[发明专利]用于控制液压致动器的设备和方法

说明书

一种液压设备，包括第一歧管和第二歧管，每个歧管经由并联连接的对应致动器阀连接到多个致动器，这些致动器阀响应于输入进行操作以调节到达致动器的流体流。多个工作腔室可与第一歧管或第二歧管连接，并具有响应于负反馈信号受控的净流。负反馈信号是应从第一歧管和第二歧管延伸的虚拟流体流路中的计算压力或流速而确定的。

技术领域

本发明涉及向诸如车辆(例如挖掘机)或工业机器(例如注射模制机、喷水切割机)的液压机中的液压致动器提供液压流体的泵送流(并且在某些情况下从其接收液压流体)的领域。

背景技术

目前，挖掘机，尤其是履带式挖掘机的液压致动器通常由液压系统控制，有歧管延伸穿过开中心式致动器阀，操作者可使用手动控制接口(如操纵杆)移动这些阀，以将泵所供应的液压流体偏流到歧管中以从歧管流到连接到各种阀的液压致动器。多个歧管都具有其自有的泵和阀。歧管还包括带有相关联的压力传感器的节流孔(控制孔)。液压流体在使用中不断流出控制孔，回到低压侧，而被动控制过程监测该孔处的压力并调节该泵的排量以将测量压力保持在预先确定的值。该控制过程在本领域中称为Negacon。在US20160290370(Doosan)中可找到示例。

液压流体不断穿过控制孔而流失是浪费能源的，可以使用可控度高的可变排量泵来省去这一需求。然而，挖掘机操作者青睐现有的Negacon控制过程。其提供致动器对命令的特征响应，以及对操作者的关于致动器功能的有用反馈，例如，当致动器因碰到障碍物而不移动时，操作者可以感觉到。这部分地是由于到达致动器的流速随歧管压力而变化。Negacon还提供了一些有用的致动器运动阻尼。

已知提供了一种液压控制布置，该布置不包括这种出口，但其中泵排量是变化的，以模拟穿过出口的泄漏情况。这为操作者提供了他们习惯和偏好的控制和反馈。

这种虚拟控制布置可应用于具有两个或多个泵的典型液压布置，每个泵馈送单独的歧管，各种致动器连接到该单独歧管。然而，我们发现，这种布置无法最优地驱动高容量致动器，这些致动器通常在标准液压布置中连接到两个泵并从中接收流体。

本发明寻求提供一种控制使用由泵驱动的至少两个歧管来连接的致动器的改进的方法，该方法在提供对致动器控制命令的期望响应时，并且在一些实施例中，还在对用户提供适当反馈时，保持能量效率，用户是可手动操作控制的典型人类用户，但也可能是机器(例如，在机器人控制的设备中)。

发明内容

根据本发明，提供了一种液压装置，包括：

控制器；

原动机；

液压机，该液压机具有与原动机驱动地接合的可旋转轴，并包括容积随可旋转轴的旋转而周期性变化的多个工作腔室，多组一个或多个工作腔室的净排量在控制器的控制下可独立变化；

多个液压致动器；

在多个工作腔室和多个液压致动器之间延伸的液压回路；

其中，液压回路包括：第一歧管，该第一歧管在第一组所述一个或多个工作腔室和第一组一个或多个致动器之间延伸；第一多个致动器阀，第一多个致动器阀是可控的，以调节从第一组一个或多个工作腔室到第一组一个或多个致动器的液压流体的流速；第二歧管，该第二歧管在不同的第二组所述一个或多个工作腔室和第二组一个或多个致动器之间延伸；第二多个致动器阀，第二多个致动器阀是可控的，以调节从第二组一个或多个工作腔室到第二组一个或多个致动器的液压流体的流动；

并且其中，一个或多个工作腔室可通过一个或多个联动阀在作为第一组的部分并连接到第一歧管和作为第二组的部分并连接到第二歧管之间切换；

其中，从第一组工作腔室和第二组工作腔室进入或离开第一歧管和第二歧管的液压流体的流速通过在控制器的控制下的第一组一个或多个工作腔室和第二组一个或多个工作腔室的独立控制而独立可变(即，可以为每个歧管独立受控)，并且其中第一歧管和第二歧管中的压力由此可以独立变化；