KR20230062383A - 유압 장치용 제어기 및 방법 - Google Patents

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KR20230062383A
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hydraulic
actuator
chamber
machine
fluid
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KR1020220134081A
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Inventor
존 허치슨
다니엘 아브라함스
Original Assignee
댄포스 스코틀랜드 리미티드
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Abstract

본 발명은 유압 장치용 제어기를 제공한다. 제어기는 모드 변경 기준이 유압 장치에 대해 충족된 것으로 결정하도록(410) 구성된다. 결정에 응답하여, 제어기는 유압 기계에 유체적으로 연결되고 유압 액츄에이터의 제2 챔버와 유체적으로 격리되는 것과 제2 액츄에이터 챔버 및 유압 기계 둘 모두에 유체적으로 연결되는 것 사이에서 유압 액츄에이터의 제1 액츄에이터 챔버를 변경하기 위해 밸브 배열체를 제어하도록(420) 구성된다. 더 나아가, 결정에 응답하여, 제어기는 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 유량을 변경하여 밸브 배열체의 제어 동안 유압 액츄에이터의 이동을 조절하기 위해 유압 기계를 제어하도록(430) 구성된다.

Description

유압 장치용 제어기 및 방법{CONTROLLER AND METHOD FOR HYDRAULIC APPARATUS}
본 발명은 차량과 같은 유압 장치용 제어기 및 이러한 유압 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
유압 액츄에이터는 때때로 제1 가동 작업면을 갖는 제1 유압 챔버 및 제2 가동 작업면을 갖는 제2 유압 챔버를 포함한다. 이러한 유압 액츄에이터는 복동 유압 액츄에이터로 지칭될 수 있다. 제1 유압 챔버 및 제2 유압 챔버는 가동 배플에 의해 분리되고, 가동 배플의 각 면은 각각 제1 및 제2 작업면을 정의한다. 이러한 방식으로, 압력 하에서, 제1 작업면은 통상적으로 제2 작업면과 반대 방향으로 이동을 야기하도록 작용한다. 보통, 제1 작업면의 유효 작업 영역은 제2 작업면의 유효 작업 영역과 다르다. 유압 실린더로서의 복동 유압 액츄에이터의 일 예에서, 로드는 제2 작업면으로부터 제2 유압 챔버를 통해 연장되고, 배플은 피스톤이다. 그 결과, 로드의 단면은 제1 유압 챔버의 유효 작업 영역보다 작은 제2 유압 챔버의 유효 작업 영역을 감소시킨다.
때때로, 유압 펌프, 유압 모터, 또는 유압 펌프 모터와 같은 유압 기계는 제1 유압 챔버와 유체 연통할 것이고, 대신 제2 유압 챔버는 저압 유압 저장소와 유체 연통할 것이다. 유압 액츄에이터는 유압 유체를 제1 유압 챔버 내로 펌핑함으로써 제1 센스로 이동될 수 있고, 제1 유압 챔버로부터의 유압 유체로 모터링함으로써 제1 센스와 반대되는 제2 센스로 이동하도록 가능하게 될 수 있다. 이는 "정상" 모드로 지칭될 수 있다.
다른 작동 모드에서, 유압 기계는 제1 유압 챔버와 제2 유압 챔버 둘 모두와 유체 연통하여 제1 유압 챔버가 제2 유압 챔버와 유체 연통하는 것으로 알려져 있다. 이는 "차동" 모드로 지칭될 수 있다. 제1 유압 챔버의 용적이 감소하도록 유압 액츄에이터가 작동될 때, 차동 모드에서, 제1 유압 챔버로부터의 유압 유체의 일부는 유압 기계 대신 제2 유압 챔버로 향한다. 제1 유압 챔버의 유효 작업 영역이 제2 유압 챔버의 유효 작업 영역보다 크기 때문에, 제2 유압 챔버의 용적은 제1 유압 챔버의 용적이 감소하는 것보다 더 천천히 증가한다. 그 결과, 제1 유압 챔버로부터의 유압 유체의 모두가 제2 유압 챔버로 향할 수 있는 것은 아니며, 나머지는 유압 기계로 향할 수 있다. 이러한 방식으로, 유압 액츄에이터가 차동 모드에서 작동할 때, 유압 기계를 통한 동일한 유압 유체의 유량이 유압 액츄에이터의 더 빠른 이동을 지원할 수 있음을 인식할 것이다.
차동 모드에서, 유압 액츄에이터에 의해 처리될 수 있는 최대 부하는 제1 유압 챔버가 제2 유압 액츄에이터와 유체적으로 격리될 때보다 작을 수 있다.
이와 관련해서, 본 발명이 고안되었다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 유압 장치용 제어기가 제공된다. 유압 장치는 원동기; 유압 유체가 흐를 수 있는 유압 회로; 및 유압 회로에 있고 원동기와 구동 치합하는 회전식 샤프트를 갖는 유압 기계를 포함한다. 작동 시, 유압 기계가 유압 기계와 유압 회로 사이의 유압 유체의 이동에 의해 그리고 회전식 샤프트의 이동을 통해 유압 회로 및 원동기와 에너지를 교환하도록 유압 기계가 구성된다. 유압 장치는 적어도 제1 액츄에이터 챔버 및 제2 액츄에이터 챔버를 갖는 적어도 하나의 유압 액츄에이터를 더 포함한다. 각 액츄에이터 챔버는 유압 회로에 있다. 적어도 하나의 유압 액츄에이터는 유압 장치의 유압 작업 기능에 사용될 것이다. 제1 액츄에이터 챔버는 제1 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 제2 액츄에이터 챔버는 제2 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 제2 액츄에이터 작업면은 제1 액츄에이터 작업면에 적어도 부분적으로 반대 방향으로 작용하도록 마련된다. 유압 장치는 유압 기계; 및 제2 액츄에이터 챔버 중 하나 이상과 제1 액츄에이터 챔버 사이에서 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 유압 회로에 밸브 배열체를 더 포함한다. 밸브 배열체는 또한 제1 액츄에이터 챔버; 및 저압 유체 저장소 중 하나 이상과 제2 액츄에이터 챔버 사이에서 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위한 것이다.
제어기는 모드 변경 기준이 유압 장치에 대해 충족된 것으로 결정하고; 이러한 결정에 응답하여, 유압 기계에 유체적으로 연결되고 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 격리되는 사이에서 제1 액츄에이터 챔버를 변경하기 위해 밸브 배열체를 제어하도록 구성되고, 제1 액츄에이터 챔버는 제2 액츄에이터 챔버 및 유압 기계 둘 모두에 유체적으로 연결된다. 더 나아가, 이러한 결정에 응답하여, 제어기는 유압 기계 및 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 유압 회로의 일부를 통해 흐르는 유압 유체의 유량을 변경하여 밸브 배열체의 제어 동안 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 이동(즉, 위치, 또는 이의 파생물)을 조절하기 위해 유압 기계를 제어하도록 구성된다.
제어기는 하나 이상의 프로세서 및 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때 유압 장치가 본원에 설명된 제어기의 기능을 수행하게 하는 명령어를 저장하도록 구성된 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리일 수 있다. 메모리에는 명령어가 저장될 수 있다. 본 발명은 본원에 설명된 바와 같은 장치를 제어하기 위해 명령어가 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(예를 들어, 메모리)로 확장된다. 메모리는 솔리드 스테이트 메모리일 수 있다. 제어기는 단일 장치에 제공될 수 있다. 다른 예에서, 제어기는 복수의 프로세서를 갖고 분산될 수 있다. 제1 프로세서는 분산 방식으로 제2 프로세서와 분리될 수 있다.
다른 양태에서 볼 때, 제어기가 구성된 대로 작동하도록 유압 장치를 제어하는 방법이 제공된다.
구체적으로, 유압 장치를 제어하는 방법이 제공되고, 유압 장치는 원동기; 유압 유체가 흐를 수 있는 유압 회로; 및 유압 회로에 있고 원동기와 구동 치합하는 회전식 샤프트를 갖는 유압 기계를 포함한다. 작동 시, 유압 기계가 유압 기계와 유압 회로 사이의 유압 유체의 흐름에 의해 그리고 회전식 샤프트의 이동을 통해 유압 회로 및 원동기와 에너지를 교환하도록 유압 기계가 구성된다. 유압 장치는 적어도 제1 액츄에이터 챔버 및 제2 액츄에이터 챔버를 갖는 적어도 하나의 유압 액츄에이터를 더 포함한다. 각 액츄에이터 챔버는 유압 회로에 있다. 적어도 하나의 유압 액츄에이터는 유압 장치의 유압 작업 기능에 사용될 것이다. 제1 액츄에이터 챔버는 제1 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 제2 액츄에이터 챔버는 제2 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 제2 액츄에이터 작업면은 제1 액츄에이터 작업면에 적어도 부분적으로 반대 방향으로 작용하도록 마련된다. 유압 장치는 유압 기계; 및 제2 액츄에이터 챔버 중 하나 이상과 제1 액츄에이터 챔버 사이에서 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 그리고 제1 액츄에이터 챔버; 및 저압 유체 저장소 중 하나 이상과 제2 액츄에이터 챔버 사이에서 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 유압 회로에 밸브 배열체를 더 포함한다. 본 방법은 모드 변경 기준이 유압 장치에 대해 충족된 것으로 결정하는 단계; 및 이러한 결정에 응답하여, 유압 기계에 유체적으로 연결되고 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 격리되는 것과 제2 액츄에이터 챔버 및 유압 기계 둘 모두에 유체적으로 연결되는 것 사이에서 제1 액츄에이터 챔버를 변경하기 위해 밸브 배열체를 제어하는 단계를 포함한다. 더 나아가, 결정에 응답하여, 본 방법은 유압 기계를 통해 흐르고 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 유압 회로의 일부를 통해 흐르는 유압 유체의 유량을 제어하여 밸브 배열체의 제어 동안 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 이동을 조절하는 단계를 포함한다.
따라서, 유압 기계를 통해 흐르고 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 유압 회로의 부분을 통해 흐르는 유압 유체의 유량은 유압 액츄에이터의 작동 모드가 변경되는지 여부에 따라, 특히 제1 액츄에이터 챔버가 제2 액츄에이터 챔버와 유체 연통되는지 여부에 따라, 변경될 수 있다. 이러한 방식으로, 유압 장치는 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 이동 동안 정상 모드와 차동 모드 사이에서 재구성될 수 있다. 물론, 2개의 액츄에이터 챔버 사이의 배플을 가로질러 매우 작은 흐름 누출이 있을 수 있으며, 이는 본원에 정의된 본 발명의 범위 내에서 제1 액츄에이터 챔버와 제2 액츄에이터 챔버 사이에 유체 연결을 제공하는 것으로 간주되지 않음을 이해할 것이다.
유압 장치는 유압 작업 기능을 수행하기 위해 적어도 하나의 유압 액츄에이터를 사용하도록 구성된 실질적으로 임의의 다수의 구성요소의 시스템일 수 있다. 유압 장치는 로더와 같은, 예를 들어 휠 로더와 같은, 차량의 일부로서 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명은 유압 장치를 포함하는 차량으로 확장된다.
유압 기계는 통상적으로 복수의 작업 챔버를 형성하고, 그 각각은 유압 회로에 있다. 각 작업 챔버는 실린더의 내면 및 회전식 샤프트에 기계적으로 결합된 가동 작업면에 의해 부분적으로 형성될 수 있다. 통상적으로, 가동 작업면은 피스톤-실린더 쌍의 피스톤 표면이다. 각 작업 챔버의 용적은 회전식 샤프트의 각 회전에 따라 주기적으로 변화할 수 있다. 이러한 방식으로, 가동 작업면 중 하나 이상 및 회전식 샤프트의 이동에 의해 유압 회로와 원동기 사이에서 에너지가 교환됨을 이해할 것이다.
본 발명은 특히 유압 작동 유체의 순 변위가 있는 작동 챔버 용적의 활성 사이클에 작동 챔버와 유압 회로 사이에 유압 작동 유체의 순 변위가 없는 작동 챔버 용적의 비활성 사이클이 산재하는 전자 정류형 유압 기계에 관한 것일 수 있다. 통상적으로, 활성 사이클의 대부분 또는 전부는 밸브 작동 신호의 타이밍을 적절하게 제어함으로써 작업 챔버가 소정의 작동 유체의 최대 변위를 변위시키는 전 행정 사이클이다. 소위 부분 행정 사이클을 작동함으로써 활성 사이클 동안 이루어진 최대 변위 분율을 조절하기 위해 복수의 작업 챔버 중 하나 이상의 저압 및 선택적으로 고압 밸브를 조절하는 것이 또한 알려져 있다. 그러나, 이러한 기계는 통상적으로 활성 및 비활성 사이클을 산재하고, 활성 사이클은 전 행정 사이클이고, 활성 사이클인 사이클의 분율(활성 사이클 분율)은 부분 행정 사이클로 작동하는 대신 요구되는 단편적인 변위를 달성하기 위해 가변된다.
제어기는 작업 챔버의 저압 및 선택적으로 고압 밸브를 제어하여 각각의 작업 챔버가 작업 챔버 용적의 각 사이클 동안 작업 챔버 용적의 활성 또는 비활성 사이클을 수행하도록 구성(예를 들어, 프로그래밍)될 수 있다.
'활성 사이클'은 작동 유체의 순 변위를 생성하는 작업 챔버 용적의 사이클을 지칭한다. '비활성 사이클'은 (통상적으로, 저압 밸브와 고압 밸브 중 하나 또는 둘 모두가 사이클 전반에 걸쳐 폐쇄 상태로 유지되는 경우) 작동 유체의 순 변위를 생성하지 않는 작업 챔버 용적의 사이클을 지칭한다. 통상적으로, 활성 및 비활성 사이클이 산재되어 요구 신호로 나타낸 요구를 충족한다. 이는 변위가 가변될 수 있는 활성 사이클만 수행하는 기계와 대조된다.
유압 기계의 하나 이상의 작업 챔버에 대한 요구 신호는 통상적으로 회전식 샤프트의 회전당 작동 유압 유체의 최대 변위의 목표 분율인 '변위 분율' Fd로 처리된다. 용적 용어(초당 작동 유압 유체의 부피)로 표시된 요구는 유압 장치의 회전식 샤프트의 현재 회전 속도 및 동일한 고압 매니폴드와 하나 이상의 유압 구성요소(예를 들어, 적어도 하나의 유압 액츄에이터 및 하나 이상의 추가 유압 구성요소)에 그룹으로 연결된 작업 챔버의 수를 고려하여 변위 분율로 변환될 수 있다. 요구 신호는 유압 회로를 통해 유압 장치의 이러한 하나 이상의 유압 구성요소에 유체적으로 연결된 하나 이상의 작업 챔버 그룹의 조합된 유체 변위에 대한 요구에 관한 것이다. 각각의 요구 신호를 갖는 하나 이상의 다른 유압 구성요소에 유체적으로 연결된 하나 이상의 작업 챔버의 다른 그룹이 있을 수 있다.
적어도 저압 밸브(선택적으로 고압 밸브, 선택적으로 저압 밸브와 고압 밸브 둘 모두)가 전자 제어형 밸브일 수 있고, 제어기 또는 추가 제어기는 작업 챔버 용적의 사이클과 위상 관계로 (예를 들어, 전자 제어형) 밸브를 제어하여 작업 챔버 용적의 각 사이클에서 각 작업 챔버에 의한 유압 유체의 순 변위를 결정하도록 구성될 수 있다. 본 방법은 작업 챔버 용적의 사이클과 위상 관계로 (예를 들어, 전자 제어형) 밸브를 제어하여 작업 챔버 용적의 각 사이클에서 각 작업 챔버에 의한 유압 유체의 순 변위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
하나 이상의 작업 챔버의 그룹은 유압 회로 내의 하나 이상의 유압 구성요소(예를 들어, 유압 액츄에이터 및/또는 하나 이상의 추가 유압 구성요소)의 각각의 그룹에 동적으로 할당되어, 예를 들어 제어기의 제어 하에 예를 들어 전자 제어형 밸브(예를 들어, 본원에 설명된 고압 밸브 및 저압 밸브)를 개방하거나 폐쇄함으로써, 어떤 하나 이상의 작업 챔버가 유압 구성요소(예를 들어, 유압 구성요소의 그룹)에 연결되는지를 변경할 수 있다. (예를 들어, 하나 이상의) 작업 챔버의 그룹은 (예를 들어, 하나 이상의) 유압 구성요소의 (각각의) 그룹에 동적으로 할당되어, 예를 들어 제어기 또는 추가 제어기의 제어 하에 예를 들어 전자 제어형 밸브를 개방 및/또는 폐쇄함으로써, 어떤 작업 챔버가 어느 유압 구성요소에 결합되는지를 변경할 수 있다. 각 작업 챔버(및/또는 각 유압 구성요소)를 통한 유압 유체의 순 변위는 유압 구성요소 또는 구성요소에 연결된 작업 챔버 또는 챔버의 순 변위를 조절함으로써 조절될 수 있다. 하나 이상의 작업 챔버의 그룹은 통상적으로 이러한 매니폴드를 통해 하나 이상의 유압 구성요소의 각각의 그룹에 연결된다.
각 작업 챔버에 의해 수용되거나 출력되는 유압 유체의 유량은 독립적으로 제어 가능할 수 있다. 각 작업 챔버에 의해 수용되거나 생성되는 유압 유체의 흐름은 작업 챔버 용적의 각 사이클에서 각 작업 챔버에 의한 유압 유체의 순 변위를 선택함으로써 독립적으로 제어될 수 있다. 이러한 선택은 통상적으로 제어기에 의해 수행된다.
통상적으로, 유압 기계는 펌프 작동 모드에서 펌프로 작동 가능하거나 또는 모터 작동 모드에서 모터로 작동 가능하다. 유압 기계의 작업 챔버의 일부는 펌핑할 수 있는(따라서 일부 작업 챔버는 유압 유체를 출력할 수 있음) 반면, 유압 기계의 다른 작업 챔버는 모터링할 수 있다(따라서 일부 작업 챔버는 유압 유체를 입력할 수 있음).
유압 기계는 펌프-모터일 수 있다. 펌프-모터는 디지털 변위 펌프-모터일 수 있다. 디지털 변위 펌프-모터의 고효율로 인해, 유압 기계와 적어도 하나의 유압 액츄에이터 사이의 에너지 전달도 특히 효율적이며 대체 기술보다 더 효율적이다. 디지털 변위 펌프-모터가, 압력과 유량의 빠르고 정확하며 독립적인 제어가 가능하기 때문에, 이 적용분야에 특히 적합함을 더욱 이해할 것이다.
밸브 배열체가 유압 회로를 통한 유압 유체의 압력, 유량, 또는 경로와 같은 유압 회로의 유체 흐름 특성에 영향을 미칠 수 있는 유압 회로에 실질적으로 임의의 밸브를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 통상적으로, 밸브 배열체는 복수의 라우팅 밸브를 포함한다. 복수의 라우팅 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 단계는 여전히 밸브 배열체를 제어하는 것으로 이해될 것임을 이해할 것이다.
저압 유체 저장소의 압력과 대기압의 차이는 제1 액츄에이터 챔버 내의 압력과 대기압의 차이보다 작을 수 있다. 저압 유체 저장소는 대기에 개방될 수 있다.
제2 액츄에이터 챔버에서 유압 유체의 부피는 유압 회로의 일부에 의해 공급된다. 유체는 유압 회로 주위에서 변위되고, 상대적으로 비압축성 특성으로 인해, 일측에서 주입된 유체는 타측에서 다른 유체의 즉각적인 유체 분출을 야기한다. 이러한 유체 변위 효과는 유체 연통으로 일컬어진다. 이는 주입된 유체가 회로의 다른 부분에서 유체 분출을 야기하는 현실을 반영하며, 이는 (동일한 실제 유체가 아니더라도, 즉 출력과 비교하여 다른 유체 입자가 입력되더라도) 유체 연통이다. 주입된 유체 입자는 상류 입자의 변위를 야기하고 유압 회로로부터 분출 지점에 도달하도록 이송되는 데 시간이 걸린다.
밸브 배열체 및 유압 기계는 적어도 하나의 유압 액츄에이터가 사용되는 유압 작업 기능의 하강 이동 또는 상승 이동 동안 본원에 설명된 바와 같이 제어될 수 있다.
하강 이동이 실질적으로 유압 작업 기능이 이에 대한 작업을 수행하여 유압 유체가 제1 액츄에이터 챔버로부터 유압 기계를 향해 흐르게 하는 임의의 이동임을 이해할 것이다. 유사하게, 상승 이동이 실질적으로 유압 작업 기능이 유압 기계로부터 제1 액츄에이터 챔버를 향한 유압 유체의 흐름에 의해 야기되는 작업을 수행하는 임의의 이동임을 이해할 것이다.
적어도 하나의 유압 액츄에이터는 수직 유압 작업 기능의 일부일 수 있다. 다시 말해서, 유압 작업 기능은 수직 방향으로 적어도 구성요소를 갖는 방향으로 이동할 수 있다.
2개의 액츄에이터 챔버 각각은 동일한 유압 액츄에이터의 일부일 수 있다. 2개의 액츄에이터 챔버 사이에 가동 배플이 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 액츄에이터 작업면은 가동 배플의 제1 측면에 형성되고, 제2 액츄에이터 작업면은 제1 측면에 대향하는 가동 배플의 제2 측면에 형성됨을 이해할 것이다.
일부 예에서, 적어도 하나의 유압 액츄에이터는 2개의 유압 액츄에이터와 같은 복수의 유압 액츄에이터일 수 있다. 각 유압 액츄에이터는 전술한 바와 같이 2개의 액츄에이터 챔버를 가질 수 있다.
이러한 방식으로, 적어도 하나의 유압 액츄에이터가 제1 액츄에이터 챔버(들) 또는 그 각각의 제1 액츄에이터 작업면의 총 유효 표면적인 제1 유효 작업 영역을 형성하고, 제2 액츄에이터 챔버(들) 또는 그 각각의 제2 액츄에이터 작업면의 총 유효 표면적인 제2 유효 작업 영역을 형성함을 이해할 것이다.
통상적으로, 제1 유효 작업 영역은 제2 유효 작업 영역보다 크므로, 유압 액츄에이터의 이동 동안, 유압 기계를 향하거나 이로부터 멀어지는 유체 흐름에 의해 균형을 이루도록 제1 액츄에이터 챔버(들)와 제2 액츄에이터 챔버(들) 사이에 용적 변화 불균형이 존재한다. 따라서, 적어도 하나의 유압 액츄에이터는 제1 액츄에이터 챔버를 제2 액츄에이터 챔버와 유체 연통시킴으로써 차동 모드에서 작동될 수 있다. 제1 액츄에이터 챔버 작업면의 표면적은 제2 액츄에이터 챔버 작업면의 표면적보다 클 수 있다. 통상적으로, 유압 액츄에이터의 로드는 제2 액츄에이터 챔버 작업면으로부터 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 제2 챔버를 통해 연장될 수 있다.
모드 변경 기준이 유압 장치에 대해 충족되었다는 결정은 소정의 임계치를 초과하는 유압 작업 기능에 대한 속도 요구에 응답하여 이루어질 수 있다. 따라서, 소정의 임계치를 초과하는 속도 요구의 변화가 있는 경우, 모드 변경 기준이 충족될 수 있다.
일례에서, 적어도 하나의 유압 액츄에이터가 정상 모드에서 작동 중일 때 요구 속도는 제1 소정의 임계치 미만의 제1 레벨로부터 제1 소정의 임계치 초과의 제2 레벨로 증가할 수 있다. 통상적으로, 제1 소정의 임계치는 적어도 하나의 유압 액츄에이터가 정상 모드에서 작동 중일 때(즉, 제1 액츄에이터 챔버가 유압 회로를 통해 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 격리된 경우) 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 유압 기계에 의해 충족될 수 있는 최대 속도 요구 이하가 되도록 설정된다. 따라서, 제2 속도 요구를 충족하기 위해, 유압 장치는 유압 액츄에이터를 정상 모드 작동에서 차동 모드 작동으로 전환하도록 구성된다.
다른 예에서, 적어도 하나의 유압 액츄에이터가 차동 모드에서 작동 중일 때 유압 작업 기능에 요구되는 속도는 제2 소정의 임계치 초과의 제3 속도 요구로부터 제2 소정의 임계치 미만의 제4 속도 요구로 감소할 수 있다. 통상적으로, 제2 소정의 임계치는 최대 속도 요구 이상이 되도록 설정된다. 따라서, 유압 장치는 (예를 들어, 유압 작업 기능에 의해 안전하게 지지될 수 있는 부하를 증가시키기 위해) 유압 액츄에이터를 차동 모드로부터 정상 모드로 전환하도록 구성될 수 있다.
제2 소정의 임계치는 제1 소정의 임계치와 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 소정의 임계치는 제1 소정의 임계치보다 클 수 있다. 따라서, 속도 요구가 제1 소정의 임계치 및 제2 소정의 임계치 중 하나에 가까운 경우, 유압 액츄에이터의 작동 모드는 인공 히스테리시스와 유사한 거동 형태이고, 이에 따라 속도 요구의 매우 작은 변화에만 기초하여 밸브 상태의 빠른 전환을 방지할 것이다.
모드 변경 기준이 충족되었다는 결정에 응답하여, 밸브 배열체는 유압 기계에 유체적으로 연결되고 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 격리되는 상태로부터 제1 액츄에이터 챔버가 제2 액츄에이터 챔버 및 유압 기계 둘 모두에 유체적으로 연결되는 다른 상태로 제1 액츄에이터 챔버의 유체 연결을 변경하도록 제어될 수 있다. 이러한 추가 상태에서, 유압 기계 및 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 유압 회로의 부분을 통해 흐르는 유압 유체의 유량은 감소될 수 있다. 따라서, 유압 장치는 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 작동 모드를 정상 모드로부터 차동 모드로 변경하도록 제어될 수 있다.
모드 변경 기준이 충족되었다는 결정에 응답하여, 밸브 배열체는 복수의 작업 챔버 중 적어도 하나 및 제2 액츄에이터 챔버에 유체적으로 연결되는 상태로부터 제1 액츄에이터 챔버가 복수의 작업 챔버 중 적어도 하나에 유체적으로 연결되고 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 격리되는 다른 상태로 제1 액츄에이터 챔버의 유체 연결을 변경하도록 제어될 수 있다. 이러한 추가 상태에서, 유압 기계 및 제1 액츄에이터와 유체 연통하는 유압 회로의 부분을 통해 흐르는 유압 유체의 유량은 증가될 수 있다. 따라서, 유압 장치는 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 작동 모드를 차동 모드로부터 정상 모드로 변경하도록 제어될 수 있다.
일부 예에서, 유압 기계는 복수의 챔버 그룹을 포함할 수 있다. 각 챔버 그룹은 적어도 하나의 작업 챔버를 포함할 수 있다. 각 챔버 그룹은 복수의 챔버 그룹 중 적어도 하나의 다른 챔버 그룹과 독립적으로 제어 가능하게 라우팅될 수 있다. 이러한 방식으로, 복수의 챔버 그룹 중 하나를 적어도 하나의 유압 액츄에이터에 유체적으로 연결할 수 있고, 복수의 챔버 그룹 중 다른 하나는 유압 장치의 적어도 하나의 추가 유압 구성요소(예를 들어, 추가 유압 액츄에이터 또는 유압 축압기와 같은 에너지 저장 구성요소)에 유체적으로 연결된다. 일부 예에서, 하나보다 많은 챔버 그룹이 유압 장치의 유압 구성요소(예를 들어, 유압 액츄에이터 또는 에너지 저장 구성요소)에 연결될 수 있다. 챔버 그룹은 때때로 펌프 모듈로 지칭된다.
유압 장치는 유압 회로에 적어도 하나의 추가 유압 유체 소비자를 포함할 수 있다. 이러한 소비자는 유압 기계에 선택적으로 유체적으로 연결될 수 있다. 적어도 하나의 추가 유압 유체 소비자는 추가 유압 작업 기능에 사용될 수 있다.
모드 변경 기준이 유압 장치에 대해 충족되었다는 결정은 추가 유압 작업 기능에 대한 요구의 변화에 응답하여 이루어질 수 있다. 추가 유압 작업 기능에 대한 요구의 증가가 있는 경우, 모드 변경 기준이 충족되었다는 결정에 응답하여, 유압 장치는 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 제1 액츄에이터 챔버로부터 유압 기계의 복수의 챔버 그룹 중 적어도 하나를 격리하도록 제어될 수 있다. 적어도 하나의 챔버 그룹은 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 제1 액츄에이터 챔버와 미리 함께 유체 연통하는 복수의 챔버 그룹의 적어도 2개 중에 있다. 모드 변경 기준이 충족되었다는 결정에 응답하여, 유압 장치는 유압 기계의 적어도 하나의 챔버 그룹을 추가 유압 작업 기능의 요구를 충족시키기 위해 사용되는 추가 유압 구성요소와 유체 연통시키도록 추가로 제어될 수 있다. 따라서, 유압 기계는 추가 유압 작업 기능에 대한 요구의 충족을 돕도록 재구성될 수 있다.
추가 유압 유체 소비자로부터 요구의 감소가 있는 경우, 모드 변경 기준이 충족되었다는 결정에 응답하여, 유압 장치는 추가 유압 작업 기능의 이전 요구를 충족하는 데 사용되는 추가 유압 구성요소와 미리 유체 연통하는 유압 기계의 챔버 그룹 중 적어도 하나를 추가 유압 구성요소와 격리하여 복수의 챔버 그룹 중 적어도 하나를 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통시키도록 제어될 수 있다. 따라서, 유압 기계는 추가 유압 작업 기능이 감소된 요구를 가질 때 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 이동 요구를 지원하도록 재구성될 수 있다.
모드 변경 기준이 유압 장치에 대해 충족되었다는 결정은 원동기 속도의 변화에 응답하여 이루어질 수 있다. 원동기 감속의 경우, 유압 유체 변위율도 감소될 것이다. 그러므로, 적어도 하나의 유압 액츄에이터와 유체 연통하는 유압 기계의 챔버 그룹 수를 늘리지 않고 유압 작업 기능에 대한 속도 요구를 계속 충족하기 위해 적어도 하나의 유압 액츄에이터를 정상 모드 작동으로부터 차동 모드 작동으로 변경할 필요가 있을 수 있다. 원동기 속도의 증가가 있는 경우, 복수의 작업 챔버 중 적어도 하나에 의해 달성될 수 있는 유압 유체 변위율도 증가할 것이다. 그러므로, 적어도 하나의 유압 액츄에이터와 유체 연통하는 유압 기계의 챔버 그룹 수를 늘리지 않고 유압 작업 기능에 대한 속도 요구를 계속 충족하면서 적어도 하나의 유압 액츄에이터를 차동 모드 작동으로부터 정상 모드 작동으로 변경할 수 있다.
밸브 배열체는 액츄에이터 챔버 연결 밸브를 포함할 수 있다. 액츄에이터 챔버 연결 밸브는 2개의 액츄에이터 챔버 사이의 유압 회로에 제공될 수 있다. 액츄에이터 챔버 연결 밸브는 비비례 밸브일 수 있다.
비비례 밸브가 통상적으로 밸브가 개방되어 흐름 제한이 거의 없이 이를 통해 유압 유체의 흐름이 가능하게 되는 적어도 개방 상태, 및 밸브가 폐쇄되어 이를 통해 적어도 한 방향으로 유압 유체 흐름이 가능하지 않는 폐쇄 상태를 포함하여 선택될 수 있는 소수의 별개 흐름 상태만을 가지는 것을 이해할 것이다. 폐쇄 상태는 밸브를 통해 어느 방향으로든 유압 유체 흐름을 방지할 수 있다. 비비례 밸브는 통상적으로 정확히 2개의 흐름 상태와 같은 5개 미만의 별개 흐름 상태를 포함한다. 따라서, 밸브의 상태는 개방 및 폐쇄 사이에서 신속하게 변경될 수 있으며, 이는 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 이동 동안 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 모드가 정상 모드와 차동 모드 사이에서 변경될 경우에 유용하다. 다시 말해서, 비비례 밸브는 가능한 흐름 상태의 연속체에서 흐름 상태의 선택을 가능하게 하지 않을 수 있다.
밸브 배열체는 때때로 탱크 밸브로 지칭되는 저압 유체 저장소 연결 밸브를 포함할 수 있다. 저압 유체 저장소는 간단히 레이블로서 탱크로 지칭될 수 있고, 실제로는 문자 그대로의 탱크가 아닐 수도 있고 문자 그대로의 탱크일 수도 있다. 탱크 밸브는 제2 액츄에이터 챔버와 탱크 사이의 유압 회로에 제공될 수 있다. 탱크 밸브는 비비례 밸브일 수 있다. 탱크 밸브의 제1 상태에서, 일방향 밸브로 구성될 수 있고, 포핏 밸브일 수 있다. 구체적으로, 제1 상태에서, 탱크 밸브는 제2 액츄에이터 챔버로부터 탱크 밸브를 통해 탱크를 향하는 유체 흐름을 실질적으로 방지하면서, 탱크로부터 탱크 밸브를 통해 제2 액츄에이터 챔버를 향하는 유체 흐름을 가능하도록 마련될 수 있다. 탱크 밸브의 제2 상태에서, 개방 밸브로 구성되어 어느 방향으로든 유체가 흐를 수 있다. 탱크 밸브는 5개 미만의 흐름 상태를 포함할 수 있다. 탱크 밸브는 정확히 두 흐름 상태를 포함할 수 있다.
밸브 배열체는 제어식 오리피스를 포함할 수 있다. 제어식 오리피스는 제한된 양의 유압 유체가 제어식 오리피스를 통과하도록 제한된 흐름 상태로 선택적으로 구성 가능할 수 있다. 제어식 오리피스는 제한된 흐름 상태에서보다 더 많은 양의 유압 유체가 통과하게 되는 개방 흐름 상태를 더 포함할 수 있다. 제어식 오리피스는 제2 액츄에이터 챔버와 저압 유체 저장소 사이의 유압 회로에 제공될 수 있다. 제어식 오리피스는 탱크 밸브와 동일할 수 있다.
1) 밸브 배열체의 변경과 2) 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 유압 회로의 부분 및 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 유량의 변화 사이에 시간 오프셋이 있을 수 있다. 다시 말해서, 밸브 배열체의 하나 이상의 밸브의 상태 변화를 야기하는 밸브 제어 신호는 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 유량 변화를 야기하는 유량 제어 신호와 다른 시간에 제공될 수 있다. 따라서, 밸브 배열체의 밸브의 응답 속도 및 작동 시간이 유압 기계의 밸브의 응답 속도 및 작동 시간과 상이한 경우, 밸브 제어 신호는 시스템 요구에 따라 여전히 유압 작업 기능의 원활한 동작을 유지할 수 있다. 유압 작업 기능의 원활한 동작은 다른 시간에 밸브(들)의 상태를 변경하기 시작하여 유압 기계를 통한 유압 유체의 유량을 변경함으로써 이루어진다.
일부 예에서, 밸브 배열체의 상태 변화가 변위 값의 변화 이전에 시작될 수 있거나 이후에 시작될 수 있음을 이해할 것이다.
시간 오프셋은 0.5초 미만일 수 있다. 시간 오프셋은 200밀리초 미만일 수 있다. 시간 오프셋은 10밀리초보다 클 수 있다.
결정에 응답하여 변위 값을 변경하도록 유압 기계를 제어하기 위해, 유압 기계는 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 중간 유량을 구현하고 후속적으로 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 추가 유량을 구현하도록 제어될 수 있다. 따라서, 유압 기계는 초기 유량과 추가 유량 사이에서 즉시 전환하도록 제어되지 않을 수 있지만, 일부 예에서는 중간 유량으로 전환할 수 있다. 그 결과, 제1 액츄에이터 챔버와 제2 액츄에이터 챔버 사이의 일시적인 상당한 압력차를 고려하여, 유압 작업 기능의 이동이 보다 원활하게 조절될 수 있다.
중간 유량은 초기 유량 및 추가 유량에 의해 정의된 범위 밖에 있을 수 있다. 추가 유량은 초기 유량과 중간 유량 사이에 있을 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 유압 액츄에이터가 정상 모드로부터 차동 모드로 전환될 때, 유압 기계의 중간 유량은 제1 액츄에이터 챔버를 포함하는 유압 회로의 부분에 이미 있는 유압 유체와 유사한 압력을 갖는 유압 유체로 제2 액츄에이터 챔버를 포함하는 유압 회로의 부분을 신속하게 채우는 데 사용되어, 유압 작업 기능의 이동을 조절할 수 있다.
일부 예에서, 중간 유량은 0일 수 있다. 중간 유량은 예를 들어 유압 기계가 반대의 센스로 작동하게 할 수 있다. 다시 말해서, 유압 기계가 이전에 모터링 중이었다면, 중간 유량은 예를 들어 적어도 일시적으로 유압 기계가 펌핑되게 할 수 있다.
중간 유량은 추가 유량에 반대되는 센스이어서, 유압 기계는 제2 액츄에이터 챔버를 향해 유압 유체를 펌핑하여 제2 액츄에이터 챔버의 가압을 야기할 수 있다.
제어기는 제2 액츄에이터 챔버 내의 유압이 압력 임계치를 충족(예를 들어, 초과)한다는 결정에 응답하여 유압 기계가 추가 유량에 따라 유압 기계를 작동하게 하도록 구성될 수 있다.
유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 유량 변화는 유량의 변화의 소정의 비율 제한에 따라 구현될 수 있다. 따라서, 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 유량은 소정의 비율 제한에 의해 허용되는 것보다 더 빠르게 변화하지 않도록 제어될 수 있다. 소정의 비율 제한은 메모리에 저장될 수 있다. 소정의 비율 제한은 유압 기계에 의해 물리적으로 가능한 유량의 최대 변화율보다 작을 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 작동 모드가 정상 모드와 차동 모드 사이에서 변경되는 동안 유압 작업 기능의 원활한 이동을 유지하도록 변화율이 제어될 수 있다.
유압 액츄에이터가 가압된 유압 유체와 운동 이동 사이에서 에너지를 교환하기 위한 실질적으로 임의의 유압 구성요소라는 것을 이해할 것이다. 다시 말해서, 유압 액츄에이터는 가압된 유압 유체에 의해 가동 구성요소에 가해지는 힘에 의해 가동 구성요소를 이동시켜 가압 유압 유체로부터 에너지를 추출할 수 있다. 유압 액츄에이터는 추가적으로 또는 대안적으로 가동 구성요소에 의해 가해지는 힘에 의해 유압 유체를 가압함으로써 가동 구성요소의 이동으로부터 에너지를 추출할 수 있다.
운동 이동은 선형이거나 회전식일 수 있다. 일부 예에서, 유압 액츄에이터는 유압 추진 모터일 수 있다.
다른 양태에서 볼 때, 전술한 바와 같은 유압 장치가 제공되고, 이는 또한 전술한 바와 같은 제어기를 포함한다.
명시적으로 언급되지 않은 경우, 본원에 설명된 방법은 본원에 설명된 다른 곳에서와 같이 제어기에 의해 수행되는 단계 중 임의의 단계를 포함할 수도 있음을 이해할 것이다.
이제 본 발명의 예시적인 실시예를 다음 도면을 참조하여 예시할 것이다.
도 1은 본원에 설명된 바와 같은 유압 장치의 일례의 개략도이고;
도 2는 본원에 설명된 바와 같은 유압 장치의 일부의 개략도이고;
도 3은 본 개시내용의 일례에 따른 차량의 시스템의 개략도이고;
도 4는 본원에 설명된 바와 같은 유압 기계를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이고;
도 5는 유압 기계의 일례의 개략도이다.
도 1은 본원에 설명된 바와 같은 유압 장치의 일례의 개략도이다. 유압 장치(100)는 원동기(102) 및 유압 기계(104)를 포함한다. 유압 기계(104)는 원동기(102)와 구동 치합하는 회전식 샤프트(106)를 갖는다. 본 예에서, 유압 기계(104)는 때때로 챔버 그룹(108a, 108b, 108c, 108d, 108e)으로 지칭되는 복수의 작업 챔버 그룹을, 구체적으로 5개의 작업 챔버 그룹을, 형성한다. 유압 기계(104)의, 특히 작업 챔버 그룹(108a, 108b, 108c, 108d, 108e)의, 상세한 작동을 이하에서 도 5를 참조하여 더 설명할 것이다. 도 1에 도시되지는 않았지만, 각 작업 챔버 그룹(108a, 108b, 108c, 108d, 108e)은 통상적으로 유압 회로 내의 복수의 작업 챔버를 포함하고, 각 작업 챔버는 회전식 샤프트(106)에 기계적으로 결합된 가동 작업면에 의해 부분적으로 형성되어, 작동 시 유압 기계(104)는 작업면 및 회전식 샤프트(106)의 이동에 의해 유압 회로 및 원동기(102)와 에너지를 교환한다.
유압 유체가 흐를 수 있고 유압 기계(104)의 임의의 작업 챔버에 있거나 이와 유체 연통할 수 있는 유압 장치(100)의 임의의 부분에 의해 유압 회로가 형성됨을 이해할 것이다.
유압 장치(100)는 제1 유압 작업 기능을, 본 예에서 붐 리프팅 작업 기능(110)을, 포함한다. 붐 리프팅 작업 기능(110)은 제1 유압 액츄에이터(112a)와 제2 유압 액츄에이터(112b)를 사용하며, 그 각각은 실린더 램 형태이고, 붐 리프팅 작업 기능의 작동에 의해 이동될 차량의 붐의 상호적인 두 가동 구성요소 사이에 장착된다. 제1 유압 액츄에이터(112a)는 제1 액츄에이터 챔버(114a) 및 제2 액츄에이터 챔버(116a)를 포함한다. 유사하게, 제2 유압 액츄에이터(112b)는 또한 제1 액츄에이터 챔버(114b) 및 제2 액츄에이터 챔버(116b)를 포함한다. 액츄에이터 챔버(114a, 114b, 116a, 116b)의 각각은 유압 회로에 있다. 제1 유압 액츄에이터(112a)는 그로부터 제1 유압 액츄에이터(112a)의 제2 액츄에이터 챔버(116a)를 통해 연장되는 로드(120a)를 갖는 피스톤(118a)을 더 포함한다. 유사하게, 제2 유압 액츄에이터(112b)는 또한 그로부터 제2 유압 액츄에이터(112b)의 제2 액츄에이터 챔버(116b)를 통해 연장되는 로드(120b)를 갖는 피스톤(118b)을 더 포함한다. 제1 유압 액츄에이터(112a)의 로드(120a)는 제2 유압 액츄에이터(112b)의 로드(120b) 및 붐(122)에 기계적으로 연결되어, 유압 액츄에이터(112a, 112b) 중 하나와 붐(122)의 이동은 유압 액츄에이터(112a, 112b) 중 다른 하나와 붐(122)의 이동을 야기한다.
액츄에이터 밸브 배열체(124)는 제1 및 제2 유압 액츄에이터(112a, 112b)와 유압 기계(104) 사이의 유압 회로에 제공되고, 추가적으로 저압 유체 저장소(126)와 유체 연통한다. 도 1에 도시되지 않았지만, 액츄에이터 밸브 배열체(124)는 통상적으로 복수의 밸브를 포함하며, 그 각각은 이를 통해 적어도 일방향으로 유체의 흐름을 제한한다. 복수의 밸브 중 적어도 하나는 적어도 2개의 작동 상태 사이에서 변화하도록 선택적으로 제어 가능하다. 액츄에이터 밸브 배열체(124)는 제1 및 제2 유압 액츄에이터(112a, 112b)의 제1 액츄에이터 챔버(114a, 114b) 둘 모두와 유체 연통하고, 별도로 제1 및 제2 유압 액츄에이터(112a, 112b)의 제2 액츄에이터 챔버(116a, 116b) 둘 모두와 유체 연통한다. 액츄에이터 밸브 배열체(124)는 제1 액츄에이터 챔버(114a, 114b)(실린더 램 각각의 하단에 위치됨)와 유압 기계(104); 및 제2 액츄에이터 챔버(116a, 116b)(실린더 램 각각의 상단에 위치됨) 중 하나 이상 사이에서 유압 회로의 일부를 통해 유압 유체를 선택적으로 라우팅하도록 제어될 수 있고, 제2 액츄에이터 챔버(116a, 116b)와 제1 액츄에이터 챔버(114a, 114b); 및 저압 유체 저장소(126)중 하나 이상 사이에서 유압 회로를 통해 유압 유체를 선택적으로 라우팅하도록 제어될 수 있다. 다시 말해서, 액츄에이터 밸브 배열체(124)는 제1 구성에서 제1 액츄에이터 챔버(114a, 114b)를 유압 기계(104)와 유체 연통시키고 제1 액츄에이터 챔버(114a, 114b)를 제2 액츄에이터 챔버(116a)와 격리시키도록 구성되고, 대신 제2 액츄에이터 챔버(116a, 116b)를 저압 유체 저장소(126)와 유체 연통시킨다. 액츄에이터 밸브 배열체(124)는 제2 구성에서 제1 액츄에이터 챔버(114a, 114b)(실린더 램의 하단에 위치됨)를 유압 기계(104) 및 제2 액츄에이터 챔버(116a, 116b)와 유체 연통시키고, 저압 유체 저장소(126)를 제2 액츄에이터 챔버(116a, 116b)와 격리시도록 추가로 구성된다. 액츄에이터 밸브 배열체(124)의 예시적인 구성 및 그 작동은 이하에서 도 2를 참조하여 더 상세히 도시되고 설명된다.
유압 장치(100)는 갱잉 배열체(ganging arrangement)(128) 형태의 유압 기계 밸브 배열체(128)를 더 포함한다. 갱잉 배열체(128)는 선택적으로 유압 기계(104)의 작업 챔버를 유압 회로를 통해 유압 장치(100)의 다른 구성요소와 유체 연통시키기 위한 복수의 밸브를 포함한다.
다른 구성요소는 유압 축압기(130) 형태의 에너지 저장 구성요소(130) 및 하나 이상의 추가 유압 서비스를, 본 예에서 6개의 추가 유압 서비스(132, 134, 136, 138, 140, 142)를, 포함한다. 6개의 추가 유압 서비스 중 3개(132, 134, 136)는 제1 도관(144)을 통해 갱잉 배열체(128)에 제어 가능하게 유체적으로 연결된다. 6개의 추가 유압 서비스 중 추가적인 3개(138, 140, 142)는 제1 도관(144)과 별개인 제2 도관(146)을 통해 갱잉 배열체(128)에 제어 가능하게 유체적으로 연결된다. 추가 밸브(도 1에 도시되지 않음)가 갱잉 배열체(128)와 추가 유압 서비스(132, 134, 136, 138, 140, 142) 각각 사이에 유체적으로 연결될 수 있음을 이해할 것이다. 추가 유압 서비스 각각은 또한 저압 유체 저장소(126)와 같은 다른 유압 회로 구성요소에 선택적으로 연결될 수 있지만, 이러한 연결은 단순화를 위해 생략된다.
도 1은 또한 갱잉 배열체(128)에 도시된 밸브의 예시된 설정에 기초한 유압 유체의 라우팅을 나타내는 양두 파선 화살표를 포함한다.
유압 장치(100)는 유압 장치(100)의 적어도 유압 기계(104), 액츄에이터 밸브 배열체(124), 및 갱잉 배열체(128)를 제어하도록 구성된 제어기(도 1에 도시되지 않음)를 더 포함한다. 제어기의 작동은 이하 도 4를 참조하여 더 설명될 것이다. 일부 예에서, 유압 장치가 유압 장치의 하나 이상의 구성요소를 제어하기 위한 별도의 제어기에 연결될 수 있지만, 그럼에도 불구하고 여전히 유압 장치로 간주될 수 있음을 이해할 것이다.
도 2는 본원에 설명된 바와 같은 유압 장치의 일부의 개략도이다. 구체적으로, 유압 장치의 부분(200)은 제1 유압 액츄에이터(212a) 및 제2 유압 액츄에이터(212b)를 포함하며, 그 각각은 유압 작업 기능(210)에서 함께 사용되는 실린더 램의 형태이다. 제1 유압 액츄에이터(212a)는 제1 액츄에이터 챔버(214a) 및 제2 액츄에이터 챔버(216a)를 포함한다. 유사하게, 제2 유압 액츄에이터(212b)는 또한 제1 액츄에이터 챔버(214b) 및 제2 액츄에이터 챔버(216b)를 포함한다. 액츄에이터 챔버(214a, 214b, 216a, 216b)의 각각은 유압 회로(250)에 있다. 제1 유압 액츄에이터(212a)는 그로부터 제1 유압 액츄에이터(212a)의 제2 액츄에이터 챔버(216a)를 통해 연장되는 로드(220a)를 갖는 피스톤(218a)을 더 포함한다. 유사하게, 제2 유압 액츄에이터(212b)는 또한 그로부터 제2 유압 액츄에이터(212b)의 제2 액츄에이터 챔버(216b)를 통해 연장되는 로드(220b)를 갖는 피스톤(218b)을 더 포함한다. 도 2에 도시되지는 않았지만, 통상적으로, 제1 유압 액츄에이터(212a)의 로드(220a)는 제2 유압 액츄에이터(212b)의 로드(220b)에 기계적으로 연결되어, 피스톤이 함께 이동한다.
H-브리지(224) 형태의 액츄에이터 밸브 배열체(224)는 제1 및 제2 유압 액츄에이터(212a, 212b)와 유압 기계(204) 사이의 유압 회로(250)에 제공되고, 추가적으로 저압 유체 저장소(226)와 유체 연통한다.
액츄에이터 밸브 배열체(224)는 유압 장치가 본원에 설명된 바와 같이 기능하도록 제어 가능한 복수의 밸브를 포함한다. 유압 회로(250)는 복수의 도관으로 형성된다. 복수의 도관은 제1 액츄에이터 챔버(214a, 214b) 둘 모두를 액츄에이터 밸브 배열체(224)와 연결하는 제1 챔버 도관(252)을 포함한다. 복수의 도관은 제2 액츄에이터 챔버(216a, 216b) 둘 모두를 액츄에이터 밸브 배열체(224)와 연결하는 제2 챔버 도관(254)을 더 포함한다. 복수의 도관은 유압 기계(204)를 액츄에이터 밸브 배열체(224)에 연결하는 유압 기계 도관(256), 및 저압 유체 저장소(226)를 액츄에이터 밸브 배열체(224)에 연결하는 저압 저장소 도관(258)을 더 포함한다. 액츄에이터 밸브 배열체(224)는 제1 밸브(260), 제2 밸브(262), 제3 밸브(264) 및 제4 밸브(266)를 포함한다.
제1 밸브(260)는 제2 챔버 도관(254)과 저압 저장소 도관(258) 사이의 흐름을 제어한다. 제1 위치에서, 제1 밸브(260)는 저압 저장소 도관(258)으로부터 제2 챔버 도관(254)을 향해 유압 유체의 흐름만이 가능하도록 구성되면서, 제2 챔버 도관(254)으로부터 저압 저장소 도관(258)을 향한 유압 유체의 흐름을 실질적으로 방지한다. 제2 위치에서, 제1 밸브(260)는 제2 챔버 도관(254)으로부터 저압 저장소 도관(258)을 향해 유압 유체의 흐름이 가능하도록 구성된다. 제1 밸브(260)는 제2 위치에서 복수의 상이한 유체 유량을 구현하도록 비례적으로 제어될 수 있다.
제2 밸브(262)는 제2 챔버 도관(254)과 유압 기계 도관(256) 사이의 흐름을 제어한다. 제1 위치에서, 제2 밸브(262)는 제2 챔버 도관(254)으로부터 유압 기계 도관(256)을 향해 유압 유체의 흐름만이 가능하도록 구성되면서, 유압 기계 도관(256)으로부터 제2 챔버 도관(254)을 향한 유압 유체의 흐름을 실질적으로 방지한다. 제2 위치에서, 제2 밸브(262)는 유압 기계 도관(256)과 제2 챔버 도관(254) 사이의 어느 방향으로든 유압 유체의 흐름이 가능하도록 구성된다. 제2 밸브(262)는 솔레노이드로 작동된다.
제3 밸브(264)는 제1 챔버 도관(252)과 유압 기계 도관(256) 사이의 흐름을 제어한다. 제1 위치에서, 제3 밸브(264)는 제1 챔버 도관(252)으로부터 유압 기계 도관(256)을 향해 유압 유체의 흐름만이 가능하도록 구성되면서, 유압 기계 도관(256)으로부터 제1 챔버 도관(252)을 향한 유압 유체의 흐름을 실질적으로 방지한다. 제2 위치에서, 제3 밸브(264)는 유압 기계 도관(256)과 제1 챔버 도관(252) 사이의 어느 방향으로든 유압 유체의 흐름이 가능하도록 구성된다. 제3 밸브(264)는 솔레노이드로 작동된다.
제4 밸브(266)는 제1 챔버 도관(252)과 저압 저장소 도관(258) 사이의 흐름을 제어한다. 제1 위치에서, 제4 밸브(266)는 저압 저장소 도관(258)으로부터 제1 챔버 도관(252)을 향해 유압 유체의 흐름만이 가능하도록 구성되면서, 제1 챔버 도관(252)으로부터 저압 저장소 도관(258)을 향한 유압 유체의 흐름을 실질적으로 방지한다. 제2 위치에서, 제4 밸브(266)는 저압 저장소 도관(258)과 제1 챔버 도관(252) 사이의 어느 방향으로든 유압 유체의 흐름이 가능하도록 구성된다. 제4 밸브(266)는 제2 위치에서 복수의 상이한 유체 유량을 구현하도록 비례적으로 제어될 수 있다.
제1, 제2, 제3, 및 제4 밸브(260, 262, 264, 266) 각각은 제1 위치(도 2에 도시됨)와 제2 위치 사이에서 이동 가능한 전자적 제어식 밸브이다.
액츄에이터 밸브 배열체(224)는 유압 기계 도관(256)에 위험한 압력 축적의 경우에 유압 기계 도관(256)이 저압 저장소 도관(258)에 직접 연결되게 하는 안전 밸브(268)를 더 포함한다.
장치에는 제1 액츄에이터 안전 밸브(270) 및 제2 액츄에이터 안전 밸브(272)가 더 제공되며, 그 각각은 장치의 전자 제어 시스템이 고장난 경우 각각 제1 액츄에이터(212a) 및 제2 액츄에이터(212b)의 제어되지 않은 하강을 방지하도록 작동한다.
도 3은 본 개시내용의 일례에 따른 차량의 시스템의 개략도이다. 차량(300)은 유압 기계(320) 및 제어기(330)를 포함하는 본원에 설명된 바와 같은 유압 장치(310)를 포함한다. 제어기(330)는, 예를 들어 차량(300)의 조작자에 의한 사용자 입력으로부터, 제어기(330)에 의해 수신되는 입력 신호에 따라 유압 장치(310)를 제어하기 위해 유압 기계(320)와 신호(325)를 교환하도록 구성된다. 본 예에서, 제어기(330)는 하나 이상의 프로세서(340) 및 컴퓨터 판독 가능 메모리(350)에 의해 실현된다. 메모리(350)는, 하나 이상의 프로세서(340)에 의해 실행될 때, 유압 장치(310)를 본원에 설명된 바와 같이 작동시키는 명령어를 저장한다.
제어기(330)가 차량(300)의 일부인 것으로 도시되어 있지만, 제어기(330)의 하나 이상의 구성요소, 또는 심지어 제어기(330) 전체가 차량(300)으로부터, 예를 들어 차량(300)으로부터 원격으로, 분리되어 무선 통신을 통해 차량(300)과 신호를 교환하도록 제공될 수 있음을 이해할 것이다.
도 4는 본원에 설명된 바와 같은 유압 기계를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 본 방법(400)은 정상 작동 모드와 차동 작동 모드 사이에서 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 전환 동안 유압 기계를 포함하는 유압 장치를 제어하는 방법이다. 구체적으로, 본 방법(400)은 모드 변경 기준이 유압 장치에 대해 충족된 것으로 결정하는 단계(410)를 포함한다. 다시 말해서, 본 방법은, 하나 이상의 매개변수에 기초하여, 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 작동 모드가 현재 작동 모드로부터 다른 작동 모드로(즉, 정상 모드로부터 차동 모드로 또는 그 반대로) 전환되어야 한다고 결정하는 단계를 포함한다. 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 작동 모드가 변경되어야 한다는 결정은 1) 유압 액츄에이터의 요청된 속도, 2) 유압 기계에 연결된 추가 유압 작업 기능에 대한 작동 요구, 및 3) 원동기의 샤프트 속도의 변화 중 하나 이상에 따라 좌우될 수 있다.
본 방법(400)은, 결정에 응답하여, 모드 사이에서 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 작동 모드를 변경하도록 밸브 배열체를 제어하는 단계(420)를 더 포함한다. 구체적으로, 적어도 하나의 유압 액츄에이터를 정상 모드로 작동시키기 위해, 유압 액츄에이터의 제1 챔버는 유압 액츄에이터의 제2 챔버와 유체적으로 격리되고, 유압 기계와 유체적으로 연결된다. 통상적으로, 제2 챔버는 저압 유체 저장소와 유체적으로 연결된다. 적어도 하나의 유압 액츄에이터를 차동 모드로 작동시키기 위해, 유압 액츄에이터의 제1 챔버는 유압 액츄에이터의 제2 챔버 및 유압 기계 둘 모두에 동시에 유체적으로 연결된다.
또한, 결정에 응답하여, 본 방법(400)은 적어도 하나의 유압 액츄에이터와 유체 연통하는 유압 회로의 부분 및 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 유량(예를 들어, 유압 기계의 변위 분율)을 변경하도록 유압 기계를 제어하는 단계(430)를 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 액츄에이터의 작동 모드가 정상에서 차동으로 또는 차동에서 정상으로 변경되는 경우, 유압 액츄에이터의 이동 동안, 유압 액츄에이터의 제1 챔버와 유압 기계 사이에서 교환되는 유압 유체의 비율은 매우 짧은 시간 동안에 크게 변화할 것이다. 그러므로, 유압 기계를 통한 유압 유체의 유량도 전환 동안 유압 액츄에이터의 원활한 이동을 확보하기 위해 변화할 필요가 있다. 구체적으로, 유압 액츄에이터의 정상 작동 모드로부터 유압 액츄에이터의 차동 작동 모드로의 전환 동안 유량을 감소시킬 필요가 있다. 반대로, 유압 액츄에이터의 차동 작동 모드로부터 유압 액츄에이터의 정상 작동 모드로의 전환 동안 유량을 증가시킬 필요가 있다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 유압 장치의 일부의 개략도로서, 고압 매니폴드(554)를 통해 하나 이상의 유압 구성요소(예를 들어, 액츄에이터)에 현재 연결된 단일 그룹의 작업 챔버를 도시하고 있다. 도 5는 제1 그룹(500)에 대한 세부사항을 제공하고, 이 그룹은 편심 캠에 의해 회전식 샤프트(530)로부터 구동되는 (작업면(528)을 제공하는) 실린더 및 피스톤(528)의 내면에 의해 형성된 작업 용적(526)을 갖고 실린더의 작업 용적을 주기적으로 변경하기 위해 실린더 내에서 왕복운동하는 실린더(524)를 갖는 복수의 작업 챔버(8개가 도시됨)를 포함한다. 회전식 샤프트는 구동 샤프트에 견고하게 연결되어 이와 함께 회전한다. 샤프트 위치 및 속도 센서(534)는 신호 라인(536)을 통해 제어기(550)에 전기 신호를 전송하고, 이에 따라 제어기는 샤프트의 순간 각도 위치와 회전 속도를 결정하고 각 실린더 사이클의 순간 위상을 결정할 수 있다.
작업 챔버 각각은 관련된 작업 챔버를 갖고 작업 챔버로부터 저압 유압 유체 매니폴드(554)로 연장되는 채널을 선택적으로 밀봉하도록 작동 가능한 전자 작동형 전면 밀봉 포핏 밸브(552) 형태의 저압 밸브(LPV)와 연관되고, 저압 유압 유체 매니폴드(554)는 하나 또는 여러 개의 작업 챔버, 또는 실제로 여기에 도시된 바와 같이 모두를 저압 유압 유체 매니폴드 유압 회로에 연결할 수 있다. LPV는 작동 챔버 내의 압력이 저압 유압 유체 매니폴드 내의 압력 이하일 때(즉, 흡입 행정 동안) 수동적으로 개방되어 작동 챔버를 저압 유압 유체 매니폴드와 유체 연통시키지만, LPV 제어 라인(556)을 통해 제어기의 능동 제어 하에 선택적으로 폐쇄 가능하여 작업 챔버를 저압 유압 유체 매니폴드와 유체 연통시키지 않는 상시 개방형 솔레노이드 작동형 밸브이다. 대안적으로, 밸브는 상시 폐쇄형 밸브일 수 있다. 밸브를 가로지르는 압력차로 인해 발생하는 힘뿐만 아니라, 밸브를 가로지르는 유체의 통과로 인한 유동력도 이동 밸브 부재에 대한 알짜 힘에 영향을 준다.
작업 챔버 각각은 각각의 고압 밸브(HPV)(564)와 추가로 연관되고, 그 각각은 압력 작동형 전달 밸브 형태이다. HPV는 각각의 작업 챔버로부터 외측 방향으로 개방되고, 작업 챔버로부터 밸브 블록을 통해 고압 유압 유체 매니폴드(558)로 연장되는 각각의 채널을 밀봉하도록 각각 작동 가능하고, 고압 유압 유체 매니폴드(558)는 하나 또는 여러 개의 작업 챔버, 또는 실제로 도 5에 도시된 바와 같이 모두를 연결할 수 있다. HPV는 작동 챔버 내의 압력이 고압 유압 유체 매니폴드 내의 압력을 초과할 때 수동적으로 개방되는 상시 폐쇄형 압력 개방 체크 밸브로서 기능한다. HPV는 또한 HPV가 관련된 작업 챔버 내의 압력에 의해 개방되면 제어기가 HPV 제어 라인(562)을 통해 선택적으로 개방된 상태를 유지할 수 있는 상시 폐쇄형 솔레노이드 작동형 체크 밸브로서 기능한다. 통상적으로, HPV는 고압 유압 유체 매니폴드 내의 압력에 대해 제어기에 의해 개방될 수 없다. HPV는 고압 유압 유체 매니폴드에 압력이 있지만 작동 챔버에는 없는 경우 제어기의 제어 하에 추가로 개방될 수 있거나, 또는 부분적으로 개방될 수 있다.
펌핑 모드에서, 제어기는 통상적으로 관련 작업 챔버 사이클의 최대 용적 지점 근처에서 하나 이상의 LPV를 능동적으로 폐쇄하고, 저압 유압 유체 매니폴드로의 경로를 폐쇄한 후, 후속 수축 행정에서 관련 HPV를 통해 유압 유체를 유도함으로써(그러나, HPV의 개방 상태를 능동적으로 유지하지 않음), 유압 모터에 의해 작동 챔버로부터 고압 유압 유체 매니폴드로의 유압 유체의 순 변위율을 선택한다. 제어기는 LPV 폐쇄 및 HPV 개방의 수와 순서를 선택하여 흐름을 생성하거나 또는 샤프트 토크나 동력을 생성하여 선택된 순 변위율을 충족한다.
모터링 작동 모드에서, 제어기는 고압 유압 유체 매니폴드를 통해 변위된 유압 유체의 순 변위율을 선택하여, 관련 작업 챔버 사이클의 최소 용적 지점 직전에 하나 이상의 LPV를 능동적으로 폐쇄하고, 작동 챔버 내의 유압 유체가 수축 행정의 나머지에 의해 압축되게 하는 저압 유압 유체 매니폴드로의 경로를 폐쇄한다. 관련된 HPV는, 압력이 같아지고 소량의 유압 유체가 제어기에 의해 개방된 상태로 유지되는 관련된 HPV를 통해 외부로 향할 때, 개방된다. 그 후, 제어기는 통상적으로 관련된 작업 챔버 사이클의 최대 용적에 가까워질 때까지 관련된 HPV의 개방 상태를 능동적으로 유지하여, 고압 유압 유체 매니폴드로부터 작업 챔버로 유압 유체를 유입하고 회전식 샤프트에 토크를 인가한다.
사이클별로 LPV를 폐쇄할지 또는 이의 개방 상태를 유지할지 여부를 결정할 뿐만 아니라, 제어기는 변화하는 작업 챔버 용적에 대해 HPV 폐쇄의 정확한 위상화를 변경하여 고압으로부터 저압 유압 유체 매니폴드로 또는 그 반대로 유압 유체의 순 변위율을 선택하도록 작동 가능하다.
저압 유체 연결부(506) 및 고압 유체 연결부(521)의 화살표는 모터링 모드에서 유압 유체 흐름을 나타내고, 펌핑 모드에서는 그 흐름이 역전된다. 압력 릴리프 밸브(566)는 제1 그룹을 손상으로부터 보호할 수 있다.
정상 작동 시, 작동 챔버 용적의 활성 및 비활성 사이클이 산재되어 유압 기계 제어 신호로 나타낸 요구를 충족한다.
본 명세서의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐, "포함하다" 및 "함유하다"란 단어와 이들의 변형은 "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미하며, 다른 구성요소, 정수 또는 단계를 배제하려는 의도가 없고 배제하지도 않는다. 본 명세서의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐, 문맥에서 달리 요구하지 않는 한 단수는 복수를 포함한다. 특히, 부정관사가 사용되는 경우, 명세서는 문맥에서 달리 요구하지 않는 한 단수뿐만 아니라 복수도 고려하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 특정 양태, 실시예 또는 예시와 관련하여 설명된 특징, 정수, 특성 또는 그룹은 이와 양립할 수 없는 경우를 제외하고는 본원에 설명된 임의의 다른 양태, 실시예 또는 예시에 적용 가능한 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에 개시된 모든 특징(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함), 및/또는 이와 같이 개시된 임의의 방법 또는 프로세스의 모든 단계는 이러한 특징 및/또는 단계 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고는 어떠한 조합으로도 조합될 수 있다. 본 발명은 임의의 전술한 실시예의 세부사항으로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 특징 중 임의의 신규 특징 또는 임의의 신규 조합(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함), 또는 이렇게 개시된 임의의 방법 또는 프로세스의 단계 중 임의의 신규 단계 또는 임의의 신규 조합으로 확장된다.

Claims (15)

  1. 유압 장치용 제어기로서, 상기 유압 장치는,
    원동기;
    유압 유체가 흐를 수 있는 유압 회로;
    상기 유압 회로에 있고 상기 원동기와 구동 치합하는 회전식 샤프트를 갖는 유압 기계로서, 작동 시 상기 유압 기계가 상기 유압 기계와 상기 유압 회로 사이의 유압 유체의 흐름에 의해 그리고 상기 회전식 샤프트의 이동을 통해 상기 유압 회로 및 상기 원동기와 에너지를 교환하도록 상기 유압 기계가 구성되는, 유압 기계;
    적어도 제1 액츄에이터 챔버 및 제2 액츄에이터 챔버를 갖는 적어도 하나의 유압 액츄에이터로서, 각 액츄에이터 챔버는 상기 유압 회로에 있고, 상기 적어도 하나의 유압 액츄에이터는 상기 유압 장치의 유압 작업 기능에 사용될 것이고, 상기 제1 액츄에이터 챔버는 제1 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 상기 제2 액츄에이터 챔버는 제2 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 상기 제2 액츄에이터 작업면은 상기 제1 액츄에이터 작업면에 적어도 부분적으로 반대 방향으로 작용하도록 마련되는, 적어도 하나의 유압 액츄에이터; 및
    상기 유압 기계; 및 상기 제2 액츄에이터 챔버 중 하나 이상과 상기 제1 액츄에이터 챔버 사이에서 상기 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 그리고 상기 제1 액츄에이터 챔버; 및 저압 유체 저장소 중 하나 이상과 상기 제2 액츄에이터 챔버 사이에서 상기 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 상기 유압 회로에 밸브 배열체를 포함하고, 상기 제어기는,
    모드 변경 기준이 상기 유압 장치에 대해 충족된 것으로 결정하고;
    상기 결정에 응답하여,
    상기 유압 기계에 유체적으로 연결되고 상기 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 격리되는 것과 상기 제2 액츄에이터 챔버 및 상기 유압 기계 둘 모두에 유체적으로 연결되는 것 사이에서 상기 제1 액츄에이터 챔버를 변경하기 위해 상기 밸브 배열체를 제어하고;
    상기 유압 기계 및 상기 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 상기 유압 회로의 일부를 통해 흐르는 유압 유체의 유량을 변경하여 상기 밸브 배열체의 제어 동안 상기 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 이동을 조절하기 위해 상기 유압 기계를 제어하도록 구성되는, 유압 장치용 제어기.
  2. 유압 장치를 제어하는 방법으로서, 상기 유압 장치는,
    원동기;
    유압 유체가 흐를 수 있는 유압 회로;
    상기 유압 회로에 있고 상기 원동기와 구동 치합하는 회전식 샤프트를 갖는 유압 기계로서, 작동 시 상기 유압 기계가 상기 유압 기계와 상기 유압 회로 사이의 유압 유체의 흐름에 의해 그리고 상기 회전식 샤프트의 이동을 통해 상기 유압 회로 및 상기 원동기와 에너지를 교환하도록 상기 유압 기계가 구성되는, 유압 기계;
    적어도 제1 액츄에이터 챔버 및 제2 액츄에이터 챔버를 갖는 적어도 하나의 유압 액츄에이터로서, 각 액츄에이터 챔버는 상기 유압 회로에 있고, 상기 적어도 하나의 유압 액츄에이터는 상기 유압 장치의 유압 작업 기능에 사용될 것이고, 상기 제1 액츄에이터 챔버는 제1 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 상기 제2 액츄에이터 챔버는 제2 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 상기 제2 액츄에이터 작업면은 상기 제1 액츄에이터 작업면에 적어도 부분적으로 반대 방향으로 작용하도록 마련되는, 적어도 하나의 유압 액츄에이터; 및
    상기 유압 기계; 및 상기 제2 액츄에이터 챔버 중 하나 이상과 상기 제1 액츄에이터 챔버 사이에서 상기 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 그리고 상기 제1 액츄에이터 챔버; 및 저압 유체 저장소 중 하나 이상과 상기 제2 액츄에이터 챔버 사이에서 상기 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 상기 유압 회로에 밸브 배열체를 포함하고, 상기 방법은,
    모드 변경 기준이 상기 유압 장치에 대해 충족된 것으로 결정하는 단계; 및
    상기 결정에 응답하여,
    상기 유압 기계에 유체적으로 연결되고 상기 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 격리되는 것과 상기 제2 액츄에이터 챔버 및 상기 유압 기계 둘 모두에 유체적으로 연결되는 것 사이에서 상기 제1 액츄에이터 챔버를 변경하기 위해 상기 밸브 배열체를 제어하는 단계; 및
    상기 유압 기계 및 상기 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 상기 유압 회로의 일부를 통해 흐르는 유압 유체의 유량을 변경하여 상기 밸브 배열체의 제어 동안 상기 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 이동을 조절하기 위해 상기 유압 기계를 제어하는 단계를 포함하는, 유압 장치를 제어하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 배열체 및 상기 유압 기계는 상기 적어도 하나의 유압 액츄에이터가 사용되는 상기 유압 작업 기능의 하강 이동 동안 제어되거나, 또는 상기 밸브 배열체 및 상기 유압 기계는 상기 적어도 하나의 유압 액츄에이터가 사용되는 상기 유압 작업 기능의 상승 이동 동안 제어되는, 제어기 또는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 액츄에이터 작업면의 표면적은 상기 제2 액츄에이터 작업면의 표면적보다 큰, 제어기 또는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모드 변경 기준이 상기 유압 장치에 대해 충족되었다는 결정은 소정의 임계치를 초과하는 상기 유압 작업 기능에 대한 속도 요구에 응답하여 이루어지는, 제어기 또는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정에 응답하여, 상기 밸브 배열체는 상기 유압 기계에 유체적으로 연결되고 상기 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 분리되는 것으로부터 상기 제2 액츄에이터 챔버 및 상기 유압 기계 둘 모두에 유체적으로 연결되는 것으로 상기 제1 액츄에이터 챔버를 변경하도록 제어되고, 상기 유압 기계는 상기 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 상기 유압 회로의 부분 및 상기 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 유량을 감소시키도록 제어되는, 제어기 또는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정에 응답하여, 상기 밸브 배열체는 상기 제2 액츄에이터 챔버 및 상기 유압 기계 둘 모두에 유체적으로 연결되는 것으로부터 상기 유압 기계에 유체적으로 연결되고 상기 제2 액츄에이터 챔버와 유체적으로 분리되는 것으로 상기 제1 액츄에이터 챔버를 변경하도록 제어되고, 상기 유압 기계는 상기 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 상기 유압 회로의 부분 및 상기 유압 기계를 통해 흐르는 유압 유체의 유량을 증가시키도록 제어되는, 제어기 또는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 기계는 복수의 챔버 그룹을 포함하고, 그 각각은 상기 유압 회로에 적어도 하나의 작업 챔버를 포함하고, 상기 유압 장치는 상기 유압 회로에 적어도 하나의 추가 유압 유체 소비자를 포함하고 상기 유압 기계에 선택적으로 유체적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 추가 유압 유체 소비자는 추가 유압 작업 기능에 사용될 것이고, 상기 유압 장치에 대한 상기 모드 변경 기준이 충족되었다는 결정은 상기 추가 유압 작업 기능에 대한 요구 증가에 응답하여 이루어지고, 상기 결정에 응답하여, 상기 유압 장치는 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 제1 액츄에이터 챔버로부터 상기 유압 기계의 적어도 하나의 챔버 그룹을 격리하도록 제어되고, 상기 적어도 하나의 챔버 그룹은 상기 적어도 하나의 유압 액츄에이터의 제1 액츄에이터 챔버와 미리 함께 유체 연통하는 상기 복수의 챔버 그룹의 적어도 2개 중 하나인, 제어기 또는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 배열체는 상기 제1 액츄에이터 챔버와 상기 제2 액츄에이터 챔버 사이의 상기 유압 회로에 제공되고 비비례 밸브인 액츄에이터 챔버 연결 밸브를 포함하는, 제어기 또는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 기계는 전자 정류형 유압 기계인, 제어기 또는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 배열체의 변경과 상기 제1 액츄에이터 챔버와 유체 연통하는 상기 유압 회로의 부분 및 상기 유압 기계를 통해 흐르는 상기 유압 유체의 유량의 변화 사이에 시간 오프셋이 있고, 선택적으로 시간 오프셋은 0.5초 미만인, 제어기 또는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정에 응답하여 상기 유량을 변경하도록 상기 유압 기계를 제어하기 위해, 상기 유압 기계는 상기 유압 기계를 통해 흐르는 상기 유압 유체의 중간 유량을 구현하고 후속적으로 상기 유압 기계를 통해 흐르는 상기 유압 유체의 추가 유량을 구현하도록 제어되는, 제어기 또는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 중간 유량은 상기 추가 유량에 반대되는 센스이어서, 상기 유압 기계는 상기 제2 액츄에이터 챔버를 향해 유압 유체를 펌핑하여 상기 제2 액츄에이터 챔버의 가압을 야기하는, 제어기 또는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 기계를 통해 흐르는 상기 유압 유체의 유량 변화는 상기 변위 값의 변화의 소정의 비율 제한에 따라 구현되는, 제어기 또는 방법.
  15. 유압 장치로서,
    원동기;
    유압 유체가 흐를 수 있는 유압 회로;
    상기 유압 회로에 있고 상기 원동기와 구동 치합하는 회전식 샤프트를 갖는 유압 기계로서, 작동 시 상기 유압 기계가 상기 유압 기계와 상기 유압 회로 사이의 유압 유체의 이동에 의해 그리고 상기 회전식 샤프트의 이동을 통해 상기 유압 회로 및 상기 원동기와 에너지를 교환하도록 상기 유압 기계가 구성되는, 유압 기계;
    적어도 제1 액츄에이터 챔버 및 제2 액츄에이터 챔버를 갖는 적어도 하나의 유압 액츄에이터로서, 각 액츄에이터 챔버는 상기 유압 회로에 있고, 상기 적어도 하나의 유압 액츄에이터는 상기 유압 장치의 유압 작업 기능에 사용될 것이고, 상기 제1 액츄에이터 챔버는 제1 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 상기 제2 액츄에이터 챔버는 제2 액츄에이터 작업면에 의해 부분적으로 형성되고, 상기 제2 액츄에이터 작업면은 상기 제1 액츄에이터 작업면에 적어도 부분적으로 반대 방향으로 작용하도록 마련되는, 적어도 하나의 유압 액츄에이터;
    상기 유압 기계; 및 상기 제2 액츄에이터 챔버 중 하나 이상과 상기 제1 액츄에이터 챔버 사이에서 상기 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 그리고 상기 제1 액츄에이터 챔버; 및 저압 유체 저장소 중 하나 이상과 상기 제2 액츄에이터 챔버 사이에서 상기 유압 유체를 선택적으로 라우팅하기 위해 상기 유압 회로에 밸브 배열체; 및
    제1항 또는 제1항에 직접적으로 또는 간접적으로 종속되는 경우 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 제어기를 포함하는, 유압 장치.
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