[发明专利]混合器阀控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种混合器阀，并且更特别是，涉及一种用于控制混合器阀的系统和方法。

背景技术

例如挖掘机、装载机、推土机、机动平地机和其它类型的重型设备的机器使用多个致动器，所述多个致动器从机器上的泵供应液压流体，以实现多种任务。这些致动器通常根据操作者界面装置的致动位置来进行速度控制。例如，诸如操纵杆、踏板的操作者界面装置或另一适当的操作者界面装置可以运动，以产生指示相关液压致动器的所需速度的信号。在操作者运动界面装置时，操作者希望液压致动器以相关的预定速度运动。但是，在多个致动器同时操作时，来自于单个泵的液压流体流量会不足以以其所需速度运动所有的致动器。在单个泵尺寸过小以及单个致动器的所需速度要求超过单个泵的流量能力的流体流速的情况下也存在这种情况。

选择性地混合来自于多个泵的液压流体流量以运动单个致动器的一种方法在1985年7月16日授权给Okabe等人的美国专利No.4528892(‘892专利)中描述。‘892专利描述了一种具有第一阀组和第二阀组的机器液压回路系统。第一阀组包括摆动阀、第一吊杆阀、第一臂(例如斗杆)阀、第一铲斗阀以及左侧行驶阀。摆动阀和第一吊杆阀并联，并且一起以不连续的顺序与第一臂阀、第一铲斗阀和左侧行驶阀连接。第二阀组包括右侧行驶阀、第二臂阀、第二铲斗阀和第二吊杆阀。第二臂阀、第二铲斗阀和第二吊杆阀并联，并且一起以不连续的顺序与右侧行驶阀连接。第一臂阀和第二臂阀用来将分别来自于第一泵和第二泵的流体供应到臂致动器。第 一铲斗阀和第二铲斗阀用来将分别来自于第一泵和第二泵的流体供应到铲斗致动器。第一吊杆阀和第二吊杆阀用来将分别来自于第一泵和第二泵的流体供应到吊杆致动器。左侧行驶阀和右侧行驶阀用来将分别来自于第一泵和第二泵的流体供应到左侧行驶致动器和右侧行驶致动器。选择阀选择性地将第一阀组和第二阀组流体连接，以响应所需的行驶操作。

‘892专利的液压回路系统内的每个控制阀的位置使得在机器不行驶的情况下开始摆动、进行吊杆、臂或铲斗运动时，来自于第一泵和第二泵的混合流体驱动该运动。另外，在转到左侧并同时开始摆动、进行吊杆、臂或铲斗运动时，来自于第一泵和第二泵的流体也驱动该运动。但是在转到右侧时，虽然来自于第一泵的流体能够用于摆动致动器、吊杆致动器、臂致动器和铲斗致动器，但是来自于第二泵的流体只能用于左侧行驶致动器。另外，在直线行驶时，虽然来自于第一泵的流体能够用于摆动致动器、吊杆致动器、臂致动器和铲斗致动器，但是来自于第二泵的流体只能用于左侧行驶致动器和右侧行驶致动器。

由于以上相对于‘892专利描述的不连续的顺序关系，如果希望单独的摆动和吊杆运动，操作者必须仔细操纵控制杆，使得第一吊杆控制阀和第二吊杆控制阀中只有一个被致动(例如将控制杆在其能够运动的范围上运动一半以下的程度)。在摆动或吊杆运动中，不管操作者的细心或所需速度与否，对于斗杆功能来说只能够获得只来自于第二泵的流体。

虽然‘892专利的液压回路系统会混合泵流体流量以改善某些功能的控制，机器的操作也会是不一致的，并受到限制。特别是，由于在左转过程中对于摆动、进行吊杆、臂和铲斗运动来说能够从两个泵得到流体流量，但是在右转过程中只能够从单个泵得到，机器的控制会是困难和混乱的。另外，在右转过程中能够得到的流体流量对于某些操作来说会是不足的。

另外，由于‘892专利的液压回路系统的限制以及在操作相关机 器的过程中必须采取注意，机器的操作成本会是很高的。特别是，操作者单独和同时开始摆动和吊杆运动所需的注意力会需要使用训练良好、有经验以及报酬高的操作者来操作机器。另外，存在用于臂运动的混合泵流量需要被同时用于吊杆和摆动运动的情况。由于这些同时操作从’892专利的机器中不能得到，机器的效率和生产率对于某些应用来说是不充分的。

另外，‘892专利的液压回路系统会是昂贵的。具体地，由于需要两个阀来为每个流体致动器提供混合的流量，该系统的成本会是很大的。

被公开的控制系统针对克服以上提出的一个或多个问题。

发明内容