JP2003206902A - 流体システムの不感帯を制御する方法 - Google Patents
流体システムの不感帯を制御する方法Info
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- 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
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
- F15B19/002—Calibrating
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- 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
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
- F15B13/0442—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors with proportional solenoid allowing stable intermediate positions
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D31/00—Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution
- F16D31/02—Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution using pumps with pistons or plungers working in cylinders
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 流体システムの不感帯を制御する方法を提供
する。 【解決手段】 流体システムを制御する方法が提供され
る。本装置はエンジンによって駆動されるポンプを有す
る油圧回路を含み、ポンプは流体を弁アセンブリを通し
てアクチュエータへ供給する。本方法は、操作者入力を
受け取る工程と、油圧回路の状態を決定する工程とを含
むことができる。油圧回路の状態は、アクチュエータへ
の流体流量、エンジン速度、およびポンプ変位のうちの
少なくとも１つを含むことができる。本方法は、弁変換
関数をアクチュエータに関連する連結の位置および油圧
回路の状態の関数として決定する工程を含むことができ
る。本方法は、弁変換関数および操作者入力に応答して
弁コマンドを決定する工程をさらに含むことがあり、弁
コマンドは結果として不変の不感帯を生じる。本方法
は、弁コマンドを弁アセンブリへ送る工程を含むことが
できる。
する。 【解決手段】 流体システムを制御する方法が提供され
る。本装置はエンジンによって駆動されるポンプを有す
る油圧回路を含み、ポンプは流体を弁アセンブリを通し
てアクチュエータへ供給する。本方法は、操作者入力を
受け取る工程と、油圧回路の状態を決定する工程とを含
むことができる。油圧回路の状態は、アクチュエータへ
の流体流量、エンジン速度、およびポンプ変位のうちの
少なくとも１つを含むことができる。本方法は、弁変換
関数をアクチュエータに関連する連結の位置および油圧
回路の状態の関数として決定する工程を含むことができ
る。本方法は、弁変換関数および操作者入力に応答して
弁コマンドを決定する工程をさらに含むことがあり、弁
コマンドは結果として不変の不感帯を生じる。本方法
は、弁コマンドを弁アセンブリへ送る工程を含むことが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に流体システ
ム、より詳細には、流体システムの不感帯を制御する方
法および装置に関する。
ム、より詳細には、流体システムの不感帯を制御する方
法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】作業機械に設置された流体制御装置が、
操作者が流体システムを制御することを可能にする操作
者インタフェースと、操作者の入力に応答して機械の作
業器具を制御する油圧回路とを含む。操作者インタフェ
ースは、操作者入力を受け取るように適合されたジョイ
スティックを含み、適当な入力信号を発生させて、流体
システムを制御することができる。制御装置が入力信号
を受け取り、適当な弁コマンドを決定する。弁コマンド
は弁アセンブリまたは制御弁に送り、これによりポンプ
からアクチュエータへの流量が制御される。弁アセンブ
リはパイロット弁と、主弁とを含むことができる。
操作者が流体システムを制御することを可能にする操作
者インタフェースと、操作者の入力に応答して機械の作
業器具を制御する油圧回路とを含む。操作者インタフェ
ースは、操作者入力を受け取るように適合されたジョイ
スティックを含み、適当な入力信号を発生させて、流体
システムを制御することができる。制御装置が入力信号
を受け取り、適当な弁コマンドを決定する。弁コマンド
は弁アセンブリまたは制御弁に送り、これによりポンプ
からアクチュエータへの流量が制御される。弁アセンブ
リはパイロット弁と、主弁とを含むことができる。
【０００３】作業機械の一器具が、器具の位置に関連す
る連結位置を有する連結を介して１つまたは複数のアク
チュエータに接続される。例えば、履帯式トラクターに
おいて、ブレードの動きがいくつかの方向に制御され
る。ブレードは、トラクター本体上の連結点を中心にＣ
フレームを旋回させることによって、上下されることが
できる。ブレードは、Ｃフレームに対してブレード上の
連結点を旋回させることによって、適当な位置に据えら
れることができる。
る連結位置を有する連結を介して１つまたは複数のアク
チュエータに接続される。例えば、履帯式トラクターに
おいて、ブレードの動きがいくつかの方向に制御され
る。ブレードは、トラクター本体上の連結点を中心にＣ
フレームを旋回させることによって、上下されることが
できる。ブレードは、Ｃフレームに対してブレード上の
連結点を旋回させることによって、適当な位置に据えら
れることができる。
【０００４】制御装置は、操作者入力信号、および関連
する油圧回路信号、例えば、エンジン速度センサーから
受け取られた信号に応答して、弁コマンドを決定する。
そして弁コマンド信号は適当な弁アセンブリに送られ
る。いくつかの機械において、弁コマンド信号は、弁ア
センブリ内に配置されたパイロット弁のソレノイドに送
られることができる。その場合は、ソレノイドは付勢さ
れ、パイロット弁内の弁スプールを制御して、弁コマン
ド信号に応答して適当な位置を実現する。そしてパイロ
ット弁は、主弁または主弁内のスプールを所望の位置に
動かすために、パイロット圧力を主弁に応答可能なよう
に供給する。そのときに、主弁は流体がアクチュエータ
へ供給されることを可能にする。
する油圧回路信号、例えば、エンジン速度センサーから
受け取られた信号に応答して、弁コマンドを決定する。
そして弁コマンド信号は適当な弁アセンブリに送られ
る。いくつかの機械において、弁コマンド信号は、弁ア
センブリ内に配置されたパイロット弁のソレノイドに送
られることができる。その場合は、ソレノイドは付勢さ
れ、パイロット弁内の弁スプールを制御して、弁コマン
ド信号に応答して適当な位置を実現する。そしてパイロ
ット弁は、主弁または主弁内のスプールを所望の位置に
動かすために、パイロット圧力を主弁に応答可能なよう
に供給する。そのときに、主弁は流体がアクチュエータ
へ供給されることを可能にする。
【０００５】流体制御装置において、ジョイスティック
の中立位置から制御されるアクチュエータの最初の運動
が生ずる位置への運動に関連する不感帯が有る。この不
感帯は第１の運動不感帯と呼ばれることがある。不感帯
は、アクチュエータの運動を開始させるために適当な量
の流量をアクチュエータに供給するために必要とされる
弁位置の変化にある程度関連することができる。
の中立位置から制御されるアクチュエータの最初の運動
が生ずる位置への運動に関連する不感帯が有る。この不
感帯は第１の運動不感帯と呼ばれることがある。不感帯
は、アクチュエータの運動を開始させるために適当な量
の流量をアクチュエータに供給するために必要とされる
弁位置の変化にある程度関連することができる。
【０００６】アクチュエータの反応が、アクチュエータ
に供給される流体の圧力および流量にある程度依存する
ことができる。そしてまた、流体の圧力および流量は主
弁の位置、エンジン速度、およびポンプの変位にある程
度依存することができる。
に供給される流体の圧力および流量にある程度依存する
ことができる。そしてまた、流体の圧力および流量は主
弁の位置、エンジン速度、およびポンプの変位にある程
度依存することができる。
【０００７】第１の運動不感帯は、関連するアクチュエ
ータ、例えば、シリンダーが流体圧力によって動く前に
主弁ステムが動く必要がある量を表わす。第１の運動不
感帯はまた、ジョイスティックの最初の位置からアクチ
ュエータの最初の運動が生ずる位置へのジョイスティッ
クの運動に対応する。第１の運動不感帯に対応するジョ
イスティックの運動量が、操作者の仕様に適合するよう
にプログラムされることができる。この運動量は所定の
エンジン速度、ポンプの変位、および負荷に対してほぼ
不変である。しかし、ポンプのエンジン速度が、例え
ば、高アイドリング速度から低アイドリング速度へと下
げる場合は、高アイドリング速度における同じジョイス
ティックコマンドが、低アイドリング速度においてアク
チュエータの同じ応答を生じないだろう。したがって、
例えば、エンジン速度が下がるにつれて、十分な流量を
アクチュエータに供給して、高アイドリング状態と同じ
アクチュエータの応答を達成するために、ジョイスティ
ックコマンドを増やす必要があるだろう。
ータ、例えば、シリンダーが流体圧力によって動く前に
主弁ステムが動く必要がある量を表わす。第１の運動不
感帯はまた、ジョイスティックの最初の位置からアクチ
ュエータの最初の運動が生ずる位置へのジョイスティッ
クの運動に対応する。第１の運動不感帯に対応するジョ
イスティックの運動量が、操作者の仕様に適合するよう
にプログラムされることができる。この運動量は所定の
エンジン速度、ポンプの変位、および負荷に対してほぼ
不変である。しかし、ポンプのエンジン速度が、例え
ば、高アイドリング速度から低アイドリング速度へと下
げる場合は、高アイドリング速度における同じジョイス
ティックコマンドが、低アイドリング速度においてアク
チュエータの同じ応答を生じないだろう。したがって、
例えば、エンジン速度が下がるにつれて、十分な流量を
アクチュエータに供給して、高アイドリング状態と同じ
アクチュエータの応答を達成するために、ジョイスティ
ックコマンドを増やす必要があるだろう。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，７８４，９４５号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】いくつかの従来の流体
システムが、いくつかの負荷によって誘起される動作状
態を含む、不感帯の不一致を生ずることがある、これら
の種々の因子を明らかにする。例えば、クローン他によ
る米国特許（特許文献１参照）が、負荷の所望速度およ
び負荷特性、例えば、重量を決定する、所望速度マネー
ジャーおよび負荷応答素子を有する装置を開示する。所
望速度および負荷特性は弁変換曲線を決定するために使
用され、そしてこの負荷で動作するアクチュエータに対
して流量を制御する弁の動作を制御するために使用され
る。
システムが、いくつかの負荷によって誘起される動作状
態を含む、不感帯の不一致を生ずることがある、これら
の種々の因子を明らかにする。例えば、クローン他によ
る米国特許（特許文献１参照）が、負荷の所望速度およ
び負荷特性、例えば、重量を決定する、所望速度マネー
ジャーおよび負荷応答素子を有する装置を開示する。所
望速度および負荷特性は弁変換曲線を決定するために使
用され、そしてこの負荷で動作するアクチュエータに対
して流量を制御する弁の動作を制御するために使用され
る。
【００１０】しかし、他の動作状態、例えば、連結位置
もまた第１の運動不感帯の変動を生ずることがある。第
１の運動不感帯の変動は不一致の操作者インタフェース
を結果として生じることがあり、これは操作者の効率を
低下させる。その上、そのような変動は機械の動作に誤
差を引き起こすことがある。
もまた第１の運動不感帯の変動を生ずることがある。第
１の運動不感帯の変動は不一致の操作者インタフェース
を結果として生じることがあり、これは操作者の効率を
低下させる。その上、そのような変動は機械の動作に誤
差を引き起こすことがある。
【００１１】本発明は、上記に示した問題のうちの１つ
またはそれ以上を解決することに向けられている。
またはそれ以上を解決することに向けられている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の例示的実
施形態が流体システムを制御する方法を提供する。本シ
ステムはエンジンによって駆動されるポンプを有する油
圧回路を含むことがあり、そこではポンプは流体を弁ア
センブリを通してアクチュエータに供給する。本方法
は、操作者入力を受け取る工程と、油圧回路の状態を決
定する工程とを含むことができる。油圧回路の状態は、
アクチュエータへの流体流量、エンジン速度、およびポ
ンプ変位のうちの少なくとも１つを含むことができる。
本方法は、油圧回路の状態およびアクチュエータに関連
する連結の位置の関数として弁変換関数を決定する工程
とをさらに含むことができる。本方法は、弁変換関数お
よび操作者入力に応答して弁コマンドを決定する工程
と、弁コマンドを弁アセンブリに送る工程とを含むこと
ができる。
施形態が流体システムを制御する方法を提供する。本シ
ステムはエンジンによって駆動されるポンプを有する油
圧回路を含むことがあり、そこではポンプは流体を弁ア
センブリを通してアクチュエータに供給する。本方法
は、操作者入力を受け取る工程と、油圧回路の状態を決
定する工程とを含むことができる。油圧回路の状態は、
アクチュエータへの流体流量、エンジン速度、およびポ
ンプ変位のうちの少なくとも１つを含むことができる。
本方法は、油圧回路の状態およびアクチュエータに関連
する連結の位置の関数として弁変換関数を決定する工程
とをさらに含むことができる。本方法は、弁変換関数お
よび操作者入力に応答して弁コマンドを決定する工程
と、弁コマンドを弁アセンブリに送る工程とを含むこと
ができる。
【００１３】本発明の別の例示的実施形態が流体システ
ムを制御する方法を記載する。本システムは、エンジン
によって駆動されるポンプを有する油圧回路を含むこと
があり、そこではポンプは流体を弁アセンブリを通して
アクチュエータに供給する。本方法は、第１の運動不感
帯を設定する工程と、操作者入力を受け取る工程と、ア
クチュエータに関連する連結の位置を決定する工程と、
アクチュエータへの流体流量とを含むことができる。本
方法は、流体流量、連結位置、第１の運動不感帯、およ
び操作者入力のうちの少なくとも１つに応答して弁コマ
ンドを決定する工程をさらに含むことがあり、そこでは
弁コマンドは結果として不変の不感帯を生ずることがで
きる。
ムを制御する方法を記載する。本システムは、エンジン
によって駆動されるポンプを有する油圧回路を含むこと
があり、そこではポンプは流体を弁アセンブリを通して
アクチュエータに供給する。本方法は、第１の運動不感
帯を設定する工程と、操作者入力を受け取る工程と、ア
クチュエータに関連する連結の位置を決定する工程と、
アクチュエータへの流体流量とを含むことができる。本
方法は、流体流量、連結位置、第１の運動不感帯、およ
び操作者入力のうちの少なくとも１つに応答して弁コマ
ンドを決定する工程をさらに含むことがあり、そこでは
弁コマンドは結果として不変の不感帯を生ずることがで
きる。
【００１４】本発明の別の例示的実施形態によれば、流
体システムが、ポンプと、ポンプを駆動するように構
成、配置されたエンジンと、アクチュエータと、加圧流
体源からアクチュエータへの加圧流体の流量を制御する
ように動作可能な弁アセンブリを有する油圧回路を含む
ことができる。本システムは、アクチュエータに関連す
る連結と、操作者入力を受け取り、入力信号を応答可能
なように発生させるように構成された入力制御装置とを
さらに含むことができる。制御装置が、入力信号、連結
位置信号、ならびにアクチュエータの流量に対応する流
量信号、エンジン速度信号、およびポンプ変位信号のう
ちの少なくとも１つを受け取るように構成されることが
できる。制御装置はまた、連結位置信号、ならびに流量
信号、エンジン速度信号、およびポンプ変位信号のうち
の少なくとも１つに応答して弁変換関数を決定するよう
に構成されることができる。制御装置はさらに入力信号
および弁変換関数に応答して弁コマンドを決定するよう
に構成されて、弁コマンドは結果として不変の不感帯を
生ずることができる。
体システムが、ポンプと、ポンプを駆動するように構
成、配置されたエンジンと、アクチュエータと、加圧流
体源からアクチュエータへの加圧流体の流量を制御する
ように動作可能な弁アセンブリを有する油圧回路を含む
ことができる。本システムは、アクチュエータに関連す
る連結と、操作者入力を受け取り、入力信号を応答可能
なように発生させるように構成された入力制御装置とを
さらに含むことができる。制御装置が、入力信号、連結
位置信号、ならびにアクチュエータの流量に対応する流
量信号、エンジン速度信号、およびポンプ変位信号のう
ちの少なくとも１つを受け取るように構成されることが
できる。制御装置はまた、連結位置信号、ならびに流量
信号、エンジン速度信号、およびポンプ変位信号のうち
の少なくとも１つに応答して弁変換関数を決定するよう
に構成されることができる。制御装置はさらに入力信号
および弁変換関数に応答して弁コマンドを決定するよう
に構成されて、弁コマンドは結果として不変の不感帯を
生ずることができる。
【００１５】前に述べたことは本発明のいくつかの形態
を要約するものであり、本発明の全範囲を反映するよう
に意図されていない。本発明の追加の特徴および利点が
以下の説明で記載され、この説明から明らかであり、ま
たは、本発明を実施することによって分かることができ
る。さらに、上述の要約および以下の詳細な説明の両方
とも例示的かつ説明的であり、本発明のさらなる説明を
与えることだけが意図されている。
を要約するものであり、本発明の全範囲を反映するよう
に意図されていない。本発明の追加の特徴および利点が
以下の説明で記載され、この説明から明らかであり、ま
たは、本発明を実施することによって分かることができ
る。さらに、上述の要約および以下の詳細な説明の両方
とも例示的かつ説明的であり、本発明のさらなる説明を
与えることだけが意図されている。
【００１６】本明細書に組込まれ、その一部を構成する
添付図面が、本発明の例示的実施形態を示し、説明と共
に本発明の原理を説明するのに役立つ。
添付図面が、本発明の例示的実施形態を示し、説明と共
に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００１７】
【発明の実施の形態】さて、添付図面に示される本発明
の例示的実施形態に対して詳細に参照される。可能な限
り、同じ参照番号が、同一または類似の部分を参照する
ために図面全体を通して使用されるだろう。
の例示的実施形態に対して詳細に参照される。可能な限
り、同じ参照番号が、同一または類似の部分を参照する
ために図面全体を通して使用されるだろう。
【００１８】図１は流体システム１０２の例示的実施形
態の略図である。本発明の一実施形態において、流体シ
ステム１０２は油圧回路１０４を含むことができる。油
圧回路１０４は、液だめ、すなわちタンク１２と、加圧
流体源３２と、流体源３２に接続されたポンプエンジン
１０６とを含むことができる。加圧流体源３２は、固定
変位ポンプまたは可変変位ポンプのどちらかであること
ができる。システム１０２はまた、流体管路１９によっ
てポンプ３２に並行に接続された、第１および第２のア
クチュエータ回路１６、１８と、入力制御装置２０と、
入力制御装置２０に接続された、マイクロプロセッサの
ような電気的制御装置２２と、電子加圧流量制御機構
（図示せず）とを含むことができる。２つのアクチュエ
ータ回路１６、１８がこの例示的実施形態に図示されて
いるが、実現されるシステムがわずか１つのアクチュエ
ータ回路、または３つ以上のアクチュエータ回路を含む
ことができる。
態の略図である。本発明の一実施形態において、流体シ
ステム１０２は油圧回路１０４を含むことができる。油
圧回路１０４は、液だめ、すなわちタンク１２と、加圧
流体源３２と、流体源３２に接続されたポンプエンジン
１０６とを含むことができる。加圧流体源３２は、固定
変位ポンプまたは可変変位ポンプのどちらかであること
ができる。システム１０２はまた、流体管路１９によっ
てポンプ３２に並行に接続された、第１および第２のア
クチュエータ回路１６、１８と、入力制御装置２０と、
入力制御装置２０に接続された、マイクロプロセッサの
ような電気的制御装置２２と、電子加圧流量制御機構
（図示せず）とを含むことができる。２つのアクチュエ
ータ回路１６、１８がこの例示的実施形態に図示されて
いるが、実現されるシステムがわずか１つのアクチュエ
ータ回路、または３つ以上のアクチュエータ回路を含む
ことができる。
【００１９】入力制御装置２０は、電気的制御装置２２
に各々接続され、操作者からの入力に比例する電気的信
号を電気的制御装置２２に出力するように動作する、第
１および第２の制御レバー機構２８、３０、例えば、ジ
ョイスティックを含むことができる。当然のことなが
ら、制御レバー機構２８、３０の各々は、例えば、ダン
プおよびラックに対して、前後に動かすことができる。
に各々接続され、操作者からの入力に比例する電気的信
号を電気的制御装置２２に出力するように動作する、第
１および第２の制御レバー機構２８、３０、例えば、ジ
ョイスティックを含むことができる。当然のことなが
ら、制御レバー機構２８、３０の各々は、例えば、ダン
プおよびラックに対して、前後に動かすことができる。
【００２０】第１および第２のアクチュエータ回路１
６、１８の各々はアクチュエータ４４、４５を含み、各
アクチュエータは第１および第２の流体ポート４６、４
８を有することができる。各アクチュエータ４４、４５
は、対応する連結５４、５６によって作業器具４９に機
械的に結合されることができる。当然のことながら、他
の例示的実施形態において、作業器具は１つのアクチュ
エータによって、または２つより多いアクチュエータに
よって作動させられることができる。
６、１８の各々はアクチュエータ４４、４５を含み、各
アクチュエータは第１および第２の流体ポート４６、４
８を有することができる。各アクチュエータ４４、４５
は、対応する連結５４、５６によって作業器具４９に機
械的に結合されることができる。当然のことながら、他
の例示的実施形態において、作業器具は１つのアクチュ
エータによって、または２つより多いアクチュエータに
よって作動させられることができる。
【００２１】例示的実施形態において、第１および第２
のアクチュエータ回路１６、１８は、例えば、制御弁を
含む弁アセンブリ１２０、１２２を各々含むことができ
る。弁アセンブリ１２０、１２２は開放中心弁１２４、
１２６それぞれを各々含むことができる。しかし、以下
のように、他の種類の弁が弁アセンブリ１２０、１２２
で使用されることができる。
のアクチュエータ回路１６、１８は、例えば、制御弁を
含む弁アセンブリ１２０、１２２を各々含むことができ
る。弁アセンブリ１２０、１２２は開放中心弁１２４、
１２６それぞれを各々含むことができる。しかし、以下
のように、他の種類の弁が弁アセンブリ１２０、１２２
で使用されることができる。
【００２２】システム１０２は、ポンプエンジン１０６
の速度を決定するように構成された速度センサー１１２
を含むことができる。エンジン速度センサー１１２は感
知された速度信号を制御装置２２に送ることができる。
一実施形態において、速度センサー１１２は、公知のよ
うに、エンジン１０６に取付けられた磁気ピックアップ
によって歯の通過に反応しやすい素子であることができ
る。システム１０２は、源３２からの流体流量を感知す
る流体流量センサー１１３をさらに含むことができる。
流体流量センサー１１３は流体流量信号を制御装置２２
に与えることができる。
の速度を決定するように構成された速度センサー１１２
を含むことができる。エンジン速度センサー１１２は感
知された速度信号を制御装置２２に送ることができる。
一実施形態において、速度センサー１１２は、公知のよ
うに、エンジン１０６に取付けられた磁気ピックアップ
によって歯の通過に反応しやすい素子であることができ
る。システム１０２は、源３２からの流体流量を感知す
る流体流量センサー１１３をさらに含むことができる。
流体流量センサー１１３は流体流量信号を制御装置２２
に与えることができる。
【００２３】システム１０２は、アクチュエータ４４、
４５の位置を決定するように構成された少なくとも１つ
の位置センサー５０、５２を含むことができる。位置セ
ンサー５０、５２は位置信号を制御装置２２に与えるこ
とができる。本システムはまた、作業器具４９に関連す
る連結５４、５６の位置を決定する１つまたはそれ以上
の連結位置センサー１１４、１１６を含むことができ
る。連結位置センサー１１４、１１６は連結位置信号を
制御装置２２に与えることができる。連結位置センサー
１１４、１１６は、線形位置センサーおよび回転位置セ
ンサー、またはリゾルバを含む多くの種類であることが
できる。線形位置センサーは、例えば、ストローク変位
を感知することができる。回転位置センサーは回転変位
を感知することがあり、これは次には線形量、例えば、
シリンダ位置に変換される。
４５の位置を決定するように構成された少なくとも１つ
の位置センサー５０、５２を含むことができる。位置セ
ンサー５０、５２は位置信号を制御装置２２に与えるこ
とができる。本システムはまた、作業器具４９に関連す
る連結５４、５６の位置を決定する１つまたはそれ以上
の連結位置センサー１１４、１１６を含むことができ
る。連結位置センサー１１４、１１６は連結位置信号を
制御装置２２に与えることができる。連結位置センサー
１１４、１１６は、線形位置センサーおよび回転位置セ
ンサー、またはリゾルバを含む多くの種類であることが
できる。線形位置センサーは、例えば、ストローク変位
を感知することができる。回転位置センサーは回転変位
を感知することがあり、これは次には線形量、例えば、
シリンダ位置に変換される。
【００２４】制御装置２２はジョイスティック２８、３
０および速度センサー１１２から入力を受け取り、適当
な弁位置コマンド、すなわちコマンド信号を弁アセンブ
リ１２０、１２２に与えることによって、アクチュエー
タ４４、４５の運動を応答可能なように制御する。
０および速度センサー１１２から入力を受け取り、適当
な弁位置コマンド、すなわちコマンド信号を弁アセンブ
リ１２０、１２２に与えることによって、アクチュエー
タ４４、４５の運動を応答可能なように制御する。
【００２５】アクチュエータ４４、４５の第１の運動
が、アクチュエータ４４、４５の作動力が拮抗する力よ
り大きい場合に生じる、と記載することができる。第１
の運動不感帯は、第１および／または第２の制御レバー
機構２８、３０の中立位置からアクチュエータ４４、４
５の第１の運動、すなわち最初の運動が生じる位置への
運動に関連する不感帯、すなわちアクチュエータ４４、
４５が応答し始める前に必要とされる制御レバー機構２
８、３０の行程量として説明されることができる。
が、アクチュエータ４４、４５の作動力が拮抗する力よ
り大きい場合に生じる、と記載することができる。第１
の運動不感帯は、第１および／または第２の制御レバー
機構２８、３０の中立位置からアクチュエータ４４、４
５の第１の運動、すなわち最初の運動が生じる位置への
運動に関連する不感帯、すなわちアクチュエータ４４、
４５が応答し始める前に必要とされる制御レバー機構２
８、３０の行程量として説明されることができる。
【００２６】例えば、第１の制御レバー機構２８、例え
ば、ジョイスティックが中立から２度、すなわち２度偏
向の位置に位置決めされる場合に、アクチュエータ４４
の第１の運動が生じる場合は、第１の運動不感帯は２度
であるとみなされることができる。しかし、エンジン速
度が、例えば２１００ｒｐｍから１０００ｒｐｍへ、下
げられる場合は、それは最初のアクチュエータ運動が生
じる前に５度偏向することができる。ジョイスティック
位置変動、すなわち増大した不感帯はある程度、流体流
量がエンジン速度の低下によって下げられるときに、ポ
ンプからアクチュエータへのより大きな弁変位がアクチ
ュエータへのより多くの流体流量、したがって流体圧力
を可能にするために必要とされるという一般的特性に起
因する。より大きな弁変位は低下されたエンジン速度の
影響を相殺するために必要とされる。したがって、第１
の制御レバー機構２８は適当な弁コマンドおよび関連す
る流体流量を実現するためにさらに動かされる。第１の
運動不感帯は、この例において、２から５度に増大し
た。
ば、ジョイスティックが中立から２度、すなわち２度偏
向の位置に位置決めされる場合に、アクチュエータ４４
の第１の運動が生じる場合は、第１の運動不感帯は２度
であるとみなされることができる。しかし、エンジン速
度が、例えば２１００ｒｐｍから１０００ｒｐｍへ、下
げられる場合は、それは最初のアクチュエータ運動が生
じる前に５度偏向することができる。ジョイスティック
位置変動、すなわち増大した不感帯はある程度、流体流
量がエンジン速度の低下によって下げられるときに、ポ
ンプからアクチュエータへのより大きな弁変位がアクチ
ュエータへのより多くの流体流量、したがって流体圧力
を可能にするために必要とされるという一般的特性に起
因する。より大きな弁変位は低下されたエンジン速度の
影響を相殺するために必要とされる。したがって、第１
の制御レバー機構２８は適当な弁コマンドおよび関連す
る流体流量を実現するためにさらに動かされる。第１の
運動不感帯は、この例において、２から５度に増大し
た。
【００２７】同様に、２度偏向がＣフレームにおけるブ
レード器具の運動を開始させるのに十分であることがで
きる。しかし、いったんブレードが低い位置から高い位
置へ上げられ、停止すると、それは、最初のアクチュエ
ータ運動が生じる前に、第１の制御レバー機構２８の５
度偏向を呈することができる。そして、ジョイスティッ
ク位置変動、すなわち増大した不感帯はある程度、作業
器具のより高い高さによって生成された拮抗する力が増
大されるときに、ポンプからアクチュエータへのより大
きな弁変位がアクチュエータへのより多くの流体流量、
したがって流体圧力を可能にするために必要とされると
いう一般的特性に起因する。より高い弁位置は、増大し
た器具圧の影響を相殺するために必要とされる。したが
って、制御レバー機構２８、３０は適当な弁コマンドお
よび関連する流体流量を実現するためにさらに動かされ
る。第１の運動不感帯は、この例において、２から５度
に増大した。
レード器具の運動を開始させるのに十分であることがで
きる。しかし、いったんブレードが低い位置から高い位
置へ上げられ、停止すると、それは、最初のアクチュエ
ータ運動が生じる前に、第１の制御レバー機構２８の５
度偏向を呈することができる。そして、ジョイスティッ
ク位置変動、すなわち増大した不感帯はある程度、作業
器具のより高い高さによって生成された拮抗する力が増
大されるときに、ポンプからアクチュエータへのより大
きな弁変位がアクチュエータへのより多くの流体流量、
したがって流体圧力を可能にするために必要とされると
いう一般的特性に起因する。より高い弁位置は、増大し
た器具圧の影響を相殺するために必要とされる。したが
って、制御レバー機構２８、３０は適当な弁コマンドお
よび関連する流体流量を実現するためにさらに動かされ
る。第１の運動不感帯は、この例において、２から５度
に増大した。
【００２８】図２は流体システムを制御するオペレーシ
ョン２００用の一実施形態を示し、これはステップ２０
２で始まり、そしてステップ２０４へ続く。ステップ２
０４において、第１の運動不感帯が設定されるか、また
は較正される。本発明の例示的実施形態において、シス
テム１０２の第１の運動不感帯は経験的に決定されるこ
とができる。例えば、エンジン速度は高アイドリング
（例えば、２１００ｒｐｍ）に設定されることがあり、
ポンプ変位は最大変位に維持されることがあり、そして
連結は所定の位置に維持されることができる。したがっ
て、エンジン速度、ポンプ変位、および流体流量のよう
な、連結位置および油圧回路１０４の状態が一定値に維
持されることができる。そしてアクチュエータ４４、４
５が動くように命令される。一実施形態において、制御
レバー機構２８、３０、例えば、ジョイスティックが中
立位置から、例えば、アクチュエータ４４、４５の延長
を命令する第１の位置へ動かされることができる。この
コマンドは制御装置２２に送られることがあり、制御装
置２２は対応する弁コマンドを決定し、弁アセンブリ１
２０、１２２へ送ることがあり、これによって弁１２
４、１２６が適当な位置へ動くことが可能となる。最初
のジョイスティックの位置と、第１のアクチュエータ運
動が生じるジョイスティックの位置との間の範囲、例え
ば３度が、較正または設定された第１の運動不感帯と呼
ばれることができる。制御はステップ２０６へ続く。
ョン２００用の一実施形態を示し、これはステップ２０
２で始まり、そしてステップ２０４へ続く。ステップ２
０４において、第１の運動不感帯が設定されるか、また
は較正される。本発明の例示的実施形態において、シス
テム１０２の第１の運動不感帯は経験的に決定されるこ
とができる。例えば、エンジン速度は高アイドリング
（例えば、２１００ｒｐｍ）に設定されることがあり、
ポンプ変位は最大変位に維持されることがあり、そして
連結は所定の位置に維持されることができる。したがっ
て、エンジン速度、ポンプ変位、および流体流量のよう
な、連結位置および油圧回路１０４の状態が一定値に維
持されることができる。そしてアクチュエータ４４、４
５が動くように命令される。一実施形態において、制御
レバー機構２８、３０、例えば、ジョイスティックが中
立位置から、例えば、アクチュエータ４４、４５の延長
を命令する第１の位置へ動かされることができる。この
コマンドは制御装置２２に送られることがあり、制御装
置２２は対応する弁コマンドを決定し、弁アセンブリ１
２０、１２２へ送ることがあり、これによって弁１２
４、１２６が適当な位置へ動くことが可能となる。最初
のジョイスティックの位置と、第１のアクチュエータ運
動が生じるジョイスティックの位置との間の範囲、例え
ば３度が、較正または設定された第１の運動不感帯と呼
ばれることができる。制御はステップ２０６へ続く。
【００２９】一例として、図３は、ジョイスティック入
力、および弁アセンブリ１２０、１２２に送られた弁コ
マンドの関数として、較正または設定された第１の運動
不感帯３０８を生じるコマンド曲線３０２を示す。コマ
ンド曲線３０２は第１の運動不感帯をステップ２０４に
おいて設定するために利用され、いったん最初に設定さ
れると、プロセスを通じてさらに使用される。結果とし
て生じるコマンド曲線３０２は較正コマンド曲線と呼ば
れることができる。一実施形態において、較正コマンド
曲線３０２は、所望の第１の運動不感帯、例えば３度を
決定することによって設定されることができる。そし
て、経験的解析によって、弁コマンドは、例えば、較正
点３１０を設定することによって較正されて、弁１２
４、１２６が、３度のジョイスティック偏向における適
当な位置が所定のエンジン速度、ポンプ変位、および連
結位置においてシリンダー４４、４５の第１の運動を起
こすことを成し遂げるように、適当な電流（すなわち、
弁コマンド）を弁アセンブリ１２０、１２２へ送ること
ができる。例示的実施形態において、アクチュエータの
第１の運動は、適当な作業器具またはアクチュエータ４
４、４５の位置の動きを見ることによって、視覚的に検
出されることができる。代わりに、アクチュエータ４
４、４５の位置を感知するように適合された位置センサ
ー５０が、アクチュエータ４４、４５の運動および位置
を検出するために使用されることができる。
力、および弁アセンブリ１２０、１２２に送られた弁コ
マンドの関数として、較正または設定された第１の運動
不感帯３０８を生じるコマンド曲線３０２を示す。コマ
ンド曲線３０２は第１の運動不感帯をステップ２０４に
おいて設定するために利用され、いったん最初に設定さ
れると、プロセスを通じてさらに使用される。結果とし
て生じるコマンド曲線３０２は較正コマンド曲線と呼ば
れることができる。一実施形態において、較正コマンド
曲線３０２は、所望の第１の運動不感帯、例えば３度を
決定することによって設定されることができる。そし
て、経験的解析によって、弁コマンドは、例えば、較正
点３１０を設定することによって較正されて、弁１２
４、１２６が、３度のジョイスティック偏向における適
当な位置が所定のエンジン速度、ポンプ変位、および連
結位置においてシリンダー４４、４５の第１の運動を起
こすことを成し遂げるように、適当な電流（すなわち、
弁コマンド）を弁アセンブリ１２０、１２２へ送ること
ができる。例示的実施形態において、アクチュエータの
第１の運動は、適当な作業器具またはアクチュエータ４
４、４５の位置の動きを見ることによって、視覚的に検
出されることができる。代わりに、アクチュエータ４
４、４５の位置を感知するように適合された位置センサ
ー５０が、アクチュエータ４４、４５の運動および位置
を検出するために使用されることができる。
【００３０】較正曲線３０２、ならびに関連するジョイ
スティック位置および弁コマンドが、記憶装置内の表に
格納され、較正コマンド表と呼ばれることができる。代
わりに、取外し可能または磁気媒体における記憶のよう
な、他の既知の形の記憶装置が使用されることができ
る。ジョイスティック入力が較正表と比較されて、適当
な弁コマンドを決定することができる。連結位置および
油圧回路１０４の状態が、較正表が決定された場合と同
じである場合に、第１の運動不感帯は同じである必要が
ある。
スティック位置および弁コマンドが、記憶装置内の表に
格納され、較正コマンド表と呼ばれることができる。代
わりに、取外し可能または磁気媒体における記憶のよう
な、他の既知の形の記憶装置が使用されることができ
る。ジョイスティック入力が較正表と比較されて、適当
な弁コマンドを決定することができる。連結位置および
油圧回路１０４の状態が、較正表が決定された場合と同
じである場合に、第１の運動不感帯は同じである必要が
ある。
【００３１】図２のオペレーション２００に戻って、ス
テップ２０６において、本機械の動作中、操作者入力が
制御装置２２によって受け取られる。入力コマンドは、
操作者の操作に応答して、制御レバー機構２８、３０、
例えば、ジョイスティックから受け取られる。
テップ２０６において、本機械の動作中、操作者入力が
制御装置２２によって受け取られる。入力コマンドは、
操作者の操作に応答して、制御レバー機構２８、３０、
例えば、ジョイスティックから受け取られる。
【００３２】そして、図２のステップ２０８において、
流体システム１０２内に配置された油圧回路１０４の状
態が決定される。本発明の例示的実施形態において、油
圧回路状態がエンジン速度と、ポンプ変位とを含むこと
ができる。当業者は、他の油圧回路状態もまた利用され
得ることを理解するであろう。代替の実施形態におい
て、状態は流体流量および／または本機械が実行する作
業機能を含むことができる。作業機能の例として、上
昇、下降、積載、荷降ろし、傾ける、倒す、および引き
上げる機能が挙げられ、以下にさらに論じられる。一例
示的実施形態において、油圧回路１０４の状態は絶えず
監視され、操作者入力が受け取られる場合に利用でき
る。別の例示的実施形態において、油圧回路１０４の状
態は周期的に利用できるか、または操作者入力が受け取
られる時にのみ監視できる。制御はステップ２１０へ続
く。
流体システム１０２内に配置された油圧回路１０４の状
態が決定される。本発明の例示的実施形態において、油
圧回路状態がエンジン速度と、ポンプ変位とを含むこと
ができる。当業者は、他の油圧回路状態もまた利用され
得ることを理解するであろう。代替の実施形態におい
て、状態は流体流量および／または本機械が実行する作
業機能を含むことができる。作業機能の例として、上
昇、下降、積載、荷降ろし、傾ける、倒す、および引き
上げる機能が挙げられ、以下にさらに論じられる。一例
示的実施形態において、油圧回路１０４の状態は絶えず
監視され、操作者入力が受け取られる場合に利用でき
る。別の例示的実施形態において、油圧回路１０４の状
態は周期的に利用できるか、または操作者入力が受け取
られる時にのみ監視できる。制御はステップ２１０へ続
く。
【００３３】ステップ２１０において、アクチュエータ
４４、４５に関連する連結５４、５６の位置が決定され
ることができる。この決定は、対応する連結位置センサ
ー１１４、１１６からの入力にもとづいて行なわれるこ
とができる。そして、制御はステップ２１２へ続く。
４４、４５に関連する連結５４、５６の位置が決定され
ることができる。この決定は、対応する連結位置センサ
ー１１４、１１６からの入力にもとづいて行なわれるこ
とができる。そして、制御はステップ２１２へ続く。
【００３４】図２のステップ２１２において、弁コマン
ドが連結位置、油圧回路状態、および操作者入力に応答
して決定される。コマンドは、結果として生じる第１の
運動不感帯が設定された第１の運動不感帯と一致するよ
うに決定される。すなわち、例えば、たとえ連結位置、
エンジン速度、および／またはポンプ変位が変化したと
しても、第１の運動不感帯は設定された第１の運動不感
帯と同じか、またはその閾値内である。制御はステップ
２１４へ続く。
ドが連結位置、油圧回路状態、および操作者入力に応答
して決定される。コマンドは、結果として生じる第１の
運動不感帯が設定された第１の運動不感帯と一致するよ
うに決定される。すなわち、例えば、たとえ連結位置、
エンジン速度、および／またはポンプ変位が変化したと
しても、第１の運動不感帯は設定された第１の運動不感
帯と同じか、またはその閾値内である。制御はステップ
２１４へ続く。
【００３５】本発明の例示的実施形態において、適当な
弁コマンドは操作者入力および弁変換関数によって決定
されることができる。弁変換関数は、連結位置ならびに
油圧回路状態、例えば、エンジン速度およびポンプ変位
の関数であることができる。各曲線が結果として合致す
る第１の運動不感帯３０８になるように、較正コマンド
曲線３０２のようなコマンド曲線が、ポンプエンジン速
度、連結位置、およびポンプ変位のある範囲に対して経
験的に決定されることができる。弁変換関数を設定す
る、調整されたコマンド曲線が、高アイドリング、中ア
イドリング、および低アイドリングエンジン速度、最大
および最小ポンプ変位、ならびに所定の完全に引っ込ん
だ位置から所定の完全に延びた位置に、最小リフト位置
から最大リフト位置に、および完全に降ろされる位置か
ら完全に載せる位置にわたる種々の連結位置に対して開
発される。例えば、最大ポンプ変位、低アイドリングエ
ンジン速度、および連結の所定位置において、調整され
たコマンド曲線４０２が、図４に示されたように、結果
として不変の不感帯３０８を生じることができる。そし
て調整されたコマンド曲線４０２は、較正コマンド曲線
３０２と比較されることができる。そして、各曲線の第
１の運動不感帯が設定された第１の運動不感帯３０８に
一致するように、弁コマンドオフセットが、較正コマン
ド曲線３０２と調整されたコマンド曲線との間の差に基
づいて、各調整されたコマンド曲線に対して決定される
ことができる。
弁コマンドは操作者入力および弁変換関数によって決定
されることができる。弁変換関数は、連結位置ならびに
油圧回路状態、例えば、エンジン速度およびポンプ変位
の関数であることができる。各曲線が結果として合致す
る第１の運動不感帯３０８になるように、較正コマンド
曲線３０２のようなコマンド曲線が、ポンプエンジン速
度、連結位置、およびポンプ変位のある範囲に対して経
験的に決定されることができる。弁変換関数を設定す
る、調整されたコマンド曲線が、高アイドリング、中ア
イドリング、および低アイドリングエンジン速度、最大
および最小ポンプ変位、ならびに所定の完全に引っ込ん
だ位置から所定の完全に延びた位置に、最小リフト位置
から最大リフト位置に、および完全に降ろされる位置か
ら完全に載せる位置にわたる種々の連結位置に対して開
発される。例えば、最大ポンプ変位、低アイドリングエ
ンジン速度、および連結の所定位置において、調整され
たコマンド曲線４０２が、図４に示されたように、結果
として不変の不感帯３０８を生じることができる。そし
て調整されたコマンド曲線４０２は、較正コマンド曲線
３０２と比較されることができる。そして、各曲線の第
１の運動不感帯が設定された第１の運動不感帯３０８に
一致するように、弁コマンドオフセットが、較正コマン
ド曲線３０２と調整されたコマンド曲線との間の差に基
づいて、各調整されたコマンド曲線に対して決定される
ことができる。
【００３６】弁コマンドオフセット表が設定され、エン
ジン速度、連結位置、およびポンプ変位を変化させた範
囲に対して、ならびに不感帯に影響を及ぼす油圧回路の
他の変数に対して格納されることができる。システム１
０２の動作中、適当に調整されたコマンド曲線を決定す
るために、較正コマンド曲線３０２（これは高アイドリ
ング、最大ポンプ変位、および連結の所定位置において
開発された）がアクセスされて、較正コマンドを決定す
る。そして、較正コマンドオフセットが、連結位置、お
よび油圧回路状態、例えば、決定された実際のエンジン
速度およびポンプ変位に基づき弁変換関数を利用するこ
とによって、かつ較正オフセット表からの適当なオフセ
ットにアクセスすることによって決定される。そして、
較正オフセットは較正コマンドに追加されて、結果とし
て、弁アセンブリ１２０、１２２に送られる場合に適当
な弁位置を生じる弁コマンドを生じる。そして、決定さ
れた弁コマンドにより、設定された第１の運動不感帯を
もたらす。
ジン速度、連結位置、およびポンプ変位を変化させた範
囲に対して、ならびに不感帯に影響を及ぼす油圧回路の
他の変数に対して格納されることができる。システム１
０２の動作中、適当に調整されたコマンド曲線を決定す
るために、較正コマンド曲線３０２（これは高アイドリ
ング、最大ポンプ変位、および連結の所定位置において
開発された）がアクセスされて、較正コマンドを決定す
る。そして、較正コマンドオフセットが、連結位置、お
よび油圧回路状態、例えば、決定された実際のエンジン
速度およびポンプ変位に基づき弁変換関数を利用するこ
とによって、かつ較正オフセット表からの適当なオフセ
ットにアクセスすることによって決定される。そして、
較正オフセットは較正コマンドに追加されて、結果とし
て、弁アセンブリ１２０、１２２に送られる場合に適当
な弁位置を生じる弁コマンドを生じる。そして、決定さ
れた弁コマンドにより、設定された第１の運動不感帯を
もたらす。
【００３７】ステップ２１４において、いったん弁コマ
ンドは決定されると、制御装置２２はコマンドを弁アセ
ンブリ１２０、１２２に送られ、これにより弁１２４、
１２６が適当な位置へ動き、それによって油圧回路１０
４の動作を制御することができる。そして制御は、制御
がステップ２０２に戻されるステップ２１６へ続く。
ンドは決定されると、制御装置２２はコマンドを弁アセ
ンブリ１２０、１２２に送られ、これにより弁１２４、
１２６が適当な位置へ動き、それによって油圧回路１０
４の動作を制御することができる。そして制御は、制御
がステップ２０２に戻されるステップ２１６へ続く。
【００３８】例として、図５Ａは、最大ポンプ変位およ
び連結の所定位置に対して、エンジン速度の関数として
の弁コマンドオフセット曲線を示す。この弁コマンドオ
フセット曲線は、上述のように、弁コマンドを決定する
ために較正コマンド曲線に追加される較正オフセットを
決定するために使用されることができる。図５Ａの曲線
から分かるように、高アイドリングエンジン速度におい
て、較正コマンド曲線は、エンジン速度が高アイドリン
グ、かつ連結が所定位置の状態での最大ポンプ変位で生
成されたので、弁コマンドを生成するために較正コマン
ド曲線にオフセットが全く追加される必要がない。エン
ジン速度が低下するにしたがって、オフセットは図５Ａ
のグラフに示されたように増大する。
び連結の所定位置に対して、エンジン速度の関数として
の弁コマンドオフセット曲線を示す。この弁コマンドオ
フセット曲線は、上述のように、弁コマンドを決定する
ために較正コマンド曲線に追加される較正オフセットを
決定するために使用されることができる。図５Ａの曲線
から分かるように、高アイドリングエンジン速度におい
て、較正コマンド曲線は、エンジン速度が高アイドリン
グ、かつ連結が所定位置の状態での最大ポンプ変位で生
成されたので、弁コマンドを生成するために較正コマン
ド曲線にオフセットが全く追加される必要がない。エン
ジン速度が低下するにしたがって、オフセットは図５Ａ
のグラフに示されたように増大する。
【００３９】図５Ｂは、最小ポンプ変位および連結の所
定位置に対して、エンジン速度の関数としての弁コマン
ドオフセット曲線の一例を示す。この弁コマンドオフセ
ット曲線は、上述のように、弁コマンドを決定するため
に較正コマンド曲線に追加される較正オフセットを決定
するために使用されることができる。図５Ｂの曲線から
分かるように、高アイドリングエンジン速度において、
較正コマンド曲線は、エンジン速度が高アイドリング、
かつ連結が所定位置の状態での最大ポンプ変位（最小ポ
ンプ変位ではない）で生成されたので、小さいオフセッ
トが弁コマンドを生成するために較正コマンド曲線に追
加される必要があることがある。エンジン速度が低下す
るにしたがって、オフセットは図５Ｂのグラフに示され
たように増大することができる。
定位置に対して、エンジン速度の関数としての弁コマン
ドオフセット曲線の一例を示す。この弁コマンドオフセ
ット曲線は、上述のように、弁コマンドを決定するため
に較正コマンド曲線に追加される較正オフセットを決定
するために使用されることができる。図５Ｂの曲線から
分かるように、高アイドリングエンジン速度において、
較正コマンド曲線は、エンジン速度が高アイドリング、
かつ連結が所定位置の状態での最大ポンプ変位（最小ポ
ンプ変位ではない）で生成されたので、小さいオフセッ
トが弁コマンドを生成するために較正コマンド曲線に追
加される必要があることがある。エンジン速度が低下す
るにしたがって、オフセットは図５Ｂのグラフに示され
たように増大することができる。
【００４０】図５Ａおよび図５Ｂは単一の変数（すなわ
ち、ポンプ変位）だけのための較正オフセットマップを
示すのに対して、較正オフセットマップは、ｎ次元較正
オフセットマップを生じる変数がいくらであっても生成
されることができる。例えば、較正オフセットマップ
は、連結位置対エンジン速度および／または連結位置対
ポンプ変位に対して生成されることができる。
ち、ポンプ変位）だけのための較正オフセットマップを
示すのに対して、較正オフセットマップは、ｎ次元較正
オフセットマップを生じる変数がいくらであっても生成
されることができる。例えば、較正オフセットマップ
は、連結位置対エンジン速度および／または連結位置対
ポンプ変位に対して生成されることができる。
【００４１】本発明の例示的実施形態において、３次元
較正オフセットマップが、図６に示されたように、連結
の所定位置でエンジン速度およびポンプ変位を変化させ
て開発されることができる。較正オフセットマップ６０
２は、エンジン速度およびポンプ変位を変化させたオフ
セットマップの一例である。点６０４において、エンジ
ン速度は高アイドリングであり、ポンプ変位は最大であ
る。したがって、これらは較正コマンド曲線が生成され
た状態であるので、生成されたオフセットはゼロであ
る。エンジン速度が、例えば、点６０６まで低下するに
つれて、オフセットは増大することができる。ポンプ変
位が、例えば、点６０６まで低下するにつれて、オフセ
ットは増大する。これらの両方が点６１０まで低下する
につれて、オフセットは最大位置まで増大する。
較正オフセットマップが、図６に示されたように、連結
の所定位置でエンジン速度およびポンプ変位を変化させ
て開発されることができる。較正オフセットマップ６０
２は、エンジン速度およびポンプ変位を変化させたオフ
セットマップの一例である。点６０４において、エンジ
ン速度は高アイドリングであり、ポンプ変位は最大であ
る。したがって、これらは較正コマンド曲線が生成され
た状態であるので、生成されたオフセットはゼロであ
る。エンジン速度が、例えば、点６０６まで低下するに
つれて、オフセットは増大することができる。ポンプ変
位が、例えば、点６０６まで低下するにつれて、オフセ
ットは増大する。これらの両方が点６１０まで低下する
につれて、オフセットは最大位置まで増大する。
【００４２】当然のことながら、複数の較正オフセット
マップ６０２は、複数の連結位置の各々でエンジン速度
およびポンプ変位を変化させて開発されることができ
る。オフセットマップ６０２は動作中に感知された連結
位置に基づいて選択されることがあり、オフセット点は
感知されたエンジン速度およびポンプ変位に基づいて決
定されることができる。代わりに、感知された連結位置
が特定のオフセットマップ６０２と正確に一致しない場
合に、制御装置２２は、感知された連結位置に最も近い
２つのオフセットマップの間で推定することによって、
オフセットを決定することができる。
マップ６０２は、複数の連結位置の各々でエンジン速度
およびポンプ変位を変化させて開発されることができ
る。オフセットマップ６０２は動作中に感知された連結
位置に基づいて選択されることがあり、オフセット点は
感知されたエンジン速度およびポンプ変位に基づいて決
定されることができる。代わりに、感知された連結位置
が特定のオフセットマップ６０２と正確に一致しない場
合に、制御装置２２は、感知された連結位置に最も近い
２つのオフセットマップの間で推定することによって、
オフセットを決定することができる。
【００４３】本発明の例示的実施形態において、較正コ
マンド曲線が、各曲線が結果として設定された第１の運
動不感帯を生じるように、各エンジン速度、ポンプ変
位、および連結位置に対して経験的に設定されることが
できる。本機械の動作中、適当な曲線がエンジン速度、
ポンプ変位、および連結位置に基づいて選択されること
ができる。そして、適当な弁コマンドが操作者入力に応
答して適当な較正曲線から選択される。
マンド曲線が、各曲線が結果として設定された第１の運
動不感帯を生じるように、各エンジン速度、ポンプ変
位、および連結位置に対して経験的に設定されることが
できる。本機械の動作中、適当な曲線がエンジン速度、
ポンプ変位、および連結位置に基づいて選択されること
ができる。そして、適当な弁コマンドが操作者入力に応
答して適当な較正曲線から選択される。
【００４４】さらにもう１つの実施形態において、弁コ
マンドは較正コマンド曲線３０２および操作者入力に応
答して動的に決定されることができる。すなわち、連結
位置、エンジン速度、またはポンプ変位変動に対して所
定のコマンド曲線を用いる代わりに、弁コマンドは、較
正された第１の運動不感帯を有するコマンド曲線を生じ
るために設定された式を用いて動的に決定される。例え
ば、弁コマンド乗算器が決定されることができる。弁コ
マンド乗算器は、ジョイスティック入力が連結位置に基
づいて変更されることができるように動作することがで
きる。連結位置に関連する乗算器が、不感帯は不変のジ
ョイスティック位置で起きることを確実にする。
マンドは較正コマンド曲線３０２および操作者入力に応
答して動的に決定されることができる。すなわち、連結
位置、エンジン速度、またはポンプ変位変動に対して所
定のコマンド曲線を用いる代わりに、弁コマンドは、較
正された第１の運動不感帯を有するコマンド曲線を生じ
るために設定された式を用いて動的に決定される。例え
ば、弁コマンド乗算器が決定されることができる。弁コ
マンド乗算器は、ジョイスティック入力が連結位置に基
づいて変更されることができるように動作することがで
きる。連結位置に関連する乗算器が、不感帯は不変のジ
ョイスティック位置で起きることを確実にする。
【００４５】本発明の別の実施形態において、コマンド
曲線および関連するオフセットは、流量および連結位置
の変動に基づいて設定されることができる。すなわち、
特定のエンジン速度、ポンプ変位、および連結位置に対
してコマンド曲線を有する代わりに、曲線は流量および
／または流体圧力ならびに連結位置に直接基づくことが
できる。この流速はエンジン速度およびポンプ変位に基
づいて計算されることができるか、または流量センサー
が流量を直接測定するために使用されることができる。
したがって、本機械の動作中、流量および連結位置は決
定され、適当なコマンド曲線またはオフセット表が決定
された流量および連結位置に基づいて選択されて、適当
な弁コマンドを決定する。
曲線および関連するオフセットは、流量および連結位置
の変動に基づいて設定されることができる。すなわち、
特定のエンジン速度、ポンプ変位、および連結位置に対
してコマンド曲線を有する代わりに、曲線は流量および
／または流体圧力ならびに連結位置に直接基づくことが
できる。この流速はエンジン速度およびポンプ変位に基
づいて計算されることができるか、または流量センサー
が流量を直接測定するために使用されることができる。
したがって、本機械の動作中、流量および連結位置は決
定され、適当なコマンド曲線またはオフセット表が決定
された流量および連結位置に基づいて選択されて、適当
な弁コマンドを決定する。
【００４６】本発明の別の実施形態において、較正オフ
セットが特定の作業機能、ならびに変化するエンジン速
度、ポンプ変位、および連結位置に対して決定されるこ
とができる。例えば、ホイールローダーのような土工機
械用の作業機能が、バケット上昇機能と、バケット下降
機能と、積載機能と、荷降ろし機能とを含むことができ
る。各作業機能は様々な回路状態で動作することがあ
り、様々なジョイスティック入力を必要とする。例え
ば、上昇バケットコマンドがジョイスティックの後方位
置を必要とすることがあり、制御レバー機構２８、３
０、例えば、ジョイスティックの前方位置を必要とする
ことができる下部ブレードコマンドとは対照的である。
したがって、操作者入力が受け取られる場合に、油圧回
路１０４の一状態である、エンジン速度、ポンプ変位、
連結位置、および現行の作業機能が決定されることがで
きる。そして弁コマンドは、上述のように適当な較正コ
マンド曲線および較正オフセットに応答して決定される
ことができる。作業機能を明らかにすることにより、作
業器具および関連するアクチュエータが受ける予想負荷
を明らかにすることができる。したがって、一実施形態
において、作業機能を明らかにすることによって、結果
として生じる第１の運動不感帯の精度を向上させること
ができる。
セットが特定の作業機能、ならびに変化するエンジン速
度、ポンプ変位、および連結位置に対して決定されるこ
とができる。例えば、ホイールローダーのような土工機
械用の作業機能が、バケット上昇機能と、バケット下降
機能と、積載機能と、荷降ろし機能とを含むことができ
る。各作業機能は様々な回路状態で動作することがあ
り、様々なジョイスティック入力を必要とする。例え
ば、上昇バケットコマンドがジョイスティックの後方位
置を必要とすることがあり、制御レバー機構２８、３
０、例えば、ジョイスティックの前方位置を必要とする
ことができる下部ブレードコマンドとは対照的である。
したがって、操作者入力が受け取られる場合に、油圧回
路１０４の一状態である、エンジン速度、ポンプ変位、
連結位置、および現行の作業機能が決定されることがで
きる。そして弁コマンドは、上述のように適当な較正コ
マンド曲線および較正オフセットに応答して決定される
ことができる。作業機能を明らかにすることにより、作
業器具および関連するアクチュエータが受ける予想負荷
を明らかにすることができる。したがって、一実施形態
において、作業機能を明らかにすることによって、結果
として生じる第１の運動不感帯の精度を向上させること
ができる。
【００４７】別の代替実施形態において、密閉中心弁が
弁アセンブリ１２０に使用されることができる。開放中
心弁を用いる実施形態のために上述された曲線および表
に類似した較正コマンド曲線およびオフセット表が設定
され、同じように使用されて、不変の第１の運動不感帯
を操作者に与えることができる。
弁アセンブリ１２０に使用されることができる。開放中
心弁を用いる実施形態のために上述された曲線および表
に類似した較正コマンド曲線およびオフセット表が設定
され、同じように使用されて、不変の第１の運動不感帯
を操作者に与えることができる。
【００４８】（産業上の利用可能性）動作時、操作者
が、適当なジョイスティック２８を制御することによっ
て、作業器具が動くように命令する場合に、コマンドが
制御装置２２によって受け取られる。制御装置２２は、
操作者入力、およびアクチュエータ４４、４５に関連す
る連結５４、５６の位置に応答して、適当な弁コマンド
を決定することができる。弁コマンドは、例えば、エン
ジン速度、ポンプ変位、および／または本機械の現行の
作業機能のような、油圧回路１０４の状態を決定するこ
とによって決定されることができる。操作者入力、連結
位置、および現行の回路状態は較正コマンド曲線と共に
使用されて、較正弁コマンドを決定することができる。
一例示的実施形態において、弁オフセット表もまたアク
セスされて、現行のジョイスティック入力および回路状
態に応答して較正オフセットを決定することができる。
そして較正オフセットは較正弁コマンドに追加されるこ
とがあり、結果として生じる弁コマンドが弁アセンブリ
１２０、１２２に送られる。送られた弁コマンドは、設
定された第１の運動不感帯と合致する第１の運動不感帯
を結果として生じる。不変の第１の運動不感帯が、より
効果的な機械動作を生じ、かつ操作ミスを減らすことが
できる、操作者用の不変の器具制御インタフェースを与
えることができる。開示された本装置は多くの作業機械
に対して広い用途を有する。
が、適当なジョイスティック２８を制御することによっ
て、作業器具が動くように命令する場合に、コマンドが
制御装置２２によって受け取られる。制御装置２２は、
操作者入力、およびアクチュエータ４４、４５に関連す
る連結５４、５６の位置に応答して、適当な弁コマンド
を決定することができる。弁コマンドは、例えば、エン
ジン速度、ポンプ変位、および／または本機械の現行の
作業機能のような、油圧回路１０４の状態を決定するこ
とによって決定されることができる。操作者入力、連結
位置、および現行の回路状態は較正コマンド曲線と共に
使用されて、較正弁コマンドを決定することができる。
一例示的実施形態において、弁オフセット表もまたアク
セスされて、現行のジョイスティック入力および回路状
態に応答して較正オフセットを決定することができる。
そして較正オフセットは較正弁コマンドに追加されるこ
とがあり、結果として生じる弁コマンドが弁アセンブリ
１２０、１２２に送られる。送られた弁コマンドは、設
定された第１の運動不感帯と合致する第１の運動不感帯
を結果として生じる。不変の第１の運動不感帯が、より
効果的な機械動作を生じ、かつ操作ミスを減らすことが
できる、操作者用の不変の器具制御インタフェースを与
えることができる。開示された本装置は多くの作業機械
に対して広い用途を有する。
【００４９】明白な特徴の種々の変更および修正がなさ
れることは、当業者にとって容易に明らかだろう。本発
明の他の実施形態が、本明細書の考察およびここに開示
された本発明の実施によって当業者にとって明らかだろ
う。本明細書および実施例は単なる例として考えられる
ことが意図されている。
れることは、当業者にとって容易に明らかだろう。本発
明の他の実施形態が、本明細書の考察およびここに開示
された本発明の実施によって当業者にとって明らかだろ
う。本明細書および実施例は単なる例として考えられる
ことが意図されている。
【図１】流体システムの例示的実施形態を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の例示的実施形態における流体システム
を制御する一方法の流れ図である。
を制御する一方法の流れ図である。
【図３】本発明の例示的実施形態におけるジョイスティ
ック入力および弁コマンドの関数としてのコマンド曲線
のグラフである。
ック入力および弁コマンドの関数としてのコマンド曲線
のグラフである。
【図４】本発明の例示的実施形態における様々なエンジ
ン速度に対するジョイスティック入力および弁コマンド
の関数としてのコマンド曲線のグラフである。
ン速度に対するジョイスティック入力および弁コマンド
の関数としてのコマンド曲線のグラフである。
【図５Ａ】本発明の例示的実施形態におけるポンプ変位
およびエンジン速度の関数としての弁コマンドオフセッ
トのグラフである。
およびエンジン速度の関数としての弁コマンドオフセッ
トのグラフである。
【図５Ｂ】本発明の例示的実施形態におけるポンプ変位
およびエンジン速度の関数としての弁コマンドオフセッ
トのグラフである。
およびエンジン速度の関数としての弁コマンドオフセッ
トのグラフである。
【図６】本発明の例示的実施形態におけるポンプ変位お
よびエンジン速度の関数としての弁コマンドオフセット
のグラフである。
よびエンジン速度の関数としての弁コマンドオフセット
のグラフである。
１２ タンク
１６ 第１のアクチュエータ回路
１８ 第２のアクチュエータ回路
１９ 流体管路
２０ 入力制御装置
２２ 電気的制御装置
２８ 第１の制御レバー機構
３０ 第２の制御レバー機構
３２ 加圧流体源
４４ アクチュエータ
４５ アクチュエータ
４６ 第１の流体ポート
４８ 第２の流体ポート
４９ 作業器具
５０ 位置センサー
５２ 位置センサー
５４ 連結
５６ 連結
１０２ 流体システム
１０４ 油圧回路
１０６ ポンプエンジン
１１２ エンジン速度センサー
１１３ 流量センサー
１１４ 連結位置センサー
１１６ 連結位置センサー
１２０ 弁アセンブリ
１２２ 弁アセンブリ
１２４ 開放中心弁
１２６ 開放中心弁
２００ オペレーション
３０２ コマンド曲線
３０８ 第１の運動不感帯
３１０ 較正点
４０２ コマンド曲線
６０２ 較正オフセットマップ
６０４ 点
６０６ 点
６１０ 点
フロントページの続き
(72)発明者 トーマス ジー．スキナー
アメリカ合衆国 60504 イリノイ州 オ
ーロラ グレシャム レーン イースト
3235
Ｆターム(参考） 3H089 AA21 BB17 CC01 CC12 DA02
DA13 DB12 DB47 DB49 EE31
EE36 GG02
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンによって駆動されて流体をアク
チュエータへ弁アセンブリを通して供給するポンプを有
する油圧回路を含む流体システムを制御する方法であっ
て、 操作者入力を受け取る工程と、 アクチュエータへの流体流量、エンジン速度、およびポ
ンプ変位のうちの少なくとも１つを含む油圧回路の状態
を決定する工程と、 油圧回路の状態、およびアクチュエータに関連する連結
の位置の関数として弁変換関数を決定する工程と、 弁変換関数および操作者入力に応答して弁コマンドを決
定する工程であって、弁コマンドは結果として不変の不
感帯を生じる工程と、 弁コマンドを弁アセンブリへ送る工程と、を含む方法。 - 【請求項２】 エンジンによって駆動されて流体をアク
チュエータへ弁アセンブリを通して供給するポンプを有
する油圧回路を含む流体システムを制御する方法であっ
て、 第１の運動不感帯を設定する工程と、 操作者入力を受け取る工程と、 アクチュエータに関連する連結の位置を決定する工程
と、 アクチュエータへの流体流量を決定する工程と、 連結位置、ならびに流体流量、第１の運動不感帯、およ
び操作者入力のうちの少なくとも１つに応答して弁コマ
ンドを決定する工程であって、弁コマンドは結果として
不変の不感帯を生じる工程と、を含む方法。 - 【請求項３】 ポンプと、加圧流体源を駆動するように
構成され、配置されたエンジンと、アクチュエータと、
加圧流体源からアクチュエータへの加圧流体の流量を制
御するように動作可能な弁アセンブリとを含む油圧回路
と、 アクチュエータに関連する連結と、 操作者入力を受け取り、入力信号を応答可能なように発
生させるように構成された入力制御装置と、 入力信号、連結位置信号、ならびにアクチュエータへの
流体流量に対応する流量信号、エンジン速度信号、およ
びポンプ変位信号のうちの少なくとも１つを受け取るよ
うに構成され、連結位置信号、ならびに流量信号、エン
ジン速度信号、およびポンプ変位信号のうちの少なくと
も１つに応答して弁変換関数を決定するように構成さ
れ、そして入力信号および弁変換関数に応答して弁コマ
ンドを決定するようにさらに構成された制御装置と、を
備える流体システムであって、弁コマンドは結果として
不変の不感帯を生じる流体システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/028,665 US6651544B2 (en) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | Controlling the deadband of a fluid system |
| US10/028,665 | 2001-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003206902A true JP2003206902A (ja) | 2003-07-25 |
| JP4651907B2 JP4651907B2 (ja) | 2011-03-16 |
Family
ID=21844748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002378563A Expired - Fee Related JP4651907B2 (ja) | 2001-12-28 | 2002-12-26 | 流体システムの不感帯を制御する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6651544B2 (ja) |
| JP (1) | JP4651907B2 (ja) |
| DE (1) | DE10257400A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011162429A1 (ko) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 | 건설기계의 유압펌프 제어시스템 |
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| US7624836B2 (en) * | 2006-10-30 | 2009-12-01 | Caterpillar Inc. | Steering system having multiple strategies and variable deadzone |
| WO2008150267A1 (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-11 | Deere & Company | Electro-hydraulic auxiliary control with operator-selectable flow setpoint |
| US9353769B2 (en) | 2010-07-28 | 2016-05-31 | Illinois Tool Works Inc. | Hydraulic tool that commands prime mover output |
| CN103423239B (zh) * | 2013-08-13 | 2015-09-02 | 国家电网公司 | 基于自适应颤振的电液伺服系统死区的测定装置及方法 |
| US10167951B2 (en) | 2016-02-11 | 2019-01-01 | Deere & Company | System and method for calibrating a hydraulic drive system |
| DK3657028T3 (da) * | 2018-11-21 | 2023-11-06 | Danfoss Power Solutions Aps | Fremgangsmåde til styring af en hydraulisk aktuator |
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| JPH09279633A (ja) * | 1996-04-10 | 1997-10-28 | Komatsu Ltd | 建設機械の作業機制御装置 |
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| NL8501581A (nl) | 1985-06-03 | 1987-01-02 | Nedap Nv | Werkwijze voor het selectief vullen of ledigen van opslag- of voorraadtanks. |
| JPS6455446U (ja) | 1987-10-02 | 1989-04-05 | ||
| US5630317A (en) | 1993-03-26 | 1997-05-20 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Controller for hydraulic drive machine |
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| US5784945A (en) | 1997-05-14 | 1998-07-28 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for determining a valve transform |
| DE19839062C2 (de) | 1997-08-29 | 2002-04-18 | Komatsu Mfg Co Ltd | Hydraulische Maschinensteuerung |
| US6029529A (en) | 1998-12-11 | 2000-02-29 | Caterpillar Inc. | Apparatus for mounting a rotary position sensor |
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2001
- 2001-12-28 US US10/028,665 patent/US6651544B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-12-09 DE DE10257400A patent/DE10257400A1/de not_active Withdrawn
- 2002-12-26 JP JP2002378563A patent/JP4651907B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4651907B2 (ja) | 2011-03-16 |
| US20030121257A1 (en) | 2003-07-03 |
| US6651544B2 (en) | 2003-11-25 |
| DE10257400A1 (de) | 2003-07-10 |
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