JP5059281B2 - 油圧装置を動作させるための速度に基づく制御システム - Google Patents
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Description
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 ヘッド室
27 ロッド室
30 第1油圧導管
36、38、40、42 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ルーチン
54 計量モード選択ルーチン
55 通信ネットワーク
56 バルブ開口ルーチン
58 バルブドライバ
62 Ps、Pr設定値ルーチン
64 圧力制御ルーチン
Claims (24)
- タンク(15)から、油圧機能部に接続された供給ライン(14)に流体を強制的に流すポンプ(12)を有する油圧システム(10)であって、前記油圧機能部に、前記供給ライン(14)とアクチュエータ(16)との間、および、前記アクチュエータ(16)と前記タンクに流体を戻すタンク戻りライン(18)との間、に少なくとも1つの油圧バルブを有するバルブアセンブリ(25)が設けられた油圧システム(10)を制御するための油圧システム制御装置において、
(イ)前記アクチュエータの所望の動きを示す入力信号を生成するユーザー入力装置(47)と;
(ロ)前記ユーザー入力装置で生成された前記入力信号を、所望のアクチュエータ速度を示す速度命令に変換するマッピングルーチン(50)と、
(ハ)前記マッピングルーチンで生成された前記速度命令を、前記少なくとも1つの油圧バルブを有する前記バルブアセンブリ(25)に流れる流体の流量を制御するための等価流量係数に変換して、前記等価流量係数から、前記バルブアセンブリ(25)に流すための電流を指定する制御信号を生成する、バルブ開口ルーチン(56)と;
(ニ)前記バルブ開口ルーチンで生成された前記制御信号に応じて、電流を前記バルブアセンブリ(25)に流すバルブドライバ(58)と;
(ホ)前記マッピングルーチンで生成された前記速度命令に応じて、前記供給ライン(14)の圧力を調整する圧力制御ルーチン(64)と;
を有することを特徴とする油圧システム制御装置。 - 前記油圧システム制御装置には、前記油圧機能部が動作すべき計量モードを選択するセレクタ(54)が、さらに設けられ、そして、
前記計量モードが、少なくとも、(a)流体がポンプからアクチュエータ(16)の一方のシリンダ室(26)に供給され、他のシリンダ室(27)からタンクに排出される基本計量モードと、(b)前記一方のシリンダ室(27)から排出される流体が前記他方のシリンダ室(27)へ前記バルブアセンブリ(25)を介して戻る再生計量モードと、で構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の油圧システム制御装置。 - 前記セレクタ(54)が、前記速度命令と前記アクチュエータに作用する力とに応じて、前記計量モードを選択することを特徴とする請求項2に記載の油圧システム制御装置。
- 前記セレクタ(54)が、手動スイッチ(57)を有していることを特徴とする請求項2に記載の油圧システム制御装置。
- 前記油圧システム(10)が前記供給ライン(14)に接続された複数の油圧機能部を有し、そして、前記複数の油圧機能部のそれぞれに対する所望のアクチュエータ速度に応じて、前記装置が、流体を前記供給ラインから前記複数の油圧機能部(11、20)の各々に割り当てる流量配分ルーチン(52)をさらに有していることを特徴とする請求項1に記載の油圧システム制御装置。
- 前記油圧システム(10)が、前記供給ライン(14)に接続された複数の油圧機能部(11、20)を有し、そして、前記装置は、前記複数の油圧機能部により要求されている総流量が前記供給ライン(14)から得られる合計流量を超過すると少なくとも1つの油圧機能部に対する速度命令を減じる、流量分配ルーチン(52)をさらに有していることを特徴とする請求項1に記載の油圧システム制御装置。
- 前記油圧システム制御装置には、前記速度命令および前記アクチュエータの圧力に基づいて、圧力設定値を生成する圧力設定値ルーチン(62)が、さらに設けられ、
前記圧力設定値ルーチンで生成された圧力設定値に基づいて、前記圧力制御ルーチンによって、前記供給ラインの圧力が制御されることを特徴とする請求項1に記載の油圧システム制御装置。 - 前記圧力設定値ルーチン(62)によって、前記等価流量係数に基づいて前記圧力設定値が導出されることを特徴とする請求項7に記載の油圧システム制御装置。
- タンク(15)から、複数の油圧機能部(11、20)に接続された供給ライン(14)に流体を強制的に流すポンプ(12)を有する油圧システム(10)であって、
前記複数の油圧機能部に、それぞれ、アクチュエータ(16)と、前記供給ライン(14)とアクチュエータ(16)との間および前記アクチュエータと前記タンクに流体を戻すタンク戻りライン(18)と間の流量を制御するバルブアセンブリ(25)と、が設けられた油圧システム(10)、を制御するための油圧システム制御装置において、
(イ)前記各油圧機能部における個々の前記アクチュエータの所望の動きを示す入力信号を生成するユーザー入力装置(47)と;
(ロ)前記ユーザー入力装置によって生成された前記各入力信号を、前記各油圧機能部における個々の前記アクチュエータの所望速度を示す速度命令に変換して、複数の速度命令を生成するマッピングルーチン(50)と;
(ハ)前記複数の油圧機能部により要求されている総流量が前記供給ライン(14)から得られる合計流量を超過する場合、前記複数の速度命令を変更する流量配分ルーチン(52)と;
(ニ)前記複数の速度命令を、前記バルブアセンブリ(25)を構成する複数のバルブのそれぞれに流れる流体を制御する複数のバルブ流量係数に変換し、前記複数のバルブ流量係数から、前記複数の油圧機能部のそれぞれのバルブアセンブリ(25)に流す電流のレベルをそれぞれ指定する複数の制御信号を生成するバルブ開口ルーチン(56)と;
(ホ)前記複数の制御信号に応答して電流を、前記複数のバルブアセンブリのそれぞれにおける前記複数のバルブに流す複数のバルブドライバ(58)と;
を有することを特徴とする油圧システム制御装置。 - 前記各油圧機能部(11、20)が動作されるべき計量モードを選択するセレクタ(54)を有していることを特徴とする請求項9に記載の油圧システム制御装置。
- 前記セレクタ(54)によって、前記複数の速度命令のぞれぞれと前記複数の油圧機能部のアクチュエータに作用する力とに応じて、前記計量モードが選択されることを特徴とする請求項10に記載の油圧システム制御装置。
- 前記複数の速度命令に応答して前記供給ライン(14)内の圧力を調整する圧力制御ルーチン(64)がさらに備えられていることを特徴とする請求項9に記載の油圧システム制御装置。
- 前記複数の油圧機能部のそれぞれに流れる流量を制御する複数の等価流量係数を計算するため各速度命令に基づく圧力設定値ルーチン(62)がさらに備えられ、前記供給ライン(14)の前記圧力が前記複数の等価流量係数の少なくとも1つに基づいて調整される
ことを特徴とする請求項12に記載の油圧システム制御装置。 - タンク(15)から、油圧機能部(11、20)に接続された供給ライン(14)に流体を強制的に流すポンプ(12)を有する油圧システム(10)であって、前記油圧機能部に、アクチュエータ(16)と、前記供給ラインとアクチュエータ(16)との間および前記アクチュエータと前記流体を前記タンクに戻すタンク戻りライン(18)との間、に少なくとも1つの油圧バルブを有するバルブアセンブリ(25)と、が設けられた前記油圧システム(10)を制御するための油圧システム制御装置において、
前記アクチュエータの所望の動き示す入力信号を発生するユーザー入力装置(47)と;
前記ユーザー入力装置に接続され、かつ、前記入力信号を前記アクチュエータの所望速度を示す速度命令に変換するシステム制御装置(46)と;
前記システム制御装置(46)に接続され、かつ、前記速度命令を前記バルブアセンブリ(25)のバルブ(21−24)を流れる流量を制御する1組のバルブ流量係数に変換し、前記1組のバルブ流量係数を用いて、前記バルブアセンブリ内のバルブに加えられる電流の大きさを示す個別制御信号を発生する機能制御装置(44)と;そして、
前記システム制御装置(46)に接続され、かつ、前記速度命令に応じて、前記供給ライン(14)の圧力を調整する圧力制御装置(48)と、
を有することを特徴とする油圧システム制御装置。 - 前記油圧システム制御装置には、前記複数の制御信号のそれぞれに応じて前記バルブアセンブリ(25)内のバルブに電流を流す複数のバルブドライバ(58)が、さらに設けられていることを特徴とする請求項14に記載の油圧システム制御装置。
- 前記システム制御装置には、前記速度命令および前記アクチュエータ(16)に作用する力の指示に基づく圧力設定値を発生する圧力設定値ルーチン(62)が、さらに設けられ、
前記圧力設定値に応じて、前記圧力制御装置(48)が、前記供給ライン(14)の圧力を調整することを特徴とする請求項14に記載の油圧システム制御装置。 - 前記機能制御装置(44)は、前記油圧機能部が動作されるべき計量モードを選択するセレクタ(54)、を有することを特徴とする請求項14に記載の油圧システム制御装置。
- 前記セレクタ(54)は、前記速度命令と前記アクチュエータ(16)に作用する力とに応じて、前記計量モードを選択することを特徴とする請求項17に記載の油圧システム制御装置。
- 油圧システム(10)が前記供給ライン(14)に接続された複数の油圧機能部を有し、そして、前記複数の油圧機能部のそれぞれに対する所望のアクチュエータ速度に応じて、前記システム制御装置(44)が前記供給ラインから前記複数の油圧機能部(11、20)の各々に流体を配分する流量配分ルーチン(52)をさらに備えていることを特徴とする請求項14に記載の油圧システム制御装置。
- 前記流量配分ルーチン(52)が前記複数の油圧機能部により要求されている総流量が前記供給ライン(14)から得られる合計流量を超過すると、前記流量配分ルーチン(52)によって、前記油圧機能部の速度命令の調整が指示されることを特徴とする請求項19に記載の油圧システム制御装置。
- タンク(15)から複数の油圧機能部(11、20)に接続された供給ライン(14)に流体を強制的に流すポンプ(12)を有する油圧システム(10)を動作させ、そして、前記油圧機能部の各々は前記ライン(14)とアクチュエータ(16)との間および前記アクチュエータと前記タンクに流体を戻すタンク戻りライン(18)との間の流量を制御するバルブアセンブリ(25)を含む制御装置において、
前記油圧システム(10)により発生されるべき所望の動き示す入力信号を発生するユーザー入力装置(47)と;
前記入力信号を前記複数の油圧機能部に付随する複数のアクチュエータの所望速度を示す複数の速度命令に変換するマッピングルーチン(46)と;
前記複数の油圧機能部により要求されている前記総流量が前記供給ライン(14)から得られる合計流量を超過すると前記複数の命令を総量に応じた比率に変更する流量配分ルーチン(52)と;
前記複数の速度命令を前記バルブアセンブリ(25)のバルブ(21−24)に流れる流量を特徴付ける1組のバルブ流量係数に変換し、このバルブ流量係数から、前記各油圧機能部のバルブアセンブリに流す電流のレベルを示す制御信号を発生させるバルブ開口ルーチン(56)と;
前記制御信号に応答して各バルブアセンブリ内のバルブに電流を流す複数のバルブドライバ(58)と;
を備えていることを特徴とする油圧システム制御装置。 - 前記油圧システム制御装置には、前記各油圧機能部が動作されるべき計量モードを選択するセレクタ(54)が、さらに設けられていることを特徴とする請求項21に記載の油圧システム制御装置。
- 前記セレクタ(54)が、前記複数の速度命令と前記各油圧機能部(11、20)の前記アクチュエータ(16)に作用する力とに応じて、前記各計量モードを選択することを特徴とする請求項22に記載の油圧システム制御装置。
- 前記複数の速度命令に応じて、前記供給ライン(14)の圧力を調整する圧力制御装置(48)をさらに含むことを特徴とする請求項21に記載の油圧システム制御装置。
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