JPH05256303A - 油圧回路制御装置 - Google Patents
油圧回路制御装置Info
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- JPH05256303A JPH05256303A JP5005246A JP524693A JPH05256303A JP H05256303 A JPH05256303 A JP H05256303A JP 5005246 A JP5005246 A JP 5005246A JP 524693 A JP524693 A JP 524693A JP H05256303 A JPH05256303 A JP H05256303A
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- hydraulic
- pressure
- valve
- flow rate
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧掘削機などに使用される個々の油圧アク
チュエータを、動作モード信号に応じて異なる流量特性
をもつように制御することである。 【構成】 装置は、高圧作動油源と油圧アクチュエータ
の間に接続されており、モード信号に応じて複数の指令
信号を発生する。各指令信号はそれぞれの油圧アクチュ
エータに対応している。装置は、各指令信号を第１の値
をもつモード信号に対しては第１組の流量制御特性に従
って決定し、第２の値をもつモード信号に対しては第２
組の流量制御特性に従って決定する。
チュエータを、動作モード信号に応じて異なる流量特性
をもつように制御することである。 【構成】 装置は、高圧作動油源と油圧アクチュエータ
の間に接続されており、モード信号に応じて複数の指令
信号を発生する。各指令信号はそれぞれの油圧アクチュ
エータに対応している。装置は、各指令信号を第１の値
をもつモード信号に対しては第１組の流量制御特性に従
って決定し、第２の値をもつモード信号に対しては第２
組の流量制御特性に従って決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般には複数の油圧ア
クチュエータを有する油圧回路を制御する装置、より詳
細には個々の油圧アクチュエータの流量特性を制御する
装置に関するものである。
クチュエータを有する油圧回路を制御する装置、より詳
細には個々の油圧アクチュエータの流量特性を制御する
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】油圧掘削機、バックホーローダー、エン
ドローダーなどの建設機械には、油圧駆動装置が使用さ
れている。既知の油圧駆動装置は、一般に、複数のオー
プンセンタ制御弁を使用して、車両のいろいろな油圧ア
クチュエータを制御して作動させている。油圧駆動装置
は、通常、機械的または油圧的に制御弁に結合された一
連のオペレータ操作レバーによって制御される。オープ
ンセンタ制御弁は、油圧アクチュエータの負荷によって
左右される可変応答を油圧駆動装置に与える。可変応答
はアクチュエータの負荷をオペレータに指示するので、
これは、手動操作式油圧駆動装置の場合には望ましいこ
とである。従って、オペレータは良好な車両の操作感覚
が得られるので、操作レバーを巧みに操作して望ましい
結果を得ることができる。
ドローダーなどの建設機械には、油圧駆動装置が使用さ
れている。既知の油圧駆動装置は、一般に、複数のオー
プンセンタ制御弁を使用して、車両のいろいろな油圧ア
クチュエータを制御して作動させている。油圧駆動装置
は、通常、機械的または油圧的に制御弁に結合された一
連のオペレータ操作レバーによって制御される。オープ
ンセンタ制御弁は、油圧アクチュエータの負荷によって
左右される可変応答を油圧駆動装置に与える。可変応答
はアクチュエータの負荷をオペレータに指示するので、
これは、手動操作式油圧駆動装置の場合には望ましいこ
とである。従って、オペレータは良好な車両の操作感覚
が得られるので、操作レバーを巧みに操作して望ましい
結果を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近では、建
設機械などの車両の機能を自動化または半自動化するこ
とに多くの努力が払われた。しかし、これらの自動また
は半自動油圧駆動装置においては、オープンセンタ弁の
応答特性はほとんどいつも望ましいものではない。自動
または半自動油圧駆動装置は、一定かつ予測できる動作
を保証するため、不変応答を必要とする。一定かつ予測
できる結果を得る１つの方法は、圧力補償形クロースド
センタ弁を使用することである。圧力補償形クロースド
センタ弁は、不変応答を得るため圧力フィードバックを
使用しているので、オペレータは負荷について感覚すな
わち「感触」を失う。
設機械などの車両の機能を自動化または半自動化するこ
とに多くの努力が払われた。しかし、これらの自動また
は半自動油圧駆動装置においては、オープンセンタ弁の
応答特性はほとんどいつも望ましいものではない。自動
または半自動油圧駆動装置は、一定かつ予測できる動作
を保証するため、不変応答を必要とする。一定かつ予測
できる結果を得る１つの方法は、圧力補償形クロースド
センタ弁を使用することである。圧力補償形クロースド
センタ弁は、不変応答を得るため圧力フィードバックを
使用しているので、オペレータは負荷について感覚すな
わち「感触」を失う。
【０００４】さらに、上記のような装置においては、２
つの応答特性を示すことが可能な駆動装置を備えている
ことが望ましいことが判った。たとえば、手動モードお
よび自動モードで動作するように構成された装置の場
合、手動モードではオープンセンタ弁の応答特性で動作
し、自動モードでは圧力補償形クローズドセンタ弁の応
答特性で動作する一定の油圧回路を備えていることが望
ましい。
つの応答特性を示すことが可能な駆動装置を備えている
ことが望ましいことが判った。たとえば、手動モードお
よび自動モードで動作するように構成された装置の場
合、手動モードではオープンセンタ弁の応答特性で動作
し、自動モードでは圧力補償形クローズドセンタ弁の応
答特性で動作する一定の油圧回路を備えていることが望
ましい。
【０００５】本発明は、上に述べた諸問題を１つまたは
それ以上解決することを目的としている。
それ以上解決することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、一実施例とし
て、複数の油圧アクチュエータを含む油圧回路を制御す
る装置を提供する。本装置は高圧作動油源と油圧アクチ
ュエータの間に接続される。本装置はモード信号を発生
し、それに応じて複数の指令信号を発生する。各指令信
号は、それぞれの油圧アクチュエータに対応しており、
第１の値をもつモード信号に対しては第１組の流量制御
特性に従って決定され、第２の値をもつモード信号に対
しては第２組の流量制御特性に従って決定される。
て、複数の油圧アクチュエータを含む油圧回路を制御す
る装置を提供する。本装置は高圧作動油源と油圧アクチ
ュエータの間に接続される。本装置はモード信号を発生
し、それに応じて複数の指令信号を発生する。各指令信
号は、それぞれの油圧アクチュエータに対応しており、
第１の値をもつモード信号に対しては第１組の流量制御
特性に従って決定され、第２の値をもつモード信号に対
しては第２組の流量制御特性に従って決定される。
【０００７】
【実施例】図１に示した本発明の装置１００は、複数の
油圧アクチュエータ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃを含
む油圧回路を制御するように構成されている。図示の油
圧回路は、１個の回転モーター１０４Ａと、２個の直線
アクチュエータすなわちシリンダ１０４Ａ，１０４Ｂを
含んでいるが、油圧回路は任意の数および（または）任
意の形式のアクチュエータを含んでいてもよい。装置１
００は、さらに、高圧作動油をそれぞれのアクチュエー
タ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃへ供与する第１、第２
および第３の弁装置１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃを含
んでいる。
油圧アクチュエータ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃを含
む油圧回路を制御するように構成されている。図示の油
圧回路は、１個の回転モーター１０４Ａと、２個の直線
アクチュエータすなわちシリンダ１０４Ａ，１０４Ｂを
含んでいるが、油圧回路は任意の数および（または）任
意の形式のアクチュエータを含んでいてもよい。装置１
００は、さらに、高圧作動油をそれぞれのアクチュエー
タ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃへ供与する第１、第２
および第３の弁装置１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃを含
んでいる。
【０００８】第１、第２および第３の弁装置１０６Ａ，
１０６Ｂ，１０６Ｃはそれぞれ、少なくとも１個の対応
する方向弁１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃを含む。
１０６Ｂ，１０６Ｃはそれぞれ、少なくとも１個の対応
する方向弁１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃを含む。
【０００９】装置１２８はモード信号を発生する。この
モード発生装置１２８はオペレータによって起動され、
装置１００の動作モードを決定する。
モード発生装置１２８はオペレータによって起動され、
装置１００の動作モードを決定する。
【００１０】装置１２０は、オペレータの操作に応じて
複数の動作信号を発生する。好ましい実施例の場合、こ
の操作信号発生装置１２０は各油圧アクチュエータ１０
２に対応するオペレータ操作レバー１２２を含んでい
る。
複数の動作信号を発生する。好ましい実施例の場合、こ
の操作信号発生装置１２０は各油圧アクチュエータ１０
２に対応するオペレータ操作レバー１２２を含んでい
る。
【００１１】制御装置１２４は、モード信号を受け取
り、それに応じて第１または第２組の流量特性に従って
第１、第２および第３弁装置１０６Ａ，１０６Ｂ，１０
６Ｃの動作を制御する。好ましい実施例の場合、第１組
の流量特性は概してクローズドセンタ圧力補償弁の流量
特性と似ている。すなわち、弁を通る作動油の流量は弁
スプール位置の関数であり、負荷によって変化しない。
図２に、クローズドセンタ弁の流量特性をグラフで示
す。このグラフの特徴は一定の不感帯ＤＢ1 にある。簡
単にするため、不感帯から最大スプール位置までの流量
特性は直線２０２で示してある。しかし、流量応答は弁
の構造（たとえば、調量スロット面積）の関数である。
第２組の流量特性は、図３に示すように、概してオープ
ンセンタ弁の流量特性と似ている。すなわち、弁１０８
を通る作動油の流量は弁スプール位置と油圧アクチュエ
ータ１０２の負荷の関数である。
り、それに応じて第１または第２組の流量特性に従って
第１、第２および第３弁装置１０６Ａ，１０６Ｂ，１０
６Ｃの動作を制御する。好ましい実施例の場合、第１組
の流量特性は概してクローズドセンタ圧力補償弁の流量
特性と似ている。すなわち、弁を通る作動油の流量は弁
スプール位置の関数であり、負荷によって変化しない。
図２に、クローズドセンタ弁の流量特性をグラフで示
す。このグラフの特徴は一定の不感帯ＤＢ1 にある。簡
単にするため、不感帯から最大スプール位置までの流量
特性は直線２０２で示してある。しかし、流量応答は弁
の構造（たとえば、調量スロット面積）の関数である。
第２組の流量特性は、図３に示すように、概してオープ
ンセンタ弁の流量特性と似ている。すなわち、弁１０８
を通る作動油の流量は弁スプール位置と油圧アクチュエ
ータ１０２の負荷の関数である。
【００１２】図３の図形は、弁の応答、すなわち油圧ア
クチュエータ１０２への流体の流量をスプール位置の関
数として示したものである。たとえば、油圧回路は定格
負荷について設計される。定格負荷すなわち設計負荷の
もとでの油圧回路の応答は、設計負荷トレース３０２で
表される。油圧回路は不感帯（アクチュエータ１０２へ
流体が流れないスプール位置の範囲）を示す。ＤＢ2 は
定格負荷の場合の不感帯である。定格負荷の場合、スプ
ール位置の残りの範囲では、アクチュエータへの流体の
流量はスプール位置に比例しており、かつ調量スロット
面積の関数である。簡単にするため、流量は直線で示し
てあるが、本発明はそのことに限定されない。
クチュエータ１０２への流体の流量をスプール位置の関
数として示したものである。たとえば、油圧回路は定格
負荷について設計される。定格負荷すなわち設計負荷の
もとでの油圧回路の応答は、設計負荷トレース３０２で
表される。油圧回路は不感帯（アクチュエータ１０２へ
流体が流れないスプール位置の範囲）を示す。ＤＢ2 は
定格負荷の場合の不感帯である。定格負荷の場合、スプ
ール位置の残りの範囲では、アクチュエータへの流体の
流量はスプール位置に比例しており、かつ調量スロット
面積の関数である。簡単にするため、流量は直線で示し
てあるが、本発明はそのことに限定されない。
【００１３】圧力検出装置１１２は油圧回路内の流体圧
力を検出する。圧力検出装置１１２は各油圧アクチュエ
ータ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃの負荷圧力を検出す
る検出装置１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃより成る。好
ましい実施例の場合、圧力検出装置１１２は、さらに、
ポンプ圧力を検出する検出装置１１２Ｄを有する。各圧
力検出装置１１２は圧力センサ１１４を含んでいる。
力を検出する。圧力検出装置１１２は各油圧アクチュエ
ータ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃの負荷圧力を検出す
る検出装置１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃより成る。好
ましい実施例の場合、圧力検出装置１１２は、さらに、
ポンプ圧力を検出する検出装置１１２Ｄを有する。各圧
力検出装置１１２は圧力センサ１１４を含んでいる。
【００１４】検出装置１１６は各油圧アクチュエータ１
０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃの位置を検出する。検出装
置１１６はさらに油圧アクチュエータ１０２Ａ，１０２
Ｂ，１０２Ｃの速度および（または）加速度を検出する
手段を含んでいることが好ましい。
０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃの位置を検出する。検出装
置１１６はさらに油圧アクチュエータ１０２Ａ，１０２
Ｂ，１０２Ｃの速度および（または）加速度を検出する
手段を含んでいることが好ましい。
【００１５】検出装置１１６は油圧アクチュエータ１０
２の実際の位置を検出し、信号ｐa(t) を発生する。第
１実施例の場合、検出装置１１６は、米国特許第4,737,
705号 (1988年４月12日発行) に開示されているよう
に、無線周波数（ＲＦ）直線位置センサを含む。第２実
施例の場合、検出装置１１６はポテンショメータ形セン
サ（図示せず）を含む。第３実施例の場合、検出装置１
１６はリゾルバ（図示せず）を含む。リゾルバ形センサ
とポテンショメータ形センサは共に、この分野では周知
であるので、詳しいことは省略する。
２の実際の位置を検出し、信号ｐa(t) を発生する。第
１実施例の場合、検出装置１１６は、米国特許第4,737,
705号 (1988年４月12日発行) に開示されているよう
に、無線周波数（ＲＦ）直線位置センサを含む。第２実
施例の場合、検出装置１１６はポテンショメータ形セン
サ（図示せず）を含む。第３実施例の場合、検出装置１
１６はリゾルバ（図示せず）を含む。リゾルバ形センサ
とポテンショメータ形センサは共に、この分野では周知
であるので、詳しいことは省略する。
【００１６】検出装置１１６はさらに油圧アクチュエー
タ１０２の実際速度を検出し、信号ｖa (t) を発生す
る。第１実施例の場合、検出装置１１６は速度センサ
（図示せず）を有する。速度センサは、回転したとき回
転速度（従って、油圧アクチュエータの直線速度）を表
す電圧を発生する直流発電機を有する。第２実施例の場
合、検出装置１１６は位置信号ｐa (t) を数で濾波し、
微分することによりピストンの速度を決定する。
タ１０２の実際速度を検出し、信号ｖa (t) を発生す
る。第１実施例の場合、検出装置１１６は速度センサ
（図示せず）を有する。速度センサは、回転したとき回
転速度（従って、油圧アクチュエータの直線速度）を表
す電圧を発生する直流発電機を有する。第２実施例の場
合、検出装置１１６は位置信号ｐa (t) を数で濾波し、
微分することによりピストンの速度を決定する。
【００１７】制御装置１２４は、モード信号を受け取
り、それに応じて複数の指令信号を発生する。各指令信
号はそれぞれの油圧アクチュエータ１０２Ａ，１０２
Ｂ，１０２Ｃに対応している。指令信号は、第１の値を
もつモード信号に対しては第１組の流量制御特性に従っ
て決定され、そして第２の値をもつモード信号に対して
は第２組の流量制御特性に従って決定される。たとえ
ば、モード信号によって識別される特定モードにおい
て、特定の弁をクローズドセンタ弁の流量特性で動作さ
せることが望ましいこともあるし、同じ弁をオープンセ
ンタ弁の流量特性で動作させることが望ましいこともあ
る。装置１００は、クローズドセンタ弁の流量特性また
はオープンセンタ弁の流量特性のどちらでも弁装置１０
６を制御して作動させるように構成されている。
り、それに応じて複数の指令信号を発生する。各指令信
号はそれぞれの油圧アクチュエータ１０２Ａ，１０２
Ｂ，１０２Ｃに対応している。指令信号は、第１の値を
もつモード信号に対しては第１組の流量制御特性に従っ
て決定され、そして第２の値をもつモード信号に対して
は第２組の流量制御特性に従って決定される。たとえ
ば、モード信号によって識別される特定モードにおい
て、特定の弁をクローズドセンタ弁の流量特性で動作さ
せることが望ましいこともあるし、同じ弁をオープンセ
ンタ弁の流量特性で動作させることが望ましいこともあ
る。装置１００は、クローズドセンタ弁の流量特性また
はオープンセンタ弁の流量特性のどちらでも弁装置１０
６を制御して作動させるように構成されている。
【００１８】次に図４および図５について説明する。弁
装置１０６がオープンセンタ弁を含む場合には、コント
ローラ１２６はクローズドセンタ弁の流量特性が得られ
るように補償する。すなわち、コントローラ１２６は、
受け取った速度信号ｖa (t)と位置信号ｐa (t) を処理
し、補償された速度信号ｖC (t) と流量指令信号ｆC(t)
を発生する。流量指令信号ｆC (t) は油圧シリンダ２
０４への作動油の目標流量を指示しており、補償された
速度信号ｖC (t) に比例していることが好ましい。
装置１０６がオープンセンタ弁を含む場合には、コント
ローラ１２６はクローズドセンタ弁の流量特性が得られ
るように補償する。すなわち、コントローラ１２６は、
受け取った速度信号ｖa (t)と位置信号ｐa (t) を処理
し、補償された速度信号ｖC (t) と流量指令信号ｆC(t)
を発生する。流量指令信号ｆC (t) は油圧シリンダ２
０４への作動油の目標流量を指示しており、補償された
速度信号ｖC (t) に比例していることが好ましい。
【００１９】弁装置１０６は流量指令信号ｆC (t) を受
け取り、パイロット圧力信号ｐp (t) を発生する。第１
実施例の場合、弁装置１０６は電気油圧式パイロット装
置（図示せず）を含む。パイロット装置は比例パイロッ
ト圧力ソレノイド弁を有する。流量指令信号ｆC (t) は
ソレノイド弁を作動させ、ソレノイド弁はパイロット圧
力信号ｐp (t) を方向弁１０８へ送る。パイロット圧力
信号ｐp (t) は、低圧力（一般に、１０００ｐｓｉ以
下）の作動油である。作動油は弁スプールに作用し、方
向弁を作動させる。パイロット装置はこの分野で周知で
あるので、詳しいことは省略する。
け取り、パイロット圧力信号ｐp (t) を発生する。第１
実施例の場合、弁装置１０６は電気油圧式パイロット装
置（図示せず）を含む。パイロット装置は比例パイロッ
ト圧力ソレノイド弁を有する。流量指令信号ｆC (t) は
ソレノイド弁を作動させ、ソレノイド弁はパイロット圧
力信号ｐp (t) を方向弁１０８へ送る。パイロット圧力
信号ｐp (t) は、低圧力（一般に、１０００ｐｓｉ以
下）の作動油である。作動油は弁スプールに作用し、方
向弁を作動させる。パイロット装置はこの分野で周知で
あるので、詳しいことは省略する。
【００２０】コントローラ１２６は検出装置１１６から
位置信号ｐa (t) を受け取り、流量指令信号を発生す
る。第１実施例の場合、コントローラ１２６は、さら
に、速度センサから速度信号ｖa (t) を受け取る。第２
実施例の場合、コントローラ１２６は位置信号ｐa (t)
を数値的に濾波し、微分することによってピストンの速
度を計算する。第３実施例の場合、コントローラ１２６
は、さらに、検出装置１１６から油圧アクチュエータ１
０２の加速度を表す信号を受け取る。コントローラ１２
６は１個またはそれ以上のセンサから流量要求信号を受
け取り、流量指令信号ｆC (t) を発生する。すなわち、
第１実施例の場合、コントローラ１２６は速度信号ｖa
(t) を受け取り、図４に示した第１制御計画４００に従
って流量指令信号ｆC (t) を発生する。第１実施例の場
合、コントローラ１２６は流量要求信号ｆr (t) を受け
取る。流量要求信号ｆr (t) は目標速度を表しており、
オペレータが動かした操作レバー１２２の変位に比例し
ている。速度信号ｖa (t) は油圧アクチュエータ１０２
の実際の速度を表す。
位置信号ｐa (t) を受け取り、流量指令信号を発生す
る。第１実施例の場合、コントローラ１２６は、さら
に、速度センサから速度信号ｖa (t) を受け取る。第２
実施例の場合、コントローラ１２６は位置信号ｐa (t)
を数値的に濾波し、微分することによってピストンの速
度を計算する。第３実施例の場合、コントローラ１２６
は、さらに、検出装置１１６から油圧アクチュエータ１
０２の加速度を表す信号を受け取る。コントローラ１２
６は１個またはそれ以上のセンサから流量要求信号を受
け取り、流量指令信号ｆC (t) を発生する。すなわち、
第１実施例の場合、コントローラ１２６は速度信号ｖa
(t) を受け取り、図４に示した第１制御計画４００に従
って流量指令信号ｆC (t) を発生する。第１実施例の場
合、コントローラ１２６は流量要求信号ｆr (t) を受け
取る。流量要求信号ｆr (t) は目標速度を表しており、
オペレータが動かした操作レバー１２２の変位に比例し
ている。速度信号ｖa (t) は油圧アクチュエータ１０２
の実際の速度を表す。
【００２１】装置４０２は、流量要求信号ｆr (t) を受
け取り、目標速度信号ｖd (t) を発生する。好ましい実
施例の場合、装置４０２は第１伝達関数ｈfp(t) ４０４
を実行する。第１伝達関数ｈfp(t) ４０４は、流量要求
信号ｆr (t) を増減させて、目標速度信号Ｖd (t) を発
生する。
け取り、目標速度信号ｖd (t) を発生する。好ましい実
施例の場合、装置４０２は第１伝達関数ｈfp(t) ４０４
を実行する。第１伝達関数ｈfp(t) ４０４は、流量要求
信号ｆr (t) を増減させて、目標速度信号Ｖd (t) を発
生する。
【００２２】第１伝達関数ｈfp(t) ４０４のラプラス変
換Ｈfp(s) は、次式で表される。 Ｈfp(s) ＝Ｋ1 従って、 Ｖd (s) ＝Ｋ1 ×Ｆr (s) ここで、Ｋ1 は定数、Ｖd (s) は目標速度信号のラプラ
ス変換、Ｆr (s) は流量要求信号のラプラス変換であ
る。
換Ｈfp(s) は、次式で表される。 Ｈfp(s) ＝Ｋ1 従って、 Ｖd (s) ＝Ｋ1 ×Ｆr (s) ここで、Ｋ1 は定数、Ｖd (s) は目標速度信号のラプラ
ス変換、Ｆr (s) は流量要求信号のラプラス変換であ
る。
【００２３】装置４０６は、目標速度信号ｖd (t) から
実速度信号ｖa (t) を差し引いて、速度誤差信号ｖ
e (t) を生成する。好ましい実施例の場合、装置４０６
は第１加算点４０８を有し、第２伝達関数ｈfv(t) ４１
０を実行する。第２伝達関数ｈfv(t) ４１０は速度フィ
ードバック補償を行い、好ましい実施例の場合は、第１
加算点４０８の出力を増減させ、積分して、速度誤差信
号ｖe (t) を生成する。
実速度信号ｖa (t) を差し引いて、速度誤差信号ｖ
e (t) を生成する。好ましい実施例の場合、装置４０６
は第１加算点４０８を有し、第２伝達関数ｈfv(t) ４１
０を実行する。第２伝達関数ｈfv(t) ４１０は速度フィ
ードバック補償を行い、好ましい実施例の場合は、第１
加算点４０８の出力を増減させ、積分して、速度誤差信
号ｖe (t) を生成する。
【００２４】第２伝達関数ｈfv(t) ４０４のラプラス変
換Ｈfv(s) は、次式で表される。 Ｈfv(s) ＝Ｋ2 / ｓ ここで、Ｋ2 は定数である。従って、 Ｖe (s) ＝Ｈfv(s) ×（Ｖd (s) −Ｖa (s) ） ＝Ｋ2 ×（Ｖd (s) −Ｖa (s) ）/ ｓ ここで、Ｖe (s) は速度誤差信号のラプラス変換であ
り、Ｖa (s) は実速度信号のラプラス変換である。
換Ｈfv(s) は、次式で表される。 Ｈfv(s) ＝Ｋ2 / ｓ ここで、Ｋ2 は定数である。従って、 Ｖe (s) ＝Ｈfv(s) ×（Ｖd (s) −Ｖa (s) ） ＝Ｋ2 ×（Ｖd (s) −Ｖa (s) ）/ ｓ ここで、Ｖe (s) は速度誤差信号のラプラス変換であ
り、Ｖa (s) は実速度信号のラプラス変換である。
【００２５】装置４１２は、目標速度信号ｖd (t) と速
度誤差信号ｖe (t) を受け取り、流量指令信号ｆC (t)
を発生する。好ましい実施例の場合、流量指令信号ｆC
(t)は、パイロット装置のソレノイドに加えられるパル
ス幅変調（ＰＷＭ）駆動電流である。流量指令信号ｆC
(t) はソレノイドを作動させる。装置４１２は、第２加
算点４１４と非線形インバータ４１６を含む。第２加算
点４１４は目標速度信号ｖd (t) と速度誤差信号ｖ
e (t) を加算し、補償された速度信号ｖC (t) を生成す
る。非線形インバータ４１６は補償された速度信号ｖC
(t) を受け取り、流量指令信号ｆC (t) を発生する。
度誤差信号ｖe (t) を受け取り、流量指令信号ｆC (t)
を発生する。好ましい実施例の場合、流量指令信号ｆC
(t)は、パイロット装置のソレノイドに加えられるパル
ス幅変調（ＰＷＭ）駆動電流である。流量指令信号ｆC
(t) はソレノイドを作動させる。装置４１２は、第２加
算点４１４と非線形インバータ４１６を含む。第２加算
点４１４は目標速度信号ｖd (t) と速度誤差信号ｖ
e (t) を加算し、補償された速度信号ｖC (t) を生成す
る。非線形インバータ４１６は補償された速度信号ｖC
(t) を受け取り、流量指令信号ｆC (t) を発生する。
【００２６】非線形インバータ４１６は方向弁の非線形
性を補償する。好ましい実施例の場合、非線形インバー
タ４１６は制御装置内にマップを含む。マップには、測
定された定常特性、詳細には不感帯と流量ゲイン特性が
入っている。非線形インバータ４１６は補償された速度
信号を受け取り、マップを用いて適切な流量指令信号ｆ
C (t) を決定する。
性を補償する。好ましい実施例の場合、非線形インバー
タ４１６は制御装置内にマップを含む。マップには、測
定された定常特性、詳細には不感帯と流量ゲイン特性が
入っている。非線形インバータ４１６は補償された速度
信号を受け取り、マップを用いて適切な流量指令信号ｆ
C (t) を決定する。
【００２７】速度検出装置は第３伝達関数Ｈbv(s) ４１
８を有する。第３伝達関数Ｈbv(s)４１８は、速度セン
サの出力をフィルタすることによってセンサの雑音を低
減し、実速度信号ｖa (t) を発生する。好ましい実施例
の場合、第３伝達関数４１８は１０Ｈｚ前後のコーナー
周波数を有する２次フィルタである。
８を有する。第３伝達関数Ｈbv(s)４１８は、速度セン
サの出力をフィルタすることによってセンサの雑音を低
減し、実速度信号ｖa (t) を発生する。好ましい実施例
の場合、第３伝達関数４１８は１０Ｈｚ前後のコーナー
周波数を有する２次フィルタである。
【００２８】第３伝達関数のラプラス変換Ｈbv(s) は次
式で表される。 Ｈbv(s) ＝Ｋ3 / ｛ｓ2 ＋Ｋ4 ｓ＋Ｋ3 ｝ ここで、Ｋ3 ，Ｋ4 は定数である。
式で表される。 Ｈbv(s) ＝Ｋ3 / ｛ｓ2 ＋Ｋ4 ｓ＋Ｋ3 ｝ ここで、Ｋ3 ，Ｋ4 は定数である。
【００２９】第２の実施例の場合、コントローラ１２６
は実速度信号ｖa (t) と実位置信号ｐa (t) を受け取
り、図５に示した第２制御計画に従って流量指令信号ｆ
C (t)を発生する。第２の実施例の場合、コントローラ
１２６は、油圧アクチュエータ１０２の目標位置を表す
位置要求信号ｐr (t) に応答する。
は実速度信号ｖa (t) と実位置信号ｐa (t) を受け取
り、図５に示した第２制御計画に従って流量指令信号ｆ
C (t)を発生する。第２の実施例の場合、コントローラ
１２６は、油圧アクチュエータ１０２の目標位置を表す
位置要求信号ｐr (t) に応答する。
【００３０】装置５０２は、位置要求信号ｐr (t) と実
位置信号ｐa (t) を受け取り、第１目標速度信号ｖ
fd(t) を発生する。この第１目標速度信号発生装置５０
２は、第３加算点５０４を有し、第４伝達関数ｈ
fp2 (t) を実行する。第３加算点５０４は位置要求信号
ｐr (t) から実位置信号ｐa (t) を差し引き、位置誤差
信号ｐe(t) を発生する。第４伝達関数ｈfp2 (t) ５０
６は、位置誤差信号ｐe (t) を増減させて、第１目標速
度信号ｖfd(t) を発生する。代替実施例の場合、第４伝
達関数５０６は位置誤差信号ｐe (t) を濾波する。
位置信号ｐa (t) を受け取り、第１目標速度信号ｖ
fd(t) を発生する。この第１目標速度信号発生装置５０
２は、第３加算点５０４を有し、第４伝達関数ｈ
fp2 (t) を実行する。第３加算点５０４は位置要求信号
ｐr (t) から実位置信号ｐa (t) を差し引き、位置誤差
信号ｐe(t) を発生する。第４伝達関数ｈfp2 (t) ５０
６は、位置誤差信号ｐe (t) を増減させて、第１目標速
度信号ｖfd(t) を発生する。代替実施例の場合、第４伝
達関数５０６は位置誤差信号ｐe (t) を濾波する。
【００３１】第４伝達関数ｈfp2 (t) ５０６のラプラス
変換Ｈfp2 (s) は次式で表される。 Ｈfp2 (s) ＝Ｋ5 従って、 Ｖfd(s) ＝Ｋ5 ×Ｐe (s) ここで、Ｋ5 は定数、Ｖfd(s) は第１目標速度信号のラ
プラス変換、Ｐe (s) は位置誤差信号のラプラス変換で
ある。
変換Ｈfp2 (s) は次式で表される。 Ｈfp2 (s) ＝Ｋ5 従って、 Ｖfd(s) ＝Ｋ5 ×Ｐe (s) ここで、Ｋ5 は定数、Ｖfd(s) は第１目標速度信号のラ
プラス変換、Ｐe (s) は位置誤差信号のラプラス変換で
ある。
【００３２】装置５０８はフィードフォワード補償を行
う。フィードフォワード補償装置５０８は、第４加算点
５１０を有し、第５伝達関数Ｈff(s) ５１２を実行す
る。第５伝達関数Ｈff(s) ５１２は位置要求信号ｐ
r (t) を増減させ、微分する。第４伝達関数ｈfp2 (t)
５０６は、特に低周波数において一定の固有の位相遅れ
を有することがある。第５伝達関数Ｈff(s) ５１２は、
システム応答を改善し、かつ第４伝達関数５０６の位相
遅れを補償するために位相進みを与える。
う。フィードフォワード補償装置５０８は、第４加算点
５１０を有し、第５伝達関数Ｈff(s) ５１２を実行す
る。第５伝達関数Ｈff(s) ５１２は位置要求信号ｐ
r (t) を増減させ、微分する。第４伝達関数ｈfp2 (t)
５０６は、特に低周波数において一定の固有の位相遅れ
を有することがある。第５伝達関数Ｈff(s) ５１２は、
システム応答を改善し、かつ第４伝達関数５０６の位相
遅れを補償するために位相進みを与える。
【００３３】第４加算点５１０は、第５伝達関数５１２
の出力を第１目標速度信号ｖfd(t)に加えて、第２目標
速度信号ｖsd(t) を発生する。
の出力を第１目標速度信号ｖfd(t)に加えて、第２目標
速度信号ｖsd(t) を発生する。
【００３４】第５伝達関数ｈff(t) ５１２のラプラス変
換Ｈff(s) は、次式で表される。 Ｈff(s) ＝ｓＫ6 従って、 Ｖsd(s) ＝Ｈff(s) ×Ｐr (s) ＋Ｖfd(s) ＝ｓＫ6 ×Ｐr (s) ＋Ｖfd(s) ここで、Ｋ6 は定数、Ｖsd(s) は第２目標速度信号のラ
プラス変換である。
換Ｈff(s) は、次式で表される。 Ｈff(s) ＝ｓＫ6 従って、 Ｖsd(s) ＝Ｈff(s) ×Ｐr (s) ＋Ｖfd(s) ＝ｓＫ6 ×Ｐr (s) ＋Ｖfd(s) ここで、Ｋ6 は定数、Ｖsd(s) は第２目標速度信号のラ
プラス変換である。
【００３５】位置検出装置５１５は第６伝達関数Ｈ
bp(s) ５１４を有する。第６伝達関数Ｈ bp(s) ５１４
は、位置センサ１１８の出力を濾波することによってセ
ンサの雑音を低減し、実位置信号ｐa (t) を発生する。
好ましい実施例の場合、第６伝達関数５１４は１０Ｈｚ
前後のコーナー周波数を有する２次多項式である（第３
伝達関数４１８と似ている）。
bp(s) ５１４を有する。第６伝達関数Ｈ bp(s) ５１４
は、位置センサ１１８の出力を濾波することによってセ
ンサの雑音を低減し、実位置信号ｐa (t) を発生する。
好ましい実施例の場合、第６伝達関数５１４は１０Ｈｚ
前後のコーナー周波数を有する２次多項式である（第３
伝達関数４１８と似ている）。
【００３６】第２目標速度信号ｖsd(t) は、第１制御計
画４００の目標速度信号ｖd (t) と同様に処理され、流
量指令信号ｆc (t) が生成される。
画４００の目標速度信号ｖd (t) と同様に処理され、流
量指令信号ｆc (t) が生成される。
【００３７】次に、図６の（Ａ），（Ｂ）について説明
する。弁装置１０６がクローズドセンタ弁を有する場合
には、コントローラ１２６はオープンセンタ弁の流量応
答が得られるように補償する。クローズドセンタ弁をオ
ープンセンタ弁として動作させるために、コントローラ
１２６は、負荷圧力信号、操作信号、およびモード信号
を受け取り、それに応じて指令信号を発生する。指令信
号は、弁１０８を作動させて弁スプールを動かすことに
より、油圧アクチュエータ１０２への流体の流量を制御
する。弁１０８は作動油の流量が指令信号に正比例する
ように構成されている。
する。弁装置１０６がクローズドセンタ弁を有する場合
には、コントローラ１２６はオープンセンタ弁の流量応
答が得られるように補償する。クローズドセンタ弁をオ
ープンセンタ弁として動作させるために、コントローラ
１２６は、負荷圧力信号、操作信号、およびモード信号
を受け取り、それに応じて指令信号を発生する。指令信
号は、弁１０８を作動させて弁スプールを動かすことに
より、油圧アクチュエータ１０２への流体の流量を制御
する。弁１０８は作動油の流量が指令信号に正比例する
ように構成されている。
【００３８】もしモード指示装置１２８が弁１０８を非
圧力補償弁の応答特性で動作させるように指示していれ
ば、コントローラ１２６は負荷圧力信号を受け取り、そ
れに応じてゲイン信号を決定し、続いてゲイン信号と操
作信号の関数として、指令信号を決定する。
圧力補償弁の応答特性で動作させるように指示していれ
ば、コントローラ１２６は負荷圧力信号を受け取り、そ
れに応じてゲイン信号を決定し、続いてゲイン信号と操
作信号の関数として、指令信号を決定する。
【００３９】もしモード指示装置１２８が弁１０８を圧
力補償弁の応答特性で動作させるように指示していれ
ば、指令信号は操作信号に正比例しており、負荷圧力信
号とは無関係である。
力補償弁の応答特性で動作させるように指示していれ
ば、指令信号は操作信号に正比例しており、負荷圧力信
号とは無関係である。
【００４０】好ましい実施例の場合、コントローラ１２
６は複数のゲイン曲線を記憶している。図６の（Ａ），
（Ｂ）には、簡単にするため３つのゲイン曲線を示して
あるが、本発明は数に限定されない。各ゲイン曲線は所
定の負荷に対応付けられている。コントローラ１２６は
圧力検出装置１１２によって検出された負荷の関数とし
て曲線を選択するようになっている。コントローラ１２
６は、選択した曲線を使用して、操作信号の関数として
ゲインを決定し、続いてゲインと操作信号を使用して指
令信号を決定する。さらに、より正確なゲインを得るた
め、曲線間で内挿または外挿するようにコントローラ１
２６を構成することができる。
６は複数のゲイン曲線を記憶している。図６の（Ａ），
（Ｂ）には、簡単にするため３つのゲイン曲線を示して
あるが、本発明は数に限定されない。各ゲイン曲線は所
定の負荷に対応付けられている。コントローラ１２６は
圧力検出装置１１２によって検出された負荷の関数とし
て曲線を選択するようになっている。コントローラ１２
６は、選択した曲線を使用して、操作信号の関数として
ゲインを決定し、続いてゲインと操作信号を使用して指
令信号を決定する。さらに、より正確なゲインを得るた
め、曲線間で内挿または外挿するようにコントローラ１
２６を構成することができる。
【００４１】ゲイン曲線は、油圧アクチュエータ１０２
の負荷が変化したとき異なるゲイン曲線が選択されるよ
うに構成される。ある実施例の場合、図６の（Ａ）に示
すように、３つのゲイン曲線６０２，６０４，６０６は
同じ勾配をもつ直線である。別の実施例の場合、図６の
（Ｂ）の３つのゲイン曲線６０８，６１０，６１２で示
すように、ゲイン曲線を異なる勾配をもつ直線にするこ
とができる。すべての負荷について決められた操作信号
すなわちレバー位置でゲインが最大値に達するように、
ゲイン曲線を構成することが好ましい。図６の（Ａ），
（Ｂ）において、各曲線はそれぞれ、決められた負荷Ｐ
Ｌ1 ，ＰＬ2 ，ＰＬ3 に対応している。３つの負荷は以
下の関係を有する。
の負荷が変化したとき異なるゲイン曲線が選択されるよ
うに構成される。ある実施例の場合、図６の（Ａ）に示
すように、３つのゲイン曲線６０２，６０４，６０６は
同じ勾配をもつ直線である。別の実施例の場合、図６の
（Ｂ）の３つのゲイン曲線６０８，６１０，６１２で示
すように、ゲイン曲線を異なる勾配をもつ直線にするこ
とができる。すべての負荷について決められた操作信号
すなわちレバー位置でゲインが最大値に達するように、
ゲイン曲線を構成することが好ましい。図６の（Ａ），
（Ｂ）において、各曲線はそれぞれ、決められた負荷Ｐ
Ｌ1 ，ＰＬ2 ，ＰＬ3 に対応している。３つの負荷は以
下の関係を有する。
【００４２】ＰＬ1 ≦ＰＬ2 ≦ＰＬ3 決められた操作レバー位置および操作信号について、ゲ
イン信号は負荷に逆比例している。すなわち、 Ｇ1 ≧Ｇ2 ≧Ｇ3 ここで、Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 はそれぞれのゲイン信号であ
る。
イン信号は負荷に逆比例している。すなわち、 Ｇ1 ≧Ｇ2 ≧Ｇ3 ここで、Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 はそれぞれのゲイン信号であ
る。
【００４３】
【発明の効果】本発明すなわち装置１００は、複数の弁
装置１０６を含む油圧回路を制御して作動させるように
構成されている。各弁装置１０６はオープンセンタ弁を
有していることが好ましい。装置１００は、モード信号
に基づいて一組の流量特性に従って各弁を制御して作動
させる。オープンセンタ弁は低価格なので好ましいが、
本発明は複数のクローズドセンタ弁を制御して作動させ
るように構成することができる。
装置１０６を含む油圧回路を制御して作動させるように
構成されている。各弁装置１０６はオープンセンタ弁を
有していることが好ましい。装置１００は、モード信号
に基づいて一組の流量特性に従って各弁を制御して作動
させる。オープンセンタ弁は低価格なので好ましいが、
本発明は複数のクローズドセンタ弁を制御して作動させ
るように構成することができる。
【００４４】オペレータは、モード指示装置１２８を通
じて望ましい動作モードを識別する。次に、コントロー
ラ１２６はセンサ１１４，１１８から情報を受け取り、
それに応じて弁装置１０６を制御する。たとえば、オペ
レータは、自動モードか、半自動モードの動作を指示す
ることができる。どちらかの形式のモードにおいて、ク
ローズドセンタ弁の流量特性を使用して弁装置１０６を
動作させることが望ましいことがある。オペレータがモ
ード指示装置１２８を通じて手動モードが望ましい旨の
信号をコントローラ１２６へ送った場合には、オープン
センタ弁の流量特性を使用して弁装置１０６を動作させ
ることが望ましい。別のモードにおいて、一定の弁を第
１組の流量特性で動作させ、１個またはそれ以上の別の
弁を第２組の流量特性で動作させることが望ましいこと
がある。たとえば、油圧掘削機を使用してパイプを敷設
する場合には、ブーム油圧回路をオープンセンタ弁の流
量特性を使用して動作させ、そしてスティックおよび作
業用具油圧回路をクローズドセンタ弁の流量特性を使用
して動作させることが望ましいことがある。これによ
り、オペレータは、ブーム油圧回路によって負荷の感覚
すなわち「感触」を得ることができ、同時にスティック
および作業用具油圧回路によってパイプを位置決めする
位置精度を得ることができる。
じて望ましい動作モードを識別する。次に、コントロー
ラ１２６はセンサ１１４，１１８から情報を受け取り、
それに応じて弁装置１０６を制御する。たとえば、オペ
レータは、自動モードか、半自動モードの動作を指示す
ることができる。どちらかの形式のモードにおいて、ク
ローズドセンタ弁の流量特性を使用して弁装置１０６を
動作させることが望ましいことがある。オペレータがモ
ード指示装置１２８を通じて手動モードが望ましい旨の
信号をコントローラ１２６へ送った場合には、オープン
センタ弁の流量特性を使用して弁装置１０６を動作させ
ることが望ましい。別のモードにおいて、一定の弁を第
１組の流量特性で動作させ、１個またはそれ以上の別の
弁を第２組の流量特性で動作させることが望ましいこと
がある。たとえば、油圧掘削機を使用してパイプを敷設
する場合には、ブーム油圧回路をオープンセンタ弁の流
量特性を使用して動作させ、そしてスティックおよび作
業用具油圧回路をクローズドセンタ弁の流量特性を使用
して動作させることが望ましいことがある。これによ
り、オペレータは、ブーム油圧回路によって負荷の感覚
すなわち「感触」を得ることができ、同時にスティック
および作業用具油圧回路によってパイプを位置決めする
位置精度を得ることができる。
【００４５】本発明のその他の特徴、目的、および機能
は、添付図面、発明の詳細な説明および特許請求の範囲
を熟読されれば理解されるであろう。
は、添付図面、発明の詳細な説明および特許請求の範囲
を熟読されれば理解されるであろう。
【図１】本発明の実施例に係る、複数の油圧アクチュエ
ータを含む油圧回路とコントローラの機能ブロック図で
ある。
ータを含む油圧回路とコントローラの機能ブロック図で
ある。
【図２】本発明の実施例に係る、第１組の流量特性によ
る図１の油圧アクチュエータへの作動油の流量を示すグ
ラフである。
る図１の油圧アクチュエータへの作動油の流量を示すグ
ラフである。
【図３】本発明の実施例に係る、第２組の流量特性によ
る図１の油圧アクチュエータへの作動油の流量を示すグ
ラフである。
る図１の油圧アクチュエータへの作動油の流量を示すグ
ラフである。
【図４】本発明の実施例に係る、オープンセンタ弁のた
め図２の第１組の流量特性を実現する第１制御計画のブ
ロック図である。
め図２の第１組の流量特性を実現する第１制御計画のブ
ロック図である。
【図５】本発明の別の実施例に係る、オープンセンタ弁
のため図２の第１組の流量特性を実現する第２制御計画
のブロック図である。
のため図２の第１組の流量特性を実現する第２制御計画
のブロック図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の実施例に係る、クローズド
センタ弁のため図３の第２組の流量特性を実現する際に
図１のコントローラが使用する負荷依存ゲイン曲線のグ
ラフである。（Ｂ）は、本発明の別の実施例に係る、ク
ローズドセンタ弁のため図３の第２組の流量特性を実現
する際に図１のコントローラが使用する負荷依存ゲイン
曲線のグラフである。
センタ弁のため図３の第２組の流量特性を実現する際に
図１のコントローラが使用する負荷依存ゲイン曲線のグ
ラフである。（Ｂ）は、本発明の別の実施例に係る、ク
ローズドセンタ弁のため図３の第２組の流量特性を実現
する際に図１のコントローラが使用する負荷依存ゲイン
曲線のグラフである。
１００ 本発明の装置 １０２ 油圧アクチュエータ １０４Ａ 回転モーター、 １０４Ｂ，１０４Ｃ 直線シリンダ １０６ 弁装置 １０８ 方向弁 １１２ 圧力検出装置 １１４ 圧力センサ １１６ 検出装置（位置、速度、加速度） １２０ 操作信号発生装置 １２２ オペレータ操作レバー １２４ 制御装置 １２６ コントローラ １２８ モード指示装置 １３０ モードスイッチ ２０２ クローズドセンタ弁の流量特性を示すグラフ ３０２，３０４，３０６ オープンセンタ弁の流量特性
を示すグラフ ４００ 第１制御計画 ４０２ 目標速度信号発生装置 ４０４ 第１伝達関数 ４０６ 速度誤差信号発生装置 ４０８ 第１加算点 ４１０ 第２伝達関数 ４１２ 流量指令信号発生装置 ４１４ 第２加算点 ４１６ 非線形インバータ ４１８ 第３伝達関数 ５００ 第２制御計画 ５０２ 第１目標速度信号発生装置 ５０４ 第３加算点 ５０６ 第４伝達関数 ５０８ フィードフォワード補償装置 ５１０ 第４加算点 ５１２ 第５伝達関数 ５１４ 第６伝達関数 ６０２，６０４，６０６ 同じ勾配をもつ直線のゲイン
曲線 ６０８，６１０，６１２ 異なる勾配をもつ直線のゲイ
ン曲線
を示すグラフ ４００ 第１制御計画 ４０２ 目標速度信号発生装置 ４０４ 第１伝達関数 ４０６ 速度誤差信号発生装置 ４０８ 第１加算点 ４１０ 第２伝達関数 ４１２ 流量指令信号発生装置 ４１４ 第２加算点 ４１６ 非線形インバータ ４１８ 第３伝達関数 ５００ 第２制御計画 ５０２ 第１目標速度信号発生装置 ５０４ 第３加算点 ５０６ 第４伝達関数 ５０８ フィードフォワード補償装置 ５１０ 第４加算点 ５１２ 第５伝達関数 ５１４ 第６伝達関数 ６０２，６０４，６０６ 同じ勾配をもつ直線のゲイン
曲線 ６０８，６１０，６１２ 異なる勾配をもつ直線のゲイ
ン曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ジェイ クローン アメリカ合衆国 イリノイ州 61525 ダ ンラップ ブレントウッド 1409 (72)発明者 マイケル エス ルキチ アメリカ合衆国 イリノイ州 61615 ピ オーリア タウンゼンド ドライヴ 9828 (72)発明者 スティーヴン ヴィ ランズマン アメリカ合衆国 イリノイ州 61523 チ ラコシ イースト カーティス ドライヴ 206 (72)発明者 ハワード エイ マースデン アメリカ合衆国 イリノイ州 61554 ペ キンシェリダン ロード 1206
Claims (20)
- 【請求項１】 高圧作動油源と油圧アクチュエータの間
に接続されていて、複数の油圧アクチュエータを含む油
圧回路を制御する装置であって、 前記油圧アクチュエータへ高圧作動油を制御して供与す
る手段、 モード信号を発生する手段、および前記モード信号を受
け取り、それに応じてそれぞれの油圧アクチュエータに
対応する複数の指令信号を発生する制御手段、を備え、 前記指令信号は、第１値をもつモード信号に対しては第
１組の流量制御特性に従って決定され、そして第２値を
もつモード信号に対しては第２組の流量制御特性に従っ
て決定されることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記油圧アクチュエータの１つは第１組
の流体制御特性を使用して作動され、そして前記油圧ア
クチュエータのもう１つは第２組の流体制御特性に従っ
て作動されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 さらに油圧回路内の流体圧力を検出する
手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装
置。 - 【請求項４】 前記圧力検出手段は各油圧アクチュエー
タの負荷圧力を検出する手段を有することを特徴とする
請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記圧力検出手段はポンプ圧力を検出す
る手段を有することを特徴とする請求項３に記載の装
置。 - 【請求項６】 さらに、前記油圧アクチュエータの位置
を検出する手段を備えていることを特徴とする請求項１
に記載の装置。 - 【請求項７】 前記検出手段は油圧アクチュエータの速
度を検出する手段を有することを特徴とする請求項６に
記載の装置。 - 【請求項８】 前記検出手段は油圧アクチュエータの加
速度を検出する手段を有することを特徴とする請求項６
に記載の装置。 - 【請求項９】 さらに操作信号を発生する手段を備えて
いること、少なくとも１個の油圧アクチュエータに対応
する少なくとも１個の前記供与手段は指令信号を受け取
り、それに応じて油圧アクチュエータへの作動油の流量
を制御する手段を有していること、作動油の流量が指令
信号に比例するように前記供与手段は構成されているこ
と、さらに油圧アクチュエータの負荷圧力を検出し、そ
れに応じて負荷圧力信号を発生する手段と、操作信号を
発生する手段とを備えていること、前記制御手段は負荷
圧力信号を受け取る手段を有していること、および前記
第１組の流量制御特性は負荷圧力信号と操作信号の関数
であることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記供与手段はクローズドセンタ圧力
補償弁を有することを特徴とする請求項９に記載の装
置。 - 【請求項１１】 前記操作信号発生手段はオペレータ操
作レバーを有することを特徴とする請求項９に記載の装
置。 - 【請求項１２】 前記制御手段は負荷圧力信号の関数と
してゲイン信号を決定する手段を有しており、前記指令
信号は操作信号とゲイン信号の関数であることを特徴と
する請求項９に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記制御手段は選択可能な複数のゲイ
ン曲線を有することを特徴とする請求項１２に記載の装
置。 - 【請求項１４】 前記制御手段はゲイン曲線の間を内挿
または外挿する手段を有することを特徴とする請求項１
３に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記ゲイン曲線は直線であることを特
徴とする請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１６】 前記直線のゲイン曲線は同じ勾配を有
することを特徴とする請求項１５に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記ゲイン曲線は異なる勾配を有し、
所定の操作信号値において最大値に達することを特徴と
する請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記少なくとも１個の供与手段は、オ
ープンセンタ非圧力補償弁を有することを特徴とする請
求項１に記載の装置。 - 【請求項１９】 装置は、流量要求信号に応じて前記少
なくとも１個の供与手段を制御して作動させるように構
成されていることを特徴とする請求項１８に記載の装
置。 - 【請求項２０】 さらに、 前記少なくとも１個の供与手段に対応する油圧アクチュ
エータの速度を検出し、それに応じて検出速度を表す実
速度信号を発生する手段、 前記流量要求信号を受け取り、それに応じて目標速度信
号を発生する手段、 前記実速度信号と前記目標速度信号を受け取り、それに
応じて速度誤差信号を発生する手段、 前記目標速度信号と前記速度誤差信号を受け取り、それ
に応じて流量指令信号を発生する手段、および前記流量
指令信号を受け取り、それに応じて目標速度を生じさせ
る手段、を備えており、装置は流量要求信号に応じて前
記少なくとも１個の供与手段を制御して作動させるよう
に構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の
装置。
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Legal Events
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