本發(fā)明總體涉及可變排量泵，并且更具體地涉及限制可變排量泵中的壓力。

背景技術(shù)：

機器液壓系統(tǒng)可用于依次或同時驅(qū)動一個或多個負載，例如機器本身的推進、相對的擺動運動或連接臂或作業(yè)工具的操作。在這樣的液壓系統(tǒng)的操作中，通過減壓閥的泵流造成浪費，這是因為燃料未能有效用于機器動作。已有的控制策略包括高壓截斷策略，即將泵流出壓力設(shè)置為主減壓閥的開啟壓力。這種高壓截斷策略僅管理通過主減壓閥的能量損失，然而剩余減壓閥仍易產(chǎn)生系統(tǒng)浪費。

授予Barr的美國專利第5,133,644號公開了一種多壓力補償設(shè)置以試圖克服這一缺點。Barr的泵送系統(tǒng)包括多個減壓閥，其中每個減壓閥具有一個減壓設(shè)置。配置控制器來決定啟動哪個減壓閥，接著基于啟動的減壓閥的減壓設(shè)定來控制可變排量泵的最大壓力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個方面描述了由可編程控制器實施的控制機器液壓系統(tǒng)中的至少一個泵的操作的方法，該機器還具有可移動地面接合部件。液壓系統(tǒng)還包括第一減壓閥和至少一個第二減壓閥，該第二減壓閥與至少一個泵相關(guān)聯(lián)。所述泵為可變排量液壓泵。所述方法包括接收操作者操作機器的請求。所述方法包括確定操作者請求是否包括與泵操作相關(guān)聯(lián)的主導(dǎo)命令。關(guān)于泵，所述方法還包括確定操作者請求的泵的扭矩限制排量與調(diào)整后的泵的扭矩限制排量中的最小值，并將操作者請求的泵的扭矩限制排量與調(diào)整后的泵的扭矩限制排量中的最小值設(shè)定為最終調(diào)整后的第二泵排量請求。關(guān)于泵，如果操作者請求包括與泵操作相關(guān)聯(lián)的主導(dǎo)命令，則該方法包括：基于泵的當前壓力與第二減壓閥處的壓力設(shè)定使用泵的扭矩限制排量和換算系數(shù)來計算調(diào)整后的泵的扭矩限制排量。相反，如果操作者請求不包括與泵操作相關(guān)聯(lián)的主導(dǎo)命令，則該方法包括：基于泵的當前壓力與第一減壓閥處的壓力設(shè)定使用泵的扭矩限制排量和換算系數(shù)來計算調(diào)整后的泵的扭矩限制排量。

本發(fā)明的另一方面描述了非瞬時計算機可讀介質(zhì)，其包括便于執(zhí)行由可編程控制器實施的控制機器中的液壓系統(tǒng)中的第一泵與第二泵的操作的方法的計算機可執(zhí)行指令，所述機器具有可移動地面接合部件。第一泵和第二泵是可變排量液壓泵，該液壓系統(tǒng)進一步包括第一減壓閥與第二減壓閥，該第二減壓閥與第二泵相關(guān)聯(lián)。所述方法包括接收操作第一與第二泵中至少一個泵的操作者請求。關(guān)于第一泵，所述方法還包括確定第一泵的操作者請求的扭矩限制排量與第一泵的調(diào)整后的中的最小值，基于第一泵處的當前壓力與第一減壓閥處的壓力設(shè)定根據(jù)第一泵的扭矩限制排量與第一泵換算系數(shù)來計算所述第一泵的調(diào)整后的扭矩限制排量；并且提供設(shè)定第一泵的操作者請求的扭矩限制排量和第一泵的調(diào)整后的扭矩限制排量中的最小值的信號作為最終調(diào)整后的第一泵排量請求。該方法進一步包括確定泵的操作者請求是否包括與第二泵操作相關(guān)聯(lián)的主導(dǎo)命令。關(guān)于第二泵，該方法還包括確定第二泵的操作者請求的扭矩限制排量與調(diào)整后的第二泵的扭矩限制排量中的最小值，并且將第二泵的操作者請求泵的扭矩限制排量與調(diào)整后的第二泵的扭矩限制排量中的最小值設(shè)定為最終調(diào)整后的第二泵排量請求。關(guān)于第二泵，如果操作者請求包括與第二泵的操作相關(guān)聯(lián)的主導(dǎo)命令，則該方法包括：基于第二泵的當前壓力與第二減壓閥處的壓力設(shè)定使用第二泵的扭矩限制排量和換算系數(shù)來計算調(diào)整后的第二泵的扭矩限制排量。相反，如果操作者請求不包括與第二泵操作相關(guān)聯(lián)的主導(dǎo)命令，那么該方法包括：基于第二泵的當前壓力和第一減壓閥處的壓力設(shè)定使用第二泵的扭矩限制排量和換算系數(shù)來計算調(diào)整后的第二泵的扭矩限制排量。

在本發(fā)明的另一方面描述了可移動機器，其具有：可移動地面接合部件；支撐在可移動地面接合部件上的底座；可擺動地支撐在底座上的駕駛室；液壓系統(tǒng)；至少一個操作者界面，用以提供包括操作液壓系統(tǒng)命令的操作者請求；以及可編程控制器。液壓系統(tǒng)包括至少第一泵和第二泵、第一減壓閥，以及與第二泵相關(guān)聯(lián)的第二減壓閥?？删幊炭刂破饔捎嬎銠C可執(zhí)行指令配置來調(diào)節(jié)第一泵和第二泵的各自的泵排放壓力。所述指令包括：至少部分地基于第一減壓閥的壓力設(shè)定，確定并提供與第一泵的最終調(diào)整后的排量相關(guān)聯(lián)的信號；并且如果擺動為主導(dǎo)動作命令，則至少部分基于第二減壓閥的壓力設(shè)定(如果擺動不是主導(dǎo)動作命令，則至少部分基于第一減壓閥的壓力設(shè)定)，確定并提供與第二泵的最終調(diào)整后的排量相關(guān)聯(lián)的信號?？删幊炭刂破魇褂靡幌盗袇?shù)，包括：操作者請求、第一減壓閥的壓力設(shè)定、第二減壓閥的壓力設(shè)定、第一泵的扭矩限制排量、第二泵的扭矩限制排量、第一泵的壓力，以及第二泵的壓力。

附圖說明

圖1是適合用于根據(jù)本發(fā)明的管理動力系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法的示例性機器的示意性透視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的機器的動力系統(tǒng)的示意圖。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一泵的操作控制方法的流程圖。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二泵的操作控制方法的流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明總體涉及管理機器動力系統(tǒng)的系統(tǒng)及方法。圖1顯示用于執(zhí)行作業(yè)的機器10的示例性實施例。具體而言，圖1中所示的示例性機器10是用于執(zhí)行諸如挖掘和/或裝填材料操作的挖掘機。盡管本文公開的示例性系統(tǒng)和方法結(jié)合挖掘機來描述，但本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可應(yīng)用于其他機器，例如汽車、卡車、農(nóng)用車輛、工程車輛、輪式裝載機、推土機、裝載機、履帶型拖拉機、壓路機、越野卡車或本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何其他機器。就此而言，術(shù)語“機器”可以是具有液壓驅(qū)動作業(yè)工具的任何機器，所述工具執(zhí)行一些與產(chǎn)業(yè)相關(guān)的類型的操作，例如礦業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、運輸業(yè)或本領(lǐng)域已知的任何其他產(chǎn)業(yè)。

如圖1所示，示例性機器10包括側(cè)面由接地部件14連接、用于移動機器10(例如，經(jīng)由接地履帶或輪子)的底座12。機器10包括安裝到底座12上的操作室16，使得操作室16可相對于底座12轉(zhuǎn)動。吊臂18與操作室16聯(lián)結(jié)，使得吊臂18可相對于操作室16樞轉(zhuǎn)。在吊臂18的與操作室16相對的一端聯(lián)結(jié)有斗桿20。將斗桿20安裝為以便能相對于吊臂18樞轉(zhuǎn)。工具22(例如，挖掘工具或鏟斗)與斗桿20樞轉(zhuǎn)聯(lián)結(jié)。盡管圖1所示的示例性機器10包括挖掘工具，但是當要進行其他類型的工作時，也可將其他工具與斗桿20聯(lián)結(jié)。

在所述的示例性實施例中，一對致動器24與操作室16和吊臂18聯(lián)結(jié)，以相對于操作室16提升或降低吊臂18。此外，致動器26與吊臂18和斗桿20聯(lián)結(jié)。致動器26的伸縮可使斗桿20相對于吊臂18向內(nèi)和向外樞轉(zhuǎn)。另一致動器28與斗桿20和挖掘工具22聯(lián)結(jié)，從而使得致動器28的伸縮可分別帶動挖掘工具或鏟斗22相對于斗桿20在關(guān)閉和打開位置之間樞轉(zhuǎn)。如對于圖2的更詳細說明，致動器24、26和28可為液壓裝置，特別是通過在活塞任一側(cè)為氣缸提供和從其排出流體以使活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)移動而驅(qū)動的液壓致動器。雖然圖示的實施例包括液壓致動器，但應(yīng)當理解致動器24、26和28之中的一個或多個可為非液壓致動器。而且，與吊臂18、斗桿20和/或工具22聯(lián)結(jié)的致動器24、26和28的數(shù)目可與圖1中所示的不同。液壓致動器中的一個或多個還可包括任何配置為接收加壓的液壓流體并將其轉(zhuǎn)換成機械力和運動的裝置。例如，液壓致動器中的一個或多個可額外或可選地包括液壓馬達或靜液傳動系統(tǒng)。

參照圖2，機器10可包括動力系統(tǒng)30，動力系統(tǒng)30包括具有一個或多個經(jīng)由一個或多個動力源操作并通過控制器33控制的液壓裝置的液壓系統(tǒng)31，其用于管理動力系統(tǒng)30。特別地，圖示的動力系統(tǒng)30包括作為動力源的內(nèi)燃發(fā)動機32。發(fā)動機32可以是，例如，壓縮點火發(fā)動機、火花點火發(fā)動機、燃氣渦輪發(fā)動機、均質(zhì)充量壓縮點火發(fā)動機、二沖程發(fā)動機、四沖程或任一種本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的內(nèi)燃發(fā)動機。發(fā)動機32可配置為使用任何燃料或燃料組合運轉(zhuǎn)，比如，像柴油、生物柴油、汽油、乙醇、甲醇或任何本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的燃料。此外，內(nèi)燃發(fā)動機32可用諸如氫驅(qū)動發(fā)動機、燃料電池、太陽能電池和/或任何本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的動力源等另外的動力源所補充或代替。例如，電動機/發(fā)電機可與發(fā)動機32聯(lián)結(jié)，以使發(fā)動機32驅(qū)動電動機/發(fā)電機，從而產(chǎn)生電力。此外，動力系統(tǒng)可包括一個或多個電儲存裝置，比如，配置為儲存電動機/發(fā)電機供給的電能和/或通過捕獲與機器10的操作相關(guān)聯(lián)的能量而產(chǎn)生的電能的電池和/或超級電容，比如從那些如接地部件14和/或操作室16的轉(zhuǎn)動等機器10的運動部件的再生制動捕獲的能量。

發(fā)動機32可產(chǎn)生具有速度和扭矩分量兩者的轉(zhuǎn)動輸出。例如，發(fā)動機32可包含具有多個氣缸(未示出)的發(fā)動機組，往復(fù)式活塞設(shè)置在氣缸中(未示出)，以及曲軸操作性地與活塞連接(未示出)。內(nèi)燃發(fā)動機可使用燃燒循環(huán)來將氣缸有內(nèi)的潛在能量(通常以化學(xué)形式存在)轉(zhuǎn)換為曲軸的轉(zhuǎn)動輸出。發(fā)動機32能夠產(chǎn)生的最大動力量可取決于它的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。發(fā)動機32可具有在以更高轉(zhuǎn)速運行時產(chǎn)生更多動力量的潛力。

與發(fā)動機32的轉(zhuǎn)動曲軸相關(guān)聯(lián)的動力或扭矩可分散至一個或多個動力變換裝置34。在圖2所示的示例性的實施例中，發(fā)動機32與至少一個液壓泵聯(lián)結(jié)，此處，一對液壓泵36、38轉(zhuǎn)而與液壓流體源聯(lián)結(jié)。雖然在圖2中沒有示出液壓流體源，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解還包括液壓流體源，以及與液壓系統(tǒng)31各個部件連接的液壓管路。

液壓系統(tǒng)31還可包括可至少部分地專用于機器的特定操作的液壓泵40、42。例如，泵40可用以當操作者控制進行擺動動作時使操作室16相對于底座12旋轉(zhuǎn)，泵42可用以當控制機器10移動時使接地部件14運行。應(yīng)當理解泵40、42尤其可作為泵和/或電動機運行，特別是在混合液壓系統(tǒng)中運行時。即，例如，當泵40被供給液壓流體時，其可作為電動機運行以使得操作室16相對于底座12轉(zhuǎn)動；相反地，當該擺動動作不再受控制后，操作室16相對于底座12的慣性力可使得泵40作為泵運行，為動力系統(tǒng)30提供液壓動力，液壓動力可儲存在液壓儲存裝置(未示出)中用于將來供給液壓動力和/或為其余的泵36、38提供液壓動力，其會對發(fā)動機32的動力進行補充。同樣，泵42可在控制進行移動時充當電動機，并能夠以可再生方式使接地部件14減速或停止，通過該可再生方式，能夠產(chǎn)生可重新定向以為動力系統(tǒng)30提供液壓動力的液壓能，產(chǎn)生的液壓能同樣儲存和/或另外用于對發(fā)動機32的動力進行補充。但是，為了本發(fā)明的目的，這些泵/電動機引用為泵。

雖然在此可使用定量泵，除非另有說明，但在圖示的實施例中，泵36、38、40、42是變量泵。泵36、38、40、42可以是斜盤式泵，包括多個活塞孔和靠在可傾斜斜盤上的活塞。當斜盤相對于泵旋轉(zhuǎn)時，活塞可在孔中往復(fù)運動以產(chǎn)生泵送動作。斜盤可相對于活塞的縱軸線選擇性地傾斜以改變活塞在它們各自的孔中的排量?？赏ㄟ^任何本領(lǐng)域已知的致動器，例如，通過伺服電動機來進行斜盤相對于活塞的角度設(shè)置。盡管泵36、38、40、42的結(jié)構(gòu)沒有詳細圖示，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解本領(lǐng)域已知的這種結(jié)構(gòu)。另外，盡管示出的示例性實施例包括四個泵36、38、40、42，但還可使用兩個或兩個以上的泵。同樣，盡管兩個泵36、38圖示為聯(lián)結(jié)到發(fā)動機32，但在該容量下也可使用單個泵或兩個以上的泵。

在圖2所示的示例性實施例中，泵36、38與控制閥50液壓聯(lián)結(jié)，從而使泵36、38為控制閥50提供加壓的流體，控制閥反過來則控制流體在控制閥和機器10的液壓裝置之間往返流動。為了本發(fā)明的目的，控制閥50可包括一個或多個液壓閥，液壓閥控制和引導(dǎo)其與各個液壓流體連接之間的往返的液壓流。例如，如圖2所示，控制閥50與液壓致動器24、26和28以及泵40、42液壓聯(lián)結(jié)，當供給加壓的流體流時，泵40、42分別運行以實現(xiàn)操作室16的擺動動作并驅(qū)動接地部件14。盡管示出了關(guān)于驅(qū)動接地部件14的單個液壓泵42，但動力系統(tǒng)30還可包括一個或多個液壓泵，例如，每個接地部件14對應(yīng)一個液壓泵。

根據(jù)某些實施例，發(fā)動機32可通過傳動裝置(未示出)驅(qū)動如液壓泵36、38、40、42等動力變換裝置。傳動裝置可包括具有多個傳動比的機械動裝置。傳動裝置可進一步包括變扭器。根據(jù)某些實施例，傳動裝置可為無級變速器的形式。應(yīng)當理解本發(fā)明適用于發(fā)動機和泵之間任何合適的傳動裝置。

液壓系統(tǒng)31可進一步包括一個或多個減壓閥，以控制或限制液壓系統(tǒng)31或相關(guān)聯(lián)的裝置或通道中的壓力。通過允許加壓流體流過減壓閥并通常流向槽(未示出)以使其可在液壓系統(tǒng)31內(nèi)被再利用來進行減壓。正常情況下，減壓閥處于關(guān)閉狀態(tài)中，且其通常會被設(shè)計或設(shè)置成在預(yù)定的設(shè)定壓力或開啟壓力下打開，以保護相關(guān)聯(lián)的通道、裝置或系統(tǒng)免受超過其設(shè)計極限的壓力。當超過設(shè)定壓力時，由于閥門被迫打開且流體的一部分通過輔助管路得以轉(zhuǎn)向，因而減壓閥變成了“最小阻力的路徑”。減壓閥可具有任何合適的設(shè)計。

圖2的實施例包括與控制閥50相關(guān)聯(lián)的主減壓閥54。出于本發(fā)明的目的，主減壓閥將表示為第一減壓閥54。該實施例還包括第二減壓閥56，即與振幅泵40相關(guān)聯(lián)的振幅減壓閥，盡管系統(tǒng)可設(shè)置有額外的減壓閥。第一減壓閥54和第二減壓閥56各自的設(shè)定壓力通常在液壓系統(tǒng)31和機器10的裝配期間進行設(shè)置。還可提供傳感器，其被設(shè)置和配置成監(jiān)測第一減壓閥54和第二減壓閥56的開啟。在一個或多個實施例中，第一減壓閥54的設(shè)定壓力大于第二減壓閥56的設(shè)定壓力，其通常與第二泵的操作相關(guān)聯(lián)。

動力系統(tǒng)30還可包括一個或多個用于監(jiān)測動力系統(tǒng)的操作的傳感器。例如，動力系統(tǒng)可包括與發(fā)動機32相關(guān)聯(lián)的傳感器60(例如，發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器60)，其被配置和設(shè)置成監(jiān)測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。其他與發(fā)動機相關(guān)聯(lián)的傳感器可包括質(zhì)量空氣流傳感器、排放物傳感器、歧管壓力傳感器、渦輪增壓器增壓傳感器和/或其他發(fā)動機相關(guān)傳感器。傳感器62、64、66和68還可設(shè)置成與泵36、38、40和42相關(guān)聯(lián)。例如，泵傳感器62、64、66和68可被配置和設(shè)置成監(jiān)測關(guān)聯(lián)泵的壓力或輸出流量。此類壓力傳感器可被設(shè)置和配置成監(jiān)測關(guān)聯(lián)泵的排出壓力。在泵為變量泵時，泵流量傳感器可，例如，被設(shè)置和配置成監(jiān)測泵的排量。根據(jù)其他包括那些使用定量泵的實施例的實施例，泵流量傳感器可為，例如，與泵的葉輪相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)速傳感器。傳感器72、74和76還可與液壓致動器24、26和28相關(guān)聯(lián)以為相應(yīng)液壓致動器24、26和28中產(chǎn)生的壓力提供主動讀數(shù)。傳感器60、62、64、66、68、72、74和76中的每一個都可向控制器33提供相應(yīng)的表示相關(guān)聯(lián)讀數(shù)的信號。

動力系統(tǒng)可包括操作者界面78，其由機器操作者使用，以輸入與機器10的一個或多個功能相關(guān)的指令。操作者界面78可設(shè)置在機器10的駕駛室16中，或可選地，其可設(shè)置成遠離機器10。操作者界面78可包括一個或多個控制裝置，例如，諸如，用于控制機器10及其功能的手柄、踏板、斗桿、開關(guān)、方向盤和/或按鈕。例如，就所示出的實施例而言，操作者界面78可包括用于吊臂的指引移動、斗桿的移動、鏟斗的移動、駕駛室在底座上的旋轉(zhuǎn)或擺動和機器經(jīng)由地面接合部件的移動中的一個或多個的手柄輸入。操作者界面還可被配置成允許操作者為機器輸入所需功率設(shè)置。例如，操作者界面可被配置成允許操作者在高功率設(shè)置、低功率設(shè)置和/或經(jīng)濟模式設(shè)置之間進行選擇。

操作者界面可配置有突跳式控制裝置(例如，開關(guān)或按鈕)，其允許操作者停止控制器33所執(zhí)行的動力系統(tǒng)操作參數(shù)調(diào)整。該突跳式開關(guān)可在操作者希望機器以特定方式進行響應(yīng)的情況下由操作者進行使用，而無需控制器33執(zhí)行任何的調(diào)整。例如，控制器33可被配置成使得在突跳式開關(guān)被操作者啟動時，控制器33根據(jù)限定好的一組操作參數(shù)(例如，機器功率極限、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、泵排量等等)對動力系統(tǒng)進行設(shè)置。例如，在突跳式開關(guān)啟動時，控制器33可根據(jù)最大機器功率極限、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和液壓(其可通過泵排量進行控制)對動力系統(tǒng)進行設(shè)置。

下面對控制器33進行說明。在機器10的操作期間，控制器33可適于接收和處理來自于操作者界面78和各種傳感器60、62、64、66、68、72、74和76的與機器10的操作相關(guān)的信息。通過所接收到的信息，控制器33還可確定機器10的某些操作，例如機器10是否在行進中或機器10是否在空轉(zhuǎn)中。控制器33可進一步適于處理其接收到的信息，以及控制發(fā)動機32和/或液壓泵36、38、40和42中的一個或多個的操作。例如，控制器33可被配置成通過調(diào)整發(fā)動機32的燃料供給來對發(fā)動機32的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。此外，控制器33可被進一步配置成利用泵36、38、40和42的排量調(diào)整來調(diào)整泵的相應(yīng)運動、泵流量和/或液壓系統(tǒng)31中的壓力。如圖2所示，控制器33可與動力系統(tǒng)30的部件(例如，發(fā)動機32、泵36、38、40和42以及傳感器60、62、64、66、68、72、74和76)通過有線傳輸或無線傳輸進行通信。如此一來，控制器33可連接至機器10，或可選地，其可設(shè)置在遠離機器10的位置中。

控制器33可包括處理器(未示出)和存儲器部件(未示出)。處理器可為微處理器或其他本領(lǐng)域已知的處理器。在某些實施例中，處理器可由多個處理器組成。與所述方法相關(guān)聯(lián)的指令可讀取和并入計算機可讀介質(zhì)(例如，存儲器部件)中，或可提供至外部處理器。在可選實施例中，硬連線電路可用來取代軟件指令，或其可與軟件指令結(jié)合使用。因此，實施例并不限于任何特定的硬件電路與軟件的組合。

本文所用術(shù)語“計算機可讀介質(zhì)”指的是任意的非瞬時介質(zhì)或介質(zhì)組合，其向處理器提供用于執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令以促進由可編程控制器實施的方法的執(zhí)行。此類介質(zhì)可采用多種形式，包括但不限于：非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括，例如，光盤或磁盤。易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器。傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線和光纖。

計算機可讀介質(zhì)的普通形式包括，例如，軟盤、伸縮盤、硬盤、磁帶或任何其他的磁性介質(zhì)、CD-ROM、任何其他的光介質(zhì)、打孔卡、紙帶、任何其他帶有孔陣列、RAM、PROM和EPROM的物理介質(zhì)、FLASH-EPROM、任何其他的存儲芯片或內(nèi)存匣或任何其他的計算機或處理器可從其讀取數(shù)據(jù)的介質(zhì)。

如上所述，存儲器部件可包括任何形式的計算機可讀介質(zhì)。存儲器部件可包括多個存儲器部件。

控制器33可為控制模塊的一部分，其可封裝在單個殼體中。在可選實施例中，控制模塊可包括多個可操作地連接的部件，其封裝在多個殼體中。在另外的實施例中，控制模塊可位于單個位置或多個可操作地連接的位置中，包括，例如，固定連接至機器10或設(shè)置成遠離機器10。

為了允許動力系統(tǒng)30的自動反應(yīng)式管理，控制器33可被配置成基于控制器33接收到的信息調(diào)整動力系統(tǒng)30的一個或多個操作部件，其中該信息與機器10如何由操作者和/或操作者的指令進行操作相關(guān)。特別地，控制器33可控制泵36、38、40和42的操作來最小化第一減壓閥54和第二減壓閥56在動力系統(tǒng)30(包括液壓系統(tǒng)31)的操作期間的致動。

為了本發(fā)明的所公開方法和權(quán)利要求書的目的，泵36將被確認為第一泵36，且與擺動功能相關(guān)聯(lián)的泵40將被確認為第二泵40。然而，將明白的是，泵36、38、40、42的備選可以指定為第一泵和第二泵。另外，為了本發(fā)明的方法的此解釋的目的，第一泵和第二泵36、40均為可變排量泵。

圖3和4分別說明了由可編程控制器33實施的第一泵36和第二泵40的控制操作的方法，所述方法通過使用可變壓力限制來限制第一減壓閥54和第二減壓閥56的致動以平衡具有減壓閥54、56的壓力特性的相應(yīng)泵36、40的輸出流量。更具體地，如果操作者命令的操作將產(chǎn)生大于減壓閥設(shè)定壓力的泵出口壓力流量，那么所述方法使用比例壓力控制將相應(yīng)泵36、40出口流量降低至恰好在減壓閥54、56的設(shè)定壓力之后。

工業(yè)實用性

首先轉(zhuǎn)到圖3(其應(yīng)用于第一泵36的操作和控制)，根據(jù)本發(fā)明的方法的具體特征，控制器33確定第一泵36的操作者請求的扭矩限制排量(參照框104)和第一泵36的調(diào)整后的扭矩限制排量(參照框106)中的最小值(參照框102)，所述調(diào)整后的扭矩限制排量基于第一泵的扭矩限制排量(參照框108)和第一泵換算系數(shù)(參照框110)計算，所述第一泵換算系數(shù)基于第一泵36處的當前壓力(參照框112)和第一減壓閥54處的壓力設(shè)定(參照框114)。控制器33提供第一泵36的操作者請求的扭矩限制排量與第一泵36的調(diào)整后的扭矩限制排量中的最小值作為最終調(diào)整后的排量第一泵請求(參照框116)。

更具體地說，所述方法包括比較第一泵36處的當前壓力(參照框112)與第一減壓閥54處的壓力設(shè)定(參照框114)以確定第一泵36的壓力誤差(參照框118)。第一泵36處的當前壓力可以基于例如相關(guān)聯(lián)的傳感器62的讀數(shù)來確定。第一泵36的壓力誤差接著用于確定第一泵換算系數(shù)(參照框110)。根據(jù)一個或多個實施例，第一泵換算系數(shù)是介于0與1(包含0和1)之間的數(shù)字。第一泵換算系數(shù)(參照框110)接著乘以第一泵36的扭矩限制排量，接著比較所述數(shù)字與第一泵36的操作者請求的扭矩限制排量以確定最小值(參照框102)，其接著被設(shè)定為第一泵36的最終調(diào)整后的排量請求(參照框116)。將明白的是，第一泵36的最終調(diào)整后的排量請求是動態(tài)確定：在使用圖3中所述的方法時數(shù)據(jù)繼續(xù)被供應(yīng)至控制器33。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，與如應(yīng)用于第一泵36的方法相比，如應(yīng)用于第二泵40的方法還部分基于操作者請求的其它方面來確定(參照圖3的框100)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所公開方法可以如圖4中所述般單獨應(yīng)用或如圖3和4中所述般組合應(yīng)用。更具體地，在操作中，操作者可以每次請求多次移動，諸如(例如)液壓致動器24、26、28中的一個或多個的操作，同時將駕駛室16相對于底盤12旋轉(zhuǎn)。如果第二泵40的功能并非操作者請求的主導(dǎo)命令，那么應(yīng)用于第二泵40的方法類似于圖3中關(guān)于第一泵36所述的方法，即，來自第二泵和第一減壓閥54的信息用于確定調(diào)整后的扭矩限制排量(框126)。例如，當?shù)诙?0與駕駛室16相對于底盤12的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)時，如果擺動并非操作者請求的主導(dǎo)命令，那么應(yīng)用于第二泵40的方法類似于圖3中關(guān)于第一泵36所述的方法，僅僅使用來自第二泵40和第一減壓閥54的信息。

換句話說，控制器33確定第二泵40的操作者請求的扭矩限制排量(參照框124)和第二泵40的調(diào)整后的扭矩限制排量(參照框126)中的最小值(參照框122)，所述調(diào)整后的扭矩限制排量基于第二泵的扭矩限制排量(參照框128)和第二泵換算系數(shù)(參照框130)計算，所述第二泵換算系數(shù)基于第二泵40處的當前壓力(參照框132)和第一減壓閥54處的壓力設(shè)定(參照框114)?？刂破?3提供第二泵40的操作者請求的扭矩限制排量與第二泵40的調(diào)整后的扭矩限制排量中的最小值作為最終調(diào)整后的排量第二泵請求(參照框134)。

更具體地說，所述方法包括比較第二泵40處的當前壓力(參照框132)與第一減壓閥54處的壓力設(shè)定(參照框114)以確定第二泵40的壓力誤差(參照框136)。第二泵40處的當前壓力可以基于例如相關(guān)聯(lián)的傳感器66的讀數(shù)來確定。第二泵40的壓力誤差接著用于確定第二泵換算系數(shù)(參照框130)。根據(jù)一個或多個實施例，第二泵換算系數(shù)是介于0與1(包含0和1)之間的數(shù)字。第二泵換算系數(shù)(參照框130)接著乘以第二泵40的扭矩限制排量，接著比較所述數(shù)字與第二泵40的操作者請求的扭矩限制排量以確定最小值(參照框122)，其接著被設(shè)定為第二泵40的最終調(diào)整后的排量請求(參照框134)。

然而，如果第二泵40的操作并非基于操作者請求(參照圖4中的框100)的主導(dǎo)命令(參照框120)，那么應(yīng)用備用方法。更具體地，所述方法使用第二減壓閥56的設(shè)定壓力(參照框138)而非應(yīng)用第一減壓閥設(shè)定壓力(即，如框114中)來確定壓力誤差(參照框136)。即，在第二泵40是擺動泵的情況中，如果擺動是主導(dǎo)命令，那么所述方法利用與第二泵40相關(guān)聯(lián)的第二減壓閥56以計算壓力誤差(參照框136)、第二泵40的換算系數(shù)(參照框130)、第二泵40的調(diào)整后的扭矩限制排量(參照框126)以及第二泵40的最終調(diào)整后的排量請求(參照框122和134)。

正如第一泵36，控制器33提供信號至第二泵40以命令第二泵40的操作與此最終調(diào)整后的排量請求一致(框134)。另外，正如第一泵36，將明白的是，第二泵40的最終調(diào)整后的排量請求是動態(tài)確定：在使用圖4中所述的方法時數(shù)據(jù)繼續(xù)被供應(yīng)至控制器33。

將進一步明白的是，為了如圖3和4中示出的方法的目的，第二泵可以是具有液壓系統(tǒng)31的備用泵。在此情況中，與所述備用泵直接相關(guān)聯(lián)的減壓閥將被確認為第二減壓閥。類似地，所述方法將確定與所述備用泵相關(guān)聯(lián)的操作是否是主導(dǎo)命令。

作為本發(fā)明的另一方面，某些實施例可以進一步考慮操作者請求和某些機器操作條件中的一項或多項作為關(guān)于第一泵36和第二泵40的操作的上述可變壓力限制控制布置的溢流、過載應(yīng)用。更具體地，如果沒有啟動溢流(參照圖3中的框140和圖4中的框142)，那么關(guān)于第一泵36和第二泵40二者的操作的可變壓力限制控制布置根據(jù)上文討論的方法而進行。然而，如果啟動溢流(參照圖3中的框140和圖4中的框142)，那么上文迄今為止所討論的可變壓力限制控制布置被旁通，且操作者對第一泵36和第二泵40請求的扭矩限制排量被分別提供對第一泵36和第二泵40的最終調(diào)整后的排量請求(參照圖3中的框116和圖4中的框134)。

雖然可以利用任何適當?shù)囊缌?，但是在所說明的實施例中，如果機器10正在行進(參照框146)且如果機器10正在空轉(zhuǎn)(參照框148)，那么溢流可以包括操作者請求(參照框144)。然而，將明白的是，可以結(jié)合備用或另外的溢流且溢流可以由任何適當方法確認。

因此，本發(fā)明可應(yīng)用于包括多個可變排量泵和減壓閥的液壓系統(tǒng)31的控制，從而基于相關(guān)減壓閥的流量/壓力特性而對平衡的多個泵提供可變和不同壓力控制。

在某些實施例中，控制策略被設(shè)計為不僅僅結(jié)合第一減壓閥作業(yè)，而且結(jié)合液壓系統(tǒng)中的任何其它減壓閥作業(yè)。即，如果替代泵被確認為第二泵，那么與所述泵的流量輸出相關(guān)聯(lián)或一致的減壓閥可以用作上述控制系統(tǒng)中的第二減壓閥。

某些實施例相對于常規(guī)控制系統(tǒng)可以產(chǎn)生燃料節(jié)約。

將明白的是，前述描述提供所公開系統(tǒng)和技術(shù)的實例。然而，預(yù)期本發(fā)明的其它實施方案可以在細節(jié)上不同于前述實例。所有對本發(fā)明或其實例的引用旨在提及特定實例在所述點被討論并且不旨在暗示更一般的對本發(fā)明范圍的任何限制。關(guān)于某些特征的差別和貶低的所有語言旨在指示缺乏對這些特征的偏好，但不是將這些完全排除在本發(fā)明范圍之外，除非另有指示。

術(shù)語“一”和“所述”和“至少一個”以及描述本發(fā)明的上下文中(尤其以下權(quán)利要求書的上下文中)的類似指代詞的使用應(yīng)被解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)，除非本文另有指示或上下文明顯矛盾。術(shù)語“至少一個”之后是一個或多個項的列表的使用(例如，“A和B中的至少一個”)應(yīng)被解釋為意味著選自所列出項的一個項(A或B)或兩個或更多個所列出項的任何組合(A和B)，除非本文另有指示或上下文明顯矛盾。

在本文對數(shù)值范圍的敘述僅僅旨在用作分別提及落入范圍內(nèi)的每個獨立值的簡略方法，除非在此另外說明，并且每個獨立值被包含在說明書中，如同在此分別敘述一樣。在本文所描述的所有方法可以任何合適的順序執(zhí)行，除非在本文另有說明或者由上下文明顯矛盾。

因此，本發(fā)明包括所有由適用法律許可的所附權(quán)利要求中所列舉的主題的改進和等價方式。另外，上述組成部分在所有可行的變型中的任何組合均包括在本發(fā)明中，除非在本文另有說明或者由上下文明顯矛盾。