CN101809234A - 用于建造机器的有界执行装置的液压控制 - Google Patents

Abstract

一种在机器(10)内的致动器(32A、32B、32C、34)之间分配液压流体的方法，该方法接收第一指令，以使第一所需流体流量提供给第一致动器，其中第一致动器是例如转向致动器(34)的有界致动器，并且接收第二指令，以使第二所需流体流量提供给第二致动器。该***调节第一和第二指令(104)，以产生与被调节的第一和第二流体流量相对应的被调节的第一和第二指令(108)，使得被调节的第一和第二流体流量的总和小于或等于能够得到的最大流量(303)，并且被调节的第一流体流量满足或超过第一所需流体流量和阈值曲线(304)中的较小值，该阈值曲线(304)是发动机速度或其它变量的函数。

Description

用于建造机器的有界执行装置的液压控制

技术领域

本发明总体涉及一种液压***，并且更特别是，涉及一种具有与工作工具选择相关的可构造的流量控制液压***。

背景技术

许多机器使用多个液压致动器以实现多种任务。这种机器的例子没有限制地包括推土机、装载机、挖掘机、机动平地机以及其它类型的重型机械。这种机器中的液压致动器经由流体流量管线联接到与该机器相关联的泵，以便将加压流体提供给液压致动器。多种致动器内的腔室响应操作者指令或其它信号以受控的流速和/或压力接收加压流体。虽然大多数这样的机器被设计成使得多个致动器同时使用，但在一些情况下，所要求的流体流量将超过流体泵的输出能力，特别是在使用单个这样的泵的情况下。在供应到致动器之一的流体流量小于机器操作者或控制***所要求的情况下，受到影响的致动器响应过于缓慢、过于微弱或者以不希望的方式动作。

对于这种问题，在本领域中开发了多种解决方法。一种适应大于相关泵的能力的流体流量的要求的方法在Devier等人的题为“Hydraulic System Having Priority Based Flow Control”的美国申请20060090459(“’459申请”)中描述。’459申请描述了一种液压***控制器，该控制器被构造成接收将多个流体致动器分类成第一类或第二类的输入。在接收到指示用于多个流体致动器的所需流速的输入时，控制器确定源的当前流速。如果可以满足所有被要求的流速，控制器要求这种流量。否则，控制器只要求用于第一类流体致动器的所需流速，并且对于第二类流体致动器按比例减小所需流速。在只用于第一类流体致动器的所需流速超过源的当前流速时，控制器按比例减小用于所有流体致动器的所需流速。因此，具有操作’459申请的控制器的三个领域。

被公开的液压***旨在克服一个或多个以上提出的问题。应该理解到前面背景技术的描述只用来帮助读者。不打算限制本发明的内容或权利要求，因此不应该认为是用来指出现有技术***的任何特定元件不适合使用，也不打算指出包括解决所述问题的任何元件在实施这里描述的例子或类似例子中是关键的。

发明内容

在一方面，本发明描述一种在机器内的致动器之间分配液压流体的方法，该方法接收第一指令，以便将第一所需流体流量提供给第一致动器，其中第一致动器是有界致动器，其流体流量限制在上限和下限之间，该方法还接收第二指令，以便将第二所需流体流量提供给不受限制的第二致动器。该***调节第一和第二指令，以产生与被调节的第一和第二流体流量相对应的被调节的第一和第二指令，使得被调节的第一和第二流体流量的总和小于或等于能够得到的最大流量，并且被调节的第一流体流量满足或超过第一所需流体流量和阈值曲线中的较小值，该阈值曲线是发动机速度的函数。

结合附图，被描述的***和方法的其它方面、特征和实施方式将从以下描述中得以清楚。

附图说明

图1是示例性公开的机器的示意侧视图；

图2是示例性公开的机器的示意顶视图；

图3是用于图1和2所示的机器的示例性公开的液压***的示意图；

图4是表示图1和2所示的机器的控制回路的示意图；

图5是表示在有界执行装置和无界执行装置之间分配液压流体的流量分配图；以及

图6是表示在图1和2所示的机器中在有界执行装置和无界执行装置之间分配流体流量的控制器所使用的示例性过程的流程图。

具体实施方式

本发明涉及一种在机器的多个平行回路中控制液压流体流量的***和方法。特别是，控制器采用一个或多个阈值，以便在所有回路所要求的流量超过例如来自于机器的液压泵的能够得到的流量时在平行回路中控制流量优先次序。虽然本发明涉及具有一个以上的泵的机器，本发明的技术特别有利于只使用一个泵的机器。通常通过机器尺寸、发动机功率限制或成本要求来驱使单个泵的使用，并且特别重要的是在这种机器中提供适当控制的液压流体流量，以防止机器性能不足。

图1表示示例性的机器10。机器10可以是固定或活动的机器，并且有助于与采矿、建造、耕作和其它产业和环境相关的操作。采用液压回路的机器包括挖掘机、推土机、装载机、反铲挖土机、机动平地机和翻斗卡车以及许多其它类型的机器。在所示的例子中，机器10包括框架12、至少一个执行装置或工具14、操作者界面16、动力源18和至少一个牵引装置20。

框架12通常包括支承机器10和/或工具14的运动的结构单元。框架12可以例如是将动力源18连接到牵引装置20的固定底座框架、具有连杆***的可动框架构件或者本领域公知的其它框架***。

工具14可以是该机器进行辅助操作的任务中所使用的多种装置中的一种。例如，工具14可包括铲斗、刮板、平铲、松土器、翻斗、重锤、螺旋钻或其它适当的执行任务的装置。工具14可以操纵，以便相对于框架12以本领域公知的方式枢转、转动、滑动、摆动或运动。

操作者界面16通常被构造成接收来自于机器操作者的指示机器10和/或工具14的所需运动的输入。此外，另外或作为替代，用来使机器10和/或工具14运动的输入可以是来自于自动***的计算机产生的指令。

在所示例子中，操作者界面16包括第一操作者界面装置22和第二操作者界面装置24。例如，第一操作者界面装置22可包括定位在操作者站一侧的多轴操纵杆，并且可以是被构造成定位和/或定向工具14的比例控制器。在这种配置中，工具14的运动速度与第一操作者界面装置22相对于致动轴线的致动位置相关。

第二操作者界面装置24可包括例如被构造成通过操作者的脚致动的节流阀踏板，并且还可以是比例控制器，该比例控制器被构造成控制牵引装置20的驱动转动。在这种配置中，牵引装置20的转动速度与第二操作者界面装置24的致动位置相关。考虑到在操作者界面16中还通常包括附加或不同的操作者界面装置。例如，方向盘、手柄、推拉装置、开关或本领域公知的其它操作者界面装置可以包含在操作者界面16中。

动力源18通常是发动机，例如柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机或其它本领域公知的发动机，但动力源18可替代地包括例如燃料电池、电能存储装置、电马达的另一种动力源或本领域公知的另一动力源。在所示例子中，牵引装置20包括位于机器10每一侧的履带(示出了一侧)。但是，牵引装置20还可包括轮、带或其它牵引装置。牵引装置20可以或不可以转向。

虽然以上例子与某些类型的机器相关，其它类型的机器也可采用当前的例子。图2所示的活动机器70是轮式装载机***，该轮式装载机***包括可动部件71、用于提供动力以便运动可动部件71的动力源72以及用于控制可动部件71的运动的控制器73。活动机器70包括推进***74。可动部件71包括传递转向力以便使活动机器70转向的转向装置75、76。转向装置75、76在所示例子中是轮子，但是可以另外或者作为替代地包括其它类型的装置。可动部件71可包括连接到转向装置75、76并可以调节转向装置75和转向装置76之间的转向角度θ的部件。例如，可动部件71可包括转向装置75安装其上的框架区段77以及转向装置76安装其上的框架区段78。框架区段77和78之间的枢转接头79通过使得框架区段77和78围绕轴线80相对彼此枢转而使得转向角度θ得以调节。

动力源72将加压液压流体供应到具有壳体81和驱动构件82的液压缸。控制器73通常(但并不总是)包括操作者输入装置83、用来收集有关可动部件71和/或致动器84的运动的信息的装置和用来控制致动器84的装置。致动器84可以是线性致动器、转动致动器或者一种产生纯粹转动或线性运动之外的运动的致动器。

致动器84被驱动地连接到可动部件71。例如，如图2所示，致动器84可以被直接驱动地连接到每个框架区段77和78，并经由每个框架区段77和78被间接驱动地连接到转向装置75和76。这使得致动器84能够驱动框架区段77、78和转向装置75、76。在一些实施方式中，致动器84被连接到框架区段77和78，其方式是通过使得框架区段77和转向装置75相对于框架区段78和转向装置76围绕轴线80枢转，而使得致动器84能够调节转向角度θ。

虽然下面的描述主要参考图1的机器10，将理解到同样的液压和机械原理同样适用于例如图2和其它视图所示的其它机器。如图3更加总体地描述的那样，机器10包括具有多个流体部件的液压***26，该流体部件一起协作以便运动工具14和/或推进机器10。具体地，液压***26包括用于保持流体供应的罐28和被构造成加压流体并将被加压的流体引导到一个或多个液压缸32a-32c、一个或多个流体马达34和/或本领域公知的任何其它附加的流体致动器的源30。液压***26还包括与液压***26的一些或所有部件连通的控制***36。虽然未示出，但可想到液压***26还通常包括其它部件，例如蓄能器、节流孔、止回阀、压力释放阀、泄漏补给阀、压力平衡通路以及本领域公知的其它部件。

罐28内的流体包括例如专用的液压油、发动机润滑油、传动装置润滑油或者本领域公知的其它适当的流体。机器10内的一个或多个液压***从罐28抽取流体以及将流体返回到罐28。在一种实施方式中，液压***26被连接到多个分开的流体罐。

源30(这里还指的是流体泵)产生加压的流体流，并且可包括可变排量泵、固定排量泵、可变输送泵或者加压流体的其它源。源30可通过例如副轴38、带(未示出)、电路(未示出)或者其它适当的方式被连接到动力源18，或者可以经由扭矩转换器、齿轮箱或者其它适当的***被间接连接到动力源18。如上所述，加压流体的多个源可被互连，以便将加压的流体供应到液压***26。

在被公开的技术中，通常有用的是能够测量通过源30提供的流体的流量。能够从源30得到的流速可以例如通过检测源30内的旋转斜盘的角度、通过观察发送到源30的指令或者通过其它适当措施来确定。流速可替代地通过例如科里奥利传感器的流量传感器来确定，或者被构造成确定从源30输出的实际流量。还可以根据其它输入和/或参数来估计所需流量。能够从源30得到的流速可通常出于多种原因而在实际限制内减小或增加。例如，源的排量可以降低，以确保所需泵功率在高的泵压力下不超过能够从动力源18得到的动力，或者减小或增加液压***26内的压力。

经由直接枢轴、经由其中每个液压缸32a-32c形成连杆***中的一个构件的连杆***(参考图1)或者以任何其它适当方法，液压***32a-32c将工具14连接到框架12。每个液压缸32a-32c包括管40和设置在管40内的活塞组件(未示出)。管40和活塞组件中的一个可以被枢转地连接到框架12，而管40和活塞组件中的另一个可被枢转地连接到工具14。管40和/或活塞组件可替代地固定连接到框架12或工作执行装置14，或者连接在框架12的两个或多个构件之间。活塞可包括两个相对的液压表面，该液压表面各自与第一腔室和第二腔室中的每个腔室相关。两个表面上的流体压力的不平衡会造成活塞组件在管40内轴向运动。例如，第一液压腔室内的作用在第一液压表面上的流体压力大于第二液压腔室内的作用在第二相对的液压表面上的流体压力会造成活塞组件移动，以增加液压缸32a-32c的有效长度。类似地，在作用在第二液压表面上的流体压力大于作用在第一液压表面上的流体压力时，活塞组件可在管40内缩回，以便减小液压缸32a-32c的有效长度。

例如O形圈的密封构件(未示出)可以被连接到活塞，以便限制管40的内壁和活塞的外圆柱形表面之间的流体流量。液压缸32a-32c的膨胀和缩回可用来帮助运动工具14。

每个液压缸32a-32c包括用来对从源30到第一和第二液压腔室中的一个的加压流体进行计量的至少一个比例控制阀44以及用来允许流体从第一腔室和第二腔室中的另一个腔室排放到罐28的至少一个排放阀(未示出)。在一种实施方式中，比例控制阀44包括弹簧偏压的比例阀机构，该比例阀机构是电磁致动的，并被构造成在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置上流体可以流入第一腔室和第二腔室中的一个腔室，并且在第二位置上，阻止流体从第一腔室和第二腔室流动。阀机构在第一位置和第二位置之间的定位确定了被引导到相关第一腔室和第二腔室内的加压流体的流速。阀机构能够响应产生工具14的所需运动的所需流速而在第一位置和第二位置之间运动。排放阀通常包括弹簧偏压的阀机构，该阀机构是电磁致动的，并且被构造成在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置上，流体可以从第一腔室和第二腔室流动，并且在第二位置上，阻止流体从第一腔室和第二腔室流动。虽然所示的例子采用电磁阀，但比例控制阀44和排放阀可替代地被液压致动、机械致动、气动致动或以另一适当方式致动。

对于驱动机器10来说，马达34可以是可变排量马达或固定排量马达，并且被构造成接收来自于源30的加压流体流。经过马达34的加压流体流造成被连接到牵引装置20的输出轴46转动，由此推进和/或转向机器10。马达34可替代地经由齿轮箱或以本领域公知的任何其它方法被间接连接到牵引装置20。马达34或其它马达可被连接到机器10上的牵引装置20以外的不同机构。例如，马达34或其它马达可被连接到转动的工作执行装置、转向机构或本领域公知的其它机构。马达34可包括控制供应到马达34的加压流体的流速的比例控制阀48。比例控制阀48可包括弹簧偏压的比例阀机构，该比例阀机构是电磁致动的，并被构造成在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置上流体可以流过马达34，在第二位置上阻止流体从马达34流过。阀机构在第一位置和第二位置之间的定位确定了被引导经过马达34的加压流体的流速。

控制***36包括控制器50以及用于运行应用和程序的相关标准电子***，从而控制液压***26的操作。控制器50体现为单个微型处理器或多个微型处理器，标准电子***例如缓冲器、存储器、多路调制器、显示驱动器、电源电路、信号调节电路、电磁驱动器电路等。多种能够购买到的微型处理器可被构造成执行控制器50的功能。将理解到控制器50可体现为能够控制多种机器功能的通用机器微型处理器。

控制器50被构造成从操作者界面16接收输入并响应该输入，以控制流向液压缸32a-32c和马达34的加压流体的流速。具体地，控制器50分别经由连通管线52、54和56与液压缸32a-32c的比例控制阀44连通、经由连通管线58与比例控制阀48连通、经由连通管线60与第一操作者界面装置22连通、经由连通管线62与第二操作者界面装置24连通。在所示实施方式中，控制器50接收由第一操作者界面装置22产生的比例信号，并选择性地致动一个或多个比例控制阀44，以便选择性地填充与液压缸32a-32c相关的第一或第二致动腔室，从而产生所需工具运动。控制器50还接收由第二操作者界面装置24产生的比例信号，并选择性地致动马达34的比例控制阀48，从而产生牵引装置20的所需转动运动。

控制器50经由连通管线64与源30连通，并被构造成响应对于加压流体的要求来改变源30的操作。具体地，控制器50可被构造成确定产生机器操作者希望的机器运动所需的加压流体的所需流速(所需总流速)，并经由第一和/或第二操作者界面装置22、24指示。控制器50可被进一步构造成确定源30的当前流速和源30的最大流量能力。控制器50可被构造成在所需总流速大于当前流速并且当前流速小于源30的最大流量能力的情况下增加源30的当前流速。

在一种实施方式中，控制器50还被构造成在某些情况下选择性地减小流向液压缸32a-32c和/或马达34的加压流体的所需流速，如将更加详细地描述那样。特别是，如果所需总流速超过能够得到的流速，一个或多个液压缸32a-32c和/或马达34将不会接收足够的加压流体的流量，并且工作机器10的相关运动会是不可预测的。

总的来说，在控制器50确定所需总流速超过源30的能够得到的流速时，用于一个或多个液压缸32a-32c和/或马达34的所需流速通过朝着第二位置运动相关的比例控制阀44、48来减小。这使得对于每个这样的实体来说能够响应经由操作者界面16接收的输入来得到加压流体的可预测的流量，由此提供可预测的机器10和工具14的运动。

综上所述，将理解到多种***的液压部件相互作用以及可以控制的方式。下面，将不进一步详细描述或参考用于控制流量和运动的电子机械***，但是将理解到使用以上描述的***和相互关系来实施通过控制器50执行的步骤。

图4是概念地说明机器10的控制回路的示意图100，以有助于理解本发明。操作者控制器101将一个或多个信号102提供给翻译算法(翻译模块)103，该翻译算法103输出与所需机器运动相对应的阀控制指令104。将理解到算法103将如上所述地与来自于多个***传感器105的输入相结合操作。阀控制指令104经由液压优先算法(平衡模块)106处理，与反映来自于流量估计装置107的能够得到的流体流量的数据相结合操作，从而产生被调节的阀指令108。

被调节的阀指令108进一步经由闭环转换装置(闭环转换模块)109根据来自于***传感器105的反馈来精确化。由于阀控制指令104和被调节的阀指令108是基于经验的，并且机器10的实际操作环境和/或条件会造成这些数值的不准确性，这种操作是需要的。闭环转换装置109输出精确化的阀控制信号110。精确化的阀控制信号110被提供给适当的阀111，以实现相关致动器112的运动，定性地形成所需机器运动，虽然该运动的大小和/或速度可经由操作者控制器101根据指令减小。

在图5的图表300中对于所需流量和能够得到的流体流量描述控制液压流量的优先次序的阈值。图表300呈现了流体在两种功能装置之间的竞争关系，流向一种功能装置的流量限定在最大许可流量301和最小许可流量302之间。能够用于分配的流体流量表示为能够得到的最大流量303(MAPF)。能够得到的最大流量303可以通过机械止挡或通过电子止挡来限制，例如通过扭矩限制器、功率限制器、排量限制器、流量限制器等限制。此曲线303在中间的发动机速度下是线性的，但是由于流量限制而在较高发动机速度下是高的平稳部。在所示例子中，能够得到的最大流量303同样由于电子控制器施加的限制而在较低发动机速度下逐渐减小。

优先阈值304根据第一执行装置设定最小流量水平，使得提供给第一执行装置的流量将总是等于或超过优先阈值304。虽然优先阈值304在所示例子中是发动机速度的函数，优先阈值304可以另外或作为替代地是一个或多个其它机器变量或参数的函数，例如是机器速度、连杆位置、铲斗和/或提升臂位置、泵速度、泵压力等的函数。最后，曲线305表示能够得到的最大流量303和第二(无界)执行装置的满负载应用流量。

在操作中，有界执行装置总是确保接收到与所需流量和由优先阈值304设定的流量中的较小一个相对应的流量。因此，图表300代表了标示为区域1、区域2、区域3和区域4的四个区域，在这些区域中流量优先次序可以被不同地调节。在区域1中，能够得到的最大流量303和流向无界执行装置的所需流量之间的差落入此区域中。在这种情况下，不需要在第一(有界)执行装置和第二(无界)执行装置之间优选确定流体流量，并且因此各自接收其所需流量。

在区域2(无界执行装置优先区域)中，该***可以是流量限制的，其中能够得到的最大流量303和流向无界执行装置的所需流量之间的差落入用于有界的执行装置的最大流量极限以下。因此，在此区域内，如果流向有界执行装置的所需流量超过能够得到的最大流量303和流向无界执行装置的所需流量之间的差，流向有界执行装置的流量被降低到优先阈值304。

在区域3(无界执行装置优先区域)中，该***也是流量限制的，其中能够得到的最大流量303和流向无界执行装置的所需流量之间的差落入用于有界执行装置的最大流量极限以下。但是，在此区域内，如果流向有界执行装置的所需流量超过能够得到的最大流量303和流向无界执行装置的所需流量之间的差，流向有界执行装置的流量被增加到优先阈值304。有界执行装置流量的这种增加是以无界执行装置为代价的，该无界执行装置现在接收略微小于所需流量的流量。

在区域4(无界执行装置优先区域)中，该***不是流量限制的，其中能够得到的最大流量303和流向无界执行装置的所需流量之间的差大于有界执行装置所需流量。在此区域内，每个执行装置接收其所需流量。

在一种实施方式中，控制器50采用图表300所示的优先***来控制有界执行装置和至少一个无界执行装置。通过控制器50执行的所得控制指令经由图6的流程图400示意描述。在初始状态401，控制器确定MAPF和无界执行装置流量要求(Uimp_req)之间的差是否小于0，即流量甚至不足以满足无界执行装置所需流量。如果满足这种情况，过程进行到状态402，并且控制器50将无界执行装置的初步流量(Uimp_prelim)设定成等于能够得到的最大流量，并进行到状态403。否则，过程直接进行到状态403，并且将无界执行装置的初步流量(Uimp_prelim)设定成等于有界执行装置的流量要求(Bimp_req)。

在状态403，控制器50确定MAPF和无界执行装置的初步流量(Uimp_prelim)之间的差是否大于或等于有界执行装置的流量要求(Bimp_req)。如果满足此条件，过程400进行到状态405，并且将流量限制标示(flow_limited_flag)设定成等于零，将无界执行装置的实际流量(Uimp_actual)设定成等于无界执行装置的初步流量(Uimp_prelim)，将有界执行装置的实际流量(Bimp_actual)设定成等于有界执行装置的流量要求(Bimp_req)，并进行到状态412。

如果在状态403不满足该条件，那么过程400将流量限制标示(flow_limited_flag)设定成等于1并进行到状态406。在状态406，控制器50确定MAPF和无界执行装置的初步流量(Uimp_prelim)之间的差是否超过优先阈值(priority_threshold)。如果满足此条件，过程400进行到状态407。在状态407，过程400将无界执行装置的实际流量(Uimp_actual)设定成等于无界执行装置的初步流量(Uimp_prelim)，将有界执行装置的实际流量(Bimp_actual)设定成等于能够得到的最大流量和无界执行装置的初步流量(Uimp_prelim)之间的差，并进行到状态411。否则，过程直接从状态406进行到状态408。

在状态408，过程400确定有界执行装置的流量要求(Bimp_req)是否小于优先阈值(priority_threshold)。如果满足此条件，过程400进行到状态409。在状态409，过程400将无界执行装置的实际流量(Uimp_actual)设定成等于能够得到的最大流量和有界执行装置的流量要求(Bimp_req)之间的差。另外，控制器50将有界执行装置的实际流量(Bimp_actual)设定成等于有界执行装置的流量要求(Bimp_req)。从状态409，过程400进行到状态410。

如果在状态408没有满足该条件，过程400将无界执行装置的实际流量(Uimp_actual)设定成等于能够得到的最大流量和优先阈值(priority_threshold)之间的差，将有界执行装置的实际流量(Bimp_actual)设定成等于优先阈值(priority_threshold)，并进行到状态410。

因此，可以看出无界执行装置的实际流量(Uimp_actual)和有界执行装置的实际流量(Bimp_actual)将根据能够得到的最大流量、优选阈值304以及操作者所需流量大小被设定成四种组合之一。在第一种组合中，有足够的流量来满足所有要求，并且该流量不认为受到限制。在其它三种组合中，该流量被认为受到限制，并且有界执行装置的实际流量(Bimp_actual)将被设定成优先阈值304、所需流量或作为能够得到的最大流量和无界执行装置流量要求(Uimp_req)函数的其他值。以此方式，提供给有界执行装置的流量从不小于优先阈值和该执行装置所需实际流量中的较小一个。

在一种实施方式中，有界执行装置包括用于机器10转向的一个或多个转向致动器，并且无界执行装置包括另一致动器或另一组致动器，例如与倾斜功能、提升功能相关的致动器。优先阈值304的上限301在此实施方式中是转向致动器能够适应的最大流量。优先阈值304上的下限302在此实施方式中是用于转向致动器的可接受的最小流量，例如通过ISO 5010设定的流量。因此，流向转向致动器的实际流量将不超过可接受的最大流量，并且往转向致动器的实际流量也不降低到ISO 5010规定的最小流量。

在操作中，出于安全和操作者所感受的原因，这造成至少可接受的转向能力，而在转向的同时不相对于其它执行装置造成迟缓的操作，并且在同时操作其它执行装置的同时不造成不希望的缓慢转向。因此，例如在可转向机器的情况下，该可转向的机器具有正在用于将材料装载到卡车或集装箱的铲斗，该机器可在铲斗正在提升、降低或倾斜运动的同时自由和安全地转向。

工业实用性

这里描述的有界液压流量控制***的工业实用性将从以上描述中得到理解。描述了一种技术，其中流向例如一个或多个转向致动器的有界流量执行装置和例如铲斗倾斜/提升/降低致动器的无界流量执行装置的液压流体的流量得到控制，以便在将流向无界执行装置的流量设定在用于无界流量执行装置的能够得到的剩余流量和所需流量的同时，将流向有界流量执行装置的流量保持在预定的界限内。

被公开的液压***适用于任何液压致动的机器，该机器包括多个流体连接的液压致动器，其中希望流量分配来消除不能预料和不希望的机器运动。其中使用所公开的原理的机器的非限定例子包括堆填压实机、反铲装载机、轮式装载机、机动平地机、轮式推土机、铰接式卡车等。被公开的液压***根据所需流量以及用于有界执行装置的优先阈值304在多个流体连接的液压致动器中动态地分配加压流体源的能够得到的流速(例如能够得到的最大流量)。以此方式，在防止流向有界执行装置的流体流量超过最大许可流量或者防止落到预定优先阈值曲线304以下的同时，保持机器10和/或工具14的可预测的操作。

在机器10的操作过程中，机器操作者操纵第一操作者界面装置22和/或第二操作者界面装置24，以便产生机器10的所需运动。在此过程中，第一操作者界面装置22和第二操作者界面装置24产生指示供应到液压缸32a-32c和/或马达34的流体的所需流速，从而实现所需运动。在接收这些信号之后，控制器50在与图表300保持一致地执行流程图400的过程，从而产生运动所述执行装置的实际流量要求指令。

将理解到以上描述提供被公开的***和技术的例子。但是，可想到其它应用会在细节上不同于以上例子。这里对于具体例子的所有参考用来参考当时正在描述的特殊例子，并且一般来说不打算对权利要求的范围或者披露形成限制。除非明确说明，相对于被描述***或本领域的某些特征的所有区别性和贬低性修辞只用来说明这些特征并不是优选的，并不是将这些特征完全排除在权利要求的范围之外。

这里除非另外说明，这里数值范围的列举只打算用作对落入该范围的每个离散数值单独参考的简便方法，并且每个单独数值如其被分别描述那样结合到说明书中。这里除非另外说明或者通过文字清楚地反证，这里描述的所有方法可以任何适当顺序执行。

因此，所附的权利要求包括适用法律允许的所有的变型和等同方案。此外，这里除非另外说明或者通过文字清楚地反证，包含了所述元件在本发明的所有可能变型中的任何组合。

Claims (10)

1.一种机器控制器(50)，用于提供液压阀致动指令，以便控制流向与机器(10、70)相关的两个或多个致动器(84)中的每个致动器的液压流体的流量，所述控制器(50)包括：

控制器输入装置(102)，用于接收操作者指令，以便控制所述两个或多个致动器(84)；

翻译模块(103)，用于将所述操作者指令翻译成第一阀控制指令和第二阀控制指令(104)；以及

平衡模块(106)，用于调节所述第一阀控制指令和第二阀控制指令(104)，以便产生相应的第一被调节的阀指令和第二被调节的阀指令(108)，其中在能够得到的最大流量(303)不足以满足所述第一阀控制指令和第二阀控制指令(104)并且所述能够得到的最大流量(303)和与所述第二阀控制指令相对应的流量之间的差小于与所述第一阀控制指令相对应的流量时，所述第一被调节的阀指令是所述第一阀控制指令和机器发动机速度的阈值函数(304)中的较小一个。

2.根据权利要求1所述的控制器(50)，其中在所述第一阀控制指令超过所述阈值函数(304)并且所述能够得到的最大流量(303)和与所述第二阀控制指令相对应的流量之间的差小于所述阈值函数(304)时，所述第一被调节的阀指令与阈值函数(304)上的一个点相对应。

3.根据权利要求1所述的控制器(50)，其中在所述能够得到的最大流量(303)和与所述第二阀控制指令相对应的流量之间的差大于与所述第一被调节的阀指令相对应的流量时，所述第一被调节的阀指令与所述第一阀控制指令相对应。

4.如权利要求1所述的控制器(50)，还包括闭环转换模块(109)，所述闭环转换模块用于响应***传感器数据(105)来调整所述被调节的阀指令(108)，从而改善所述被调节的阀指令(108)的精度。

5.根据权利要求1所述的控制器(50)，其中所述操作者指令来自于一个或多个操作者致动控制器(22、24)。

6.根据权利要求5所述的控制器(50)，其中所述一个或多个操作者致动控制器(22、24)包括踏板控制器(24)和多轴操作者界面装置(22)。

7.根据权利要求1所述的控制器(50)，其中优先阈值(304)流速是所述发动机速度的函数，并且包括两个连续的线性部分，即包括增加到最大数值(301)的第一线性增加部分和处于最大数值(301)的第二恒定部分。

8.根据权利要求1所述的控制器(50)，其中所述翻译模块(109)和平衡模块(106)包括记录在计算机可读取介质上的计算机可读取指令，所述控制器(50)还包括用于执行所述计算机可读取指令的至少一个微型处理器。

9.根据权利要求8所述的控制器(50)，还包括用于执行所述计算机可读取指令的第二微型处理器。

10.根据权利要求8所述的控制器(50)，其中所述平衡模块(106)被联接到流量估计装置(107)，以便接收能够得到的流体流量的估计值。

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