CN107208398B - 用于补偿建筑机械的液压泵流量的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于补偿可变容量式液压泵的流量的方法，使得当操纵杆***纵时，消除了液压泵的排放流量无变化的不连续区间。本发明提供了一种用于补偿建筑机械的液压泵的流量的方法，该建筑机械包括：连接到发动机的液压泵；由液压泵的操作油驱动的液压致动器；安装在液压泵的流道中的控制阀；操纵杆；用于检测操纵杆的操纵量的装置；用于检测发动机转数的装置；以及控制器，该控制器根据遵循于操纵杆的操纵量的信号压力以及通过检测发动机转数而产生的信号来控制所述控制阀，该方法的特征在于包括以下步骤：检测由操纵杆的操纵量产生的信号压力和发动机转数；设定由操纵杆的操纵量产生的所需容积以及补偿率，并设定通过针对发动机转数进行补偿而获得的所需容积；以及控制所述液压泵，以排出对应于与由操作杆的操纵量产生的所需容积与遵循于计算值的流量的总和的流量，该计算值是通过将针对发动机转数进行补偿而获得的所需容积值与由操纵杆的操纵量产生的所需容积值之间的差值乘以所述补偿率的百分比而得到的。

Description

用于补偿建筑机械的液压泵流量的方法
技术领域
本发明涉及一种用于补偿液压泵的流量的方法，更具体地，涉及一种用于补偿建筑机械的液压泵的排放流量以消除死区的方法，在该死区中，所述排放流量不因为操作杆的操作而变化。
背景技术
图1(a，b)分别是示出了根据现有技术的响应于操作杆的操作量的、液压泵的泵容积和排放流量的图。
图1(a)示出了响应于通过操作杆的操作而施加到控制阀的先导压力(Pi)的液压泵的泵容积不根据发动机转速(每分钟转数)而变化。
如图1(b)所示，由曲线(a)表示的、与根据操作杆的操作量的所需泵容积(q1)和预设的较高发动机转速(s1)相对应的排放流量(q1×s1)不同于曲线(b)的、与已通过考虑发动机转速而补偿过的所需泵容积(q2)和预设的较低发动机转速(s2)相对应的排放流量(q2×s2)。
因此，由于曲线(a，b)中的排放流量在操作起始点(先导压力Pa的点)处彼此不同，当作业装置(例如起重臂)起动时，操作者所感受到的初始操作感根据预设的发动机转速而变得不同。
图1(c，d)分别是示出了根据另一常规技术的、响应于操作杆的操作量的液压泵的泵容积和排放流量的曲线图。图2是示出了根据该常规技术的用于补偿液压泵的排放流量的方法的流程图。根据该常规技术，提供了一种用于补偿建筑机械的液压泵的排放流量的方法，该建筑机械包括：可变排量液压泵，该可变排量液压泵(以下称为液压泵)连接到发动机；液压致动器，该液压致动器通过操作从液压泵排出的液压流体而驱动作业装置；控制阀(MCV)，该控制阀(MCV)安装于连接在液压致动器和液压泵之间的流路中；操作杆(RCV)，该操作杆(RCV)输出对应于操作量的信号压力；用于检测操作杆的操作量的装置；用于检测发动机转速的装置；以及控制器，该控制器响应于对应于所述操作量的信号压力和所检测到的对应于发动机转速的信号来控制所述控制阀，
该方法包括：
步骤(s10)，该步骤检测与操作杆的操作量相对应的信号压力并检测发动机转速；
步骤(s20)，该步骤设定与操作杆的操作量相对应的所需泵容积(q1)和针对发动机转速进行补偿后的所需泵容积(q2)；
步骤(s30)，该步骤将所需泵容积(q1)与所需泵容积(q2)进行比较；
步骤(s40)，如果所需泵容积(q1)比所需泵容积(q2)大(即q1＞q2)，该步骤控制所述液压泵，使得排放流量对应于操作杆的操作量，以及
步骤(s50)，如果所需泵容积(q1)比所需泵容积(q2)小(q1＜q2)，该步骤控制所述液压泵，使得排放流量对应于针对发动机转速进行补偿后的流量。
根据用于补偿从液压泵排放的流量的该常规方法，如果与操作杆的操作量相对应的先导压力被输入到控制阀，则从液压泵排放的流量以这样的方式被设定：在发动机转速低的状态下，将与操作杆的操作量相对应的所需泵容积(q1)调整为通过发动机转速进行补偿后的所需泵容积(q2)，如图1(c)所示。
如图1(d)所示，由于所需泵容积的补偿后的值并不取决于通过操作杆的操作而给出的先导压力(Pi)，即使操作杆的操作在该操作被执行的状态下发生变化，液压泵的排放流量也不改变，直到死区中的先导压力(Pc)。
然后，在离开该死区的操作时刻(操作杆处于先导压力Pc下)，液压泵的排放流量突然增大。因此，由于在操作杆的操作中存在死区，所以，排放流量违背了操作者的意图而增大，从而使作业装置的操作速度加快并降低了操作灵敏度和可操作性。
发明内容
因此，为了解决现有技术中出现的上述问题，已做出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种用于补偿建筑设备的液压泵的排放流量的方法，其中，可通过消除所述操作杆的操作中的死区来控制排放流量以符合操作者的意图。
技术方案
为了实现上述及其它目的，根据本发明的实施例，提供了一种用于补偿建筑机械设备的液压泵的排放流量的方法，该建筑机械设备包括：液压泵，该液压泵连接到发动机；液压致动器，该液压致动器通过操作液压流体而驱动作业装置；控制阀，该控制阀安装在所述液压泵的流路中；操作杆，该操作杆输出对应于操作量的信号压力；用于检测所述操作杆的操作量的装置；用于检测发动机转速的装置；以及控制器，该控制器响应于与所述操作量相对应的信号压力以及所检测到的与发动机转速相对应的信号来控制所述控制阀，该方法包括以下步骤：
检测与所述操作杆的操作量相对应的信号压力并检测发动机转速；
确定补偿率以及与所述操作杆的操作量相对应的所需排放容积，确定针对所述发动机转速进行补偿后的所需排放容积，并且控制所述液压泵的排放流量；
其中，所述排放流量等于与所述操作杆的操作量相对应的所需容积与计算容积的总和，该计算容积是通过将与所述操作杆的操作量相对应的所需容积与针对发动机转速进行补偿后的所需容积之间的差值乘以百分比补偿率而获得的。
该补偿率的范围为：从控制阀的阀芯由于操作杆的操作而开始切换时的100％到所述排放流量被对应于所述操作量而控制时的0％；并且，该补偿率随着所述先导压力而减小，这意味着该补偿率与先导压力成反比。
有利效果
根据具有上述构造的本发明的实施例，在用于驱动作业装置(例如挖掘机)的操作杆的操作中避免了排放流量的死区，从而允许以操作者的意图来控制该排放流量，并因此提高操作灵敏度和可操作性。
附图说明
图1(a，b)是示出了根据常规技术的、响应于操作杆的操作量的液压泵的泵容积和排放流量的曲线图。
图1(c，d)是示出了根据另一常规技术的、响应于操作杆的操作量的泵容积和排放流量的曲线图。
图2是示出根据常规技术的补偿液压泵的排放流量的方法的流程图。
图3(a，b)是示出了根据本发明实施例的、响应于操作杆的操作量的液压泵的泵容积和排放流量的曲线图。
图4是示出了根据本发明实施例的用于补偿液压泵的排放流量的方法中的、容积补偿率与通过操作杆的操作而产生的先导压力之间的函数关系的曲线图。
图5是示出了根据本发明实施例的用于补偿液压泵的排放流量的方法的流程图。
图6是根据本发明实施例的补偿液压泵的排放流量的方法所使用的液压回路。
附图中的主要部分的附图标记说明
10；发动机
20；可变排量液压泵
30；液压致动器
40；控制阀(MCV)
50；操作杆(RCV)
60；用于检测操作杆的操作量的装置
70；用于检测发动机转速的装置
80；控制器
90；调节器
具体实施方式
在下文中，将参照附图来详细描述根据本发明优选实施例的用于补偿建筑设备的液压泵的排放流量的方法。
图3(a，b)是示出了根据本发明实施例的、响应于操作杆的操作量的泵容积和排放流量的曲线图。图4是示出了根据本发明实施例的用于补偿液压泵的排放流量的方法中的、容积补偿率与通过操作杆的操作而产生的先导压力之间的函数关系的曲线图。图5是示出了根据本发明实施例的用于补偿液压泵的排放流量的方法的流程图。图6是根据本发明实施例的补偿液压泵的排放流量的方法所用的液压回路。
参照图3(a，b)至图6，根据本发明实施例的用于补偿建筑机械的液压泵的排放流量的方法适用于建筑机械，该建筑机械包括：
可变排量液压泵(20)，该可变排量液压泵(20)连接到发动机(10)；液压致动器(30)，该液压致动器(30)通过操作液压流体而驱动作业装置；控制阀(MCV)(40)，该控制阀(MCV)(40)安装在液压泵(20)的流路中；操作杆(RCV)(50)，该操作杆(RCV)(50)输出对应于所述操作量的信号压力；用于检测所述操作杆(50)的操作量的装置(60)；用于检测发动机转速的装置(70)；以及控制器(80)，该控制器(80)响应于与所述操作量相对应的信号压力以及所检测到的与发动机转速相对应的信号来控制所述控制阀(40)，这些元件是本发明的技术领域中所常用的。因此，将省略对这些元件的详细说明。
根据本发明实施例的用于补偿建筑设备的液压泵的流量的方法包括：
步骤(s100)，该步骤检测与操作杆(50)的操作量相对应的信号压力并检测发动机转速；
步骤(s200)，该步骤确定补偿率(r1)以及与操作杆(50)的操作量相对应的所需排放容积(q1)，并确定针对发动机转速进行补偿后的所需排放容积(q2)；以及
步骤(s300)，该步骤将控制信号输入到调节器(90)以控制液压泵(20)，使得所述排放流量等于与操作杆的操作量相对应的所需容积(q1)与计算出的排放容积((q2-q1)xr1/100)的总和(＝q1+(q2-q1)x r1/100)，该计算出的排放容积是通过将与操作杆的操作量相对应的所需容积(q1)与针对发动机转速进行补偿后的所需容积(q2)之间的差值(q2-q1)乘以所述补偿率(r1)的百分比而获得的。
该补偿率的范围为：从控制阀(40)的阀芯由于操作杆(50)的操作而开始切换时的100％(Pa处)到所述排放流量被对应于所述操作量而控制时的0％(Pb处)，并且，该补偿率可被控制为使得该补偿率的值与先导压力成反比，并因此随着所述先导压力而减小。
根据上述方法，在步骤S100中，通过用于检测操作杆的操作量的装置(60)来检测与操作杆(50)的操作量相对应的操作信号(Pi)，并通过用于检测发动机转速的装置(70)来检测发动机转速的信号。由用于检测所述操作杆的操作量的装置(60)和用于检测发动机转速的装置(70)检测到的信号被输入到控制器(80)。
如S200中，控制器(80)确定与操作杆(50)的操作量相对应的所需排放容积(q1)、补偿率(r1)、以及针对发动机转速进行补偿后的所需排放容积(q2)。
如图3(a)所示，液压泵(20)的补偿率(r1)的范围被确定为：从控制阀(40)的阀芯由于操作杆(50)的操作而开始切换时的100％(Pa处)到所述排放流量被对应于操作杆(50)的操作量而控制时的(Pb处)。
如图4所示，控制该补偿率(r1)，使得该补偿率的值与先导压力成反比，并因此随着由操作杆(50)施加的先导压力而减小。
如S300中，控制信号被输入到调节器(90)以控制液压泵(20)，使得所述排放流量等于与操作杆的操作量相对应的所需排放容积(q1)与计算容积((q2-q1)x r1/100)的总和(＝q1+(q2-q1)x r1/100)，该计算容积是通过将与操作杆的操作量相对应的所需排放容积(q1)与针对发动机转速进行补偿后的所需排放容积(q2)之间的差值(q2-q1)乘以百分比补偿率(r1)而获得的。
因此，如图3(b)所示，液压泵的排放流量(液压泵容积×发动机转速)由曲线(a)和曲线(b)控制，曲线(a)示出了与操作杆(50)的操作量相对应的所需排放容积(q1)乘以任意较高的发动机转速(s1)(q1×s1)，曲线(b)示出了针对发动机转速进行补偿后的所需排放容积(q2)乘以任意较低的发动机转速(s2)(q2×s2)。
因此，如图3(b)中的曲线(b)所示，控制阀(40)的阀芯从点(Pa)逐渐开始切换，在点(Pa)处，对应于操作杆(50)的操作量的先导压力(Pa)被输入到控制阀(40)。因此，当通过操作杆(50)操作所述作业装置时，能够防止所述作业装置突然动作。
虽然已参照附图中的优选实施例描述了本发明，但应理解，在不脱离如权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以做出所述实施例的各种等同的修改和变型。
工业实用性
根据具有上述构造的本发明，由于消除了通过操作杆操作作业装置(例如挖掘机的起重臂)时的排放流量的平直不变死区间(flat range)而控制所述液压泵的排放流量使得其不突然增大，这带来了提高可操作性的效果。

Claims (2)

1.一种用于补偿建筑机械的液压泵的排放流量的方法，所述建筑机械包括：液压泵，所述液压泵连接到发动机；液压致动器，所述液压致动器通过操作液压流体而驱动作业装置；控制阀，所述控制阀安装在所述液压泵的流路中；操作杆，所述操作杆输出对应于操作量的信号压力；用于检测所述操作杆的操作量的装置；用于检测发动机转速的装置；以及控制器，所述控制器响应于与所述操作量相对应的所述信号压力以及所检测到的与发动机转速相对应的信号来控制所述控制阀，所述方法包括以下步骤：
检测与所述操作杆的操作量相对应的所述信号压力并检测所述发动机转速；
确定补偿率以及与所述操作杆的操作量相对应的所需排放容积，确定针对所述发动机转速进行补偿后的所需排放容积，并且控制所述液压泵的排放流量；
其中，控制所述液压泵的步骤使得所述排放流量等于与所述操作杆的操作量相对应的所需容积与计算容积的总和，该计算容积是通过将与所述操作杆的操作量相对应的所需容积与针对所述发动机转速进行补偿后的所需容积之间的差值乘以百分比补偿率而获得的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述补偿率的范围为：从所述控制阀的阀芯由于所述操作杆的操作而开始切换时的100％到所述排放流量被对应于所述操作量而控制时的0％；并且，所述补偿率被控制为使得所述补偿率的值与先导压力成反比，并因此随着由所述操作杆施加的所述先导压力而减小。
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