KR20050106087A - 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법 - Google Patents

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KR20050106087A
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KR1020057016577A
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윌리암 가이 알렉산더
데이비드 제임스 보에그
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디어 앤드 캄파니
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Abstract

유압식 기능부(20)는 전기유압식 밸브 유닛(22)의 제어하에서 연장 및 후퇴될 수 있다. 작업자가 이동 가능한 명령 레버(36)는 연장, 중심 및 후퇴 구역으로 이동 가능하다. 센서(38)는 레버 위치 신호를 발생시킨다. 전자 레버 명령 유닛(34)은 상기 레버 위치 신호를 수용하여 밸브 명령 신호를 발생시킨다. 전자 밸브 제어 유닛(28)은 상기 레버 명령 유닛(34)으로부터 이격되어 소통하게 된다. 상기 전자 밸브 제어 유닛(28)은 상기 밸브 명령 신호에 응답하는 상기 유압식 기능부(20)로의 유압 유체의 소통을 제어한다. 밸브 명령 신호를 발생시키는 방법은 상기 레버(36)가 상대적으로 천천히 이동될때에, 상기 레버 위치 신호에 비례하는 명령 신호를 발생시키는 단계와, 상기 레버(36)가 상대적으로 빠르게 이동될때에, 상기 연장 및 후퇴 구역들로의 상기 레버(36)의 최대 편위에 기초하는 명령 신호를 발생시키는 단계를 포함한다. 명령 신호들은 레버 이동 진동 기간의 분수인 딜레이 시간 기간 이후에 상기 밸브 제어 유닛(28)으로 전송된다.

Description

밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법{A METHOD FOR GENERATING A VALVE COMMAND SIGNAL}
본 발명은 유압식 장치(hydraulic device)를 작동시키는 전기-유압식 제어 밸브용 명령 신호들과 같은 명령 신호들을 처리하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
유압식 버킷(bucket) 실린더에 의해서 이동가능한 버킷을 갖는 로더(loader)를 구비한 농업용 트랙터와 같은 작업 차량들을 제공하는 것이 공지되어 있다. 전자 밸브 제어기에 의해서 교대로 제어되는 종래의 전기-유압식(EH) 선택적 제어 밸브(SCV)로서 버킷 실린더를 제어하는 것이 공지되어 있다. 버킷 위치 및 이동 명령은 작업자에 의해서 조절되는 제어 레버에 의해서 발생된다. 몇몇 상업적으로 이용가능한 시스템에서, 레버의 위치는 전자 밸브 제어기와 소통하는 전자 레버 유닛에 의해서 모니터된다. 예를 들면, 존 디어(John Deere) 7030 트랙터에서, 레버와 전자 레버 유닛은 트랙터 캡(cab)의 팔걸이(armrest)상에 장착되며, 상기 전자 제어 유닛은 상대적으로 낮은 속도의 직렬 소통 데이터 링크를 통해서 원격 밸브 제어기와 소통하게 된다.
이러한 시스템에서, EH 밸브 반응의 반응은 제어 레버 위치의 샘플 비율, 직렬 데이터 링크의 직렬 전송 비율 및 밸브 제어기가 SCV와 소통하게 되는 밸브 명령 신호들을 업데이트(update)하는 업데이트 비율에 의존한다.
통상적으로, 이러한 시스템에 따라서, 실제 버킷 위치 및 이동은 낮은 직렬 소통 데이터 링크 때문에, 제어 레버 위치 및 이동과 정확히 일치하지 않을 것이다. 부가적으로, 상기 시스템에서의 딜레이(delay)가 제어 레버와 상충하는 SCV 상태를 발생시킬 수 있다. 로더 버킷으로부터 파편(debris)을 제거하는 것을 원할때와 같은 몇몇 상황에서, 작업자는 제어 레버를 빠르게 이동시킴으로써 강하고 빠른 SCV 반응을 생성하는 것을 원할 수 있다. EH 밸브 제어기에 대한 레버 위치의 전송 비율이 너무 느리다면, SCV는 통상적으로 작업자에 의해서 원하는 바와 같이 반응하지 않을 것이며, 버킷 이동은 상기 파편을 풀어 놓기에 충분히 갑작스럽지 않을 수 있다. 최악의 경우에, 직렬 소통 링크를 통한 레버 위치의 전송은 제어 레버가 최대 이동된 위치 대신에 인접한 그 중심 위치에 존재할때에 발생할 수 있다. 결과적으로, 레버 명령 신호는 실제 레버 위치와 일치하지 않을 수 있으며, 버킷의 소정 이동이 달성되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로더 버킷 제어 시스템의 간소화된 개략도.
도 2a 및 도 2b로 구성되는 도 2는 도 1의 레버 제어 유닛에 의해서 실행되는 알고리즘을 도시하는 논리적 공정 다이어그램.
따라서, 본 발명의 목적은 제어 레버의 수동 이동에 응답하여 발생되는 명령 신호를 천천히 전송하는 시스템에서 유압식 실린더를 강하게 연장 및 후퇴시키기 위한 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 명령 신호의 크기가 그 중심 위치로부터 레버 변위(displacements) 크기의 함수일 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 명령 신호의 타이밍이 레버가 이동되는 주파수의 함수인 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 및 다른 목적들은 본 발명에 의해서 달성되며, 로더 버킷 실린더와 같은 유압식 기능부는 전기유압식 밸브 유닛의 제어하에서 연장 및 후퇴될 수 있다. 작업자의 이동 가능한 명령 레버는 연장, 중심 및 후퇴 구역들로 이동할 수 있다. 위치 센서는 레버 위치 신호를 발생시킨다. 전자 레버 명령 유닛은 상기 레버 위치 신호를 수용하여 밸브 명령 신호를 발생시킨다. 전자 밸브 제어 유닛(VCU)은 상기 레버 명령 유닛으로부터 이격되며 신호 전송 링크를 통해서 상기 명령 신호들을 수용한다. 전자 밸브 제어 유닛은 상기 밸브 명령 신호에 응답하는 유압식 기능부로의 유압 유체의 소통을 제어한다. 상기 레버가 상대적으로 천천히 이동될때에, 상기 레버 명령 유닛은 상기 레버 위치 신호에 비례하는 명령 신호를 발생시킨다. 상기 레버가 상대적으로 빠르게 이동될때에, 상기 레버 명령 유닛은 상기 연장 및 후퇴 구역내로의 상기 레버의 최대 편위(excursion)에 기초한 명령 신호를 발생시킨다. 먼저, 상기 레버가 중심 구역에서 연장 또는 후퇴 구역으로 이동할때에, 명령 신호의 전송은 레버가 연장 및 후퇴 구역 사이에서 앞뒤로 진동하는 주파수에 관련된 시간 딜레이에 의해서 딜레이된다.
이러한 시스템은 전기유압식 밸브를 통해서 보다 양호하고 보다 일정한 제어를 작업자에게 제공한다. 상기 시스템은 낮은-속도 또는 병목(bottleneck) 디지털 소통을 극복한다. 상기 시스템은 작업자가 버킷을 "래틀(rattle)"하기를 의도하는 것을 감지하며, 데이터 링크 제한에도 불구하고, 이러한 의도를 수행하는 밸브 명령 신호를 발생시킨다. 결과적으로, 성능 및 반복성(repeatability)은 상당히 향상된다. 예를 들면, 작업자에게 로더 버킷의 보다 나은 제어를 허용함으로써, 작업자는 부하를 보다 정확히 제어할 수 있다. 파편(debris)의 임의의 흔들림(shaking) 대신에, 상기 부하는 보다 큰 구역을 통해서 제어된 신속함(abruptness)에 의해 보다 정확하고 일정하게 소산(scatter)될 수 있다.
본 발명과 본 발명의 추가의 잇점있는 개발 및 배열은 이제 첨부된 도면을 참조로하여 예시의 방법으로 보다 상세히 기술 및 설명될 것이다.
도 1을 참조하면, 버킷(bucket) 제어 시스템(10)은 차량이나 로더(loader)(도시 생략)의 프레임 부재(16)상에서 피봇하게 되는 붐(boom)(14)의 단부상에 피봇식으로 장착되는 버킷(12)을 포함한다. 상기 붐(14)은 붐 실린더(18)에 의해서 피봇되며, 상기 버킷은 링크(11, 13)에 의해서 상기 붐과 버킷에 연결되는 버킷 실린더(20)에 의해서 피봇된다. 전기-유압식(electro-hydraulic) SCVs(22)는 상기 실린더(18, 20)로 및 그로부터의 유체 유동을 제어한다. 전자 밸브 제어 유닛(VCU)(28)은 붐 위치 센서(30), 버킷 위치 센서(32)로부터의 신호와 전자 레버 유닛(34)으로부터의 밸브 명령 신호에 응답하는 제어 신호를 상기 SCVs(22)에 제공한다.
작업자는 제어 레버(36)를 조종함으로써 버킷 명령 신호들을 발생시킨다. 제어 레버(36)는 중심 또는 중립(neutral) 위치에서 상기 버킷 실린더(20)의 연장(extension) 및 후퇴(retraction)에 각각 대응하는, "연장" 범위의 위치와 "후퇴" 범위의 위치로 이동될 수 있다. 레버 위치 센서(38)는 레버 유닛(34)에 레버 위치 신호를 제공한다. 레버 유닛(34)은 직렬 데이터 소통 버스와 같은 데이터 링크(40)를 통해서 VCU(28)에 레버 명령 신호를 제공한다. 종래의 회전식 전위차계(potentiometers)는 상기 센서(30, 32 및 38)로서 기능을 할 수 있다.
상기 레버 유닛(34)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 알고리즘(100)을 매 20 밀리세컨드(every 20 milliseconds)와 같이 주기적으로 수행한다. 디지털 컴퓨터나 마이크로프로세서에서 공정도에 의해서 설명된 상기 알고리즘을 실행하기 위한 표준 언어로의 이러한 공정도의 변환은 종래 기술의 일반적인 기술을 갖는 자에게 명백할 것이다.
단계 102에서, 유닛(34)은 센서(38)에 의해서 발생되는 현재의 레버 위치값을 판독 및 저장한다. 유닛(34)의 메모리에 저장된 검색 표(lookup table)로부터, 단계 104는 단계 102에서 판독된 상기 레버 위치값에 비례하는 것이 바람직한 일반적인 소정의 명령(Normal Desired Command) 값을 결정한다.
단계 106은 레버(36)가 그 연장 및 후퇴 구역 사이에서 전후로 이동하는 이동 진동(oscillation) 주파수(F)를 결정한다. 이것은 상기 연장 및 후퇴 구역 중 하나에 각각 관련된 2개의 소프트웨어 타이머(도시 생략)를 사용함으로써 달성된다. 상기 레버(36)가 상기 연장 및 후퇴 구역들 중 하나로부터 이동할때에, a) 이 구역과 관련된 타이머가 재설정(reset)되고, b) 다른 타이머의 값이 판독 및 저장된다. 각각의 타이머는 상기 레버가 그 타이머와 관련된 구역에 존재하지 않을때에 주기적으로 감소된다. 궁극적으로, 상기 레버(36)가 구역들 사이에서 전후로 반복적으로 이동되면, 상기 유닛(34)은 상기 레버의 라운드 트립(round trip)의 전체 사이클 시간을 결정 및 저장할 것이다. 이러한 사이클 시간의 역수(inverse)가 상기 레버 주파수(F)이다.
단계 108은 상기 레버 주파수(F)를 1 Hz와 같은 임계값(threshold)과 비교한다. 상기 레버 주파수(F)가 1Hz 이하인 경우에, 단계는 알고리즘을 단계 110으로 향하게 한다.
단계 110은 상기 레버(36)가 중심 구역, 후퇴 구역이나 연장 구역에 존재하는지를 결정한다. 단계 110은 상기 레버(36)가 연장 구역에 존재하면 상기 알고리즘을 단계 112로 향하게 하고, 상기 레버(36)가 후퇴 구역에 존재하면 단계 114로 향하게 하며, 그리고 상기 레버(36)가 중심 구역에 존재하면 단계 116으로 향하게 한다.
단계 102로부터 저장된 레버 위치로부터, 단계 112는, 상기 연장 구역으로 가장 멀리 이동된 레버(36)에 대응하는 연장 구역에서의 최대 레버 위치(Emax)를 결정 및 저장한다.
단계 102로부터 저장된 레버 위치로부터, 단계 114는, 상기 후퇴 구역으로 가장 멀리 이동된 레버(36)에 대응하는 후퇴 구역에서의 최대 레버 위치(Rmax)를 결정 및 저장한다.
단계 116은 상기 레버(36)가 이전에 후퇴, 중심 또는 연장 구역에 존재하였는지를 결정한다. 단계 116은 레버(36)가 이전에 상기 후퇴 구역에 존재하였다면 상기 알고리즘을 단계 118로 향하게 하고, 레버(36)가 이전에 상기 연장 구역에 존재하였다면 단계 120으로 향하게 하며, 그리고 레버(36)가 이전에 상기 중심 위치에 존재하였다면 단계 122로 향하게 한다.
단계 118은 스케일링 인자(scaling factor)(C)가 곱해진 현재의 평균 후퇴 구역 레버 위치 값(Rmax)과 저장된 이전의 Amax(r) 값의 평균으로서 평균 최대 후퇴 구역 명령값(Amax(r))을 계산하고, 이것은:
Amax(r) = [ Rmax + ((C - 1) × Amax(r)) ] ÷C
으로되며, 여기에서 상기 스케일링 인자(C)는 값 4로 설정되는 것이 바람직하다.
단계 120은 스케일링 인자(C)가 곱해진 현재의 최대 연장 구역 레버 위치 값(Emax)과, 저장된 이전의 Amax(e) 값의 평균으로서 평균 최대 연장 구역 명령값(Amax(e))을 계산하며, 이것은:
Amax(e) = [ Emax + ((C - 1) × Amax(e)) ] ÷C
이다.
단계들 112, 114, 116 또는 118 다음의, 단계 122는 상기 일반적인 소정의 명령(단계 104로부터)과 동일한 신규한 명령값(NEW COMMAND)을 설정하며, 상기 알고리즘을 단계 170으로 향하게 한다.
따라서, 레버(36)가 상대적으로 느리게 이동될때에, 단계들 110 내지 122는 본질적으로 레버(36)의 위치에 비례하는 신규한 명령 신호, 즉 신규한 명령을 발생시키기 위해서 작동한다.
단계 108로 돌아가서, 레버 주파수(F)가 1 Hz 이상이라면, 단계 108은 상기 알고리즘을 단계 130으로 향하게 한다.
단계 130은 Td = ( 1/F ) / K 와 같은 상기 레버 주파수(F)의 함수로서 시간 딜레이(delay) 값(Td)을 결정하며, 여기에서 K가 8 과 같은 상수(constant)로 실험적으로(empirically) 결정된다. 결과적으로, 상기 레버(36)가 전후로 보다 빠르게 이동될수록, 상기 시간 딜레이 값이 보다 짧게될 것이다. 양호하게는, Td는 레버(36)의 전후 이동 기간의 분수(fraction)이다. 상기 레버(36)가 높은 속도 비율로 이동되었을때에, 4의 K 값은 상기 레버(36)가 그 최대 위치에 도달된 이후에 상기 명령 신호를 VCU(28)로 양호하게 전송시킨다. 8의 K 값은 레버 이동의 빠르고 느린 속도 비율 둘다에서 양호하게 작동된다.
단계 132는 상기 레버(36)가 중심 구역, 후퇴 구역 또는 연장 구역에 존재하는지를 결정한다. 단계 132는 레버(36)가 연장 구역에 존재하면 상기 알고리즘을 단계 140으로 향하게 하고, 레버(36)가 후퇴 구역에 존재하면 단계 150으로 향하게 하며, 레버(36)가 중심 구역에 존재하면 단계 160으로 향하게 한다.
단계 102로부터 저장된 레버 위치로부터, 단계 140은, 상기 연장 구역으로 가장 멀리 이동된 레버(36)에 대응하는 연장 구역에서의 최대 레버 위치(Emax)를 결정 및 저장한다.
단계 142 및 144는 카운터 값이 단계 130에서 계산된 시간 딜레이(Td)를 나타내는 값에 도달할때까지, 전송 딜레이 카운터(send delay counter)를 반복적으로 증가시키도록 작동한다. 상기 시간 기간(Td)이 끝나게 될때에, 단계 144는 상기 알고리즘을 단계 146으로 향하게 하고, 상기 단계 146은 상기 연장 구역에 대하여 이전에 결정된 평균 최대 명령값(Amax(e))과 동일한 신규한 명령값을 설정한다. 단계 146로부터 단계 170으로 제어가 다시 통과한다. 단계들 130 및 142 내지 144의 결과로서, 명령 신호들의 전송 타이밍은 상기 레버가 이동되는 주파수의 함수가 될 것이다.
단계 132가 상기 레버(36)가 후퇴 구역에 존재하는 것을 결정한다면, 제어는 단계 150으로 통과한다.
단계 102로부터 저장된 레버 위치로부터, 단계 150은, 상기 후퇴 구역으로 가장 멀리 이동된 레버(36)에 대응하는 상기 후퇴 구역에서의 최대 레버 위치(Rmax)를 결정 및 저장한다.
단계 152 및 154는 상기 카운터 값이 단계 130에서 계산된 시간 딜레이(Td)를 나타내는 값에 도달할때까지, 전송 딜레이 카운터를 반복적으로 증가시키도록 작동한다. 상기 시간 기간이 경과될때에, 단계 154는 상기 알고리즘을 상기 후퇴에 대한 평균 최대 명령값(Amax(r))과 동일한 신규한 명령값을 설정하는 단계 156으로 향하게 한다. 단계 156로부터 단계 170으로 제어가 다시 통과한다.
단계 146 및 156의 결과로서, 상기 명령 신호들의 크기는 그 중심 위치로부터 상기 레버의 변위 크기의 함수가 될 것이다.
단계 132는 상기 레버(36)가 중심 위치에 존재하는지를 결정하면, 제어는 단계 160으로 통과한다.
단계 160은 단계 174의 이전 작동으로부터 상기 기존의 명령값(OLD COMMAND)과 동일한 신규한 명령값(NEW COMMAND)을 설정한다.
단계 162는 상기 전송 시간 딜레이 카운터 값을 제로로 재설정한다.
단계 164는 상기 레버(36)가 이전에 후퇴, 중심 또는 연장 구역에 존재하였는지를 결정한다. 단계 164는 레버(36)가 이전에 후퇴 구역에 존재하였다면 상기 알고리즘을 단계 166으로 향하게 하고, 레버(36)가 이전에 연장 구역에 존재하였다면 단계 168로 향하게 하며, 레버(36)가 이전에 중심 구역에 존재하였다면 단계 102로 향하게 한다.
단계 118에 대해서 설명된 바와 같이, 단계 166은 평균 최대 후퇴 구역 명령값(Amax(r))을 재-계산한다.
단계 120에 대해서 설명된 바와 같이, 단계 168은 평균 최대 연장 구역 명령값(Amax(e))을 재-계산한다.
단계들 122, 166 또는 168 다음에, 상기 알고리즘은 단계 170으로 진행한다.
단계 170은 상기 명령값이 변경된다면(신규 명령 ≠기존 명령) 그리고 명령값이 이전에 상기 VCU(28)로 전송된 이후로 50 밀리세컨트(millisecond) 이상이 경과되면 상기 알고리즘을 단계 172로 향하게 하며, 그 외에는 단계 180으로 향하게 한다. 소프트웨어 타이머 또는 카운터 "전송 타이머(Transmit Timer)"는 명령값이 이전에 전송된 이후로 경과된 시간을 결정하는데 사용된다.
단계 180은 전송 타이머가 명령값이 이전에 상기 VCU(28)로 전송된 이후로 최대 1초가 경과된 것을 나타낸다면, 상기 알고리즘을 단계 172로 향하게 하며, 그 외에는 단계 182로 향하게 한다.
단계 172는 상기 밸브 유닛(22)이 상기 버킷 실린더(12)를 연장하거나 후퇴하게 하는 신규한 명령을 상기 VCU(28)로 교대로 전송한다.
단계 174는 상기 신규한 명령과 동일한 기존의 명령을 설정한다.
단계 176은 상기 전송 타이머를 재설정하므로, 상기 전송 타이머는 단계 172의 작동 이후로 경과된 시간을 모니터할 수 있다.
단계들 180 또는 176 이후에, 단계 182는 상기 전송 타이머를 증가시키고, 상기 알고리즘을 단계 102로 복귀시킨다.
결과적으로, 레버(36)가 상대적으로 느리게 이동될때에, 단계들 110 내지 122 및 170 내지 172는 레버(36)의 위치에 본질적으로 비례하는 신규한 명령 신호를 VCU(28)에 전송하도록 작동한다.
그러나, 작업자가 상기 레버(36)를 전후로 빠르게 이동시킨다면, 단계들 130 내지 172는 제어 유닛(34)이 상기 레버(36)의 최대 연장 및 후퇴 위치에 기초한 명령 신호들을 VCU(28)에 전송하도록 작동한다. 이것은 상기 버킷(12)이 전자 레버 유닛(34)과 원격(remote) VCU(28) 사이의 낮은 신호 전송률에도 불구하고 강하게 흔들릴 수 있는 것을 보증한다. 상기 명령 신호들은 작업자가 상기 제어 레버를 얼마나 빨리 이동시키는지 또한 상기 레버가 중심으로부터 얼마나 멀리 이동하는지에 대한 함수가 될 것이다. 상기 명령 신호들의 타이밍 또는 주파수는 레버가 이동되는 주파수의 함수가 될 것이며, 상기 명령 신호들의 크기는 그 중심 위치로부터 상기 레버의 변위 크기의 함수가 될 것이다.
상기 알고리즘은 실제 레버 위치와 일치하는 최대 명령 신호들을 전송하도록 시도할 것이다. 예를 들면, 작업자가 로더의 버킷으로부터 파편(debris)을 "흔들기(shake)"를 원할때에, 작업자는 상기 제어 레버를 빠르게 작동시킬 것이다. 빠른 레버 이동의 검출(detection)에 따라서, 상기 알고리즘은 단지 상기 레버가 그 피크 위치 근처에 존재할때, 평균 피크 레버 위치에 기초한 밸브 명령의 전송을 시작할 것이다.
단계들 170, 180 및 182는 상기 명령이 변하지 않는다면 1초동안 VCU(28)로의 신규한 명령의 전송을 방지하도록 작동한다.
상기 명령이 변한다면, 단계 170은 매 50 밀리세컨드마다 VCU(28)로 신규한 명령을 전송하도록 작동한다.
본 발명이 특정 실시예에 관련되어 설명되어 있지만, 많은 대안, 변경 및 변화가 상기 설명의 견지에서 당업자에게 명백하게 되는 것을 이해하게 된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항의 범위와 정신에 포함되는 이러한 모든 대안, 변경 및 변화를 포함하도록 의도된다.

Claims (13)

  1. 전기유압식 밸브 유닛(22)의 제어하에서 연장 및 후퇴될 수 있는 유압식 기능부(20)와, 연장, 중심 및 후퇴 구역들로 이동 가능한 작업자의 이동 가능한 명령 레버(36)와, 레버 위치 신호를 발생시키는 센서(38)와, 상기 레버 위치 신호를 수용하여 밸브 명령 신호를 발생시키는 전자 레버 명령 유닛(34)과, 상기 레버 명령 유닛(34)으로부터 이격되어 소통하게 되는 전자 밸브 제어 유닛(28)을 포함하고, 상기 밸브 제어 유닛(28)은 상기 밸브 명령 신호에 반응하여 상기 유압식 기능부(20)에 대하여 유압 유체의 소통을 제어-예를 들면, 공급함으로써-하는, 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법으로,
    상기 레버(36)의 이동 진동 주파수(F)를 결정하는 단계, 및
    상기 진동 주파수(F)가 임계(threshold) 값 보다 큰 경우에, 상기 레버(36)가 연장 구역에 존재할때 최대 레버 위치값으로부터 유도된 명령 신호-특히, 최대 연장 명령-를 상기 밸브 제어 유닛(28)에 전송하고, 상기 레버(36)가 후퇴 구역에 존재할때 최대 레버 위치로부터 유도된 명령 신호-특히, 최대 후퇴 명령-를 상기 밸브 제어 유닛(28)에 전송하는 단계를 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 진동 주파수(F)가 임계(threshold) 값 이하인 경우, 상기 레버(36)가 연장 구역에 존재할때 현재 레버 위치로부터 유도된 연장 명령을 상기 밸브 제어 유닛(28)에 전송하고, 상기 레버(36)가 후퇴 구역에 존재할때 현재 레버 위치로부터 유도된 후퇴 명령을 상기 밸브 제어 유닛(28)에 전송하는 단계를 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연장 명령은 상기 레버(36)가 연장 구역에 존재할때 현재 레버 위치에 비례하며, 상기 후퇴 명령은 상기 레버(36)가 후퇴 구역에 존재할때 현재 레버 위치에 비례하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    전송 시간 딜레이 값을 결정하는 단계, 및
    상기 전송 시간 딜레이의 종결(expiration)에 따라 명령들을 상기 밸브 제어 유닛(28)에 전송하는 단계를 추가로 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 전송 시간 딜레이는 상기 레버(36)의 이동 진동 기간의 분수(fraction)인 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 레버(36)가 연장 또는 후퇴 구역에 존재할때 전송 시간 딜레이 카운터를 주기적으로 증가시키는 단계, 및
    상기 레버(36)가 중심 구역에 존재할때 상기 전송 시간 딜레이 카운터를 재설정하는 단계를 추가로 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레버(36)가 중심 구역으로 이동할때에, 상기 레버(36)가 이전에 후퇴 구역에 존재하였다면 평균 최대 후퇴 레버 위치 값을 계산하는 단계, 또는 상기 레버(36)가 이전에 연장 구역에 존재하였다면 평균 최대 연장 레버 위치 값을 계산하는 단계를 추가로 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 신규한 명령이 이전의 명령과 상이하고, 이전의 명령이 상기 밸브 제어 유닛(28)에 전송된 이후에 특정 시간 기간이 경과하였다면, 상기 밸브 제어 유닛(28)에 신규한 명령을 전송하는 단계를 추가로 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 명령이 변하고 있고, 이전의 명령이 상기 밸브 제어 유닛(28)에 전송된 이후에 특정 시간 기간 이하로 경과하였다면, 상기 밸브 제어 유닛(28)으로의 명령 전송을 방지하는 단계를 추가로 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 평균 최대 후퇴 레버 위치 값(Amax(r))은 스케일링 인자(C)가 곱해진 현재의 최대 후퇴 구역 레버 위치 값(Rmax)과, 저장된 이전의 Amax(r) 값의 평균이며,
    평균 최대 연장 레버 위치 값(Amax(e))은 스케일링 인자(C)가 곱해진 현재의 최대 연장 구역 레버 위치 값(Emax)과, 저장된 이전의 Amax(e) 값의 평균인 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레버(36)가 연장 구역을 통해서 이동함에 따라서 레버 연장 위치 값 및 레버 후퇴 위치 값을 결정 및 저장하는 단계와,
    상기 저장된 레버 연장 위치 값으로부터 최대 레버 연장 값을 결정하는 단계와,
    상기 저장된 후퇴 위치 값으로부터 최대 레버 후퇴 값을 결정하는 단계를 추가로 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  12. 전기유압식 밸브 유닛(22)의 제어하에서 연장 및 후퇴될 수 있는 유압식 기능부(20)와, 연장, 중심 및 후퇴 구역들로 이동 가능한 작업자의 이동 가능한 명령 레버(36), 레버 위치 신호를 발생시키는 센서(38)와, 상기 레버 위치 신호를 수용하여 밸브 명령 신호를 발생시키는 전자 레버 명령 유닛(34)과, 상기 레버 명령 유닛(34)으로부터 이격되어 소통하게 되는 전자 밸브 제어 유닛(28)을 포함하고, 상기 전자 밸브 제어 유닛(28)은 상기 밸브 명령 신호에 반응하여 상기 유압식 기능부(20)에 대하여 유압 유체의 소통을 제어하며, 양호하게는 상기 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법으로,
    레버(36)가 상대적으로 천천히 이동하게 될때에, 상기 레버 위치 신호에 비례하는 명령 신호를 발생시키는 단계, 및
    상기 레버(36)가 상대적으로 빠르게 이동하게 될때에, 상기 연장 및 후퇴 구역들로의 상기 레버(36)의 최대 편위에 기초한 명령 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
  13. 전기유압식 밸브 유닛(22)의 제어하에서 연장 및 후퇴될 수 있는 유압식 기능부(20)와, 연장, 중심 및 후퇴 구역들로 이동 가능한 작업자의 이동 가능한 명령 레버(36), 레버 위치 신호를 발생시키는 센서(38)와, 상기 레버 위치 신호를 수용하여 밸브 명령 신호를 발생시키는 전자 레버 명령 유닛(34)과, 상기 레버 명령 유닛(34)으로부터 이격되어 소통하게 되는 전자 밸브 제어 유닛(28)을 포함하고, 상기 전자 밸브 제어 유닛(28)은 상기 밸브 명령 신호에 반응하여 상기 유압식 기능부(20)에 대하여 유압 유체의 소통을 제어하며, 양호하게는 상기 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법으로,
    상기 레버(36)가 이동되는 주파수(F)의 함수인 타이밍을 갖는 명령 신호를 발생시키는 단계, 및
    그 중심 위치로부터 상기 레버(36)의 변위 크기의 함수인 크기를 갖는 명령 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 밸브 명령 신호를 발생시키기 위한 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE526989C2 (sv) * 2004-04-19 2005-11-29 Volvo Constr Equip Holding Se Metod för skakning av arbetsredskap
US7866149B2 (en) * 2007-09-05 2011-01-11 Caterpillar Inc System and method for rapidly shaking an implement of a machine
EP2246448B1 (en) 2008-02-26 2016-10-12 Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. High-strength high-conductive copper wire
JP2013189850A (ja) * 2013-05-08 2013-09-26 Sanyo Kiki Co Ltd フロントローダの制御システム
CN107989111B (zh) * 2017-11-21 2021-02-19 黎明液压有限公司 装载机液压系统自动控制系统
WO2018199342A1 (ja) * 2018-06-19 2018-11-01 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム及び作業車両の制御方法
CN109653268B (zh) * 2018-12-06 2021-05-14 广西柳工机械股份有限公司 装载机自动铲装收斗控制方法
GB2593759B (en) 2020-04-02 2023-04-26 Caterpillar Inc Method and control unit for generating a control command to at least one actuator of an electro-hydraulic machine
EP4124695A1 (en) * 2021-07-26 2023-02-01 Danfoss Scotland Limited Controller and hydraulic apparatus using fluctuation signals for hydraulic actuator operations

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4923362A (en) * 1988-06-06 1990-05-08 Deere & Company Bucket leveling system with dual fluid supply
US5189940A (en) * 1991-09-13 1993-03-02 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling an implement
JP2869311B2 (ja) * 1993-09-30 1999-03-10 新キャタピラー三菱株式会社 油圧アクチュエータ用のバルブ制御装置
JP3868112B2 (ja) * 1998-05-22 2007-01-17 株式会社小松製作所 油圧駆動機械の制御装置
US6105679A (en) * 1998-10-29 2000-08-22 Case Corporation Control system for a hitched or trailed implement
JP2003065301A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械の油圧制御装置

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