CN115362294A - 建筑机器的液压***的电控制 - Google Patents
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Abstract
公开了一种液压***控制器(310)。所述液压***控制器可以确定液压***(200)的一组有效液压回路(220)的最大有效回路压力,其中所述液压***包括液压泵(202)以使流体流过所述一组有效液压回路;确定所述液压***的液压回路的回路压力;基于所述液压回路的液压流动指令和所述回路压力确定所述液压回路的期望回路德尔塔压力;基于所述期望回路德尔塔压力以及所述最大有效回路压力与所述回路压力之间的压力差,确定所述液压回路的回路阀(222)的回路阀设置;以及使控制装置(340)根据所述回路阀设置来设置所述回路阀(222)的位置。
Description
技术领域
本公开总体上涉及一种液压***,并且例如涉及液压***的电控制。
背景技术
作业机器或建筑机器,例如挖掘机或其他相似类型的载具,可以用于执行一种或多种工地操作(例如,材料转移、挖掘、铲运、推土等)。通常,这样的机器包括液压***以执行工地操作以控制机器和/或机器的部件的移动。例如,液压***可以用于控制机器的机具。更具体地,挖掘机的液压***可以用于控制挖掘机的移动、挖掘机的主体的旋转(例如,以进行摆动操作)和/或包括动臂、斗杆、铲斗等的挖掘机的机具的移动。
在许多情况下,液压***包括多个液压泵和/或分别包括多个回路阀的液压回路。更具体地,在先前技术中,液压回路可以包括允许或拒绝通过各个回路的流动的主滑阀和用以基于液压回路的感测压力和液压流动指令以液压机械方式控制通过液压***的流体的流动的流动控制阀,所述液压流动指令可以基于操作员对液压***的输入。因此,在这样的情况下,各个液压回路之间的液压流动平衡通过对各个液压回路内的多个阀中的一个或多个的液压机械控制来实现。
在2017年7月14日颁发给Akinori等人的中国专利第CN105008623号(“’623专利”)中公开了一种用于建筑机器控制装置的方法。特别地,’623专利描述了一种工作设备控制装置,其控制控制阀、先导液压管线开口,并且包括压力传感器。
尽管’623专利描述了检测由控制阀调节的先导压力,但在’623专利中,在第一控制阀提供了对向方向控制阀供应的液压油的压力调节之后,滑阀在轴向方向上移动到一侧;并且在第二控制阀提供了对向方向控制阀供应的液压油的压力调节之后,滑阀在轴向方向上移动到另一侧。
发明内容
根据一些实施方式,一种方法可以包括:识别液压***的一组有效液压回路,其中所述液压***包括液压泵以使流体流过所述一组有效液压回路;根据所述一组有效液压回路的有效回路压力确定最大有效回路压力;将所述最大有效回路压力与所述液压***的液压回路的回路压力进行比较以确定所述最大有效回路压力与所述回路压力之间的压力差;基于所述液压回路的液压流动指令和所述回路压力确定所述液压回路的期望回路德尔塔压力;基于所述期望回路德尔塔压力与小于所述压力差的压力降低关联,确定与所述压力降低对应的所述液压回路的回路阀的回路阀设置;以及使控制装置根据所述回路阀设置来设置所述回路阀的位置以减小所述压力差。
根据一些实施方式,一种液压***控制器可以包括存储器和通信地耦合到所述存储器的处理器,所述处理器配置成:获得液压***的液压回路的回路压力,其中所述液压***包括液压泵以使流体流过一组有效液压回路;确定所述一组有效液压回路的有效回路压力;根据所述有效回路压力确定所述液压***的最大有效回路压力;基于所述液压回路的液压流动指令和所述回路压力确定所述液压回路的期望回路德尔塔压力;基于所述期望回路德尔塔压力以及所述最大有效回路压力与所述回路压力之间的压力差,确定所述液压回路的回路阀的回路阀设置;以及基于所述回路阀设置指示控制装置设置所述回路阀的位置以减小通过所述回路阀的开口并减小所述压力差。
根据一些实施方式,一种液压***可以包括:用以从主管线向所述液压***提供流体的液压泵;配置成控制机器的多个部件的多个液压回路;用以控制流体相应地流动通过所述多个液压回路的多个回路阀;以及控制器,所述控制器配置成:确定所述液压***的一组有效液压回路的最大有效回路压力,其中所述液压***包括液压泵以使流体流过所述一组有效液压回路;确定所述液压***的液压回路的回路压力;基于所述液压回路的液压流动指令和所述回路压力确定所述液压回路的期望回路德尔塔压力;基于所述期望回路德尔塔压力以及所述最大有效回路压力与所述回路压力之间的压力差,确定所述液压回路的回路阀的回路阀设置;以及使控制装置根据所述回路阀设置来设置所述回路阀的位置。
附图说明
图1是本文所述的示例性机器的图。
图2是本文所述的示例性液压***的示意图。
图3是示例性***的图,可以在所述示例性***中实现本文所述的示例性装置和/或示例性方法。
图4是如本文所述的与限制液压回路的流率关联的示例的图。
图5是与本文所述的液压***的电控制关联的示例性过程的流程图。
具体实施方式
本公开涉及使用液压***控制器的液压***的电(或电子)控制。液压***控制器对使用这种液压***的任何机器具有普遍适用性。术语“机器”可指执行与诸如采矿、建筑、农业、运输或任何其它行业的行业相关联的操作的任何机器。作为一些示例,所述机器可为车辆、挖掘装载机、冷刨机、轮式装载机、压实机、伐木归堆机、林业机械、集运机、收割机、挖掘机、工业装载机、转向臂装载机、物料搬运机、平地机、管道铺设机、道路取料机、滑移装载机、集材机、伸缩臂叉装机、拖拉机、推土机、拖拉机刮板或其它地上设备、地下设备或船用设备。此外,一个或多个机具可以连接到机器并且由液压***的液压回路的液压部件(例如,缸、致动器、螺线管、阀等)驱动和/或由液压***控制器控制,如本文所述。
图1是本文所述的示例性机器100的图。如图1中所示,机器100体现为土方机器,例如挖掘机。替代地,机器100可以是拖运卡车、推土机、装载机、反铲、挖掘机、机动平地机、轮式拖拉机铲运机、另一土方机器等。
如图1中所示,机器100包括用于推进机器100的地面接合构件102,例如履带、轮子、滚轮等。地面接合构件102安装在车体104上并由一个或更多个发动机和/或传动系驱动。车体104支撑可旋转机器主体106和操作员站108。操作员站108由机器主体106支撑和/或包括在机器主体内,所述机器主体可以由位于机器主体106与车体104之间的可旋转框架支撑。操作员站108包括一个或多个操作员接口110(示出为集成的显示器和操作员控制装置,例如操纵杆)。
如图1中所示,机器100包括机具112,所述机具包括动臂114、斗杆116和铲斗118。机具112可以包括其他类型的作业工具,例如锤钻、松土机等。如本文所述,机器主体106的移动和/或机具112(例如,相对于机器主体106)的移动可以通过液压***来控制和/或执行。如本文所述,液压***可以包括多个液压回路以单独地和/或独立地控制机器100、机器主体106和/或机具112的一个或多个功能。这样的功能和/或操作可以包括与动臂114关联的动入或动出操作、与斗杆116关联的伸入或伸出操作、与铲斗118关联的铲入或铲出操作、与机器主体106关联的摆动功能等。这样的功能可以与机器的一个或多个操作(例如,挖掘操作、材料转移操作、行进操作等)关联地执行。
如图1中所示,动臂114在动臂114的近端处可枢转地安装到机器主体106。动臂114可以通过液压***的动臂缸120(例如,流体致动缸,如液压缸、气压缸等)相对于机器主体106铰接。斗杆116的近端在动臂114的远端处可枢转地安装到动臂114。斗杆116可以通过液压***的斗杆缸122相对于动臂114铰接。铲斗118的近端在斗杆116的远端处可枢转地安装到斗杆116。铲斗118可以通过液压缸的铲斗缸124相对于斗杆116铰接。
机器100的液压***可以包括液压泵126,所述液压泵将流体(例如,油或其他类型的液压流体)的流动源(例如,固定流率或可变流率)提供给液压***的多个液压回路(例如,与动臂缸120、斗杆缸122、铲斗缸124、用以使机器主体106摆动的一个或多个摆动缸等关联的各个液压回路)。根据一些实施方式,液压泵126可以是配置成控制本文所述的多个功能的单个(或唯一)液压泵126。附加地或替代地,液压泵126可以是配置成组合地向机器的液压***提供流体的单个流动源的多个液压泵中的一个。液压泵126将流体从流体地联接到液压泵的排放端的主管线提供到多个液压回路。如本文所述,通过多个液压回路的流动可以通过对多个液压回路的各个回路阀的机电控制来控制。如本文进一步描述的,单独的液压回路的回路阀可以是单独的液压回路的唯一(或单个)回路阀。
如图1中所示,机器100可以包括控制器128(例如,电子控制模块(ECM))和多个传感器130(在本文中单独地称为“传感器130”,并且统称为“传感器130”)。控制器128可以控制和/或监测机器100的操作。例如,控制器128可以基于来自传感器130的信号和/或从操作员接口110接收的操作员输入来控制和/或监测机器100的操作。控制器128可以包括液压***控制器和/或与液压***控制器关联,所述液压***控制器配置成控制液压***,如本文所述。
如图1中所示,传感器130安装在机器100的各个部件或部分上和/或内的不同位置处。例如,传感器130可以包括一个或多个运动传感器(例如,相机、加速度计、陀螺仪、惯性测量传感器、速度传感器、位置传感器等),其可以位于机器主体106、动臂114、斗杆116和铲斗118上。在这样的示例中,控制器根据从传感器130接收的信息可以检测和/或确定机器100的移动、机器主体的移动、机具112的移动、机器100(例如,相对于机器100的环境)的位置、机器100的取向等。附加地或替代地,传感器130可以包括一个或多个压力传感器,所述一个或多个压力传感器包括在机器100的致动缸内(例如,头端处、杆端处、通往或来自致动缸的流体管线内等)。在这样的示例中,控制器128可以确定与动臂缸120、斗杆缸122、铲斗缸124、摆动缸等关联的一个或多个压力。
如上所述,提供图1作为示例。其他示例可能与结合图1描述的不同。
图2是本文所述的示例性液压***200的示意图。液压***200包括液压泵202、进给管线204、主管线206、流体储存器208、控制器210和多个液压回路220a至220f(在本文中统称为“液压回路220”)。进给管线204流体地联接到流体储存器208和液压泵202的入口端。液压泵202可以是任何合适的流体泵送机构,其配置成通过进给管线204从流体储液器208抽吸流体以使流体通过主管线206流动到液压回路220并返回到流体储液器208。主管线206流体地联接到泵的排放口、液压回路220的回路管线(和/或回路阀)和流体储存器208。主管线206可以是单个流动源,其配置成通过液压回路220供应相应的流体流。控制器210可以对应于图1的控制器128并且配置成控制通过液压回路的流体的流动,如本文所述。
在图2中,液压回路220分别包括相应的回路阀222a至222f(统称为“回路阀222”)和相应的压力传感器配置230a至230f(本文统称为“压力传感器配置230”)、相应的阀控制装置240a至240f(本文统称为“阀控制装置240”)和相应的缸250a至250f(本文统称为“缸250”)。液压回路220可以与图1的机器100和/或机具112的各个功能关联。作为具体示例,液压回路220a和液压回路220b可以控制机器100的定向移动,液压回路220c可以控制机器主体106的摆动(或旋转),液压回路220d可以控制动臂114(例如,缸250d可以对应动臂缸120),液压回路220e可以控制斗杆116(例如,缸250e可以对应于斗杆缸122),并且液压回路220f可以控制铲斗118(例如,缸250f可以对应于铲斗缸124)。
回路阀222可以是能够由相应的阀控制装置240(例如,基于从控制器210接收的指令)控制的任何适当配置的阀。例如,回路阀222可以是具有机电配置的分别配置的滑阀,所述机电配置配置成(例如,根据响应性、性能、尺寸、操作范围、缸类型等)专门用于缸250的功能控制。
在操作期间,并且根据回路阀222的配置(例如,基于回路阀的设置或位置),液压泵202使流体向、通过和/或从液压回路220流动。在包括液压泵202的图2的示例中,由于液压***200的物理特性,对回路阀222中的一个的开口的任何调节都可能影响通过不与回路阀222关联的其他液压回路220的流动。例如,关闭回路阀222a或减小该回路阀的面积可以增加通过有效的液压回路220b至220f中的任一个的流体的流率。另一方面,打开回路阀222a或增加该回路阀的面积可以减小通过有效的液压回路220b至220f中的任一个的流体的流率。如本文所述,当对应的回路阀222具有允许流体流过该液压回路220的开放通道时,液压回路220是“有效回路”。
压力传感器配置230可以包括配置成监测液压回路220的各个压力的一个或多个压力传感器。例如,压力传感器配置230a可以包括第一压力传感器以测量和/或指示缸250a的杆端处的压力、缸250a的头端处的压力和/或回路阀222a与缸250a之间的回路管线内的压力。如图所示,压力传感器配置与控制器21 0通信地联接。因此,控制器210可以接收、获得和/或监测与液压***200关联的压力测量值。
如本文所述,控制器210使阀控制装置240配置或定位回路阀222的一个或多个部件(例如,滑阀、阀杆、致动器、塞子、孔等)以(例如,通过增加或减小流动通过一个或多个相应的回路阀222的通道的面积)增加和/或减小回路阀222的开口。更具体地,控制器210可以指示阀控制装置240设置回路阀222的滑阀的位置以控制开口的大小,并(例如,根据液压***、液压回路220中的一个或多个等的液压流动指令)相应地控制通过液压回路220的流体的流动。
如上所述,提供图2作为示例。其他示例可能与结合图2描述的不同。
图3是示例性***300的图,可以在所述示例性***中实现本文所述的示例性装置和/或示例性方法。如图3中所示,***300可以包括液压***控制器310,所述液压***控制器包括处理器312、存储器314、阀控制模块316和阀映射模块318。此外,***300可以包括操作员接口320、传感器330和/或阀控制装置340(在本文中单独地称为“控制装置340”)。***300的装置可以通过有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合互连。如本文所述,液压***控制器310配置成根据基于来自操作员接口320的操作员输入、基于来自传感器330的传感器测量值等确定的液压流动指令,使用阀控制装置340来控制液压***(例如,图2的液压***200)。
操作员接口320(例如,对应于图1的操作员接口110)可以包括与接收、生成、存储、处理和/或提供与控制机器100和/或机具112关联的信息关联的一个或多个装置。这样的输入部件可以包括电子用户接口(例如,触摸屏、键盘、小键盘等)、机械用户接口(例如,加速踏板、减速踏板、制动踏板、变速器的换档器等)和/或液压用户接口(例如,液压水平仪、液压踏板等)。如本文所述,液压***控制器310可以基于从操作员接口320接收的操作员输入确定液压流动指令。
传感器330可以包括配置成监测机器100和/或机具112的操作状况的任何类型的传感器。传感器330可以对应于图1的传感器130和/或图2的压力传感器配置230。传感器330可以包括用以确定机器100和/或机具的操作状况的一个或多个传感器,例如压力传感器(例如,用以确定液压***的管线和/或缸内的压力、机器100的发动机内的压力等)、温度传感器(例如,用以检测空气、排气、部件、冷却剂等的温度)、位置传感器(例如,用以检测阀、致动器、发动机部件(例如,活塞)等的位置)、速度传感器(例如,用以检测机器速度、发动机速度等)等。
阀控制装置340包括可以由液压***控制器310使用以电控制通过一个或多个液压回路(例如,图2的液压回路220)的流体的流动的任何合适的装置。例如,控制装置340可以包括能够打开和/或关闭回路阀(例如,图2的回路阀222)的一个或多个致动器、螺线管、开关等。在一些实施方式中,阀控制装置340可以向液压***控制器310提供反馈。例如,阀控制装置340可以提供和/或指示回路阀的滑阀(或其他部件)的位置(无论回路阀是打开还是关闭)、回路阀的开口的面积等。附加地或替代地,传感器330中的一个或多个可以与阀控制装置340关联和/或包括在阀控制装置内。在这种情况下,传感器330可以提供与阀控制装置340关联和/或可以代表与阀控制装置340关联的回路阀的状态或设置的信息。
液压***控制器310可以对应于图1的控制器128和/或图2的控制器210。处理器312以硬件、固件和/或硬件和软件的组合实施。处理器312可以包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC),或另一类型的处理部件。处理器312可包括能够被编程以执行功能的一个或多个处理器。存储器314包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或存储供处理器312使用的信息和/或指令(例如,与阀控制模块316和阀映射模块318等相关联的信息和/或指令)的另一类型的动态或静态存储装置(例如,闪存、磁存储器和/或光学存储器)。
阀控制模块316配置成确定和/或控制阀控制装置340以控制通过机器100的一个或多个液压回路的流体的流率。阀控制模块316可以从传感器330接收与机器100和/或机具112的操作状况关联的测量值。附加地或替代地,阀控制模块316可以从操作员接口320接收操作员输入,所述操作员输入与操作员执行与机器100和/或机具关联的操作和/或控制机器100和/或机具112的功能关联,如本文所述。
阀控制模块316可以配置成使用传感器330的多个压力传感器监测液压***的压力。基于整个液压***的压力,阀控制模块316可以指示阀控制装置340调节一个或多个回路阀的设置以使通过特定液压回路的流率增加或减小。例如,阀控制模块316可以基于压力和/或操作员输入来识别液压***的哪些液压回路是有效的(例如,哪些液压回路具有非零流率)。对于那些有效的液压回路,阀控制模块316可以确定最大有效回路压力(例如,相对于有效液压回路的回路压力的最高回路压力)。阀控制模块316可以将最大有效回路压力与液压回路(例如,有效液压回路中的一个)的期望回路德尔塔压力进行比较,并且确定是否可以减小该液压回路的回路阀的面积以增加具有最大有效回路压力的液压回路的流体的流率。
阀控制模块316可以基于期望液压流动指令(例如,根据操作员接口320的操作员输入、基于传感器330的传感器测量值生成的自动流动指令等确定的)和由监测液压回路的传感器330中的一个指示的实际或操作压力确定特定液压回路的期望回路德尔塔压力。如果期望回路德尔塔压力指示可以减小面积(例如,测量压力高于对应于液压流动指令的压力),则阀控制模块316使用阀映射模块318指示液压回路的阀控制装置340相应地减小液压回路的回路阀的面积。以该方式,与最大有效回路压力关联的液压回路的流率(和/或压力)可以通过控制另一回路阀而增加。
阀控制模块316可以将信息和/或逻辑存储在阀映射模块318中。例如,这样的信息可以包括在液压回路(和/或相应的回路阀)、与回路关联的优先级(例如,在默认情况下和/或在特定条件下,对一个或多个液压回路的控制是否优先于对另一个的控制的指示)以及对应于液压***的液压回路的某些回路阀的多个阀映射(示出为“M1”、“M2”、“M3”)的列表中。阀映射可以将阀的位置与回路阀的特定面积、液压回路的特定压力、液压回路的特定流率等一起映射。因此,由阀映射模块318存储和/或保持的阀映射可以是阀特定的、操作模式特定的和/或功能特定的阀映射。以该方式,阀控制模块316可以使阀控制装置340根据各个液压回路的特定调整策略使德尔塔压力补偿(例如,开口的调节)饱和。
阀映射可以存储在存储器314的数据结构(例如,数据库、表、索引、图表等)中和/或与存储器314通信地耦合的存储器中。阀映射可以与期望压力、期望流率、期望回路德尔塔压力等的回路阀设置关联。此外,特定回路阀的阀映射可以对应于回路阀的滑阀的特定位置到针对机器100和/或机具112的特定操作状况的阀的开口的面积的映射。以该方式,阀映射识别回路阀设置和/或回路阀的部件的位置。阀控制模块316可以使用阀映射模块318的阀映射来限制通过机器100的液压***的一个或多个液压回路的流率。
图3中所示装置的数量和布置作为示例提供。在实践中,与图3中所示的那些相比,可能有附加的装置、更少的装置、不同的装置或不同布置的装置。此外,图3中所示的两个或更多个装置可以在单个装置内实施,或者图3中所示的单个装置可以实施为多个分布式装置。附加地或替代地,***300的一组装置(例如,一个或多个装置)可以执行由***300的另一组装置执行的一个或多个功能。
图4是如本文所述的与限制液压回路的流率关联的示例400的图。示例400可以对应于由图3的液压***控制器310执行的流率限制方案和/或分析。
如图4中所示,液压***控制器310可以根据与机器100和/或机具112关联的一个或多个确定的操作状况来确定液压回路的液压流动指令是否与优先的液压回路关联。如果液压流动指令与优先的液压回路(其可以根据阀映射模块318的阀映射确定)关联,则液压***控制器310根据液压流动指令控制液压***。例如,液压***控制器310可以使液压***的阀控制装置340控制有效液压回路的流率以满足期望液压流动指令。
如果液压***控制器310根据操作状况确定液压流动指令不与优先的液压回路关联,则液压***控制器310根据基于操作状况的限制方案控制液压***。例如,液压***控制器310可以控制阀控制装置340以根据液压回路的流率限制策略和/或根据对基于操作状况的液压流动指令的调整来限制与液压回路中的一个或多个关联的流率。
作为示例,可以基于指示机器主体106的摆动速度和/或与控制机器主体106的摆动的液压回路关联的回路压力的操作状况来限制与斗杆116关联的伸入功能(例如,用于挖掘操作)。在这种情况下,液压***控制器310可以使阀控制装置340将斗杆116的液压回路的流率限制为小于特定最大流率。附加地或替代地,可以基于与动臂缸120关联的正在进行的动臂流动指令、与铲斗缸124关联的铲斗流动指令和/或与摆动缸关联的摆动流动指令来限制伸入功能。作为另一示例,基于指示机器100(例如,在行进操作期间)正在移动的操作状况,可以忽略和/或调整与铲斗缸124关联的液压流动指令以防止正在用于移动机器100的流体的流率的降低。类似地,可以在移动操作和/或与机器100关联的其他类型的操作状况期间忽略和/或调整动臂缸120和/或斗杆缸的液压流动指令。
如上所述,提供图4作为示例。其他示例可能与结合图4描述的不同。
图5是与液压***的电控制关联的示例性过程500的流程图。在一些实施方式中,图5的一个或多个过程框可以由控制器(例如,控制器128、控制器210、液压***控制器310等)执行。在一些实施方式中,图5的一个或多个过程框可以由与控制器分离或包括控制器的另一装置或一组装置,例如阀控制装置(例如,阀控制装置240、阀控制装置340等)等执行。
如图5中所示,过程500可以包括确定液压***的一组有效液压回路的最大有效回路压力(框510)。例如,控制器(例如,使用处理器312、存储器314、阀控制模块316、阀映射模块318等)可以确定液压***的一组有效液压回路的最大有效回路压力,如上所述。液压***可以包括液压泵和/或单个流动源,其将使流体流过所述一组有效液压回路。
控制器可以基于与控制液压***的一个或多个液压部件关联的一个或多个液压流动指令来识别所述一组有效液压回路。控制器可以根据与所述一组有效液压回路关联的压力传感器确定所述一组有效液压回路的各个压力测量值,并且从各个压力测量值识别最大有效回路压力。
如图5中进一步所示,过程500可以包括确定液压***的液压回路的回路压力(框520)。例如,控制器(例如,使用处理器312、存储器314、阀控制模块316、阀映射模块318等)可以确定液压***的液压回路的回路压力,如上所述。
液压回路可以是所述一组有效液压回路中的一个。附加地或替代地,液压回路是液压***的具有第一回路阀的第一液压回路,并且最大有效回路压力与液压***的不同于第一液压回路的第二液压回路关联。第二液压回路的第一回路阀和第二回路阀可以流体地联接到液压泵的主管线。
如图5中进一步所示,过程500可以包括基于液压回路的液压流动指令和回路压力确定液压回路的期望回路德尔塔压力(框530)。例如,控制器(例如,使用处理器312、存储器314、阀控制模块316、阀映射模块318等)可以确定液压回路的期望回路德尔塔压力,如上所述。控制器可以基于与液压回路关联的操作员输入、液压回路的操作状况、液压***的操作状况、机器的操作状况等来确定液压流动指令。
回路压力可以对应于从液压回路的压力传感器接收的操作压力,并且期望回路德尔塔压力可以包括操作压力与基于液压流动指令的期望压力之间的差。
如图5中进一步所示,过程500可以包括基于期望回路德尔塔压力以及最大有效回路压力与回路压力之间的压力差来确定液压回路的回路阀的回路阀设置(框540)。例如,控制器(例如,使用处理器312、存储器314、阀控制模块316、阀映射模块318等)可以基于期望回路德尔塔压力以及最大有效回路压力与回路压力之间的压力差来确定液压回路的回路阀的回路阀设置,如上所述。
控制器可以确定最大有效回路压力大于回路压力,确定期望回路德尔塔压力指示小于最大有效回路压力与回路压力之间的压力差的液压回路中的期望压力降低,并且确定提供期望压力降低的回路阀的位置。
在一些实施方式中,控制器可以识别将多个回路压力映射到回路阀的对应位置的与液压回路关联的阀映射,并且从阀映射并基于期望回路德尔塔压力获得可以指示回路阀的位置的回路阀设置。
附加地或替代地,控制器可以确定与所述一组有效液压回路中的一个关联的操作状况,基于操作状况确定与液压回路关联的流率限制,并且基于流率限制确定回路阀设置。所述一组有效液压回路中的一个可以与控制机器的移动关联,并且液压回路可以与控制机器的部件关联。
如图5中进一步所示,过程500可以包括使控制装置根据回路阀设置来设置回路阀的位置(框550)。例如,控制器(例如,使用处理器312、存储器314、阀控制模块31 6、阀映射模块31 8等)可以使控制装置根据回路阀设置来设置回路阀的位置,如上所述。控制器可以将回路阀设置提供给控制装置。
尽管图5示出了过程500的示例性框,但在一些实施方式中,过程500可以包括比图5中所描绘的那些框更多的框、更少的框、不同的框或不同布置的框。附加地或替代地,可以并行地执行过程500的框中的两个或更多个框。
工业适用性
公开的液压***控制器可以与任何机器一起使用,所述机器使用液压***来控制机器和/或机器的机具。公开的液压***控制器可以基于监测和/或确定与液压回路关联的压力来电控制通过多个液压回路的流体的流动。例如,基于在一个液压回路中识别的最大有效回路压力(例如,相对于一组有效液压回路的最高回路压力),液压***控制器可以确定液压***中的另一液压回路的回路阀是否将被调节以增加通过与最大有效回路压力关联的液压回路的流体的流率(例如,以改善与液压回路关联的功能或部件的性能和/或响应性)。以该方式,基于与一个或多个压力传感器和/或阀控制装置通信地耦合,液压***控制器可以自动控制整个液压***的流率和/或流体分布。
此外,如本文配置的液压***控制器使得液压***能够包括液压泵,原因是多个(或所有)液压回路可以同时以机电方式而不是以液压机械方式被监测和控制。此外,由于液压***控制器以机电方式(而不是以液压机械方式)控制液压***的回路阀,因此液压***控制器使得包括多个液压回路的液压***能够使用各个回路阀(例如,每个液压回路一个控制阀)独立地控制通过液压回路的流体的流率,同时控制整个有效液压回路的流动。以该方式,不是机器需要用于液压***的多个单独的液压泵,和/或用于单个液压回路的多个单独的回路阀,而是可以使用液压泵、单个流动源和/或用于液压***控制器的液压回路的单回路阀来控制液压***,因此减少硬件资源,降低液压***的复杂性,并(例如,通过减小液压***的重量、液压***的电力需求和/或消耗等)提高与液压***和/或与液压***关联的机器的效率。
Claims (10)
1.一种用于控制液压***(200)的方法,包括:
识别所述液压***(200)的一组有效液压回路(220),
其中所述液压***(200)包括液压泵(202)以使流体流过所述一组有效液压回路(220);
根据所述一组有效液压回路(220)的有效回路压力确定最大有效回路压力;
将所述最大有效回路压力与所述液压***(200)的液压回路(220)的回路压力进行比较以确定所述最大有效回路压力与所述回路压力之间的压力差;
基于所述液压回路(220)的液压流动指令和所述回路压力确定所述液压回路(220)的期望回路德尔塔压力;
基于所述期望回路德尔塔压力与小于所述压力差的压力降低关联,确定与所述压力降低对应的所述液压回路(220)的回路阀(222)的回路阀(222)设置;以及
使控制装置(340)根据所述回路阀(222)设置来设置所述回路阀(222)的位置以减小所述压力差。
2.根据权利要求1所述的方法,其中基于与控制所述液压***(200)的一个或多个液压部件关联的一个或多个液压流动指令来识别所述一组有效液压回路(220)。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法,其中确定所述回路阀(222)设置包括:
识别与所述液压回路(220)关联的阀映射,
其中所述阀映射将多个回路压力映射到所述回路阀(222)的对应位置;以及
从所述阀映射并且基于所述期望回路德尔塔压力获得所述回路阀(222)设置,
其中所述回路阀(222)设置识别所述位置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中确定所述回路阀(222)设置包括:
确定与所述一组有效液压回路(220)中的一个关联的操作状况;
基于所述操作状况确定与所述液压回路(220)关联的流率限制;以及
基于所述流率限制确定所述回路阀(222)设置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中使所述控制装置(340)设置所述位置包括:
将所述回路阀(222)设置提供给所述控制装置(340),
其中所述回路阀(222)设置识别所述位置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述液压回路(220)是所述一组有效液压回路(220)中的一个。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述液压回路(220)是所述液压***(200)的第一液压回路(220),并且所述最大有效回路压力与所述液压***(200)的不同于所述第一液压回路(220)的第二液压回路(220)关联。
8.一种机器(100)的液压***(200),所述液压***(200)包括:
用以从主管线向所述液压***(200)提供流体的液压泵(202);
配置成控制所述机器(100)的多个部件的多个液压回路(220);
用以控制通过所述多个液压回路(220)的流体的相应流动的多个回路阀(222);以及
控制器(310),所述控制器配置成:
确定所述液压***(200)的一组有效液压回路(220)的最大有效回路压力,
其中所述液压***(200)包括液压泵(202)以使流体流过所述一组有效液压回路(220);
确定所述液压***(200)的液压回路(220)的回路压力;
基于所述液压回路(220)的液压流动指令和所述回路压力确定所述液压回路(220)的期望回路德尔塔压力;
基于所述期望回路德尔塔压力以及所述最大有效回路压力与所述回路压力之间的压力差,确定所述液压回路(220)的回路阀(222)的回路阀(222)设置;以及
使控制装置(340)根据所述回路阀(222)设置来设置所述回路阀(222)的位置。
9.根据权利要求8所述的液压***(200),其中所述控制器(310)配置成基于以下各项中的至少一项来确定所述液压流动指令:
与所述液压回路(220)关联的操作员输入,
所述液压回路(220)的操作状况,
所述液压***(200)的操作状况,或
所述机器(100)的操作状况。
10.根据权利要求8所述的液压***(200),其中所述控制器(310)在确定所述回路阀(222)设置时配置成:
确定所述最大有效回路压力大于所述回路压力;
确定所述期望回路德尔塔压力指示小于所述最大有效回路压力与所述回路压力之间的压力差的所述液压回路(220)中的期望压力降低;以及
确定提供所述期望压力降低的所述回路阀(222)的位置。
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