JPS63219902A

JPS63219902A - 油圧アクチユエ−タの制御装置

Info

Publication number: JPS63219902A
Application number: JP4907887A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Fujii; 篤藤井; Takashi Tamura; 貴司田村
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1987-03-04
Filing date: 1987-03-04
Publication date: 1988-09-13

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）この発明は、例えば、農業用トラクターのリフトシリン
ダの作動速度を制御するのに最適な制御装置に関する。

（従来の技術）例えば、第３図に示した従来の農業用トラクターｎは、
そのインプルメントｉを上下させるためのリフトアーム
の作動速度を、第４図に示した制御装置で制御する構成
にしていた。

この第４図は農業用トラクターに用いる単動形リフトシ
リンダｌを制御する油圧回路図で、上記リフトシリンダ
１の圧力室１ａは、供給通路２を介してポンプＰに接続
している。この供給通路２には、ポンプＰからリフトシ
リダｌへの流通のみを許容するチェック弁３を設けてい
る。

なお、上記ポンプＰは、当該トラクターｎのエンジンＥ
の回転数に応じて、その吐出量が変化するものである。

そして、チェック弁３の上流側における供給通路２には
、タンクＴに接続した分岐通路４を連通させているが、
この分岐通路４にはアンｏ−Ｆ／＜ルブ５を設けている
。また、アンロードバルブ５の上流側における分岐通路
４には、当該アンロードバルブ５の一方のパイロット室
５ａに通じるパイロット通路６と、ノーマルオーブンの
第１電磁オン・オシ弁７に連通させたバイパス通路８と
を接続している。そして、このバイパス通路８には、上
記アンロードバルブ５の他方のパイロット室５ｂに連通
ずるパイロット通路９を接続するとともに、その接続点
よりも上流側にオリフィス１０を設けている。

いま、上記第１電磁オン・オフ弁７が図示のノーマル位
置を保持していると、ポンプＰの吐出油がバイパス通路
８から第１電磁オン・オフ弁７を経由してタンクＴに流
れる。このときオリフィスｌＯの前後に差圧が発生する
が、その上流側の高圧が一方のパイロット室５ａに作用
し、下流側の低圧が他方のパイロット室５ｂに作用する
。したがって、当該アンロードバルブ５は、スプリング
に抗して切換わり１図示のオープン位置を保ち、ポンプ
Ｐの吐出油をアンロードさせる。

上記の状態から、第１ＴｒＬ磁オン・オフ弁７に、所定
のデユーティ比を維持したオン−オフ信号を入力すると
、その平均オン時間に応じて、当該第１電磁オンΦオフ
弁７を通過する流量が制御される。つまり、この第１電
磁オン・オフ弁７によってパイロット通路８に流れる流
量が制御されるが、その制御流量に応じて、上記オリフ
ィス１０前後の差圧が変化する。この差圧の変化に応じ
て、アンロードバルブ５からアンロードされる流量が決
まる。そして、このアンロードされる流量及び第１電磁
オン・オフ弁７から流出する流量以外の流量がチェック
弁３を経由してリフトシリンダ１に供給される。したが
って、上記第１電磁オン・オフ弁７に入力する信号のデ
ユーティ比によって、アンロードされる流量が決まると
ともに、当該ポンプＰの全吐出量のうち、上記アンロー
ドされた流量を除いた残りの流量がリフトシリンダ１に
供給されることになる。つまり、当該リフトシリンダｌ
を上昇させるときに、上記デユーティ比が１０ｏｚに近
づけばちかづくほど、第１電磁オン・オフ弁７の相対的
な開度が小さくなる。第１電磁オン・オフ弁７が閉じて
しまえば、アンロード弁５も閉じるので、リフトシリン
ダ１に供給される流量が多くなり、それだけ作動速度も
速くなる。

逆に、上記デユーティ比が小さくなればなるほど、第１
電磁オン・オフ弁７の相対的な開度が大きくなる。した
がって、アンロード弁５の開度も大きくり、それだけア
ンロードされる流量が多くなる。アンロードされる流量
が多くなった分だけ、リフトシリンダｌへの供給流量が
少なくり、その作動速度が遅くなる。

ただし、第１電磁オン・オフ弁７を、第４図の場合と異
なり、ノーマルクローズにすれば、デユーティ比とその
開度の関係は逆になる。

また、上記供給通路２であって、チェック弁３の下流側
にもタンクＴに接続した分岐通路１１を接続するととも
に、この分岐通路１１にはホールドバルブ１２を設けて
いる。このホールドバルブ１２は、図示のノーマル位置
にあるとき、リフトシリンダ１の圧力室１ａからタンク
Ｔへの流れを遮断し。

当該リフトシリンダｌを現状位置にホールドする。さら
に、上記分岐通路１１にはホールドバルブ１２の一方の
パイロット室１２ａに連通ずるパイロット通路１３を接
続するとともに、ノーマルクローズドの第２電磁オン・
オフ弁１４に連通させたバイパス通路１５を接続してい
る。そして、このバイパス通路１５には、上記ホールド
バルブ１２の他方のパイロット室１２ｂに連通ずるパイ
ロット通路１６を接続するとともに、その接続点よりも
上流側にオリフィス１７を設けている。

いま、上記第２電磁オン・オフ弁１４が図示のノーマル
位置を保持していると、バイパス通路１５に流れが生じ
ないので、オリフィス１７前後に差圧が発生せず、ホー
ルドバルブ１２の両パイロット室１２ａ、１２ｂのそれ
ぞれに作用するパイロット圧が等しくなり、当該ホール
ドバルブ１２はスプリングの作用で図示のノーマル位置
を保持する。

上記の状態から、第２電磁オン・オフ弁１４に、所定の
デユーティ比を維持したオン・オフ信号を入力すると、
その平均オン時間に応じて、当該第２？ｌ！磁オン・オ
フ弁１４を流れる流量が制御される。このように第２電
磁オンΦオフ弁１４によってパイロット通路１５に流れ
る流量が制御されると、その制御流量に応じて、上記オ
リフィス１７前後の差圧が変化する。

この差圧の変化に応じて、ホールドパルプ１２からアン
ロードされる流量が決まる。したがって、上記第２電磁
オン・オフ弁１４の平均オン時間であるデユーティ比に
応じて、圧力室１ａから流出する流量が制御されること
になるが、リフトシリンダ１を下降するときには、デユ
ーティ比が１００％に近づけば、その下降速度が速くな
る。

ただし、この場合には、当該第２電磁オン・オフ弁をノ
ーマルオーブンにすれば、その開度とデユーティ比との
関係は上記と逆になる。

そして、リフトシリンダｌを停止するときには、その停
止位置近傍で減速してショックを緩和しなければならな
い、特に、現場サイドからは、当該リフトシリンダ１を
目標位置まで高速度で移動させることが要求されるが、
この場合には、停止位置近傍におけるショック緩和は、
大きな問題になる。

そこで、この従来の装置では、リフトシリンダ１の停止
位置を設定し、その停止位置近傍に達したとき、オン・
オフ信号のデユーティ比をある一定の値にして、当該リ
フトシリンダｌの速度を減速するようにしている。換言
すれば、停止位置近傍におけるデユーティ比を固定的に
定め、リフトシリンダが当該停止位置近傍に達したとき
、上記デユーティ比に応じた作動速度を維持するように
していた。

（本発明が解決しようとする問題点）しかし、微速制御必要位置におけるデユーティ比を固定
的に決めてしまうと、ポンプ吐出量の変化で、微速域の
速度制御が狂ってしまうという問題があった。

この発明の目的は、微速域におけるデユーティ比をエン
ジンの回転数に応じて制御し、上記従来の問題点を解消
した装置を提供することである。

（問題点を解決する手段）上記の目的を達成するために、この発明は、電磁オン・
オフ弁に入力する信号のデユーティ比に応じて、油圧ク
アチュエータの速度を制御する制御装置において、上記
油圧アクチュエータの現在位置を検出する位置検出部と
、油圧アクチェータの速度制御域を設定する制御域設定
部と、ポンプの駆動源であるエンジンの回転数を検出す
る回転数検出部と、上記位置検出部の出力信号と制御域
設定部の出力信号とを比較して当該アクチュエータが制
御域にあるかどうかを判断する判定部と、油圧アクチュ
エータが制御域にあるときに、電磁オンΦオフ弁に出力
するオン・オフ信号のデユーティ比をエンジンの回転数
に応じて演算する演算部とを備え構成にしている。

（本発明の作用）この発明は、当該ポンプ吐出量をエンジンの回転数で判
断し、その吐出量すなわちエンジン回転数に応じてデユ
ーティ比を決められる。

（本発明の効果）上記のようにポンプ吐出量と比例するエンジン回転数に
応じてデユーティ比を制御できるので、ポンプ吐出量と
いう条件が変化したとしても、その速度制御に影響を及
ぼすことがない。

（本発明の実施例）第１．２図に示した第１実施例は、第４図に示したリフ
トシリンダｌを制御するもので、さらに具体的には、第
１電磁オン・オフ弁７を制御してリフトシリンダｌの上
昇速度を制御するものである。その油圧回路は従来と同
じである。そこで、この油圧回路の説明は、従来の説明
をそのまま援用する。

そして、この実施例では、油圧アクチュエータとしての
リフトシリンダ１の速度制御域を任意に設定する制御域
設定部２１を設けるとともに、この設定部２１の出力信
号を判定部２２に入力するようにしている。さらに、こ
の判定部２２には、設定部２１からの信号以外に、リフ
トシリンダ１の位置を検出する位置検出部２３の信号も
入力するようにしている。

そして、この判定部２２では、リフトシリンダ１の現在
位置が、任意に設定した速度制御域にあるかどうかを判
定する。

判定部２２の出力信号は、演算部２４に入力するが、こ
の演算部２４にはエンジンＥの回転数を検出する回転数
検出部２５の信号も入力するようにしている。そして、
この演算部２４で演算結果は、発振部２６に入力し、こ
の発振部２Ｂから出力されるオン・オフ信号のデユーテ
ィ比に応じて、リフトシリンダｌが制御される。

しかして、上記の構成の下での制御の態様を第２図に示
したフローチャート図に基づいて説明する。

まず、ステップ１では、リフトシリンダ１の目標停止位
置を定め、その目標停止位置を基準にして制御域を定め
るとともに、それを制御域設定部２１に入力する。

また、ステップ２では、リフトシリンダｌの現在位置を
位置検出部２３で検出するするととともに、その現在位
置検出部２３で検出した位置信号を判定部２２に入力す
る。

ステップ３では１位置検出部２３で検出したリフトシリ
ンダｌの位置信号が、制御域設定部２１に入力した制御
域にあるかどうかを判定部２２で判定する。そして、リ
フトシリンダ１が制御域に達していなければ、ステップ
４に移行し、電磁オン会オフ弁７に対するオン・オフ信
号のデユーティ比を１００＄とじ、連続通電を繰り返す
。

上記とは逆にリフトシリンダ１が制御域に達していれば
、その旨の信号が演算部２４に入力するとともに、ステ
ップ５に移行して、エンジンＥの回転数が回転数検出部
２５で検出され、その検出信号が演算部２４に入力する
。

そして、ステップ６では、電磁オン会オフ弁７に出力す
るオン・オフ信号のデユーティ比Ａが当該エンジンＥの
回転数のもとで適切かどうかを判断し、もし適切であれ
ば、ステップ７に移行し、そのデユーティ比Ａの出力信
号に応じて発振部２６を動作し、電磁オン・オフ弁７の
作動速度を制御する。

上記デユーティ比ＡがエンジンＥの回転数に比較して適
当でないと判断したら、ステップ８に移行し、当該エン
ジンＥの回転数に応じてデユーティ比Ｂが適切かどうか
を判断する。もし、それが適切であれば、ステップ９に
移行し、そのデユーティ比Ｂの出力信号に応じて発振部
２Ｂを動作し、電磁オン・オフ弁７の作動速度を制御す
る。また、上記デユーティ比ＢがエンジンＥの回転数に
比較して適当でないと判断したら、ステップ１０に移行
し、デユーティ比Ｃの信号を出力し、その信号に応じて
発振部２６を動作し、電磁オン中オフ弁７の作動速度を
制御する。

いずれにしても、この実施例の制御装置によれば、当該
エンジンＥの回転数、すなわちポンプＰの吐出量の変化
に応じて、電磁オン・オフ弁７のデユーティ比を制御で
きるので、吐出量の変化という条件変化があっても、リ
フトシリンダｌの速度を正確に制御できる。

【図面の簡単な説明】

図面第１．２図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は制御回路のブロック図、第２図はフローチャート図
、第３，４図は従来の装置を示すもので、第３図は農業
用トラクターの側面図、第４図は油圧制御回路の図であ
る。１・・・油圧アクチュエータとしてのリフトシリンダ、
Ｐ・・・ポンプ、Ｅ・・・エンジン、７・・・電磁オン
・オフ弁、２１・・・制御域設定部、２２・・・判定部
、２３・・・位置検出部、２４・・・演算部、２５・・
・回転数検出部。

Claims

【特許請求の範囲】

電磁オン・オフ弁に入力する信号のデューティ比に応じ
て、油圧クアチュエータの速度を制御する制御装置にお
いて、上記油圧アクチュエータの現在位置を検出する位
置検出部と、油圧アクチェータの速度制御域を設定する
制御域設定部と、ポンプの駆動源であるエンジンの回転
数を検出する回転数検出部と、上記位置検出部の出力信
号と制御域設定部の出力信号とを比較して当該アクチュ
エータが制御域にあるかどうかを判断する判定部と、油
圧アクチュエータが制御域にあるときに、電磁オン・オ
フ弁に出力するオン・オフ信号のデューティ比をエンジ
ンの回転数に応じて演算する演算部とを備えた油圧アク
チュエータの制御装量。