推定センサ値を利用する流体回路の制御
流体回路（１０）は、流体（１５）を収容するタンク（１４）と、所定の負荷設定の流体機器（２４）と、流体機器（２４）に加圧された流体（１５）を配送するポンプ（１２）と、を含む。センサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）は、供給圧力（Ｐｓ）、タンク圧力（Ｐｔ）、流体機器（２４）の一部の位置（ｘａ，ｘｂ）の少なくとも一つを計測する。コントローラ（３０）は、所定の負荷設定に使用するいずれか一つのセンサの故障の場合、流体機器（２４）の継続運転を保証するように、このセンサの出力値を推定するか、再構築する。出力値を推定する方法（１００）は、センサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）を使用して出力値を検知する工程と、故障したセンサを決定するために、コントローラ（３０）を使用して出力値を処理する工程と、所定の負荷設定に使用する故障したセンサの推定出力値を計算する工程と、を含む。流体機器（２４）の運転は、故障したセンサが修理されるまで、推定出力値を使用して維持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気−流体システムの制御に関するものであり、特に、故障した圧力センサまたは位置センサを有する電気‐流体システムまたは流体回路の制御および運転を維持する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気‐流体システムまたは流体回路は、種々の電気作動式装置および流体作動式装置を単独に或いは組み合わせて利用して、オープンループまたはクローズドループフィードバック制御を提供している。特に、クローズドループシステムでは、フィードバック機構またはセンサは、回路の出力値を監視するために使用することができる。各センサは、計測した出力に比例する信号を発生することができ、また、適宜の制御ロジック装置またはコントローラを使用して、出力が特定の入力信号またはコマンド信号と比較され、調整ステップまたは制御ステップが要求されているかどうかを決定することができる。電気流体式流体回路に使用するセンサには、通常、圧力トランスデューサ、温度センサ、位置センサなどが含まれる。
【０００３】
従来の流体回路では、流体回路の正確な運転制御は、種々の計測出力値または検出出力値を継続的に処理することによって維持することができる。供給圧力およびタンク圧力と同様に、回路内で使用される制御バルブの特定のポートまたはチャンバ、シリンダ、または、流体モータを作動させる圧力は、制御ユニットまたはコントローラに継続的に供給することができる。しかしながら、必要な圧力センサおよび位置センサのいずれかに故障が発生した場合や何らかの理由で正常に機能しなくなった場合には、従来の流体回路内では、システム制御が失われてしまうか、或いは重大な障害を発生してしまうことがありうる。特定のコードベースの方法が、センサの動作の範囲外を検出するために、または、短絡回路またはオープン回路を決定するために存在する間は、そのような方法は、通常、流体回路に利用するプロセスを一時的に停止させてしまうため、継続した流体回路の運転が必要である場合に、最適よりも小さくすることができる。
【発明の概要】
【０００４】
電気流体システムまたは流体回路は、供給流体を収容するサンプ（油だめ）またはタンクと、所定の負荷設計を有する流体機器と、タンクから流体を吸引して、加圧された流体を流体機器に配送するポンプと、を含む。センサは、供給圧力、タンク圧力、および、流体機器の移動可能なスプール部または移動可能な部分の位置、同様に、流体機器に流体並列に配置された流体調整バルブなどの一つ以上の追加のバルブ位置を計測するのに適している。コントローラは、所定の負荷設定を使用する流体回路の複数のセンサのいずれか故障した一つの出力値の推定または再構築に適したアルゴリズムを備えているため、流体機器および流体回路の継続運転を保証する。
【０００５】
上述したコンピュータが実行可能なアルゴリズムによって実施することができる本発明の方法を使用することにより、故障センサが存在するにもかかわらず、流体回路全体で少なくともあるレベルの制御を維持することができる。流体回路の準定常解析により、流体回路の基礎（ファンダメンタルズ）を捕らえることができる。ポンプ、リザーバまたはタンク、複数のチェックバルブおよび／または流体調整バルブ、および、シリンダ、流体モータ、または、第１および第２ワークチャンバまたはポートを有する他の装置を有する流体回路において、未知の変数Ｑａ，ＱｂおよびＱｆｃｖが存在する。ここで、Ｑａは、シリンダの第１ワークチャンバに出入りする流量を表しており、Ｑｂは、シリンダの第２ワークチャンバに出入りする流量であり、また、Ｑｆｃｖは、シリンダおよびポンプと流体並列に配置されるか接続された流体調整バルブのオリフィスを通過する流量である。本発明によれば、このように構成された流体回路は、流体回路の故障状態、すなわち、流体回路が作動中に、換言すると、流体がワークチャンバａからワークチャンバｂに、または、ワークポートｂからワークポートａに流れる場合に発生するセンサの故障に応じて異なる所定のセットの非線型方程式によりモデル化することができる。
【０００６】
したがって、この方法は、較正した、既知の、または、所定の負荷設定、例えば、シリンダや流体モータなどの２ポート機器、対応するワークチャンバまたはワークポートを通過する流量間の関係を利用して、失われるか、または、利用できないセンサ信号を推定または再構築することができる。この方法を実施するために適した流体回路は、複数の圧力センサや位置センサからの出力値を処理して、較正された容積と測定された圧力および／または圧力計測および位置計測に関連する他の必要なデータを使用して必要な流れの情報を計算して、また、一セットの非線型方程式を使用して失われたセンサ値を推定するのに適したアルゴリズムを有するコントローラを含むことができる。次に、コントローラは、センサが診断され、修理され、または、交換される時間まで、推定値を使用して流体回路を自動的に制御する。
【０００７】
より具体的には、この方法は、コントローラ、ポンプ、タンク、流体機器および流体調整バルブを有する流体回路内の複数のセンサのいずれか一つの出力値を推定するか再構築することができる。調整バルブは、流体機器と流体並列されている。この方法は、複数のセンサからの一セットの出力値を検知するステップ、故障センサの存在を決定するためにコントローラを使用して出力値を処理するステップ、また、流体機器の所定の負荷設定を使用して故障センサの推定出力値を計算するために、コントローラを使用するステップを含む。流体機器は、故障センサが修理されるか交換されて、流体回路の継続運転が保証されるまで、推定出力値を使用して制御することができる。
【０００８】
上述した本発明の特徴や利点および他の特徴や利点は、添付した図面と関連する以下の本発明を実施するための最適な実施の形態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】図１は、本発明に従うコントローラを有する第１検知障害状態にある典型的な流体回路の略図である。
【図２】図２は、第２の検知障害状態にある図１の典型的な流体回路の略図である。
【図３】図３は、図１および図２の流体回路に使用可能な制御方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照すると、これらの図を通して、同じ参照番号は同じまたは同様の構成要件に対応している。まず、図１には、以下に説明するように、第１の想定される検知障害状態にある流体回路１０が示されている。流体回路１０には、ポンプ（Ｐ）１２と、低圧リザーバ、サンプまたはタンク１４が含まれる。タンク１４には、供給流体１５が収容または入れられており、この流体１５は、ポンプ１２によって吸引され、加圧（Ｐｓ）された状態で、供給ライン１１を経由して流体機器２４に配送される。図１の典型的な実施の形態では、流体機器２４は、スプールまたはピストン２６を含む二重チャンバシリンダ２７として構成されており、シリンダ２７は、このシリンダ２７およびピストン２６内に形成されたワークチャンバａ、ｂとそれぞれ連通する第１および第２のワークポート３１、３３を有している。
【００１１】
本発明の方法を実施するための制御ロジックまたはアルゴリズム１００は、コントローラ（Ｃ）３０内にプログラムするか、または、記憶させて、必要に応じて下流の流体回路（ＦＣ）２８にパワーを供給して、流体回路１０内の種々の流体制御機器を選択的に制御することができる。下流の流体回路（ＦＣ）には、流体機械、バルブ、ピストン、アクチュエータなどのアイテム（品目）が含まれるが、これらの品目に制限されない。次に、ＦＣ２８は、戻りライン１３を経由してタンク１４に流体連通される。
【００１２】
コントローラ３０は、流体回路の種々の部品（コンポーネント）と直接的に有線で通信されるか、または、無線で通信されており、以下に説明するように、センサ１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃからの一セットの圧力および位置の入力信号（矢印２５）を受信することができる。流体回路１０は、通常、ＣＰＵと、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的にプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）などの十分なメモリを含むデジタルコンピュータとして構成することができる。コントローラ３０は、高速クロック、アナログ‐デジタル（Ａ／Ｄ）回路およびデジタル‐アナログ（Ｄ／Ａ）回路、入出力回路およびデバイス（Ｉ／Ｏ）、また、適当な信号調整およびバッファ回路を含むことができる。図３を参照して以下に説明されるアルゴリズム１００を含む、コントローラ３０内に存在するか、または、それによってアクセス可能な任意のアルゴリズム、または、他の必要なアルゴリズムは、ＲＯＭ内に記憶させて、必要な回路の制御機能を提供するように、コントローラ３０によって自動的に実行させることができる。
【００１３】
流体１５は、供給圧力（Ｐｓ）で、供給ライン１１を経由して流体回路１０に入ることができる。流体調整バルブ１６は、一対の圧力センサ１８Ａ、１８Ｂ、例えば、圧力トランスデューサまたは他の適宜の圧力検知デバイスの間で、流体機器２４と流体並列に配置される。センサ１８Ａは、供給圧力（Ｐｓ）を計測するのに適するように配置されているが、センサ１８Ｂは、戻りライン圧力またはタンク圧力（Ｐｔ）を計測するのに適するように配置されている。必要に応じて、ポンプ１２から流出する流体１５の一部または全部は、調整バルブ１６を介して流体機器２４からそらして、タンク１４に戻すことができる。
【００１４】
流体回路１０は、調整バルブ１６、バルブ２０およびバルブ２２のそれぞれのスプールの位置を計測するのに適した位置センサ１９Ａ、１９Ｂおよび１９Ｃを含んでいる。付加的な圧力センサ１８Ｃ、１８Ｄは、流体機器２４と流体直列に配置されている。センサ１８Ｃは、流体機器２４のワークチャンバａまたは第１ワークポート３１に作用する流体圧力（Ｐａ）を計測するのに適するように、第１バルブ２０の下流に配置されている。第１バルブ２０は、ポンプ１２からの流体１５を、矢印Ａの方向に指向させて、ピストン２６を矢印Ｃの方向に移動させるために流体機器２４の第１ワークポート３１内に流入させるのに適した任意の適宜の流体制御バルブとして構成することができる。第２バルブ２２は、ワークポート３３内への流体の流れを阻止する。センサ１８Ｄは、流体機器２４のワークチャンバｂまたは第２ワークポート３３に作用する流体圧力（Ｐｂ）を計測するのに適するように配置されている。
【００１５】
正常な運転状態では、変数Ｐｓ，Ｐｔ，ＰａおよびＰｂは既知であり、対応する圧力センサ１８Ａ−１８Ｄによって検知されるか計測される。位置変数ｘａ，ｘｂおよびｘｆｃｖもまた既知であり、位置センサ１９Ａ−Ｃによって検知される。変数ｘａおよびｘｂは、ワークチャンバａおよびｂのそれぞれのピストン２６の位置を示しているが、ｘｆｃｖは、流体調整バルブ１６のスプール部の位置を示している。上述したように、３つの未知の変数には、Ｑａ，ＱｂおよびＱｆｃｖ、すなわち、第１ワークポート３１、第２ワークポート３３および調整バルブ１６内への流量が含まれている。これらの値のために、以下の３つの関数方程式のセットを使用する唯一の解が提供される。
ｆ１（Ｑａ，Ｐｓ，Ｐａ，ｘａ）＝０；
ｆ２（Ｑｂ，Ｐｔ，Ｐｂ，ｘｂ）＝０；
ｆ３（Ｑｆｃｖ，Ｐｓ，Ｐｔ，ｘｆｃｖ）＝０
例えば、ｆ１（Ｑａ，Ｐｓ，Ｐａ，ｘａ）は、以下の式となる。
【数１】
ここで、ｃｄは流量係数、ρは流体の密度、Ａはスプール位置の関数としてのオリフィスの面積である。
【００１６】
しかしながら、センサ１８Ａ−Ｄまたは１９Ａ−Ｃが故障している検知障害状態では、上述した方程式のセットは、追加の情報に頼ることなく一意的に解決することはできない。例えば、ワークポート３１の圧力、すなわち、Ｐａがセンサ１８Ｃの故障によって利用できない場合、残りの既知の変数は、Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂおよびｘｆｃｖである。４つの未知の変数、すなわち、Ｑａ，ＱｂおよびＱｆｃｖ、前述した未知の値Ｐａを持つことになる。
【００１７】
オブザーバベースのモデルでは、状態変数は、モデルの出力値と実際の測定値を比較することによって推定することができる。信号は、システム自体が十分に監視可能である場合だけ簡単に再構築することができる。しかしながら、オブザーバベースのモデルは、流体シリンダ内に配置されたピストンの速度、流体モータの一部、または、典型的な２ポート流体機器の任意の可動部などの未知の負荷条件の面で重大な課題を抱えることになる。
【００１８】
例えば、流体回路は、次式によりモデル化することができる。
【数２】
ここで、
【数３】
は、２ポート機器の第１ポートまたは「ワークポートａ」の流体圧力の変化を参照し、βは回路内で使用される流体の体積弾性率であり、Ｖはシリンダの容積であり、Ｑａはワークポートａを通過する流量であり、Ｐｓは供給圧力であり、Ｐａはチャンバａまたはワークポート３１の圧力であり、また、ｘａは、チャンバａまたはワークポート３１のスプールまたはピストンのスプール位置である。
さらに、Ａはシリンダの断面積であり、また、
【数４】
は、シリンダの位置の変化率、すなわち、シリンダの速度である。
【数５】
の値は、このような典型的なシリンダの未知の負荷条件である。
【００１９】
アルゴリズム１００を使用することにより、流体機器２４の負荷設計は、さらに、未知の変数を使用して決定される制約事項を提供する。例えば、シリンダ２７の両側のワークチャンバのサイズが等しい場合、図１および図２に示されるシリンダ／モータ接続に対してＱａ＝−Ｑｂであるか、または、ワークチャンバａとｂのサイズが異なる場合、Ｑａ＝−（Ａａ／Ａｂ）（Ｑｂ）である。ここで、Ａａはワークチャンバａのピストンの面積であり、また、Ａｂはワークチャンバｂのピストンの面積である。そのため、アルゴリズム１００は、第１の検知障害モードでは、未知の３つの変数を決定するために非線型方程式を使用することができる。したがって、センサ信号Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａおよびｘｂのいずれか一つは、上記方程式を使用して推定することができる。
【００２０】
図２を参照すると、図１の流体回路１０は、第２の障害検知状態、すなわち、ピストン２６を矢印Ｄの方向に移動させるためにワークポート３３に流体が作用される場合で示されている。上述したように、失われたセンサ信号Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａおよびｘｂのいずれか一つは、流体機器２４の既知の負荷設計を使用して推定するか、または、再構築することができる。
【００２１】
図１および図２の流体回路１０と関連する図３を参照すると、本発明の方法は、アルゴリズム１００により実行することができる。ステップ１０２で開始することにより、コントローラ３０は、連続的に、または、指定された周期的なサイクルタイムにしたがって、それぞれのセンサ１８Ａ−Ｄおよび１９Ａ−Ｃから出力値を読み取る。通常の運転では、コントローラ３０は、制御ロジックを使用してこれらの値を処理して、流体機器２４および、使用している場合には、この制御ロジックに従う下流の流体回路２８の任意の付加的な下流の機器を選択的に作動させる。次に、アルゴリズム１００は、ステップ１０４に進む。
【００２２】
ステップ１０４では、コントローラ３０は、センサ１８Ａ−Ｄおよび１９Ａ−Ｃのいずれかが故障しているかどうかを決定する。故障していない場合、アルゴリズム１００は終了され、ステップ１０２で効果的に再開され、そして、そのようなセンサの故障が存在すると決定されるまで、ステップ１０２とステップ１０４が繰り返される。センサが故障している場合、アルゴリズム１００はステップ１０６に進む。
【００２３】
ステップ１０６では、アルゴリズム１００は、故障したセンサの値を推定するか、または、再構築する。この推定値は、図３において値（ｅ）として示されている。例えば、センサ１８Ｃが故障した場合、出力値Ｐａは、結果として利用できないだろう。引き続きセンサ１８Ｃを例とすると、未知の変数は、Ｑａ，Ｑｂ，ＱｆｃｖおよびＰａである。しかしながら、図２および図３に示されるシリンダまたはモータの接続に対してＱａ＝−Ｑｂのような既知の負荷設定が与えられると、４つの未知の変数は３つに、すなわち、Ｑａ（またはＱｂ）、ＱｆｃｖおよびＰａに減少する。次に、アルゴリズム１００は、値（ｅ）を推定するために、上述したように、非線型方程式、すなわち、ｆ１（Ｑａ，Ｐｓ，Ｐａ，ｘａ）＝０；ｆ２（Ｑｂ，Ｐｔ，Ｐｂ，ｘｂ）＝０；およびｆ３（Ｑｆｃｖ，Ｐｓ，Ｐｔ，ｘｆｃｖ）＝０を使用する。
【００２４】
ステップ１０６において、推定値（ｅ）が決定されるか、計算されると、アルゴリズム１００は、ステップ１０８に進んで、コントローラ３０が、推定値（ｅ）を使用して、図１および図２の流体回路１０の制御を実行する。したがって、流体回路１０の継続した制御が維持される。アルゴリズム１００は、次に、終了することができるか、または、オプションとして、ステップ１１０に進むことができる。
【００２５】
ステップ１１０において、故障したセンサの存在に注意を確実に引き込むように、アラームを作動させるか、または、他の適宜の制御操作を取ることができる。このように、センサの故障は適切に診断され、修理されるか、または、必要に応じて交換することができる。
【００２６】
したがって、上述したように、図１および図２の流体回路１０の一部として制御アルゴリズム１００を使用することにより、流体回路１０の単一のセンサの故障動作を実現することができる。負荷の設定を考慮すると、センサの故障発生時にサービスが実行されている場合、単一の故障したセンサの信号の殆どを再構築することが可能となる。サービスが停止した場合、すなわち、流体機器２４の両方のワークポート３１および３３が閉鎖した場合には、故障したセンサの信号を正確に推定することが困難となることもある。
【００２７】
本発明を実施するための最良の形態（ベストモード）を詳細に説明してきたが、当業者であれば、添付した特許請求の範囲内で本発明を実施するための様々な代替デザインや実施の形態を認識できるであろう。同様に、本発明は、好適な実施の形態を参照して説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲から離れることなく、様々な変更を加えることができ、また、同等物により要素を置換することができることを理解するであろう。さらに、本質的な範囲から離れることなく、本発明の教示に対して、特定の状況や材料を適合させるように種々の修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために考えられるベストモードとして開示された特定の実施の形態に限定されることはなく、添付した特許請求の範囲に属する全ての実施の形態を含むことを意図するものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気−流体システムの制御に関するものであり、特に、故障した圧力センサまたは位置センサを有する電気‐流体システムまたは流体回路の制御および運転を維持する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気‐流体システムまたは流体回路は、種々の電気作動式装置および流体作動式装置を単独に或いは組み合わせて利用して、オープンループまたはクローズドループフィードバック制御を提供している。特に、クローズドループシステムでは、フィードバック機構またはセンサは、回路の出力値を監視するために使用することができる。各センサは、計測した出力に比例する信号を発生することができ、また、適宜の制御ロジック装置またはコントローラを使用して、出力が特定の入力信号またはコマンド信号と比較され、調整ステップまたは制御ステップが要求されているかどうかを決定することができる。電気流体式流体回路に使用するセンサには、通常、圧力トランスデューサ、温度センサ、位置センサなどが含まれる。
【０００３】
従来の流体回路では、流体回路の正確な運転制御は、種々の計測出力値または検出出力値を継続的に処理することによって維持することができる。供給圧力およびタンク圧力と同様に、回路内で使用される制御バルブの特定のポートまたはチャンバ、シリンダ、または、流体モータを作動させる圧力は、制御ユニットまたはコントローラに継続的に供給することができる。しかしながら、必要な圧力センサおよび位置センサのいずれかに故障が発生した場合や何らかの理由で正常に機能しなくなった場合には、従来の流体回路内では、システム制御が失われてしまうか、或いは重大な障害を発生してしまうことがありうる。特定のコードベースの方法が、センサの動作の範囲外を検出するために、または、短絡回路またはオープン回路を決定するために存在する間は、そのような方法は、通常、流体回路に利用するプロセスを一時的に停止させてしまうため、継続した流体回路の運転が必要である場合に、最適よりも小さくすることができる。
【発明の概要】
【０００４】
電気流体システムまたは流体回路は、供給流体を収容するサンプ（油だめ）またはタンクと、所定の負荷設計を有する流体機器と、タンクから流体を吸引して、加圧された流体を流体機器に配送するポンプと、を含む。センサは、供給圧力、タンク圧力、および、流体機器の移動可能なスプール部または移動可能な部分の位置、同様に、流体機器に流体並列に配置された流体調整バルブなどの一つ以上の追加のバルブ位置を計測するのに適している。コントローラは、所定の負荷設定を使用する流体回路の複数のセンサのいずれか故障した一つの出力値の推定または再構築に適したアルゴリズムを備えているため、流体機器および流体回路の継続運転を保証する。
【０００５】
上述したコンピュータが実行可能なアルゴリズムによって実施することができる本発明の方法を使用することにより、故障センサが存在するにもかかわらず、流体回路全体で少なくともあるレベルの制御を維持することができる。流体回路の準定常解析により、流体回路の基礎（ファンダメンタルズ）を捕らえることができる。ポンプ、リザーバまたはタンク、複数のチェックバルブおよび／または流体調整バルブ、および、シリンダ、流体モータ、または、第１および第２ワークチャンバまたはポートを有する他の装置を有する流体回路において、未知の変数Ｑａ，ＱｂおよびＱｆｃｖが存在する。ここで、Ｑａは、シリンダの第１ワークチャンバに出入りする流量を表しており、Ｑｂは、シリンダの第２ワークチャンバに出入りする流量であり、また、Ｑｆｃｖは、シリンダおよびポンプと流体並列に配置されるか接続された流体調整バルブのオリフィスを通過する流量である。本発明によれば、このように構成された流体回路は、流体回路の故障状態、すなわち、流体回路が作動中に、換言すると、流体がワークチャンバａからワークチャンバｂに、または、ワークポートｂからワークポートａに流れる場合に発生するセンサの故障に応じて異なる所定のセットの非線型方程式によりモデル化することができる。
【０００６】
したがって、この方法は、較正した、既知の、または、所定の負荷設定、例えば、シリンダや流体モータなどの２ポート機器、対応するワークチャンバまたはワークポートを通過する流量間の関係を利用して、失われるか、または、利用できないセンサ信号を推定または再構築することができる。この方法を実施するために適した流体回路は、複数の圧力センサや位置センサからの出力値を処理して、較正された容積と測定された圧力および／または圧力計測および位置計測に関連する他の必要なデータを使用して必要な流れの情報を計算して、また、一セットの非線型方程式を使用して失われたセンサ値を推定するのに適したアルゴリズムを有するコントローラを含むことができる。次に、コントローラは、センサが診断され、修理され、または、交換される時間まで、推定値を使用して流体回路を自動的に制御する。
【０００７】
より具体的には、この方法は、コントローラ、ポンプ、タンク、流体機器および流体調整バルブを有する流体回路内の複数のセンサのいずれか一つの出力値を推定するか再構築することができる。調整バルブは、流体機器と流体並列されている。この方法は、複数のセンサからの一セットの出力値を検知するステップ、故障センサの存在を決定するためにコントローラを使用して出力値を処理するステップ、また、流体機器の所定の負荷設定を使用して故障センサの推定出力値を計算するために、コントローラを使用するステップを含む。流体機器は、故障センサが修理されるか交換されて、流体回路の継続運転が保証されるまで、推定出力値を使用して制御することができる。
【０００８】
上述した本発明の特徴や利点および他の特徴や利点は、添付した図面と関連する以下の本発明を実施するための最適な実施の形態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】図１は、本発明に従うコントローラを有する第１検知障害状態にある典型的な流体回路の略図である。
【図２】図２は、第２の検知障害状態にある図１の典型的な流体回路の略図である。
【図３】図３は、図１および図２の流体回路に使用可能な制御方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照すると、これらの図を通して、同じ参照番号は同じまたは同様の構成要件に対応している。まず、図１には、以下に説明するように、第１の想定される検知障害状態にある流体回路１０が示されている。流体回路１０には、ポンプ（Ｐ）１２と、低圧リザーバ、サンプまたはタンク１４が含まれる。タンク１４には、供給流体１５が収容または入れられており、この流体１５は、ポンプ１２によって吸引され、加圧（Ｐｓ）された状態で、供給ライン１１を経由して流体機器２４に配送される。図１の典型的な実施の形態では、流体機器２４は、スプールまたはピストン２６を含む二重チャンバシリンダ２７として構成されており、シリンダ２７は、このシリンダ２７およびピストン２６内に形成されたワークチャンバａ、ｂとそれぞれ連通する第１および第２のワークポート３１、３３を有している。
【００１１】
本発明の方法を実施するための制御ロジックまたはアルゴリズム１００は、コントローラ（Ｃ）３０内にプログラムするか、または、記憶させて、必要に応じて下流の流体回路（ＦＣ）２８にパワーを供給して、流体回路１０内の種々の流体制御機器を選択的に制御することができる。下流の流体回路（ＦＣ）には、流体機械、バルブ、ピストン、アクチュエータなどのアイテム（品目）が含まれるが、これらの品目に制限されない。次に、ＦＣ２８は、戻りライン１３を経由してタンク１４に流体連通される。
【００１２】
コントローラ３０は、流体回路の種々の部品（コンポーネント）と直接的に有線で通信されるか、または、無線で通信されており、以下に説明するように、センサ１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃからの一セットの圧力および位置の入力信号（矢印２５）を受信することができる。流体回路１０は、通常、ＣＰＵと、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的にプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）などの十分なメモリを含むデジタルコンピュータとして構成することができる。コントローラ３０は、高速クロック、アナログ‐デジタル（Ａ／Ｄ）回路およびデジタル‐アナログ（Ｄ／Ａ）回路、入出力回路およびデバイス（Ｉ／Ｏ）、また、適当な信号調整およびバッファ回路を含むことができる。図３を参照して以下に説明されるアルゴリズム１００を含む、コントローラ３０内に存在するか、または、それによってアクセス可能な任意のアルゴリズム、または、他の必要なアルゴリズムは、ＲＯＭ内に記憶させて、必要な回路の制御機能を提供するように、コントローラ３０によって自動的に実行させることができる。
【００１３】
流体１５は、供給圧力（Ｐｓ）で、供給ライン１１を経由して流体回路１０に入ることができる。流体調整バルブ１６は、一対の圧力センサ１８Ａ、１８Ｂ、例えば、圧力トランスデューサまたは他の適宜の圧力検知デバイスの間で、流体機器２４と流体並列に配置される。センサ１８Ａは、供給圧力（Ｐｓ）を計測するのに適するように配置されているが、センサ１８Ｂは、戻りライン圧力またはタンク圧力（Ｐｔ）を計測するのに適するように配置されている。必要に応じて、ポンプ１２から流出する流体１５の一部または全部は、調整バルブ１６を介して流体機器２４からそらして、タンク１４に戻すことができる。
【００１４】
流体回路１０は、調整バルブ１６、バルブ２０およびバルブ２２のそれぞれのスプールの位置を計測するのに適した位置センサ１９Ａ、１９Ｂおよび１９Ｃを含んでいる。付加的な圧力センサ１８Ｃ、１８Ｄは、流体機器２４と流体直列に配置されている。センサ１８Ｃは、流体機器２４のワークチャンバａまたは第１ワークポート３１に作用する流体圧力（Ｐａ）を計測するのに適するように、第１バルブ２０の下流に配置されている。第１バルブ２０は、ポンプ１２からの流体１５を、矢印Ａの方向に指向させて、ピストン２６を矢印Ｃの方向に移動させるために流体機器２４の第１ワークポート３１内に流入させるのに適した任意の適宜の流体制御バルブとして構成することができる。第２バルブ２２は、ワークポート３３内への流体の流れを阻止する。センサ１８Ｄは、流体機器２４のワークチャンバｂまたは第２ワークポート３３に作用する流体圧力（Ｐｂ）を計測するのに適するように配置されている。
【００１５】
正常な運転状態では、変数Ｐｓ，Ｐｔ，ＰａおよびＰｂは既知であり、対応する圧力センサ１８Ａ−１８Ｄによって検知されるか計測される。位置変数ｘａ，ｘｂおよびｘｆｃｖもまた既知であり、位置センサ１９Ａ−Ｃによって検知される。変数ｘａおよびｘｂは、ワークチャンバａおよびｂのそれぞれのピストン２６の位置を示しているが、ｘｆｃｖは、流体調整バルブ１６のスプール部の位置を示している。上述したように、３つの未知の変数には、Ｑａ，ＱｂおよびＱｆｃｖ、すなわち、第１ワークポート３１、第２ワークポート３３および調整バルブ１６内への流量が含まれている。これらの値のために、以下の３つの関数方程式のセットを使用する唯一の解が提供される。
ｆ１（Ｑａ，Ｐｓ，Ｐａ，ｘａ）＝０；
ｆ２（Ｑｂ，Ｐｔ，Ｐｂ，ｘｂ）＝０；
ｆ３（Ｑｆｃｖ，Ｐｓ，Ｐｔ，ｘｆｃｖ）＝０
例えば、ｆ１（Ｑａ，Ｐｓ，Ｐａ，ｘａ）は、以下の式となる。
【数１】
ここで、ｃｄは流量係数、ρは流体の密度、Ａはスプール位置の関数としてのオリフィスの面積である。
【００１６】
しかしながら、センサ１８Ａ−Ｄまたは１９Ａ−Ｃが故障している検知障害状態では、上述した方程式のセットは、追加の情報に頼ることなく一意的に解決することはできない。例えば、ワークポート３１の圧力、すなわち、Ｐａがセンサ１８Ｃの故障によって利用できない場合、残りの既知の変数は、Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂおよびｘｆｃｖである。４つの未知の変数、すなわち、Ｑａ，ＱｂおよびＱｆｃｖ、前述した未知の値Ｐａを持つことになる。
【００１７】
オブザーバベースのモデルでは、状態変数は、モデルの出力値と実際の測定値を比較することによって推定することができる。信号は、システム自体が十分に監視可能である場合だけ簡単に再構築することができる。しかしながら、オブザーバベースのモデルは、流体シリンダ内に配置されたピストンの速度、流体モータの一部、または、典型的な２ポート流体機器の任意の可動部などの未知の負荷条件の面で重大な課題を抱えることになる。
【００１８】
例えば、流体回路は、次式によりモデル化することができる。
【数２】
ここで、
【数３】
は、２ポート機器の第１ポートまたは「ワークポートａ」の流体圧力の変化を参照し、βは回路内で使用される流体の体積弾性率であり、Ｖはシリンダの容積であり、Ｑａはワークポートａを通過する流量であり、Ｐｓは供給圧力であり、Ｐａはチャンバａまたはワークポート３１の圧力であり、また、ｘａは、チャンバａまたはワークポート３１のスプールまたはピストンのスプール位置である。
さらに、Ａはシリンダの断面積であり、また、
【数４】
は、シリンダの位置の変化率、すなわち、シリンダの速度である。
【数５】
の値は、このような典型的なシリンダの未知の負荷条件である。
【００１９】
アルゴリズム１００を使用することにより、流体機器２４の負荷設計は、さらに、未知の変数を使用して決定される制約事項を提供する。例えば、シリンダ２７の両側のワークチャンバのサイズが等しい場合、図１および図２に示されるシリンダ／モータ接続に対してＱａ＝−Ｑｂであるか、または、ワークチャンバａとｂのサイズが異なる場合、Ｑａ＝−（Ａａ／Ａｂ）（Ｑｂ）である。ここで、Ａａはワークチャンバａのピストンの面積であり、また、Ａｂはワークチャンバｂのピストンの面積である。そのため、アルゴリズム１００は、第１の検知障害モードでは、未知の３つの変数を決定するために非線型方程式を使用することができる。したがって、センサ信号Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａおよびｘｂのいずれか一つは、上記方程式を使用して推定することができる。
【００２０】
図２を参照すると、図１の流体回路１０は、第２の障害検知状態、すなわち、ピストン２６を矢印Ｄの方向に移動させるためにワークポート３３に流体が作用される場合で示されている。上述したように、失われたセンサ信号Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａおよびｘｂのいずれか一つは、流体機器２４の既知の負荷設計を使用して推定するか、または、再構築することができる。
【００２１】
図１および図２の流体回路１０と関連する図３を参照すると、本発明の方法は、アルゴリズム１００により実行することができる。ステップ１０２で開始することにより、コントローラ３０は、連続的に、または、指定された周期的なサイクルタイムにしたがって、それぞれのセンサ１８Ａ−Ｄおよび１９Ａ−Ｃから出力値を読み取る。通常の運転では、コントローラ３０は、制御ロジックを使用してこれらの値を処理して、流体機器２４および、使用している場合には、この制御ロジックに従う下流の流体回路２８の任意の付加的な下流の機器を選択的に作動させる。次に、アルゴリズム１００は、ステップ１０４に進む。
【００２２】
ステップ１０４では、コントローラ３０は、センサ１８Ａ−Ｄおよび１９Ａ−Ｃのいずれかが故障しているかどうかを決定する。故障していない場合、アルゴリズム１００は終了され、ステップ１０２で効果的に再開され、そして、そのようなセンサの故障が存在すると決定されるまで、ステップ１０２とステップ１０４が繰り返される。センサが故障している場合、アルゴリズム１００はステップ１０６に進む。
【００２３】
ステップ１０６では、アルゴリズム１００は、故障したセンサの値を推定するか、または、再構築する。この推定値は、図３において値（ｅ）として示されている。例えば、センサ１８Ｃが故障した場合、出力値Ｐａは、結果として利用できないだろう。引き続きセンサ１８Ｃを例とすると、未知の変数は、Ｑａ，Ｑｂ，ＱｆｃｖおよびＰａである。しかしながら、図２および図３に示されるシリンダまたはモータの接続に対してＱａ＝−Ｑｂのような既知の負荷設定が与えられると、４つの未知の変数は３つに、すなわち、Ｑａ（またはＱｂ）、ＱｆｃｖおよびＰａに減少する。次に、アルゴリズム１００は、値（ｅ）を推定するために、上述したように、非線型方程式、すなわち、ｆ１（Ｑａ，Ｐｓ，Ｐａ，ｘａ）＝０；ｆ２（Ｑｂ，Ｐｔ，Ｐｂ，ｘｂ）＝０；およびｆ３（Ｑｆｃｖ，Ｐｓ，Ｐｔ，ｘｆｃｖ）＝０を使用する。
【００２４】
ステップ１０６において、推定値（ｅ）が決定されるか、計算されると、アルゴリズム１００は、ステップ１０８に進んで、コントローラ３０が、推定値（ｅ）を使用して、図１および図２の流体回路１０の制御を実行する。したがって、流体回路１０の継続した制御が維持される。アルゴリズム１００は、次に、終了することができるか、または、オプションとして、ステップ１１０に進むことができる。
【００２５】
ステップ１１０において、故障したセンサの存在に注意を確実に引き込むように、アラームを作動させるか、または、他の適宜の制御操作を取ることができる。このように、センサの故障は適切に診断され、修理されるか、または、必要に応じて交換することができる。
【００２６】
したがって、上述したように、図１および図２の流体回路１０の一部として制御アルゴリズム１００を使用することにより、流体回路１０の単一のセンサの故障動作を実現することができる。負荷の設定を考慮すると、センサの故障発生時にサービスが実行されている場合、単一の故障したセンサの信号の殆どを再構築することが可能となる。サービスが停止した場合、すなわち、流体機器２４の両方のワークポート３１および３３が閉鎖した場合には、故障したセンサの信号を正確に推定することが困難となることもある。
【００２７】
本発明を実施するための最良の形態（ベストモード）を詳細に説明してきたが、当業者であれば、添付した特許請求の範囲内で本発明を実施するための様々な代替デザインや実施の形態を認識できるであろう。同様に、本発明は、好適な実施の形態を参照して説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲から離れることなく、様々な変更を加えることができ、また、同等物により要素を置換することができることを理解するであろう。さらに、本質的な範囲から離れることなく、本発明の教示に対して、特定の状況や材料を適合させるように種々の修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために考えられるベストモードとして開示された特定の実施の形態に限定されることはなく、添付した特許請求の範囲に属する全ての実施の形態を含むことを意図するものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体（１５）を収容するように構成されたタンク（１４）と、
所定の負荷設定を有する流体機器（２４）と、
タンク（１４）から流体（１５）を吸引して、加圧された流体（１５）を流体機器（２４）に配送するように動作可能なポンプ（１２）と、
ポンプ（１２）からの供給圧力（Ｐｓ）、タンク（１４）のタンク圧力（Ｐｔ）および流体機器（２４）の可動部（２６）の位置のうちの少なくとも一つの計測にそれぞれ適した複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）と、
所定の故障が一つのセンサに発生した場合に、流体機器（２４）の継続運転を保証するために、所定の負荷設定に使用する複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）のいずれか一つの出力値の推定に適したアルゴリズム（１００）を備えるコントローラ（３０）と、
を含む流体回路（１０）。
【請求項２】
流体機器（２４）は、シリンダ‐ピストン機器および流体モータ機器の一つである請求項１に記載の流体回路（１０）。
【請求項３】
さらに、流体機器（２４）と流体並列の流体調整バルブ（１６）を含んでおり、この流体調整バルブ（１６）は、移動可能な部分を有しており、また、複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）は、流体調整バルブ（１６）の可動部の位置（ｘｆｃｖ）を計測する第１位置センサ（１９Ｃ）を含んでいる請求項１に記載の流体回路（１０）。
【請求項４】
流体機器（２４）は、第１および第２ワークポート（３１、３２）を有しており、所定の故障は、流体（１５）が、ポンプ（１２）から第１ワークポート（３１）および第２ワークポート（３２）の一方に配送された場合に発生する故障である請求項１に記載の流体回路（１０）。
【請求項５】
アルゴリズム（１００）は、所定の非線形方程式を使用する出力値の推定に適している
請求項１に記載の流体回路（１０）。
【請求項６】
流体（１５）を収容するように構成されたタンク（１４）と、シリンダ（２７）内に配設されたピストン（２６）を有し、これらと共に第１および第２ワークポート（３１、３２）を形成する流体機器（２４）と、スプール部を有する流体調整バルブ（１６）と、タンク（１４）から流体（１５）を吸引して、加圧された流体（１５）を第１および第２ワークポート（３１、３２）の一方に配送するように動作可能なポンプ（１２）と、を有する流体回路（１０）での使用に適した流体制御システムであって、
該流体制御システムは、
ポンプ（１２）からの供給圧力（Ｐｓ）、タンク（１４）のタンク圧力（Ｐｔ）、第１ワークポート（３１）の第１圧力（Ｐａ）および第２ワークポート（３２）の第２圧力（Ｐｂ）のうちの一つの計測にそれぞれ適した一セットの圧力センサ（１８Ａ−Ｄ）と、
調整バルブ（１６）のスプール部の位置（ｘｆｃｖ）とピストン（２６）の位置（ｘａ，ｘｂ）の計測に適した一セットの位置センサ（１９Ａ−Ｃ）と、
一つのセンサが所定の故障の場合に、流体機器（２４）の継続運転を保証するために、流体機器（２４）の所定の負荷設定に使用する圧力および位置センサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）のいずれか一つの出力値の推定に適したアルゴリズム（１００）を備えるコントローラ（３０）と、を含む流体制御システム。
【請求項７】
所定の負荷設計は、第１および第２ワークポート（３１、３２）を通る流量の比を表す較正方程式として、コントローラ（３０）内でモデル化されている請求項６に記載の流体制御システム。
【請求項８】
アルゴリズム（１００）は、一セットの３つの非線型方程式の解を計算することによって出力値を推定する請求項６に記載の流体制御システム。
【請求項９】
各非線型方程式は、流体機器（２４）および流体調整バルブ（１６）の一方を通る流量の関数である請求項８に記載の流体制御システム。
【請求項１０】
各非線型方程式は、タンク圧力（Ｐｔ）、供給圧力（Ｐｓ）、ピストン（２６）の位置（ｘａ，ｘｂ）および調整バルブ（１６）のスプール部の位置（ｘｆｃｖ）の関数である請求項９に記載の流体制御システム。
【請求項１１】
コントローラ（３０）、ポンプ（１２）、タンク（１４）、流体機器（２４）および該流体機器（２４）と流体並列の流体調整バルブ（１６）を有する流体回路（１０）の複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）のいずれか一つのセンサの出力値を推定するか、または、再構築する方法（１００）であって、
該方法は、
複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）から一セットの出力値（Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂ，ｘｆｃｖ）を検知するステップと、
コントローラ（３０）を使用して一セットの出力値（Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂ，ｘｆｃｖ）を処理して、それによって、複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）のうちの故障センサの存在を決定するステップと、
決定した故障センサに対応する故障センサの推定出力値を計算する際に、流体機器（２４）の所定の負荷設定を使用して推定出力値を計算するためにコントローラ（３０）を使用するステップと、
故障センサが修理されるか、または、交換されるまで、推定出力値を使用して流体機器（２４）の運転を自動的に制御して、それによって、流体回路（１０）の継続運転を保証するステップと、を含む方法（１００）。
【請求項１２】
一セットの出力値（Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂ，ｘｆｃｖ）を処理するステップは、一セットの出力値（Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂ，ｘｆｃｖ）の各出力値を故障センサの存在を決定する較正しきい値と比較するステップを含む請求項１１に記載の方法（１００）。
【請求項１３】
故障センサの推定出力値を計算するステップは、３つだけの未知の変数を有する一セットの非線型方程式を導き出す所定の負荷設定を使用するステップを含む請求項１１に記載の方法（１００）。
【請求項１４】
推定出力値を計算するためにコントローラ（３０）を使用するステップは、３つの未知の変数のいずれかの解を求めて、推定出力値を決定するステップを含む請求項１３に記載の方法（１００）。
【請求項１５】
流体機器（２４）は、一対のワークポート（３１、３２）を有しており、所定の負荷設定は、一対のワークポート（３１、３２）の較正された流量比である請求項１１に記載の方法（１００）。
【請求項１】
流体（１５）を収容するように構成されたタンク（１４）と、
所定の負荷設定を有する流体機器（２４）と、
タンク（１４）から流体（１５）を吸引して、加圧された流体（１５）を流体機器（２４）に配送するように動作可能なポンプ（１２）と、
ポンプ（１２）からの供給圧力（Ｐｓ）、タンク（１４）のタンク圧力（Ｐｔ）および流体機器（２４）の可動部（２６）の位置のうちの少なくとも一つの計測にそれぞれ適した複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）と、
所定の故障が一つのセンサに発生した場合に、流体機器（２４）の継続運転を保証するために、所定の負荷設定に使用する複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）のいずれか一つの出力値の推定に適したアルゴリズム（１００）を備えるコントローラ（３０）と、
を含む流体回路（１０）。
【請求項２】
流体機器（２４）は、シリンダ‐ピストン機器および流体モータ機器の一つである請求項１に記載の流体回路（１０）。
【請求項３】
さらに、流体機器（２４）と流体並列の流体調整バルブ（１６）を含んでおり、この流体調整バルブ（１６）は、移動可能な部分を有しており、また、複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）は、流体調整バルブ（１６）の可動部の位置（ｘｆｃｖ）を計測する第１位置センサ（１９Ｃ）を含んでいる請求項１に記載の流体回路（１０）。
【請求項４】
流体機器（２４）は、第１および第２ワークポート（３１、３２）を有しており、所定の故障は、流体（１５）が、ポンプ（１２）から第１ワークポート（３１）および第２ワークポート（３２）の一方に配送された場合に発生する故障である請求項１に記載の流体回路（１０）。
【請求項５】
アルゴリズム（１００）は、所定の非線形方程式を使用する出力値の推定に適している
請求項１に記載の流体回路（１０）。
【請求項６】
流体（１５）を収容するように構成されたタンク（１４）と、シリンダ（２７）内に配設されたピストン（２６）を有し、これらと共に第１および第２ワークポート（３１、３２）を形成する流体機器（２４）と、スプール部を有する流体調整バルブ（１６）と、タンク（１４）から流体（１５）を吸引して、加圧された流体（１５）を第１および第２ワークポート（３１、３２）の一方に配送するように動作可能なポンプ（１２）と、を有する流体回路（１０）での使用に適した流体制御システムであって、
該流体制御システムは、
ポンプ（１２）からの供給圧力（Ｐｓ）、タンク（１４）のタンク圧力（Ｐｔ）、第１ワークポート（３１）の第１圧力（Ｐａ）および第２ワークポート（３２）の第２圧力（Ｐｂ）のうちの一つの計測にそれぞれ適した一セットの圧力センサ（１８Ａ−Ｄ）と、
調整バルブ（１６）のスプール部の位置（ｘｆｃｖ）とピストン（２６）の位置（ｘａ，ｘｂ）の計測に適した一セットの位置センサ（１９Ａ−Ｃ）と、
一つのセンサが所定の故障の場合に、流体機器（２４）の継続運転を保証するために、流体機器（２４）の所定の負荷設定に使用する圧力および位置センサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）のいずれか一つの出力値の推定に適したアルゴリズム（１００）を備えるコントローラ（３０）と、を含む流体制御システム。
【請求項７】
所定の負荷設計は、第１および第２ワークポート（３１、３２）を通る流量の比を表す較正方程式として、コントローラ（３０）内でモデル化されている請求項６に記載の流体制御システム。
【請求項８】
アルゴリズム（１００）は、一セットの３つの非線型方程式の解を計算することによって出力値を推定する請求項６に記載の流体制御システム。
【請求項９】
各非線型方程式は、流体機器（２４）および流体調整バルブ（１６）の一方を通る流量の関数である請求項８に記載の流体制御システム。
【請求項１０】
各非線型方程式は、タンク圧力（Ｐｔ）、供給圧力（Ｐｓ）、ピストン（２６）の位置（ｘａ，ｘｂ）および調整バルブ（１６）のスプール部の位置（ｘｆｃｖ）の関数である請求項９に記載の流体制御システム。
【請求項１１】
コントローラ（３０）、ポンプ（１２）、タンク（１４）、流体機器（２４）および該流体機器（２４）と流体並列の流体調整バルブ（１６）を有する流体回路（１０）の複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）のいずれか一つのセンサの出力値を推定するか、または、再構築する方法（１００）であって、
該方法は、
複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）から一セットの出力値（Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂ，ｘｆｃｖ）を検知するステップと、
コントローラ（３０）を使用して一セットの出力値（Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂ，ｘｆｃｖ）を処理して、それによって、複数のセンサ（１８Ａ−Ｄ、１９Ａ−Ｃ）のうちの故障センサの存在を決定するステップと、
決定した故障センサに対応する故障センサの推定出力値を計算する際に、流体機器（２４）の所定の負荷設定を使用して推定出力値を計算するためにコントローラ（３０）を使用するステップと、
故障センサが修理されるか、または、交換されるまで、推定出力値を使用して流体機器（２４）の運転を自動的に制御して、それによって、流体回路（１０）の継続運転を保証するステップと、を含む方法（１００）。
【請求項１２】
一セットの出力値（Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂ，ｘｆｃｖ）を処理するステップは、一セットの出力値（Ｐｓ，Ｐｔ，Ｐａ，Ｐｂ，ｘａ，ｘｂ，ｘｆｃｖ）の各出力値を故障センサの存在を決定する較正しきい値と比較するステップを含む請求項１１に記載の方法（１００）。
【請求項１３】
故障センサの推定出力値を計算するステップは、３つだけの未知の変数を有する一セットの非線型方程式を導き出す所定の負荷設定を使用するステップを含む請求項１１に記載の方法（１００）。
【請求項１４】
推定出力値を計算するためにコントローラ（３０）を使用するステップは、３つの未知の変数のいずれかの解を求めて、推定出力値を決定するステップを含む請求項１３に記載の方法（１００）。
【請求項１５】
流体機器（２４）は、一対のワークポート（３１、３２）を有しており、所定の負荷設定は、一対のワークポート（３１、３２）の較正された流量比である請求項１１に記載の方法（１００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１２−５２３５２９（Ｐ２０１２−５２３５２９Ａ）
【公表日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０４７６７（Ｐ２０１２−５０４７６７）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３００５９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１７９９５
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（３９００３３０２０）イートン コーポレーション (290)
【氏名又は名称原語表記】ＥＡＴＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３００５９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１７９９５
【国際公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（３９００３３０２０）イートン コーポレーション (290)
【氏名又は名称原語表記】ＥＡＴＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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