JP2572165Y2 - Actuator control device for mobile agricultural machine - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、トラクタ、田植機、コ
ンバイン、管理機等の移動農機におけるアクチユエータ
の制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an actuator in a mobile agricultural machine such as a tractor, a rice transplanter, a combine, or a management machine.

【０００２】[0002]

【従来技術及び考案が解決しようとする課題】一般に、
この種移動農機のなかには、各種制御を行うべく設けら
れるアクチユエータを、設定器の設定値に基づいて演算
される目標位置を常に維持するよう自動制御するものが
あるが、この様なものでは、制御感度が敏感すぎるとア
クチユエータが頻繁に作動して安定性の低下を招くこと
になるため、目標位置に対する現在位置のずれ量が所定
量に達しない場合にこれを無視する所謂不感域を設定す
る必要がある。しかるに、前記不感域の設定に際して
は、その幅が広すぎると制御精度が低下する一方、幅が
狭すぎると頻繁な作動を阻止できないことになるため、
あいまいな中間幅を設定せざるを得ないこととなり、良
好な精度および安定性を兼ね備えた最適なアクチユエー
タ制御を行い難いのが実状であつた。そこで、アクチユ
エータの作動時には、幅の狭い小不感域を用いて良好な
制御精度を確保する一方、アクチユエータの停止時に
は、幅の広い大不感域を用いて頻繁な作動を阻止するこ
とが提案されているが、このものでは、アクチユエータ
の停止状態で設定器を操作した場合に、その変動量が大
不感域を越えるまでアクチユエータが作動しないことに
なるため、設定器操作に対するアクチユエータの応答性
が低下するという欠点があり問題となつていた。2. Description of the Related Art
Some of these types of mobile agricultural machines automatically control an actuator provided to perform various controls so as to always maintain a target position calculated based on a setting value of a setting device. If the sensitivity is too sensitive, the actuator will operate frequently and the stability will be reduced, so if the deviation of the current position from the target position does not reach the predetermined amount, it is necessary to set a so-called dead zone that ignores this. There is. However, when setting the dead zone, if the width is too wide, the control accuracy is reduced.On the other hand, if the width is too narrow, frequent operations cannot be prevented.
In practice, an ambiguous intermediate width has to be set, and it is difficult to perform an optimum actuator control having good accuracy and stability. Therefore, it has been proposed that when the actuator is operated, good control accuracy is secured by using a small dead zone with a small width, while when the actuator is stopped, frequent operation is prevented by using a large dead zone with a wide width. However, in this case, when the setter is operated in the stopped state of the actuator, the actuator does not operate until the variation exceeds the large dead zone, and the responsiveness of the actuator to the operation of the setter decreases. The drawback was that it was a problem.

【０００３】[0003]

【課題を解決するための手段】本考案は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる移動農機
におけるアクチユエータの制御装置を提供することを目
的として創案されたものであつて、アクチユエータ制御
部に、設定器の設定値に基づいてアクチユエータの目標
位置を演算する目標位置演算手段と、目標位置に対する
現在位置のずれ量を演算するずれ量演算手段と、ずれ量
が予め設定される小不感域を越えた場合にアクチユエー
タに作動信号を出力する作動信号出力手段と、アクチユ
エータ停止状態でのずれ量が予め設定される大不感域内
である場合に前記作動信号の出力規制をする信号出力規
制手段とを備えてなる移動農機において、さらに前記ア
クチユエータ制御部には、設定器の設定値変動量が予め
設定される設定値不感域を越えた場合に、前記信号出力
規制手段による作動信号の出力規制を解除する出力規制
解除手段を設けたことを特徴とするものである。そして
本考案は、この構成によつて、アクチユエータの停止状
態で大不感域を用いるものでありながら、設定器操作に
対するアクチユエータの応答性を著しく向上させること
ができるようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to provide an actuator control device for a mobile agricultural machine which can eliminate these disadvantages in view of the above-mentioned circumstances. In the actuator control section, target position calculating means for calculating a target position of the actuator based on a set value of the setting device, shift amount calculating means for calculating a shift amount of the current position with respect to the target position, and the shift amount is preset. An actuation signal output means for outputting an actuation signal to the actuator when exceeding a small dead zone; and a signal output for regulating the output of the actuation signal when a deviation amount in the actuator stopped state is within a preset large dead zone. In a mobile agricultural machine comprising a regulating unit, the actuator control unit further includes a set value in which a set value change amount of a set unit is set in advance. When exceeding the sensitive region and is characterized in that a output regulation release means for releasing the output restriction of the actuation signal by the signal output regulating means. According to the present invention, the responsiveness of the actuator to the operation of the setting device can be remarkably improved while using the large dead zone when the actuator is stopped.

【０００４】[0004]

【実施例】次に、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面において、１は乗用管理機の走行機体であ
つて、該走行機体１の後部には、昇降リンク機構２を介
して散布機（ブームスプレーヤ）３が昇降自在に連結さ
れている。該散布機３のフレーム４には、走行機体１の
ＰＴＯ軸５に連結される入力軸６、該入力軸６からベル
ト伝動機構７および無段変速機構８を介して動力を入力
するポンプ９、フレーム４から左右外側方に突出するブ
ーム１０等が組み付けられており、そして前記ポンプ９
が駆動する状態では、走行機体１側に搭載されるタンク
１１から液体を吸入する一方、該吸入した液体をブーム
１０のノズル部１０ａから散布することになるが、ブー
ム１０は、フレーム４に対して左右傾斜自在に支持され
ると共に、突出部を走行機体１の側面に沿つて折畳み収
納できるよう折曲自在に構成されている。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, reference numeral 1 denotes a traveling body of a passenger management machine, and a sprayer (boom sprayer) 3 is connected to a rear portion of the traveling body 1 via a lifting link mechanism 2 so as to be able to move up and down. An input shaft 6 connected to the PTO shaft 5 of the traveling body 1, a pump 9 for inputting power from the input shaft 6 via a belt transmission mechanism 7 and a continuously variable transmission mechanism 8 to the frame 4 of the spreader 3, A boom 10 and the like protruding left and right outward from the frame 4 are assembled.
Is driven, the liquid is sucked from the tank 11 mounted on the traveling body 1 side, and the sucked liquid is sprayed from the nozzle portion 10a of the boom 10, but the boom 10 It is supported so that it can be tilted left and right freely, and can be bent so that the protruding portion can be folded and stored along the side surface of the traveling body 1.

【０００５】さらに、１２は前記フレーム４とブーム１
０との間に介設される油圧シリンダであつて、該油圧シ
リンダ１２は、電磁バルブＶの切換えに基づく伸縮作動
によつてブーム１０を左右傾斜作動せしめるが、さらに
油圧シリンダ１２には、伸縮作動位置を検知するための
シリンダ長センサ（ストロークセンサ）１３が並設され
ている。Further, reference numeral 12 denotes the frame 4 and the boom 1
0, the hydraulic cylinder 12 causes the boom 10 to tilt left and right by an expansion / contraction operation based on the switching of the electromagnetic valve V. A cylinder length sensor (stroke sensor) 13 for detecting the operating position is provided in parallel.

【０００６】一方、１４は走行機体１側に設けられる制
御部であつて、該制御部１４は、所謂マイクロコンピユ
ータ（マイクロプロセツサ、メモリ、インタフエース等
を含む）を用いて構成されるものであるが、このもの
は、ブーム１０の左右傾斜角度を設定するための設定ボ
リユーム１５、走行機体１の左右傾斜を検知するための
傾斜センサ１６、前記シリンダ長センサ１３等から信号
を入力する一方、これら入力信号に基づく判断で、電磁
バルブＶの伸長用ソレノイドＳＯＬａ、縮小用ソレノイ
ドＳＯＬｂ等に作動信号を出力すべく構成されている。
即ち、制御部１４においては、走行機体１の左右傾斜に
拘らずブーム１０を一定角度に維持すべく、設定ボリユ
ーム１５の設定値および傾斜センサ１６の検知値に基づ
いて油圧シリンダ１２を伸縮制御する傾斜自動制御の制
御手順が予め記憶されている。[0006] On the other hand, reference numeral 14 denotes a control unit provided on the traveling body 1 side. The control unit 14 is constituted by using a so-called micro computer (including a microprocessor, a memory, an interface, etc.). However, while inputting signals from a setting volume 15 for setting the left-right inclination angle of the boom 10, an inclination sensor 16 for detecting the left-right inclination of the traveling body 1, the cylinder length sensor 13, and the like, It is configured to output an operation signal to an extension solenoid SOLa, a reduction solenoid SOLb, etc. of the electromagnetic valve V based on a determination based on these input signals.
That is, the control unit 14 controls the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 12 based on the setting value of the setting volume 15 and the detection value of the inclination sensor 16 so as to maintain the boom 10 at a constant angle regardless of the lateral inclination of the traveling body 1. The control procedure of the automatic tilt control is stored in advance.

【０００７】前記傾斜自動制御は、設定ボリユーム１５
の設定値および傾斜センサ１６の検知値に基づいて油圧
シリンダ１２の目標値を演算する目標値演算手段Ａと、
目標値に対する現在値（シリンダ長センサ１３の検知
値）のずれ量Ｓ（目標値と現在値の差の絶対値）を演算
するずれ量演算手段Ｂと、目標値よりも現在値が小さい
か否かに基づいて油圧シリンダ１２の作動方向を判断す
る作動方向判断手段Ｃと、ずれ量Ｓが予め設定される小
不感域αを越えたか否かの判断に基づいてシリンダ作動
処理手段Ｅあるいはシリンダ停止処理手段Ｆを選択実行
する小不感域判断手段Ｄとを備えている。即ち、現在値
が目標値よりも小さく、かつずれ量Ｓが小不感域αを越
えた場合には油圧シリンダ１２を伸長せしめる一方、現
在値が目標値よりも大きく、かつずれ量Ｓが小不感域α
を越えた場合には油圧シリンダ１２を縮小せしめること
によつてブーム１０を一定姿勢に自動制御するが、さら
に傾斜自動制御には、前記シリンダ停止処理手段Ｆにお
いてセツトされる停止フラグに基づいて油圧シリンダ１
２の停止状態を判断するシリンダ停止判断手段Ｇと、ず
れ量Ｓが予め設定される大不感域β（β＞α）を越えた
か否かの判断に基づいて停止フラグリセツト処理手段Ｉ
あるいは前記シリンダ停止処理手段Ｆを選択実行する大
不感域判断手段Ｈとが設けられている。そして大不感域
判断手段ＨがＹＥＳと判断した場合には、ずれ量Ｓを小
不感域αに戻すべく油圧シリンダ１２を作動させる一
方、ＮＯと判断した場合には、油圧シリンダ１２を停止
状態に維持することによつて油圧シリンダ１２の頻繁な
作動を阻止するようになつている。The automatic tilt control is performed by setting a volume 15.
Target value calculating means A for calculating a target value of the hydraulic cylinder 12 based on the set value of
A shift amount calculating means B for calculating a shift amount S (absolute value of a difference between the target value and the current value) of a current value (detected value of the cylinder length sensor 13) with respect to the target value, and whether the current value is smaller than the target value Operating direction judging means C for judging the operating direction of the hydraulic cylinder 12 based on whether or not the cylinder operation processing means E or cylinder stopping based on judgment whether the deviation amount S exceeds a preset small dead zone α. A small dead zone determining means D for selectively executing the processing means F. That is, when the current value is smaller than the target value and the deviation amount S exceeds the small dead zone α, the hydraulic cylinder 12 is extended, while the current value is larger than the target value and the deviation amount S is small. Area α
When the pressure exceeds the limit, the boom 10 is automatically controlled to a constant posture by reducing the hydraulic cylinder 12, but in the automatic tilt control, the hydraulic pressure is controlled based on a stop flag set by the cylinder stop processing means F. Cylinder 1
And a stop flag reset processing means I based on a determination as to whether or not the deviation amount S has exceeded a preset large dead area β (β> α).
Alternatively, a large dead zone determining means H for selectively executing the cylinder stop processing means F is provided. If the large dead zone determination means H determines YES, the hydraulic cylinder 12 is operated to return the deviation amount S to the small dead zone α, while if NO, the hydraulic cylinder 12 is stopped. By maintaining this, the frequent operation of the hydraulic cylinder 12 is prevented.

【０００８】さて、前記目標値演算手段においては、第
一の関数（ａ・傾斜検知値＋ｂ）に基づいて水平目標値
を演算すると共に、第二の関数｛（設定値−２n／２）
／Ｃ｝に基づいて設定傾斜値を演算し、さらに両演算値
を加えて目標値を算出するが、目標値を演算する以前
に、設定値が予め設定される設定値不感域γを越えたか
否かを判断するようになつている。つまり、傾斜自動制
御において現在使用している設定値と、設定ボリユーム
１５の現在値である設定生値との差を求めると共に、そ
の絶対値が設定値不感域γよりも大きいか否かを判断し
ており、そしてこの判断がＹＥＳの場合には、目標値演
算手段で用いる設定値を現在の設定生値に書換える一
方、ＮＯの場合には、現在使用中の設定値をそのまま継
続使用することになるが、設定値の書換えを行う際に
は、前記停止フラグのリセツト処理も併せて行うように
なつている。このため、設定ボリユーム１５を設定値不
感域γを越えて操作した場合には、停止フラグのリセツ
トに基づいて前記大不感域判断手段Ｈが回避され、故に
油圧シリンダ１２は設定ボリユーム１５の変動量に応じ
て作動するようになつている。尚、前記ａ、ｂ、ｃは定
数、ｎはＡ／Ｄ変換における分解能である。The target value calculation means calculates a horizontal target value based on the first function (a. Tilt detection value + b), and calculates a second function ｛(set value-2n / 2).
/ C｝, and calculates a target value by further adding the two calculated values. Before calculating the target value, is the set value exceeding a preset set value dead area γ? It is to determine whether or not. That is, the difference between the set value currently used in the automatic tilt control and the set raw value that is the current value of the set volume 15 is determined, and it is determined whether the absolute value is larger than the set value dead area γ. If this determination is YES, the set value used by the target value calculation means is rewritten to the current set raw value, while if NO, the currently used set value is continuously used. That is, when the set value is rewritten, the reset processing of the stop flag is also performed. For this reason, when the set volume 15 is operated beyond the set value dead area γ, the large dead area determination means H is avoided based on the reset of the stop flag, and the hydraulic cylinder 12 is thus controlled by the amount of change of the set volume 15. It operates according to. Note that a, b, and c are constants, and n is the resolution in A / D conversion.

【０００９】叙述の如く構成された本考案の実施例にお
いて、油圧シリンダ１２の作動状態では、目標値に対す
る現在値のずれ量Ｓを小不感域α内に戻すべく油圧シリ
ンダ１２を伸縮制御する一方、油圧シリンダ１２の停止
状態では、仮令ずれ量Ｓが小不感域αを越えても大不感
域βを越えない限りは油圧シリンダ１２の作動を規制し
て作動の安定性を計ることになるが、油圧シリンダ１２
の停止状態において設定ボリユーム１５を操作した場合
には、前記大不感域βを越えたか否かの判断を回避する
ため、その変動量が仮令大不感域β内であつたとしても
油圧シリンダ１２が設定ボリユーム１５の変動量に対応
したストロークだけ作動することになる。従つて、設定
ボリユーム１５を操作したにも拘らず油圧シリンダ１２
が作動しないような不具合を解消して設定ボリユーム１
５に対する油圧シリンダ１２の応答性を著しく向上でき
ることになり、この結果、油圧シリンダ１２の微調整等
を可能にして作業精度を著しく向上させることができ
る。In the embodiment of the present invention configured as described above, while the hydraulic cylinder 12 is in the operating state, the hydraulic cylinder 12 is controlled to expand and contract to return the deviation S of the current value from the target value to within the small dead zone α. In the stopped state of the hydraulic cylinder 12, the operation of the hydraulic cylinder 12 is regulated and the operation stability is measured as long as the provisional deviation amount S does not exceed the small dead area α even if it exceeds the small dead area α. , Hydraulic cylinder 12
When the set volume 15 is operated in the stopped state, the hydraulic cylinder 12 is operated even if the fluctuation amount is within the provisional large dead zone β in order to avoid determining whether or not the large dead zone β has been exceeded. Only the stroke corresponding to the amount of change of the set volume 15 is operated. Therefore, despite operating the setting volume 15, the hydraulic cylinder 12
Set volume 1 by eliminating the problem that does not work
5, the responsiveness of the hydraulic cylinder 12 to the hydraulic cylinder 12 can be remarkably improved. As a result, fine adjustment of the hydraulic cylinder 12 and the like can be performed, and work accuracy can be remarkably improved.

【００１０】[0010]

【作用効果】以上要するに、本考案は叙述の如く構成さ
れたものであるから、アクチユエータの作動状態では、
小不感域を用いて制御精度の向上を計る一方、アクチユ
エータが停止した状態では、大不感域を越えるまでアク
チユエータに対する作動信号の出力を規制してアクチユ
エータの頻繁な作動を阻止するようにしたものである
が、設定器を設定値不感域を越えて操作した場合には、
仮令アクチユエータが停止状態であつたとしても作動信
号の出力規制が解除されるため、大不感域に拘らずアク
チユエータが作動することになる。従つて、設定器操作
に対するアクチユエータの応答性が著しく向上すること
になり、この結果、アクチユエータの微調整操作等を可
能にして作業精度の著しい向上を計ることができる。[Effects] In summary, since the present invention is configured as described above, in the operating state of the actuator,
While the control accuracy is improved using the small dead zone, while the actuator is stopped, the output of the operation signal to the actuator is restricted until the large dead zone is exceeded to prevent frequent operation of the actuator. However, if the setter is operated beyond the set value dead zone,
Even if the provisional actuator is in the stopped state, the output restriction of the operation signal is released, so that the actuator operates regardless of the large dead zone. Accordingly, the responsiveness of the actuator to the operation of the setting device is remarkably improved. As a result, the fine adjustment operation of the actuator can be performed, and the working accuracy can be remarkably improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】乗用管理機の側面図である。FIG. 1 is a side view of a passenger management machine.

【図２】同上平面図である。FIG. 2 is a plan view of the same.

【図３】制御機構の概略構成を示すブロツク図である。FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a control mechanism.

【図４】傾斜自動制御のフローチヤートである。FIG. 4 is a flowchart of automatic tilt control.

【図５】検知値と目標値との関係を示すグラフ図であ
る。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a detection value and a target value.

【図６】不感域を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing a dead area.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 走行機体 ３ 散布機 １０ ブーム １２ 油圧シリンダ １３ シリンダ長センサ １４ 制御部 １５ 設定ボリユーム １６ 傾斜センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Running body 3 Spreader 10 Boom 12 Hydraulic cylinder 13 Cylinder length sensor 14 Control part 15 Setting volume 16 Tilt sensor

フロントページの続き (72)考案者 細田 隆敬 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番 地１ 三菱農機株式会社内Continuing on the front page (72) Inventor Takataka Hosoda 667, Iya-cho, Oaza, Higashi-Izumo-cho, Yatsuka-gun, Shimane Prefecture 1 Mitsubishi Agricultural Machinery Co., Ltd.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項１】 アクチユエータ制御部に、設定器の設定
値に基づいてアクチユエータの目標位置を演算する目標
位置演算手段と、目標位置に対する現在位置のずれ量を
演算するずれ量演算手段と、ずれ量が予め設定される小
不感域を越えた場合にアクチユエータに作動信号を出力
する作動信号出力手段と、アクチユエータ停止状態での
ずれ量が予め設定される大不感域内である場合に前記作
動信号の出力規制をする信号出力規制手段とを備えてな
る移動農機において、さらに前記アクチユエータ制御部
には、設定器の設定値変動量が予め設定される設定値不
感域を越えた場合に、前記信号出力規制手段による作動
信号の出力規制を解除する出力規制解除手段を設けたこ
とを特徴とする移動農機におけるアクチユエータの制御
装置。1. An actuator control unit comprising: a target position calculating means for calculating a target position of an actuator based on a set value of a setting device; a shift amount calculating means for calculating a shift amount of a current position with respect to the target position; An operation signal output means for outputting an operation signal to the actuator when the value exceeds a preset small dead area, and an output of the operation signal when the deviation amount in the actuator stop state is within a preset large dead area. In a mobile agricultural machine comprising signal output restricting means for restricting, the actuator control unit further includes a signal output restricting device when a set value change amount of a setter exceeds a preset set value dead zone. A control device for an actuator in a mobile agricultural machine, further comprising output restriction release means for releasing output restriction of an operation signal by means.