JP5614914B2 - アクチュエータに捕捉された圧力を解放するための機構を有する油圧システム - Google Patents
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Description
バルブ制御
表1 術 語
a: シリンダのヘッド側に関連する物品
b: シリンダのロッド側に関連する部品
Kvsa:供給ラインとノードa間のバルブsaのコンダクタンス係数
Kvsb:供給ラインとノードb間のバルブsbのコンダクタンス係数
Kvar:ノードaと戻りライン間のバルブarのコンダクタンス係数
Kvbr:ノードbと戻りライン間のバルブbrのコンダクタンス係数
Keq: 等価コンダクタンス係数
Pa: シリンダヘッドチャンバー圧力
Pb: シリンダロッドチャンバー圧力
Ps: 供給ライン圧力
Pr: 戻りライン圧力
x: (伸張方向に正の)ピストンの命令速度
低側伸張 ΔPa=Pr−Pa ΔPb=Pb−Pr
標準伸張 ΔPa=Ps−Pa ΔPb=Pb−Pr
高側伸張 ΔPa=Ps−Pa ΔPb=Pb−Ps
低側後退 ΔPa=Pa−Pr ΔPb=Pr−Pb
標準後退 ΔPa=Pa−Pr ΔPb=Ps−Pb
12 ポンプ
14 供給ライン
15 タンク
16 シリンダ
17 アンローダーバルブ
18 タンク戻りライン
19 チェックバルブ
20 機能
21、22、23、24 比例バルブ
25 バルブアセンブリ
26 ヘッドチャンバー
27 ロッドチャンバー
28 ピストン
30、32 導管
36、38、40、42 圧力センサー
44 機能制御装置
45 ピストンロッド
46 システム制御装置
47 ジョイスティック
50 入力回路
55 通信リンク
54 計量モードセレクタ
56、57 ソフトウエアルーチン
58 信号変換器
70 フローチャート
Claims (19)
- 油圧アクチュエータを加圧流体を含む供給ラインに接続する第1制御バルブと、前記油
圧アクチュエータをタンクに接続された戻りラインに接続する第2制御バルブを有する油
圧システムにおいて、
前記油圧アクチュエータの所望の動作を指示する命令を受信する工程と、;
前記第1制御バルブに存在する第1圧力差を決定する工程と;
前記第2制御バルブに存在する第2圧力差を決定する工程と;
動作しない前記油圧アクチュエータ内に捕捉された圧力が存在するかどうか(以下、動作しない前記油圧アクチュエータ内に捕捉された圧力が存在する状態を「捕捉圧力状態」という。)を、前記第1圧力差の演算符号と前記第2圧力差の演算符号の少なくとも1つから確認する工程と;を具備し、
既知の圧力差の正常方向が前記第1圧力差及び前記第2圧力差の少なくとも一つと逆であれば、前記捕捉圧力状態の存在が確認され、
前記捕捉圧力状態が存在した場合、
(a)前記第1制御バルブと前記第2制御バルブの一方を開いて、前記捕捉された圧力を解放する工程と;
(b)前記第1圧力差と前記第2圧力差の少なくとも1つの変化から前記捕捉圧力状態が存在しなくなったことを決定した後、前記第1制御バルブと前記第2制御バルブの他方を開いて、前記油圧アクチュエータの所望の動作を発生させる工程と;
前記捕捉圧力状態が存在しない場合、前記第1制御バルブと前記第2制御バルブの両方を開いて、前記油圧アクチュエータの所望の動作を発生させる工程と;
を具備することを特徴とする方法。 - 前記第1圧力差を決定する工程が、
前記第1制御バルブの一方の第1圧力を検出する工程と;
前記第1制御バルブの他方の第2圧力を検出する工程と;
前記第1圧力と前記第2圧力間の差を計算する工程と;
を具備し、そして、計算された前記第1圧力と前記第2圧力間の差が、前記第1圧力差に相当することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記第2圧力差を決定する工程が、
前記第2制御バルブの一方の第1圧力を検出する工程と;
前記第2制御バルブの他方の第2圧力を検出する工程と;
前記第1圧力と前記第2圧力間の差を計算する工程と;
を具備し、そして、計算された前記第1圧力と前記第2圧力間の差が、前記第2圧力差に相当することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記第1圧力差と前記第2圧力差の少なくとも一方の変化が、各圧力差の演算符号の変
化を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記命令が所定のしきい値より大きい所望の動作を指示したときに、前記アクチュエータに捕捉圧力状態が存在するかどうかを確認することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記第1制御バルブと前記第2制御バルブの他方が電気的に動作することができ、且つ、前記捕捉圧力を解放するため前記第1制御バルブと前記第2制御バルブの一方を開口している間に、次の開口のため前記第1制御バルブと前記第2制御バルブの他方を予め調整する電流を流す工程を更に含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 油圧アクチュエータの第1ポートを加圧流体を含む供給ラインに接続された第1ノード
に結合する第1電気油圧バルブと、前記油圧アクチュエータの第2ポートを前記第1ノー
ドに結合する第2電気油圧バルブと、前記第1ポートをタンクに接続された戻りラインに
接続された第2ノードに結合する第3電気油圧バルブと、前記第2ポートを前記第2ノー
ドに結合する第4電気油圧バルブとを有する油圧システムにおいて、
前記油圧アクチュエータの所望の動作を指示する命令を受信する工程と;
前記命令に応じて、前記第1、第2、第3及び第4電気油圧バルブのどれかを選択して
、前記選択された第1選択バルブと第2選択バルブを開く工程と;
前記第1選択バルブ間に存在する第1圧力差を決定する工程と;
前記第2選択バルブ間に存在する第2圧力差を決定する工程と;
前記油圧アクチュエータに捕捉圧力状態が存在するかどうかを、前記第1圧力差の演算
符号と前記第2圧力差の演算符号の少なくとも1つから確認する工程と;を有し、
既知の圧力差の正常方向が前記第1圧力差及び前記第2圧力差の少なくとも一つと逆であれば、前記捕捉圧力状態の存在が確認され、
前記捕捉圧力状態が存在した場合、
(a)前記捕捉された圧力を解放するために前記第1選択バルブと前記第2選択バルブの一方を開口する工程と;
(b)前記油圧アクチュエータの所望の動作を発生させるために、前記第1選択バルブ
と前記第2選択バルブの両方を開口する工程と;
前記捕捉圧力状態が存在しない場合、
前記油圧アクチュエータの所望の動作を発生させるため前記第1選択バルブと前記第
2選択バルブの両方を開口する工程と;
を具備することを特徴とする方法。 - 前記(a)および前記(b)の工程は、捕捉圧力状態が存在することが確認された場合
のみ実行されることを特徴とする請求項7記載の方法。 - 前記第1電気油圧バルブ、前記第2電気油圧バルブ、前記第3電気油圧バルブ及び前記
第4電気油圧バルブが、比例バルブであることを特徴とする請求項7記載の方法。 - 前記第1、第2、第3及び第4電気油圧バルブのどれかを選択する工程が、標準伸張モ
ード、標準後退モード、低側伸張モード、高側伸張モード、及び、低側後退モード間から
計量モードを選択する工程からなることを特徴とする請求項7記載の方法。 - 前記第1、第2、第3及び第4電気油圧バルブのどれかを選択する工程が、選択された
計量モードに応じて決定されることを特徴とする請求項10記載の方法。 - 前記第1圧力差ΔPaと前記第2圧力差ΔPbが、下記の表で与えられる前記選択され
た計量モードの方程式により決定されることを特徴とする請求項10記載の方法。
低側伸張ΔPa=Pr−PaΔPb=Pb−Pr
標準伸張ΔPa=Ps−PaΔPb=Pb−Pr
高側伸張ΔPa=Ps−PaΔPb=Pb−Ps
標準後退ΔPa=Pa−PrΔPb=Ps−Pb
低側後退ΔPa=Pa−PrΔPb=Pr−Pb
(ここで、Psは第1ノードの圧力であり、Prは第2ノードの圧力であり、Paは油圧
アクチュエータの第1ポートの圧力であり、Pbは油圧アクチュエータの第2ポートの圧
力である。) - 前記命令が所定のしきい値より大きい所望の動作を指示したときに、前記第1選択バルブと前記第2選択バルブの一方を開いて前記捕捉された圧力を解放することを特徴とする請求項12記載の方法。
- 前記捕捉圧力状態が存在すると、前記捕捉圧力状態が存在しない時点で開口するための
前記第1選択バルブと前記第2選択バルブの他方を用意するために電流が加えられること
を特徴とする請求項12記載の方法。 - 加圧流体を含む供給ラインに接続された第1ノードに油圧アクチュエータの第1ポート
に結合する第1電気油圧比例バルブと、第1ノードに油圧アクチュエータの第2ポートを
結合する第2電気油圧比例バルブと、タンクに接続された戻りラインに接続された第2ノ
ードに前記第1ポートを結合する第3電気油圧比例バルブと、前記第2ノードに前記第2
ポートを結合する第4電気油圧比例バルブを有する油圧システムにおいて、
第1ポートの第1圧力Paを決定する工程と;
第2ポートの第2圧力Pbを決定する工程と;
第1ノードの第3圧力Psを決定する工程と;
第2ノードの第4圧力Prを決定する工程と;
前記油圧アクチュエータが動作する所望速度を指示する命令を受信する工程と;
前記命令、前記第1圧力、及び、前記第2圧力に応じて、前記第1、第2、第3及び第
4電気油圧比例バルブの各々のバルブ流量係数を導く工程と;
前記第1ポートと前記第1ノード及び前記第2ノードの一方との間に存在する第1圧力
差を決定する工程と;
前記第2ポートと前記第1ノード及び前記第2ノードの他方との間に存在する第2圧力
差を決定する工程と;
捕捉圧力状態が前記油圧アクチュエータに存在するかどうかを、前記第1圧力差の演算
符号と前記第2圧力差の演算符号から確認する工程と;
既知の圧力差の正常方向が前記第1圧力差及び前記第2圧力差の少なくとも一つと逆であれば、前記捕捉圧力状態の存在が確認され、
前記捕捉圧力状態が存在した場合、
(a)調整されたバルブ流量係数を発生するため前記バルブ流量係数を調整する工程
と、
(b)前記捕捉圧力状態を緩和する前記調整されたバルブ流量係数に応じて前記第1
、第2、第3及び第4電気油圧比例バルブを制御する工程と;
前記捕捉圧力状態が存在しない場合、
前記油圧アクチュエータを所望の速度で動かすため前記バルブ流量係数に応じて前
記第1、第2、第3及び第4電気油圧比例バルブを制御する工程と;
を有することを特徴とする方法。 - 前記第1、第2、第3及び第4電気油圧比例バルブの各々のバルブ流量係数を導く工程
が、さらに前記第3圧力及び前記第4圧力に応じて、前記各バルブ流量係数を導くことを
特徴とする請求項15記載の方法。 - バルブ流量係数を導出する工程が、標準伸張モード、標準後退モード、低側伸張モード
、高側伸張モード及び低側後退モードから計量モードを選択する工程からなることを特徴
とする請求項15記載の方法。 - 前記第1圧力差ΔPaと前記第2圧力差ΔPbが下記の表の前記選択された計量モード
の方程式で決定されることを特徴とする請求項15記載の方法。
低側伸張 ΔPa=Pr−PaΔPb=Pb−Pr
標準伸張 ΔPa=Ps−PaΔPb=Pb−Pr
高側伸張 ΔPa=Ps−PaΔPb=Pb−Ps
標準後退 ΔPa=Pa−PrΔPb=Ps−Pb
低側後退 ΔPa=Pa−PrΔPb=Pr−Pb
(ここで、Psは第1ノードの圧力であり、Prは第2ノードの圧力であり、Paは油
圧アクチュエータの第1ポートの圧力であり、Pbは油圧アクチュエータの第2ポートの
圧力である。) - 前記命令が所定のしきい値より大きい所望の動作を指示したときに、捕捉圧力状態が存在するかどうかを確認することを特徴とする請求項15記載の方法。
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