16の開度θ
は、ロッド17Aを介して回転型ポテンショメータで構成
されるピラーセンサ（角度センサ）18Aによって検出さ
れる。そして、ピラーセンサ18Aの出力に応じて前記ア
クチュエータ７を駆動し、耕うんの深さを設定値に保持
させる、耕深制御をすることができる。

車両１には操縦者の座席17が設けられ、該座席の横位置
には作業機３の昇降を手動によって制御する昇降スイッ
チ18が設けられている。

第１図および第２図に、このような走行作業車における
油圧保護の電気制御系統のブロック図を示す。特に、第
１図は水平制御部の油圧保護制御系統のブロック図であ
り、第２図は上昇制御の油圧保護制御系統のブロック図
である。

第１図では、ストロークセンサ14で検出されるストロー
ク現在値を、ストローク目標値に入換えることによっ
て、ストローク目標値にストローク現在値を一致させ、
水平制御部駆動部20から右傾斜用バルブ27、および左傾
斜用バルブ28にオフ信号が与えられるように構成されて
いる。

その結果、右傾斜用バルブ27および左傾斜用バルブ28は
動作を停止し、油圧保護が行われる。

同図において、最大値設定器21には、アクチュエータ13
のストロークの最大値がセットされていて、最小値設定
器22には、アクチュエータ13のストロークの最小値がセ
ットされている。

減算器23では、前記最大値と、ストロークセンサ41によ
って検出されたストローク現在値との差が計算され、減
算器24では、前記最小値と、ストロークセンサ14によっ
て検出されたストローク現在値との差が計算される。

減算器23および24で計算された値は、比較手段29によっ
て、それぞれ、ROMデータとしてセントされている比較
値αと比較される。該比較値αはストローク現在値が、
前記ストロークの最大値または最小値に近い予定位置以
内にあるか否かを判断するための値である。

比較値αに比較して、前記減算器23および24で計算され
た値のいずれかが小さい場合、すなわちストローク現在
値が、アクチュエータの全ストロークの上限または下限
近くにあると判断された場合、タイマ値設定手段30に設
定されている固定タイマ値301が選択される。

一方、比較値αに対して、前記減算器23および24で計算
された値がいずれも大きいと判断された場合、すなわち
ストローク現在値が、アクチュエータの全ストロークの
上限または下限近くにないと判断された場合、タイマ値
設定手段30に設定されている計算テーブルから、右傾斜
タイマ値302と左傾斜タイマ値303とのうちのいずれか一
方が選択される。

そして、右傾斜用バルブ27または左傾斜用バルブ28のオ
ン信号に従って、前記各タイマ値のいずれかが、ゲート
31を通って左右油圧カウンタ32に入力され、設定され
る。

前記左右油圧カウンタ３入力に設定されたタイマ値に相
当する時間の経過後、ゲート33を通ってストロークセン
サ14で検出されたストローク現在値および、目標値設定
器34に設定されているストローク目標値が減算器35に入
力され、該ストローク現在値からストーク目標値が減算
される。

前記減算の結果は、Ａ記憶部36に格納され、Ａ記憶部36
に格納された値は、傾斜保護不感帯比較手段37によって
傾斜保護不感帯値（ROM値）と比較される。該傾斜保護
不感帯値は、換言すれば、ストローク目標値前後にあら
かじめ設定されている微少領域である。

したがって、前記Ａ記憶部36の値が傾斜保護不感帯値よ
り小であるということは、ストローク現在値がストロー
ク目標値にほぼ達しているということを示している。す
なわち、前記Ａ記憶部36の値が傾斜保護不感帯値より小
である場合は、ストローク現在値がストローク目標値に
一致されるように正常に制御が行われていると判断され
るので、水平制御は継続して実行される。

前記Ａ記憶部36の値が、前記傾斜保護不感帯値より大で
ある場合は、前記設定タイマ時間経過後もストローク現
在値が目標値に達していないと判断され、ストローク現
在値がストローク目標値に置換えられる。

また、Ａ記憶部36に最新の値が入力されると、前記Ａ記
憶部36の記憶内容は、Ｂ記憶部38に転送される。そし
て、該ＡおよびＢ記憶部の値は、その正負符号の異同
が、符号判別手段39で判別される。

なお、前記減算器35による最新の計算結果は、Ａ記憶部
36とＢ記憶部38に交互に格納するようにしても良い。

前記符号判別手段39の判別の結果、Ａ記憶部36の値とＢ
記憶部38の値が同符号の場合は、ゲート40が開かれ、ス
トローク現在値がストローク目標値に置換えられる。す
なわち、前記両値の符号が同符号であるということは、
ストローク目標値を境にしてストローク現在値の方向が
変化していないことを示しており、この場合も正常に制
御されていないと判断される。

前記ストローク目標値にストローク現在値が置換えられ
ると、水平制御駆動部20から右傾斜用バルブ27、および
左傾斜用バルブ28にオフ信号が与えられるので、該バル
ブ27および28の動作が停止される。

第２図では、作業機３の昇降位置つまりセンサ15の出力
信号として得られるリフト現在値から、昇降スイッチ18
を操作して設定される上昇目標値まで作業機３を上昇さ
せるためのリフト変化量を設定するリフト変化量設定器
41に、値“0"を設定することにより、昇降制御駆動部19
から上昇用バルブ25へオフ動作の信号を与え、作業機の
上昇を停止させるよう構成されている。

同図において、リフト量最大値設定器42には、作業機３
を上昇させるアクチュエータ７のストロークの最大値が
設定されていて、リフトセンサ15では、作業機３のリフ
ト現在値が検出される。

減算器43では、前記ストロークの最大値からリフト現在
値が減算され、該減算器43での計算結果と比較値βと
が、比較手段44において比較される。

前記比較値βはROMデータとして記憶されている値であ
って、リフト現在値がストロークの最大値近くにあるか
否かを判断するための値である。

比較値βが前記減算器43での計算結果より大の場合、す
なわちリフト現在値がストローク最大値近くにある場合
は、タイマ値設定手段45の固定値451が選択される。

比較値βが、前記減算器43での計算結果より小の場合、
すなわちリフト現在値がストローク最大値近くまで達し
ていない場合は、タイマ値設定手段45の上昇タイマ値45
2が選択される。

そして、選択されたいずれかのタイマ値は、上昇用バル
ブ25がオン動作をした時に、ゲート46を通って上昇油圧
カウンタ47にセットされ、前記タイマ値に相当する時間
の計数が行われる。

リフト変化量設定器41には、昇降スイッチ18（第９図参
照）による選択位置と、リフトセンサ15の検出値から計
算されたリフト変化量が設定されている。該リフト変化
量は、前記上昇油圧カウンタ47における前記タイマ値の
時間経過後、ゲート48を通ってＣ記憶部49に入力され
る。

Ｃ記憶部49の記憶内容は、上昇保護不感帯比較手段50
で、ROMデータとして設定されている、上昇保護不感帯
値と比較される。該上昇保護不感帯値は、前記リフト変
化量の“0"近くにおいてあらかじめ設定されている微少
領域である。

したがって、前記Ｃ記憶部49の値が前記上昇保護不感帯
値より小であるということは、リフト変化量がほぼ“0"
に達しているということを示している。前記Ｃ記憶部49
が前記上昇保護不感帯値より小である場合は、正常な上
昇制御が行われていると判断されるので、上昇制御はそ
のまま維持される。

一方、前記Ｃ記憶部の値が前記上昇保護不感帯値より大
である場合は、前記設定タイマ時間経過後もリフト変化
量が“0"の近くまで達していないことを示しており、上
昇制御が正常に行われていないということになる。この
場合は、ゲート53を開いて、“0"値設定器54の値“0"を
リフト変化量としてセットすることにより、上昇用バル
ブ25をオフ動作させる信号を、上昇制御駆動部19から上
昇用バルブ25に与える。

また、Ｃ記憶部49に最新の値が入力されると、前記Ｃ記
憶部49の記憶内容はＤ記憶部51に転送される。そして、
該ＣおよびＤ記憶部の値は、その正負符号の異同が符号
判別手段52で判別される。

符号判別手段52において同符号の判別結果がでれば、ゲ
ート53が開かれ、値“0"がリフト変化量設定器41にセッ
トされる。値“0"がセットされると、上昇制御駆動部19
から上昇用バルブ25のオフ動作信号が出力され、作業機
３の上昇が停止される。

以上を要約すれば、本実施例では、油圧アクチュエータ
の全ストロークのどの位置に該油圧アクチュエータの伸
縮量の現在値があるかを検出し、該検出値に応じたタイ
マ値を選択するように構成してある。

そして、該タイマ値に相当する時間の経過後、再び現在
値を検出し、該現在値が、正常に制御されていれば、当
然検出されると予想された値の範囲内に入っているか否
かが判断される。該判断により、異常となれば、直ちに
制御バルブの動作をオフにして油圧保護をかけるように
している。

第３図に、前記タイマ値とストローク現在値およびリフ
ト現在値との関係（計算テーブル）を示す。同図（ａ）
の曲線Ｅは、水平制御の油圧保護に使用される右傾斜タ
イマ値と、ストローク現在値との関係を示し、曲線Ｓ
は、左傾斜タイマ値とストローク現在値との関係を示
す。また、同図（ｂ）の曲線Ｔは、上昇制御の油圧保護
に使用される上昇タイマ値と、リフト現在値との関係を
示す。

同図（ａ）において、縦軸はタイマ値、横軸はストロー
ク現在値であり、同図（ｂ）においては、縦軸はタイマ
値、横軸はリフト現在値である。

第３図（ａ）に見られるように、曲線Ｓおよび曲線Ｅ
は、ストローク現在値に対する関係が相反している。こ
れは、右傾斜動作時と左傾斜動作時とでアクチュエータ
の伸縮方向が異なるからである。すなわち、前記右傾斜
タイマ値および左傾斜タイマ値としては、それぞれの場
合にアクチュエータの伸縮方向のストロークエンドに対
するストローク現在値の偏差が大きい場合には大きいタ
イマ値が設定され、該偏差が小さい場合には小さいタイ
マ値が設定される。

一方、第３図（ｂ）に示す曲線Ｔでは、アクチュエータ
の伸縮量が大きいほど、つまりリフト現在値がストロー
ク限界値に近付くほど、小さいタイマ値が設定されてい
る。

そして、曲線E,S,Tのいずれにおいても、ストロークエ
ンドまでの偏差が極端に小さい場合にはタイマ値は一定
値に固定されている。

第３図に示した計算テーブルから、ストローク現在値ま
たはリフト現在値に対応する、前記それぞれの曲線の関
係にあるタイマ値が計算されて、左右油圧カウンタ32ま
たは上昇油圧カウンタ47にセットされる。

水平制御の場合は、右傾斜用バルブ27または左傾斜用バ
ルブ28のいずれがオン動作しているかによって、ストロ
ーク現在値が同じであっても、アクチュエータの伸縮方
向が異なるため計算に使用される曲線はＥからＳのいず
れかが選択される。

すなわち、右傾斜用バルブ27がオン動作した場合は、曲
線Ｅが選択され、左傾斜用バルブ28がオン動作した場合
は、曲線Ｓが選択される。

次に、第４図〜第７図のフローチャートを参照して、本
実施例の制御動作を詳細に説明する。第４図は水平制御
の全体的な動作を示すフローチャート、第５図は上昇制
御の全体的な動作を示すフローチャート、第６図は水平
制御の油圧保護制御部分を抽出して、詳細に示したフロ
ーチャート、第７図は昇降制御の油圧保護制御部分を抽
出して詳細に示したフローチャートである。

第４図において、水平センサ12とストロークセンサ14の
値、すなわち車両１の傾きと、該車両１に対する作業機
の傾きが入力される（ステップS1）。

該ステップS1の入力値をもとに、作業機３を水平にする
ためのストローク目標値が計算される（ステップS2）。
この計算結果は、ストローク目標値として、前記目標値
設定器34に設定される（ステップS3）。

以上のステップS1〜S3は、水平制御の制御目標値を設定
するまでの準備段階である。なお、前記ステップS1にお
いて、設定つまみを別に設けるなどして、該設定つまみ
から任意の値を入力することによって、水平に限らず任
意の傾斜姿勢に作業機３を制御できる。

ステップS3の後に、第６図を参照して後述する油圧保護
制御が行われる（ステップS4）。

ステップS5では、前記ストローク目標値と、ストローク
現在値の比較が行われる。

ステップS5において、ストローク現在値がストローク目
標値より小のときは、右傾斜用バルブ27がオンとなり
（ステップS6）、アクチュエータ13が作動してリフトロ
ッド11が伸びる。

一方、ストローク現在値がストローク目標値より大のと
きは、左傾斜用バルブ28がオンとなり（ステップS7）、
アクチュエータ13が作動してリフトロッド11が縮む。

両者が等しいときは、右傾斜用バルブ27と左傾斜用バル
ブ28はともにオフの状態（ステップS8）で、アクチュエ
ータ13は作動しない。

第５図に示す上昇制御においては、まず、昇降スイッチ
18によって設定される上昇位置と、リフトセンサ15の
値、すなわち作業機３のリフト現在値とが入力される
（ステップS10）。

該ステップS10で入力された値をもとに、必要とされる
移動量に対応したリフト変化量が計算され（ステップS1
1）、該計算結果は、リフト変化量として、リフト変化
量設定手段41に設定される（ステップS12）。

ステップS12の後に、第６図を参照して後述する油圧保
護制御が行われる（ステップS13）。

ステップS14では、前記リフト変化量の値が“0"（必要
とされる移動量が“0"）が否かが判断される。

ステップS14において、リフト変化量が“0"のときは、
上昇用バルブ25はオフになり（ステップS15）、アクチ
ュエータ７は、作動しない。また、リフト変化量が“0"
でない場合は、上昇用バルブ25はオンとなり（ステップ
S16）、アクチュエータ７が作動し、作業機３は、上昇
される。

次に、水平制御における油圧保護制御について、第６図
のフローチャートを参照して、説明する。

同図における、各フラグは、制御起動時にはリセット
（値“0"）されている。最初は、ストローク現在値がス
トロークエンドから比較値α以上離れた位置にあって、
その位置から油圧保護制御が開始された場合のフローを
説明する。

まず、ステップS20において、左右リミットフラグの判
別が行われる。制御起動時は、各フラグはリセットされ
ているので、該ステップS20の判別結果は“0"であり、
ステップS21に進む。

ステップS21では、最大値設定器21に設定されているス
トローク最大値（MAX）から、ストロークセンサ14で検
出されたストローク現在値が減算されて、該減算結果と
比較値αの大きさが比較される。

ここでは、ストローク現在値がストロークエンドからα
以上離れているので、前記減算結果はαより大となり、
ステップS21の判断は否定で、ステップS22に進む。

ステップS22では、ストローク現在値から、最小値設定
器22に設定されているストローク最小値（MIN）が減算
され、該減算結果と比較値αの大きさが比較される ここでも、ステップS22の判断は、前記ステップS21と同
様、否定であり、ステップS23に進んで、左右セットフ
ラグがリセットされる。

ステップS24では、右傾斜用バルブ27がオン動作してい
るか否かが判断される。右傾斜用バルブ27がオン動作し
ていると、肯定の判断によってステップS25に進み、右
セットフラグの判別がされる。

最初は、該ステップS25の判別結果は“0"であり、ステ
ップS26に進む。

ステップS26では、右傾斜タイマ計算が行われる。この
計算には前記第３図（ａ）のテーブルが使用され、同図
の曲線Ｅに対応するタイマ値が計算される。

ステップS27において、前記ステップS26で計算された右
傾斜タイマ値が左右油圧カウンタ32にセットされ、直ち
に計数が開始される。

ステップS28においては、右セットフラグがセットされ
る。

ステップS29では、前記左右油圧カウンタ32のカウンタ
値が“0"になったか否かの判断がされる。該カウンタに
タイマ値がセットされた直後の判断は否定であり、再び
ステップS20から処理が実行される。

前記ステップS28で、右セットフラグはセットされたの
で、２回目の処理では、ステップS25の判別は“1"であ
り、ステップS26〜S28はスキップされる。

左右油圧カウンタ32に設定された右傾斜タイマ値の計数
が終了すると、ステップS29の判断は肯定となるのでス
テップS30に進み、左右リミットフラグがセットされ、
ステップS20に戻る。

左右リミットフラグが、ステップS30でセットされたの
で、ステップS20の判別は“1"であり、ステップS31に移
行する。

ステップS31およびS32で、左右セットフラグ、右セット
フラグ、左セットフラグがリセットされ初期化される。

ステップS33では、ストローク現在値からストローク目
標値が減算され、その計算結果はＡ記憶部36に格納され
る。

ステップS34では、前記Ａ記憶部36に格納された値と傾
斜保護不感帯値との比較が行われる。

ステップS34で傾斜保護不感帯値が、Ａ記憶部36に格納
されている値より大の場合、すなわちストローク現在値
がストローク目標値にほぼ到達している場合は、ステッ
プS39に移って左右リミットフラグがリセットされ、水
平制御はそのまま継続される。

該ステップS34の判断によって、傾斜保護不感帯値がＡ
記憶部36に格納されている値より小の場合、すなわちス
トローク現在値がストローク目標値の不感帯に入ってい
ないと判断された場合は、ステップS35に進む。

ステップS35では、該ステップS35における判断が初回で
あるか否かが判断され、初回の場合は、ステップS38に
移り、ストローク目標値としてストローク現在値がセッ
トされる。

ストローク目標値にストローク現在値がセットされる
と、前記第４図における判断で、ストローク目標値とス
トローク現在値が等しいと判断されて、右傾斜用バルブ
27および左傾斜用バルブ28の動作がオフとなる。したが
ってアクチュエータ13は駆動されず、作業機の水平制御
動作が行われない。

ステップS38の処理の後、次回のステップS34での判断が
再び否定の場合、ステップS35に進む。

該ステップS35における今度の判断は初回でないので、
ステップS36に移り、前回計算されたストローク現在値
からストローク目標値を減算した値が、Ｂ記憶部38に転
送される。

ステップS37では、Ａ記憶部36およびＢ記憶部38に格納
されているそれぞれの値の正負符号が比較される。

各値の符号が同符号の場合、すなわち前回のストローク
現在値および今回のストローク現在値がいずれも、スト
ローク目標値を境に同方向に偏位している場合は、ステ
ップS38が実行され、作業機３の動作停止が継続され
る。

いちど作業機３の動作が停止された後、車両１を走行さ
せて、該車両１の傾きを小さくするか、ストローク目標
値の設定つまみを大きく回して、該目標値を変更する手
動操作によって符号の反転が行われる。符号の反転が行
われると、次回のプログラムサイクルにおいて、ステッ
プS37で、Ａ記憶部36およびＢ記憶部に格納されている
値の符号が異符号となってステップS39に移って左右リ
ミットフラグがリセットされ、油圧保護は解除され、水
平制御が再開される。

また、右傾斜用バルブ27がオン動作していない場合は、
ステップS24の判断は、否定となり、右セットフラグが
リセットされる（ステップS40）。

右セットフラグがリセットされたあと、左傾斜用バルブ
28がオン動作しているか否かの判断が行われる（ステッ
プS41）。

左傾斜用バルブ28がオン動作していると、ステップS42
に進んで、左セットフラグの判別が行われる。

最初は、左セットフグはリセット状態なので、ステップ
S43に進み、第３図（ａ）の左傾斜タイマ計算テーブル
の曲線Ｓに対応する、左傾斜タイマ値が計算される。

該タイマ値は、左右油圧カウンタ32にセットされ、直ち
にタイマ値の計数が開始される（ステップS44）。

ステップS45において、左セットフラグがセットされ
る。

ステップS46においては、前記左右油圧カウンタ値が
“0"か否かの判断が行われる。計数開始直後は、該カウ
ンタ値は“0"でないので、ステップS47はスキップさ
れ、ステップS20に戻る。

右傾斜用バルブ27がオフで、左傾斜用バルブ28のオン動
作が継続されていると、ステップS45で左セットフラグ
がセットされているので、ステップS42の判別結果は
“1"になってステップS43〜S45はスキップされる。

左傾斜用バルブ28のオン動作が継続して、左右油圧カウ
ンタ32の値が“0"になると、ステップS46の判断は肯定
となって、左右リミットフラグがセットされる（ステッ
プS47）。

ステップS47が実行されると、ステップS20に移って、上
述の、右傾斜用バルブ27がオン動作している場合と同様
に、ステップS31〜S39が実行される。

右傾斜用バルブ27および左傾斜用バルブ28が両方共にオ
フになっている場合は、ステップS48で左セットフラグ
がリセットされて、ステップS20に戻る。

次に、ストローク現在値が、ストロークエンドから比較
値αの範囲内にある場合、すなわち、ストローク現在値
がストロークエンド近くの位置にあって、その位置で油
圧保護制御が開始された場合のフローを説明する。

ストローク現在値がストローク最大値の近くにある場合
は、ストローク最大値（MAX）からストローク現在値を
減算した値より比較値αの方が大なので、ステップS21
における判断は肯定となり、ステップS49に移る。

ステップS49においては、右傾斜用バルブ27がオン動作
しているか否かの判断が行われる。

右傾斜用バルブ27がオン動作していると、ステップS50
に進み、左右セットフラグの判別が行われる。

左右セットフラグは“0"に初期化されているので、次の
ステップS51に進んで、左右油圧カウンタ32に固定タイ
マ値がセットされ、直ちに該固定タイマ値の計数が開始
される。

ステップS52においては、左右セットフラグがセットさ
れる。

ステップS53においては、左右油圧カウンタ32の値が
“0"か否かの判断が行われる。前記左右油圧カウンタ32
の値が“0"になるまでは、該ステップS53の判断は否定
であり、ステップS20に戻る。

左右油圧カウンタ32の値の計数が開始され、ステップS5
2において、左右セットフラグがセットされた後は、ス
テップS50の判別は“1"となって、ステップS51およびス
テップS52はスキップされる。

左右油圧カウンタ32での固定カウンタ値の計数が終了す
ると、ステップS53の判断は肯定となるから、ステップS
54において、左右リミットフラグがセットされ、ステッ
プS20に移る。

ステップS54において、左右リミットフラグがセットさ
れたので、今度は、ステップS20からステップS31に移っ
て、ステップS31からステップS39までの処理が行われ
る。

ストローク現在値がストローク最小値の近くにある場合
は、ステップS21の判断は否定で、ステップS22におい
て、ストローク現在値からストローク最小値の減算値と
比較値αとの比較が行われる。

比較値αが前記減算値より大の場合、ステップS22の判
断は、肯定となって、ステップS55に移る。

左傾斜用バルブ28がオン動作していると、ステップS55
の判断は肯定であり、ステップS50に進んで、ステップS
50からステップS54までの処理が実行される。

ステップS50〜S54までの処理内容は、前述した通りであ
る。

ステップS49の判断において右傾斜用バルブ27がオン動
作していない場合、およびステップS55の判断において
左傾斜用バルブ28がオン動作していない場合は、ステッ
プS49およびステップS55のいずれの判断も否定であり、
ステップS23に移る。

ステップS23に移った後の処理は、前述した通りであ
る。

次に、上昇制御に対する油圧保護制御のフローを説明す
る。

前述の水平制御に対する油圧保護制御と同様、リフト現
在値が、ストロークエンドから比較値β以上離れた位置
にある場合の油圧保護制御から最初に説明する。

まず、制御起動時、各フラグは“0"にしてあるので、ス
テップS56における上昇リミットフラグの判別も“0"で
あり、ステップS57に進む。

ステップS57において、リフト最大値設定器42に設定さ
れているリフト最大値（MAX）から、リフトセンサ15で
検出されたリフト現在値を減算した値が、比較値βと比
較される。

リフト現在値がストロークエンドから比較値β以上離れ
た位置にある場合は、該比較値βより前記減算値の方が
大であり、ステップS57の判断は否定で、ステップS58に
進む。

ステップS58においては、上昇リミットセットフラグが
リセットされる。

ステップS59においては、上昇用バルブ25がオン動作し
ているか否かが判断される。昇用バルブ25がオン動作し
ている場合、判断は肯定で、ステップS60に進み、上セ
ットフラグの判別が行われる。

上セットフラグの初期値も“0"にしてあるので、ステッ
プS61に進む。

ステップS61においては、前記第３図（ｂ）に示した計
算テーブルの曲線Ｔに対応した上昇タイマ値が計算され
る。

ステップS62においては、前記ステップS61で計算された
上昇タイマ値が上昇油圧カウンタ47にセットされ、直ち
に該上昇タイマ値の計数が開始される。

上昇タイマ値の計数が開始されると、ステップS63にお
いて、上セットフラグがセットされる。

ステップS64においては、上昇油圧カウンタ47の値が
“0"か否かの判断が行われる。該上昇油圧カウンタ47の
値の計数が開始された直後は、該ステップS64の判断は
否定で、ステップS65はスキップされ、ステップS56に戻
る。

上昇油圧カウンタ47におけるカウンタ値の計数が開始さ
れた後は、ステップS63で上セットフラグがセットされ
ているので、ステップS60の判別は“1"となり、ステッ
プS61〜S63はスキップされる。

上昇油圧カウンタ47の値が“0"になると、ステップS65
において、上昇リミットフラグがセットされる。

上昇リミットフラグがセットされると、ステップS56の
判別は、“1"となって、ステップS66に移る。

ステップS66においては、上昇リミットセットフラグと
上セットフラグがリセットされる。

ステップS67においては、その時点のリフト変化量がＣ
記憶部49に格納される。

ステップS68においては、上昇保護不感帯値と、前記Ｃ
記憶部49に格納されている値とが比較される。

上昇保護不感帯値より前記Ｃ記憶部49に格納されている
値が大で、該ステップS68の判断が否定の場合は、ステ
ップS69に進む。

ステップS69では、該ステップS69における処理が初めて
実行されるか否かが判断される。初回の場合は、肯定の
判断がされて、ステップS72に移る。

ステップS72では、リフト変化量として、値“0"がセッ
トされる。

リフト変化量が“0"になると、第５図のステップS14の
判断が肯定になって上昇用バルブ25がオフになり、アク
チュエータ７の駆動は停止される。

ステップS72の処理が実行されると、ステップS56に移
る。上昇リミットフラグは、“1"のままなので、再びス
テップS66以降の処理が行われる。

ステップS68で、前回と同じように、上昇保護不感帯値
よりＣ記憶部49に格納されている値のほうが大である
と、ステップS69に移る。

ステップS69の処理は初回でないので、この判断は否定
となって、ステップS70に進む。

ステップS70において、前回のリフト変化量がＤ記憶部5
1に転送され、Ｃ記憶部49に格納されている値とＤ記憶
部51に格納されている値との正負符号が比較される（ス
テップS71）。

ステップS71において、Ｃ記憶部49およびＤ記憶部51に
格納されている値の符号が同符号の場合は、ステップS7
2に移って、リフト変化量に値“0"がセットされ、アク
チュエータ７の駆動は停止される。

ステップS68において、Ｃ記憶部49に格納されている値
より上昇保護不感帯値の方が大の場合は、該ステップS6
8の判断は肯定となって、ステップS73に移る。

ステップS73で上昇リミットフラグがリセットされ、ス
テップS56に戻る。

ステップS71において、Ｃ記憶部49およびＤ記憶部51に
格納されている値の符号が異符号の場合は、判断が否定
となるが、この場合も、ステップS73で上昇リミットフ
ラグがリセットされ、ステップS56に戻る。

上昇用バルブ25がオン動作していない場合は、ステップ
S59の判断は否定となり、ステップS74に移る。

ステップS74では、上セットフラグがリセットされてス
テップS56に戻る。

リフト最大値からリフト現在値を減算した値が比較値β
より小の場合、すなわちリフト現在値がストロークエン
ドに対して、比較値β以内に接近している場合には、ス
テップS57の判断は肯定となって、ステップS75に移る。

上昇用バルブ25がオン動作している場合は、ステップS7
5の判断は肯定となって、ステップS76に移る。

ステップS76では、上昇リミットフラグの判別が行われ
る。上昇リミットフラグはリセットされているので、該
ステップS76での判別は“0"で、ステップS77に進む。

ステップS77においては、上昇油圧カウンタ47に固定タ
イマ値がセットされ、直ちに該タイマ値の計数が開始さ
れる。

前記タイマ値の計数が開始されると、ステップS78にお
いて、上昇リミットセットフラグがセットされる。

ステップS79においては、前記上昇油圧カウンタ49のカ
ウンタ値が“0"か否かの判断が行われる。前記上昇油圧
カウンタ49のカウンタ値の計数開始直後は、ステップS7
9の判断は否定であり、ステップS56に移る。

ステップS78において、上昇リミットセットフラグがセ
ットされたので、ステップS76の２回目からの判別では
“1"と判別され、ステップS77およびステップS78はスキ
ップされて、ステップS79に移る。

前記上昇油圧カウンタ49の値が“0"になると、ステップ
S79の判断は肯定となり、ステップS80に移って上昇リミ
ットフラグがセットされ、ステップS56に移る。

上昇リミットフラグがセットされると、ステップS56で
は、“1"の判別がされ、ステップS66〜S73の処理が行わ
れる。

ステップS66〜S73では、リフト現在値がストロークエン
ド付近にない場合について前述したと同様、上昇油圧カ
ウンタ47にセットされているタイマ値の計数終了時点
で、リフト変化量が昇降保護不感帯に入っていない時
に、アクチュエータ７の駆動を停止させる処理が行われ
る。

なお、前記ステップS37およびステップS71においては、
符号が異符号になった時、水平制御および上昇制御が継
続されるように構成しているので、水平制御のストロー
ク目標値の設定用つまみの操作、および上昇制御のリフ
ト目標値の設定用つまみ、または昇降スイッチを操作し
て、それぞれの目標値を、ストローク現在値あるいはリ
フト現在値の反対側に移動させることにより、油圧保護
制御を解除できる。

本実施例によれば、上述の説明から明らかなように、水
平制御に対する油圧保護制御においては、右傾斜用バル
ブまたは左傾斜用バルブのいずれかがオン動作した時の
ストローク現在値を検出し、該ストローク現在値からス
トロークエンドまでのストローク値に対応するタイマ値
をカウンタにセットし、該タイマ値の計数終了時点のス
トローク現在値が、ストローク目標値の傾斜保護不感帯
に入っていなければ、油圧保護をかけるようにしてい
る。

また、上昇制御に対する油圧保護制御においては、上昇
用バルブがオン動作した時のリフト現在値を検出し、該
リフト現在値からアクチュエータ７のストロークエンド
までのストローク値に対応するタイマ値をカウンタにセ
ットし、該タイマ値の計数終了時点のリフト現在値が、
上昇目標値の上昇保護不感帯値に入っていなければ油圧
保護をかけるようにしている。

さらに、アクチュエータを駆動しているポンプの回転む
らなどによって、アクチュエータが比較的高速度で動作
し、右傾斜タイマ値、左傾斜タイマ値、上昇タイマ値の
計数中に、ストローク現在値が目標値を通過して、スト
ローク最大値または最小値に到達してしまったような場
合でも、ストローク現在値またはリフト現在値が、スト
ローク最大値または最小値の近傍にあるか否かの監視を
続けていて、このような場合には、左右油圧カウンタに
固定タイマ値をセットして、短時間に異常の有無を検出
して油圧保護をかけるようにしている。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のよ
うな効果が達成できる。

（１）制御バルブがオン動作した時の、油圧アクチュエ
ータの伸縮量として得られるストローク現在値またはリ
フト現在値に応じて、該各現在値から油圧アクチュエー
タのストロークエンドに至るまでのストローク量変化に
要する予想される適当な時間を設定し、該時間の経過後
に油圧保護をかけるか否かの判断をしているので、無駄
な作動時間が省け、正確に油圧保護を行なえる。

（２）ストロークエンドの近傍では、短時間の設定時間
後に、油圧保護をかけるか否かの判断を行うようにして
いるので、油圧アクチュエータの動作速度むらの影響に
も左右されず、適切な油圧保護を行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す制御装置
のブロック図、第３図はカウンタ値設定用計算テーブ
ル、第４図は水平制御のフローチャート、第５図は上昇
制御のフローチャート、第６図は水平制御に対する油圧
保護制御のフローチャート、第７図は上昇制御に対する
油圧保護制御のフローチャート、第８図は走行作業車の
側面図、第９図は走行作業車に連結された作業機および
連結部の斜視図である。 １…走行車両、２…連結機構部、３…対地作業機、7,13
…油圧アクチュエータ、14…ストロークセンサ、15…リ
フトセンサ、25…上昇用バルブ、27…右傾斜バルブ、28
…左傾斜用バルブ、32…左右油圧カウンタ、37…傾斜保
護不感帯比較手段、47…上昇油圧カウンタ、50…上昇保
護不感帯比較手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平制御用油圧アクチュエータの伸縮動作
   にて、対地作業機を左右に傾斜させて、設定対地姿勢に
   制御する水平制御装置、および上昇制御用油圧アクチュ
   エータの伸縮動作にて、対地作業機を上下に昇降させ
   て、設定高さに制御する上昇制御装置を有する対地作業
   機の油圧保護制御装置において、前記水平制御用油圧ア
   クチュエータおよび上昇制御用アクチュエータの少なく
   とも一方に関し、 前記油圧アクチュエータのストローク目標値を設定する
   ストローク目標値設定器と、 前記油圧アクチュエータの伸縮量を検出するセンサと、 前記油圧アクチュエータの伸縮方向のストロークエンド
   に対する、前記伸縮量で代表される前記アクチュエータ
   の動作現在位置の偏差に対応するタイマ値を設定したタ
   イマ値設定手段と、 前記油圧アクチュエータを駆動させる制御バルブと、 前記アクチュエータの伸縮量に基づいて選択された前記
   タイマ値の計数を行う計数手段と、 前記ストローク目標値に対する、前記伸縮量で代表され
   る前記油圧アクチュエータの動作現在位置の偏差を検出
   する比較手段とを具備し、 前記制御バルブのオン動作信号に応答して、選択された
   前記タイマ値の計数を開始し、該タイマ値の計数完了時
   点で、前記ストローク目標値に対する偏差が、あらかじ
   め設定されている不感帯値より大きい場合に、前記制御
   バルブの動作を停止するように構成したことを特徴とす
   る対地作業機の油圧保護制御装置。
2. 【請求項２】前記制御バルブのオン動作信号に応答して
   計数されるタイマ値は、前記制御バルブのオン動作時点
   の油圧アクチュエータの前記伸縮量が、該油圧アクチュ
   エータの伸縮方向のストロークエンドに至るまで変化す
   るのに要すると予定される時間に相当する値であること
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の対地作業
   機の油圧保護制御装置。
3. 【請求項３】水平制御用油圧アクチュエータの伸縮動作
   にて、対地作業機を左右に傾斜させて、設定対地姿勢に
   制御する水平制御装置、および上昇制御用油圧アクチュ
   エータの伸縮動作にて、対地作業機を上下に昇降させ
   て、設定高さに制御する上昇制御装置を有する対地作業
   機の油圧保護制御装置において、前記水平制御用油圧ア
   クチュエータおよび上昇制御用アクチュエータの少なく
   とも一方に関し、 前記油圧アクチュエータのストローク目標値を設定する
   ストローク目標値設定器と、 前記油圧アクチュエータの伸縮量を検出するセンサと、 前記油圧アクチュエータのストロークエンドに対する前
   記伸縮量で代表される前記アクチュエータの動作現在位
   置の偏差を検出する比較手段と、 前記油圧アクチュエータの伸縮方向のストロークエンド
   に対する、前記伸縮量で代表される前記アクチュエータ
   の動作現在位置の偏差に対応する値を、前記偏差が予定
   の比較値以下の場合には固定値を、それぞれタイマ値と
   して設定したタイマ値設定手段と、 前記油圧アクチュエータを駆動させる制御バルブと、 前記アクチュエータの伸縮量に基づいて選択された前記
   タイマ値の計数を行う計数手段と、 前記ストローク目標値に対する、前記伸縮量で代表され
   る前記アクチュエータの動作現在位置の偏差を検出する
   比較手段とを具備し、 前記制御バルブのオン動作信号に応答して、選択された
   前記タイマ値の計数を開始し、 前記いずれかのタイマ値の計数完了時点で、前記ストロ
   ーク目標値に対する、前記伸縮量で代表される前記アク
   チュエータの動作現在位置の偏差が、あらかじめ設定さ
   れている不感帯値より大きい場合に、前記制御バルブの
   動作を停止するように構成したことを特徴とする対地作
   業機の油圧保護制御装置。
4. 【請求項４】前記油圧アクチュエータのストロークエン
   ドに対する前記伸縮量で代表される前記アクチュエータ
   の動作現在位置の偏差が、前記比較値より大きい場合
   に、選択されて前記計数手段で計数されるタイマ値は、
   前記制御バルブのオン動作時点の前記伸縮量で代表され
   る前記アクチュエータの動作現在位置が、油圧アクチュ
   エータのストロークエンドに至るまで変化するのに要す
   ると予定される時間に相当する値であることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第３項記載の対地作業機の油圧保
   護制御装置。