[发明专利]执行适应性流动控制的致动器控制系统

说明书

技术领域

本发明整体上涉及一种控制系统，更具体而言，涉及一种执行适 应性流动控制的致动器控制系统。

背景技术

诸如挖掘机、装载机、推土机、平地机和其它类型的重型设备等 的机械利用多个致动器来完成各项任务，其中，通过发动机驱动的泵 向所述多个致动器供以液压流体。这些致动器通常为先导控制的，使 得当操作员操作例如操纵杆的输入装置时，一定量的先导流体被引向 控制阀以使控制阀运动。随着控制阀运动，成比例的流体量被从泵引 向致动器。各种液压控制策略已经被执行来控制在泵和致动器之间流 动的流体流量，所述液压控制策略包括载荷传感控制策略。载荷传感 控制策略测量泵输出压力和多个致动器的最大载荷压力之间的压差。 控制器通常接收压差数据并且控制泵的排量以输出最大载荷需要量。 更具体地，载荷传感控制系统试图控制泵排量，以保持泵输出压力和 最大载荷压力之间具有期望的缓冲压力。由于可变排量泵响应载荷压 力变化缓慢是已知的，因此通常控制泵以超压输送流体，从而确保在 致动器上施加最大载荷压力。因此，通常需要泵输出比所需更大的压 力，以克服其自身存在的对载荷需要量响应慢的问题。

Izumi等人的美国专利No.5129230(’230专利)中描述了这种 载荷传感控制系统的一个例子。具体地，’230专利公开了一种应用 可变排量泵、两个液压缸、两个控制阀和一个卸载阀的液压控制系统。 另外，’230专利公开了一种用于从两个液压缸感测最大载荷的载荷 压力传感器以及一种泵旋转斜盘位置检测器。基于来自载荷压力传感 器和旋转斜盘位置检测器的感测值，可以确定泵和最大载荷之间的压 差并将其传送到控制器。控制器指令可变排量泵输出超量压力，以确 保泵输出压力大于最大载荷压力。卸载阀定位在泵和控制阀之间，用 于保持压差小于设定值。因此，’230专利能够在泵和最大载荷之间 的压差较小或较大时控制泵的输送速率。

虽然载荷传感泵控制本身在一些情况下是合适的，但偶尔也会是 受限的并且低效的。即，泵控制对所需的载荷压力变化的响应缓慢。 并且，泵控制系统必须保持相对大的压差以确保泵压力足以满足最大 载荷的需求。这些高压力可能会在机械上产生不必要的应变，由此导 致泵过度工作并且功率源低效地使用燃料。

发明内容

本发明的致动器控制系统旨在克服上述一个或多个问题。

在一方面，本发明涉及一种致动器控制系统。致动器控制系统可 以包括泵和至少一个致动器。致动器控制系统还可以包括能够控制至 少一个致动器的致动器阀。致动器控制系统也可以包括能够确定泵压 力值的泵压力传感器和能够确定载荷压力值的载荷压力传感器。致动 器控制系统另外可以包括能够接收泵压力值和载荷压力值的控制器。 该控制器还能够将泵压力值与载荷压力值进行比较，并且基于该比较 选择性地执行主要控制策略和辅助控制策略。

在另一方面，本发明涉及一种控制致动器的方法。该方法可以包 括感测泵压力值并感测载荷压力值。该方法还可以包括将泵压力值与 载荷压力值进行比较。该方法也可以包括基于该比较选择性地执行主 要控制策略和辅助控制策略。

附图说明

图1是一种示例性公开的机械的侧视图；

图2是用于图1中机械的一种示例性公开的液压控制系统的示意 图；以及

图3是示出操作图2的液压控制系统的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了一种示例性的机械10。机械10可以是用于执行与诸 如矿业、建筑业、农业、运输等产业或者现有技术中已知的任何其它 产业相关的一些操作类型的固定式或活动式机械。例如，机械10可 以是运土机，诸如挖掘机、推土机、装载机、反铲挖土机、平地机、 翻斗车，或者任何其它运土机。机械10可以包括机架12、至少一个 作业执行器14、操作员站16、功率源18，和至少一个牵引装置20。 功率源18可以响应于由操作员站16接收的指令来驱动牵引装置20 和作业执行器14运动。

机架12可以包括用于支撑机械10和/或作业执行器14运动的任 何结构单元。机架12例如可以是连接功率源18与牵引装置20的固 定基架、连接系统的活动机架构件，或者现有技术中已知的任何其它 机架。