[发明专利]用于液压履带系统的连续可调控制管理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及可变排量液压马达的控制系统，并且特别地，涉及机器上的履带系统的控制管理系统。

背景技术

作业机器，如在林业产业中的那些作业机器，往往需要平衡分配到不同性能特征和操作的动力的量。例如，机器可以包括用于完成所需任务的悬臂和作业工具。由发动机所产生的动力的量在整个机器中共享以沿着不同地形移动机器并且还操作悬臂和作业工具。在某些情况下，期望机器高速行进，而在其他情况下，机器可能是静止的，并且由悬臂和作业工具进行工作。在任何情况下，都期望优化机器性能。

一些机器利用一个或多个液压马达以提供扭矩来驱动机器向前和向后。该机器可以包括产生动力和驱动液压泵的发动机。该泵可以通过控制阀提供液压流体到所述一个或多个液压马达。每个液压马达可以是可变排量马达，使得机器可以在最小排量处以较高速度移动，并且机器在最大排量处以较低速度行进。但是，在最大排量处，可以提供较大的扭矩量以在崎岖的地形、倾斜的斜坡等之上驱动机器。在可变排量液压马达上控制马达排量的方式是通过机械地固定的预定“控制启动”压力(SOC)进行的，并且难以对排量设置进行任何调节。“控制启动”压力是受限定的压力，在该压力处，由于在马达上增加的负载，马达排量开始增加。缺乏可调节性阻止了机器在几乎每一个可能情况中以最佳性能水平运行。

因此，需要提供一种装置，用于可调节地控制马达的“控制启动”压力，以更好地优化机器的性能。此外，期望能够连续地和作为机器操作者如何实时控制机器的函数进行这些调节。

发明内容

在根据本公开内容的示例性实施例中，提供用于动力机器的控制系统。所述动力机器具有用于产生动力的发动机和用于沿着地面移动的履带系统。所述控制系统包括被配置为驱动履带系统的液压马达，所述液压马达能够以可变排量运转。该控制系统还包括流体连接到液压马达的控制阀、控制器、以及设置成与控制器电连通和与控制阀流体连通的电动液压。电动液压阀从控制器接收信号，并且根据该信号，电动液压阀液压地改变马达的启动控制压力。

在本实施例的一个方面中，电动液压阀流体地连接到流体源。在另一个方面中，控制器将电动液压阀从闭合位置电动地推动到至少部分打开位置。在不同的方面中，在电动液压阀设置在至少部分打开位置时，所述流体源流体地连接到控制阀。在进一步的方面中，电动液压阀被偏压在闭合位置。在一个替代方案中，该控制系统还包括弹簧，所述弹簧用于将控制阀偏压到第一位置，其中在所述第一位置中，控制阀流体地控制液压马达到最小排量。

在本实施例的又一个方面中，液压马达被配置为接收来自履带系统的负载，并且基于该负载，液压马达发送负载压力信号到控制阀，控制阀至少部分地压缩弹簧。此外，电动液压阀发送超驰流体信号到控制阀，超驰流体信号和负载压力信号液压地施加压力到控制阀以改变液压马达的排量。在另一个方面中，该控制系统可以包括流体地连接到控制阀的马达致动器，其中控制阀的运动引起马达致动器的相应运动以改变液压马达的排量。

在本公开内容的另一个实施例中，提供一种用于改变适于驱动机器的履带系统的可变排量液压马达的启动控制压力的方法。所述机器包括用于控制该机器的功能的用户控制装置、与用户控制装置电连通的控制器、由具有固定弹簧力的弹簧偏压在第一位置中的控制阀、以及电连接到控制器和流体地连接到控制阀的成比例的电动液压阀。所述方法包括下述步骤：发送电信号到电动液压阀，将电动液压阀从基本闭合位置移动到至少部分打开位置，将电动液压阀和控制阀彼此流体连接，将控制阀从第一位置可控地移动到第二位置，以及改变液压马达的启动控制压力。

在本实施例的一个方面中，所述改变步骤包括流体地控制马达致动器。在另一个方面中，该方法包括接收来自用户控制装置的输入，所述输入与所述机器的所希望的功能相关，以及根据所述输入可操作地控制所述控制阀。在不同的方面中，所述可控地移动步骤包括：施加液压力到控制阀，该液压力包括来自电动液压阀的流体压力和来自液压马达的负载压力；压缩弹簧；以及移动控制阀以引起马达排量变化。在替代方面中，该方法包括下述步骤：向液压马达提供多个排量分布和用于控制马达排量的固定设置值，排量分布中的每一个是液压马达上的负载和机器速度的函数；根据所述多个排量分布中的一个控制液压马达；发送信号以超驰马达的固定设置值；可变地调节液压马达以根据所述多个排量分布的第二个运转。