(57)【要約】【課題】      本発明は油圧システムに関する。【解決手段】  アクチュエータ（１６）はこの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電磁油圧比例バルブ（２１）と、前記アクチュエータをタンク戻りライン（２４）に接続する第２電磁油圧比例バルブを有する油圧回路分岐の一部である。バルブ類を動作させる方法は前記油圧アクチュエータ（１６）の所望の速度を要求する工程と、前記アクチュエータ上の力の変化を変更するパラメータを検出する工程を含む。所望のパラメータと速度は油圧システムの流量を特徴付ける等価流量係数を導出するために使用される。この等価流量係数から、第１および第２バルブ流量係数が導出され、第１および第２電磁油圧比例バルブ（２１、２４）の各々を達成するために採用される。これらの係数は油圧システム（１０）の各部のコンダクタンスまたは制限を特徴付ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータ（１６）を動作する流量を制御する電磁油圧バルブ（１２）を制御する方法において、
前記油圧アクチュエータの所望の動作を特定する工程と；
前記油圧アクチュエータに作用する力を指示するパラメータを検出する工程と；
前記電磁油圧バルブに流れる流量を特徴付けるバルブ流量係数を導出し、前記バルブ流量係数が前記所望の動作とパラメータから導出される工程と；
前記バルブ流量係数に基づいて電磁油圧バルブを活性化する工程と；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
所望の動作を特定する工程が前記油圧アクチュエータ（１６）の所望の速度を特定することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
パラメータを検出する工程が油圧アクチュエータ（１６）に作用する力により発生する流体圧力を検出する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記電磁油圧バルブ（２１）が加圧流体を含む供給ライン（１４）とタンク（１５）に接続された戻りライン（１８）の１つに接続され、
圧力測定値を発生するために、前記供給ラインの圧力と前記戻りラインの圧力の少なくとも１つを検出する工程をさらに含み、
バルブ流量係数を導出する工程が前記圧力計測値の組から導出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記電磁油圧バルブ（２１）が加圧流体を含む供給ライン（１４）とタンク（１５）に接続された戻りライン（１８）間に接続された油圧回路分岐内の供給ライン（１６）と接続され、
前記油圧回路分岐内の流量を特徴付ける等価流量係数を導出する工程をさらに含み、前記バルブ流体係数が前記等価流量係数から導出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
供給圧力計測値を発生するため前記供給ライン（１４）の圧力を検出する工程と；
戻り圧力計測値を発生するため前記戻りライン（１８）内の圧力を検出する工程と；
を含み、前記等価流量係数を導出する工程が前記供給圧力計測値、前記戻り圧力計測値、および前記パラメータに基づいていることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記所望の動作を特定する工程が前記油圧アクチュエータ（１６）の所望の速度を特定し、
供給圧力測定値を発生するため前記供給ライン（１４）の圧力を検出する工程と；
戻り圧力測定値を発生するため前記戻りライン（１８）の圧力を検出する工程と；
をさらに含み、等価流量係数を導出する工程が前記所望速度、前記パラメータ、および前記供給圧力計測値と前記戻り圧力計測値の少なくとも１つに基づいていることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記電磁油圧バルブ（２１）を活性化する工程は
電流レベルを前記バルブ流量係数に基づいて決定する工程と；
前記レベルの電流を前記電磁油圧バルブに加える工程と；
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記油圧アクチュエータ（１６）が第１ポートと第２ポートを有し、且つ前記第１ポートを加圧流体を含む供給ラインを結合する第１電磁油圧比例バルブ（２１）と、前記第２ポートをタンクに接続された戻りラインに結合する第２電磁油圧比例バルブ（２２）を有する回路分岐の一部であり；前記方法が
前記油圧アクチュエータの所望の速度を要求することを含む所望動作を特定する工程と；
前記第１電磁油圧比例バルブを流れる流量を特徴付ける第１バルブ流量係数の第１バルブを導出するため且つ第２電磁油圧比例バルブを流れる流体を特徴付ける第２バルブ流量係数の第２バルブを導出するため、前記所望速度と前記パラメータを採用することを含むバルブ流量係数を導出する工程と；
前記第１バルブ流量係数の前記第１バルブに基づいて前記第１電磁油圧比例バルブ（２１）を動作させ、前記第２バルブ流量係数の前記第２バルブに基づいて前記第２電磁油圧比例バルブ（２４）を動作させることを含む前記電磁油圧バルブを活性化する工程と；
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記第１バルブ流量係数と前記第２バルブ流量係数間の好ましい関係を規定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記好ましい関係が式Ｋａ＝μＫｂ（ここで、Ｋａは前記第１および第２バルブ流量係数の一方であり、Ｋｂは前記第１および第２バルブ流量係数の他方であり、μは比例定数である）により与えられることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記第１バルブ流量係数のために導出される第１値と前記第２バルブ流量係数のために導出される第２値が前記好ましい関係を満足することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記第１バルブ流量係数と前記第２バルブ流量係数間の好ましい関係を規定する工程と；
前記第１ポートと前記第２ポートの一つの所望の圧力を規定する工程と；
をさらに含み、
前記第１バルブ流量係数のための前記第１値と前記第２バルブ流量係数のための前記第２値が優先度システムを使用して導出され、前記優先度システムにおいて、
第１優先度が前記所望の圧力と前記所望の速度と好ましい関係を達成する第１値と第２値を選択することであり、もしこれらの値が存在しないと、
第２優先度が前記所望の圧力と前記所望の速度を達成する第１値と第２値を選択することであり、もしこれらの値が存在しないと、
第３優先度が前記所望の圧力を達成する第１値と第２値を選択することを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記第１ポートのための限界圧力を規定する工程と；
前記限界圧力に基づいて第１バルブ流量係数のための限界値を決定する工程と；
をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記第１バルブ流量係数の限界値が前記限界圧力、前記供給ラインの圧力、および前記所望の速度から導出されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記第１バルブ流量係数の前記第１値が前記所望の速度と前記限界圧力に基づいて導出され、且つ前記第２バルブ流量係数の前記第２値が前記第１バルブ流量係数の第１値に基づいて導出されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記限界値が前記第１電磁油圧比例バルブ（２１）の前記第１バルブ流量係数の最大値より大きい場合、第１バルブ流量係数の第１値と第２バルブ流量係数の第２値は
前記第１値を前記第１バルブ流量係数の最大値に設定する工程と；
前記第１バルブ流量係数の最大値に設定された前記第１値で得られる修正等価流量係数を計算し、前記等価流量係数が前記油圧アクチュエータ（１６）、前記第１電磁油圧比例バルブ（２１）、および前記第２電磁油圧比例バルブからなる油圧回路分岐内の流量を特徴付ける工程と；
前記修正等価流量係数に基づいて前記第２バルブ流量係数の前記第２値を導出する工程と；
により導出されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
前記第１バルブ流量係数と前記第２バルブ流量係数間の好ましい関係を規定する工程をさらに含み、
前記限界値が前記第１バルブ流量係数の最大値以下であり、前記好ましい関係を満足する値より大きい場合、前記第１バルブ流量係数と前記第２バルブ流量係数が
前記所望の速度と前記限界圧力に基づいて前記第１バルブ流量係数の前記第１値を導出する工程と；
前記第１バルブ流量係数の前記第１値に基づいて前記第２バルブ流量係数の前記第２値を導出する工程と；
を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１９】
前記第１値と前記第２値を導出するため前記所望の速度と前記パラメータを採用する工程が：
前記回路分岐内の流量を特徴付ける等価流量係数を導出するため前記所望の速度と前記パラメータを採用する工程と；
前記第１値バルブ流量係数の前記第１値を導出するため前記等価流量係数を使用する工程と；
前記第１値が前記第１バルブ流量係数の最大可能値以上であるとき、前記第１値を前記最大可能値に設定する工程と；
前記第１バルブ流量係数の前記最大可能値に設定された前記第１値で得られる修正等価流量係数を計算する工程と；
前記修正等価流量係数に基づいて前記第２バルブ流量係数の前記第２値を導出する工程と；
を含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項２０】
前記第２ポートのための限界圧力を指定する工程と；
前記限界圧力に基づいて前記第２バルブ流量係数の限界値を決定する工程と；
をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項２１】
前記第２バルブ流量係数の前記限界値は前記限界圧力、前記戻りライン（１８）の圧力、および前記所望の速度から導出されることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記第２バルブ流量係数のための前記第２値が前記所望の速度および前記速度に基づいて導出され、前記第１バルブ流量係数の前記第１値が前記第２値に基づいて導出されることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記限界値が前記第２バルブ流量係数の最大値より大きい場合、前記第１バルブ流量係数の前記第１値と前記第２バルブ流量係数の前記第２値は
前記第２値を前記第２バルブ流量係数の前記最大値に設定する工程と；
前記第２バルブ流量係数の前記最大値に設定された前記第２値で得られる修正等価流量係数を計算し、前記修正等価流量係数が前記油圧アクチュエータ（１６）、前記第１電磁油圧比例バルブ（２１）、および前記第２電磁油圧比例バルブ（２４）からなる油圧回路分岐内の流量を特徴付ける工程と；
前記修正等価流量係数に基づいて前記第１バルブ流量係数の前記第１バルブを導出する工程と；
により導出されることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２４】
前記油圧アクチュエータ（１６）が第１ポートと第２ポートを有し、加圧流体を含む供給ライン（１４）に油圧アクチュエータの第１ポートを結合する第１電磁油圧比例バルブ（２１）と、前記供給ラインに油圧アクチュエータの第２ポートを結合する第２電磁油圧比例バルブ（２２）と、タンクに結合された戻りライン（１８）に前記第１ポートを結合する第３電磁油圧比例バルブ（２３）と、前記戻りラインに前記第２ポートを結合する第４電磁油圧比例バルブ（２４）を有する回路分岐の一部であり；
所望の動作を指定する工程が前記油圧アクチュエータ（１６）が移動する方向と命令速度を指定する工程を含み；さらに
指定された方向に前記油圧アクチュエータの動きを発生するため動作される前記第１、第２、第３および第４電磁油圧比例バルブの対を選択する工程と；
供給圧力計測値を発生するため供給ラインの圧力を検出する工程と；
戻り圧力計測値を発生するため戻りラインの圧力を検出する工程と；
第１ポート圧力計測値を発生するため前記第１ポートの圧力を検出する工程と；
第２ポート圧力計測値を発生するため前記第２ポートの圧力を検出する工程と；
前記油圧回路分岐の流量を特徴付ける等価流量係数Ｋｅｑを導出し、前記等価流量係数は前記命令速度と、前記供給圧力計測値、前記戻り圧力計測値、前記第１ポート圧力計測値、および第２ポート圧力計測値の選択された計測値に基づいている工程と；
前記等価流量係数に基づいて前記第１、第２、第３および第４電磁油圧比例バルブの対のバルブ流量係数を導出する工程と；
指定された方向に前記油圧アクチュエータ（１６）を移動させるため前記バルブ流量係数に応答して、前記第１、第２、第３および第４電磁油圧比例バルブの対を活性化する工程と；
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記油圧アクチュエータ（１６）が前記第１ポートで圧力を受ける表面積を有し、さらに前記第１ポートの限界位置が指定される工程を含むことを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記バルブ流量係数を導出する工程が前記命令速度と、前記表面積、前記供給圧力計測値、および前記限界圧力に基づいて前記第１電磁油圧比例バルブ（２１）のバルブ流量係数を導出する工程を含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記バルブ流量係数を導出する工程が前記命令速度と、前記表面積、前記供給圧力測定値、および前記限界値に基づいて前記第３電磁油圧比例バルブのバルブ流量係数を導出する工程を含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。  
【請求項２８】
前記油圧アクチュエータ（１６）が前記第２ポートで圧力を受ける表面積を持ち、さらに前記第２ポートの限界値を指定する工程を含むことを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２９】
前記バルブ流量係数を導出する工程が前記命令速度と、前記表面積、前記供給圧力計測値、および前記限界圧力に基づいて前記第２電磁油圧比例バルブ（２２）のバルブ流量係数を導出する工程を含むことを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記バルブ流量係数を導出する工程が前記命令速度と、前記表面積、前記供給圧力計測値、および前記限界圧力に基づいて前記第４電磁油圧比例バルブ（２４）のバルブ流量係数を導出する工程を含むことを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
導出される前記バルブ流量係数の１つが、１つのバルブ流量係数の最大値より大きい場合、
１つのバルブ流量係数を前記最大値に設定する工程と；
前記最大値に設定された１つのバルブ流量係数で得られる修正等価流量係数を計算し、前記等価流量係数が前記油圧アクチュエータ（１６）、前記第１電磁油圧比例バルブ（２１）、前記第２電磁油圧比例バルブ（２４）からなる油圧回路分岐内の流量を特徴付ける工程と；
前記修正等価流量係数に基づいて前記第１、第２、第３および第４電磁油圧比例バルブ（２１−２４）の他の対のバルブ流量係数を導出する工程と；
をさらに含むことを特徴とする請求項２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機械類を動作させるための油圧システムに関し、特にこのようなシステムにおいて電磁油圧バルブを制御するためのアルゴリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の機械は油圧バルブにより制御される、シリンダおよびピストン構成のような、油圧アクチュエータにより操作される複数の可動部材を備えている。従来、油圧バルブは機械オペレータにより手動で動作されていた。手動動作型油圧バルブから電気制御装置やソレノイド動作型バルブの使用に移行しつつあるのが現在の傾向である。この型の制御は、複数の制御バルブを運転席の近くに配置する必要がなく、制御されているアクチュエータの近傍に配置することができるので、油圧配管系統を単純化できる。この技術の変遷により、機械機能部の複雑なコンピュータ制御を容易にしている。
【０００３】
ポンプからアクチュエータへ加圧作動液を流すことは作動液流量を制御するために既知である比例ソレノイド動作型スプールバルブにより制御可能である。このようなバルブはバルブに流れる流量を制御するスプールに接続された電機子を移動させる電磁コイルを採用している。バルブの開口量は電磁コイルに流れる電流の大きさに直接関係し、作動液流量の比例制御を可能にする。電機子またはスプールは電流がソレノイドコイルから除去されるとバルブを閉じるためにばね負荷を与えられる。代案として、第２電磁コイルおよび電機子がスプールを反対方向に移動させるために設けられる。
【０００４】
オペレータが機械上の部材を動かそうとすると、ジョイスティックは対応する油圧アクチュエータが移動する方向と所望の流量を示す電気信号を発生するために操作される。アクチュエータをより速く動かしたければ、ジョイスティックをその中立位置からより遠くに移動させる。制御回路はジョイスティック信号を受信し、関連するバルブを開口するために信号を発生することにより応答する。ソレノイドはスプールバルブを移動させ、流入オリフィスを介してピストンの片側のシリンダ室に加圧流体を供給し且つ反対のシリンダ室から排出された流体が流出オリフィスを介してリザーバまたはタンクに流すのを可能にする。油圧機械圧力補償器はスプールバルブの流入オリフィス領域間の最小圧力（マージン）を維持する。流入オリフィスが開く程度を変化させる（例えば、バルブ係数を変化させる）ことにより、シリンダ室内の流量は可変になり、比例的に異なる速度でピストンを移動させる。このように、従来の制御方法は主として外部油圧機械圧力補償器を使用する流入オリフィス計量に基づいている。
【０００５】
最近、１組の比例ソレノイド動作型パイロットバルブが米国特許第６，１４９，１２４号に記載されているように油圧アクチュエータに出入りする流体を制御するために開発された。これらのバルブにおいて、ソレノイドアクチュエータは主バルブポペット弁内のパイロット通路を流れる作動液流量を制御するパイロットポペット弁に作用する。電機子は電流がソレノイドコイルから除去されるとバルブを閉じるようにばね負荷をかけられている。
【特許文献１】米国特許第６，１４９，１２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
農業トラクタや建設機械のような機械全体の制御は複数の機能部を同時に制御するための要求により複雑になる。例えば、バックホーを動かすために、ブーム、アーム、バケット、およびスイングのための油圧アクチュエータ類は同時に制御されなければならない。これらの機械部材の各々に作用する負荷類は非常に異なるので、各アクチュエータは異なる圧力の作動液を要求する。ポンプはアンローダにより制御された流出圧力を持つ定容量型である。従って、アンローダはアクチュエータのための最大圧力を要求する機能部に応答して制御されることを必要とする。ある場合において、ポンプは同時に動作するすべての機能部のために十分な作動液を供給することができない。当時、制御システムが公平な方法でこれらの機能部間で利用可能な作動液を割り当てることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
油圧システムの回路分岐は加圧流体を含む供給ラインとタンクに接続された戻りライン間に油圧アクチュエータと直列に接続された電磁油圧比例バルブを有する。電磁油圧比例バルブを動作する本発明の方法は油圧アクチュエータの所望の速度を要求する工程を含む。このような要求は油圧回路が構成部品である機械のオペレータ入力装置から出される。油圧アクチュエータに作用する力の変化で変わるパラメータはこの力の指示を与えるために検出される。例えば、このパラメータは油圧アクチュエータの圧力である。
【０００８】
所望の速度を達成するために要求される電磁油圧比例バルブを流れる流量を特徴付けるバルブ流量係数は所望速度および検出されたパラメータに基づいて導出される。本発明の好ましい実施例において、この導出は全油圧回路分岐内の流量を特徴付ける等価流量係数を発生するために所望の速度および検出パラメータを使用する工程を含む。電磁油圧比例バルブのバルブ流量係数は等価流量係数から決定される。この電磁油圧比例バルブの活性はバルブ流量係数に基づいて実施される。
【０００９】
本発明の方法が使用される１つの型の油圧回路は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バルブと、アクチュエータをタンク戻りラインに接続する第２バルブを有する。本発明の方法の他の態様は第１バルブの流量係数と第２バルブの流量係数間の好ましい関係を特定している。ここでは、等価流量係数から第１および第２バルブの各々に導出されたバルブ流量係数は好ましい関係を満足させる。
【００１０】
基本的な方法の他の改良は１つまたは両アクチュエータポート圧力を制御するため（例えば、キャビテーションが流入ポートで生じるのを阻止するため）に実施される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照すると、機械の油圧システム１０はシリンダ１６または他は回転モータのような油圧駆動アクチュエータにより動作される機械素子類を有する。油圧アクチュエータ１０はタンク１５から作動液を排出し圧力を受けた作動液を供給ライン１４に供給するためにモータまたはエンジン（図示せず）により駆動される容積式ポンプ１２を含む。ここで説明される速度制御を実行する新規な技術は可変容量型ポンプおよび他の型の油圧アクチュエータを採用する油圧システムに実施されることを理解すべきである。供給ライン１４は（比例圧力リリーフ弁のような）アンローダ１７によりタンク戻りライン１８に接続され、タンク戻りライン１８はタンク制御バルブ１９によりシステムタンク１５に接続される。
【００１２】
供給ライン１４およびタンク戻りライン１８は油圧アクチュエータ１０が配置された機械の複数の油圧機能部に接続される。これらの機能部の一つは詳細に例示され、他の機能は同様な部品を有する。油圧アクチュエータ１０は各機能部のバルブ類およびこれらのバルブ類を動作させるための回路が機能部のアクチュエータ近傍に配置される分散型である。例えば、バックホーのブームに対するアームの動きを制御する部品等はアームシリンダまたはブームとアーム間の接合部にまたは近傍に配置される。
【００１３】
任意の機能部２０において、供給ライン１４はタンク戻りライン１８に接続されたノード「ｔ」を有するバルブアセンブリ２５のノード「ｓ」に接続される。バルブアセンブリ２５は第１油圧導管３０によりシリンダ１６のヘッド室２６に接続された作用ポートノード「ａ」および第２導管３２によりシリンダ１６のロッド室２７に接続された作用ポートノード「ｂ」を有する。４個の電磁油圧比例バルブ２１、２２、２３および２４はバルブアセンブリ２５のノード間の作動液流量を制御し、シリンダ１６に出入りする流量を制御する。第１電磁油圧比例バルブ２１はノードｓおよびａ間に接続され、文字「ｓａ」により示される。第１電磁油圧（ＥＨ）比例バルブ２１は供給ライン１４とシリンダ１６のヘッド室２６間の流量を制御できる。文字「ｓｂ」により示される第２電磁油圧比例バルブ２２はノード「ｓ」および「ｂ」間に接続され、供給ライン１４とシリンダロッド室２７間の流量を制御できる。文字「ａｔ」により示される第３電磁油圧比例バルブ２３はノード「ａ」および「ｔ」間に接続され、ヘッド室２６と戻りライン１８間の流量を制御できる。ノード「ｂ」および「ｔ」間にあり文字「ｂｔ」で示される第４電磁油圧比例バルブ２４はロッド室２７と戻りライン１８間の流量を制御できる。
【００１４】
任意の機能部２０の油圧部品類はシリンダ１６のヘッド室２６とロッド室２７内の圧力ＰａおよびＰｂを検出する２個の圧力センサー３６および３８を含む。他の圧力センサー４０はノード「ｓ」のポンプ供給圧力Ｐｓを計測し、圧力センサー４２は機能部２０のノード「ｔ」の戻りライン圧力Ｐｒを検出する。センサー類はライン損失効果による速度誤差を最小にするためできるだけバルブに接近して配置されなければならない。これらのセンサー類により計測される種々の圧力はセンサーとこれらの測定点間のライン損失により油圧システム内のこれらの測定点の実際の圧力とわずかに相違することを理解すべきである。しかしながら、これらの検出圧力は実際の圧力に関係し且つ表す、このような差異は制御方法論で調整される。さらに、圧力センサー４０および４２はすべての機能部に備える必要はない。
【００１５】
機能部２０のための圧力センサー３６、３８、４０および４２は、後述されるように、４個の電磁油圧比例バルブ２１−２４を動作させる信号を発生させる機能制御装置４４に入力信号を与える。機能制御装置４４は記載されるように、コンピュータ化されたシステム制御装置４６から他の入力信号を受信するマイクロコンピュータに基づく回路である。機能制御装置４４により実行されるソフトウエアプログラムはシリンダ１６を正しく動作させるための特定の流量により４個の電磁油圧比例バルブ２１−２４を選択的に開く出力信号を発生させることにより入力信号に応答する。
【００１６】
システム制御装置４６は機能制御装置４４と圧力制御装置４８で信号を交換する油圧システムの全体の動作を管理する。信号類は従来のメッセージプロトコルを使用して通信ネットワーク５５上の３個の制御装置４４、４６および４８間で交換される。ポンプ１２近傍の機械上に搭載された圧力制御装置４８はポンプの流出部、戻りライン圧力センサー５１およびタンク圧力センサー５３で供給ライン圧力センサー５３からの信号を受信する。システム制御装置４６からの圧力信号と命令に応答して、圧力制御装置４８がタンク制御バルブ１９とアンローダバルブ１７を動作させる。しかしながら、もし可変容量型ポンプが使用されていると、圧力制御装置４８がポンプを制御する。
【００１７】
図２を参照すると、油圧システム１０のための制御機能部は異なる制御装置４４、４６および４８間に配分される。単一の機能部２０を考慮して、上記機能部のためのジョイスティック４７からの出力信号等はシステム制御装置４６に対する入力信号として入力される。具体的に、ジョイスティック４７からの出力信号はジョイスティック位置を示す信号を制御されている油圧アクチュエータのための所望の速度を示す信号に変換するマッピングルーチン５０に入力される。マッピング機能はリニアであるか所望されるような他の形状を有する。例えば、中立中央位置からジョイスティックの移動範囲の第１の半分が速度の低四分位数（ｌｏｗｅｒ ｑｕａｒｔｉｌｅ）にマップされ、低速でアクチュエータの比較的微細な制御を実施する。この場合、ジョイスティック行程の後半分が速度の上位７５パーセントの範囲にマップされる。マッピングルーチンはシステム制御装置４６内のコンピュータにより解法される演算式により実施され、またはマッピングは制御装置のメモリに蓄積された照合表により得られる。マッピングルーチン５０の出力はシステム使用者により望まれる未加工の速度（ｒａｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）を示す信号である。
【００１８】
理想的な状態において、未加工または所望の速度はこの機能部と関連する油圧バルブを制御するために使用される。しかしながら、多くの例において、所望の速度は機械の他の機能部１１により油圧システムに出された同時の要望を考慮して達成できない。例えば、すべての機能部により要求された作動液流量の全量はポンプ１２の最大出力を超える場合がある。どちらの場合も、制御システムは作動液を要求するすべての機能部の間で獲得可能な量を分配しなければならず、任意の機能部は十分な所望の速度で動作させることができない。したがって、未加工の速度は機械を駆動するために得られる流量を現在のアクティブ油圧機能部により要求されている流体の総量と比較する流量分配ソフトウエアルーチン５２に適用される。
【００１９】
流量分配ルーチンが得られる流量を分配するため、各機能部の計量モードは各機能部の速度にしたがってそれらのモードとして既知でなければならず、要求された流量を決定し、機能部を駆動するために得られる総計流量に寄与する。図１のようなシリンダ１６とピストン２８のような油圧シリンダおよびピストン構成を動作させる機能部の場合、シリンダからのピストンロッド４５を伸張させるため、作動液がヘッド室２６に供給され、ピストンロッド４５を後退させるためロッド室２７に供給されなければならないことが容易に理解される。しかしながら、ピストンロッド４５はロッド室２７のある容積を占有するので、このロッド室はヘッド室により要求されるピストンの等しい移動量を発生するためほとんど作動液を要求しない。従って、アクチュエータが伸張モードまたは後退モードであるかが任意の速度で要求される異なる作動液量を決定する。
【００２０】
ポンプからの流体がシリンダ室２６または２７に供給され、他の室から戻りラインに排出される基本計量モードは駆動動作モード、特に、駆動伸張または駆動後退モードとして称される。油圧システムは１つのシリンダ室から排出される流体が他のシリンダ室に供給するためバルブアセンブリを介して帰還される再生計量モードを採用している。
【００２１】
再生モードにおいて、流体は「高側再生」と称される供給ラインノード「ｓ」または「低側再生」の戻りラインノード「ｔ」を通してシリンダ室間に流れる。再生モードにおいて、流体がシリンダのヘッド室２６からロッド室２７に流入されると、より小さいロッド室に要求されるよりも大きな流体量がヘッド室から排出される。低側再生モードの後退中に、過剰の流体が戻りライン１８に流入し、タンク１５または低側再生モードで動作しより多くの流量を要求する他の機能部１１に継続して流れる。
【００２２】
ロッド４５がシリンダ１６から伸張しているとき再生が生じる。この場合、不充分な流体量は、ヘッド室２６を満たすために要求されるより、より小さいロッド室２７から排出している。低側再生モードの伸張中、機能部はタンク戻りライン１８から追加の流体を受けなければならない。追加の流体は他の機能部から、またはアンローダバルブ１７を介してポンプ１２から流れる。この場合、タンク制御バルブ１９は戻りライン１８内の流体がタンク１５に流れるのを防止するために少なくとも部分的に閉鎖し、流体は他の機能部１１からまたはポンプ１２から間接的に供給されることが理解されるべきである。高側再生モードがロッドを伸張するために使用されると、追加の流体がポンプ１２から流れてくる。
【００２３】
所望の機能速度を発生するために十分な供給流量がすべての供給源から存在するかどうかを決定するために、流量分配ルーチン５２はすべての活性機能部の計量モードに関する支持を受け取る。流量分配ルーチンは総供給流体量をもし各機能部が所望の速度で動作すると要求される総流量と比較する。この処理の結果は現在の活性である機能部のための一組の速度命令である。これにより、関連する機能部が（速度命令を）実行し且つ不充分な供給流量であれば命令された速度が機械オペレータにより要望された速度以下である速度が決定される。
【００２４】
各速度命令は関連の機能部１１または２０の機能制御装置４４に送られる。想起されるように、機能制御装置４４は機能部のための油圧アクチュエータを制御するバルブ２１−２４のような電磁油圧比例バルブを動作させる。特有の機能部の計量手段は関連する油圧機能部の機能制御装置４４により実行される計量モード選択ルーチン５４により決定される。計量モード選択ルーチン５４は任意の機能モードを決定するために機械により動作可能である手動入力装置である。代案として、アルゴリズムが特有の時間で機能部のための最適な計量モードを決定するため機能制御装置４４により実施される。例えば、計量モード選択部品は特有の機能部でシリンダ室圧力ＰａおよびＰｂを受ける。いったん選択されると、計量モードはシステム制御装置４６および各機能制御装置４４の他のルーチンに伝達される。
【００２５】
バルブ制御
機能制御装置４４により実行される残りのルーチン５６と５８は命令された速度、所望の作用ポート圧力を達成し且つ理想的ではないバルブに起因する速度誤差を最小にするためどのように電磁油圧比例バルブ２１−２４を動作させるかを決定する。各計量モードにおいて、アセンブリ２５の電磁油圧バルブ類の２個のみが活性すなわち開口になる。機能部のための油圧回路分岐内のこの２個のバルブは選択された計量モードの油圧回路分岐の等価流体コンダクタンスを表す単一等価係数Ｋｅｑにより設計される。機能部２０の例示的油圧回路分岐はバルブアセンブリ２５およびシリンダ１６を含む。この等価コンダクタンス係数Ｋｅｑは、４個のバルブ２１−２４の各々に流れる流量および、もしあれば、各バルブが開く量を特徴付ける各バルブコンダクタンス係数を計算するために使用される。この技術分野の当業者は、流量を特徴付けるため、等価コンダクタンス係数とバルブコンダクタンス係数の代りに、反比例流量制限係数を使用できることが認識されるであろう。コンダクタンスと制限係数は油圧システムの区画または部品を特徴付け、反比例パラメータである。従って、ここでは、一般的な用語「等価流量係数」および「バルブ流量パラメータ」はコンダクタンスおよび制限係数をカバーするために使用される。
【００２６】
等価コンダクタンス係数Ｋｅｑおよび個別の値係数を決定するアルゴリズムを説明するために使用される専門用語が表１に示される。
表１  専門用語
ａ：      シリンダのヘッド側に関係する項目
ｂ：      シリンダのロッド側に関係する項目
Ａａ：    ヘッドシリンダ室内のピストンの面積
Ａｂ：    ロッドシリンダ室内のピストンの面積
ｃ：      限界値
Ｆｘ：    速度ｘの方向のシリンダ上の等価外部力
Ｋａ：    ノードａに接続された活性バルブのコンダクタンス係数
Ｋｂ：    ノードｂに接続された活性バルブのコンダクタンス係数
Ｋｓａ：  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
Ｋｓｂ：  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
Ｋａｔ：  ノードａと戻りライン間のバルブａｔのコンダクタンス係数
Ｋｂｔ：  ノードｂと戻りライン間のバルブｂｔのコンダクタンス係数
Ｋｅｑ：  等価コンダクタンス係数
Ｋｉｎ：  流体がシリンダに流れ込むバルブの係数
Ｋｍａｘ：バルブの最大係数
Ｋｏｕｔ：流体がシリンダから流れ出るバルブの係数
ｏｐｔ：  速度誤差を最小にするために要求される最適値
Ｐａ：    ヘッド室圧力
Ｐｂ：    ロッド室圧力
Ｐｃ：    限界圧力
ｐｃ：    限界圧力を得るための項
Ｐｓ：    供給ライン圧力
Ｐｒ：    戻りライン圧力
Ｐｅｑ：  等価または「駆動」圧力
Ｒ：      シリンダ面積比、Ａａ／Ａｂ（Ｒ＝１．０）
ｘ：      ピストンの命令速度（伸張方向で正）
【００２７】
バルブ係数の導出は機能部２０のための計量モードに依存する異なる数学的アルゴリズムを採用する。バルブ制御プロセスは４つの計量モードの各々のために個別的に説明される。
【００２８】
１．駆動伸張モード
油圧システム１０は供給ライン１４からヘッド室２６に加圧作動液を加えロッド室２７からタンク戻りライン１８に流体を排出することによりピストンロッド４５をシリンダ１６から伸張するために利用される。この計量モードは「駆動伸張モード」と称する。一般に、このモードはピストン２８に作用する力Ｆｘが負である場合に利用され、作用はシリンダ１６からピストンロッド４５を伸張するためにこの力に対して実施されなければならない。この動きを発生するために、第１および第４電磁油圧バルブ２１および２４が開口され、他の対のバルブ２２および２３は閉状態を維持される。本発明の制御方法は外部リニア力が作用するシリンダおよびピストン構成を制御する観点から記載されているが、ここに記載される方法はアクチュエータに作用する外力がトルクとして表現されるモータを制御するために使用できる。
【００２９】
ロッドの伸張速度は第１および第４バルブ２１および２４を介して流体を計量することにより決定される。これらのバルブのためのバルブコンダクタンス係数ＫｓａおよびＫｂｔの設定は供給ライン１４と戻りライン１８の等価外力（Ｆｘ）と圧力ＰｓおよびＰｒを加えられるピストンロッド４５の速度に影響を与える。理論的に、等価コンダクタンス係数（Ｋｅｑ）と称される２個の係数の得られた数学的組み合わせのみが重要なので、個別のバルブコンダクタンス係数ＫｓａおよびＫｂｔのためのバルブの特定の組は関連性が無い。従って、シリンダ面積比Ｒ、ロッドシリンダの面積Ａｂ、シリンダ室圧力ＰａおよびＰｂ、供給および戻りライン圧力ＰｓおよびＰｒ、および命令されたピストンロッド速度ｘを知ることにより、機能制御装置４４は下記式から要求された等価コンダクタンス係数Ｋｅｑを計算するためにソフトウエアルーチン５６を実行する。
2004270923.tif 000003
ここで、上記式およびこの明細書の他の式の種々の用語は表１に特定される。もし任意のモードを使用するとき所望の速度がゼロであれば、すべての４つのバルブ２１−２４が閉鎖される。もし負の速度を求める場合、異なるモードを使用しなければならない。本発明の方法のいずれかにおいて等価コンダクタンス係数Ｋｅｑの計算は特有の油圧バルブの制約とシリンダ面積比Ｒを物理的に達成可能に与えられた最大値より大きい値を得ることを理解すべきである。この場合において、等価コンダクタンス係数の最大値は以後の算術演算に使用される。さらに、命令された速度は式：ｘ＝（Ｋｅｑ＿ｍａｘ／Ｋｅｑ）ｘ  に従って調整される。この新しい速度は以後の計算に使用される。
【００３０】
ヘッド室２６のピストン表面積Ａａとロッド室２７のピストン表面積Ａｂはこの機能部２０に利用された特定のシリンダ１６のために固定され且つ知られる。各シリンダの表面積と圧力ＰａおよびＰｂを既知とすることにより、シリンダに作用する等価外力Ｆｘは下記式に従って機能制御装置４４により決定される。
Ｆｘ＝−ＰａＡａ＋ＰｂＡｂ      （２）
Ｆｘ＝Ａｂ（−ＲＰａ＋Ｐｂ）    （３）
式（２）および（３）から計算されるような等価外力（Ｆｘ）はシリンダ上の外部負荷の効果、圧力センサーＰａおよびＰｂと付随のアクチュエータポート間のライン損失、およびシリンダ摩擦を含んでいる。等価外力は実際にバルブにより知られる総油圧負荷を表し、力として表現される。
【００３１】
この油圧負荷を予測するためアクチュエータ圧力センサー類を使用することが好ましい実施例である。ここでおよびその他でＫｅｑの式は言外にこの種の油圧負荷推定を使用していることを注目すべきである。代案として、負荷セル４３が等価外力（Ｆｘ）を概算するために使用できる。しかしながら、この場合、シリンダの摩擦と作用ポートライン損失は考慮されていないので、速度誤差が生じる。負荷セルにより計測された力Ｆｘは式（１）の拡張分母の項「−ＲＰａ＋Ｐｂ」と置換される項「Ｆｘ／Ａｂ」に使用される。以下に与えられる等価コンダクタンス係数Ｋｅｑおよび圧力設定値の他の式にも同様な置換がなされる。
【００３２】
もし回転アクチュエータが使用されると、外部トルクとして表される総油圧負荷は好ましくはアクチュエータポート圧力線センサー等により与えられる計測値を使用して求められる。ここでも、代案として、外部計測トルクは等価コンダクタンス係数を計算するために使用される。
【００３３】
ピストンロッド４５の動きを発生するために要求される駆動圧力Ｐｅｑは式（４）により与えられる。
Ｐｅｑ＝Ｒ（Ｐｓ−Ｐａ）＋（Ｐｂ−Ｐｒ）    （４）
もし駆動圧力が正であると、第１および第４電磁油圧比例バルブ２１および２４が開くと、ピストンロッド４５は意図した方向に動く（例えば、シリンダから伸張する）。もし駆動圧力が正でないと、第１および第４バルブ２１および２４は供給圧力Ｐｓが正の駆動圧力Ｐｅｑを発生するために増加するまで、誤った方向の動きを回避するために継続して閉鎖されなければならない。もし現在のパラメータはピストンロッド４５が所望の方向で生じることを示すと、機能制御装置４４は４個の電磁油圧比例バルブ２１−２４のための個別のバルブコンダクタンス係数Ｋｓａ、Ｋｓｂ、ＫａｔおよびＫｂｔを導出するため等価コンダクタンス係数Ｋｅｑを採用することによりバルブ開口ルーチン５８で継続する。
【００３４】
どの特有の計量モードにおいても、４個の電磁油圧比例バルブの２個のバルブは閉じられ、ゼロの個別のバルブコンダクタンス係数を有する。例えば、第２および第３電磁油圧比例バルブ２２および２３は駆動伸張モードで閉鎖される。従って、２個の開口または活性電磁油圧比例バルブ（例えば、バルブ２１および２４）は等価コンダクタンス係数（Ｋｅｑ）に寄与する。１つの活性バルブはノード「ａ」に接続され、他の活性バルブはバルブアセンブリ２５のノード「ｂ」に接続される。バルブ開口ルーチン５８の以下の記載において、術語Ｋａはノード「ａ」（例えば、駆動伸張モードのＫｓａ）に接続された活性バルブの個別コンダクタンス係数と称し、Ｋｂはノード「ｂ」（例えば、駆動伸張モードのＫｂｔ）に接続された活性バルブのバルブ係数である。等価コンダクタンス係数Ｋｅｑは下記式に従って個別コンダクタンス係数ＫａおよびＫｂに関連する。
2004270923.tif 000004
各個別バルブコンダクタンス係数の式を再配置することにより、以下の式を生じる。
2004270923.tif 000005
明らかであるように、等価コンダクタンス係数Ｋｅｑの任意の値に等しいバルブコンダクタンス係数ＫａおよびＫｂの無数の組合せ数がある。図３はＫａとＫｂ間の関係を線図で示し、各実線のカーブはＫｅｑの定数を表す。事実上、無数の定数Ｋｅｑ曲線があり、グラフに示されるのはその一部であることに注意すべきである。
【００３５】
しかしながら、油圧システムに使用される実際の電磁油圧比例バルブが完全でないことを認識して、ＫａおよびＫｂの値の設定での誤りは必然的に生じ、ピストンロッド４５の制御された速度の誤差になる。従って、Ｋｅｑが速度ｘに比例するので等価コンダクタンス係数Ｋｅｑの誤差が最小化するＫａおよびＫｂの値を選択することが望まれる。ＫａおよびＫｂに対するＫｅｑの感度はベクトル微分計算で与えらるようにＫｅｑの勾配の大きさをとることにより計算される。Ｋｅｑの勾配の大きさは以下の式により求められる。
2004270923.tif 000006
【００３６】
バルブ係数ＫａおよびＫｂに対する結果として得られたＫｅｑの２次元感度の等高点は谷部を有し、感度は谷部の低部でＫａおよびＫｂの値で最小になる。感度の谷部の低部のラインが以下の式により示される。
Ｋａ＝μＫｂ    （９）
ここで、μはラインの勾配である。このラインは命令速度を達成するためにＫａとＫｂ間の最適または好適値コンダクタンス係数の関係に相当する。この勾配はシリンダ面積比Ｒの関数であり、式μ＝Ｒ3/4に従って任意のシリンダ設計のために求められる。例えば、この関係は１．５６２５のシリンダ面積比のＫａ＝１．４０Ｋｂになる。図３のＫｅｑ曲線上の式（９）により与えられる好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０のプロットを重ねることにより最小の係数感度ラインがすべての定数Ｋｅｑ曲線と交差することを明らかにしている。
上記式（６）および（７）の他に、任意の油圧システム機能の勾配定数μの値を知ることにより、個別バルブ係数は下記式に従って等価コンダクタンス係数に関係する。
2004270923.tif 000007
したがって、式（６）、（７）、（１０）および（１１）の２つは現在の計量モードの活性バルブのバルブ係数を決定するために解かれる
【００３７】
駆動伸張モードで動作する機能２０の特定の例に戻ると、第２および第３電磁油圧比例バルブ２２および２３のバルブ係数ＫｓｂおよびＫａｔはこれらのバルブが閉じられるにつれてゼロに設定される。活性第１および第３油圧油圧バルブ２１および２４の個別コンダクタンス係数ＫｓａおよびＫｂｔは一般式（６）、（７）、（９）、（１０）および（１１）の以下の特定の適用により規定される。
2004270923.tif 000008
最小の感度の範囲でバルブ類を動作させるため、両式（１５）および（１６）が解かれるか、または式（１６）が解かれ、得られたバルブコンダクタンス係数は他のバルブ係数を導出するために式（１４）に使用される。他の状態において、バルブコンダクタンス係数は式（１２）または（１３）を使用して導出される。例えば、１つのバルブコンダクタンス係数の値が選択され且つ、対応する式（１２）または（１３）が他のバルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。図３を参照すると、もし曲線７２が計算された等価コンダクタンス係数Ｋｅｑを示すと、バルブコンダクタンス係数ＫａおよびＫｂはポイントＬでＫｅｑ曲線７２と好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０の交点により規定される。
【００３８】
バルブ開口ルーティン５８により計算されたバルブ係数Ｋｓａ、Ｋｓｂ、ＫａｔおよびＫｂｔの得られた組が機能制御装置４４によりバルブドライバ６０に供給される。バルブドライバ６０は、ピストンロッド４５の所望の速度を達成するために適切な量により第１および第４電磁油圧比例バルブ２１と２４を開口するため、これらの係数を対応する電流に変換する。
【００３９】
ここではあるいはその他の場合で、バルブ係数の対応する電流への変換は使用される作動油の種類の特性に暗に依存していることに注目することが重要である。特有の作動液が任意のシステムに指定され、一般に他の種類の流体を使用しないことを勧告されるので、特定の種類の作動液のみのバルブ係数の妥当性は典型的には重要ではない。異なるタイプの作動油を使用するために必要になる変換に使用されるアルゴリズムは変更される。
【００４０】
２．駆動後退モード
ピストンロッド４５は供給ライン１４からロッド室２７に加圧作動液を加え、且つヘッド室２６からタンク戻りライン１８に流体を排出することによりシリンダ１６内に後退する。この計量モードは「駆動後退モード」と称される。一般に、このモードはピストン２８に作用する力が正であるとき利用され、作用はピストンロッド４５を後退させるため力に抗して実行される。この動きを発生するために、第２および第３電磁油圧バルブ２２と２３が開口され、他の対の電磁油圧比例バルブ２１および２４は閉じられたままとなる。
【００４１】
ロッドの後退速度は対応するバルブコンダクタンス係数ＫｓｂおよびＫａｔにより決定されるように第２および第３電磁油圧比例バルブ２２および２３を流れる流体を計量することにより制御される。この制御プロセスは駆動伸張モードに関して記載されたものと同様である。まず、機能制御装置４４は下記式に従って等価コンダクタンス係数（Ｋｅｑ）を計算するためにルーチン５６を使用する。
2004270923.tif 000009
【００４２】
ピストンロッド４５の動きを発生するために要求される駆動圧力Ｐｅｑは下記式により求められる。
Ｐｅｑ＝Ｒ（Ｐａ−Ｐｒ）＋（Ｐｓ−Ｐｂ）    （１８）
もし駆動圧力が正であれば、ピストンロッド４５は第２および第３電磁油圧比例バルブ２２および２３が開口される場合シリンダ内に後退する。もし駆動圧力が正でないと、供給圧力Ｐｓが正の駆動圧力Ｐｅｑを発生するために増加するまで、第２および第３バルブ２２および２３は誤った方向の動きを回避するため閉鎖された状態を維持しなければならない。
【００４３】
式（２）および（３）がピストンロッド４５に作用する外力の大きさおよび方向を決定するために使用される。
【００４４】
一般式（６）、（７）、（９）、（１０）および（１１）の具体的な変形例は以下の式により与えられる。
2004270923.tif 000010
【００４５】
したがって、活性第２および第３電磁油圧比例バルブ２２および２３のバルブコンダクタンス係数ＫｓｂおよびＫａｔは式（１９）および（２３）から導出される。最小感度の範囲においてバルブを動作させるため、両式（２２）および（２３）が解かれ、または式（２３）が解かれ、得られたバルブコンダクタンス係数は他のバルブコンダクタンス係数を導出するために式（２１）に使用される。他の状況において、バルブコンダクタンス係数は式（１９）および（２０）を使用して導出される。例えば、１つのバルブコンダクタンス係数の値が選択され、対応する式（１９）または（２０）が他のバルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。閉じられた第１および第４電磁油圧比例バルブ２１および２４のバルブコンダクタンス係数ＫｓａとＫｂｔはゼロに設定される。得られた４個のバルブコンダクタンス係数の組は機能制御装置４４によりバルブドライバ６０に供給される。
【００４６】
３．高側再生モード
駆動伸張および後退モードの変形例として、機能部２０は１つのシリンダ室から排出される流体が他のシリンダ室を満たすためにバルブアセンブリ２５を介して帰還される再生モード（ｒｅｇｅｎ）で動作可能である。「高側再生モード」において、流体が供給ラインノード「ｓ」を介してロッド室２７からヘッド室２６に流れる。
【００４７】
高側再生モードがピストンロッド４５を伸張するために使用される場合、より少ない流体量がより大きなヘッド室２６を駆動するために要求されるよりロッド室２７から排出される。追加の流体は流体をロッド室２７から補完するため供給ライン１４から機能部に供給される。このように、ポンプ１２は前述の駆動伸張モードに比べある場合に高側再生モードをより有効にする機能部２０に比較的少ない追加流体量を供給しなければならない。
【００４８】
ロッドの伸張速度は第１および第２電磁油圧比例バルブ２１および２２を流れる流量を計測することにより制御される。これらのバルブのバルブコンダクタンス係数ＫｓａおよびＫｓｂの組み合わされた設定は供給ライン１４の圧力Ｐｓと等価外力（Ｆｘ）を与えられるピストンロッド４５の速度に影響を与える。これらのバルブコンダクタンス係数は下記の式に従って等価コンダクタンス係数（Ｋｅｑ）を最初に計算することにより機能制御装置４４により導出される。
2004270923.tif 000011
Ｋｅｑが命令された速度に比例し、リニアであることに注目すべきである。
【００４９】
ピストンロッド４５の動きを発生させるために要求される駆動圧力Ｐｅｑは以下の式により与えられる。
Ｐｅｑ＝Ｒ（Ｐｓ−Ｐａ）＋（Ｐｂ−Ｐｓ）    （２５）
【００５０】
もし駆動圧力が正であれば、第１および第２電磁油圧比例バルブ２１および２２は供給圧力Ｐｓが正の駆動圧力Ｐｅｑを発生するために増加するまで、誤った方向の動きを回避するために閉鎖を維持されなければならない。すべての計量ノードにおいて、従来の油圧システムで一般に実施されているように移動のためのシリンダ流入圧力が正しい方向に生じる供給圧力を常により大きくする必要がない。アセンブリ２５の全てのバルブ２１−２４は負の駆動圧力が存在する場合閉鎖を維持される。
【００５１】
高側再生モードの一般式（６）、（７）、（９）、（１０）および（１１）の具体的な変形例は下記式により求められる。
2004270923.tif 000012
【００５２】
活性第１および第２電磁油圧比例バルブ２１および２２のバルブコンダクタンス係数ＫｓａおよびＫｓｂは式（２６）−（３０）から導出される。最小感度の範囲内でバルブを動作させるため、式（２９）および（３０）が解かれるか、式（３０）が解かれる。得られたバルブコンダクタンス係数は他のバルブコンダクタンス係数を導出するため式（２８）に使用される。他の状況において、バルブコンダクタンス係数は式（２６）または（２７）を使用して導出される。例えば、１つのバルブコンダクタンス係数の値が選択され、対応する式（２６）および（２７）が他のバルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。閉鎖された第３および第４電磁油圧比例バルブ２３および２４のバルブコンダクタンス係数ＫａｔおよびＫｂｔはゼロに設定される。得られるバルブコンダクタンス係数は機能制御装置４４によりバルブドライバ６０に供給される。
【００５３】
４．低側再生モード
典型的な機械油圧機能部２０は１つのシリンダ室から排出される流体が他のシリンダ室を満たすためバルブアセンブリ２５のノード「ｔ」を介して帰還される低側再生モードで動作可能である。この低側再生モードはピストンロッド４５を伸張または後退させるために使用され、外力が所望の動きと同一の方向である場合一般的に使用される。低側再生モードは供給ライン１４から直接供給される流体を要求しないが、ロッド室２７から得られるヘッド室２６を上に満たすために要求されるどのような追加流体もタンク戻りライン１８を介して他の機能部１１から排出されるか、またはアンローダバルブ１７を介して流れる流体から供給される。
【００５４】
ロッドの速度は第３および第４電磁油圧比例バルブ２３および２４を介して流体を計量することにより制御される。これらのバルブの組み合わされたバルブコンダクタンス係数ＫａｔおよびＫｂｔはビストンロッド４５の速度、戻りライン１８の任意の圧力Ｐｒおよび等価外力（Ｆｘ）に影響を与える。これらのバルブコンダクタンス係数は下記式の一つに従って、所望のピストンロッドの動きの方向ｘに依存して、等価コンダクタンス係数（Ｋｅｑ）を最初に計算することにより機能制御装置４４により導出される。
2004270923.tif 000013
【００５５】
ピストンロッド４５の動きを発生するために要求される駆動圧力Ｐｅｑは以下により求められる。
2004270923.tif 000014
どの場合も、もし駆動圧力が正でなければ、第３および第４電磁油圧比例バルブ２３および２４は、戻りライン圧力Ｐｒが正の駆動圧力Ｐｅｑを発生するために調整されるまで、誤った方向の動きを回避するため閉鎖状態を維持しなければならない。
【００５６】
低側再生モードの一般式（６）、（７）、（９）、（１０）および（１１）の特定の形態は下記式により与えられる。
2004270923.tif 000015
【００５７】
活性第３および第４電磁油圧比例バルブ２３および２４のバルブコンダクタンス係数ＫａｔおよびＫｂｔは式（３３）−（３７）から導出される。最小の感度範囲においてバルブを動作させるため、式（３６）および（３７）が解かれ、または式（３７）が解かれ、得られたバルブ係数は他のバルブ係数を導出するため式（３５）に使用される。他の状況において、バルブ係数は式（３３）または（３４）を使用して導出される。例えば、１つの計数の値は選択され、対応する式（３３）および（３４）は他のバルブ係数を導出するために使用される。閉鎖された第１および第２電磁油圧比例バルブ２１および２２のバルブコンダクタンス係数ＫｓａおよびＫｓｂはゼロに設定される。得られるバルブ係数は機能制御装置４４によりバルブドライバ６０に供給される。
【００５８】
アクチュエータポート圧力制御
本発明の更なる特徴は機能部の速度を制御する能力であり、１個または２個のアクチュエータポート圧力のいくつかの制御を同時にすることである。例えば、速度と任意の単一のアクチュエータポート圧力を制御することが多くの場合可能である。この圧力は特定の値に制御され、または最大または最小値に制限される。代案として、機能部の速度を制御し、両アクチュエータポート圧力を同時に制限することも可能である。この制御方法は指定された方向の全ての計量モードに適用され、両油圧シリンダおよびモータを動作するために使用される。多くの状況において、アクチュエータの流入または流出圧力を制御できる。最初に、１つまたは複数の所望の圧力がアクチュエータのために規定される。この規定処理は予め規定された圧力「限界圧力」Ｐｃを利用している。限界圧力はもし１つの所望のポート圧力のみがあれば所望の圧力に等しい。そうでなければ、限界圧力は望まれる限定アクチュエータポート圧力である。例えば、限界圧力はアクチュエータ内でのキャビテーションを防止するために要求される最小圧力である。さらに、１つの限界圧力以上は後述されるように規定される。ヘッド室に関係する限界圧力はＰａｃで示される。同様に、ロッド室に関係する限界圧力はＰｂｃで示される。指定された各限界圧力のため、関連するバルブコンダクタンス係数Ｋｉｎ＿ｐｃまたはＫｏｕｔ＿ｐｃの限界値が計量モードおよび流入または流出ポート圧力制御が望まれるかどうかに依存する式（３８）または（３９）を使用して計算される。
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【００５９】
限界バルブ係数値は任意のシリンダ速度で指定されたポートの限界圧力を得るために要求されるバルブコンダクタンス係数の値である。流入圧力制限ライン７４または流出制限ライン７６は図４のグラフの２点で示される。第１の点は原点であり、第２の点は導出された等価流量係数Ｋｅｑの曲線と関連する限界値コンダクタンス係数のラインの交点である。例えば、流入圧力制御のため、第２の点は所望のＫｅｑ曲線とＫｉｎ＝Ｋｉｎ＿ｐｃラインの交点により規定される。同様に、もし流出圧力制御が使用されると、第２の点は所望のＫｅｑ曲線とＫｏｕｔ＝Ｋｏｕｔ＿ｐｃラインの交点により規定される。圧力制限ライン上のどの点での動作も相当するアクチュエータポートの限界圧力を得ることができる。しかしながら、所望のＫｅｑ曲線と圧力制限ラインの交点での動作点は所望の速度と限界圧力を得るために使用されなければならない。
【００６０】
第１の特別ケースにおいて、所望のＫｅｑ曲線と関連する限界値コンダクタンス係数は交差しない。この限界ポート圧力は得られない。この場合、圧力制限ラインは流入または流出圧力制御のための原点を通る垂直または水平ラインとして規定される。この第１の特別ケースは下記組の式（４０）の妥当な式が満足させられる場合に生じる。
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【００６１】
式の組（３８）または（３９）の平方根の項が正でないの第２の特別ケースを考慮しよう。この場合、限界圧力はどの速度でも得られない。もし流入圧力制御が使用されていると、限界圧力以下の圧力が得られる。逆に、もし流出圧力制御が使用されている場合、限界圧力以上の圧力が得られる。電磁油圧比例バルブ２１−２４が開口可能かどうかは、得られた作用ポート圧力の受容性に依存する。しかしながら、この条件は式（３８）または（３９）の平方根の項が正になるような供給または戻りライン１４または１８の圧力を変化させることにより調整可能である。
【００６２】
都合のよいことに、通常特定の作用ポート圧力は要求されず、最小圧力、最大圧力、または圧力範囲が受け入れられる。もし動作点が図４の圧力制限ライン以上（またはの左側に）を選択されると、制御された圧力は関連する限界圧力以下になる。同様に、もし図４の圧力制限ライン以下（またはの右側に）の動作点が選択されると、得られた圧力は関連する限界圧力以上になる。圧力制限ライン７４または７６以上または以下の動作が受容されるかどうかは、限界圧力以下または以上の圧力が満足されるかどうかに依存する。もし作用ポート圧力の範囲が受容可能であれば、２つの圧力制限ラインが規定され、所望の圧力が好都合の重複領域と想定されるこれらのライン上または間のいずれかで得られる。任意の瞬間で、図４の動作点が規定された圧力制限を満足させる圧力のような所望の圧力を得るために使用できる。圧力制限Ｋｅｑ曲線は（例えば、所望の作用ポートになる）圧力制限を満足するＫｅｑ曲線の一部である。いくつかの場合において、命令された速度および好ましい作用ポート圧力を得ることができず、好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０上で動作させることができない。選択された最終動作点は速度制御、作用ポート圧力制御、および好ましいコンダクタンス係数ライン上の動作がどのように優先順位を決められるかどうかに依存する。
【００６３】
Ｋｅｑの値は前述のように所望の速度から計算される。Ｋｅｑと限界バルブコンダクタンス係数が圧力変化と所望の速度で変化し、各制御時で計算されることに注目することは重要である。しかしながら、圧力制限ライン７４および７６は圧力に依存するが、速度に無関係である。作用ポート圧力は好ましい実施例の電磁油圧比例バルブ近傍で計測されるので、ＰａｃおよびＰｂｃを適切に選択することにより各作用ポート圧力センサーと関連するアクチュエータポート間のライン損失を補償するための制御方法において調整がなされる。
【００６４】
キャビテーション防止
本発明の好ましい実施例はキャビテーションを防止するためにアクチュエータ流入ポート圧力を制御する。もしキャビテーションが生じないと、図４の所望のＫｅｑ曲線７２上の任意の点の選択で命令速度を達成する。しかしながら、ある条件で、キャビテーションはある型の油圧アクチュエータで生じる。キャビテーションはアクチュエータに作用する力がアクチュエータ室を満たすために供給される流体より速くアクチュエータ室を伸張させる場合に生じる。この現象はアクチュエータ室に起こる顕著な負のゲージ圧力により示される。キャビテーションは十分な流体がアクチュエータ拡張時に最小正圧力を維持するように供給されると回避できる。（対キャビテーションのための）流入ポート圧力制御がより大きな優先度、速度制御、最終的に好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０上の動作を有すると仮定しよう。（例えばＫｅｑの）速度制御のための式はもしキャビテーションが生じると正確ではないので圧力制御を最大優先度にすることが重要である。キャビテーションは圧力制限を満足させることにより、すなわち、圧力制限Ｋｅｑ曲線上の点（例えば、圧力制限ライン上または右側のＫｅｑ曲線の一部）で単に動作させることにより防止される。さらに、選択されたバルブコンダクタンス係数対は、このライン上での動作がある状況でキャビテーションを生じさせるので、好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０上に存在しない。
【００６５】
シリンダ１６の限界圧力は選択された計量モードのシリンダ室の流入ポートに存在することを許容される最小圧力である。従って、所望の流入圧力はキャビテーションがより高い圧力で防止されるのでこの限界圧力より大きいかまたは等しい。限界流入圧力は圧力センサーと圧力が制御される付随シリンダポート間のライン損失を説明するためにゼロゲージ圧力以上に指定される。任意の機能部の各計量モードのための所望圧力と制御優先度が各機能制御装置４４に蓄積される。
【００６６】
類似の技術が流出圧力制御のため適用することを理解して、流入圧力制御を考慮しよう。曲線７２が計算された等価コンダクタンス係数Ｋｅｑを表し、この曲線はＭ点を規定するため流入圧力制御ライン７４を交差し、Ｌ点を規定するため好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０と交差すると仮定しよう。流入制御式の組（３８）は点Ｍ（Ｋｉｎ＝Ｋｉｎ＿ｐｃ）のＫｉｎを計算するために使用され、式（１０）および（１１）はＬ点での値を計算するために使用される。アセンブリ２５の流入バルブおよび流出バルブは各バルブが開口できる最大量に相当する最大バルブコンダクタンス係数を持っている。この例において、最大流入および流出バルブコンダクタンス係数は選択された等価コンダクタンス係数曲線７２上の２つの追加点ＮおよびＰを規定する。（式（４０）が満足される）以前に与えられた第１の特別ケースにおいて、流入圧力制限ライン７４は垂直であり、交点Ｍ、ＱおよびＳは規定されない。もし式（３８）または（３９）の平方根の項が正でなければ、全てのバルブはキャビテーションを防止するため閉じられなければならない。
【００６７】
圧力制限は動作を圧力制限ライン７４（の右側の）上のまたは下方の交点に制限する。従って、選択された圧力制限は「圧力制限Ｋｅｑ曲線セグメント」を形成する流入圧力制限を満足させる等価コンダクタンス係数曲線７２上のあるバルブコンダクタンス係数対のみになる計算された等価コンダクタンス係数曲線７２に適用される。もし流入圧力制限ライン７４が垂直であれば、限界圧力が常に超過し、圧力制限Ｋｅｑ曲線が実際に全Ｋｅｑ曲線であるので、圧力制限が無い。
【００６８】
圧力制限Ｋｅｑ曲線セグメントが（例えば、最大バルブコンダクタンス係数の範囲内で）物理的に実現可能であると、所望速度を発生し所望圧力を満足させるバルブコンダクタンス係数が選択される。もし感度の最小化（例えば、ライン７０上の動作）が必要とされないと、圧力制限Ｋｅｑ曲線セグメント上のどの物理的に実現可能な動作点が使用できる。
【００６９】
圧力制限Ｋｅｑ曲線セグメントの一部が物理的に実現できない場合、所望の速度および所望の流入圧力を達成できない。この場合、所望のＫｅｑ曲線上の物理的に実現できるどの交点での動作も（限界流入ポート圧力が正しく指定されると仮定すると）キャビテーションの原因となる。
【００７０】
バルブの設定の不正確さによる速度誤差を最小にするため好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０上にある動作点を選択することが望まれる。もし計算された等価コンダクタンス係数曲線７２の圧力制限され物理的に実現される部分が好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０と交差すると、バルブ類を交差点に対応するバルブ係数で動作すべきである。そうでなければ、最適点にもっとも近い計算された等価コンダクタンス係数曲線７２の圧力を制限され物理的に実現される部分上の点が選択されるべきである。
【００７１】
一旦所望の動作点のＫｉｎ値が決定されると、計算された等価コンダクタンス係数Ｋｅｑは式（６）または（７）を使用してＫｏｕｔ値を導出するために使用される。
【００７２】
作用圧力制御をより理解するために、流入ポート圧力制御を使用しているキャビテーション防止のいくつかの具体例が、他の型の作用ポート圧力が同類であることを理解して、説明されるであろう。
【００７３】
各式（１）、（１７）、（２４）または（３１）はまず所望の速度に基づいて選択された計量モードのための等価コンダクタンス係数Ｋｅｑを計算するために採用される。以下に述べられるケースにおいて、流入アクチュエータポート圧力は限界値またはそれより高い値に制御されるので、キャビテーションが防止される。さらに、流入アクチュエータポート圧力制御は最優先度、速度制御、およびバルブ設定誤差による速度誤差の最小化を有する。以下のケースが全ての計量モードに当てはまる。
【００７４】
ケース１
限界流入バルブコンダクタンス係数Ｋｉｎ＿ｐｃがアセンブリ２５内の対応する流入電磁油圧比例バルブのための最大バルブコンダクタンス係数値以上である場合を考慮しよう。すなわち、流入バルブは所望の速度と所望の流入ポート圧力を達成するに十分に開かない。流入ポート圧力はキャビテーションを防止するために制御され、所望の速度は得られない。所望の速度に最も近い速度を得るため、流入バルブコンダクタンス係数Ｋｉｎは十分に開口されるべきであり、例えば、最大バルブコンダクタンス係数を持っている。最大バルブコンダクタンス係数と付随する修正された等価バルブコンダクタンス係数Ｋｅｑ＿ｒｅｖが計算される。この修正された値はアセンブリ２５内の流出電磁油圧比例バルブのバルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。
【００７５】
例えば、Ｋｉｎは流入電磁油圧比例バルブのコンダクタンス係数であり、図４のグラフに示される最大値Ｋｉｎ＿ｍａｘを有する。曲線７２は計算された等価コンダクタンス係数Ｋｅｑに対応し、ライン７４が圧力制限ラインを表すと仮定する。したがって、要求された動作点は文字Ｍで示される。しかしながら、点Ｍは特定の電磁油圧比例バルブで（例えば、Ｋｉｎ＿ｍａｘ以上で）得られない最大値より大きい入力バルブコンダクタンス係数Ｋｉｎを示し、点Ｍでの動作は不可能である。
【００７６】
Ｎ点はバルブコンダクタンス係数Ｋｉｎの最大値（Ｋｉｎ＿ｍａｘ）での指定されたＫｅｑ曲線７２上の点に対応する。しかしながら、Ｎ点での動作は、要求されたピストンロッド速度を発生させるために現れている間に、動作Ｎ点が流入圧力制限ライン７４の上方にあるので流入シリンダ圧力が限界圧力以下である限り、キャビテーションが生じないことを補償しない。流入シリンダ圧力制御がこれらの例での速度制御に優先度を有するので、Ｎ点での動作は受容されない。従って、過不足無く速度を減少させる必要があるので、所望の流入圧力が得られる。
【００７７】
キャビテーションを回避するため、動作点は流入圧力制限ライン７４上または以下でなければならない。圧力制限ライン７４以下のどの物理的に実現可能な動作点の動作も、要求速度が必要以上に減速されるので最適ではないが、ここでは可能である。本件の場合、Ｑ点の動作はキャビテーションを不可能にするため所望（例えば、限界）流入シリンダ圧力を維持している間できるだけ命令速度に近づける意味で最適である。この場合、流入バルブの速度コンダクタンス係数はその最大値Ｋｉｎ＿ｍａｘに設定される。
【００７８】
定量的に、式（４１）は、流入バルブコンダクタンス係数Ｋｉｎ＿ｍａｘの最大値を使用して、曲線７５で示されるように、修正等価コンダクタンス係数Ｋｅｑ＿ｒｅｖを計算するために使用される。
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最大流入バルブコンダクタンス係数値Ｋｉｎ＿ｍａｘに対応するＫｅｑ＿ｒｅｖ曲線上の動作点は（限界）流入圧力が得られる動作点Ｑを規定する。動作点Ｑは圧力制限ライン７４上にある。これは線図において図４のＭ点からＱ点に動作点を動かすことと等価である。最終的に、式（６）または（７）がアセンブリ２５内の流出電磁油圧比例バルブのバルブ係数Ｋｏｕｔを決定するために使用される。この場合、好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０に沿った動作は所望のシリンダ流入圧力がラインの動作点で維持できないのでどの速度でも選択対象ではないことに注目することは重要である。速度は等価コンダクタンス係数と同じ比率だけ減少される。
【００７９】
同様に、最大流出ポート圧力が指定されると、Ｋｏｕｔ＿ｐｃがＫｏｕｔ＿ｍａｘを超過し、流出ポート圧力制御が速度制御またはバルブ誤差最小化に優先度を持つ場合を考慮しよう。この場合、流出バルブコンダクタンス係数は最大バルブＫｏｕｔ＿ｍａｘに設定される。次に、式（４２）は流出バルブのバルブコンダクタンス係数Ｋｏｕｔの最大値を使用して修正等価コンダクタンス係数を計算するために使用される。
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式（６）または（７）は流入バルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。所望の速度が得られ、Ｋｅｑが式（４２）で換算される同一比率だけ減少する。
【００８０】
ケース２
他の状況において、限界作用ポート圧力を得るために要求される限界流入バルブコンダクタンス係数（Ｋｉｎ＿ｐｃ）は最適流入バルブコンダクタンス係数（Ｋｉｎ＿ｏｐｔ）より大きく且つ電磁油圧比例バルブの最大係数値（例えば、Ｋｉｎ＿ｍａｘ）より小さい。そこで、所望の流入シリンダ圧力と命令速度が得られる。しかしながら、最適な係数値Ｋｉｎ＿ｏｐｔが係数Ｋｉｎ＿ｐｃ以下である（例えば、好ましい係数ラインが圧力制限ラインの上方にある）ので、好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０で動作させ、所望の流入ポート圧力を達成することができない。
【００８１】
続いて図３を参照して、等価コンダクタンス係数Ｋｅｑが曲線７８により示されることを仮定する。好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０上の動作点Ｐでの動作は所望の速度を達成するために現れるが、動作点Ｒが圧力制限ライン７４の上方にあるので所望の流入ポート圧力で現れない。実際には、キャビテーションはおそらく生じないので、所望の速度は得られない。Ｋｅｑ曲線７８と圧力制限ライン７４の交点で規定される動作点Ｐは命令された速度と所望の流入圧力を達成する動作点に対応する。従って、Ｓ点で示されるバルブコンダクタンス係数ＫｉｎおよびＫｏｕｔの値が選択される。具体的には、選択された計量モードの適切な式の組（３８）は流入バルブコンダクタンス係数の係数を決定するために使用され、式（６）または（７）は流出バルブコンダクタンス係数を導出するために使用される。
【００８２】
ケース３
第３のケースは限界作用ポート圧力を得るために要求される流入バルブコンダクタンス係数Ｋｉｎ＿ｐｃが速度誤差を最小にするために要求される最適値Ｋｉｎ＿ｏｐｔ以下である場合に生じる。これは式（４０）を満足させる特別の場合を含んでいる。ここで、所望の流入シリンダ圧力、命令速度、および最適バルブコンダクタンス係数が得られる。動作は好ましいバルブコンダクタンス係数ライン７０と与えられたＫｅｑ曲線７２の交点（例えば、Ｌ点）により規定される動作点で生じる。バルブコンダクタンス係数は式（１０）および（１１）を使用して計算される。
【００８３】
ケース４
式（３８）の平方根の項が正である場合、全てのバルブは所望の作用ポート圧力が得られないので閉じられなければならない。
【００８４】
他の型のアクチュエータポート圧力制限
アクチュエータポート圧力を任意の最大値に制限することは本発明の他の特徴である。この場合、動作はこの圧力制限ライン上または上方（例えば、左）に制限されるので、最大ポート圧力を超過しない。他の実施例において、流入圧力はキャビテーションを防止するために制限され、流出圧力はある最大値に制限される。この実施例において、圧力制限ラインは各作用ポートのために規定される。動作は流入圧力制限ライン上または下方に、および流出圧力制限ライン上または上方の領域に制限される。これらの２つの圧力制限を満足させるＫｅｑ曲線の領域は圧力制限Ｋｅｑ曲線である。
【００８５】
要約すると、本発明の方法は１つまたは両アクチュエータポート圧力、およびアクチュエータの速度を制御し、理想的でない電磁油圧比例バルブによる速度誤差を減らすために使用される。これらの条件の全てが得られない場合、選択された条件が予め規定された優先度に基づいて達成される。
【００８６】
供給および戻り圧力制御
命令速度ｘを達成するため、圧力制御装置４８はアンローダバルブ１７を動作させ、機能部２０と機械の他の油圧機能部のシリンダ１６の流体供給条件と合致する供給ライン１４内の圧力レベルを発生する。この目的のため、システム制御装置４６は駆動伸張、駆動後退、または高側再生モードで動作する各活性機械機能部の要求に合致させるため個別ポンプ供給圧力設定値（Ｐｓ設定値）を決定する設定値ルーチン６２を実行する。これらのモードは戻りライン１８から流体を引き出さないので、戻り圧力設定値（Ｐｒ設定値）は最小圧力に相当する値に設定される。
【００８７】
設定値ルーチン６２は同様に低側再生モードで動作する油圧システム１０の各機能部の戻りライン圧力設定値を計算する。このモードに関係するポンプ供給圧力設定値はゼロに設定される。
【００８８】
個別の機能設定値から、システム制御装置４６は最大値を有する供給ライン圧力設定値（Ｐｓ設定値）と最大値を有する戻りライン圧力設定値（Ｐｒ設定値）を選択する。これらの選択された最大値は命令された供給および戻りライン圧力設定値として圧力制御装置４８に送られる。
【００８９】
圧力制御装置４８は実際の圧力が供給ライン圧力設定値（Ｐｓ設定値）を概算するように供給ライン１４の圧力を制御する。可変容量型ポンプが採用されている場合、圧力設定値はポンプを制御するために使用され、所望の供給圧力が出力される。
【００９０】
さらに、圧力制御ルーチン６４は、戻りライン圧力設定値（Ｐｒ設定値）により示されるように、タンク戻りライン１８に所望の圧力を達成するためタンク制御電磁油圧比例バルブ１９を動作させる。具体的には、圧力制御ルーチン６４はタンク戻りライン１８の圧力を増加させるために必要であるので、タンク１５に流れる流量を制限するためタンク制御バルブ１９の閉鎖を制御する。タンク１５に流れる流量の制限は油圧システム１０の機能部の一つが低側再生モードで伸張している場合にタンク戻りライン内の圧力を増加させるために使用される。
【００９１】
以上の説明は主に本発明の好ましい実施例に向けられた。本発明の範囲内で種々の変形に注意が引かれたが、この分野の当業者が本発明の実施例の開示から明らかである追加の変形例を認識するであろうことが予期される。従って、本発明の範囲は特許請求の範囲から決定されるべきで、上記実施例により限定されるものでない。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は本発明を実施している典型的な油圧システムの概略図である。
【図２】図２は油圧システムための制御図である。
【図３】図３は油圧システム内の各バルブの流量コンダクタンス係数ＫａとＫｂ間の関係を示し、各実線は等価コンダクタンス係数Ｋｅｑを示している。
【図４】図４は油圧システム内の各バルブの流量コンダクタンス係数ＫｉｎとＫｏｕｔ間の関係を示し、各実線は等価コンダクタンス係数Ｋｅｑを示している。
【符号の説明】
【００９３】
１０    油圧システム
１２    容積式ポンプ
１４    供給ライン
１５    タンク
１６    シリンダ
１７    アンローダバルブ
１８    タンク戻りライン
１９    タンク制御バルブ
２０    機能部
２１、２２、２３、２４    電磁油圧比例バルブ
２５    バルブアセンブリ
２６    シリンダヘッド室
２７    シリンダロッド室
３０    第１油圧導管
３６、３８、４０、４２、４９、５１、５３    圧力センサー
４４、４６、４８    制御装置
４５    ピストンロッド
４７    ジョイスティック
５０    マッピングルーチン
５２    流量割当てソフトウエア
５４    計量モード選択ルーチン
５５    通信ネットワーク
５６、５８    ルーチン
６０    バルブドライバ
６４    圧力制御ルーチン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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