JP2004270923A - 電磁油圧比例制御バルブを制御するための速度に基づく方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アクチュエータ(16)はこのアクチュエータを加圧流体を含む供給ラインに接続する第1電磁油圧比例バルブ(21)と、前記アクチュエータをタンク戻りライン(24)に接続する第2電磁油圧比例バルブを有する油圧回路分岐の一部である。バルブ類を動作させる方法は前記油圧アクチュエータ(16)の所望の速度を要求する工程と、前記アクチュエータ上の力の変化を変更するパラメータを検出する工程を含む。所望のパラメータと速度は油圧システムの流量を特徴付ける等価流量係数を導出するために使用される。この等価流量係数から、第1および第2バルブ流量係数が導出され、第1および第2電磁油圧比例バルブ(21、24)の各々を達成するために採用される。これらの係数は油圧システム(10)の各部のコンダクタンスまたは制限を特徴付ける。
【選択図】 図1
Description
機能制御装置44により実行される残りのルーチン56と58は命令された速度、所望の作用ポート圧力を達成し且つ理想的ではないバルブに起因する速度誤差を最小にするためどのように電磁油圧比例バルブ21−24を動作させるかを決定する。各計量モードにおいて、アセンブリ25の電磁油圧バルブ類の2個のみが活性すなわち開口になる。機能部のための油圧回路分岐内のこの2個のバルブは選択された計量モードの油圧回路分岐の等価流体コンダクタンスを表す単一等価係数Keqにより設計される。機能部20の例示的油圧回路分岐はバルブアセンブリ25およびシリンダ16を含む。この等価コンダクタンス係数Keqは、4個のバルブ21−24の各々に流れる流量および、もしあれば、各バルブが開く量を特徴付ける各バルブコンダクタンス係数を計算するために使用される。この技術分野の当業者は、流量を特徴付けるため、等価コンダクタンス係数とバルブコンダクタンス係数の代りに、反比例流量制限係数を使用できることが認識されるであろう。コンダクタンスと制限係数は油圧システムの区画または部品を特徴付け、反比例パラメータである。従って、ここでは、一般的な用語「等価流量係数」および「バルブ流量パラメータ」はコンダクタンスおよび制限係数をカバーするために使用される。
表1 専門用語
a: シリンダのヘッド側に関係する項目
b: シリンダのロッド側に関係する項目
Aa: ヘッドシリンダ室内のピストンの面積
Ab: ロッドシリンダ室内のピストンの面積
c: 限界値
Fx: 速度xの方向のシリンダ上の等価外部力
Ka: ノードaに接続された活性バルブのコンダクタンス係数
Kb: ノードbに接続された活性バルブのコンダクタンス係数
Ksa: 供給ラインとノードa間のバルブsaのコンダクタンス係数
Ksb: 供給ラインとノードb間のバルブsbのコンダクタンス係数
Kat: ノードaと戻りライン間のバルブatのコンダクタンス係数
Kbt: ノードbと戻りライン間のバルブbtのコンダクタンス係数
Keq: 等価コンダクタンス係数
Kin: 流体がシリンダに流れ込むバルブの係数
Kmax:バルブの最大係数
Kout:流体がシリンダから流れ出るバルブの係数
opt: 速度誤差を最小にするために要求される最適値
Pa: ヘッド室圧力
Pb: ロッド室圧力
Pc: 限界圧力
pc: 限界圧力を得るための項
Ps: 供給ライン圧力
Pr: 戻りライン圧力
Peq: 等価または「駆動」圧力
R: シリンダ面積比、Aa/Ab(R=1.0)
x: ピストンの命令速度(伸張方向で正)
油圧システム10は供給ライン14からヘッド室26に加圧作動液を加えロッド室27からタンク戻りライン18に流体を排出することによりピストンロッド45をシリンダ16から伸張するために利用される。この計量モードは「駆動伸張モード」と称する。一般に、このモードはピストン28に作用する力Fxが負である場合に利用され、作用はシリンダ16からピストンロッド45を伸張するためにこの力に対して実施されなければならない。この動きを発生するために、第1および第4電磁油圧バルブ21および24が開口され、他の対のバルブ22および23は閉状態を維持される。本発明の制御方法は外部リニア力が作用するシリンダおよびピストン構成を制御する観点から記載されているが、ここに記載される方法はアクチュエータに作用する外力がトルクとして表現されるモータを制御するために使用できる。
ここで、上記式およびこの明細書の他の式の種々の用語は表1に特定される。もし任意のモードを使用するとき所望の速度がゼロであれば、すべての4つのバルブ21−24が閉鎖される。もし負の速度を求める場合、異なるモードを使用しなければならない。本発明の方法のいずれかにおいて等価コンダクタンス係数Keqの計算は特有の油圧バルブの制約とシリンダ面積比Rを物理的に達成可能に与えられた最大値より大きい値を得ることを理解すべきである。この場合において、等価コンダクタンス係数の最大値は以後の算術演算に使用される。さらに、命令された速度は式:x=(Keq_max/Keq)x に従って調整される。この新しい速度は以後の計算に使用される。
Fx=−PaAa+PbAb (2)
Fx=Ab(−RPa+Pb) (3)
式(2)および(3)から計算されるような等価外力(Fx)はシリンダ上の外部負荷の効果、圧力センサーPaおよびPbと付随のアクチュエータポート間のライン損失、およびシリンダ摩擦を含んでいる。等価外力は実際にバルブにより知られる総油圧負荷を表し、力として表現される。
Peq=R(Ps−Pa)+(Pb−Pr) (4)
もし駆動圧力が正であると、第1および第4電磁油圧比例バルブ21および24が開くと、ピストンロッド45は意図した方向に動く(例えば、シリンダから伸張する)。もし駆動圧力が正でないと、第1および第4バルブ21および24は供給圧力Psが正の駆動圧力Peqを発生するために増加するまで、誤った方向の動きを回避するために継続して閉鎖されなければならない。もし現在のパラメータはピストンロッド45が所望の方向で生じることを示すと、機能制御装置44は4個の電磁油圧比例バルブ21−24のための個別のバルブコンダクタンス係数Ksa、Ksb、KatおよびKbtを導出するため等価コンダクタンス係数Keqを採用することによりバルブ開口ルーチン58で継続する。
各個別バルブコンダクタンス係数の式を再配置することにより、以下の式を生じる。
明らかであるように、等価コンダクタンス係数Keqの任意の値に等しいバルブコンダクタンス係数KaおよびKbの無数の組合せ数がある。図3はKaとKb間の関係を線図で示し、各実線のカーブはKeqの定数を表す。事実上、無数の定数Keq曲線があり、グラフに示されるのはその一部であることに注意すべきである。
Ka=μKb (9)
ここで、μはラインの勾配である。このラインは命令速度を達成するためにKaとKb間の最適または好適値コンダクタンス係数の関係に相当する。この勾配はシリンダ面積比Rの関数であり、式μ=R3/4に従って任意のシリンダ設計のために求められる。例えば、この関係は1.5625のシリンダ面積比のKa=1.40Kbになる。図3のKeq曲線上の式(9)により与えられる好ましいバルブコンダクタンス係数ライン70のプロットを重ねることにより最小の係数感度ラインがすべての定数Keq曲線と交差することを明らかにしている。
上記式(6)および(7)の他に、任意の油圧システム機能の勾配定数μの値を知ることにより、個別バルブ係数は下記式に従って等価コンダクタンス係数に関係する。
したがって、式(6)、(7)、(10)および(11)の2つは現在の計量モードの活性バルブのバルブ係数を決定するために解かれる
最小の感度の範囲でバルブ類を動作させるため、両式(15)および(16)が解かれるか、または式(16)が解かれ、得られたバルブコンダクタンス係数は他のバルブ係数を導出するために式(14)に使用される。他の状態において、バルブコンダクタンス係数は式(12)または(13)を使用して導出される。例えば、1つのバルブコンダクタンス係数の値が選択され且つ、対応する式(12)または(13)が他のバルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。図3を参照すると、もし曲線72が計算された等価コンダクタンス係数Keqを示すと、バルブコンダクタンス係数KaおよびKbはポイントLでKeq曲線72と好ましいバルブコンダクタンス係数ライン70の交点により規定される。
ピストンロッド45は供給ライン14からロッド室27に加圧作動液を加え、且つヘッド室26からタンク戻りライン18に流体を排出することによりシリンダ16内に後退する。この計量モードは「駆動後退モード」と称される。一般に、このモードはピストン28に作用する力が正であるとき利用され、作用はピストンロッド45を後退させるため力に抗して実行される。この動きを発生するために、第2および第3電磁油圧バルブ22と23が開口され、他の対の電磁油圧比例バルブ21および24は閉じられたままとなる。
Peq=R(Pa−Pr)+(Ps−Pb) (18)
もし駆動圧力が正であれば、ピストンロッド45は第2および第3電磁油圧比例バルブ22および23が開口される場合シリンダ内に後退する。もし駆動圧力が正でないと、供給圧力Psが正の駆動圧力Peqを発生するために増加するまで、第2および第3バルブ22および23は誤った方向の動きを回避するため閉鎖された状態を維持しなければならない。
駆動伸張および後退モードの変形例として、機能部20は1つのシリンダ室から排出される流体が他のシリンダ室を満たすためにバルブアセンブリ25を介して帰還される再生モード(regen)で動作可能である。「高側再生モード」において、流体が供給ラインノード「s」を介してロッド室27からヘッド室26に流れる。
Keqが命令された速度に比例し、リニアであることに注目すべきである。
Peq=R(Ps−Pa)+(Pb−Ps) (25)
典型的な機械油圧機能部20は1つのシリンダ室から排出される流体が他のシリンダ室を満たすためバルブアセンブリ25のノード「t」を介して帰還される低側再生モードで動作可能である。この低側再生モードはピストンロッド45を伸張または後退させるために使用され、外力が所望の動きと同一の方向である場合一般的に使用される。低側再生モードは供給ライン14から直接供給される流体を要求しないが、ロッド室27から得られるヘッド室26を上に満たすために要求されるどのような追加流体もタンク戻りライン18を介して他の機能部11から排出されるか、またはアンローダバルブ17を介して流れる流体から供給される。
どの場合も、もし駆動圧力が正でなければ、第3および第4電磁油圧比例バルブ23および24は、戻りライン圧力Prが正の駆動圧力Peqを発生するために調整されるまで、誤った方向の動きを回避するため閉鎖状態を維持しなければならない。
本発明の更なる特徴は機能部の速度を制御する能力であり、1個または2個のアクチュエータポート圧力のいくつかの制御を同時にすることである。例えば、速度と任意の単一のアクチュエータポート圧力を制御することが多くの場合可能である。この圧力は特定の値に制御され、または最大または最小値に制限される。代案として、機能部の速度を制御し、両アクチュエータポート圧力を同時に制限することも可能である。この制御方法は指定された方向の全ての計量モードに適用され、両油圧シリンダおよびモータを動作するために使用される。多くの状況において、アクチュエータの流入または流出圧力を制御できる。最初に、1つまたは複数の所望の圧力がアクチュエータのために規定される。この規定処理は予め規定された圧力「限界圧力」Pcを利用している。限界圧力はもし1つの所望のポート圧力のみがあれば所望の圧力に等しい。そうでなければ、限界圧力は望まれる限定アクチュエータポート圧力である。例えば、限界圧力はアクチュエータ内でのキャビテーションを防止するために要求される最小圧力である。さらに、1つの限界圧力以上は後述されるように規定される。ヘッド室に関係する限界圧力はPacで示される。同様に、ロッド室に関係する限界圧力はPbcで示される。指定された各限界圧力のため、関連するバルブコンダクタンス係数Kin_pcまたはKout_pcの限界値が計量モードおよび流入または流出ポート圧力制御が望まれるかどうかに依存する式(38)または(39)を使用して計算される。
本発明の好ましい実施例はキャビテーションを防止するためにアクチュエータ流入ポート圧力を制御する。もしキャビテーションが生じないと、図4の所望のKeq曲線72上の任意の点の選択で命令速度を達成する。しかしながら、ある条件で、キャビテーションはある型の油圧アクチュエータで生じる。キャビテーションはアクチュエータに作用する力がアクチュエータ室を満たすために供給される流体より速くアクチュエータ室を伸張させる場合に生じる。この現象はアクチュエータ室に起こる顕著な負のゲージ圧力により示される。キャビテーションは十分な流体がアクチュエータ拡張時に最小正圧力を維持するように供給されると回避できる。(対キャビテーションのための)流入ポート圧力制御がより大きな優先度、速度制御、最終的に好ましいバルブコンダクタンス係数ライン70上の動作を有すると仮定しよう。(例えばKeqの)速度制御のための式はもしキャビテーションが生じると正確ではないので圧力制御を最大優先度にすることが重要である。キャビテーションは圧力制限を満足させることにより、すなわち、圧力制限Keq曲線上の点(例えば、圧力制限ライン上または右側のKeq曲線の一部)で単に動作させることにより防止される。さらに、選択されたバルブコンダクタンス係数対は、このライン上での動作がある状況でキャビテーションを生じさせるので、好ましいバルブコンダクタンス係数ライン70上に存在しない。
限界流入バルブコンダクタンス係数Kin_pcがアセンブリ25内の対応する流入電磁油圧比例バルブのための最大バルブコンダクタンス係数値以上である場合を考慮しよう。すなわち、流入バルブは所望の速度と所望の流入ポート圧力を達成するに十分に開かない。流入ポート圧力はキャビテーションを防止するために制御され、所望の速度は得られない。所望の速度に最も近い速度を得るため、流入バルブコンダクタンス係数Kinは十分に開口されるべきであり、例えば、最大バルブコンダクタンス係数を持っている。最大バルブコンダクタンス係数と付随する修正された等価バルブコンダクタンス係数Keq_revが計算される。この修正された値はアセンブリ25内の流出電磁油圧比例バルブのバルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。
最大流入バルブコンダクタンス係数値Kin_maxに対応するKeq_rev曲線上の動作点は(限界)流入圧力が得られる動作点Qを規定する。動作点Qは圧力制限ライン74上にある。これは線図において図4のM点からQ点に動作点を動かすことと等価である。最終的に、式(6)または(7)がアセンブリ25内の流出電磁油圧比例バルブのバルブ係数Koutを決定するために使用される。この場合、好ましいバルブコンダクタンス係数ライン70に沿った動作は所望のシリンダ流入圧力がラインの動作点で維持できないのでどの速度でも選択対象ではないことに注目することは重要である。速度は等価コンダクタンス係数と同じ比率だけ減少される。
式(6)または(7)は流入バルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。所望の速度が得られ、Keqが式(42)で換算される同一比率だけ減少する。
他の状況において、限界作用ポート圧力を得るために要求される限界流入バルブコンダクタンス係数(Kin_pc)は最適流入バルブコンダクタンス係数(Kin_opt)より大きく且つ電磁油圧比例バルブの最大係数値(例えば、Kin_max)より小さい。そこで、所望の流入シリンダ圧力と命令速度が得られる。しかしながら、最適な係数値Kin_optが係数Kin_pc以下である(例えば、好ましい係数ラインが圧力制限ラインの上方にある)ので、好ましいバルブコンダクタンス係数ライン70で動作させ、所望の流入ポート圧力を達成することができない。
第3のケースは限界作用ポート圧力を得るために要求される流入バルブコンダクタンス係数Kin_pcが速度誤差を最小にするために要求される最適値Kin_opt以下である場合に生じる。これは式(40)を満足させる特別の場合を含んでいる。ここで、所望の流入シリンダ圧力、命令速度、および最適バルブコンダクタンス係数が得られる。動作は好ましいバルブコンダクタンス係数ライン70と与えられたKeq曲線72の交点(例えば、L点)により規定される動作点で生じる。バルブコンダクタンス係数は式(10)および(11)を使用して計算される。
式(38)の平方根の項が正である場合、全てのバルブは所望の作用ポート圧力が得られないので閉じられなければならない。
アクチュエータポート圧力を任意の最大値に制限することは本発明の他の特徴である。この場合、動作はこの圧力制限ライン上または上方(例えば、左)に制限されるので、最大ポート圧力を超過しない。他の実施例において、流入圧力はキャビテーションを防止するために制限され、流出圧力はある最大値に制限される。この実施例において、圧力制限ラインは各作用ポートのために規定される。動作は流入圧力制限ライン上または下方に、および流出圧力制限ライン上または上方の領域に制限される。これらの2つの圧力制限を満足させるKeq曲線の領域は圧力制限Keq曲線である。
命令速度xを達成するため、圧力制御装置48はアンローダバルブ17を動作させ、機能部20と機械の他の油圧機能部のシリンダ16の流体供給条件と合致する供給ライン14内の圧力レベルを発生する。この目的のため、システム制御装置46は駆動伸張、駆動後退、または高側再生モードで動作する各活性機械機能部の要求に合致させるため個別ポンプ供給圧力設定値(Ps設定値)を決定する設定値ルーチン62を実行する。これらのモードは戻りライン18から流体を引き出さないので、戻り圧力設定値(Pr設定値)は最小圧力に相当する値に設定される。
12 容積式ポンプ
14 供給ライン
15 タンク
16 シリンダ
17 アンローダバルブ
18 タンク戻りライン
19 タンク制御バルブ
20 機能部
21、22、23、24 電磁油圧比例バルブ
25 バルブアセンブリ
26 シリンダヘッド室
27 シリンダロッド室
30 第1油圧導管
36、38、40、42、49、51、53 圧力センサー
44、46、48 制御装置
45 ピストンロッド
47 ジョイスティック
50 マッピングルーチン
52 流量割当てソフトウエア
54 計量モード選択ルーチン
55 通信ネットワーク
56、58 ルーチン
60 バルブドライバ
64 圧力制御ルーチン
Claims (31)
- 油圧アクチュエータ(16)を動作する流量を制御する電磁油圧バルブ(12)を制御する方法において、
前記油圧アクチュエータの所望の動作を特定する工程と;
前記油圧アクチュエータに作用する力を指示するパラメータを検出する工程と;
前記電磁油圧バルブに流れる流量を特徴付けるバルブ流量係数を導出し、前記バルブ流量係数が前記所望の動作とパラメータから導出される工程と;
前記バルブ流量係数に基づいて電磁油圧バルブを活性化する工程と;
を含むことを特徴とする方法。 - 所望の動作を特定する工程が前記油圧アクチュエータ(16)の所望の速度を特定することを特徴とする請求項1記載の方法。
- パラメータを検出する工程が油圧アクチュエータ(16)に作用する力により発生する流体圧力を検出する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記電磁油圧バルブ(21)が加圧流体を含む供給ライン(14)とタンク(15)に接続された戻りライン(18)の1つに接続され、
圧力測定値を発生するために、前記供給ラインの圧力と前記戻りラインの圧力の少なくとも1つを検出する工程をさらに含み、
バルブ流量係数を導出する工程が前記圧力計測値の組から導出されることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記電磁油圧バルブ(21)が加圧流体を含む供給ライン(14)とタンク(15)に接続された戻りライン(18)間に接続された油圧回路分岐内の供給ライン(16)と接続され、
前記油圧回路分岐内の流量を特徴付ける等価流量係数を導出する工程をさらに含み、前記バルブ流体係数が前記等価流量係数から導出されることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 供給圧力計測値を発生するため前記供給ライン(14)の圧力を検出する工程と;
戻り圧力計測値を発生するため前記戻りライン(18)内の圧力を検出する工程と;
を含み、前記等価流量係数を導出する工程が前記供給圧力計測値、前記戻り圧力計測値、および前記パラメータに基づいていることを特徴とする請求項5記載の方法。 - 前記所望の動作を特定する工程が前記油圧アクチュエータ(16)の所望の速度を特定し、
供給圧力測定値を発生するため前記供給ライン(14)の圧力を検出する工程と;
戻り圧力測定値を発生するため前記戻りライン(18)の圧力を検出する工程と;
をさらに含み、等価流量係数を導出する工程が前記所望速度、前記パラメータ、および前記供給圧力計測値と前記戻り圧力計測値の少なくとも1つに基づいていることを特徴とする請求項5記載の方法。 - 前記電磁油圧バルブ(21)を活性化する工程は
電流レベルを前記バルブ流量係数に基づいて決定する工程と;
前記レベルの電流を前記電磁油圧バルブに加える工程と;
を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記油圧アクチュエータ(16)が第1ポートと第2ポートを有し、且つ前記第1ポートを加圧流体を含む供給ラインを結合する第1電磁油圧比例バルブ(21)と、前記第2ポートをタンクに接続された戻りラインに結合する第2電磁油圧比例バルブ(22)を有する回路分岐の一部であり;前記方法が
前記油圧アクチュエータの所望の速度を要求することを含む所望動作を特定する工程と;
前記第1電磁油圧比例バルブを流れる流量を特徴付ける第1バルブ流量係数の第1バルブを導出するため且つ第2電磁油圧比例バルブを流れる流体を特徴付ける第2バルブ流量係数の第2バルブを導出するため、前記所望速度と前記パラメータを採用することを含むバルブ流量係数を導出する工程と;
前記第1バルブ流量係数の前記第1バルブに基づいて前記第1電磁油圧比例バルブ(21)を動作させ、前記第2バルブ流量係数の前記第2バルブに基づいて前記第2電磁油圧比例バルブ(24)を動作させることを含む前記電磁油圧バルブを活性化する工程と;
を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記第1バルブ流量係数と前記第2バルブ流量係数間の好ましい関係を規定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項9記載の方法。
- 前記好ましい関係が式Ka=μKb(ここで、Kaは前記第1および第2バルブ流量係数の一方であり、Kbは前記第1および第2バルブ流量係数の他方であり、μは比例定数である)により与えられることを特徴とする請求項10記載の方法。
- 前記第1バルブ流量係数のために導出される第1値と前記第2バルブ流量係数のために導出される第2値が前記好ましい関係を満足することを特徴とする請求項10記載の方法。
- 前記第1バルブ流量係数と前記第2バルブ流量係数間の好ましい関係を規定する工程と;
前記第1ポートと前記第2ポートの一つの所望の圧力を規定する工程と;
をさらに含み、
前記第1バルブ流量係数のための前記第1値と前記第2バルブ流量係数のための前記第2値が優先度システムを使用して導出され、前記優先度システムにおいて、
第1優先度が前記所望の圧力と前記所望の速度と好ましい関係を達成する第1値と第2値を選択することであり、もしこれらの値が存在しないと、
第2優先度が前記所望の圧力と前記所望の速度を達成する第1値と第2値を選択することであり、もしこれらの値が存在しないと、
第3優先度が前記所望の圧力を達成する第1値と第2値を選択することを特徴とする請求項9記載の方法。 - 前記第1ポートのための限界圧力を規定する工程と;
前記限界圧力に基づいて第1バルブ流量係数のための限界値を決定する工程と;
をさらに含むことを特徴とする請求項9記載の方法。 - 前記第1バルブ流量係数の限界値が前記限界圧力、前記供給ラインの圧力、および前記所望の速度から導出されることを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記第1バルブ流量係数の前記第1値が前記所望の速度と前記限界圧力に基づいて導出され、且つ前記第2バルブ流量係数の前記第2値が前記第1バルブ流量係数の第1値に基づいて導出されることを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記限界値が前記第1電磁油圧比例バルブ(21)の前記第1バルブ流量係数の最大値より大きい場合、第1バルブ流量係数の第1値と第2バルブ流量係数の第2値は
前記第1値を前記第1バルブ流量係数の最大値に設定する工程と;
前記第1バルブ流量係数の最大値に設定された前記第1値で得られる修正等価流量係数を計算し、前記等価流量係数が前記油圧アクチュエータ(16)、前記第1電磁油圧比例バルブ(21)、および前記第2電磁油圧比例バルブからなる油圧回路分岐内の流量を特徴付ける工程と;
前記修正等価流量係数に基づいて前記第2バルブ流量係数の前記第2値を導出する工程と;
により導出されることを特徴とする請求項14記載の方法。 - 前記第1バルブ流量係数と前記第2バルブ流量係数間の好ましい関係を規定する工程をさらに含み、
前記限界値が前記第1バルブ流量係数の最大値以下であり、前記好ましい関係を満足する値より大きい場合、前記第1バルブ流量係数と前記第2バルブ流量係数が
前記所望の速度と前記限界圧力に基づいて前記第1バルブ流量係数の前記第1値を導出する工程と;
前記第1バルブ流量係数の前記第1値に基づいて前記第2バルブ流量係数の前記第2値を導出する工程と;
を含むことを特徴とする請求項14記載の方法。 - 前記第1値と前記第2値を導出するため前記所望の速度と前記パラメータを採用する工程が:
前記回路分岐内の流量を特徴付ける等価流量係数を導出するため前記所望の速度と前記パラメータを採用する工程と;
前記第1値バルブ流量係数の前記第1値を導出するため前記等価流量係数を使用する工程と;
前記第1値が前記第1バルブ流量係数の最大可能値以上であるとき、前記第1値を前記最大可能値に設定する工程と;
前記第1バルブ流量係数の前記最大可能値に設定された前記第1値で得られる修正等価流量係数を計算する工程と;
前記修正等価流量係数に基づいて前記第2バルブ流量係数の前記第2値を導出する工程と;
を含むことを特徴とする請求項9記載の方法。 - 前記第2ポートのための限界圧力を指定する工程と;
前記限界圧力に基づいて前記第2バルブ流量係数の限界値を決定する工程と;
をさらに含むことを特徴とする請求項9記載の方法。 - 前記第2バルブ流量係数の前記限界値は前記限界圧力、前記戻りライン(18)の圧力、および前記所望の速度から導出されることを特徴とする請求項20記載の方法。
- 前記第2バルブ流量係数のための前記第2値が前記所望の速度および前記速度に基づいて導出され、前記第1バルブ流量係数の前記第1値が前記第2値に基づいて導出されることを特徴とする請求項20記載の方法。
- 前記限界値が前記第2バルブ流量係数の最大値より大きい場合、前記第1バルブ流量係数の前記第1値と前記第2バルブ流量係数の前記第2値は
前記第2値を前記第2バルブ流量係数の前記最大値に設定する工程と;
前記第2バルブ流量係数の前記最大値に設定された前記第2値で得られる修正等価流量係数を計算し、前記修正等価流量係数が前記油圧アクチュエータ(16)、前記第1電磁油圧比例バルブ(21)、および前記第2電磁油圧比例バルブ(24)からなる油圧回路分岐内の流量を特徴付ける工程と;
前記修正等価流量係数に基づいて前記第1バルブ流量係数の前記第1バルブを導出する工程と;
により導出されることを特徴とする請求項20記載の方法。 - 前記油圧アクチュエータ(16)が第1ポートと第2ポートを有し、加圧流体を含む供給ライン(14)に油圧アクチュエータの第1ポートを結合する第1電磁油圧比例バルブ(21)と、前記供給ラインに油圧アクチュエータの第2ポートを結合する第2電磁油圧比例バルブ(22)と、タンクに結合された戻りライン(18)に前記第1ポートを結合する第3電磁油圧比例バルブ(23)と、前記戻りラインに前記第2ポートを結合する第4電磁油圧比例バルブ(24)を有する回路分岐の一部であり;
所望の動作を指定する工程が前記油圧アクチュエータ(16)が移動する方向と命令速度を指定する工程を含み;さらに
指定された方向に前記油圧アクチュエータの動きを発生するため動作される前記第1、第2、第3および第4電磁油圧比例バルブの対を選択する工程と;
供給圧力計測値を発生するため供給ラインの圧力を検出する工程と;
戻り圧力計測値を発生するため戻りラインの圧力を検出する工程と;
第1ポート圧力計測値を発生するため前記第1ポートの圧力を検出する工程と;
第2ポート圧力計測値を発生するため前記第2ポートの圧力を検出する工程と;
前記油圧回路分岐の流量を特徴付ける等価流量係数Keqを導出し、前記等価流量係数は前記命令速度と、前記供給圧力計測値、前記戻り圧力計測値、前記第1ポート圧力計測値、および第2ポート圧力計測値の選択された計測値に基づいている工程と;
前記等価流量係数に基づいて前記第1、第2、第3および第4電磁油圧比例バルブの対のバルブ流量係数を導出する工程と;
指定された方向に前記油圧アクチュエータ(16)を移動させるため前記バルブ流量係数に応答して、前記第1、第2、第3および第4電磁油圧比例バルブの対を活性化する工程と;
を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記油圧アクチュエータ(16)が前記第1ポートで圧力を受ける表面積を有し、さらに前記第1ポートの限界位置が指定される工程を含むことを特徴とする請求項24記載の方法。
- 前記バルブ流量係数を導出する工程が前記命令速度と、前記表面積、前記供給圧力計測値、および前記限界圧力に基づいて前記第1電磁油圧比例バルブ(21)のバルブ流量係数を導出する工程を含むことを特徴とする請求項25記載の方法。
- 前記バルブ流量係数を導出する工程が前記命令速度と、前記表面積、前記供給圧力測定値、および前記限界値に基づいて前記第3電磁油圧比例バルブのバルブ流量係数を導出する工程を含むことを特徴とする請求項25記載の方法。
- 前記油圧アクチュエータ(16)が前記第2ポートで圧力を受ける表面積を持ち、さらに前記第2ポートの限界値を指定する工程を含むことを特徴とする請求項24記載の方法。
- 前記バルブ流量係数を導出する工程が前記命令速度と、前記表面積、前記供給圧力計測値、および前記限界圧力に基づいて前記第2電磁油圧比例バルブ(22)のバルブ流量係数を導出する工程を含むことを特徴とする請求項28記載の方法。
- 前記バルブ流量係数を導出する工程が前記命令速度と、前記表面積、前記供給圧力計測値、および前記限界圧力に基づいて前記第4電磁油圧比例バルブ(24)のバルブ流量係数を導出する工程を含むことを特徴とする請求項28記載の方法。
- 導出される前記バルブ流量係数の1つが、1つのバルブ流量係数の最大値より大きい場合、
1つのバルブ流量係数を前記最大値に設定する工程と;
前記最大値に設定された1つのバルブ流量係数で得られる修正等価流量係数を計算し、前記等価流量係数が前記油圧アクチュエータ(16)、前記第1電磁油圧比例バルブ(21)、前記第2電磁油圧比例バルブ(24)からなる油圧回路分岐内の流量を特徴付ける工程と;
前記修正等価流量係数に基づいて前記第1、第2、第3および第4電磁油圧比例バルブ(21−24)の他の対のバルブ流量係数を導出する工程と;
をさらに含むことを特徴とする請求項24記載の方法。
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