[发明专利]用于向液压系统提供动力的系统和方法

说明书

技术领域

本专利公开文本总体上涉及一种液压动力系统，并且更具体地涉及用于部分地从主动力源且部分地从蓄能装置向液压系统提供动力的系统和方法。

背景技术

液压机械例如液压挖掘机使用发动机来驱动液压泵，液压泵继而向汽缸提供液压动力。不论该机械的实际瞬时动力要求如何，发动机通常都以固定速度运转。因此，即使动力需求低，发动机也以低效的速度运行，这引起过量的燃料消耗和发动机磨损。但是，当动力需求高时，发动机以高速运行并且可以将所需动力有效地传递至液压系统。结果，发动机对于高动力需求的作业以最佳速度运行，但是对于较低动力需求的作业以低效的速度运行。

一种示例性液压机械是液压挖掘机，其用于可以定义为不同步骤的多项作业。挖掘机常常用于挖掘沟渠。在典型的挖掘循环期间，挖掘机通过以其铲斗掘入土壤而开始于挖掘步骤。接下来，在提升和摆转步骤期间，挖掘机将土壤提升到空中并且朝倾倒位置例如等待的自卸车摆转。在倾倒步骤期间，机器在倾倒位置倾倒土壤。最后，在返回步骤期间，挖掘机在降低铲斗的同时回摆至挖掘位置，并因此准备进行下一个挖掘循环。在整个挖掘循环期间，机械以最大动力并因此以高发动机速度运行。但是，仅挖掘步骤以及提升和摆动步骤需要高发动机动力。倾倒和返回步骤需要较少的动力，但是机械典型地以高速度运行，因此不必要地消耗燃料。

已实施控制系统以在变化的动力要求操作期间控制液压机械内的动力分配。例如，授予Khalil等人的U.S.7,434,653（“Khalil”）公开了一种用于作业机械的按需电-液操纵系统。Khalil指出，其中所述的电-液操纵系统可在许多操作情景期间减少用于操纵作业机械的加压流体的量，由此增加了在操纵时可用于操作其他非操纵系统和机具的加压流体的量。不过，Khalil和其他已知的液压系统并未根据蓄能装置动力需求（例如蓄电状态）并且根据期望参数（例如期望的最佳发动机速度）来向液压系统提供动力。

所公开的系统和方法旨在克服上述问题中的一个或多个。

发明内容

在一方面，本发明描述了一种用于向液压系统提供动力的方法。该方法包括确定液压系统动力需求，确定蓄能装置动力需求，并基于液压系统动力需求来确定主动力源的期望参数。该方法还包括根据蓄能装置动力需求和期望参数来向液压系统提供动力。

在另一方面，公开了一种用于向操作地连接至主动力源的液压系统提供动力的系统。该系统包括控制器，该控制器操作地连接至蓄能装置、主动力源和液压系统。控制器适于确定液压系统动力需求，确定蓄能装置动力需求、并基于液压系统动力需求来确定主动力源的期望参数。该系统还适于根据蓄能装置系统动力需求和期望参数来向液压系统提供动力。

在另一方面，公开了一种处理器可读的存储介质，其包含用于将处理器编程以执行一种方法的处理器可读代码，所述方法包括通过接收与操作地连接至液压系统的输入装置相关联的先导压力来确定液压系统动力需求。所述方法还包括部分地基于先导压力来确定蓄能装置的蓄电状态并确定发动机的期望发动机速度。所述方法包括根据期望发动机速度和蓄能装置的蓄电状态而部分地从发动机、部分地从蓄能装置向液压系统提供动力。

附图说明

图1示意性地示出了具有根据本发明的示例性实施例的系统的机械。

图2示意性地示出了根据本发明的示例性实施例的用于向液压系统提供动力的系统。

图3是根据本发明的示例性实施例的用于向液压系统提供动力的控制系统的逻辑框图。

具体实施方式

本发明涉及用于向液压系统提供动力的系统和方法。机械100的示例性实施例在图1中示意性地示出。机械100可以是如图所示的液压挖掘机，或任何具有液压或电-液系统的其他车辆，例如装载机。机械100包括主动力源102。主动力源102可实施为一可向机械100和其他机械构件提供动力的发动机。合适的发动机可包括汽油动力发动机和柴油动力发动机。在一个实施例中，发动机可以是产生动力并经动力传递机构例如轴（未示出）将动力传递至机械100的其他构件的柴油发动机，所述动力传递机构继而产生电力。主动力源102可产生可转换为液压动力的机械动力或电力输出。

机械100还可包括操作员平台或驾驶室104，其包含操作机械100所需的控制装置，例如用于推进机械100和用于控制其他机械构件的输入装置106。输入装置106可实施为操纵杆、控制杆、按钮，并且可操作地连接至液压系统108。出于简化目的，将仅论述和/或在图中示出一个实施为操纵杆的输入装置106。