[发明专利]具有液压缸流量校正的液压控制系统有效
申请号: | 201280010831.6 | 申请日: | 2012-02-28 |
公开(公告)号: | CN103403363B | 公开(公告)日: | 2016-10-12 |
发明(设计)人: | G·彼得森;R·安德森 | 申请(专利权)人: | 卡特彼勒公司 |
主分类号: | F15B21/08 | 分类号: | F15B21/08;E02F9/22;F15B13/02 |
代理公司: | 北京市中咨律师事务所 11247 | 代理人: | 殷玲;吴鹏 |
地址: | 美国伊*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 液压缸 流量 校正 液压 控制系统 | ||
技术领域
本发明总体上涉及液压控制系统,尤其涉及执行液压缸流量校正的液压控制系统。
背景技术
机器,诸如轮式装载机、挖掘机、推土机、自动平地机和其它类型的重型设备使用被供应来自在机器上的一个或多个泵的液压流体的多个致动器,以完成多种任务。通常至少基于操作者接口装置的致动位置控制这些致动器的速度。具体地,当操作者将具体的接口装置运动至规定的位移位置时,操作者期望相应的液压致动器在预定的速度下并且在期望的方向上运动。然而,这个预先确定的速度和产生该速度所要求的流入致动器中的相关流量在永久关系脉谱图内在生产设备的相似测试机器的测试期间通常是固定的,并且可能不会将不同机器的差异考虑在内。因此,当被操作者以相同方式致动时每台机器可能会表现得稍有不同。如果不进行核查,这种差异会造成降低的机器控制、性能和效率。
2004年8月17日授予Tabor的美国专利6,775,974(专利’974)公开了降低在位置输入、速度输出(position-in,velocity-out)液压控制系统的控制中不同机器之间的差异性的影响的一种尝试。具体地,专利’974描述了一种具有操纵杆的液压系统,该操纵杆可以通过操作者移动以产生指示相应的液压致动器运动的方向和期望速率的电信号。液压控制系统还具有构造成以与液压致动器关联的电液压比例阀感测系统压力的压力传感器,以及与操纵杆、压力传感器和电液压比例阀通信的控制器。控制器构造成基于电信号要求针对液压致动器的期望速度,并且基于来自压力传感器的信号确定作用在液压致动器上的变化的力。控制器进一步构造成确定独特的阀流量系数,该系数表示流过特定电液压比例阀的流体,该流体被要求达到期望速度。随后,基于阀流量系数执行电液压阀的致动。
尽管专利’974中的系统可能有助于降低不同机器之间的差异性,其仍不够理想并且缺少应用性。具体地,专利’974中的系统没有考虑到由于泵和液压缸响应的固有的系统延迟,以及液压缸运动期间的阀特征。此外,该系统对于作用在阀上的压力变化基本不影响流过该阀的流量的机器缺少应用性。
本发明公开的液压控制系统旨在克服上述的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。
发明内容
在一个方面中,本发明涉及液压控制系统。所述液压控制系统可以包括液压致动器、构造成调节进入到所述液压致动器中的加压流体的阀装置,以及构造成产生表示所述液压致动器的期望速度的第一信号的操作者输入装置。所述液压控制系统还可以包括构造成生成表示进入到所述液压致动器中的流体的实际流率的第二信号的传感器,以及与所述阀装置、操作者输入装置和传感器通信的控制器。所述控制器可以构造成基于所述第一信号确定进入到所述液压致动器中的流体的期望流率,基于流体的期望流率、校正流率和系统响应模型估算进入到所述液压致动器中的流体的实际流率,以及基于所述第二信号确定进入到所述液压致动器中的流体的实际流率。所述控制器还可以构造成比较进入到所述液压致动器中的流体的被估算的实际流率和进入到所述液压致动器中的流体的被确定的实际流率,并且基于所述比较确定所述校正流率。
在另一方面中,本发明涉及操作机器的方法。所述方法可以包括接收表示液压致动器的期望速度的操作者输入,以及基于所述期望速度确定进入到所述液压致动器中的流体的期望流率。所述方法还可以包括基于流体的期望流率、校正流率和系统响应模型估算进入到所述液压致动器中的流体的实际流率;以及感测进入到所述液压致动器中的流体的实际流率。所述方法可以额外地包括比较进入所述液压致动器中的流体的被估算的实际流率和被感测的实际流率,并且基于所述比较确定所述校正流率。
附图说明
图1是本发明公开的示例性机器的示意性侧视图;
图2是本发明公开的能与图1中的机器结合使用的示例性液压控制系统的示意图;和
图3是说明由图2中的液压控制系统执行的本发明公开的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1示出具有共同合作完成任务的多个系统和部件的示例性机器10。机器10可以具体化为固定式机器或移动式机器,其执行与行业(诸如,矿业、建筑业、农业、运输业或本领域中已知的其它行业)相关的一些类型的操作。例如,机器10可以是物料移动机器,诸如图1中描绘的装载机。或者,机器10可以具体化为挖掘机、推土机、反铲挖土机、自动平地机、自动倾卸卡车或其它土方机器。机器10可以至少包括构造成使作业工具14运动的联接系统12以及向联接系统12提供动力的原动机16。
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