JPH09177137A - 電気油圧システムの調整方法および装置 - Google Patents
電気油圧システムの調整方法および装置Info
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- JPH09177137A JPH09177137A JP8317725A JP31772596A JPH09177137A JP H09177137 A JPH09177137 A JP H09177137A JP 8317725 A JP8317725 A JP 8317725A JP 31772596 A JP31772596 A JP 31772596A JP H09177137 A JPH09177137 A JP H09177137A
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- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気油圧システムを調整する装置および方法
を開示する。 【解決手段】 本発明において、電気バルブ信号に応答
する油圧バルブが油圧流体の流れを油圧アクチュエータ
に制御可能に供給する。位置センサーが油圧アクチュエ
ータの位置を検出し、これに応答してアクチュエータ位
置信号を発信する。マイクロプロセッサベースコントロ
ーラがアクチュエータ位置信号を受信し、油圧アクチュ
エータが動き始める時を判定し、電気バルブ信号の大き
さを第１の所定のジョイスティック位置に対応させる。
次いでマイクロプロセッサがベースのコントローラが、
油圧アクチュエータの動きが終速度に達する時を判定
し、電気バルブ信号の大きさを第２の所定のジョイステ
ィック位置に対応させる。
を開示する。 【解決手段】 本発明において、電気バルブ信号に応答
する油圧バルブが油圧流体の流れを油圧アクチュエータ
に制御可能に供給する。位置センサーが油圧アクチュエ
ータの位置を検出し、これに応答してアクチュエータ位
置信号を発信する。マイクロプロセッサベースコントロ
ーラがアクチュエータ位置信号を受信し、油圧アクチュ
エータが動き始める時を判定し、電気バルブ信号の大き
さを第１の所定のジョイスティック位置に対応させる。
次いでマイクロプロセッサがベースのコントローラが、
油圧アクチュエータの動きが終速度に達する時を判定
し、電気バルブ信号の大きさを第２の所定のジョイステ
ィック位置に対応させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に電気油圧シス
テムを調整する方法と装置に関する。より詳細には、本
発明は、電気油圧システムの２つの作動点を制御レバー
の２つの所定の位置に対応させる調整装置に関する。
テムを調整する方法と装置に関する。より詳細には、本
発明は、電気油圧システムの２つの作動点を制御レバー
の２つの所定の位置に対応させる調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ホイール式ローダのような作業機械は、
作業サイクル中に、複数の位置を可動な作業用具を含
む。このような用具は、一般的に、バケット、フォーク
および別の材料処理装置を含む。バケットに対応する一
般的な作業サイクルでは、バケットに材料を積み込むよ
うに、バケットとこれに組み合わされるリフトアームを
掘削位置に位置決めし、次いで搬送位置、上昇位置、お
よび材料をバケットから取り出すための投棄位置に順次
位置決めすることを含む。制御レバーは、オペレータス
テーションに取り付けられており、バケットまたはリフ
トアームを動かすための油圧回路に接続されている。オ
ペレータは、加圧流体を油圧シリンダに向けて用具を動
かす油圧バルブを開閉するのに、手で制御レバーを動か
さなければならない。例えば、リフトアームが持ち上げ
られるべきとき、オペレータは、リフトアーム油圧回路
に組み合わされた制御レバーを油圧バルブによって加圧
流体がリフトシリンダのヘッド端部に流れる位置に動か
し、これによりリフトアームが持ち上げられる。制御レ
バーがニュートラル位置に戻ると、油圧バルブは閉じ
て、加圧流体がリフトシリンダに流れなくなる。
作業サイクル中に、複数の位置を可動な作業用具を含
む。このような用具は、一般的に、バケット、フォーク
および別の材料処理装置を含む。バケットに対応する一
般的な作業サイクルでは、バケットに材料を積み込むよ
うに、バケットとこれに組み合わされるリフトアームを
掘削位置に位置決めし、次いで搬送位置、上昇位置、お
よび材料をバケットから取り出すための投棄位置に順次
位置決めすることを含む。制御レバーは、オペレータス
テーションに取り付けられており、バケットまたはリフ
トアームを動かすための油圧回路に接続されている。オ
ペレータは、加圧流体を油圧シリンダに向けて用具を動
かす油圧バルブを開閉するのに、手で制御レバーを動か
さなければならない。例えば、リフトアームが持ち上げ
られるべきとき、オペレータは、リフトアーム油圧回路
に組み合わされた制御レバーを油圧バルブによって加圧
流体がリフトシリンダのヘッド端部に流れる位置に動か
し、これによりリフトアームが持ち上げられる。制御レ
バーがニュートラル位置に戻ると、油圧バルブは閉じ
て、加圧流体がリフトシリンダに流れなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の種類のシステム
において、電気油圧システムの性能、すなわち特徴が、
電気油圧部品の摩耗のために時間の経過とともに変わっ
てしまう。電気油圧システムの特徴が変わると、電気油
圧システムの性能がオペレータの期待に対応できなくな
る可能性がある。ある場合には、オペレータは所望の性
能レベルを達成できなくなることがある。従って、オペ
レータの期待に合うように電気油圧システムの性能が一
致するような電気油圧システムを調整する装置と方法を
提供する。本発明は上述の問題の１つか２つ以上を解決
する。
において、電気油圧システムの性能、すなわち特徴が、
電気油圧部品の摩耗のために時間の経過とともに変わっ
てしまう。電気油圧システムの特徴が変わると、電気油
圧システムの性能がオペレータの期待に対応できなくな
る可能性がある。ある場合には、オペレータは所望の性
能レベルを達成できなくなることがある。従って、オペ
レータの期待に合うように電気油圧システムの性能が一
致するような電気油圧システムを調整する装置と方法を
提供する。本発明は上述の問題の１つか２つ以上を解決
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１態様におい
て、電気油圧システムを調整する装置および方法を開示
する。本発明において、電気バルブ信号に応答する油圧
バルブが、油圧流体の流れを油圧アクチュエータに制御
可能に供給する。位置センサーが油圧アクチュエータの
位置を検出し、これに応答して、アクチュエータ位置信
号を発信する。マイクロプロセッサがベースのコントラ
ーラがアクチュエータ位置信号を受信し、油圧アクチュ
エータが動き始める時を判定し、電気バルブ信号の大き
さを第１の所定のジョイスティック位置に対応させる。
この後、油圧アクチェエータの動きが終速度に達する時
をマイクロプロセッサベースコントローラが判定し、電
気バルブ信号の大きさを第２の所定のジョイスティック
の位置に対応させる。
て、電気油圧システムを調整する装置および方法を開示
する。本発明において、電気バルブ信号に応答する油圧
バルブが、油圧流体の流れを油圧アクチュエータに制御
可能に供給する。位置センサーが油圧アクチュエータの
位置を検出し、これに応答して、アクチュエータ位置信
号を発信する。マイクロプロセッサがベースのコントラ
ーラがアクチュエータ位置信号を受信し、油圧アクチュ
エータが動き始める時を判定し、電気バルブ信号の大き
さを第１の所定のジョイスティック位置に対応させる。
この後、油圧アクチェエータの動きが終速度に達する時
をマイクロプロセッサベースコントローラが判定し、電
気バルブ信号の大きさを第２の所定のジョイスティック
の位置に対応させる。
【０００５】
【実施例】本発明は、電子油圧システムの調整方法と装
置１００に関する。例えば、図１を参照すると、本発明
は、バケット１０８のようなペイロードキャリヤを有す
るホイール式ローダ機械の作業用具１０２を制御可能に
動かす電気油圧システムを調整するのに適用できる。バ
ケット１０８は、リフトアーム組立体１１０に接続され
ており、このリフトアーム１１０は、機械のフレームに
取り付けられている一対のリフトアームピボットピン１
１２（このうち一つのみを示す）のまわりを２つの油圧
リフトシリンダすなわちアクチュエータ１０６（このう
ち一つのみを示す）によってピボット運動可能に作動す
る。一対のリフトアームロードベアリングピボットピン
１１８（一つのみを示す）がリフトアーム組立体１１０
とリフトシリンダ１０６に取り付けられている。バケッ
ト１０８はバケットティルトシリンダ１１４によってテ
ィルトピボットピン１１６のまわりを傾斜するようにな
っている。本発明は、ホイール式ローダ機械１０４に関
して記載するが、本発明は電気油圧システムを有する機
械であればいかなる種類のものにも同じように適用でき
る。
置１００に関する。例えば、図１を参照すると、本発明
は、バケット１０８のようなペイロードキャリヤを有す
るホイール式ローダ機械の作業用具１０２を制御可能に
動かす電気油圧システムを調整するのに適用できる。バ
ケット１０８は、リフトアーム組立体１１０に接続され
ており、このリフトアーム１１０は、機械のフレームに
取り付けられている一対のリフトアームピボットピン１
１２（このうち一つのみを示す）のまわりを２つの油圧
リフトシリンダすなわちアクチュエータ１０６（このう
ち一つのみを示す）によってピボット運動可能に作動す
る。一対のリフトアームロードベアリングピボットピン
１１８（一つのみを示す）がリフトアーム組立体１１０
とリフトシリンダ１０６に取り付けられている。バケッ
ト１０８はバケットティルトシリンダ１１４によってテ
ィルトピボットピン１１６のまわりを傾斜するようにな
っている。本発明は、ホイール式ローダ機械１０４に関
して記載するが、本発明は電気油圧システムを有する機
械であればいかなる種類のものにも同じように適用でき
る。
【０００６】図２を参照すると、ホイール式ローダに適
用できるものとして、調整システム１００が概略的に示
されている。調整システムは複数の入力を検出するよう
になっており、これに応答して出力信号を作り出し、制
御システムにおける様々なアクチュエータに送信され
る。調整システムはマイクロプロセッサがベースの制御
手段２０８を含むのが好ましい。第１、第２および第３
のジョイスティック２０６Ａ、２０６Ｂおよび２０６Ｃ
は作業用具１０４に対しオペレータ制御を与える。ジョ
イスティックは、単軸に沿って動く制御レバー２１９を
含む。しかしながら、第１軸（水平）に沿った動きに加
えて、制御レバー２１９は水平軸に垂直な第２の軸に沿
っても動いてもよい。第１ジョイスティック２０６Ａは
リフトアーム組立体１１０のリフト作動を制御する。第
２のジョイスティック２０６Ｂは、バケット１０８のテ
ィルト作動を制御する。第３のジョイスティック２０６
Ｃは、特定の作業工具の作動のような補助的な機能を制
御する。
用できるものとして、調整システム１００が概略的に示
されている。調整システムは複数の入力を検出するよう
になっており、これに応答して出力信号を作り出し、制
御システムにおける様々なアクチュエータに送信され
る。調整システムはマイクロプロセッサがベースの制御
手段２０８を含むのが好ましい。第１、第２および第３
のジョイスティック２０６Ａ、２０６Ｂおよび２０６Ｃ
は作業用具１０４に対しオペレータ制御を与える。ジョ
イスティックは、単軸に沿って動く制御レバー２１９を
含む。しかしながら、第１軸（水平）に沿った動きに加
えて、制御レバー２１９は水平軸に垂直な第２の軸に沿
っても動いてもよい。第１ジョイスティック２０６Ａは
リフトアーム組立体１１０のリフト作動を制御する。第
２のジョイスティック２０６Ｂは、バケット１０８のテ
ィルト作動を制御する。第３のジョイスティック２０６
Ｃは、特定の作業工具の作動のような補助的な機能を制
御する。
【０００７】ジョイスティック位置検出手段２２０は、
ジョイスティック制御レバー２１９の位置を検出し、こ
れに応答して電気ジョイスティック位置信号を発信す
る。電気信号は制御手段２０８の入力に送信される。ジ
ョイスティック位置検出手段２２０は、制御レバーのピ
ボット運動位置に応答してパルス幅変調信号を作り出す
回転式電位差計を含むのが好ましいが、制御レバーのピ
ボット運動位置に応答して電気信号を作ることのできる
センサーであれば本発明で作動可能である。用具または
油圧アクチュエータ位置検出手段２１６、２１８は、作
業機械１０４に対する作業用具１０２の位置を検出し、
これに応答して用具位置信号を発信する。好ましい実施
例において、位置検出手段２１６、２１８は、リフトア
ーム組立体１１０の位置を検出するためのリフト位置検
出手段２１６と、バケット１０８の位置を検出するため
のティルト位置検出手段２１８を含む。
ジョイスティック制御レバー２１９の位置を検出し、こ
れに応答して電気ジョイスティック位置信号を発信す
る。電気信号は制御手段２０８の入力に送信される。ジ
ョイスティック位置検出手段２２０は、制御レバーのピ
ボット運動位置に応答してパルス幅変調信号を作り出す
回転式電位差計を含むのが好ましいが、制御レバーのピ
ボット運動位置に応答して電気信号を作ることのできる
センサーであれば本発明で作動可能である。用具または
油圧アクチュエータ位置検出手段２１６、２１８は、作
業機械１０４に対する作業用具１０２の位置を検出し、
これに応答して用具位置信号を発信する。好ましい実施
例において、位置検出手段２１６、２１８は、リフトア
ーム組立体１１０の位置を検出するためのリフト位置検
出手段２１６と、バケット１０８の位置を検出するため
のティルト位置検出手段２１８を含む。
【０００８】１実施例において、リフトおよびティルト
位置検出手段２１６、２１８は回転式電位差計を含む。
回転式電位差計は、車両に対するリフトアームの角度位
置とリフトアーム組立体１１０に対するバケット１０８
の角度位置に応答して、パルス幅変調信号を発信するよ
うになっている。リフトアームの角度位置はリフトシリ
ンダーの伸び量の関数なので、リフト位置検出手段２１
６内の回転式電位差計によって作られた信号は、油圧ア
クチュエータのリフトシリンダ、すなわちシリンダ１０
６Ａ、Ｂの伸び量の関数である。同様に、バケット１０
８の角度位置は、ティルトシリンダの伸び量の関数なの
で、ティルト位置検出手段２１８における回転式電位差
計によって作られた信号は、油圧アクチュエータ、すな
わちシリンダ１１４のティルトシリンダの伸び量の関数
である。検出手段２１６、２１８の機能は、油圧シリン
ダの相対的な延びを直接的にあるいは間接的に計測でき
ればいかなるセンサーでもよい。例えば、電位差計を油
圧シリンダ内に配置されたラジオ周波数（ＲＦ）センサ
ーに置き換えることができる。
位置検出手段２１６、２１８は回転式電位差計を含む。
回転式電位差計は、車両に対するリフトアームの角度位
置とリフトアーム組立体１１０に対するバケット１０８
の角度位置に応答して、パルス幅変調信号を発信するよ
うになっている。リフトアームの角度位置はリフトシリ
ンダーの伸び量の関数なので、リフト位置検出手段２１
６内の回転式電位差計によって作られた信号は、油圧ア
クチュエータのリフトシリンダ、すなわちシリンダ１０
６Ａ、Ｂの伸び量の関数である。同様に、バケット１０
８の角度位置は、ティルトシリンダの伸び量の関数なの
で、ティルト位置検出手段２１８における回転式電位差
計によって作られた信号は、油圧アクチュエータ、すな
わちシリンダ１１４のティルトシリンダの伸び量の関数
である。検出手段２１６、２１８の機能は、油圧シリン
ダの相対的な延びを直接的にあるいは間接的に計測でき
ればいかなるセンサーでもよい。例えば、電位差計を油
圧シリンダ内に配置されたラジオ周波数（ＲＦ）センサ
ーに置き換えることができる。
【０００９】電気バルブ信号に応答してバルブ手段２０
２は、油圧アクチュエータすなわちシリンダ１０６Ａ、
Ｂ、１１４に油圧流体の流れを制御的に供給する。リフ
トアーム組立体１１０は左右リフト油圧シリンダ１０６
Ａ、Ｂとティルト油圧シリンダ１１４を含む。好ましい
実施例において、バルブ手段２０２は、電気油圧パイロ
ット供給バルブ２１０を含む。電気油圧パイロット供給
バルブ２１０は、電気的に制御手段２０８に接続されて
おり、電気出力信号を制御手段２０８から受信するよう
になっている。電気油圧パイロット供給バルブ２１０は
油圧的にパイロット源（図示せず）とバルブ手段２０２
の残りの部分に接続されている。パイロット供給バルブ
２１０は、通常閉じられているオンオフパイロットバル
ブであるのが好ましく、パイロット流体流れを制御する
ように含まれている。制御手段２０８は、パイロット供
給バルブ２１０を付勢された、すなわち開いた状態に維
持し、加圧流体がバルブ手段２０２の残りの部分に向け
られるようになる。制御手段２０８は、さらに所定の故
障状況に応答してパイロット供給バルブ２１０を消勢す
なわち閉じるようにし、このためにパイロット流体流れ
を停止することになる。
２は、油圧アクチュエータすなわちシリンダ１０６Ａ、
Ｂ、１１４に油圧流体の流れを制御的に供給する。リフ
トアーム組立体１１０は左右リフト油圧シリンダ１０６
Ａ、Ｂとティルト油圧シリンダ１１４を含む。好ましい
実施例において、バルブ手段２０２は、電気油圧パイロ
ット供給バルブ２１０を含む。電気油圧パイロット供給
バルブ２１０は、電気的に制御手段２０８に接続されて
おり、電気出力信号を制御手段２０８から受信するよう
になっている。電気油圧パイロット供給バルブ２１０は
油圧的にパイロット源（図示せず）とバルブ手段２０２
の残りの部分に接続されている。パイロット供給バルブ
２１０は、通常閉じられているオンオフパイロットバル
ブであるのが好ましく、パイロット流体流れを制御する
ように含まれている。制御手段２０８は、パイロット供
給バルブ２１０を付勢された、すなわち開いた状態に維
持し、加圧流体がバルブ手段２０２の残りの部分に向け
られるようになる。制御手段２０８は、さらに所定の故
障状況に応答してパイロット供給バルブ２１０を消勢す
なわち閉じるようにし、このためにパイロット流体流れ
を停止することになる。
【００１０】バルブ制御手段２０２の第１部分２０２Ａ
は左右のリフトシリンダ１０６Ａ、Ｂの作動を制御す
る。バルブ制御手段２０２の第２の部分２０２Ｂはティ
ルト油圧シリンダ１１４の作動を制御する。第１および
第２の部分２０２Ａと２０２Ｂは、実質的に同じであ
り、このために第１（リフト）部分について記述する。
第２（ティルト）部分は同じように作動する。第３部分
（図示せず）は、補助的な機能の作動を制御する。バル
ブ手段２０２の第１部分２０２Ａは、パイロット供給バ
ルブ２１０を介してパイロット供給源（図示せず）に接
続された、電気的に付勢されるパイロットバルブ２１２
Ａを含む。主制御バルブ２１４Ａは電気付勢式パイロッ
トバルブ２１２Ａを油圧アクチュエータ１０６Ａ、Ｂに
結合する。
は左右のリフトシリンダ１０６Ａ、Ｂの作動を制御す
る。バルブ制御手段２０２の第２の部分２０２Ｂはティ
ルト油圧シリンダ１１４の作動を制御する。第１および
第２の部分２０２Ａと２０２Ｂは、実質的に同じであ
り、このために第１（リフト）部分について記述する。
第２（ティルト）部分は同じように作動する。第３部分
（図示せず）は、補助的な機能の作動を制御する。バル
ブ手段２０２の第１部分２０２Ａは、パイロット供給バ
ルブ２１０を介してパイロット供給源（図示せず）に接
続された、電気的に付勢されるパイロットバルブ２１２
Ａを含む。主制御バルブ２１４Ａは電気付勢式パイロッ
トバルブ２１２Ａを油圧アクチュエータ１０６Ａ、Ｂに
結合する。
【００１１】電気的に付勢されるパイロットバルブ２１
２Ａは本分野において一般的であるように比例式のもの
である。電気付勢式パイロットバルブ２１２Ａは、主制
御バルブの方向に向けられる電気油圧パイロット圧が最
大のパイロット圧となる完全に開いた場所と、パイロッ
ト圧がほぼゼロである閉じた場所との間を連続的に変化
する。電気付勢式パイロットバルブ２１２Ａが開かれる
程度は、制御手段２０８から受信した電気信号の大きさ
に依存する。パイロット制御バルブ２１２Ａからのパイ
ロット圧は主制御手段２１４Ａに向けられる。パイロッ
ト圧バルブ２１２Ａは主制御バルブ２１４Ａの上昇入力
ポート２２２Ａと下降入力ポート２２４Ａに結合されて
いる。パイロット圧バルブ２１２Ａはパイロット圧を、
制御手段２０８からの信号に従って入力ポート２２２
Ａ、２２４Ａのうちの一つに向けるようにする。
２Ａは本分野において一般的であるように比例式のもの
である。電気付勢式パイロットバルブ２１２Ａは、主制
御バルブの方向に向けられる電気油圧パイロット圧が最
大のパイロット圧となる完全に開いた場所と、パイロッ
ト圧がほぼゼロである閉じた場所との間を連続的に変化
する。電気付勢式パイロットバルブ２１２Ａが開かれる
程度は、制御手段２０８から受信した電気信号の大きさ
に依存する。パイロット制御バルブ２１２Ａからのパイ
ロット圧は主制御手段２１４Ａに向けられる。パイロッ
ト圧バルブ２１２Ａは主制御バルブ２１４Ａの上昇入力
ポート２２２Ａと下降入力ポート２２４Ａに結合されて
いる。パイロット圧バルブ２１２Ａはパイロット圧を、
制御手段２０８からの信号に従って入力ポート２２２
Ａ、２２４Ａのうちの一つに向けるようにする。
【００１２】主制御バルブ２１４Ａはさらに油圧ポンプ
（図示せず）に油圧的に結合されており、油圧ポンプか
ら供給圧を受け取るようになっている。主バルブ２１４
Ａはリフトシリンダ１０６Ａ、Ｂのヘッド端部とロッド
端部にそれぞれ接続されている上昇および下降出力ポー
トを有する。主バルブ２１４Ａは供給圧で作動し、リフ
トシリンダ１０６Ａ、１０６Ｂのヘッド端部とロッド端
部に加圧流体を制御可能に向ける。同様に、バルブ手段
２０２の第２の（ティルト）部分は、制御手段２０８の
制御のもとで第２のパイロット圧バルブ２１２Ｂを含
む。第２の主制御バルブ２１４Ｂは、第２のパイロット
圧バルブ２１２Ｂとティルトシリンダ１１４との間に結
合されている。第２のパイロット圧バルブ２１２Ｂは、
第２の主制御バルブ２１４Ｂの第１の入力ポート２２２
Ｂまたは第２の入力ポート２２４Ｂのいずれかにパイロ
ット圧を向ける。第２の主制御バルブ２１４Ｂは、さら
に油圧ポンプ（図示せず）に油圧的に結合されており、
供給圧を油圧ポンプから受けるようになっている。第２
の主バルブ２１４Ｂはティルトシリンダ１１４のヘッド
端部とロッド端部にそれぞれ結合されている上昇および
下降出力ポートを有する。第２の主バルブ２１４Ｂは供
給圧で作動し、加圧流体をティルトシリンダ１１４のヘ
ッド端部とロッド端部に制御可能に向ける。
（図示せず）に油圧的に結合されており、油圧ポンプか
ら供給圧を受け取るようになっている。主バルブ２１４
Ａはリフトシリンダ１０６Ａ、Ｂのヘッド端部とロッド
端部にそれぞれ接続されている上昇および下降出力ポー
トを有する。主バルブ２１４Ａは供給圧で作動し、リフ
トシリンダ１０６Ａ、１０６Ｂのヘッド端部とロッド端
部に加圧流体を制御可能に向ける。同様に、バルブ手段
２０２の第２の（ティルト）部分は、制御手段２０８の
制御のもとで第２のパイロット圧バルブ２１２Ｂを含
む。第２の主制御バルブ２１４Ｂは、第２のパイロット
圧バルブ２１２Ｂとティルトシリンダ１１４との間に結
合されている。第２のパイロット圧バルブ２１２Ｂは、
第２の主制御バルブ２１４Ｂの第１の入力ポート２２２
Ｂまたは第２の入力ポート２２４Ｂのいずれかにパイロ
ット圧を向ける。第２の主制御バルブ２１４Ｂは、さら
に油圧ポンプ（図示せず）に油圧的に結合されており、
供給圧を油圧ポンプから受けるようになっている。第２
の主バルブ２１４Ｂはティルトシリンダ１１４のヘッド
端部とロッド端部にそれぞれ結合されている上昇および
下降出力ポートを有する。第２の主バルブ２１４Ｂは供
給圧で作動し、加圧流体をティルトシリンダ１１４のヘ
ッド端部とロッド端部に制御可能に向ける。
【００１３】比例パイロットバルブについて記載してき
たが、比例パイロットバルブはハイドラック（ＨＹＤＲ
ＡＣ）バルブに置き換えてもよい。例示的なハイドラッ
クバルブは米国特許第５、３６６、２０２号に記載され
ており、本発明は、この先行技術を引用し、この特許明
細書の記述を本明細書の記述の一部とする。本発明は、
電気油圧システムの２つの作動点を制御レバーの２つの
位置に調整する装置と方法を提供する。これによって制
御レバーの変移と電気油圧システムの作動とが一致する
ことになる。図３のグラフを参照して本発明を述べる。
バルブ調整は、エンジンがほぼ高アイドルで作動し、バ
ケットが空の状態で実施されるのが好ましい。３０２に
おいて、線形の電流コマンドを有する電気バルブ信号が
パイロットバルブに送信される。パイロットバルブは、
３０４によって示されているようなパイロット圧、すな
わち力を作り出す。パイロット圧によって、３０６によ
って示されているように対応する主バルブのステムが変
移する。変移したステムは、３０８によって示されてい
るように油圧、すなわち力を作り出す。油圧によって対
応する油圧アクチュエータすなわちシリンダが動く。シ
リンダの動きの速度は、３１０によって表されている。
たが、比例パイロットバルブはハイドラック（ＨＹＤＲ
ＡＣ）バルブに置き換えてもよい。例示的なハイドラッ
クバルブは米国特許第５、３６６、２０２号に記載され
ており、本発明は、この先行技術を引用し、この特許明
細書の記述を本明細書の記述の一部とする。本発明は、
電気油圧システムの２つの作動点を制御レバーの２つの
位置に調整する装置と方法を提供する。これによって制
御レバーの変移と電気油圧システムの作動とが一致する
ことになる。図３のグラフを参照して本発明を述べる。
バルブ調整は、エンジンがほぼ高アイドルで作動し、バ
ケットが空の状態で実施されるのが好ましい。３０２に
おいて、線形の電流コマンドを有する電気バルブ信号が
パイロットバルブに送信される。パイロットバルブは、
３０４によって示されているようなパイロット圧、すな
わち力を作り出す。パイロット圧によって、３０６によ
って示されているように対応する主バルブのステムが変
移する。変移したステムは、３０８によって示されてい
るように油圧、すなわち力を作り出す。油圧によって対
応する油圧アクチュエータすなわちシリンダが動く。シ
リンダの動きの速度は、３１０によって表されている。
【００１４】本発明は油圧シリンダの動きに対応する２
つの作動点を求める。第１の作動点は油圧シリンダの動
きを開始する電気バルブ信号の大きさとして決定され
る。第２の作動点は、油圧シリンダの動きを終速度に到
達させる電気バルブ信号の大きさとして決定される。シ
リンダの速度を決定するために、制御手段２０８は、ア
クチュエータ位置信号を受信し、これに応答して実際の
シリンダ速度と公知の方法で平均シリンダ速度を求め
る。終速度を求めるために、制御手段２０８は、実際の
速度を平均速度と比較し、実際および平均速度の間の差
が所定量以下である場合には、終速度が例えば、実際お
よび平均速度の差が１０パーセント以下である場合に発
生したと考えられる。
つの作動点を求める。第１の作動点は油圧シリンダの動
きを開始する電気バルブ信号の大きさとして決定され
る。第２の作動点は、油圧シリンダの動きを終速度に到
達させる電気バルブ信号の大きさとして決定される。シ
リンダの速度を決定するために、制御手段２０８は、ア
クチュエータ位置信号を受信し、これに応答して実際の
シリンダ速度と公知の方法で平均シリンダ速度を求め
る。終速度を求めるために、制御手段２０８は、実際の
速度を平均速度と比較し、実際および平均速度の間の差
が所定量以下である場合には、終速度が例えば、実際お
よび平均速度の差が１０パーセント以下である場合に発
生したと考えられる。
【００１５】シリンダが動き始めると、電気バルブ信号
の大きさが記録され、これが作動点１である。同様に、
シリンダの動きが終速度に達すると、電気バルブ信号の
大きさが再び記録される。これが作動点２である。２つ
の作動点、すなわち２つの電気バルブ信号の大きさが、
２つの所定のジョイスティックすなわち制御レバー位置
Ｘ１、Ｘ２に対してルックアップ表にマップされる。言
い換えれば、２つの所定の制御レバー位置Ｘ1 、Ｘ２
は、制御電流１1 、１ 2に変換される。例えば、Ｘ１
は、制御レバーの４°のずれ（レバーの移動の約１３
％）を表し、Ｘ２は、制御レバーの２６．６°のずれ
（レバーの移動の約９５％）を表す。このように、調整
の後、制御レバーが４°変位すると、シリンダが動き始
めなければならない（高アイドルでバケットが空のとき
に）。同様に、レバーが２６．６°変位すると、シリン
ダは終速度に達しなければならない（高アイドルでバケ
ットが空のとき）。
の大きさが記録され、これが作動点１である。同様に、
シリンダの動きが終速度に達すると、電気バルブ信号の
大きさが再び記録される。これが作動点２である。２つ
の作動点、すなわち２つの電気バルブ信号の大きさが、
２つの所定のジョイスティックすなわち制御レバー位置
Ｘ１、Ｘ２に対してルックアップ表にマップされる。言
い換えれば、２つの所定の制御レバー位置Ｘ1 、Ｘ２
は、制御電流１1 、１ 2に変換される。例えば、Ｘ１
は、制御レバーの４°のずれ（レバーの移動の約１３
％）を表し、Ｘ２は、制御レバーの２６．６°のずれ
（レバーの移動の約９５％）を表す。このように、調整
の後、制御レバーが４°変位すると、シリンダが動き始
めなければならない（高アイドルでバケットが空のとき
に）。同様に、レバーが２６．６°変位すると、シリン
ダは終速度に達しなければならない（高アイドルでバケ
ットが空のとき）。
【００１６】２つの作動点は特定の機械の電気油圧特性
を表す基本的なバルブ曲線を構成するのに用いられる。
次いで補間法が実施されて、Ｘ１とＸ２との間の制御レ
バー位置において電気バルブ信号の大きさを求める。好
ましいことには、電気油圧特性の調整によって複数の機
械の間に一致した性能をもたらすことになる。このよう
に、本発明を詳細に示し、上述の好ましい実施例に関し
て記載してきたが、本分野の当業者であれば、様々な別
の実施例を本発明の精神と範囲から逸脱することなく考
えることができる。ホイール式ローダのような機械は、
作業サイクルの間に複数の位置を通って動くことのでき
る作業用具を含む。バケットに対応される典型的な作業
サイクルでは、バケットとこれに組み合わされるリフト
アーム組立体を、バケットに材料を詰め込むための掘削
位置に位置決めし、次いで搬送位置、上昇位置および材
料をバケットから取り出すための投棄位置に位置決めす
ることを含む。
を表す基本的なバルブ曲線を構成するのに用いられる。
次いで補間法が実施されて、Ｘ１とＸ２との間の制御レ
バー位置において電気バルブ信号の大きさを求める。好
ましいことには、電気油圧特性の調整によって複数の機
械の間に一致した性能をもたらすことになる。このよう
に、本発明を詳細に示し、上述の好ましい実施例に関し
て記載してきたが、本分野の当業者であれば、様々な別
の実施例を本発明の精神と範囲から逸脱することなく考
えることができる。ホイール式ローダのような機械は、
作業サイクルの間に複数の位置を通って動くことのでき
る作業用具を含む。バケットに対応される典型的な作業
サイクルでは、バケットとこれに組み合わされるリフト
アーム組立体を、バケットに材料を詰め込むための掘削
位置に位置決めし、次いで搬送位置、上昇位置および材
料をバケットから取り出すための投棄位置に位置決めす
ることを含む。
【００１７】電気油圧システムは、作業用具を動かし
て、作業サイクルが実行されるようにする。電気油圧シ
ステムの一致した性能を形成するために、本発明は、電
気油圧システムを調整する方法と装置を提供する。調整
方法は、第１に機械が製造されるときに行なわれるのが
好ましく、機械の寿命にわたって何度も、油圧システム
の部品が摩耗するときでも油圧作動システムが一致して
機能することを確実にする。従って、電気油圧システム
はオペレータの期待に対応できる。本発明は、ホイール
式ローダに関して記載してきたが、本発明の当業者であ
れば電気油圧システムを有する機械であればいかなる種
類のものにも適用できることがわかる。本発明の別の態
様、目的および利点は図面、発明の開示および請求の範
囲から得ることができる。
て、作業サイクルが実行されるようにする。電気油圧シ
ステムの一致した性能を形成するために、本発明は、電
気油圧システムを調整する方法と装置を提供する。調整
方法は、第１に機械が製造されるときに行なわれるのが
好ましく、機械の寿命にわたって何度も、油圧システム
の部品が摩耗するときでも油圧作動システムが一致して
機能することを確実にする。従って、電気油圧システム
はオペレータの期待に対応できる。本発明は、ホイール
式ローダに関して記載してきたが、本発明の当業者であ
れば電気油圧システムを有する機械であればいかなる種
類のものにも適用できることがわかる。本発明の別の態
様、目的および利点は図面、発明の開示および請求の範
囲から得ることができる。
【図１】ローダ機械、すなわちホイール式ローダの前方
部分の側面図である。
部分の側面図である。
【図２】ローダ機械の電気油圧制御システムのブロック
線図である。
線図である。
【図３】電気油圧システムの様々な特徴を表すグラフで
ある。
ある。
１００ 調整装置 １０２ 作業用具 １０６ アクチュエータ １０８ バケット １１０ リフトアーム組立体 １１２ リフトアームピボットピン １１４ バケットティルトシリンダ ２０６ ジョイスティック ２０８ マイクロプロセッサベースコントローラ ２１０ 電気油圧パイロット供給バルブ ２１２ パイロットバルブ ２１４ 主制御バルブ ２１６、２１８ アクチュエータ位置検出手段 ２１９ 制御レバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リッキー ディー ヴァンス アメリカ合衆国 イリノイ州 61571 ワ シントン サウス ウィルモア 211 (72)発明者 ピーター アール ヒルドナー アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27502アペックス ストリームヴィュー ドライヴ 109
Claims (11)
- 【請求項１】 ジョイステックと、 電気バルブ信号の大きさに応答して油圧流体の流れを油
圧アクチュエータに制御可能に供給するための、前記電
気油圧バルブ信号に応答するバルブ手段と、 前記油圧アクチュエータの位置を検出し、これに応答し
てアクチュエータ位置信号を発信する位置検出手段と、 前記アクチュエータ位置信号を受信し、前記油圧アクチ
ュエータが動き始める時を判定し、前記電気バルブ信号
の大きさを第１の所定のジョイスティック位置に対応さ
せ、前記油圧アクチュエータの動きが終速度に達する時
を判定し、前記電気バルブ信号の前記大きさを第２の所
定のジョイティック位置に対応させる制御手段と、 が設けられている、油圧アクチュエータを含む電気油圧
システムを調整するための装置。 - 【請求項２】 前記ジョイスティックの位置を検出し、
これに応答してジョイスティック位置信号を発信するた
めのジョイスティック位置検出手段を含むことを特徴と
する請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は前記ジョイスティック位
置信号を受信し、これに応答し、前記ジョイスティック
が前記第１および第２の所定の位置に、またはこれらの
間に位置決めされることに応答して、前記電気バルブ信
号に対応した所望の電気バルブ信号の大きさを求め、該
電気バルブ信号の所望の大きさに応答して電気バルブ信
号を前記パイロットバルブに送信して油圧流体の流れを
前記油圧アクチュエータに供給することを特徴とする請
求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記バルブ手段は、前記制御手段に電気
的に結合された比例バルブと、該比例バルブと前記油圧
アクチュエータとの間に油圧的に結合されている主バル
ブを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記バルブ手段は、前記制御手段に電気
的に結合されているハイドラック（Ｈｙｄｒａｃ）バル
ブと、該ハイドラックバルブと前記油圧アクチュエータ
との間に油圧的に結合されている主バルブとを含むこと
を特徴とする請求項３に記載の装置。 - 【請求項６】 パイロットバルブと、主バルブと、油圧
アクチュエータおよびジョイスティックを含む電気油圧
システムを調整する方法において、 電気バルブ信号をパイロットバルブに送信し、前記電気
バルブ信号の大きさに応答して油圧流体の流れを油圧ア
クチュエータに制御可能に供給し、 前記油圧アクチュエータの位置を検出し、これに応答し
てアクチュエータ位置信号を発信し、 該アクチュエータ位置信号を受信し、前記油圧アクチュ
エータが動き始める時を判定し、前記電気バルブ信号の
大きさを第１の所定のジョイスティック位置に対応さ
せ、 前記油圧アクチュエータの動きが終速度に達する時を判
定し、前記電気バルブ信号の大きさを第２の所定のジョ
イスティック位置に対応させる、 段階からなる方法。 - 【請求項７】 ルックアップ表における前記電気バルブ
信号の大きさを所定のジョイスティック位置に対応させ
る段階を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 終速度を求める前記段階は、 前記アクチュエータ位置信号を受信し、これに応答して
前記アクチュエータの動きの実際速度および平均速度を
求め、 前記実際の速度を前記平均速度と比較し、前記実際およ
び前記平均速度との差が所定量以下であることに応答し
て、終速度を求める、 段階からなることを特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記ジョイスティックの位置を検出し、
これに応答してジョイスティック位置信号を発信し、 該ジョイスティック位置信号を受信し、これに応答して
前記電気バルブ信号に対応する所望の電気バルブ信号の
大きさを求め、 電気バルブ信号を前記パイロットバルブに送信して、前
記電気バルブ信号の所望の大きさに応答して、油圧流体
の流れを前記油圧アクチュエータに供給する、段階を含
むことを特徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記電気バルブ信号の所望の大きさを
求める前記段階は、前記ジョイスティックが第１または
第２の所定の位置に位置決めされることに応答して、マ
ップされる電気バルブ信号の大きさを選択する段階を含
むことを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 所望の大きさを求める前記段階は、前
記ジョイスティックが前記第１および第２の所定の位置
の間に位置決めされていることに応答して、マップされ
た電気バルブ信号の大きさの間に補間する段階を含むこ
とを特徴とする請求項１０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/565,369 US5623093A (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Method and apparatus for calibrating an electrohydraulic system |
| US08/565369 | 1995-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09177137A true JPH09177137A (ja) | 1997-07-08 |
| JP3964488B2 JP3964488B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=24258313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31772596A Expired - Fee Related JP3964488B2 (ja) | 1995-11-30 | 1996-11-28 | 電気油圧システムの調整方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5623093A (ja) |
| JP (1) | JP3964488B2 (ja) |
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| WO2009017196A1 (ja) | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Atsutoshi Goto | 流量制御弁及び流量制御弁用のスプール位置検出装置 |
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| JP3964488B2 (ja) | 2007-08-22 |
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