(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのアクチュエータ（２２）に流体接続する第１作動ポート（３６）及び第２作動ポート（３８）含む制御バルブアセンブリ（２６）と、前記第１作動ポート（３６）を通る流体の流れを制御するための前記第１作動ポートに関連する第１バルブ（４０）と、前記第２作動ポート（３８）を通る流体の流れを制御するための前記第２作動ポートに関連する第２バルブ（４２）と、前記第１バルブ（４０）の位置を検知するための前記第１バルブ（４０）に関連する第１位置センサ（４４）と、前記第２バルブ（４２）の位置を検知するための前記第２バルブ（４２）に関連する第２位置センサ（４６）と、を有する油圧システム（２０）用の制御バルブアセンブリ（２６）の作動方法であって、
前記第１位置センサ（４４）及び第２位置センサ（４６）の現在の作動を検知して、前記第１位置センサ及び前記第２位置センサの両方が作動可能、又は、前記第１位置センサ（４４）及び第２位置センサ（４６）のうちの少なくとも一方が作動不能であるか否かを決定し、
前記第１位置センサ（４４）及び前記第２位置センサ（４６）の両方が作動可能と決定されたとき、前記第１位置センサ（４４）及び前記第２位置センサ（４６）のそれぞれによって検出された前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の位置に基づいて、前記第１バルブ（４０）の位置及び前記第２バルブ（４２）の位置を制御し、
前記制御バルブアセンブリ（２６）の作動状態が受動作動状態又はオーバーラン作動状態のうちの一方であることを決定し、
前記第１作動ポート（３６）及び前記第２作動ポート（３８）のうちの一方を上流の作動ポートとして定義し、前記第１作動ポート（３６）及び前記第２作動ポート（３８）のうちの他方を下流の作動ポートとして定義し、
前記第１作動ポート（３６）及び第２作動ポート（３８）で流体の圧力を測定し、
前記制御バルブアセンブリが受動作動状態で作動されていると決定され、かつ、上流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方に関連する位置センサが作動不能と決定されたとき、下流の作動ポートで測定された流体の圧力に基づいて、上流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方を作動させて、上流の作動ポートを通る流体の流れを調整し、
前記制御バルブアセンブリが受動作動状態で作動されていると決定され、かつ、上流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方に関連する位置センサが作動不能と決定されたとき、下流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方に関連する位置センサによって検出した下流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方の位置に基づいて、下流の作動ポートに関連する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方を作動させ、
前記制御バルブアセンブリがオーバーラン作動状態で作動されていると決定され、かつ、下流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方に関連する位置センサが作動不能と決定されたとき、上流の作動ポートで測定した流体の圧力に基づいて、下流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方を作動させて、下流の作動ポートを通る流体の流れを調整し、
前記制御バルブアセンブリがオーバーラン作動状態で作動されていると決定され、かつ、下流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方に関連する位置センサが作動不能と決定されたとき、上流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方に関連する位置センサによって検出した上流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方の位置に基づいて、上流の作動ポートに関連する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方を作動させることを特徴とする作動方法。
【請求項２】
下流の作動ポートで測定した流体の圧力に基づいて、上流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方を作動させることは、更に、下流の作動ポートで測定した流体の圧力に基づいて、上流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方を作動させて、上流の作動ポートを通る流体の流れを下流の作動ポートで測定した流体の圧力の範囲内に調整することとして定義され、
上流の作動ポートで測定した流体の圧力に基づいて、下流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方を作動させることは、更に、上流の作動ポートで測定した流体の圧力に基づいて、下流の作動ポートを通る流体の流れを制御する前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）の一方を作動させて、下流の作動ポートを通る流体の流れを上流の作動ポートで測定した流体の圧力の範囲内に調整することとして定義されることを特徴とする請求項１に記載の作動方法。
【請求項３】
更に、下流の作動ポートが要求する流体の流れを計算することを含む請求項１に記載の作動方法。
【請求項４】
更に、計算された流体の流れの要求を満足するように前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）のうちの下流の作動ポートに関係する一方を調整することを含む請求項３に記載の作動方法。
【請求項５】
更に、上流の作動ポートが要求する流体の流れを設定することを含む請求項１に記載の作動方法。
【請求項６】
更に、計算された流体の流れの要求を満足するように前記第１バルブ（４０）及び前記第２バルブ（４２）のうちの上流の作動ポートに関係する一方を調整することを含む請求項５に記載の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧システムのアクチュエータを作動させるために使用される油圧システム用の制御バルブアセンブリの作動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
掘削機、バックホー、ブルドーザ、フロントエンドローダー、アースムーバ等の重機用の油圧システムは、一般的に制御バルブアセンブリを含んでいる。この制御バルブアセンブリは、ポンプに流体接続されて、ポンプからの油圧流体の流れを受入れる。また、制御バルブアセンブリは、タンク、すなわち、流体リザーバに流体接続され、油圧流体を循環させてタンクに戻す。そして、ポンプは、タンクからの油圧流体を吸込んで制御バルブアセンブリへ循環させる。この油圧バルブアセンブリは、第１作動ポート及び第２作動ポートを含むサブ−アセンブリを含むことができ、これらの各ポートは、油圧ピストン又は油圧モータ等のアクチュエータに流体接続する。この制御バルブサブ−アセンブリは、更に、第１作動ポートを通る油圧流体の流れを制御するように構成された第１バルブ、及び、第２作動ポートを通る油圧流体の流れを制御するように構成された第２バルブ含む。第１バルブ及び第２バルブは、アクチュエータへの油圧流体の流れを制御するように作動し、これにより、アクチュエータの動きを制御する。制御バルブアセンブリは、一般的に、複数のアクチュエータを制御するための複数の制御サブ−アセンブリを含む。
【０００３】
制御バルブサブ−アセンブリは、第１バルブの位置を検知するように構成された第１位置センサ、及び、第２バルブの位置を検知するように構成された第２位置センサを含むことができる。第１位置センサ及び第２位置センサは、サブ−アセンブリのプロセッサ、すなわち、サブ−アセンブリコンピュータに、第１及び第２バルブのそれぞれのフィードバック情報を供給して、プロセッサが第１及び第２バルブの位置を調整して、第１及び第２バルブのそれぞれの位置に基づく所望の流量を達成できるようにする、すなわち、位置制御モードを実行可能にする。
【０００４】
制御バルブサブ−アセンブリは、第１作動ポートでの油圧流体の流体圧力を検知するように構成された第１圧力センサ、第２作動ポートでの油圧流体の流体圧力を検知するように構成された第２圧力センサ、ポンプでの油圧流体の流体圧力を検知するように構成されたポンプ圧力センサ、及び、タンクでの油圧流体の流体圧力を検知するように構成されたタンク圧力センサを含むことができる。第１及び第２圧力センサは、第１及び第２作動ポートのそれぞれの油圧流体の圧力についてのフィードバック情報をサブ−アセンブリプロセッサに供給するのに対して、ポンプ圧力センサ及びタンク圧力センサは、ポンプ及びタンクのそれぞれの油圧流体の圧力についてのフィードバック情報をサブ−アセンブリプロセッサに供給する。この情報が第１及び第２バルブのそれぞれの位置情報と組み合わされて、サブ−アセンブリプロッセッサが流量に基づいて第１及び第２バルブの位置を調整できるようにする、すなわち、流量制御モードを実行可能にする。しかしながら、一方の位置センサの故障により、サブ−アセンブリは、位置制御モード又は流量制御モードを使用して第１及び第２バルブをそれぞれ制御することができなくなる。
【発明の概要】
【０００５】
油圧システム用の制御バルブアセンブリの作動方法が開示されている。制御バルブアセンブリは、第１作動ポート及び第２作動ポートを含み、これらの各作動ポートは、１つのアクチュエータに流体接続する。制御バルブアセンブリは、更に、第１作動ポートを通る流体の流れを制御する第１バルブ、及び、第２作動ポートを通る流体の流れを制御する第２バルブを含む。この方法は、第１作動ポート及び第２作動ポートで流体の圧力を測定すること；並びに、第２作動ポートで測定された流体圧力に基づいて第１バルブを作動させて第１作動ポートを通る流体の流れを調整すること、又は、第１作動ポートで測定された流体圧力に基づいて第２バルブを作動させて第２作動ポートを通る流体の流れを調整することの一方を行うことを含む。
【０００６】
本発明の他の特徴について、油圧システム用の制御バルブアセンブリの作動方法が開示されている。制御バルブアセンブリは、第１作動ポート及び第２作動ポートを含み、これらの各作動ポートは、１つのアクチュエータに流体接続している。制御バルブアセンブリは、更に、第１作動ポートを通る流体の流れを制御する第１バルブ、第２作動ポートを通る流体の流れを制御する第２バルブ、第１バルブの位置を検知する第１位置センサ、及び、第２バルブの位置を検知する第２位置センサを含む。この方法は、第１位置センサ及び第２位置センサの現在の作動を検知して第１位置センサ及び第２位置センサのうちの少なくとも一方が作動不能であるか否かを決定すること；第１作動ポート及び第２作動ポートでの流体の圧力を測定すること；並びに、第１位置センサ及び第２位置センサのうちの一方が作動不能であると決定されたとき、第１バルブ及び第２バルブのうちの一方を作動させることを含む。この方法では、第２作動ポートで測定された流体圧力に基づいて第１バルブが作動されて第１作動ポートを通る流体の流れを調整し、また、第１作動ポートで測定された流体圧力に基づいて第２バルブが作動されて第２作動ポートを通る流体の流れを調整する。
【０００７】
したがって、この開示された方法は、第１及び第２位置センサのうちの一方が故障したとき、第１及び第２位置センサのうちの他方に関係する作動ポートの油圧流体の圧力を使用して、故障した位置センサに関係するバルブを制御することにより、中断されずに継続する制御バルブアセンブリの作動を可能にする。
【０００８】
本発明の上述の特徴及び利点、並びに、他の特徴及び利点は、添付の図面に関連して、本発明を実施するための最良の形態の以下の詳細な説明から容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】制御バルブアセンブリを表す油圧システムの回路図である。
【図２】制御バルブアセンブリの作動方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照して、ここではいくつかの図面を通して、同じ符号は同様の部品を示し、油圧システムは、全体として符号２０で示されている。この油圧システム２０は、限定はしないが掘削機、バックホー、ブルドーザ及びアースムーバ等の車両に組込むことができる。油圧システム２０は、少なくとも１つのアクチュエータ２２を含み、これを制御する。アクチュエータ２２は、限定はしないが油圧ピストン又は油圧モータを含むことができる。油圧システム２０の様々な部品及びこれらの部品の一般的な機能は、当該技術において公知である。このため、油圧システムの様々な部品及び各部品の機能は、ここでは簡単にのみ説明する。
【００１１】
図１を参照して、油圧システム２０は、入力装置２４、制御バルブアセンブリ２６、油圧ポンプ２８、タンク３０及びアクチュエータ２２を含む。制御バルブアセンブリ２６は、コントローラ３２及び少なくとも１つの制御バルブサブ−アセンブリ３４を含む。一般的に、制御バルブアセンブリ２６は、複数のサブ−アセンブリ３４を含み、各サブ−アセンブリ３４は、１つのアクチュエータ２２を制御するために使用される。
【００１２】
入力装置２４は、ジョイスティック、１つ以上のレバー、タッチスクリーン、その他の油圧システム２０に命令を入力するのに適した装置を含むことができる。入力装置２４は、制御バルブアセンブリ２６のコントローラ３２に接続されて、操作者が油圧システムに命令を入力できるようにする。
【００１３】
油圧システム２０は、流体、すなわち、油圧流体を含む。ポンプ２８は、油圧流体を加圧して、加圧された油圧流体を制御バルブアセンブリ２６に供給する。制御バルブアセンブリ２６は、加圧された油圧流体をサブ−アセンブリ３４に供給し、このサブ−アセンブリ３４が油圧流体をアクチュエータ２２に送る。制御バルブアセンブリ２６は、また、タンク３０に流体接続され、このタンク３０は、油圧システム２０の流体リザーバとして作用する。ポンプ２８は、タンク３０から必要に応じて油圧流体を吸込む。
【００１４】
コントローラ３２は、入力装置２４及びサブ−アセンブリ３４からフィードバックを受け、また、入力装置２４からの情報をサブ−アセンブリ３４に送る。コントローラ３２は、１つ以上の流量制御バルブ５８、パイロット圧力調整弁６０、及び、リリーフ圧力調整弁６２を含み、サブ−アセンブリ３４への流体の流れを制御することができ、同様に、ソフトウエア、メモリ、その他、第１バルブ４０及び第２バルブ４２を作動及び／又は制御するために必要な情報をサブ−アセンブリ３４に提供するのに必要な部品を有するコンピュータ６４を含むことができる。制御バルブサブ−アセンブリ３４は、更に、コントローラ３２のコンピュータ６４に接続されたサブ−アセンブリプロセッサ６６を含むことができる。コンピュータ６４は、プロセッサ６６を介して制御バルブサブ−アセンブリ３４に接続することができる。プロセッサ６６は、コンピュータ、メモリ、ソフトウエア、及び／又は、その他、コントローラ３２に接続して制御バルブサブ−アセンブリ３４を制御するのに必要なハードウエアを含むことができる。プロセッサ６６は、パイロットバルブ５６を直接制御し、このパイロットバルブ５６は、次いで、第１バルブ４０及び第２バルブ４２を制御し、同様に、以下に説明するように、サブ−アセンブリ３４の様々なセンサからの情報を受ける。
【００１５】
制御バルブサブ−アセンブリ３４は、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８を含む。第１作動ポート３６は、アクチュエータ２２に流体接続して、アクチュエータ２２に油圧流体を供給するように構成されている。また、第２作動ポート３８は、アクチュエータ２２に流体接続して、アクチュエータ２２に油圧流体を供給するように構成されている。制御バルブサブ−アセンブリ３４は、更に、第１バルブ４０及び第２バルブ４２を含む。第１バルブ４０は、ポンプ２８及びタンク３０に流体接続し、第１作動ポート３６を通る油圧流体の流れを制御するように構成されている。また、第２バルブ４２は、ポンプ２８及びタンク３０に流体接続し、第２作動ポート３８を通る油圧流体の流れを制御するように構成されている。第１バルブ４０及び第２バルブ４２は、限定はしないが、ポペット弁又はスプール弁とすることができる。当然のことながら、第１バルブ４０及び第２バルブ４２は、あらゆる適当なタイプ、及び／又は、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のそれぞれを通る加圧流体の流れを制御するのに適したバルブの構造を含むことができ、また、電気的、及び／又は、油圧的信号を介して作動することができる。これにより、当然のことながら、プロセッサ６６は、パイロットバルブ５６に信号を送り、このパイロットバルブ５６は、第１バルブ４０及び第２バルブ４２を制御して、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のそれぞれを通る流体の流れを開き、及び／又は、閉じる。図示されるように、第１バルブ４０及び第２バルブ４２は、パイロット圧システム５７のパイロットバルブ５６を介して制御されるポペットバルブを含む。
【００１６】
制御バルブサブ−アセンブリ３４は、更に、第１位置センサ４４及び第２位置センサ４６を含む。第１位置センサ４４は、第１バルブ４０に接続され、第１バルブ４０の位置を検知するように構成されている。第１位置センサ４４は、プロセッサ６６に接続されて、プロセッサ６６に第１バルブ４０の位置についてのフィードバックを供給する。第２位置センサ４６は、第２バルブ４２に接続され、第２バルブ４２の位置を検知するように構成されている。第２位置センサ４６は、プロセッサ６６に接続され、プロセッサ６６に第２バルブ４２の位置についてのフィードバックを供給する。
【００１７】
制御バルブサブ−アセンブリ３４は、更に、第１圧力センサ４８及び第２圧力センサ５０を含む。第１圧力センサ４８は、第１作動ポート３６に結合され流体接続されて、第１作動ポート３６を流通する油圧流体の流体圧力を検知するように構成されている。第１圧力センサ４８は、プロセッサ６６に接続され、第１作動ポート３６についてのフィードバックをプロセッサ６６に供給する。第２圧力センサ５０は、第２作動ポート３８に結合され流体接続されて、第２作動ポート３８を流通する油圧流体の流体圧力を検知するように構成されている。第２圧力センサ５０は、プロセッサ６６に接続され、第２作動ポート３８についてのフィードバックをプロセッサ６６に供給する。
【００１８】
制御バルブアセンブリ２６は、更に、ポンプ圧力センサ５２及びタンク圧力センサ５４を含むことができる。図示のように、ポンプ圧力センサ５２及びタンク圧力センサ５４は、コントローラ３２に配置されている。ポンプ圧力センサ５２は、ポンプ２８から供給された油圧流体、すなわち、供給流体に結合されて流体接続され、ポンプ２８の油圧流体の流体圧力、すなわち、供給圧力を検知するように構成されている。ポンプ圧力センサ５２は、コンピュータ６４に接続されて、ポンプ２８の油圧流体の圧力についてフィードバックをコンピュータ６４に供給する。コンピュータ６４は、ポンプ圧力センサ５２からの情報をプロセッサ６６に供給する。タンク圧力センサ５４は、タンク３０の油圧流体に結合されて流体接続され、タンク３０の油圧流体の圧力を検知するように構成されている。タンク圧力センサ５４は、コンピュータ６４に接続されて、タンク３０の油圧流体の圧力についてのフィードバックをコンピュータ６４に供給する。コンピュータ６４は、タンク圧力センサ５４からの情報をプロセッサ６６に供給する。
【００１９】
制御バルブサブ−アセンブリ３４は、受動作動状態またはオーバーラン作動状態のいずれでも作動することができる。アクチュエータ２２にかけられる荷重がアクチュエータ２２の動きに抗するとき、すなわち、正の負荷のとき、受動作動状態が生じる。アクチュエータ２２にかけられる荷重がアクチュエータ２２の動きと同じ方向に作用するとき、すなわち、負の負荷のとき、オーバーラン作動状態が生じる。図示のように、アクチュエータ２２は、ピストン９２を含み、ピストン９２は、そこから延びるロッド９４を有している。ピストン９２は、ピストンエンド９６とロッドエンド９８とを区画し、ロッド９４がロッドエンド９８内に配置される。ロッド９４がロッドエンド９８を通って延びているので、油圧流体が作用するロッドエンド９８におけるピストン９２の表面積は、油圧流体が作用するピストンエンド９６におけるピストン９２の表面積よりも小さい。ピストン９２のロッドエンド９８に対するピストンエンド９６の表面積の比は、アクチュエータ２２の面積比を定義する。アクチュエータ２２の面積比は、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８の両方を通る流量、同様に、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８の流体圧力に影響する。したがって、アクチュエータ２２の面積比は、制御バルブサブ−アセンブリ３４が受動作動状態又はオーバーラン作動状態のいずれで作動しているのかを決定して考慮されなければならない。
【００２０】
更に、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のうちの一方が上流の作動ポートとして作用するのに対して、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のうちの他方が下流の作動ポートとして作用する。第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のいずれが上流の作動ポート及び下流の作動ポートになるかは、油圧流体の流れの方向に依存し、このため、油圧システム２０の作動中に変化する。したがって、当然ながら、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のうちの一方が上流の作動ポートとして使用され、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のうちの他方が下流の作動ポートとして使用される。また、当然ながら、上流の作動ポートには、現在、上流の作動ポートとされているそのポートに対応するバルブ、位置センサ及び圧力センサが関係する。同様に、当然ながら、下流の作動ポートには、現在、下流の作動ポートとされているそのポートに対応するバルブ、位置センサ及び圧力センサが関係する。上流の作動ポートは、現在、アクチュエータ２２に供給されている油圧流体の流れを制御している作動ポートである。下流の作動ポートは、現在、アクチュエータ２２から受入れている作動流体の流れを制御している作動ポートである。したがって、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８は、次の状態：受動作動状態の上流の作動ポートとして、オーバーラン作動状態の上流の作動ポートとして、受動作動状態の下流の作動ポートとして、又は、オーバーラン作動状態の下流の作動ポートとして、のうちの一つで作動することができる。
【００２１】
通常の作動状態下において、プロセッサ６６は、第１バルブ４０及び第２バルブ４２が流量制御モード、圧力制御モード、又は、位置制御モードのうちの一つを使用するように制御することができる。プロセッサ６６が流量制御モード、圧力制御モード及び位置制御モードのいずれを使用して第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のうちの一方を制御するかは、一般的に、その作動ポートが、受動作動状態における上流の作動ポートとして、オーバーラン作動状態における上流の作動ポートとして、受動作動状態における下流の作動ポートとして、又は、オーバーラン作動状態における下流の作動ポートとして、のうちのいずれで作動しているかに依存する。
【００２２】
流量制御モードによって第１バルブ４０を制御しているとき、プロセッサ６６は、入力装置２４から受ける要求、第１作動ポート３６の油圧流体の流体圧力に関する第１圧力センサ４８からのフィードバック、ポンプ２８の流体圧力すなわち供給圧力に関するポンプ圧力センサ５２からのフィードバック、及び、タンク３０の流体圧力に関するタンク圧力センサ５４からのフィードバックを使用する。プロセッサ６６は、この要求及びこれらの様々なフィードバックを使用して、第１バルブ４０の位置を制御し、その結果、所望の要求に合致させる。同様に、流量制御モードによって第２バルブ４２を制御しているとき、プロセッサ６６は、入力装置２４から受ける要求、第２作動ポート３８の油圧流体の流体圧力に関する第２圧力センサ５０からのフィードバック、ポンプ２８の流体圧力すなわち供給圧力に関するポンプ圧力センサ５２からのフィードバック、及び、タンク３０の流体圧力に関するタンク圧力センサ５４からのフィードバックを使用する。プロセッサ６６は、この要求及びこれらの様々なフィードバックを使用して、第２バルブ４２の位置を制御し、その結果、所望の要求に合致させる。
【００２３】
圧力制御モードによって第１バルブ４０を制御しているとき、プロセッサ６６は、第１作動ポート３６を所望の流体圧力にするのに必要なだけ第１バルブ４０を移動させる。プロセッサ６６は、第１作動ポート３６の油圧流体の流体圧力に関する第１圧力センサ４８からのフィードバックを受けて、第１バルブ４０の位置を調整し、これにより、第１作動ポート３６を所望の流体圧力にする。圧力制御モードによって第２バルブ４２を制御しているとき、プロセッサ６６は、第２作動ポート３８を所望の流体圧力にするのに必要なだけ第２バルブ４２を移動させる。プロセッサ６６は、第２作動ポート３８の油圧流体の流体圧力に関する第２圧力センサ５０からのフィードバックを受けて、第２バルブ４２の位置を調整し、これにより、第２作動ポート３８を所望の流体圧力にする。
【００２４】
位置制御モードによって第１バルブ４０を制御しているとき、プロセッサ６６は、第１位置センサ４４からのフィードバックを使用して、第１バルブ４０の現在位置を決定する。プロセッサ６６は、第１作動ポート３６を通る所望の流体の流れを達成するために必要な要求位置を計算する。そして、プロセッサ６６は、第１バルブ４０を要求位置に移動して、第１作動ポート３６を通る油圧流体の流量を絞る。位置制御モードによって第２バルブ４２を制御しているとき、プロセッサ６６は、第２位置センサ４６からのフィードバックを使用して、第２バルブ４２の現在位置を決定する。プロセッサ６６は、第２作動ポート３８を通る所望の流体の流れを達成するために必要な要求位置を計算する。そして、プロセッサ６６は、第２バルブ４２を要求位置に移動して、第２作動ポート３８を通る油圧流体の流量を絞る。したがって、当然ながら、第１位置センサ４４及び第２位置センサ４６のうちの一方の故障は、それぞれ第１制御バルブ及び第２制御バルブに対して流量制御モード及び位置制御モードを作動不能にする。
【００２５】
したがって、本発明は、第１位置センサ４４及び第２位置センサ４６のうちの一方が故障、すなわち、作動不能になったとき、制御バルブサブ−アセンブリ３４を作動する方法を提供する。この方法は、故障した位置センサが、上流の作動ポートに関係して上流の作動ポートに関係するバルブの位置を検知するのか、下流の作動ポートに関係して下流の作動ポートに関係するバルブの位置を検知するのか、及び、制御バルブサブ−アセンブリ３４が受動作動状態で作動しているのか、オーバーラン作動状態で作動しているのかに依存する。このため、可能性のある各態様を以下に説明する。上述のように、第１作動ポート３６又は第２作動ポート３８は、いずれも上流の作動ポート又は下流の作動ポートとして定義することができる。このため、以下の説明は、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８の両方に適用される。
【００２６】
故障した位置センサが上流の作動ポートに関係し、受動作動状態で作動しているときの作動方法を以下に説明する。この状態において上流の作動ポートに関係するバルブの作動方法は、下流の作動ポートに関係する圧力センサからのフィードバックを使用して上流の作動ポートに関係する圧力を制御する、いわゆる、交差軸(cross axis)圧力制御を含む。この状態において、交差軸圧力制御を使用するとき、上流の作動ポート及び故障した位置センサに関係するバルブ位置は、下流の作動ポートの油圧流体が設定した流体圧力になるように制御される。プロセッサ６６は、上流の作動ポートに関係し、これを制御するように構成されたバルブを作動させて、下流の作動ポートを通る油圧流体の流れを所望の下流の流体圧力にする。この状態において、下流の作動ポートを通る流体の流れを制御するバルブに関係する位置センサは、依然として適切に機能しているので、プロセッサ６６は、好ましくは、上述のように、流量制御モードで、下流の作動ポートに関係してこれを制御するように構成されたバルブを作動させる。
【００２７】
故障した位置センサが上流の作動ポートに関係し、オーバーラン作動状態で作動しているときの作動方法を以下に説明する。この状態における上流の作動ポートに関係するバルブの作動方法は、上述の圧力制御モードを使用して、上流の作動ポートを通る油圧流体の流れに関係して、これを制御するように構成されたバルブを制御することを含む。したがって、プロセッサ６６は、上流の作動ポートに関係するバルブを作動させて、上流の作動ポートで所望の流体圧力を維持する。代りに、この状態において、上流の作動ポートに関係するバルブをタンク３０へ全開にして、アクチュエータ２２とタンク３０との間の流れの制限を本質的になくしてもよい。この状態において、下流の作動ポートを通る流体の流れを制御するバルブに関係する位置センサは、依然として適切に機能しているので、プロセッサ６６は、好ましくは、上述のように、流量制御モードで、下流の作動ポートに関係してこれを制御するように構成されたバルブを作動させる。
【００２８】
故障した位置センサが下流の作動ポートに関係し、受動作動状態で作動しているときの作動方法を以下に説明する。故障した位置センサが下流の作動ポート、すなわち、アクチュエータ２２の外への流れを制御する作動ポートを制御するバルブに関係するので、下流の作動ポートに関係するバルブは、下流の作動ポートの油圧流体の圧力をタンクポートの油圧流体の圧力よりも僅かに高くするように制御する必要があるに過ぎない。したがって、この状態において下流の作動ポートに関係するバルブを作動させる方法は、下流の作動ポートに関係する圧力センサからのフィードバックを使用して、下流の作動ポートに関係し、これを通る油圧流体の流れを制御するように構成されたバルブを制御すること、すなわち、上述の圧力制御モードを含む。この状態において、上流の作動ポートを通る流体の流れを制御するバルブに関係する位置センサは、依然として適切に機能しているので、プロッセッサ６６は、好ましくは、上述のように、上流の作動ポートに関係し、これを制御するように構成されたバルブを流量制御モードで作動させる。
【００２９】
故障したセンサが下流の作動ポートに関係し、オーバーラン状態で作動しているときの作動方法を以下に説明する。上流の作動ポートは、アクチュエータ２２への油圧流体の流れを制御し、制御バルブアセンブリ２６は、オーバーラン状態で作動しているので、下流の作動ポートを通る油圧流体の流れを制御するバルブは、油圧流体のキャビテーションを防止するのに充分に油圧流体の流れを制限することのみが必要である。したがって、この状態において下流のポートに関係するバルブを作動する方法は、上流の作動ポートに関係する圧力センサからのフィードバックを使用して、下流の作動ポートを通る油圧流体の流れに関係し、これを制御するように構成されたバルブを制御すること、すなわち、交差軸圧力制御を含む。この状態において、交差軸圧力制御を使用するとき、下流の作動ポート及び故障した位置センサに関係するバルブの位置が制御されて、上流の作動ポートの油圧流体を所定の流体圧力にする。プロセッサ６６は、下流の作動ポートに関係して、これを制御するように構成されたバルブを作動させて、上流の作動ポートを通る油圧流体の流れを要求された上流側の流体圧力にする。この状態において、上流の作動ポートを通る流体の流れを制御するバルブに関係する位置センサは、依然として適切に機能しているので、プロッセッサ６６は、好ましくは、上述のように、流量制御モードで、上流の作動ポートに関係し、これを制御するように構成されたバルブを作動させる。
【００３０】
図２を参照して、制御バルブアセンブリ２６を制御する方法は、第１位置センサ４４及び第２位置センサ４６の現在の作動を検知して、第１位置センサ４４及び第２位置センサ４６のうちの少なくとも一方が作動不能であるか否かを決定することを含む。プロセッサ６６は、第１位置センサ４４及び第２位置センサ４６からのフィードバック信号の存在の検知等の当業者に公知のいずれかの適切な方法で第１位置センサ４４又は第２位置センサ４６のうちの少なくとも一方が作動可能かどうかを決定することができる。
【００３１】
第１位置センサ４４及び第２位置センサ４６の両方が適切に機能している場合（ブロック７０）、プロッセッサ６６は、通常通り制御バルブサブ−アセンブリ３４の作動を続ける（ブロック７２）。しかしながら、第１位置センサ４４又は第２位置センサ４６の一方が作動不能と決定された場合（ブロック７０）、この方法は、更に、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のそれぞれを通る流体の流れの方向を決定して（ブロック７４）、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のうちの一方を上流の作動ポートとして定義し、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８のうちの他方を下流の作動ポートとして定義することを含む（ブロック７６）。更に、この方法は、制御バルブアセンブリ２６の作動状態を受動作動状態及びオーバーラン作動状態のうちの一方に決定することを含む（ブロック７８）。上述のように、プロセッサ６６が制御バルブサブ−アセンブリ３４を作動させる方法は、故障した位置センサが上流の作動ポートに関係するか、下流の作動ポートに関係するか、及び、制御バルブサブ−アセンブリ３４が受動作動状態で作動しているか、オーバーラン作動状態で作動しているかに依存する。
【００３２】
この方法は、更に、第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８の流体の圧力を測定することを含む（ブロック８０）。上述のように、油圧流体の圧力は、第１圧力センサ４８及び第２圧力センサ５０によって第１作動ポート３６及び第２作動ポート３８でそれぞれ測定される。第１圧力センサ４８及び第２圧力センサ５０は、油圧流体の現在の圧力を表すフィードバック信号をプロセッサ６６に供給する。
【００３３】
この方法は、更に、故障した位置センサが上流の作動ポートを制御するバルブに関係するか、又は、下流の作動ポートを制御するバルブに関係するかを決定することを含む（ブロック８２）。
【００３４】
この方法は、更に、第２作動ポート３８で測定した流体圧力に基づいて第１バルブ４０を作動させて第１作動ポート３６を通る流体の流れを調整する、又は、第１作動ポート３６で測定した流体圧力に基づいて第２バルブ４２を作動させて第２作動ポート３８を通る流体の流れを調整することのうちの一方を行うこと含む。第１バルブ４０又は第２バルブ４２の一方を作動させることは、更に、第１バルブ４０を作動させて、その作動ポートを通る流体の流れを第２作動ポート３８で測定された流体圧力の範囲内に調整すること、又は、第２バルブ４２を作動させて、その作動ポートを通る流体の流れを第１作動ポート３６で測定された流体圧力の範囲内に調整することのうちの一方を行うこと含むことができ、この範囲は、０バールから２０バールの間の正の値を含む。故障した位置センサに関係する一方のバルブを調整して流体圧力を他方の作動ポートで測定した流体圧力の範囲内に調整することにより、故障した位置センサに関係する一方の作動ポートの流体圧力が他方の作動ポートに関係する流体圧力よりも確実に高くなるようにする。
【００３５】
第１バルブ４０及び第２バルブ４２のうちの一方を作動させることは、更に、制御バルブアセンブリ２６が受動作動状態で作動され、かつ、第１位置センサ４４及び第２位置センサ４６のうちの上流の作動ポートに関係する一方が作動不能のとき、下流の作動ポートで測定された圧力に基づいて第１バルブ４０及び第２バルブ４２のうちの上流の作動ポートに関係する一方を作動させることを含むことができる（ブロック８４）。したがって、プロセッサ６６は、流量制御モードを使用して、下流の作動ポートに関係する制御バルブを制御し、交差軸圧力制御を使用して、上流の作動ポートに関係する制御バルブを制御する。この状態では、この方法は、更に、下流の作動ポートに対して要求する流体の流れを計算すること、計算された流体の流れの要求に合致させるために充分な下流の作動ポートの流体の流量レートの要求を計算すること、及び、計算された流体の流量レートを満足するように第１バルブ４０及び第２バルブ４２のうちの下流の作動ポートに関係する一方を調整することを含むことができる。
【００３６】
故障した位置センサに関係する作動ポートが下流の作動ポートに関係し、かつ、制御バルブサブ−アセンブリ３４が受動作動状態で作動している場合、コントローラ３２は、流量制御モードを使用して上流の作動ポートに関係するバルブを制御し、圧力制御モードを使用して、下流の作動ポートに関係するバルブを制御する（ブロック８６）。
【００３７】
第１バルブ４０及び第２バルブ４２のうちの一方を作動させることは、更に、制御バルブアセンブリ２６がオーバーラン作動状態で作動し、かつ、第１位置センサ４４及び第２位置センサのうちの下流の作動ポートに関係する一方が作動不能であるとき、上流の作動ポートで測定された圧力に基づいて、第１バルブ４０及び第２バルブのうちの下流の作動ポートに関連する一方を作動させることを含むことができる（ブロック８８）。したがって、コントローラ３２は、流量制御モードを使用して、上流の作動ポートに関係するバルブを制御し、また、交差軸圧力制御を使用して、下流の作動ポートに関係するバルブを制御する。この状態では、この方法は、更に、上流の作動ポートに対して要求する流量の設定、設定した流量要求に合致するのに充分な上流の作動ポートの要求される流体の流量レートの計算、及び、計算された流量レートを満足するように第１バルブ４０及び第２バルブのうちの上流の作動ポートに関係する一方を調整することを含むことができる。
【００３８】
故障した位置センサに関係する作動ポートが上流の作動ポートに関係し、かつ、制御バルブサブ−アセンブリ３４がオーバーラン作動状態で作動している場合、コントローラ３２は、圧力制御モードを使用して、上流の作動ポートに関係するバルブを制御し、また、流量制御モードを使用して、下流の作動ポートに関係するバルブを制御する（ブロック９０）。
【００３９】
本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明してきたが、本発明に関係する技術の当業者は、添付の特許請求の範囲の技術的範囲内において、本発明を実施するための様々な設計及び態様の変更を認識するであろう。
【図１】
0005885666.tif 000002
【図２】
0005885666.tif 000003