專利名稱：傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法、傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備、工程機(jī)械和傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)校正用程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及校正液壓泵的泵傾轉(zhuǎn)等的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法、傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備、工程機(jī)械和傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)校正用程序。
背景技術(shù)：
以往，已知一種將與操作桿的操作量對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)(displacement)控制信號(hào)輸出到比例電磁閥并通過(guò)驅(qū)動(dòng)比例電磁閥控制泵傾轉(zhuǎn)的裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)這種裝置，為考慮各個(gè)比例電磁閥的控制特性的離差，根據(jù)目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)和實(shí)際泵傾轉(zhuǎn)的偏差求取泵傾轉(zhuǎn)的校正式，并根據(jù)該校正式控制比例電磁閥。
專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)平8-302755號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容在上述專利文獻(xiàn)1所述的裝置中，為了根據(jù)目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)和實(shí)際泵傾轉(zhuǎn)的偏差求取泵傾轉(zhuǎn)的校正式，需要用于檢測(cè)實(shí)際泵傾轉(zhuǎn)的泵傾轉(zhuǎn)角傳感器。但是，泵傾轉(zhuǎn)角傳感器的價(jià)格較高，因而導(dǎo)致裝置的價(jià)格上升。
本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法，是根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性校正要輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法，其特征在于包括根據(jù)基準(zhǔn)特性計(jì)算與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力，并根據(jù)該傾轉(zhuǎn)控制壓力和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的偏差導(dǎo)出校正壓力的特性的步驟；以及根據(jù)校正壓力的特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的校正壓力并根據(jù)該校正壓力校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的步驟。
另外，本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法，其特征在于；包括根據(jù)基準(zhǔn)特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力，并通過(guò)反饋控制校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)以減小該傾轉(zhuǎn)控制壓力和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的偏差的步驟。
進(jìn)一步，本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法，其特征在于；包括根據(jù)基準(zhǔn)特性預(yù)先設(shè)定與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力，并導(dǎo)出預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和輸出了該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)時(shí)的實(shí)測(cè)壓力的關(guān)系，根據(jù)所導(dǎo)出的關(guān)系計(jì)算用于產(chǎn)生基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，并且計(jì)算該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的偏差的步驟；以及根據(jù)所計(jì)算出的偏差校正與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)地要輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的步驟。
本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于，包括傾轉(zhuǎn)變更裝置，產(chǎn)生與傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力；輸入裝置，輸入目標(biāo)傾轉(zhuǎn)；壓力計(jì)算裝置，根據(jù)預(yù)定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力；壓力檢測(cè)裝置，檢測(cè)與該傾轉(zhuǎn)控制壓力對(duì)應(yīng)的壓力；以及校正裝置，根據(jù)由壓力計(jì)算裝置計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力和由壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力，校正與由輸入裝置所輸入的目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
優(yōu)選的是，根據(jù)由壓力計(jì)算裝置計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力、在使傾轉(zhuǎn)增加的過(guò)程中檢測(cè)出的與最小傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的第1實(shí)測(cè)壓力、以及在使傾轉(zhuǎn)減少的過(guò)程中檢測(cè)出的與最大傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的第2實(shí)測(cè)壓力，校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
也可以包括壓力特性設(shè)定裝置，根據(jù)由壓力計(jì)算裝置計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力和由壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力的偏差設(shè)定與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)于應(yīng)的校正壓力特性；以及校正壓力計(jì)算裝置，根據(jù)該校正壓力特性計(jì)算與由輸入裝置所輸入的目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的校正壓力，使得根據(jù)所計(jì)算出的校正壓力校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，以使實(shí)際傾轉(zhuǎn)成為目標(biāo)傾轉(zhuǎn)。
也可以通過(guò)反饋控制校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，以減小由壓力計(jì)算裝置計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力和由上述壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力的偏差。
本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于，包括傾轉(zhuǎn)變更裝置，產(chǎn)生與傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力；輸入裝置，輸入目標(biāo)傾轉(zhuǎn)；壓力檢測(cè)裝置，檢測(cè)與傾轉(zhuǎn)控制壓力對(duì)應(yīng)的壓力；信號(hào)輸出裝置，根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性，對(duì)傾轉(zhuǎn)變更裝置輸出與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)；設(shè)定裝置，根據(jù)基準(zhǔn)特性，設(shè)定與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力；以及校正裝置，根據(jù)由信號(hào)輸出裝置輸出傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)時(shí)由壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力，計(jì)算用于產(chǎn)生基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，并且計(jì)算該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的偏差，根據(jù)所計(jì)算出的偏差校正輸出到傾轉(zhuǎn)變更裝置的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
優(yōu)選的是，根據(jù)在使傾轉(zhuǎn)增加的過(guò)程中由壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的與最小傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的第1實(shí)測(cè)壓力、和在使傾轉(zhuǎn)減少的過(guò)程中檢測(cè)出的與最大傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的第2實(shí)測(cè)壓力，計(jì)算用于產(chǎn)生基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
在上述傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備中，還包括對(duì)壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)值進(jìn)行濾波處理使得從實(shí)測(cè)壓力中將振動(dòng)成分除去的濾波裝置。
這種控制裝置，最好應(yīng)用于工程機(jī)械。
本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)校正用程序，是在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性校正要輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的處理的程序，其特征在于在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)基準(zhǔn)特性計(jì)算與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力，并根據(jù)該傾轉(zhuǎn)控制壓力和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的偏差導(dǎo)出校正壓力的特性的處理；以及根據(jù)校正壓力的特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的校正壓力，并根據(jù)該校正壓力校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的處理。
另外，本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)校正用程序，其特征在于在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)基準(zhǔn)特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力，并通過(guò)反饋控制校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)以減小該傾轉(zhuǎn)控制壓力和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的偏差的處理。
進(jìn)一步，本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)校正用程序，其特征在于在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)基準(zhǔn)特性預(yù)先設(shè)定與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力，并導(dǎo)出預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和輸出了該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)時(shí)的實(shí)測(cè)壓力的關(guān)系，根據(jù)該所導(dǎo)出的關(guān)系計(jì)算用于產(chǎn)生基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，并且計(jì)算該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的偏差的處理；以及根據(jù)所計(jì)算出的偏差校正與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)地要輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的處理。
根據(jù)本發(fā)明，使得根據(jù)與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)地計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力和實(shí)測(cè)壓力，或根據(jù)預(yù)先確定的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的關(guān)系，校正對(duì)傾轉(zhuǎn)變更裝置輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。因此，可以不使用傾轉(zhuǎn)角傳感器而進(jìn)行高精度的傾轉(zhuǎn)控制，并能低成本地構(gòu)成傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是應(yīng)用本發(fā)明的液壓挖掘機(jī)的側(cè)面圖。
圖3是圖1的比例電磁閥的特性圖。
圖4是表示比例電磁閥的指令壓力和泵傾轉(zhuǎn)的關(guān)系的圖。
圖5是表示第1實(shí)施方式的控制器內(nèi)的處理的一例的流程圖。
圖6是表示圖5的泵傾轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)計(jì)算處理的詳細(xì)的流程圖。
圖7是表示圖6的學(xué)習(xí)計(jì)算值檢查處理的詳細(xì)的流程圖。
圖8是表示圖5的泵傾轉(zhuǎn)校正式計(jì)算處理的詳細(xì)的流程圖。
圖9是表示本發(fā)明的目標(biāo)指令壓力相對(duì)于目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)的關(guān)系的圖。
圖10是表示本發(fā)明的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流相對(duì)于目標(biāo)指令壓力的關(guān)系的圖。
圖11是表示本發(fā)明的校正壓力相對(duì)于目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)的關(guān)系的圖。
圖12是表示本發(fā)明的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)相對(duì)于正向控制(positivecontrol)壓的關(guān)系的圖。
圖13是表示第2實(shí)施方式的控制器內(nèi)的處理的框圖。
圖14是表示第3實(shí)施方式的控制器內(nèi)的處理(學(xué)習(xí)處理)的一例的流程圖。
圖15是表示第3實(shí)施方式的控制器內(nèi)的處理(普通處理)的一例的流程圖。
圖16是表示第3實(shí)施方式的控制器內(nèi)的處理(抽樣處理)的一例的流程圖。
圖17是表示比例電磁閥的二次壓和驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系的圖。
圖18是表示泵傾轉(zhuǎn)和電流的基準(zhǔn)特性的圖。
圖19是表示圖18的基準(zhǔn)特性和校正特性的關(guān)系的圖。
圖20是表示第4實(shí)施方式的比例電磁閥的電流壓力特性的圖。
圖21是表示第4實(shí)施方式的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備的學(xué)習(xí)控制時(shí)的時(shí)序圖。
符號(hào)說(shuō)明2液壓泵4比例電磁閥5壓力傳感器(二次壓Pa)9壓力傳感器(正向控制壓Pn)10控制器12操作桿具體實(shí)施方式
笫1實(shí)施方式以下，參照?qǐng)D1～圖12說(shuō)明本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備的第1實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。該傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，例如安裝在圖2的液壓挖掘機(jī)上。如圖2所示，液壓挖掘機(jī)，具有行駛體101、可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體102、由可轉(zhuǎn)動(dòng)地以軸支承在旋轉(zhuǎn)體上的動(dòng)臂BM、斗桿AM、鏟斗BK構(gòu)成的作業(yè)裝置103。
在圖1中，來(lái)自由發(fā)動(dòng)機(jī)(未圖示)驅(qū)動(dòng)的可變?nèi)萘渴降囊簤罕?的液壓油，通過(guò)控制閥11供給用于驅(qū)動(dòng)作業(yè)裝置103的液壓缸等的液壓驅(qū)動(dòng)器?？刂崎y11由操作桿12的操作驅(qū)動(dòng)，并根據(jù)操作桿12的操作量控制對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)器供給的液壓油的流量。此外，如后文所述，操作桿12也用于發(fā)出液壓泵1的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0的指令。將來(lái)自泵1、2的液壓油導(dǎo)入調(diào)節(jié)器3的一個(gè)油室(活塞桿(bod)室3a)，并通過(guò)液壓切換閥6將來(lái)自泵1、2的液壓油導(dǎo)入另一個(gè)油室(底(bottom)室3b)。根據(jù)作用于該活塞桿室3a和底室3b的液壓力(hydraulic force)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)器3，并控制液壓泵1的傾轉(zhuǎn)。
使來(lái)自副泵2的控制壓(二次壓Pa)通過(guò)比例電磁閥4作用于液壓切換閥6，使液壓切換閥6根據(jù)二次壓Pa進(jìn)行切換。即，當(dāng)比例電磁閥4的二次壓Pa增加時(shí)，液壓切換閥6切換到位置A側(cè)。由此使作用于底室3b的液壓力增加，泵傾轉(zhuǎn)增加。另一方面，當(dāng)二次壓Pa減小時(shí)，液壓切換閥6切換到位置B側(cè)。由此使作用于底室3b的液壓力減小，泵傾轉(zhuǎn)減少。比例電磁閥4的二次壓Pa由壓力傳感器5檢測(cè)。
圖3中示出比例電磁閥4的輸入輸出特性的一例，圖4中示出泵傾轉(zhuǎn)θ對(duì)比例電磁閥4的指令壓力P(二次壓Pa)的特性的一例。在圖3中，特性A0是基準(zhǔn)特性，隨著比例電磁閥4中的驅(qū)動(dòng)電流i的增加，指令壓力P增加。在這種比例電磁閥4的特性中存在個(gè)體差異，在容許公差±Δα內(nèi)偏離基準(zhǔn)特性A0。因此，如圖所示，實(shí)際的特性A從基準(zhǔn)特性A0偏移。所以，當(dāng)例如要產(chǎn)生目標(biāo)指令壓力P3c而根據(jù)基準(zhǔn)特性A0向比例電磁閥4輸出驅(qū)動(dòng)電流i3時(shí)，實(shí)際的指令壓力為P3，因而目標(biāo)指令壓力P3c與實(shí)際指令壓力P3乖離。其結(jié)果是，如圖4所示，實(shí)際的泵傾轉(zhuǎn)θ3和目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ3c不同，因而不能進(jìn)行與操作桿12的操作對(duì)應(yīng)的良好的作業(yè)。因此，在本實(shí)施方式中，按如下的方式校正對(duì)比例電磁閥4輸出的控制信號(hào)i。
使控制器10與壓力傳感器5、鍵式開(kāi)關(guān)7、切換后述的學(xué)習(xí)模式/通常模式的模式開(kāi)關(guān)8、檢測(cè)與操作桿12的操作量對(duì)應(yīng)的控制壓力(例如正向控制壓Pn)的壓力傳感器9連接。在控制器10中，根據(jù)這些部件的輸入信號(hào)執(zhí)行如下的處理，并向比例電磁閥4輸出控制信號(hào)。即，在本實(shí)施方式中，不使用傾轉(zhuǎn)角傳感器，而是根據(jù)來(lái)自壓力傳感器5、9的信號(hào)控制泵傾轉(zhuǎn)。
圖5是表示第1實(shí)施方式的控制器10內(nèi)的處理的一例的流程圖。該流程圖，當(dāng)通過(guò)鍵式開(kāi)關(guān)7的接通將電源開(kāi)關(guān)接通時(shí)開(kāi)始。首先，在步驟S1中讀入來(lái)自模式開(kāi)關(guān)8的信號(hào)(模式信號(hào))。在步驟S2中判斷模式信號(hào)是否接通、即是否選擇了學(xué)習(xí)模式。當(dāng)步驟S2為肯定時(shí)，執(zhí)行與學(xué)習(xí)模式對(duì)應(yīng)的處理(學(xué)習(xí)控制)，如為否定，則執(zhí)行與通常模式對(duì)應(yīng)的處理(通?？刂?。此處，所謂學(xué)習(xí)模式，是計(jì)算泵傾轉(zhuǎn)控制用的校正式的模式，在計(jì)算出校正式后，通過(guò)模式開(kāi)關(guān)8的切換執(zhí)行通常模式。此外，也可以不通過(guò)模式開(kāi)關(guān)8的切換，而是從學(xué)習(xí)模式開(kāi)始起經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后切換到通常模式。
(1)學(xué)習(xí)控制當(dāng)學(xué)習(xí)控制開(kāi)始時(shí)，首先，在步驟S200中待機(jī)直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到預(yù)定的穩(wěn)定轉(zhuǎn)數(shù)。由此，可以避免在發(fā)動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)后的不穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行學(xué)習(xí)控制。接著，在步驟S300中對(duì)比例電磁閥4輸出控制信號(hào)，使泵傾轉(zhuǎn)為最小傾轉(zhuǎn)。這是用于從一定的初始狀態(tài)起進(jìn)行學(xué)習(xí)控制的處理，為的是使泵傾轉(zhuǎn)不會(huì)因液壓泵1的斜板的振動(dòng)而產(chǎn)生離差。然后，執(zhí)行步驟S400的泵傾轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)計(jì)算處理。
圖6是表示泵傾轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)計(jì)算處理的詳細(xì)流程圖。在圖6中，首先，在步驟S401中將學(xué)習(xí)控制用的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)θ01賦給目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0，并將初始值0賦給執(zhí)行次數(shù)計(jì)數(shù)器C3。此外，在本實(shí)施方式中，將圖9中示出的θ01和θ02預(yù)先設(shè)定為基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)。執(zhí)行次數(shù)計(jì)數(shù)器C3對(duì)步驟S402～步驟S500的一連串的處理的執(zhí)行次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。接著，在步驟S402中將初始值0賦給等待時(shí)間計(jì)數(shù)器C4。在步驟S403中，根據(jù)預(yù)定的在圖9中示出的目標(biāo)指令壓力特性，計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0(＝θ01)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指令壓力P0(＝P01)。然后，在步驟S404中，根據(jù)圖10中示出的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流特性求出與目標(biāo)指令壓力P0(＝P01)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0(＝i01)。
在步驟S405中向比例電磁閥4輸出與目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流。接著，在步驟S406中使等待時(shí)間計(jì)數(shù)器C4增加1，并在步驟S407中判斷等待時(shí)間計(jì)數(shù)器C4是否達(dá)到了預(yù)定的設(shè)定值R4。此處，設(shè)定值R4被設(shè)定為泵傾轉(zhuǎn)達(dá)到目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0所需的時(shí)間(例如2秒)。當(dāng)步驟S407為否定時(shí)返回步驟S405，反復(fù)進(jìn)行同樣的處理直到C4≥R4為止。
當(dāng)步驟S407為肯定時(shí)進(jìn)入步驟S408，將初始值0賦給讀取次數(shù)計(jì)數(shù)器C5。接著，在步驟S409中讀取由壓力傳感器5檢測(cè)出的比例電磁閥4的二次壓Pa，并存儲(chǔ)到控制器10的存儲(chǔ)器內(nèi)。在步驟S410中使讀取次數(shù)計(jì)數(shù)器C5增加1，并在步驟S411中判斷讀取次數(shù)計(jì)數(shù)器C5是否達(dá)到了預(yù)先確定的預(yù)定次數(shù)R5(例如10次)。當(dāng)步驟S411為否定時(shí)返回步驟S409，反復(fù)進(jìn)行同樣的處理直到C5≥R5為止。
當(dāng)步驟S411為肯定時(shí)進(jìn)入步驟S412，將已在步驟S409中存儲(chǔ)的二次壓Pa之和除以R5。計(jì)算二次壓Pa的平均值(平均二次壓)Paa。接著，在步驟S413中從步驟S403的目標(biāo)指令壓力P0(＝P01)減去平均二次壓Paa求得壓力的偏差ΔP0(＝P0-Paa)，并將該偏差ΔP0存儲(chǔ)到控制器9內(nèi)。然后，在步驟S500中進(jìn)行用于檢查是否已正確地計(jì)算出偏差ΔP0的學(xué)習(xí)計(jì)算值檢查處理。
圖7是表示學(xué)習(xí)計(jì)算值檢查處理的流程圖。在圖7中，首先，在步驟S501中將基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)θ01賦給目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0。接著，在步驟S502中將初始值0賦給等待時(shí)間計(jì)數(shù)器C6。在步驟S503中，根據(jù)圖9的目標(biāo)指令壓力特性，計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0(＝θ01)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指令壓力P0(＝P01)。然后，在步驟S504中，將步驟S413的偏差ΔP0(＝P0-Paa)與目標(biāo)指令壓力P0相加，并將結(jié)果賦給目標(biāo)指令壓力P0。在步驟S505中根據(jù)圖10的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流特性計(jì)算與目標(biāo)指令壓力P0對(duì)應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0，并在步驟S506中將與目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流i輸出到比例電磁閥4。接著，在步驟S507中使等待時(shí)間計(jì)數(shù)器C6增加1，并在步驟S508中判斷等待時(shí)間計(jì)數(shù)器C6是否達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值R6(例如2秒)。
當(dāng)步驟S508為肯定時(shí)進(jìn)入步驟S509，讀取由壓力傳感器5檢測(cè)出的二次壓Pa。然后，在步驟S510中判斷該二次壓Pa與步驟S504的目標(biāo)指今壓力P0之差是否在預(yù)定的容許值Px內(nèi)、即是否滿足P0-Px≤Pa≤P0+Px。當(dāng)步驟S510為肯定時(shí)進(jìn)入步驟S511，將預(yù)定的控制信號(hào)輸出到未圖示的顯示裝置(例如LED)，進(jìn)行旨在學(xué)習(xí)已成功的顯示。當(dāng)步驟S510為否定時(shí)進(jìn)入步驟S512，將預(yù)定的控制信號(hào)輸出到顯示裝置，進(jìn)行旨在學(xué)習(xí)已失敗的顯示。例如，當(dāng)步驟S500的學(xué)習(xí)處理開(kāi)始時(shí)使LED閃爍，當(dāng)學(xué)習(xí)處理成功時(shí)使LED熄滅，當(dāng)學(xué)習(xí)處理失敗時(shí)使LED常亮。當(dāng)學(xué)習(xí)處理成功時(shí)進(jìn)入圖6的步驟S414，如失敗則結(jié)束處理。此外，當(dāng)學(xué)習(xí)處理失敗時(shí)，操作員發(fā)出重新進(jìn)行學(xué)習(xí)控制的指令，或檢查壓力傳感器5、9和比例電磁閥6等是否發(fā)生故障等。
在步驟S414中，使執(zhí)行次數(shù)計(jì)數(shù)器C3增加1。接著，在步驟S415中判斷C3是否達(dá)到了預(yù)先確定的預(yù)定次數(shù)R3。此處，R3相當(dāng)于基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)的數(shù)，在本實(shí)施方式中將基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)設(shè)定為θ01、θ02的2點(diǎn)，因此R3＝2。當(dāng)步驟S415為否定時(shí)進(jìn)入步驟S416，將另一個(gè)基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)θ02賦給目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0。然后，根據(jù)該傾轉(zhuǎn)θ02與上述同樣地執(zhí)行步驟S402～步驟S414的處理。當(dāng)分別對(duì)基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)θ01、θ02計(jì)算偏差ΔP01、ΔP02時(shí)步驟S415為肯定，從而結(jié)束泵傾轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)計(jì)算處理，并執(zhí)行步驟S600(圖5)的泵傾轉(zhuǎn)校正式計(jì)算處理。
圖8是表示泵傾轉(zhuǎn)校正式計(jì)算處理的流程圖。在圖8的步驟S601中，利用對(duì)基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)θ01、θ02求得的壓力的偏差ΔP01(＝P01-Paa)、ΔP02(＝P02-Paa)求取目標(biāo)指令壓力P0的校正式。此處，如圖11所示，校正式是通過(guò)點(diǎn)P(θ01、ΔP1)和點(diǎn)Q(θ02、ΔP2)2點(diǎn)的直線的一次式，用下式(I)表示。
ΔP0＝((ΔP02-ΔP01)/(θ02-θ01))θ0+C(I)接著，在步驟S602中將上述校正式(I)存儲(chǔ)到控制器10內(nèi)。在這種情況下，不是以一次式的形式存儲(chǔ)，而是分別存儲(chǔ)比例常數(shù)(ΔP02-ΔP01)/(θ02-θ01)和常數(shù)C即可。
在以上的學(xué)習(xí)控制中，分別求出與預(yù)定的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)θ01、θ02對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指令壓力P02、P02(步驟S403)，將與這些目標(biāo)指令壓力P02、P02對(duì)應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i01、i02分別輸出到比例電磁閥4(步驟S405)，分別檢測(cè)此時(shí)的二次壓Paa(步驟S409)，分別求出目標(biāo)指令壓力P02、P02與二次壓Paa之差ΔP01、ΔP02(步驟S413)。然后，檢查將偏差ΔP01、ΔP02分別與目標(biāo)指令壓力P02、P02相加后的校正后目標(biāo)指令壓力P0和輸出了與該目標(biāo)指令壓力P0對(duì)應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流時(shí)的二次壓Paa之差(絕對(duì)值)是否在容許值Px以內(nèi)(S510)，如在容許值Px以內(nèi)則視為正確地進(jìn)行了學(xué)習(xí)控制并求得校正式(I)(步驟S601)。利用按照如上方式求得的校正式(I)，進(jìn)行如下的通?？刂啤?br> (2)通?？刂飘?dāng)在圖5的步驟S2中判斷為模式信號(hào)斷開(kāi)時(shí)，開(kāi)始通?？刂啤Ｊ紫?，在步驟S101中讀取由壓力傳感器9檢測(cè)出的正向控制壓Pn。此外，在以下的說(shuō)明中，假定正向控制壓的檢測(cè)值為Pn3。接著，在步驟S102中，根據(jù)預(yù)先確定的在圖12中示出的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)的特性求出與正向控制壓Pn(＝Pn3)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0(＝θ03)。然后，在步驟S103中，根據(jù)上述圖9的特性求出與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0(＝θ03)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指令壓力P0(＝P03)。在步驟S104中根據(jù)已在步驟S602中存儲(chǔ)的校正式(I)計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0(＝θ03)對(duì)應(yīng)的校正壓力ΔP0(圖11的ΔP03)。接著，在步驟S105中，將校正壓力ΔP0(＝ΔP03)與目標(biāo)指令壓力P0(＝P03)相加后的值賦給目標(biāo)指令壓力P0，并在步驟S106中根據(jù)上述圖10的特性計(jì)算與校正后的目標(biāo)指令壓力P0(＝P03c)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0(＝i03c)。然后，在步驟S107將該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0(＝i03c)輸出到比例電磁閥4。
如在正向控制壓為Pn3時(shí)將目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i03c輸出到比例電磁閥4，則如圖3所示比例電磁閥4的二次壓為P3c。這與基于基準(zhǔn)特性A0的驅(qū)動(dòng)電流i3所對(duì)應(yīng)的二次壓相等。因此，可以產(chǎn)生與正向控制壓Pn3對(duì)應(yīng)的二次壓P3c，而與比例電磁閥4的特性的離差無(wú)關(guān)。其結(jié)果是，如圖4所示，可以將泵傾轉(zhuǎn)控制在目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ3c。
根據(jù)以上的第1實(shí)施方式，可以取得如下的作用效果。
(1)在學(xué)習(xí)控制時(shí)用壓力傳感器5的檢測(cè)值求出泵傾轉(zhuǎn)控制用的校正式(I)，在通?？刂茣r(shí)根據(jù)校正式(I)校正目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i并控制比例電磁閥4。因此，可以高精度地控制泵傾轉(zhuǎn)，而與每個(gè)比例電磁閥4的特性的離差無(wú)關(guān)。其結(jié)果是，可以提高液壓作業(yè)機(jī)械的精細(xì)的操作性和操作感，并能提高作業(yè)效率。
(2)在學(xué)習(xí)控制時(shí)由壓力傳感器5檢測(cè)比例電磁閥4的二次壓Pa，并根據(jù)二次壓Pa(平均值Paa)與目標(biāo)指令壓力P0的偏差ΔP0求出校正式(I)，從而可以不使用傾轉(zhuǎn)角傳感器而求得校正式(I)，因而能抵成本地構(gòu)成傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備。
(3)由于壓力傳感器5與傾轉(zhuǎn)角傳感器相比溫度特性好，即使在高溫條件下進(jìn)行作業(yè)時(shí)也能高精度地校正泵傾轉(zhuǎn)。
(4)在通?？刂茣r(shí)不進(jìn)行反饋控制而以開(kāi)環(huán)控制泵傾轉(zhuǎn)，因此能夠防止泵傾轉(zhuǎn)控制的響應(yīng)滯后。
第2實(shí)施方式參照?qǐng)D13說(shuō)明本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備的第2實(shí)施方式。
第2實(shí)施方式與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于控制器10內(nèi)的處理。即，在第2實(shí)施方式中，通過(guò)反饋控制來(lái)控制泵傾轉(zhuǎn)θ。
圖13是表示第2實(shí)施方式的控制器10內(nèi)進(jìn)行的計(jì)算內(nèi)容的框圖。由壓力傳感器9檢測(cè)出的正向控制壓Pn被取入到目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)計(jì)算電路21。目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)計(jì)算電路21，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的與圖12同樣的特性計(jì)算與正向控制壓Pn對(duì)應(yīng)的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0。目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0被取入到目標(biāo)指令壓力計(jì)算電路22，目標(biāo)指令壓力計(jì)算電路22，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的與圖9同樣的特性計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指令壓力P0。目標(biāo)指令壓力P0被取入到目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流計(jì)算電路23和減法電路24。
目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流計(jì)算電路23，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的與圖10同樣的特性計(jì)算與目標(biāo)指令壓力P0對(duì)應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0。減法電路24，從目標(biāo)指令壓力P0減去由壓力傳感器5檢測(cè)出的二次壓Pa，并計(jì)算壓力的偏差ΔP(＝P0-Pa)。偏差ΔP被取入到電流值校正計(jì)算電路25，電流值校正計(jì)算電路25，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的與圖10同樣的特性計(jì)算與偏差ΔP對(duì)應(yīng)的校正電流Δi。目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0和校正電流Δi被取入到加法電路26，加法電路26，將校正電流Δi與目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0相加，計(jì)算校正后的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流ix。放大器27將目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流ix放大，并輸出到比例電磁閥4。
在第2實(shí)施方式中，當(dāng)由壓力傳感器5檢測(cè)出的二次壓Pa大于目標(biāo)指令壓力P0時(shí)，偏差ΔP小于0，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流ix小于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0。因此，對(duì)比例電磁閥4進(jìn)行反饋控制以使二次壓Pa等于目標(biāo)指令壓力P0。而當(dāng)由壓力傳感器5檢測(cè)出的二次壓Pa小于目標(biāo)指令壓力P0時(shí)，偏差ΔP大于0，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流ix大于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0。因此，對(duì)比例電磁閥4進(jìn)行反饋控制以使二次壓Pa等于目標(biāo)指令壓力P0。
這樣，在第2實(shí)施方式中，由于對(duì)比例電磁閥4進(jìn)行反饋控制以使二次壓Pa等于目標(biāo)指令壓力P0，即使比例電磁閥4的特性中存在離差也能高精度地控制泵傾轉(zhuǎn)。而且，由于不使用傾轉(zhuǎn)角傳感器而進(jìn)行傾轉(zhuǎn)控制，能低成本地構(gòu)成傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備。在反饋控制的情況下，在進(jìn)行通?？刂魄盁o(wú)需進(jìn)行學(xué)習(xí)控制，因此可以迅速地進(jìn)行作業(yè)。
第3實(shí)施方式參照?qǐng)D14～圖19說(shuō)明本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備的第3實(shí)施方式。
一般，比例電磁閥4被構(gòu)成為總是在振動(dòng)以防閥塞(spool)被卡主(所謂的高頻振動(dòng))。因此，使由壓力傳感器5檢測(cè)出的二次壓Pa存在離差，該離差成為使泵傾轉(zhuǎn)校正的精度惡化的主要原因。在第3實(shí)施方式中考慮了這一點(diǎn)。此外，第3實(shí)施方式與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于控制器10內(nèi)的處理，以下，主要說(shuō)明與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)。
在控制器10內(nèi)，預(yù)先存儲(chǔ)有與泵最小傾轉(zhuǎn)θmin對(duì)應(yīng)的比例電磁閥4的設(shè)計(jì)上的二次壓(基準(zhǔn)控制壓Pmin)及與其對(duì)應(yīng)的比例電磁閥4的驅(qū)動(dòng)電流(基準(zhǔn)控制信號(hào))iAmin、和與泵最大傾轉(zhuǎn)θmax對(duì)應(yīng)的二次壓(基準(zhǔn)控制壓Pmax)及驅(qū)動(dòng)電流(基準(zhǔn)控制信號(hào))iAmax(參照?qǐng)D17、圖18)。圖14是表示第3實(shí)施方式的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備的控制器10內(nèi)執(zhí)行的學(xué)習(xí)控制的一例的流程圖，圖15是表示通?？刂频囊焕牧鞒虉D。
在第3實(shí)施方式中，與第1實(shí)施方式一樣，也是當(dāng)模式開(kāi)關(guān)8被接通時(shí)開(kāi)始學(xué)習(xí)控制。即，首先，在步驟S701中根據(jù)預(yù)先確定的比例電磁閥4的設(shè)計(jì)特性(圖18的f0)計(jì)算與泵最小傾轉(zhuǎn)θmin或接近其的傾轉(zhuǎn)θ對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流i11(例如iAmin)，并將該驅(qū)動(dòng)電流i11輸出到比例電磁閥4。接著，在步驟S702中對(duì)直到二次壓數(shù)據(jù)穩(wěn)定的預(yù)定時(shí)間(例如5秒)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后讀入通過(guò)以下的抽樣處理求得的二次壓Pas。
圖16是表示二次壓的抽樣處理的流程圖。該流程圖在電源開(kāi)關(guān)接通后總是執(zhí)行。首先，在步驟S801中讀取由壓力傳感器5檢測(cè)出的比例電磁閥4的二次壓Pa。接著，在步驟S802中求出二次壓Pa的移動(dòng)平均值。移動(dòng)平均值可以通過(guò)將預(yù)定數(shù)量(例如4個(gè))的新讀取的二次壓數(shù)據(jù)之和除以該預(yù)定數(shù)量求得。例如當(dāng)依次抽取了二次壓Pa1、Pa2、Pa3、Pa4時(shí)，移動(dòng)平均值為(Pa1+Pa2+Pa3+Pa4)/4，當(dāng)在下一個(gè)瞬間抽取到Pa5時(shí)，移動(dòng)平均值為(Pa2+Pa3+Pa4+Pa5)/4。
在步驟S803中，將移動(dòng)平均值輸入到低通濾波器(低通濾波處理)，并在步驟S804中將該濾波后的值設(shè)定為抽樣處理后的二次壓Pas。由此，從壓力傳感器5檢測(cè)出的數(shù)據(jù)中將振動(dòng)成分除去。在圖14的步驟S703中讀入按如上方式求得的二次壓Pas，并將其作為實(shí)測(cè)二次壓P11存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器內(nèi)。
然后，在步驟S704中，將與從比例電磁閥4的設(shè)計(jì)特性(圖18的f0)得到的泵最大傾轉(zhuǎn)θmax或接近其的傾轉(zhuǎn)θ對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流i12(例如iAmax)輸出到比例電磁閥4。接著，在步驟S705中對(duì)直到二次壓數(shù)據(jù)穩(wěn)定的預(yù)定時(shí)間(例如5秒)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在步驟S706中在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后讀入通過(guò)上述的抽樣處理求得的二次壓Pas。并將其作為實(shí)測(cè)二次壓P12存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器內(nèi)。由此，求得如圖17所示的二次壓與控制信號(hào)(電流)的關(guān)系(實(shí)測(cè)值)。
在步驟S707中，用圖17的關(guān)系計(jì)算與預(yù)先確定的基準(zhǔn)控制壓Pmin、Pmax對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流imin、imax。計(jì)算式為下式(II)。
imin＝i11-(P11-Pmin)×(i12-i11)/(P12-P11)imax＝i12-(Pmax-P12)×(i12-i11)/(P12-P11)(II)此處求得的imin、imax意味著與各比例電磁閥4的最小傾轉(zhuǎn)θmin、最大傾轉(zhuǎn)θmax對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流。即，當(dāng)對(duì)比例電磁閥4輸出電流imin、imax時(shí)，實(shí)際泵傾轉(zhuǎn)為θmin、θmax。
接著，在步驟S708中，從imin、imax分別減去預(yù)先確定的驅(qū)動(dòng)電流iAmin、iAmax，計(jì)算圖18中示出的電流校正值Δimin、Δimax，并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器內(nèi)。由此可以求出如圖19所示的比例電磁閥4的校正特性f1。通過(guò)以上的步驟結(jié)束學(xué)習(xí)控制。此外，也可以在學(xué)習(xí)控制結(jié)束時(shí)使駕駛座的指示燈等點(diǎn)亮，向操作員報(bào)知學(xué)習(xí)控制已結(jié)束。與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)特性f0和校正特性f1的偏差(校正值Δia)，可以按下式(III)計(jì)算。
Δia＝Δimin+(θa-θmin)×(Δimax-Δimin)/(θmax-θmin)(III)當(dāng)學(xué)習(xí)控制結(jié)束并將模式開(kāi)關(guān)8斷開(kāi)時(shí)，開(kāi)始圖15的通常控制。首先，在步驟S751中讀取由壓力傳感器9檢測(cè)出的正向控制壓Pn(例如圖12的Pn3)。接著，在步驟S752中，根據(jù)圖12所示的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)的特性求出與正向控制壓Pn(＝Pn3)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0(＝θ03)。在步驟S753中，根據(jù)比例電磁閥4的基準(zhǔn)特性f0(圖19)，計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流i0。
在步驟S754中，利用在學(xué)習(xí)控制中求得的電流校正值Δimin、Δimax按上式(III)計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0對(duì)應(yīng)的電流校正值Δi0。接著，在步驟S755中將電流校正值Δi0與驅(qū)動(dòng)電流i0相加，計(jì)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i，并在步驟S756中將該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i輸出到比例電磁閥4。在通?？刂浦蟹磸?fù)執(zhí)行以上的處理。
這樣，在第3實(shí)施方式中，使得求出壓力傳感器5的檢測(cè)值Pa的移動(dòng)平均值，并且將其輸入到低通濾波器，從而將檢測(cè)值Pa的振動(dòng)成分除去(抽樣處理)，以抽樣處理后的二次壓Pas為基準(zhǔn)求出成為比例電磁閥4的基準(zhǔn)的電流校正值Δimin、Δimax(學(xué)習(xí)控制)，并計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0對(duì)應(yīng)的電流校正值Δi0(通?？刂?。即，使得在學(xué)習(xí)控制中不是直接讀入壓力傳感器5的檢測(cè)值Pa，而是讀入抽樣處理后的值Pas。由此，即使由于比例電磁閥4的高頻振動(dòng)的影響而使壓力檢測(cè)值Pa產(chǎn)生離差，學(xué)習(xí)控制時(shí)的二次壓Pas也能穩(wěn)定，因而能高精度地求出成為比例電磁閥4的基準(zhǔn)的電流校正值Δimin、Δimax，并能夠高精度地將泵傾轉(zhuǎn)控制在目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0。
第4實(shí)施方式參照?qǐng)D20、圖21說(shuō)明本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備的第4實(shí)施方式。
在上述第3實(shí)施方式中，考慮了比例電磁閥4的高頻振動(dòng)的影響，但在第4實(shí)施方式中，進(jìn)一步考慮比例電磁閥4的滯后現(xiàn)象的影響。即，如圖20所示，比例電磁閥4的電流壓力特性具有滯后現(xiàn)象(hysteresis)，在使電流增加的過(guò)程中檢測(cè)的二次壓、例如與泵最小傾轉(zhuǎn)θmin對(duì)應(yīng)的二次壓P11a和與泵最大傾轉(zhuǎn)θmax對(duì)應(yīng)的二次壓P12a，小于在使電流減小的過(guò)程中檢測(cè)的二次壓(P11b、P12b)。因此，在學(xué)習(xí)控制時(shí)，成為基準(zhǔn)的實(shí)測(cè)二次壓的值因?qū)Ρ壤姶砰y4輸出的驅(qū)動(dòng)電流i11、i12的進(jìn)行方式、即在圖14的步驟S701、步驟S704中怎樣輸出電流而不同，因而使電流校正值Δimin、Δimax受到影響。
在這種情況下，由于P11a＜P11b、P12a＜P12b，因此正好使最小二次壓P11a與泵最小傾轉(zhuǎn)θmin相對(duì)應(yīng)，并正好使最大二次壓P12b與泵最大傾轉(zhuǎn)θmax相對(duì)應(yīng)?？紤]到這一點(diǎn)，在第4實(shí)施方式中，在圖14的步驟S701、步驟S704中按如下的方式對(duì)比例電磁閥4輸出電流i11、i12。
即，在步驟S701中，在學(xué)習(xí)控制開(kāi)始后如圖21所示使驅(qū)動(dòng)電流增加到i11并輸出。由此，經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后(時(shí)刻t1)的實(shí)測(cè)壓力P11(步驟S703)，為與泵最小傾轉(zhuǎn)θmin對(duì)應(yīng)的最小二次壓P11a。與此不同，在步驟S704中，使驅(qū)動(dòng)電流一旦超過(guò)i12并達(dá)到了最大后，將其減小到i12并輸出。因此，經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后(時(shí)刻t2)的實(shí)測(cè)壓力P12(步驟S706)，為與泵最大傾轉(zhuǎn)θmax對(duì)應(yīng)的最大二次壓P12b。
這樣，在第4實(shí)施方式中，使比例電磁閥4中的驅(qū)動(dòng)電流增加并輸出與泵最小傾轉(zhuǎn)θmin對(duì)應(yīng)的電流i11，并且在使驅(qū)動(dòng)電流一旦達(dá)到了最大后將其減小并輸出與泵最大傾轉(zhuǎn)θmax對(duì)應(yīng)的電流i12。由此，在學(xué)習(xí)控制時(shí)實(shí)測(cè)的成為基準(zhǔn)的壓力P11、P12，正好與泵最小傾轉(zhuǎn)θmin和泵最大傾轉(zhuǎn)θmax相對(duì)應(yīng)，考慮比例電磁閥4具有的滯后現(xiàn)象的特性，能高精度地進(jìn)行泵傾轉(zhuǎn)校正。
此外，在第4實(shí)施方式中，根據(jù)在使傾轉(zhuǎn)增加的過(guò)程中檢測(cè)出的與最小傾轉(zhuǎn)θmin對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力P11(第1實(shí)測(cè)壓力)、和在使傾轉(zhuǎn)減小的過(guò)程中檢測(cè)出的與最大傾轉(zhuǎn)θmax對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力P12(第2實(shí)測(cè)壓力)，計(jì)算出傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)imin、imax，但也可以與第1實(shí)施方式同樣地檢測(cè)成為校正的基準(zhǔn)的實(shí)測(cè)壓力Pa(步驟S409)。即，也可以根據(jù)在使傾轉(zhuǎn)增加的過(guò)程中檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力Pa和在使傾轉(zhuǎn)減小的過(guò)程中檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力Pa，校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)i。另外，在第1實(shí)施方式中也可以與第3實(shí)施方式同樣地對(duì)壓力檢測(cè)值Pa進(jìn)行濾波處理。因此，不需要執(zhí)行步驟S410～步驟S413的處理。
此外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)控制液壓泵1的傾轉(zhuǎn)的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備進(jìn)行了說(shuō)明，但在可變更傾轉(zhuǎn)的其他液壓設(shè)備(例如液壓馬達(dá))中同樣也可以適用。根據(jù)來(lái)自比例電磁閥4的二次壓Pa控制泵傾轉(zhuǎn)，但也可以采用產(chǎn)生傾轉(zhuǎn)控制壓力的其他傾轉(zhuǎn)變更裝置。因此，作為傾轉(zhuǎn)變更裝置的比例電磁閥4的基準(zhǔn)特性不限于圖9、圖18的特性。在第1實(shí)施方式中，將目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0設(shè)定為2點(diǎn)(θ01、θ02)、并按一次式(I)求出校正壓力ΔP0的特性，但也可以將成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)θ0僅設(shè)定1點(diǎn)、或設(shè)定3點(diǎn)以上，校正壓力ΔP0的特性也并不限定為一次式(I)。同樣地，在第3實(shí)施方式中，既可以將目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0僅設(shè)定1點(diǎn)、也可以設(shè)定3點(diǎn)以上。
通過(guò)操作桿12的操作產(chǎn)生正向控制壓Pn輸入作為指令值的目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0，但也可以使用其他的輸入裝置。由壓力傳感器5檢測(cè)出與目標(biāo)指令壓力P0對(duì)應(yīng)的壓力Pa，但也可以使用其他的壓力檢測(cè)裝置。
在第1實(shí)施方式中根據(jù)預(yù)定的圖9的特性計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指令壓力P0，并且根據(jù)圖10的特性計(jì)算與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0對(duì)應(yīng)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0，但壓力計(jì)算裝置和信號(hào)計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)并不限于此。只要是根據(jù)目標(biāo)指令壓力P0和實(shí)測(cè)壓力Pa校正目標(biāo)驅(qū)動(dòng)電流i0，作為校正裝置的控制器10內(nèi)的處理不限于上述的處理。另外，由控制器10進(jìn)行學(xué)習(xí)控制并設(shè)定校正式(I)，并且在通?？刂茣r(shí)根據(jù)校正式(I)計(jì)算校正壓力ΔP，但壓力特性設(shè)定裝置和校正壓力計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)并不限于此。
在第3實(shí)施方式中，由控制器10根據(jù)預(yù)先確定的圖18的基準(zhǔn)特性f0輸出與目標(biāo)泵傾轉(zhuǎn)θ0對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)i11、i12，但信號(hào)輸出裝置的結(jié)構(gòu)并不限于此。將與成為基準(zhǔn)的泵傾轉(zhuǎn)θmin、θmax對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)控制信號(hào)iAmin、iAmax和基準(zhǔn)控制壓Pmin、Pmax預(yù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器內(nèi)，但基準(zhǔn)控制信號(hào)iAmin、iAmax、基準(zhǔn)控制壓Pmin、Pmax的設(shè)定并不限于此。例如，在將任意的泵傾轉(zhuǎn)作為成為基準(zhǔn)的泵傾轉(zhuǎn)手動(dòng)輸入時(shí)，也可以由控制器10根據(jù)基準(zhǔn)特性f0計(jì)算與該泵傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的電流(設(shè)計(jì)值)和壓力(設(shè)計(jì)值)并將其作為基準(zhǔn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)控制壓。只要是根據(jù)由實(shí)測(cè)壓力P11、P12求得的電流imin、imax與基準(zhǔn)控制信號(hào)iAmin、iAmax的偏差Δimin、Δimax(電流校正值)校正控制信號(hào)，校正裝置的結(jié)構(gòu)也不限于上述的結(jié)構(gòu)。
即，只要能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的特征、功能，本發(fā)明并不限定于實(shí)施方式的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備。此外，以上的說(shuō)明終究是一例而已，在解釋發(fā)明時(shí)，對(duì)上述實(shí)施方式的所述事項(xiàng)和權(quán)利要求書(shū)的所述事項(xiàng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系沒(méi)有任何的限定和約束。
工業(yè)上可利用性本發(fā)明對(duì)具有可變?nèi)萘渴降囊簤罕没蛞簤厚R達(dá)等的其他工程機(jī)械也可以適用。
本申請(qǐng)以日本專利申請(qǐng)2004-91228號(hào)為基礎(chǔ)，其內(nèi)容作為引文包含在這里。
權(quán)利要求
1.一種傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法，根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性校正要輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，該校正方法的特征在于，包括根據(jù)上述基準(zhǔn)特性計(jì)算與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力，并根據(jù)該傾轉(zhuǎn)控制壓力和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的偏差導(dǎo)出校正壓力的特性的步驟；以及根據(jù)上述校正壓力的特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的校正壓力，并按照該校正壓力校正上述傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的步驟。
2.一種傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法，根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性校正要輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，該校正方法的特征在于包括根據(jù)上述基準(zhǔn)特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力，并通過(guò)反饋控制校正上述傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)以減小該傾轉(zhuǎn)控制壓力和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的偏差的步驟。
3.一種傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的校正方法，根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性校正要輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，該校正方法的特征在于，包括根據(jù)上述基準(zhǔn)特性預(yù)先設(shè)定與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力，并導(dǎo)出預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和輸出了該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)時(shí)的實(shí)測(cè)壓力的關(guān)系，根據(jù)所導(dǎo)出的關(guān)系計(jì)算用于產(chǎn)生上述基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，并且計(jì)算該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和上述基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的偏差的步驟；以及根據(jù)上述所計(jì)算出的偏差，校正與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)地輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的步驟。
4.一種傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于，包括傾轉(zhuǎn)變更裝置，產(chǎn)生與傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力；輸入裝置，輸入目標(biāo)傾轉(zhuǎn)；壓力計(jì)算裝置，根據(jù)預(yù)先確定的上述傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力；壓力檢測(cè)裝置，檢測(cè)與該傾轉(zhuǎn)控制壓力對(duì)應(yīng)的壓力；以及校正裝置，根據(jù)由上述壓力計(jì)算裝置計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力和由上述壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力，校正與由上述輸入裝置所輸入的目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于上述校正裝置，根據(jù)由上述壓力計(jì)算裝置計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力、在使傾轉(zhuǎn)增加的過(guò)程中檢測(cè)出的與最小傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的第1實(shí)測(cè)壓力、以及在使傾轉(zhuǎn)減少的過(guò)程中檢測(cè)出的與最大傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的第2實(shí)測(cè)壓力校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于上述校正裝置，包括壓力特性設(shè)定裝置，根據(jù)由上述壓力計(jì)算裝置計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力和由上述壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力的偏差，設(shè)定與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的校正壓力特性；以及校正壓力計(jì)算裝置，根據(jù)該校正壓力特性計(jì)算與由上述輸入裝置所輸入的目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的校正壓力，根據(jù)所計(jì)算出的校正壓力校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，以使實(shí)際傾轉(zhuǎn)成為目標(biāo)傾轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于上述校正裝置，通過(guò)反饋控制校正傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)以減小由上述壓力計(jì)算裝置計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制壓力和由上述壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力的偏差。
8.一種傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于，包括傾轉(zhuǎn)變更裝置，產(chǎn)生與傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力；輸入裝置，輸入目標(biāo)傾轉(zhuǎn)；壓力檢測(cè)裝置，檢測(cè)與上述傾轉(zhuǎn)控制壓力對(duì)應(yīng)的壓力；信號(hào)輸出裝置，根據(jù)預(yù)先確定的上述傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性，對(duì)上述傾轉(zhuǎn)變更裝置輸出與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)；設(shè)定裝置，根據(jù)上述基準(zhǔn)特性，設(shè)定與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力；以及校正裝置，根據(jù)由上述信號(hào)輸出裝置輸出傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)時(shí)由上述壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的實(shí)測(cè)壓力，計(jì)算用于產(chǎn)生上述基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，并且計(jì)算該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和上述基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的偏差，并根據(jù)所計(jì)算出的偏差校正要輸出到上述傾轉(zhuǎn)變更裝置的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于上述校正裝置，根據(jù)在使傾轉(zhuǎn)增加的過(guò)程中由上述壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)出的與最小傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的第1實(shí)測(cè)壓力、和在使傾轉(zhuǎn)減少的過(guò)程中檢測(cè)出的與最大傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的第2實(shí)測(cè)壓力，計(jì)算用于產(chǎn)生上述基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4～9的任何一項(xiàng)所述的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備，其特征在于還包括濾波裝置，對(duì)上述壓力檢測(cè)裝置的檢測(cè)值進(jìn)行濾波處理，使得將振動(dòng)成分從上述實(shí)測(cè)壓力中除去。
11.一種工程機(jī)械，其特征在于備有權(quán)利要求4～10的任何一項(xiàng)所述的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備。
12.一種傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)校正用程序，在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性校正輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的處理，該程序的特征在于，在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)上述基準(zhǔn)特性計(jì)算與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力，并根據(jù)該傾轉(zhuǎn)控制壓力和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的偏差導(dǎo)出校正壓力的特性的處理；以及根據(jù)上述校正壓力的特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的校正壓力，并根據(jù)該校正壓力校正上述傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的處理。
13.一種傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)校正用程序，在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性校正輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的處理，該程序的特征在于，在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)上述基準(zhǔn)特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力，并通過(guò)反饋控制校正上述傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)以減小該傾轉(zhuǎn)控制壓力和與其對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)壓力的偏差的處理。
14.一種傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)校正用程序，在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)變更裝置的基準(zhǔn)特性校正輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的處理，該程序的特征在于，在計(jì)算機(jī)裝置上執(zhí)行根據(jù)上述基準(zhǔn)特性預(yù)先設(shè)定與成為基準(zhǔn)的傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力，導(dǎo)出預(yù)先確定的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和輸出了該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)時(shí)的實(shí)測(cè)壓力的關(guān)系，根據(jù)該所導(dǎo)出的關(guān)系計(jì)算用于產(chǎn)生上述基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制壓力的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)，并且計(jì)算該傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)和上述基準(zhǔn)傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的偏差的處理；以及根據(jù)上述所計(jì)算出的偏差，校正與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)地輸出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)的處理。
全文摘要
本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)控制設(shè)備包括產(chǎn)生與傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)i對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力P的傾轉(zhuǎn)變更裝置(4)、輸入目標(biāo)傾轉(zhuǎn)θ的輸入裝置(12)、根據(jù)預(yù)先設(shè)定的傾轉(zhuǎn)變更裝置(4)的基準(zhǔn)特性計(jì)算與目標(biāo)傾轉(zhuǎn)θ對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制壓力P的壓力計(jì)算裝置(10)、檢測(cè)與該傾轉(zhuǎn)控制壓力P對(duì)應(yīng)的壓力Pa的壓力檢測(cè)裝置(5)、根據(jù)預(yù)定的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)特性計(jì)算與所輸入的目標(biāo)傾轉(zhuǎn)θ對(duì)應(yīng)的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)i的信號(hào)計(jì)算裝置(10)、根據(jù)由壓力計(jì)算裝置(10)計(jì)算出的控制壓力P和由壓力檢測(cè)裝置(5)檢測(cè)出的實(shí)測(cè)的壓力Pa校正由信號(hào)計(jì)算裝置(10)計(jì)算出的傾轉(zhuǎn)控制信號(hào)i的校正裝置(10)。
文檔編號(hào)F04B49/06GK1938518SQ20058000976
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者大高歲門(mén), 大和田義宜, 安田元, 柿澤健二 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社