[发明专利]具有流动力补偿的液压控制系统

说明书

技术领域

本发明整体涉及液压控制系统，更具体地，涉及具有流动力补偿的液压控制系统。

背景技术

可变排量泵常用于向机械致动器、例如与使机械工具或联动装置运动相关联的油缸或马达提供可调整的流体流。根据致动器的需求，增大或减小泵的排量使得致动器以期望的速度和/或期望的力使工具和/或联动装置运动。以往，通过连接至泵的排量致动器的先导型负载感测阀来控制泵的排量。

虽然在一些情况下是适用的，但是先导阀可能响应慢并且不准确。即，因为阀是由直接作用在阀上的实际压力与希望压力之间的差而液压地运动，致动器的实际压力必须首先降低到低于希望压力较大的值并且保持低于希望压力一段时间，才会起动泵的排量控制阀的任何运动。此外，因为阀的运动主要通过经过阀自身的压差而起动，所以在变化的状况下(例如在变化的温度和流体粘度下)阀的运动可能不能提供稳定的操作。此外，先导阀在一些情况下由于其响应时间慢可能具有不稳定性，不稳定性降低泵的排量控制的准确性。

于2002年4月23日授权予Du等人的美国专利No.6374722(‘722专利)中说明了用于改进泵的排量控制的尝试。具体而言，‘722专利说明了一种用于控制可变排量液压泵的设备。该设备包括可操作以控制泵的旋转斜盘的角度的控制伺服装置、连接至控制伺服装置的电液压伺服阀、以及用于根据排出压力传感器所监控的泵的排出压力来控制伺服阀的装置。根据负反馈回路的原理工作，控制伺服装置能够感测其实际位置并且将实际位置与希望位置进行比较，其中希望位置与希望的排放压力相关联。如果控制伺服装置检测到希望位置和实际位置之间有差别，伺服阀被供能以调整控制伺服装置的位置直至到达希望位置。这样，控制伺服装置的内嵌式负反馈回路能够实现对旋转斜盘角度非常精确的操纵。

虽然‘722专利的设备可以帮助提高对于泵排量的精确调节，但是可能仍存在一些缺点。例如，在泵操作期间设备可能不能考虑作用于阀的流动力。这样，设备的响应时间和排量准确性可能仍不能达到希望。

本发明的液压控制系统旨在克服上述一个或多个缺点和/或现有技术的其他问题。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种液压控制系统。所述液压控制系统可包括能够将流体加压的泵、能够影响所述泵的排量的排量控制阀、以及能够从所述泵接收受压流体并且选择性地将所述受压流体引导至液压致动器的工具控制阀。所述液压控制系统还可包括与所述排量控制阀通信的控制器。所述控制器能够确定经过所述工具控制阀的压力梯度与希望压力梯度基本不同、根据所述压力梯度确定所述排量控制阀的希望的状况、以及根据所述希望的状况确定施加于所述排量控制阀的流动力。所述控制器还能够根据所述希望的状况和所述流动力产生被发送至所述排量控制阀的负载感测响应信号。

在另一方面，本发明涉及一种控制来自泵的流体流的方法。该方法可以包括感测由于液压工具致动导致的不希望的压力梯度、根据所述不希望的压力梯度确定所述泵的排量的希望的变化速率、以及确定流动力，所述流动力影响所述泵的排量的希望的变化速率的执行。该方法还可以包括产生负载感测响应信号以执行适应所述流动力的所述泵的排量的希望的变化速率。

附图说明

图1是一种示例性公开的机械的示意图；

图2是可以用于图1的机械的一种示例性地公开的液压控制系统的简图；且

图3是可以用于图2的液压控制系统的一种示例性地公开的控制阀的剖视示意图。

具体实施方式

图1示出机械10的一种示例性的实施方式。机械10可以是能够执行与特定工业相关联的操作的运动或固定机械。例如，图1所示机械10可以被构造成用于建筑工业的前端装载机。但是可以想到，机械10可以适用于多种其他工业中的多种不同应用，例如运输业、矿业、农业或本领域技术人员已知的任何其他产业。机械10可以包括能够运动工作工具14的执行器系统12、向执行器系统12提供功率的功率源16、以及用于对执行器系统12进行手动和/或自动控制的操作站18。

执行器系统12可以包括通过一个或多个流体致动器作用以运动工作工具14的联动装置。在所公开的例子中，执行器系统12包括通过诸如一个或多个油缸和/或马达的一个或多个液压致动器26(图1中仅示出一个)相对于工作表面23绕水平轴线22竖直枢转的吊杆构件20。吊杆构件20可以连接至工作工具14，使得液压致动器26的激活(例如延伸和/或缩短)以希望的方式运动工作工具14。可以想到，如果希望，执行器系统12可以包括与图1所示的不同的和/或额外的联动构件和/或液压致动器。