JPH1082075A - チルト優先機構を有する制御システム及びチルトを優先する方法 - Google Patents

チルト優先機構を有する制御システム及びチルトを優先する方法

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JPH1082075A
JPH1082075A JP9194258A JP19425897A JPH1082075A JP H1082075 A JPH1082075 A JP H1082075A JP 9194258 A JP9194258 A JP 9194258A JP 19425897 A JP19425897 A JP 19425897A JP H1082075 A JPH1082075 A JP H1082075A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通のソース圧力からすべてのバルブに流れ
を与えるシステムにおいて、チルト優先を流体力学的に
与えること。 【解決手段】 機械の装具を制御するために制御システ
ムが使用される。その制御システムはリフト回路とチル
ト回路とを含んでいる。その制御システムは、リフト回
路とチルト回路から信号を受け取り、ポンプからシリン
ダへの流体流量をメータリングするバルブを制御するた
めの信号を選択するモジュールを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は機械の装具のための
チルト優先機構を有する制御システム及びチルトを優先
する方法に関し、より特定的には、チルト・コマンドが
増大するとポンプからシリンダへのリフト・アクチュエ
ータに向かう流量を絞る（メータリングする）制御シス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】バケットのような、機械の装具を制御す
るために典型的に使用される制御システムは、その装具
のリフト回路とチルト回路の間の相対的な流量を制御す
るために直列バイパスを利用している。リフト回路への
流量の一部は、リフトとチルトの両方が命令されると、
チルト回路に向けられる。チルトが命令されると、リフ
ト回路への液体流量をメータリングすることにより、チ
ルト優先が流体力学的に扱われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】共通のソース圧力から
すべてのバルブに流れを与えるシステムが使用される場
合に、チルト優先は流体力学的には得られず、異なる方
法で提供されなければならないという問題がある。本発
明は上記の問題を解決することを意図している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様にお
いては、制御システムはリフト回路とチルト回路とを含
んでいる。リフト回路からの第１の制御信号はリフト・
コマンドを示している。チルト回路からの第２の制御信
号はチルト・コマンドを示している。バルブが使用され
てポンプからシリンダへの液体流量を制御する。リミッ
タ・モジュールは第１および第２の制御信号を受け取
り、流体流量をメータリングするために制御信号に対応
してバルブを制御して、チルトを優先する。
【０００５】本発明の他の態様においては、リフト回路
からの制御信号を検知し、チルト回路からの制御信号を
検知し、検知された制御信号を比較し、より低い値を持
つ制御信号を選択し、ポンプからシリンダへの流体の流
れをメータリングするために、前記選択された信号に対
応してバルブを制御する、というステップを備える、制
御システム内でチルトを優先する方法が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、例えばホイール・ローダ
（図示せず）のバケットといった機械の装具(implement
s)を制御するための制御システム１０を示すブロック図
である。この制御システム１０は、オペレータ入力制御
部１２と、電子的制御部１４と、流体制御部１６とを含
んでいる。
【０００７】オペレータ入力制御部１２は、機械の装具
を上げ下げするための第１の装具レバー１８と、装具の
積み上げ（rackback) および積み下ろし(dump)を制御す
るための第２の装具レバー２０とを含んでいる。第１の
装具レバー１８の移動により、電子的制御部１４に送ら
れる電気的制御信号２２が生成される。第２の装具レバ
ー２０の移動により、やはり電子的制御部１４に送られ
る電気的制御信号２４が生成される。装具レバー１８お
よび２０が装具を持ち上げて積み上げるときは、制御信
号２２および２４は正である。装具レバー１８および２
０が下方に移動するか又は装具を積み下ろすときは、制
御信号２２および２４は負である。
【０００８】電子的制御部１４は、流体制御部１６を制
御するための、マイクロプロセッサ２５又は他の適切な
システムでよい。電子的制御部１４は装具の持ち上げ／
持ち下げのためのリフト回路２６と、装具を積み上げ／
積み下げするためのチルト回路２８とを含んでいる。第
１のレバー１８からの制御信号２２は、リフト回路２６
内の圧力マップ３０、フロート・ロジック・マップ３２
およびモジュレーション・マップ３４に送られる。第２
のレバー２０からの制御信号２４は、チルト回路２８内
の圧力マップ３６、圧力マップ３８およびモジュレーシ
ョン・マップ４０に送られる。マップ３０〜４０はオペ
レータ入力信号２２および２４を、例えば１つの要求が
複数の所望の装具速度信号４２、４４および４６であ
り、第２の要求が複数の所望の圧力信号４８、５０およ
び５２であるように、２つの別々の要求に分離する。マ
ップ３０〜４０は、オペレータ入力信号２２および２４
を受け取って、所望の装具速度信号又はポンプ圧力に変
換し、その信号を第２の複数のマップ５３に送る、ルッ
クアップ・テーブルの形態をしている。
【０００９】第２の複数のマップ５３は、所望の要求に
合致するために何が駆動されるべきかを決定する。第２
の複数のマップ５３は、圧力マップおよび流量モジュレ
ーション・マップ５４〜６２の組合せを含んでいる。圧
力マップ５４は入力信号４８を受け取って、どのコマン
ドが必要かを決定し、信号６６を後により詳細に記載す
るリミッタ・モジュール６８に送る。リミッタ・モジュ
ール６８は信号７２２をスイッチ７４およびスイッチ７
５に送る。流量モジュレーション・マップ５６は入力信
号４４を受け取り、信号７６をスイッチ７８およびスイ
ッチ７９に送る。信号４４は又、スイッチ７４、７５、
７８および７９の位置を制御するために使用される。信
号４２はフロート制御スイッチ８０の位置を制御するた
めに使用される。信号５０および５２は選択モジュール
８２に送られ、その選択モジュール８２は２つの信号５
０および５２のうちの大きい方を選択し、選択信号８４
をマップ５８に送る。マップ５８は信号８５をアクチュ
エータ８６に送る。流量モジュレーション・マップ６０
および６２は入力信号４６を受け取る。マップ６０は信
号８７をスイッチ８８およびスイッチ８９に送る。マッ
プ６２は信号９０をスイッチ９１およびスイッチ９２に
送る。信号４６は又、スイッチ８８、８９、９１および
９２の位置を制御するために使用される。スイッチは、
正の信号を受け取ると、スイッチ７５、７９、８９およ
び９２がそれぞれの信号に接続され、他のスイッチ７
４、７８、８８および９１がグランド９３に接続される
ように構成されている。スイッチ７４、７５、７８、７
９、８８、８９、９１、および９２はそれぞれのアクチ
ュエータ９４、９５、９６、９７、９８、９９、１０
０、および１０１に接続可能である。
【００１０】リミッタ・モジュール６８はマップ５４か
ら信号６６を受け取り、マップ５６から信号７６を受け
取る。リミッタ・モジュール６８は、信号６６および７
６から低い方の値を持つ信号を選択し、信号７２をスイ
ッチ７４および７５に送る。バルブ１１６ａおよび１１
６ｂを通る流量をメータリングすることによりチルトが
優先される。チルト・コマンドが増大すると、ポンプか
らシリンダへの流量は減少してシリンダの移動を制限す
る。シリンダからタンクへの流量は、リフト回路へのコ
マンドにより制御される。ポンプからシリンダへの流量
はチルト回路へのコマンドにより制御される。リミッタ
・モジュール６８はポンプからシリンダへの流量をメー
タリングしてチルトを優先する。
【００１１】流体制御部１６は供給ポンプ１１０を含ん
でいる。ライン１１２は供給ポンプ１１０をバイパス・
バルブ１１４に接続している。アクチュエータ８６から
の信号１１３は、流体制御部１６内の圧力を制御するた
めのバイパス・バルブ１１４に接続される。ライン１１
２は又、供給ポンプ１１０を、複数の独立に動作可能な
ソレノイド変位制御流量メータリング用スプール・バル
ブ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃおよび１１６ｄに接続
している。バルブ１１６ａは流体アクチュエータ１２０
のロッド・エンド・チャンバ１１８に接続されており、
バルブ１１６ｂは流体リフト・アクチュエータ１２０の
ヘッド・エンド・チャンバ１２２に接続されている。バ
ルブ１１６ｃは流体チルト・アクチュエータ１２６のロ
ッド・エンド・チャンバ１２４に接続されており、バル
ブ１１６ｄは流体アクチュエータ１２６のヘッド・エン
ド・チャンバ１２８に接続されている。他の複数の独立
に動作可能なソレノイド変位制御流量メータリング用ス
プール・バルブ１１６ｅ、１１６ｆ、１１６ｇ、および
１１６ｈは流体アクチュエータ１２０、１２６およびタ
ンク１２９の間に配置されている。バルブ１１６ｅは流
体アクチュエータ１２０のヘッド・エンド・チャンバ１
２２に接続されており、バルブ１１６ｆは流体アクチュ
エータ１２０のロッド・エンド・チャンバ１１８に接続
されている。バルブ１１６ｇは流体アクチュエータ１２
６のヘッド・エンド・チャンバ１２８に接続されてお
り、バルブ１１６ｈは流体アクチュエータ１２６のロッ
ド・エンド・チャンバ２４８に接続されている。スプー
ル・バルブ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄは
ポンプからシリンダへの駆動中のチャンバに対する流体
流量を制御し、スプール・バルブ１１６ｅ、１１６ｆ、
１１６ｇ、１１６ｈはシリンダからタンクへの駆動中の
チャンバからタンクへの流体流量を制御する。スプール
・バルブ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、１
１６ｅ、１１６ｆ、１１６ｇ、１１６ｈの各々はそれぞ
れのアクチュエータ９４、９５、９６、９７、９８、９
９、１００、１０１に接続されている。スプール・バル
ブ１１６ｆはフロート・スイッチ８０によりアクチュエ
ータ９７に接続可能である。バルブ１１６ａ、１１６
ｂ、１１６ｅ、１１６ｆは装具を持ち上げるために油圧
アクチュエータ１２０を働かせる(extend する) ように
制御され、装具を持ち下げるためにアクチュエータ１２
０を解除(retract) するように制御される。バルブ１１
６ｃ、１１６ｄ、１１６ｇ、１１６ｈは装具の積み上げ
のためにアクチュエータ１２６を解除するように制御さ
れ、装具を積み下ろすためにアクチュエータ１２６を働
かせるように制御される。
【００１２】スプール・バルブ１１６ａ、１１６ｂ、１
１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅ、１１６ｆ、１１６ｇ、１
１６ｈの各々は、スプール・バルブ１１６ａのみを詳細
に記載するが、スプール・バルブのすべての要素に共通
の参照番号に適当な文字とそれに続く適当な文字を付し
てあり、実質的に同等である。スプール・バルブの各々
は、対向する端部１３２ａおよび１３４ａを有するソレ
ノイド駆動されるバルブ・スプール１３０ａを含んでい
る。端部１３２ａ上のソレノイド１３６ａは９４のよう
なそれぞれのアクチュエータに接続されている。スプリ
ング１３８ａがソレノイド１３６ａに対向する端部１３
４ａに配置されている。このスプリング１３８ａは通常
はバルブ・スプール１３０ａを中立即ち非励起位置にバ
イアスする。スプール・バルブは、制御レバー１８およ
び２０が中央にあるときの中立位置において示されてい
る。
【００１３】本発明の利用において、制御システム１０
の電子部１４は、機械の装具を制御するために流体部１
６において必要な運動を規定する。電子部１４はリフト
回路２６とチルト回路２８を含んでいる。アクチュエー
タ１２０を働かせて装具を持ち上げるためには、制御レ
バー１８が動かされて信号２２が電子部１４のリフト回
路２６に送られる。装具を傾けるためには、制御レバー
２０が動かされて信号２４が電子部１４のチルト回路２
８に送られる。リミッタ・モジュール６８はチルトが駆
動されると信号６６をチルト回路２８から受け取り、リ
フトが駆動されると信号７６をリフト回路２６から受け
取る。リミッタ・モジュール６８は２つの信号６６およ
び７６を比較し、より小さい値を持つ信号を選択する。
選択された信号７２は、スイッチ７４および７５の位置
に依存して、アクチュエータ７４および７５の１つに送
られる。アクチュエータはそれぞれのバルブを制御す
る。バルブはポンプからシリンダへの流体の流れをメー
タリングしてシリンダの移動を制限する。ポンプからシ
リンダへのメータリングにより、チルトがリフトよりも
優先されることが確実化される。
【００１４】以上の記載から、制御システムはチルト回
路が駆動されるとポンプからシリンダはの流体流量をメ
ータリングすることが明らかである。制御システムは信
号を変形してチルトが命令されるとチルトが優先され
る。本発明の他の態様、目的および利益は、図面と開示
内容と特許請求の範囲から得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略的流れ図および流体システムを示
す図である。
【符号の説明】
１０…制御システム ２６…リフト回路 ２８…チルト回路 ６６…チルト回路からの信号 ６８…リミッタ・モジュール ７６…リフト回路からの信号 １１６ａ〜１１６ｈ…ソレノイド変位制御メータリング
・スプール・バルブ １２９…タンク

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リフトコマンドを示す第１の制御信号を
    出力するリフト回路と、 チルトコマンドを示す第２の制御信号を出力するチルト
    回路と、 ポンプからシリンダへの流体の流れを制御するバルブ
    と、 前記第１の制御信号および前記第２の制御信号を受け取
    り、その２つの信号のうち小さい方を選択し、ポンプか
    らシリンダへの流体の流れをメータリングしてチルトを
    優先するために前記選択された制御信号に対応してバル
    ブを制御する、リミッタ・モジュールと、を備えている
    チルト優先機構を有する制御システム。
  2. 【請求項２】 前記第１の制御信号により制御されて前
    記シリンダからタンクへの流体の流れを制御する第２の
    バルブを含んでいる、請求項１記載の制御システム。
  3. 【請求項３】 前記２つのバルブは２位置独立動作可能
    ソレノイド変位制御流量メータリング用バルブである、
    請求項２記載の制御システム。
  4. 【請求項４】 制御バルブを持つリフト回路と、チルト
    回路を有する制御システム内でチルトを優先する方法で
    あって、前記方法は、 前記リフト回路からの制御信号を検知し、 前記チルト回路からの制御信号を検知し、 検知された制御信号を比較し、 より低い値を持つ制御信号を選択し、 ポンプからシリンダへの流体の流れをメータリングする
    ために、前記選択された信号に対応してバルブを制御す
    る、というステップを備える、制御システム内でチルト
    を優先する方法。
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