JP2001124007A - 油圧制御システム及び油圧制御システムを動作させる方法 - Google Patents

油圧制御システム及び油圧制御システムを動作させる方法

Info

Publication number
JP2001124007A
JP2001124007A JP2000280384A JP2000280384A JP2001124007A JP 2001124007 A JP2001124007 A JP 2001124007A JP 2000280384 A JP2000280384 A JP 2000280384A JP 2000280384 A JP2000280384 A JP 2000280384A JP 2001124007 A JP2001124007 A JP 2001124007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pump
actuator
fluid
control system
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000280384A
Other languages
English (en)
Inventor
Bradford J Holt
ジェイ． ホルト ブラッドフォード
John J Krone
ジェイ． クローネ ジョン
Douglas W Koehler
ダブリュー． コーラー ダグラス
Michael A Cobo
エイ． コボ マイケル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of JP2001124007A publication Critical patent/JP2001124007A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087—Control strategy, e.g. with block diagram
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/006—Hydraulic "Wheatstone bridge" circuits, i.e. with four nodes, P-A-T-B, and on-off or proportional valves in each link
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/008—Reduction of noise or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/16—Opening or closing of a valve in a circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/17—Opening width of a throttling device
    • F04B2205/172—Opening width of a throttling device after the pump outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/30575—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve in a Wheatstone Bridge arrangement (also half bridges)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/327—Directional control characterised by the type of actuation electrically or electronically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/35—Directional control combined with flow control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6652—Control of the pressure source, e.g. control of the swash plate angle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6654—Flow rate control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/85—Control during special operating conditions
    • F15B2211/853—Control during special operating conditions during stopping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧制御システムにおいて、システム停止時
におけるポンプ出口における圧力上昇を防止する。 【解決手段】 流体リザーバから加圧状態で流体を送出
するポンプ、該流体により選択的に駆動される油圧アク
チュエータを有する油圧制御システムであって、該シス
テムは、アクチュエータへ及びアクチュエータから流体
を選択的に供給するために、ポンプとアクチュエータと
の間に接続されている主流れ制御バルブ、及びポンプか
らの流体の吐出し量に関連して主流れ制御バルブの面積
の変動速度を制御ずるべく主流れ制御バルブの動作を制
御するために主流れ制御バルブに接続されている制御ユ
ニット、及びポンプコマンドの逆数に比例して実際のポ
ンプコマンドを増やしたり減らしたりするべくポンプに
接続されている制御ユニットを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、概ね、油圧回路
を制御する装置に関する。より詳細には、アクチュエー
タの流れ特性を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧駆動システムは、油圧式掘削機、バ
ックホ−ローダ及びエンドローダのような建設機械に利
用されている。公知のシステムは、典型的には、押しの
け量が制御されるポンプ及び１又はそれ以上の主流れ制
御バルブを有する。これらのポンプやバルブは、車両に
関連するいろいろな油圧アクチュエータを制御可能に作
動させるのに使用される、普通、そのような駆動システ
ムは、機械的又は油圧的に制御バルブに連結される一連
のオペレータ用制御レバーを介して制御される。主制御
バルブは、ポンプからアクチュエータへの及びタンクす
なわちリザーバへの流体流れを制御するのに使用される
４つの独立したバルブを含んでいる。典型的には、この
タイプの駆動システムにおいては、ポンプ押しのけ量
は、バルブ押しのけ量よりもよりゆっくりと変動する。
駆動システムが止まると、主制御バルブ中のバルブは、
ポンプが停止するよりもより速く遮断する。このこと
は、システム中に大量の流体すなわち油が閉じ込められ
るという結果を生じ、ポンプの過度の磨耗に結びつきか
ねないポンプ出口圧力の大きく急激な増加を引き起こ
す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ポンプ制御において解
決策への別の助けがある。コマンド変更中にあるそれ自
身のコマンドに対して現在のコマンドの逆数を加えるこ
とにより、始動及び停止におけるポンプの応答が、改良
される得る。
【０００４】したがって、本発明は、前記したような１
又はそれ以上の問題を克服することに向けられている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの形態で
は、油圧制御システムは、流体のリザーバから加圧状態
で流体を送出するポンプ、流体によって選択的に駆動さ
れる油圧アクチュエータを有し、該システムは、ポンプ
とアクチュエータとの間に接続され、アクチュエータへ
及びアクチュエータから流体を選択的に供給する主流れ
制御バルブ、及び主流れ制御バルブに接続され、ポンプ
からの流体の吐出し量に関連して主流れ制御バルブの面
積変動速度（the rate of change of the area）を制御
すべく主流れ制御バルブの動作を制御するために、主流
れ制御バルブに接続されている制御ユニットを備えてい
る。
【０００６】制御ユニットは、また、ポンプに接続さ
れ、流れコマンド又は望ましい圧力のどちらかに応答し
て押しのけ量を制御する。
【０００７】本発明の別の形態では、油圧制御システム
は、流体リザーバから加圧状態で流体を送出するポン
プ、流体によって選択的に駆動される油圧アクチュエー
タを有し、該システムは、アクチュエータへ及びアクチ
ュエータからの流体を選択的に供給するために、ポン
プ、アクチュエータ及びリザーバとの間に接続され、、
各々のバルブがアクチュエータへ及びアクチュエータか
らの流体の流れをさらに制御すべく選択的に動作される
４つのバルブを備える主流れ制御バルブ、及び各々のバ
ルブの面積変動速度を別々に制限し、バルブにより要求
される流れ及びその要求の変動速度に基づいてポンプ流
れを支配する、各々のバルブ及びポンプに接続される制
御ユニットを備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、図１は、本発
明の油圧制御システム１０を例示している。油圧制御シ
ステム１０は、油圧回路１２及び電気制御システムすな
わちユニット１４を備えている。制御ユニット１４は、
一例として、マイクロプロセッサ、マイクロコントロー
ラ、電気的構成要素又はいかなる適切な論理回路すなわ
ち積分回路であってもよい。油圧回路１２は、タンクす
なわち流体リザーバ１８から供給ライン２０に加圧状態
で流体を送出するための押しのけ量が制御される油圧ポ
ンプ１６を含んでいる。供給ライン２０は、供給ライン
２６を通ってアクチュエータ２４に流体を供給する主流
れ制御バルブ２２に接続されている。主流れ制御バルブ
２２は、アクチュエータ２４へ及び該アクチュエータ２
４からの油圧流体の流れを制御すべく動作される制御バ
ルブ２８、３０、３２及び３４からなる。制御バルブ２
８−３４は、それぞれ電線３６、３８、４０及び４２を
介して電気制御システム１４に各々接続されている。制
御バルブ２８−３４各々は、電気制御システム１４によ
り生成され、電線３６−４２を通って送られる電気信号
により制御される。制御システム１４は、また、ポンプ
１６の動作を制御し、ポンプの状態を決定するため、導
線４４によりポンプ１６に接続されている。アクチュエ
ータ２４は、また、油圧流体を流体リザーバ１８に戻す
ために使用される帰りライン４６により主流れ制御バル
ブ２２に接続されている。
【０００９】アクチュエータ２４は、伸長又は収縮どち
らかさせられることにより移動されることが可能であ
り、いずれも図示されていないが、ロッド、シリンダ及
びヘッドを含んでいる。これら２つの位置のどちらかに
あるアクチュエータ２４の移動用レバー（図示されてい
ない）を押すことのような速度コマンドが、制御システ
ム１４によりポンプ１６に対する流れコマンドに転換さ
れる。制御バルブ２８−３４は、アクチュエータ２４の
動作要求モードに応答してアクチュエータ２４への及び
アクチュエータ２４からの流体の流れを制御する。特
に、アクチュエータを伸長させるために、制御バルブ３
２が開き、流体がポンプ１６からアクチュエータ２４へ
流れることを許され、そして制御バルブ３０が開き、流
体がアクチュエータ２４からリザーバ１８に流れる。ア
クチュエータ２４を収縮させるためには、制御バルブ２
８が開き、流体がポンプ１６からアクチュエータ２４に
流れ、そして制御バルブ３４が流体の流れをアクチュエ
ータ２４からリザーバ１８に許すべく開く。油圧制御シ
ステム１０は、ポンプ１６からリザーバ１８まで通常開
かれた流れ面積が全くないことを意味するクローズドセ
ンタシステムである。ポンプ１６及びリザーバ１８に接
続している主バルブ２２、アクチュエータ２４及びライ
ン２０、２６及び４６は、一緒に単一の回路を定められ
ていてもよい。
【００１０】典型的には、これらのタイプのシステムに
おいては、ポンプ１６の押しのけ量は、主流れ制御バル
ブ２２よりも非常にゆっくりと変動する。システム１０
が止まると、バルブ２８−３４は、ポンプ１６が停止す
るよりも速く遮断する。その結果、ポンプ１６の出口圧
力の大きくそして急激な増加を引き起こす大量の閉じ込
められた油圧流体を生じる。
【００１１】この急激な圧力の増加は、ポンプに過度の
磨耗を引き起こすかもしれない。ポンプの過度の磨耗を
減少させるために、制御システム１４は、バルブ２８−
３４各々に可変速度リミットを採用することができる。
このことは、バルブ３０及びバルブ３４にバルブ２８及
びバルブ３２より速く遮断されることを許す。バルブ３
０及びバルブ３４は、アクチュエータ−リザーバ用バル
ブである。なぜならば、これらのバルブ３０及び３４は
アクチュエータ２４からリザーバ１８への流体の流れを
制御するからである。さらに、バルブ２８及びバルブ３
２は、ポンプ−アクチュエータ用バルブである。なぜな
らばバルブ２８及びバルブ３２はポンプ１６からアクチ
ュエータ２４への流体の流れを制御するからである。ア
クチュエータ−リザーバ用バルブ３０及びアクチュエー
タ−リザーバ用バルブ３４は、アクチュエータ２４の制
御に決定的である。アクチュエータ２４の運動を停止す
るためには、これらのバルブ３０及び３４が遮断される
ことが要求される。ポンプ−アクチュエータ用バルブ２
８及びポンプ−アクチュエータ用バルブ３２は、決定的
のようではない。これらのバルブ２８及び３２は、いか
なる残されたポンプ流れも油圧システム１２に入り込む
べくより多くの容積を供給するまで長く開いたままであ
ってもよい。それは、油圧システム１２におけるいかな
る圧力ピーク（pressure spike）もその厳しさを減少さ
せる。
【００１２】さらに、コマンド交差状態におけるポンプ
１６の無駄運転（dead-heading）を避けるために、ポン
プ−アクチュエータ用バルブ２８及びポンプ−アクチュ
エータ用バルブ３２面積の部分的重複があるように速度
が設定される。
【００１３】アクチュエータ２４が停止すべく命令され
ている状態が、図２に示されている。バルブ３０及びバ
ルブ３２に対する流れ面積が、それぞれ曲線５２及び曲
線５４で示されている。時間５８は、制御器がアクチュ
エータ−タンク用バルブ３０を遮断するのにかかる時間
であり、通常は、アクチュエータ２４に対する停止時間
要求により決定される。時間５９は、ポンプ−アクチュ
エータ用バルブ３２に対する遮断時間であり、ポンプの
停止時間に整合するように設定される。
【００１４】アクチュエータ２４が運動の方向に変化す
る状態が、図３に示されている。バルブ３０及びバルブ
３４は、流れ面積曲線５２及び５６にそれぞれしたが
い、アクチュエータ２４が一方向に動きを停止し、直ち
に他の方向に動きを開始することを確保する。バルブ３
２は、曲線５４で示されるようにゆっくりと閉じられ、
それ自身と曲線５０で示されるようにすばやく開くバル
ブ２８との流れ面積の重複を確保する。例えば、ポンプ
−アクチュエータ用バルブ２８及び３２の重複の面積
が、図３の６０として表されている。
【００１５】図４を参照すると、油圧制御システム１０
を動作させる方法７０のブロック図が示されている。こ
の方法７０は、バルブ２８−３４に対する個々の可変速
度リミットを満たすことができる。回路に対する割り当
てられた流れ７４、モード９０及び速度コマンド７６に
基づいて、流れが、４つのバルブ２８−３４各々に対し
て決定される。次に、流れは、４つの個々の可変速度リ
ミット７８−８４を通過する。すなわち、各バルブに対
する現在の流れコマンドに基づいて、増やしたり又は減
らしたりする流れのどちらかの方向において最大許容変
動速度がある。この速度リミットは、次に押しのけ量コ
マンド９８−１０１を決定するべくバルブの流れ特性を
使用する流れマップ８６−９２に送られる流れコマンド
になる。オフセットブロック９４−９７は、流れコマン
ドがあるときはいつでもバルブの不感帯（deadband）を
含めるために流れとモードを使用する。
【００１６】図５は、ポンプが流れ変化量に命令されて
いる状態を示す。曲線１０４は、各回路に割り当てられ
た流れ７４の合計を表している。一方、曲線１０６は、
変動の方向にある現在の流れコマンドに対して前の流れ
コマンドの逆数を加えることにより修正された流れコマ
ンドを表している。小さなコマンドに対して、前のコマ
ンドは、大きなコマンドに対してより大きい。それで、
ポンプが流れを開始している又は遮断している時、その
影響は、より大きい。その結果は、回路が最初にスター
トする時、ポンプは、流れコマンドに先んじて立ち上が
り、アクチュエータの移動を開始させ、回路が停止した
時、ポンプをできるだけ早く押しのけ量ゼロにするべく
ポンプが実際の流れコマンドに先んじてコマンドを減少
させることとなる。ポンプが動作範囲で流れている時、
流れコマンドの逆数は小さく、影響も最小である。
【００１７】図６を参照すると、油圧制御システム１０
を動作させる方法１２６のブロック図が示されている。
この方法は、ポンプをより敏感なゼロ近傍の押しのけ量
にすることを流れコマンドに追加することができる。
【００１８】ポンプ回転速度１０８及び各回路に対する
割り当てられている流れの合計１１０は、流れの要求を
満たすべく要求されるポンプ押しのけ量１２４を決定す
るブロック１１２に入力される。該押しのけ量は、ブロ
ック１１４で現在のコマンドに変換される。押しのけ量
コマンドは、また、ブロック１１８及びブロック１２０
に入る。ここで押しのけ量コマンドは、逆数を取り、ゲ
インＰ１及びゲインＰ２を掛けられる。前のコマンドを
現在のコマンドと比較することにより、コマンドの変動
の方向１２８が見つけられる。押しのけ量コマンドの変
動の方向１２８に基づき、１２０又は１１８のどちらか
の出力が１１６として選択される。次に、出力は、ブロ
ック１２２で現在のコマンドと合計される。押しのけ量
コマンドが全くない場合は、ブロック１１８及びブロッ
ク１２０の除数は、最小値に設定される。コマンドに全
く変動がない場合，１１８及び１２０の出力は、ゼロに
設定される。
【００１９】本発明の油圧制御システム１０は、ポンプ
流れに関連するバルブ２２の面積変動速度を制御するた
め、主流れ制御バルブ２２を有する油圧回路を制御可能
に作動させるべく適用される。油圧制御システム１０
は、また、主流れ制御バルブ２２を制御するために、シ
ステム１０が１又はそれ以上の動作モードにあるかどう
かを決定することができる。例えば、もしオペレータが
シリンダすなわちアクチュエータ２４を伸長させたいと
思うならば、主流れ制御バルブ２２は、ポンプ１６から
アクチュエータ２４に関連するシリンダヘッドへ、そし
てアクチュエータ２４に関連するシリンダロッドから油
圧リザーバ１８へ流体流れを送らなければならない。も
しオペレータがアクチュエータ２４を収縮させたること
を望むならば、そのときは、主流れ制御バルブ２２は、
ポンプ１６からシリンダロッドへ、そしてシリンダヘッ
ドから油圧リザーバ１８へ流れを送らなければならな
い。バルブ速度リミット及びコマンドの変動の方向によ
るポンプコマンドの逆数１１８または１２０は、動作期
間中油圧回路内で高圧を発生させることから油圧回路を
保護するために使用される。油圧制御システム１０は、
システム１０がその時どの動作モードにあるかにより主
流れ制御バルブ２２内で各々のバルブ２８−３４を制御
可能に作動させる。
【００２０】本発明の他の形態、目的及び有利性は、図
面、開示及び添付クレームを研究することから得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
本発明をよりよく理解するために、添付図面を参照され
てもよい。
【図１】図１は、本発明により構成された油圧制御シス
テムのブロック図である。
【図２】図２は、本発明の油圧制御システムにおけるい
ろいろなバルブの流量又は特性を例示しているグラフで
ある。
【図３】図３は、油圧制御システムにおけるいろいろな
バルブの流量又は特性をを例示しているグラフである。
【図４】図４は、本発明により構成される油圧制御シス
テムの動作方法のブロック図である。
【図５】図５は、ポンプのコマンドプロフィールを例示
するグラフである。
【図６】図６は、ポンプが零近傍の押しのけ量で作動し
ている時、油圧制御システムの動作方法のブロック図で
ある。
【符号の説明】
１０ 油圧制御システム １２ 油圧回路 １４ （電気）制御ユニット １６ 油圧ポンプ １８ リザーバ ２０ 供給ライン ２２ 主流れ制御バルブ ２４ アクチュエータ ２６ 供給ライン ２８−３４ 制御バルブ ３６−４２ 電線 ４４ 導線 ４６ 帰りライン ５０−５６ 流れ面積曲線（バルブ２８−３４に対応）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ジェイ． クローネ アメリカ合衆国 61525 イリノイ州 ダ ンラップ ウェスト ブレントウッド ド ライブ 1409 (72)発明者 ダグラス ダブリュー． コーラー アメリカ合衆国 60565 イリノイ州 ナ パービル キングスレイ ドライブ 2415 (72)発明者 マイケル エイ． コボ アメリカ合衆国 60174 4135 イリノイ 州 セント チャールズ フェローズ ス トリート 96

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体リザーバから加圧状態で流体を送出
    するポンプ、流体によって選択的に駆動される油圧アク
    チュエータ、を有する油圧制御システムであって、 アクチュエータへ及びアクチュエータから流体を選択的
    に供給するために、ポンプとアクチュエータとの間に接
    続されている主流れ制御バルブと、 ポンプからの流体の吐出し量に関連して主流れ制御バル
    ブ面積変動速度を制御すべく主流れ制御バルブの動作を
    制御するために、主流れ制御バルブに接続されている制
    御ユニットと、 を備えていることを特徴とする油圧制御システム。
  2. 【請求項２】 主流れ制御バルブは、アクチュエータへ
    及びアクチュエータからの流体の流れを制御すべく動作
    される４つのバルブを備えていることを特徴とする請求
    項１に記載の油圧制御システム。
  3. 【請求項３】 ２つのバルブが、ポンプとアクチュエー
    タとの間に接続され、他の２つが、アクチュエータと流
    体リザーバとの間に接続されていることを特徴とする請
    求項２に記載の油圧制御システム。
  4. 【請求項４】 ４つのバルブは、制御ユニットに各々接
    続され、制御ユニットは、ポンプとアクチュエータとの
    間に接続されているバルブより速くアクチュエータと流
    体リザーバとの間に接続されているバルブを遮断するこ
    とができることを特徴とする請求項３に記載の油圧制御
    システム。
  5. 【請求項５】 制御ユニットは、ポンプに接続され、要
    求されるポンプ流れ及び該要求されるポンプ流れのいか
    なる変動をも決定することができることを特徴とする請
    求項１に記載の油圧制御システム。
  6. 【請求項６】 制御ユニットは、ポンプに接続され、現
    在のポンプコマンドの逆数に比例してポンプに対する実
    際のポンプ流れコマンドを増やしたり、減らしたりする
    ことができることを特徴とする請求項５に記載の油圧制
    御システム。
  7. 【請求項７】 制御ユニットは、第１速度リミットと第
    ２速度リミットとの間で各々のバルブを切り換えるため
    に動作することを特徴とする請求項１に記載の油圧制御
    システム。
  8. 【請求項８】 第１速度リミットは、油圧制御システム
    がポンプからの流体の流れを遮断することに依存し、第
    ２速度リミットは、油圧制御システムがポンプからの流
    体の流れを遮断しないことに依存することを特徴とする
    請求項７に記載の油圧制御システム。
  9. 【請求項９】 流体リザーバから加圧状態で流体を送出
    するポンプ及び流体により選択的に駆動される油圧アク
    チュエータを有する油圧制御システムを動作させる方法
    であって、 ポンプとアクチュエータとの間に接続されている主流れ
    制御バルブを設けることによりアクチュエータへ及びア
    クチュエータから流体を選択的に供給するステップと、 ポンプからの流体の吐出し量に関連して主流れ制御バル
    ブ面積変動速度を制御すべく主流れ制御バルブの動作を
    制御するステップと、 を備えていることを特徴とする油圧制御システムを動作
    させる方法。
  10. 【請求項１０】 さらに、ポンプが第１動作モードにあ
    るか又は第２動作モードにあるかどうかを決定し、次
    に、第１速度リミットと第２速度リミットとの間で主流
    れ制御バルブを切り換えることを、決定された動作モー
    ドに依存するステップを備えていることを特徴とする請
    求項９に記載の油圧制御システムを動作させる方法。
JP2000280384A 1999-09-14 2000-09-14 油圧制御システム及び油圧制御システムを動作させる方法 Pending JP2001124007A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15379299P 1999-09-14 1999-09-14
US60/153792 1999-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001124007A true JP2001124007A (ja) 2001-05-08

Family

ID=22548756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000280384A Pending JP2001124007A (ja) 1999-09-14 2000-09-14 油圧制御システム及び油圧制御システムを動作させる方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6446433B1 (ja)
JP (1) JP2001124007A (ja)
DE (1) DE10040395A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105508319A (zh) * 2016-01-19 2016-04-20 中国地质大学（武汉） 一种低压伺服源控超高压液压增压系统

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7133293B2 (en) * 2003-12-05 2006-11-07 Ultra Products, Inc. Personal computer power supply installed within a case of a personal computer
US7441404B2 (en) * 2004-11-30 2008-10-28 Caterpillar Inc. Configurable hydraulic control system
US7302797B2 (en) * 2005-05-31 2007-12-04 Caterpillar Inc. Hydraulic system having a post-pressure compensator
US7194856B2 (en) * 2005-05-31 2007-03-27 Caterpillar Inc Hydraulic system having IMV ride control configuration
WO2007030908A1 (en) * 2005-09-16 2007-03-22 Moose Mountain Heavy Equipment Training Center Inc. System and method for training an excavator operator
US20100043418A1 (en) * 2005-09-30 2010-02-25 Caterpillar Inc. Hydraulic system and method for control
US7614336B2 (en) * 2005-09-30 2009-11-10 Caterpillar Inc. Hydraulic system having augmented pressure compensation
JP5004641B2 (ja) * 2007-04-18 2012-08-22 カヤバ工業株式会社 アクチュエータの制御装置
US8631650B2 (en) 2009-09-25 2014-01-21 Caterpillar Inc. Hydraulic system and method for control
DE102009056776A1 (de) * 2009-12-03 2011-06-09 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches System mit einer hydrostatischen, ventilgesteuerten Kolbenmaschine
US8567185B1 (en) * 2010-02-16 2013-10-29 Vecna Technologies, Inc. High efficiency actuator method, system and apparatus
EP2664802A1 (de) * 2012-05-14 2013-11-20 Siemens Aktiengesellschaft Regeleinrichtung zum geregelten Einstellen eines hydraulischen Stellgliedes
US10072681B1 (en) * 2014-06-23 2018-09-11 Vecna Technologies, Inc. Controlling a fluid actuated device
US10563676B1 (en) 2014-06-23 2020-02-18 Vecna Robotics, Inc. Hydrosymbiosis
DE102017210823A1 (de) * 2017-06-27 2018-12-27 Robert Bosch Gmbh Ventilblockanordnung und Verfahren für eine Ventilblockanordnung
DE102018212077A1 (de) * 2018-07-19 2020-01-23 Deere & Company Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Verbrauchers an einem elektrisch betätigbaren Steuerventil

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0735105A (ja) * 1993-07-21 1995-02-03 Komatsu Ltd 油圧駆動機械の不感帯自動補正装置およびその不感帯自動補正方法
JPH10311301A (ja) * 1997-04-25 1998-11-24 Caterpillar Inc 独立メータリングバルブを制御するためのシステムと方法
JPH11154025A (ja) * 1997-09-15 1999-06-08 Caterpillar Inc 圧力逃し制御方法
JP2000266004A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 液圧シリンダ制御方法
JP2000337304A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 弁装置および流体圧アクチュエータ制御装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956891A (en) 1974-12-30 1976-05-18 Allis-Chalmers Corporation Closed center hydraulic system for lift trucks
US4663714A (en) 1984-10-18 1987-05-05 J. I. Case Company Synchronized mid-mounted clutch for variable power train
US5182908A (en) 1992-01-13 1993-02-02 Caterpillar Inc. Control system for integrating a work attachment to a work vehicle
US5214916A (en) 1992-01-13 1993-06-01 Caterpillar Inc. Control system for a hydraulic work vehicle
JPH05256303A (ja) 1992-01-15 1993-10-05 Caterpillar Inc 油圧回路制御装置
US5245827A (en) 1992-08-03 1993-09-21 Deere & Company Supply valve arrangement for closed center hydraulic system
US5383390A (en) 1993-06-28 1995-01-24 Caterpillar Inc. Multi-variable control of multi-degree of freedom linkages
GB9421149D0 (en) * 1994-10-20 1994-12-07 Smiths Industries Plc Hydraulic systems
US5520262A (en) 1995-04-28 1996-05-28 Caterpillar Inc. Electrohydraulic steering system
WO1997021578A1 (de) 1995-12-09 1997-06-19 Trw Fahrwerksysteme Gmbh & Co. Kg Lenkventil mit geschlossener mitte
US5680760A (en) 1996-03-28 1997-10-28 Caterpillar Inc. Hydraulic drive system
US5701933A (en) 1996-06-27 1997-12-30 Caterpillar Inc. Hydraulic control system having a bypass valve
KR100286517B1 (ko) * 1996-12-03 2001-04-16 사쿠마 하지메 건설 기계용 제어 장치
US5868059A (en) * 1997-05-28 1999-02-09 Caterpillar Inc. Electrohydraulic valve arrangement
US6131500A (en) * 1997-12-05 2000-10-17 Moncrief; Rick L. System and method for producing motion
US6131391A (en) * 1998-12-23 2000-10-17 Caterpillar Inc. Control system for controlling the speed of a hydraulic motor
US6199378B1 (en) * 1999-09-21 2001-03-13 Caterpillar Inc. Off-setting rate of pressure rise in a fluid system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0735105A (ja) * 1993-07-21 1995-02-03 Komatsu Ltd 油圧駆動機械の不感帯自動補正装置およびその不感帯自動補正方法
JPH10311301A (ja) * 1997-04-25 1998-11-24 Caterpillar Inc 独立メータリングバルブを制御するためのシステムと方法
JPH11154025A (ja) * 1997-09-15 1999-06-08 Caterpillar Inc 圧力逃し制御方法
JP2000266004A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 液圧シリンダ制御方法
JP2000337304A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 弁装置および流体圧アクチュエータ制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105508319A (zh) * 2016-01-19 2016-04-20 中国地质大学（武汉） 一种低压伺服源控超高压液压增压系统

Also Published As

Publication number Publication date
US6446433B1 (en) 2002-09-10
DE10040395A1 (de) 2001-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001124007A (ja) 油圧制御システム及び油圧制御システムを動作させる方法
RU2520654C2 (ru) Система гидроуправления с использованием опережающего регулирования
JP3064574B2 (ja) 油圧掘削機における作業油量切換制御装置
JP4067596B2 (ja) 建設機械の油圧制御装置
JPH07127607A (ja) 作業機械の油圧装置
JPH10220359A (ja) 可変容量型ポンプの制御装置
CN110325747B (zh) 作业机械
JPH08159037A (ja) 可変容量型油圧ポンプの制御装置
JP4247986B2 (ja) 車両のステアリング制御装置
JP2732922B2 (ja) 建設機械の油圧制御装置
JP7400552B2 (ja) 作業機械の油圧駆動装置
CN113167299B (zh) 油压挖掘机驱动系统
CN111465738A (zh) 液压机械
JPS595163B2 (ja) クレ−ン等の速度制御回路
CN110382786B (zh) 工程机械的控制系统及工程机械的控制方法
JP3145595B2 (ja) 油圧制御装置
JP2003184805A (ja) 上部旋回式作業車両
JP3241062B2 (ja) 作業機のポンプ流量制御装置
JPH0510269A (ja) 可変容量型油圧ポンプの吸収トルク制御方法
JP3064520B2 (ja) 油圧掘削機における作業油量切換制御装置
JPH028504A (ja) 作業車
JP2001355613A (ja) 油圧制御装置および建設機械
JP2001254702A (ja) 作業機械の油圧アクチュエータ制御方法及び油圧アクチュエータ制御装置
JPH03212524A (ja) アタッチメントの流量切換え装置
JP2002226182A (ja) 油圧ウィンチの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070914

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100708

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100903