專利名稱：基于命令分配來(lái)自多個(gè)泵的流體流量給多個(gè)液壓功能部件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)泵的液壓設(shè)備，其中每個(gè)泵通過(guò)控制閥裝置連接至多個(gè)液壓功能部件；并且本發(fā)明尤其涉及用于將來(lái)自每個(gè)泵的流體流量分配給多個(gè)液壓功能部件的方法。2.相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的描述用于諸如挖掘機(jī)之類的大型機(jī)械的液壓系統(tǒng)經(jīng)常裝有大量液壓泵來(lái)滿足增壓的液壓流體驅(qū)動(dòng)各種液壓致動(dòng)器的需求。液壓致動(dòng)器是將液壓流體的流動(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，諸如油缸活塞裝置或者液壓電動(dòng)機(jī)。因?yàn)槟軌蛲瑫r(shí)運(yùn)行機(jī)器上這些液壓致動(dòng)器中的幾個(gè)，對(duì)液壓流體流量的總需求大于任何單個(gè)、適當(dāng)尺寸的泵所能夠提供的。在一些之前的液壓系統(tǒng)中，只將某些泵分配給選擇的一些液壓致動(dòng)器，因此不能向機(jī)器上的所有液壓致動(dòng)器供應(yīng)液壓流體。當(dāng)基本裝置的永久分派的泵不能滿足一組致動(dòng)器對(duì)液壓流體的需求并且流體可以從其他泵中得到但卻不能供應(yīng)給有需要的液壓致動(dòng)器時(shí)，該基本裝置經(jīng)常產(chǎn)生效率低的問(wèn)題。其他液壓系統(tǒng)允許多個(gè)泵向同一液壓致動(dòng)器供應(yīng)流體。然而這樣做的之前技術(shù)為每個(gè)液壓致動(dòng)器提供固定算法，其規(guī)定對(duì)于任何給定的流體需求量，如何用來(lái)自兩個(gè)泵的流體滿足該需求。例如，在流量需求相對(duì)低時(shí)，由來(lái)自一個(gè)泵的流體滿足所有需求，直到需求達(dá)到泵能夠產(chǎn)生的最大流量的給定百分比(例如，50%)時(shí)為止。然后，按照預(yù)定比例關(guān)系組合來(lái)自兩個(gè)泵的流體來(lái)滿足液壓致動(dòng)器所需要的其它流量。從不同泵到任何給定液壓致動(dòng)器的流體分配是固定的，其不是機(jī)器上其他液壓致動(dòng)器對(duì)流體的需求的函數(shù)。換句話說(shuō)，不管任何其他液壓致動(dòng)器是否也同時(shí)運(yùn)行，到每個(gè)致動(dòng)器的流體分配都是固定的，并且不考慮來(lái)自其他致動(dòng)器的需求。因此，機(jī)器操作者能夠命令起動(dòng)將開(kāi)始運(yùn)行的一個(gè)液壓致動(dòng)器，然后操作者能夠命令另一液壓致動(dòng)器同時(shí)開(kāi)始運(yùn)行，而從各種泵到每個(gè)致動(dòng)器的流體比例僅僅受該致動(dòng)器的操作者命令的影響，不考慮對(duì)其他致動(dòng)器的同時(shí)命令。每個(gè)致動(dòng)器的如此獨(dú)立運(yùn)行并不總是使整個(gè)機(jī)器產(chǎn)生最高效率以及能量節(jié)約運(yùn)行。為了產(chǎn)生最佳效率，必須考慮不同的同時(shí)運(yùn)行的致動(dòng)器所需要的各種壓力。在具有多個(gè)致動(dòng)器的機(jī)器上檢測(cè)所有液壓致動(dòng)器上的負(fù)載力，以及選擇那些負(fù)載力中的最大的用于控制泵的出口壓力，這是很平常的。為了使致動(dòng)器能夠移動(dòng)它的負(fù)載，施加到該致動(dòng)器上的液壓流體的壓力所產(chǎn)生的力必須超過(guò)該負(fù)載產(chǎn)生的力，這是基本準(zhǔn)則。這經(jīng)常導(dǎo)致在具有作用在其上的負(fù)載相對(duì)較小的液壓致動(dòng)器中，接收的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于移動(dòng)該負(fù)載所需要的。結(jié)果，當(dāng)該高壓流體流過(guò)與該小的液壓負(fù)載相關(guān)的控制閥中的小孔時(shí)，產(chǎn)生高的熱損失，由于該熱損失使得液壓系統(tǒng)低效運(yùn)行。因此，為了改進(jìn)整個(gè)機(jī)器的效率，想要泵出口壓力與各種液壓功能部件的壓力需求盡可能接近地匹配。這樣做使每個(gè)閥組件的熱損失最小化。許多之前的系統(tǒng)沒(méi)有考慮到當(dāng)將流體分配給不同的液壓功能部件時(shí)所需要的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本方法分配液壓系統(tǒng)中的流體流量，該液壓系統(tǒng)具有提供增壓流體給多個(gè)液壓功能部件的兩個(gè)或者更多個(gè)泵。每個(gè)液壓功能部件具有通過(guò)閥組件耦合到泵的液壓致動(dòng)器， 該閥組件由控制器有選擇地運(yùn)行以支配流體流量。至少一些液壓功能部件能夠從一個(gè)以上的泵中接收增壓流體。諸如例如由操縱操縱桿的操作者接收用于每個(gè)液壓功能部件的各自的流量命令。 每個(gè)流量命令確定想要施加到相應(yīng)液壓功能部件的流體流量的總數(shù)量。所有多個(gè)液壓功能部件的流量命令用于確定每個(gè)液壓功能部件從任何給定泵中接收的流體流量的具體大小。 換句話說(shuō)，從每個(gè)泵到每個(gè)液壓功能部件的流體流量的分配不僅基于用于該各個(gè)液壓功能部件的流量命令，而且響應(yīng)用于其他液壓功能部件的流量命令。然后，將每個(gè)液壓功能部件從給定泵中接收的流體流量求和，以便提供用于控制各個(gè)泵的輸出的總流量。本方法還基于作用于各個(gè)液壓致動(dòng)器上的力而確定每個(gè)多個(gè)液壓功能部件的各自的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)?；诠δ懿考毫υO(shè)定點(diǎn)以及每個(gè)液壓功能部件從每個(gè)泵中接收的流體量而為每個(gè)泵確立各自的泵壓力設(shè)定點(diǎn)?；诠δ懿考毫υO(shè)定點(diǎn)以及想要從連接到各個(gè)進(jìn)給閥的泵中得到的流體流量而確定用于給定液壓功能部件的閥組件中的每個(gè)進(jìn)給閥的打開(kāi)程度。本方法還確定驅(qū)動(dòng)所有泵的可用功率的最大量。例如，這可以是包含液壓系統(tǒng)的機(jī)器上的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率輸出。為了產(chǎn)生用于所有活動(dòng)的液壓功能部件想要的總流量，如果驅(qū)動(dòng)所有泵所需的總功率超過(guò)可用功率的最大量，則可用功率的最大量在泵之中被分配。這通過(guò)調(diào)節(jié)分配給每個(gè)液壓功能部件的至少一些流體流量完成。分配給任何給定液壓功能部件的流體流量的調(diào)節(jié)還依靠于分配給同時(shí)運(yùn)行的其他功能部件的流量。


圖1是裝有根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的挖掘機(jī)的軸測(cè)圖；圖2描述具有用于給移動(dòng)動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、以及挖掘機(jī)駕駛室的液壓功能部件以動(dòng)力的兩個(gè)泵的液壓系統(tǒng)；圖3是描述僅當(dāng)動(dòng)臂液壓功能部件或者斗桿液壓功能部件運(yùn)行時(shí)來(lái)自液壓系統(tǒng)中的兩個(gè)泵的輸出流體流量的分配的圖；圖4-8圖解地描述當(dāng)不同對(duì)的液壓功能部件同時(shí)運(yùn)行時(shí)來(lái)自兩個(gè)泵的流體流量的分配；圖9是流量分配過(guò)程的流程圖；圖10圖解地說(shuō)明用于兩個(gè)泵的每一個(gè)的泵偏流值與流量百分比之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；圖11是示出變量A的不同值對(duì)液壓功能部件的初始泵偏流的影響的圖；圖12說(shuō)明取決于泵偏流值如何命令泵流量以及如何啟用或者禁用泵壓力設(shè)定
點(diǎn)；
圖13和14描述之前使用的功率限制技術(shù)的壓力、流量以及功率這些特征，以及在用在本流量分配過(guò)程中采用的功率優(yōu)先算法所出現(xiàn)的類似特征；
圖15說(shuō)明來(lái)自挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大可用功率如何限制兩個(gè)泵產(chǎn)生的流體流量的大?。灰约皥D16-18描述了當(dāng)由于發(fā)動(dòng)機(jī)的最大可用功率而不能實(shí)現(xiàn)想要的流量時(shí)，如何調(diào)節(jié)來(lái)自兩個(gè)泵的流量。
具體實(shí)施例方式雖然在上下文中將本發(fā)明應(yīng)用在挖掘機(jī)上以描述本發(fā)明，但是本發(fā)明也能夠?qū)嵤┰谄渌愋偷囊簤哼\(yùn)行的設(shè)備上。首先參考圖1，挖掘機(jī)10包括能夠在履帶上回轉(zhuǎn)的駕駛室11，以及連結(jié)到駕駛室上用于上下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)臂組件12。雙向液壓回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)16(圖2)有選擇地相對(duì)于履帶順時(shí)針以及逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)駕駛室。動(dòng)臂組件12再細(xì)分為相互樞軸連接的動(dòng)臂13、斗桿14、以及鏟斗15。當(dāng)動(dòng)臂13由在駕駛室與動(dòng)臂之間平行地機(jī)械連接的一對(duì)液壓缸組件17驅(qū)動(dòng)時(shí)，動(dòng)臂13耦合到駕駛室11以上下樞轉(zhuǎn)。在一般的挖掘機(jī)上，這些組件17的油缸連接到駕駛室 11，而活塞桿連接到動(dòng)臂13，因此作用于動(dòng)臂上的重力傾向于使活塞桿縮回油缸中?；蛘?， 油缸組件的連接能夠使得重力傾向于使活塞桿從油缸中伸出。支撐在動(dòng)臂13的遠(yuǎn)端的斗桿14能夠響應(yīng)另一液壓缸組件18的運(yùn)行向著以及遠(yuǎn)離駕駛室11樞轉(zhuǎn)。當(dāng)鏟斗15由另一液壓缸組件19驅(qū)動(dòng)時(shí)，鏟斗15在斗桿的頂端樞轉(zhuǎn)。鏟斗15能夠用其他工作臺(tái)代替。液壓回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)16以及動(dòng)臂組件12上的液壓缸組件17-19通常稱為液壓致動(dòng)器，其是將液壓流體的流動(dòng)轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)的器件。液壓系統(tǒng)可以包括其他類型的液壓致動(dòng)器，以及更具體地可以包括用于驅(qū)動(dòng)履帶傳動(dòng)的其他電動(dòng)機(jī)。參考圖2，挖掘機(jī)10上的液壓致動(dòng)器16-19是具有增壓液壓流體源21的液壓系統(tǒng)20的一部分，該源21包括可變排量第一泵22以及可變排量第二泵M。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本方法能夠應(yīng)用于具有兩個(gè)以上的泵的液壓系統(tǒng)。當(dāng)由內(nèi)燃機(jī)25驅(qū)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)泵 22和M從公共儲(chǔ)箱沈中抽出流體，然后分別使處于壓力下的流體進(jìn)入各自的第一以及第二供給管觀和四。第一以及第二供給管觀和四向挖掘機(jī)上的液壓致動(dòng)器供給增壓流體。 在用于給液壓致動(dòng)器以動(dòng)力之后，流體經(jīng)由回流管30流回到儲(chǔ)箱26。兩個(gè)供給管觀和四以及回流管30沿著動(dòng)臂13以及斗桿14兩者從位于駕駛室11中的流體源21中伸出。各自的傳感器32和34測(cè)量第一以及第二供給管觀和四中的壓力，然后將該壓力測(cè)量結(jié)果提供給系統(tǒng)控制器38。還有連接到系統(tǒng)控制器38的另一傳感器36提供回流管30中的壓力測(cè)量結(jié)果。系統(tǒng)控制器38監(jiān)督液壓系統(tǒng)20的整個(gè)運(yùn)行。系統(tǒng)控制器38還基于任何給定時(shí)刻的壓力測(cè)量結(jié)果以及運(yùn)行液壓致動(dòng)器16-19所要求的壓力而以傳統(tǒng)的方式管理第一以及第二泵22和對(duì)的排量。每個(gè)液壓致動(dòng)器16、17、18和19分別是各自的液壓功能部件41、42、43和44的部分，每個(gè)具有閥組件45、46、47或者48，該閥組件耦合與液壓致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)口到供給管觀和四的一個(gè)或者兩者以及回流管30。特定地，用于在履帶上旋轉(zhuǎn)駕駛室11的回轉(zhuǎn)液壓功能部件41包括第一閥組件45，其耦合回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16到第一供給管觀以及回流管 30。第一閥組件45具有以惠斯通電橋(Wheatstone bridge)_布局連接的諸如在美國(guó)專利 No. 7，341，236中描述的類型的四個(gè)電液比例閥。在該布局中，打開(kāi)在橋的一對(duì)相對(duì)臂的閥使流體從第一供給管28發(fā)送到回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16的第一口 49以及將流體從第二口 50輸送到回流管30。第一閥組件45中的各個(gè)閥響應(yīng)來(lái)自回轉(zhuǎn)功能部件控制器51的電控制信號(hào)打開(kāi)和關(guān)閉。打開(kāi)在橋的另一對(duì)相對(duì)臂的閥使流體反向流過(guò)回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16流體，即， 將流體從第一供給管觀發(fā)送到回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16的第二口 50以及將流體從第一口 49輸送到回流管30。第一閥組件45的該交替運(yùn)行在相反的兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16。 回轉(zhuǎn)功能部件控制器51接收來(lái)自在回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16的口處的壓力傳感器55和56的信號(hào)，該信號(hào)指示作用于液壓致動(dòng)器上的負(fù)載力。用于相對(duì)于駕駛室11提升和降低動(dòng)臂13的動(dòng)臂液壓功能部件42包括耦合動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17到第一以及第二供給管觀和四兩者以及回流管30的第二閥組件46。每個(gè)動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17具有帶有蓋以及桿腔的油缸。在第二閥組件46中，一對(duì)電液比例閥耦合第一供給管觀到每個(gè)動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17的蓋以及桿油缸腔，而另一對(duì)電液比例閥耦合第二供給管四到每個(gè)動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17中的蓋以及桿油缸腔。又一對(duì)電液比例閥耦合那些桿以及蓋油缸腔到回流管30。第一閥組件46中的六個(gè)閥響應(yīng)來(lái)自動(dòng)臂功能部件控制器52的電控制信號(hào)打開(kāi)和關(guān)閉。通過(guò)打開(kāi)在第二閥組件46中選定的閥，來(lái)自供給管觀和 29的一個(gè)或者兩者的流體饋送到每個(gè)動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17的一個(gè)油缸腔中，并且流體從另一油缸腔排放到回流管30。該閥運(yùn)行使動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17的活塞有選擇地從相關(guān)聯(lián)的油缸中伸出以及縮回到相關(guān)聯(lián)的油缸內(nèi)，由此提升和降低動(dòng)臂13。動(dòng)臂功能部件控制器52接收來(lái)自在動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17的口處的壓力傳感器的信號(hào)。因?yàn)閮蓚€(gè)動(dòng)臂油缸組件并聯(lián)地液壓連接以及功能一致，所以為了解釋簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在此將他們作為單個(gè)液壓致動(dòng)器考慮。用來(lái)繞動(dòng)臂13的遠(yuǎn)端雙向樞轉(zhuǎn)斗桿14的斗桿液壓功能部件43包括耦合斗桿液壓致動(dòng)器18到第一以及第二供給管觀和四以及回流管30的第三閥組件47。第三閥組件47具有六個(gè)閥，其配置與第二閥組件46中的相同，并且第三閥組件47由來(lái)自斗桿功能部件控制器53的電控制信號(hào)運(yùn)行。打開(kāi)第三閥組件47中的選定的閥將來(lái)自供給管觀和 29 一個(gè)或者兩個(gè)的流體施加到斗桿液壓致動(dòng)器18的一個(gè)油缸腔，以及將流體從另一油缸腔排放到回流管30。該閥運(yùn)行有選擇地使斗桿液壓致動(dòng)器18的活塞相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的油缸伸出和縮回，由此雙向樞轉(zhuǎn)斗桿14。斗桿功能部件控制器53接收來(lái)自在斗桿液壓致動(dòng)器 18的口處的壓力傳感器中的信號(hào)。用于在斗桿14的遠(yuǎn)端樞轉(zhuǎn)鏟斗15的鏟斗液壓功能部件44包括耦合鏟斗液壓致動(dòng)器19到第二供給管四以及回流管30的第四閥組件48。第四閥組件48包括一組四個(gè)電液比例閥，用和第一閥組件45中相同的方式以惠斯通電橋布局將其連接到用于鏟斗液壓致動(dòng)器19的油缸的兩個(gè)口。通過(guò)打開(kāi)在橋的相對(duì)臂的一對(duì)閥將來(lái)自第二供給管四的流體施加到鏟斗液壓致動(dòng)器18的一個(gè)油缸腔，以及將流體從另一油缸腔排放到回流管30。通過(guò)打開(kāi)的那一對(duì)相對(duì)閥確定從第二第一供給管四接收增壓流體的油缸腔。該閥運(yùn)行有選擇地確定鏟斗液壓致動(dòng)器19是伸出還是縮回，由此雙向樞轉(zhuǎn)鏟斗15。第四閥組件48的運(yùn)作由接收來(lái)自在在鏟斗液壓致動(dòng)器19的口處的壓力傳感器的信號(hào)的鏟斗功能部件控制器M 管理。在該特定挖掘機(jī)10上，回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16只能夠連接到第一供給管28，而不能連接到第二供給管四。類似地，鏟斗液壓致動(dòng)器19只能夠連接到第二供給管四，而不能連接到第一供給管觀。雖然如此，但是能夠?qū)⒒剞D(zhuǎn)以及鏟斗液壓功能部件41以及44更改為裝有與第二閥組件46相同的閥組件，因此回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16以及鏟斗液壓致動(dòng)器19能夠接收來(lái)自第一以及第二供給管觀和四兩者的流體。如先前提出的，四個(gè)閥組件45、46、47和48的運(yùn)行分別由各自的功能部件控制器 51、52、53和M控制。系統(tǒng)控制器38以及功能部件控制器5144裝有微型計(jì)算機(jī)，這些微型計(jì)算機(jī)運(yùn)行執(zhí)行分配給各個(gè)控制器的特定任務(wù)的軟件程序，這將在下面描述。每個(gè)功能部件控制器布置有與被控制的各個(gè)液壓致動(dòng)器相鄰的相關(guān)聯(lián)的閥組件。功能部件控制器 5144接收來(lái)自系統(tǒng)控制器38的運(yùn)行命令以及將數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)控制器。那些命令以及數(shù)據(jù)經(jīng)由諸如例如使用由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織在瑞士日內(nèi)瓦頒布的IS0-11898中規(guī)定的通信協(xié)議的控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN)串行總線的傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)57進(jìn)行交換。兩個(gè)操縱桿58也連接到通信網(wǎng)絡(luò)57，以便挖掘機(jī)10的操作員能夠給系統(tǒng)控制器38提供輸入命令。通信網(wǎng)絡(luò) 57還在挖掘機(jī)10上的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、其他.零件、以及其他計(jì)算機(jī)之間傳遞數(shù)據(jù)以及命令。當(dāng)挖掘機(jī)10的操作者想要移動(dòng)動(dòng)臂組件12的一部分時(shí)，操縱相關(guān)聯(lián)的操縱桿58 與想要的運(yùn)動(dòng)速度(即方向以及速率)相對(duì)應(yīng)的量。這樣產(chǎn)生用于相關(guān)聯(lián)的液壓功能部件的速度命令。系統(tǒng)控制器38接收速度命令，該速度命令接著轉(zhuǎn)換為由系統(tǒng)控制器發(fā)送給適當(dāng)?shù)墓δ懿考刂破?1-54的功能部件命令。功能部件命令指定功能部件經(jīng)由各個(gè)供給管 28和四從每個(gè)泵22和M中抽出的流體的量。為了發(fā)送命令的流量給各個(gè)液壓致動(dòng)器以產(chǎn)生想要的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)確定需要打開(kāi)相關(guān)聯(lián)的閥組件45-48內(nèi)的哪一個(gè)閥以及打開(kāi)多大， 接收功能部件控制器51-M響應(yīng)功能部件命令。各個(gè)功能部件控制器51-M然后確定施加的電流大小，以便將選擇的閥打開(kāi)所要求的量以及將那些電流饋送到各個(gè)閥。特別地，當(dāng)想要回轉(zhuǎn)液壓功能部件41運(yùn)動(dòng)時(shí)，由系統(tǒng)控制器38將速度命令轉(zhuǎn)化成功能部件命令，該功能部件命令指令回轉(zhuǎn)功能部件控制器51關(guān)于致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)方向以及從第一供給管觀中抽出想要的流體流量?；剞D(zhuǎn)功能部件控制器51，確定對(duì)于該運(yùn)動(dòng)方向需要打開(kāi)哪個(gè)供給管以及回流管閥以及打開(kāi)每個(gè)閥的量，以便產(chǎn)生想要的流體流量。當(dāng)想要鏟斗液壓功能部件44運(yùn)動(dòng)時(shí)，除了從第二供給管四抽出流體之外，相對(duì)于鏟斗功能部件控制器M，發(fā)生類似的運(yùn)行。當(dāng)命令動(dòng)臂液壓功能部件42或者斗桿液壓功能部件43運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)檫@些功能部件可以從第一以及第二供給管觀和四之一或者兩者中抽出流體，所以會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行稍微不同。在該情況下，系統(tǒng)控制器38指示相關(guān)聯(lián)的功能部件控制器52或者53從每個(gè)供給管觀以及四中抽出相對(duì)量的流體流量，如果有的話。然后，該指令形式的命令由相關(guān)聯(lián)的功能部件控制器52或者53使用，以確定應(yīng)該打開(kāi)哪些閥以及打開(kāi)多大，以便從供給管觀和四之一或者兩者中抽出流體。本發(fā)明涉及一方法，用該方法，任何系統(tǒng)控制器38分配來(lái)自兩個(gè)供給管觀和四并因此來(lái)自他們各自的泵22和M的流體至在任何時(shí)刻都能起作用的液壓功能部件41-44。 為了簡(jiǎn)單描述分配來(lái)自兩個(gè)泵22和M的流體，將僅僅描述耦合第一以及第二供給管觀和 29到各種液壓致動(dòng)器的那些口的之一的閥的運(yùn)行。雖然如此，但是應(yīng)該理解，同時(shí)，也可以打開(kāi)耦合液壓致動(dòng)器的另一個(gè)口到回流管30的閥。不管特定液壓致動(dòng)器的哪一個(gè)口正在接收來(lái)自供給管觀和四兩者之一的流體，以及因此向哪個(gè)方向移動(dòng)液壓致動(dòng)器41-44，除了不同的進(jìn)給閥被打開(kāi)之外，流體分配方法也是一樣的。應(yīng)該理解，本流量分配方法能夠用于具有兩個(gè)以上的泵的液壓系統(tǒng)。
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因?yàn)榛剞D(zhuǎn)液壓功能部件41只能夠接收來(lái)自第一泵22的流體，而鏟斗液壓功能部件44只可以接收來(lái)自第二泵M的流體，所以分配流體給那些功能部件是簡(jiǎn)單的，因?yàn)闈M足用于那些功能部件的機(jī)器操作者的命令所需要的所有流體必定只來(lái)自一個(gè)泵。當(dāng)動(dòng)臂液壓功能部件42或者斗桿液壓功能部件43活動(dòng)時(shí)，因?yàn)閷?duì)那些功能部件的流體的總需求可以來(lái)自第一以及第二泵22和M之一或者兩者，所以流量分配變得比較復(fù)雜。因此，需要的流量能夠在位于一個(gè)連續(xù)區(qū)域上的兩個(gè)泵間從一個(gè)泵到另一個(gè)泵分配。流量分配由圖3中的二維圖描述，其中分配給液壓功能部件的第一泵22的輸出在水平軸上表示，而分配給泵2的輸出在垂直軸上表示。因此，到回轉(zhuǎn)液壓功能部件41的流體流量總是位于圖的水平軸上，而到鏟斗液壓功能部件44的流量總是位于垂直軸上。因?yàn)轲佀偷絼?dòng)臂以及斗桿液壓功能部件42和43的流量能夠來(lái)自泵22和M之一或者兩者，所以描述分配流體給那些液壓功能部件的每一個(gè)的點(diǎn)能夠位于圖上的任何地方。本方法涉及考慮整個(gè)液壓系統(tǒng)的效率以及生產(chǎn)率在流量分配圖上選擇用于每個(gè)液壓功能部件的運(yùn)行點(diǎn)?；谟糜谒衅渌瑫r(shí)活動(dòng)的液壓功能部件的流量命令而選擇用于每個(gè)液壓功能部件的流量分配點(diǎn)?；谒型瑫r(shí)活動(dòng)的液壓功能部件所需要的總流量而導(dǎo)出每個(gè)泵22以及 24的流量運(yùn)行點(diǎn)。如果來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)25的最大可用功率不足以驅(qū)動(dòng)泵，則可以調(diào)節(jié)流量分配，以便滿足液壓功能部件所需求的流量以及壓力。流量分配在此描述為來(lái)自給定泵的最大流量的百分比，而不是絕對(duì)流量。通過(guò)僅僅指定每個(gè)泵的最大流量，使用百分比使得流量分配過(guò)程容易適合于使用具有不同最大流量的泵的液壓系統(tǒng)。在示例性液壓系統(tǒng)20中，第一以及第二泵具有相同的最大流量，但是， 并不一定要求所有機(jī)器都使用該流量分配方法?？紤]挖掘機(jī)運(yùn)行的簡(jiǎn)單情形，其中只有動(dòng)臂液壓功能部件42是活動(dòng)的，只使用來(lái)自兩個(gè)泵22或者M(jìn)之一的流體會(huì)比較直觀。但是，應(yīng)該考慮，在還命令至少一個(gè)其他功能部件進(jìn)入運(yùn)行之前，短期內(nèi)機(jī)器上一般只發(fā)生一個(gè)功能部件的運(yùn)行。因此，理想的是在只運(yùn)行單個(gè)功能部件期間的某時(shí)刻也開(kāi)始從其他泵中獲得流體，以便當(dāng)命令另一功能部件運(yùn)行時(shí)，已經(jīng)有兩個(gè)泵開(kāi)始使用并且供應(yīng)流體。因?yàn)閮蓚€(gè)泵已經(jīng)在線活動(dòng)，所以用這樣的方式進(jìn)行運(yùn)行在改變分配方面提供了更大的靈活性。該技術(shù)還提供流量在兩個(gè)泵22和M之間的更平滑過(guò)渡。因此，如圖3中的“流量分配軌跡”實(shí)線所示，當(dāng)動(dòng)臂液壓功能部件42單獨(dú)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，所有的流體流量由第二泵M供應(yīng)。當(dāng)機(jī)器操作者操縱操縱桿58命令動(dòng)臂液壓功能部件更快運(yùn)動(dòng)時(shí)，供應(yīng)給該功能部件的液壓流體的數(shù)量增加，從而增加來(lái)自第二泵M的、 將要產(chǎn)生的并饋送到該功能部件的最大流量的百分比。當(dāng)流量命令超過(guò)可以從第二泵中獲得的最大流量的40%時(shí)，由第一泵22滿足增加流量需求的一部分，如用向遠(yuǎn)離垂直軸方向移動(dòng)的實(shí)線所描述。在達(dá)到40%流量水平之前，只打開(kāi)第二供給管四的閥組件46中的進(jìn)給閥，以便所有需要的流體流量來(lái)自第二泵M。當(dāng)流量需求增加到40%流量水平以上時(shí)， 還打開(kāi)連接到第一泵22的第一供給管觀的進(jìn)給閥。緊接其后，用于來(lái)自第一泵22的流體的進(jìn)給閥以比用于來(lái)自第二泵M的流體的進(jìn)給閥更快的速度連續(xù)打開(kāi)。最后兩個(gè)泵流量水平均達(dá)到他們最大流量的50 %，剩余的流體分配從每個(gè)泵中同等地增加，如用具有單一斜率的分配實(shí)線所表示。如將描述所示，用存儲(chǔ)在系統(tǒng)控制器38的存儲(chǔ)器中的值定義動(dòng)臂液壓功能部件42的流量分配線的形狀。
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當(dāng)僅斗桿液壓功能部件43運(yùn)行時(shí)，規(guī)定使用圖3中的虛線表示的類似的流量分配軌跡。在那種情況下，流體流量最初只來(lái)自第一泵22經(jīng)由連接到第一供給管觀的閥組件 47中的進(jìn)給閥。當(dāng)斗桿液壓功能部件需要從第一泵22中獲得的最大流量的20%時(shí)，發(fā)生過(guò)渡，其中需要的增加流量的一些由第二泵M供應(yīng)。那時(shí)，連接到第二供給管四的進(jìn)給閥開(kāi)始打開(kāi)。當(dāng)斗桿液壓功能部件43需要的流量繼續(xù)增加時(shí)，來(lái)自第二泵M的流量增加得比第一泵22的流量增加得更快。最后當(dāng)來(lái)自兩個(gè)泵的流量達(dá)到他們單個(gè)的最大流量的40% 時(shí)，流量需求的連續(xù)增加在在兩個(gè)泵之間同等分配，如單一斜率的虛線所指示，直到100% 流量水平。應(yīng)當(dāng)理解，給定液壓功能部件所要求的滿足命令的運(yùn)行的最大流量可以大于該兩個(gè)泵22或者M(jìn)的任何一個(gè)單獨(dú)可以供應(yīng)的最大流量。用于動(dòng)臂以及斗桿液壓功能部件的這些流量分配軌跡是示例性的，不同的機(jī)器可以不同。當(dāng)運(yùn)行液壓功能部件需要的流體流量增加時(shí)，必須增加由第一以及第二泵22和 M之一或者兩者產(chǎn)生的最大流量的百分比以滿足該需求。為了增加該流量百分比，系統(tǒng)控制器38有選擇地改變?cè)搩蓚€(gè)泵的排量以提供進(jìn)入各個(gè)第一以及第二供給管觀和四的充足的流體。圖3表示當(dāng)只有動(dòng)臂液壓功能部件42或者斗桿液壓功能部件43單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的流量分配曲線。當(dāng)其他液壓功能部件變?yōu)榛顒?dòng)的時(shí)，各個(gè)分配軌跡使圖形彎曲，因此需要一些流量來(lái)自兩個(gè)泵。因此將來(lái)自每個(gè)泵的流體流量分配給動(dòng)臂以及斗桿液壓功能部件中的每個(gè)取決于用于其他同時(shí)運(yùn)行的液壓功能部件的流量命令。流量分配點(diǎn)的動(dòng)態(tài)位移形成本流量分配方法的主要特點(diǎn)。當(dāng)兩個(gè)或者更多液壓功能部件41-44運(yùn)行時(shí)，為了抵抗作用于各個(gè)液壓致動(dòng)器 16-19上的外部負(fù)載力驅(qū)動(dòng)各個(gè)液壓致動(dòng)器，他們可以要求流體具有不同的壓力。例如，為了運(yùn)行動(dòng)臂液壓功能部件42以及驅(qū)動(dòng)液壓致動(dòng)器17以提升動(dòng)臂13，必須克服由動(dòng)臂組件 12以及鏟斗15中的任何東西的質(zhì)量所產(chǎn)生的力。因此，由于致動(dòng)器負(fù)載，饋送到動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17的液壓流體的壓力必須大于它的蓋腔中的壓力。如果鏟斗15同時(shí)旋繞，則作用于它的液壓致動(dòng)器19的各自負(fù)載力一般將大大小于動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17上的負(fù)載力。在那個(gè)場(chǎng)合，鏟斗液壓致動(dòng)器19需要的流體的壓力較低。雖然能夠使用提升動(dòng)臂13所必需的相對(duì)高的壓力從相同液壓泵中對(duì)這兩個(gè)液壓致動(dòng)器17以及19進(jìn)行饋送，但是因?yàn)樵鰤毫黧w流過(guò)相關(guān)聯(lián)的閥組件48時(shí)的熱損失，所以向鏟斗液壓功能部件44施加高壓力的效率低。 給鏟斗液壓功能部件44提供滿足它的負(fù)載需要的低壓力流體是更有利的，其不產(chǎn)生同樣大的熱損失。因此，本流量分配方法的基本概念是如果動(dòng)臂液壓功能部件42使用來(lái)自第二供給管四以及第二泵M的流體，則當(dāng)鏟斗液壓功能部件44開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，因?yàn)殓P斗液壓功能部件只能夠接受來(lái)自第二泵M的流體，所以想要將動(dòng)臂液壓功能部件過(guò)渡到第一泵22。用這樣的方式，能夠?qū)?lái)自第二泵M的輸出壓力減少到鏟斗液壓功能部件所要求的水平，而動(dòng)臂液壓功能部件所需要的較大的壓力由第一泵22提供。因此在該情況，圖3中的動(dòng)臂液壓功能部件42的流量分配軌跡向到達(dá)圖4描述的流量分配點(diǎn)的用于第一泵22的水平軸彎曲。對(duì)各自的泵的這種分配繼續(xù)，直到那些功能部件之一達(dá)到它的分配的泵的最大流量的 100%時(shí)為止，在該時(shí)間之后由另一泵的任何額外流量滿足任何增加流體需求。圖5描述了只同時(shí)命令斗桿以及鏟斗液壓功能部件43和44的類似場(chǎng)合的流量分配。這里只將來(lái)自第泵22的流體分配給斗桿液壓功能部件，以便減少由于不同壓力的需要而導(dǎo)致的運(yùn)行效率?，F(xiàn)在考慮在命令動(dòng)臂液壓功能部件42或者斗桿液壓功能部件43的同時(shí)，還命令回轉(zhuǎn)液壓功能部件41的情形。在圖2所示的功能部件之中，回轉(zhuǎn)液壓功能部件41是獨(dú)特的，獨(dú)特之處在于結(jié)構(gòu)負(fù)載不作用于回轉(zhuǎn)液壓致動(dòng)器16。只有慣性作用于回轉(zhuǎn)液壓功能部件41。其結(jié)果是，希望回轉(zhuǎn)液壓功能部件不要完全與動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件隔離。這樣的隔離會(huì)導(dǎo)致駕駛室11回轉(zhuǎn)得如此快，以至于在動(dòng)臂13已經(jīng)充分提升之前達(dá)到想要的旋轉(zhuǎn)位置。換句話說(shuō)，實(shí)際上，操作者通常希望大約在駕駛室回轉(zhuǎn)到它的想要位置的同時(shí)動(dòng)臂提升到想要的高度。因此，如果動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件42或者43具有相對(duì)大的流量命令，由此需要第二泵M的最大輸出的高百分比，倘若回轉(zhuǎn)液壓功能部件41的壓力需要比其他活動(dòng)的液壓功能部件的更大，則想要第一泵22也供應(yīng)流體給動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件。分別如圖6和7所示，流量分配策略中的動(dòng)臂液壓功能部件42以及斗桿液壓功能部件43不單獨(dú)接收來(lái)自第二泵M的流體，因此他們的流量分配點(diǎn)不落在垂直軸上。作為替代，動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件42或者43接收來(lái)自第一泵22的一些流體。參考圖8，當(dāng)同時(shí)命令動(dòng)臂以及斗桿液壓功能部件42和43而沒(méi)有任何其他功能部件運(yùn)行時(shí)，該策略是讓動(dòng)臂液壓致動(dòng)器17接受來(lái)自泵2的流體，而斗桿液壓致動(dòng)器18接收來(lái)自泵1的流體。因此本方法導(dǎo)致圖3中的各個(gè)流量分配軌跡彎曲而調(diào)整到相關(guān)聯(lián)的泵 22或者24。因而，基本原理是當(dāng)只運(yùn)行兩個(gè)液壓功能部件時(shí)，每個(gè)功能部件分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)泵 22以及M的不同的一個(gè)。一個(gè)微小例外是當(dāng)在回轉(zhuǎn)液壓功能部件41與另一液壓功能部件42-44之間存在某一流量命令關(guān)系時(shí)，該另一功能部件可以從主要供應(yīng)回轉(zhuǎn)液壓功能部件的第一泵中接收一些流體。應(yīng)該理解當(dāng)那些功能部件在不同的時(shí)間開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，必需將供應(yīng)給一功能部件的流量從個(gè)泵過(guò)渡或者重新安排到另一個(gè)泵。當(dāng)同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)或者更多液壓功能部件時(shí)，本流量控制方法包括流量分配、壓力狀態(tài)過(guò)渡、以及發(fā)動(dòng)機(jī)功率控制。流量分配取決于對(duì)機(jī)器上的液壓功能部件的操作者命令。 響應(yīng)那些命令，可以從一個(gè)泵到另一泵按比例重新安排用于給定功能部件的流量。在管理或者分配流量的同時(shí)，還檢查液壓功能部件的壓力狀態(tài)。特定地，因?yàn)楦鞣N液壓功能部件從一個(gè)泵轉(zhuǎn)移到另一泵，所以泵的出口壓力動(dòng)態(tài)地改變，以便只提供該壓力水平，該壓力水平是給分派給該泵的液壓功能部件以充足動(dòng)力所需要的。例如，如果將需要高壓力的一個(gè)液壓功能部件從第一泵過(guò)渡到僅第二泵，如果接收它的流體的剩余液壓功能部件不需要同樣大的壓力，則可以減少由第一泵產(chǎn)生的壓力。另外，由于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)泵22和M的發(fā)動(dòng)機(jī)25 具有有限功率輸出，其由此提供對(duì)兩個(gè)泵能夠產(chǎn)生的總流量的實(shí)際限制，必須考慮發(fā)動(dòng)機(jī)功率。本方法論包括首先將來(lái)自兩個(gè)泵的流量分配給各種活動(dòng)的液壓功能部件，然后規(guī)定每個(gè)泵必需的出口壓力，最后在各個(gè)泵之間分配可用發(fā)動(dòng)機(jī)功率。當(dāng)同時(shí)運(yùn)行多個(gè)液壓功能部件時(shí)，對(duì)于圖3所示的動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的流量軌跡取決于用于其他同時(shí)運(yùn)行的液壓功能部件的操作者命令而彎曲。因此，每個(gè)液壓功能部件的流量分配取決于來(lái)自操作者的對(duì)于想要同時(shí)運(yùn)行的所有液壓功能部件的流量命令而改變。該流量分配過(guò)程包括以下步驟，其將在下文中更詳細(xì)地描述。1.計(jì)算用于每個(gè)功能部件的泵輸出百分比流量命令。
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2.基于相關(guān)操作者流量命令而計(jì)算用于每個(gè)功能部件的初始泵偏流。3.對(duì)于每個(gè)液壓功能部件，基于它的初始泵偏流以及用于所有功能部件的百分比流量命令而計(jì)算最終泵偏流。4.轉(zhuǎn)化每個(gè)泵的最終泵偏流為輸出流量百分比。
5.使用泵流量百分比將原始操作者流量命令轉(zhuǎn)換為分配流量命令。
6.對(duì)于第一以及第二泵，將最終泵偏流轉(zhuǎn)化為壓力設(shè)定點(diǎn)百分比。
7.計(jì)算泵壓力設(shè)定點(diǎn)。
8.基于泵輸出流量以及壓力設(shè)定點(diǎn)而導(dǎo)出發(fā)動(dòng)機(jī)功率極限。
9.如果必要的話，調(diào)節(jié)泵輸出流量以及液壓功能部件以服從發(fā)動(dòng)機(jī)功率極限。
圖9的流程圖中示出該過(guò)程。在步驟101，每次由系統(tǒng)控制器38接收來(lái)自操縱桿
58的新的操作者液壓功能部件命令時(shí)，運(yùn)行用于流量分配過(guò)程100的軟件。在步驟102，新的操作者液壓功能部件命令，如操縱桿信號(hào)的大小所指示，轉(zhuǎn)換為指定移動(dòng)用于操作者想要的功能部件的液壓致動(dòng)器所必需的流量的流量命令(Q_cmd)。接下來(lái)，在步驟104，為活動(dòng)的每個(gè)液壓功能部件計(jì)算百分比流量命令。這是通過(guò)流量命令(Q_cmd)將能夠由所有泵 22和M產(chǎn)生的組合的、或者總的、最大流量(Q_max)分開(kāi)來(lái)用于各個(gè)液壓功能部件而完成的。在示例性液壓系統(tǒng)中，第一以及第二泵22和M兩者具有相同的最大流量。該計(jì)算結(jié)果是用于每個(gè)活動(dòng)的液壓功能部件的一組百分比流量命令(％_Q_Cmd)。非百分之零的流量命令指定此時(shí)相應(yīng)的液壓功能部件是活動(dòng)的。其后在步驟106，為每個(gè)活動(dòng)的液壓功能部件計(jì)算初始泵偏流值。該初始泵偏流確立相關(guān)功能部件的單個(gè)功能部件流量分配軌跡，諸如圖3所示的動(dòng)臂以及斗桿液壓功能部件的流量分配軌跡。圖10圖解描述泵偏流與用于第一以及第二泵的泵流量百分比之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。能夠從圖中看出，當(dāng)泵偏流是百分之零時(shí)，每個(gè)泵提供相對(duì)應(yīng)液壓功能部件的流量需要的50%。當(dāng)泵偏流小于-30%時(shí)，第一泵22基本上提供用于液壓功能部件的所有流量需求，而第二泵M僅僅提供少量(例如，到5%)。類似地在至少30%的泵偏流時(shí)，第二泵M基本上提供用于液壓功能部件的所有流量需求，而第一泵22僅僅提供少量。應(yīng)該理解，每當(dāng)動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件42或者43基本上從一個(gè)泵接收所有需要的流體流量時(shí)，其他泵還是供應(yīng)少量流體。這是想要的，使得將用于其他泵的閥打開(kāi)少量，以在稍后時(shí)間要求來(lái)自其他泵的更大的流量時(shí)減少閥運(yùn)行的等待時(shí)間。因此，“泵偏流”是指示將由給定液壓功能部件消耗的、來(lái)自第一以及第二泵22和M的每一個(gè)的流量的數(shù)值，而“初始泵偏流”指示當(dāng)單獨(dú)運(yùn)行給定液壓功能部件時(shí)的那些流量。例如使用斗桿液壓功能部件43，圖3中的流量分配軌跡開(kāi)始只使用來(lái)自第一泵22 的流體，然后隨著操作者命令的增加發(fā)展成同等地接收來(lái)自兩個(gè)泵的流體。因此，用于斗桿液壓功能部件的初始泵偏流具有圖10的-50%到0%范圍內(nèi)的值。因此，最小初始泵偏流 (Min_Bias)是-50%，而最大初始泵偏流(Max_Bias)是0%。用于液壓功能部件的初始泵偏流由表達(dá)式給出如果(％ _Q_Cmd < Low_Transition)初始泵偏流=Min_Bias，否則，如果(％_Cmd > High_Transition)初始泵偏流=Max_Bias
否則初始泵偏流=A/((% _Q_Cmd-B) +C)其中％_Q_Cmd是用于在步驟104規(guī)定的功能部件的百分比流量命令，Low_ Transition指示用于實(shí)現(xiàn)最小初始泵偏流(Min_BiaS)的百分比流量命令的值，而High_ Transition指示用于實(shí)現(xiàn)最大初始泵偏流(MaX_BiaS)的百分比流量命令的值?；诮o定類型機(jī)器的運(yùn)行特征而憑經(jīng)驗(yàn)確定用于術(shù)語(yǔ)Lowjransition以及Highjransition的值。對(duì)于挖掘機(jī)，在低流量命令時(shí)，當(dāng)動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件接收基本上只來(lái)自一個(gè)泵的流體時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)更好的系統(tǒng)效率。在相對(duì)高的流量命令時(shí)，優(yōu)選地由兩個(gè)泵提供流體給動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件，使得兩個(gè)泵運(yùn)行。當(dāng)另一液壓功能部件也開(kāi)始運(yùn)行以及需要改變至動(dòng)臂或者斗桿液壓功能部件的流量分配時(shí)，這將導(dǎo)致較少的液壓干擾。Low_ Transition值指示特定液壓功能部件僅靠一個(gè)泵運(yùn)行多久，而Highjransition值指示兩個(gè)泵在什么時(shí)候提供相等量的流體給液壓功能部件。在以上初始泵偏流表達(dá)式中，術(shù)語(yǔ)“A” 是規(guī)定最小以及最大偏流點(diǎn)之間的過(guò)渡的直線性的常數(shù)。圖11提供斗桿液壓功能部件的初始泵偏流的A的不同值的一個(gè)例子。在初始泵偏流表達(dá)式中，術(shù)語(yǔ)“B”是使用表達(dá)式計(jì)算的變量B = (Low_Transition+High_Transition)/2-SQRT ((Low_Transition-High_ Transition) "2/4-A*(Low_Transition-High_Transition)/(Min—Bias-Max—Bias)).根據(jù)以下公式使用A以及B的值計(jì)算C。C = Max_Bias-(A/(High_Transition-B))對(duì)于圖3中描述的斗桿液壓功能部件的示例性流量分配軌跡，Low_Transition是 10%, High_Transition 的值是 75%，Min_Bias 是-50%，Max_Bias 是 0%，以及 A 是零。接下來(lái)在步驟108，采用用于每個(gè)液壓功能部件41-44的初始泵偏流來(lái)計(jì)算分配泵偏流(Pump_BiaS)，該分配泵偏流考慮其他液壓功能部件對(duì)將流體分配給被計(jì)算的功能部件的影響。分配泵偏流根據(jù)以下公式導(dǎo)出。Pump_Bias = Initial_Pump_Bias+SUMPRODUCT (% _Q_Cmd (η)，F(xiàn)low_Allocation_Gain(η))其中％ _Q_Cmd(n)是第η個(gè)液壓功能部件的百分比流量命令，以及Flow_ Allocation_Gain(n)是第η個(gè)液壓功能部件的增益常數(shù)。在具有四個(gè)液壓功能部件的示例性液壓系統(tǒng)20中，η等于4。用于每個(gè)功能部件的流量分配增益規(guī)定影響量，其是相對(duì)權(quán)重，該影響是與其他液壓功能部件相比，各個(gè)液壓功能部件對(duì)來(lái)自兩個(gè)泵22和M的總流量分配的影響，以及其是具有符號(hào)以及大小的數(shù)值術(shù)語(yǔ)。符號(hào)確立朝向第一或者第二泵的流量分配方向，即分配優(yōu)先級(jí)。例如，負(fù)號(hào)將流量分配移向第一泵22，反之正號(hào)將流量分配移向第二泵Μ。流量分配增益的大小指定該移動(dòng)量。在示例性系統(tǒng)中，流量分配增益在-1.0 與+1. 0之間，包括-1. 0和+1. 0。總分配泵偏流(Pump_BiaS)指定由于用于其他液壓功能部件的操作者命令的影響，當(dāng)單獨(dú)運(yùn)行給定功能部件時(shí)規(guī)定的流量分配軌跡移向泵1或者泵2的程度。在步驟110，使用分配泵偏流(Pump_BiaS)導(dǎo)出用于每個(gè)液壓功能部件41_44的來(lái)自第一以及第二泵22和M的流體流量百分比。該計(jì)算使用以下公式Pumpl_Flow_%= MIN(100%, MAX(FA_Min_Flow,
50 % -Pump_Bias/ (FA_Flow_Range)))Pump2_Flow_%= MIN(100%, MAX(FA_Min_Flow,50 % +Pump_Bias/ (FA_Flow_Range)))其中FA_Vin_FloW是必須由相關(guān)泵供應(yīng)給功能部件的最小流量百分比。如之前指出，當(dāng)需要再分配泵流量時(shí)，從每個(gè)泵接收至少少量流體以便減少響應(yīng)延遲。由此，本方法具有每個(gè)泵提供給每個(gè)活動(dòng)液壓功能部件的最小流量水平。FA_FloW_Range是規(guī)定流量分配范圍的寬度的參數(shù)，其中每個(gè)泵供應(yīng)超過(guò)最小流量水平。對(duì)于圖10中描述的示例，F(xiàn)A_ Flow_Range是百分之60 (泵偏流值-30%到+30% )以及FA_Min_Flow是5%。在步驟111，用于每個(gè)液壓功能部件的每個(gè)泵流量百分比Pumpl_Fl0W_%以及 PUmp2_Fl0W_%與功能部件的原始流量命令(Q_cmd)相乘以產(chǎn)生用于分別控制來(lái)自第一以及第二泵22和M的流體的該液壓功能部件的第一以及第二進(jìn)給閥的一組第一以及第二流量水平。由各個(gè)功能部件控制器51-M使用第一以及第二流量水平的作為結(jié)果產(chǎn)生的組打開(kāi)相關(guān)閥組件45-48中的每個(gè)進(jìn)給閥提供相關(guān)流量水平的量。然后在步驟112，將用于所有液壓功能部件的第一流量水平求和，產(chǎn)生用于第一泵 22的第一泵流量命令(Pl_Q_cmd)，以及將用于所有液壓功能部件的第二流量水平求和，產(chǎn)生用于第二泵M的第二泵流量命令(P2_Q_cmd)。這些計(jì)算由以下算術(shù)表達(dá)式規(guī)定Pl_Q_cmd =Σ (Pumpl_Flow_% (η)*Q_cmd(η))P2_Q_cmd = Σ (Pump2_Flow_% (η) *Q_cmd (η))雖然如此，但是第一泵流量命令(Pl_Q_cmd)以及第二泵流量命令(P2_Q_cmd)不能超過(guò)各個(gè)泵能夠產(chǎn)生的最大流量，以及必須調(diào)節(jié)到該極限。由系統(tǒng)控制器38使用作為結(jié)果產(chǎn)生的泵流量命令運(yùn)行可變排量第一以及第二泵22和M以產(chǎn)生命令流量水平。然后對(duì)于每個(gè)液壓功能部件，導(dǎo)出用于從每個(gè)泵22和M供應(yīng)的流體的各自的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)百分比。對(duì)于特定的泵，用于液壓功能部件的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)的啟用或者禁用取決于液壓功能部件是否從該泵接收流體。這樣在步驟114為每個(gè)液壓功能部件產(chǎn)生一對(duì)功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)百分比Pumpl_PS_%以及Pump2_PS_%。圖12說(shuō)明如何取決于泵偏流值啟用或者禁用用于泵的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)。從圖中能夠看出，一旦給液壓功能部件分配來(lái)自一個(gè)泵的100%流量命令，就會(huì)逐漸地禁用用于該功能部件的其他泵的壓力設(shè)定點(diǎn)。例如，當(dāng)液壓功能部件的泵偏流是-35%時(shí)，不需要保持第二泵對(duì)(泵2)的出口壓力為高水平，因?yàn)閺谋?中已經(jīng)給各個(gè)液壓功能部件分配它需要的100%。以下公式用于實(shí)施該關(guān)系Pumpl_PS_% = MIN(1，MAX (0,1/(l_FA_Flow_Range) _2*Pump_Bias/(l_FA_Flow_ Range))Pump2_PS_ % = MIN(1，MAX(0,1/(l_FA_Flow_Range)+2*Pump_Bias/(l_FA_Flow_ Range))對(duì)于每個(gè)液壓功能部件，然后計(jì)算用于由每個(gè)泵22以及M供應(yīng)的流體的一對(duì)功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)。用于給定液壓功能部件的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)取決于由作用于液壓致動(dòng)器上的負(fù)載力引起的功能部件的液壓致動(dòng)器16-19中的壓力。該致動(dòng)器壓力由例如用于回轉(zhuǎn)功能部件41的傳感器55和56的致動(dòng)器壓力傳感器測(cè)量。對(duì)于每個(gè)液壓功能部件，相關(guān)壓力設(shè)定點(diǎn)百分比Pumpl_PS_%與各個(gè)測(cè)量的致動(dòng)器壓力相乘以產(chǎn)生用于第一泵22的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)P1，以及另一相關(guān)壓力設(shè)定點(diǎn)百分比Pump2_PS_%與各個(gè)測(cè)量的致動(dòng)器壓力相乘以產(chǎn)生用于第二泵M的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)P2。其后在步驟115，由所有液壓功能部件41-44中的最大功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)Pl確定用于第一泵22的輸出壓力的泵壓力設(shè)定點(diǎn)Pl。類似地，由所有液壓功能部件41-44中的最大功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)P2確定用于第二泵M的輸出壓力的泵壓力設(shè)定點(diǎn)P2。功能部件控制器51巧4分別以保證在連接到第一以及第二泵上的第一以及第二供給管四和四中維持各個(gè)泵壓力設(shè)定點(diǎn)水平的方式運(yùn)行他們的相關(guān)閥組件45-48。第一以及第二泵22和M滿足來(lái)自所有液壓致動(dòng)器41-44的流體流量的總需要的能力也可以由驅(qū)動(dòng)泵的牽引機(jī)，例如，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)25的最大功率輸出限制。當(dāng)總流體流量需求超過(guò)牽引機(jī)的功率能力時(shí)，對(duì)挖掘機(jī)的傳統(tǒng)功率限制技術(shù)或者同等阻礙來(lái)自每個(gè)泵的流量，或者同等限制兩個(gè)泵的最大排量以保持在機(jī)器的功率極限之內(nèi)。那些之前的系統(tǒng)經(jīng)常依賴于低效方法來(lái)指引同等的泵功率到不同等的液壓功能部件。一個(gè)這樣的方法有選擇地添加限制到低壓力液壓功能部件(例如，鏟斗)以使用泵流量，因此當(dāng)命令多個(gè)功能部件運(yùn)行時(shí)，給主要的高壓力功能部件(例如，動(dòng)臂)以動(dòng)力。流量分配過(guò)程100以保持效率而不損失挖掘機(jī)操作者優(yōu)先期望的多個(gè)功能部件的功率的方式響應(yīng)功率限制?；诓僮髡呙疃峙淇捎冒l(fā)動(dòng)機(jī)功率給泵的功率優(yōu)先算法完成。與圖14中本功率優(yōu)先算法期間的類似特征相比，圖13說(shuō)明作為之前功率限制技術(shù)結(jié)果所產(chǎn)生的壓力、流量以及功率特征。與斗桿液壓功能部件43相比，后者圖示出傳遞到回轉(zhuǎn)液壓功能部件41的功率限制在不等同的量，即，斗桿相對(duì)于回轉(zhuǎn)具有功率優(yōu)先級(jí)。還有，供應(yīng)流量給斗桿液壓功能部件的第二泵對(duì)(泵幻的壓力是常數(shù)并且與示例性在先功率限制技術(shù)相比該壓力是低的值。另外，傳遞流量給回轉(zhuǎn)液壓功能部件的第一泵22 (泵1)的壓力耦合到用于第一泵的功率限制。因?yàn)榇藭r(shí)斗桿液壓功能部件更有效，以及運(yùn)行的功率受到限制，因此能夠比在先的或者傳統(tǒng)的控制方法在更少的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)斗桿運(yùn)動(dòng)以及回轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的相同端部位置。圖15提供在第一以及第二泵22和M產(chǎn)生的流體流量大小的圖的情況下的功率優(yōu)先算法的概述。與之前的流量百分比圖不同，圖15上的軸以流量為單位，諸如升每小時(shí)。 虛線對(duì)角線200表示應(yīng)歸于最大發(fā)動(dòng)機(jī)功率的流量限制。該功率限制流量線200在以之前確定的出口壓力單獨(dú)運(yùn)行且消耗整個(gè)最大發(fā)動(dòng)機(jī)功率的各個(gè)泵所產(chǎn)生的流量水平與軸相交。注意，由于不同的出口壓力水平，與功率限制流量線200的軸交點(diǎn)不同。功率限制流量線在那些軸交點(diǎn)之間是直線，并且能夠由線性方程規(guī)定。應(yīng)該理解，每當(dāng)取決于應(yīng)用于由相關(guān)泵給以動(dòng)力的各種功能部件的負(fù)載的變更而運(yùn)行流量分配過(guò)程100時(shí)，可以改變泵出口壓力。當(dāng)兩個(gè)泵供應(yīng)基本流量時(shí)，他們各個(gè)命令流量水平(Pl_Q_cmd以及P2_Q_cmd)產(chǎn)生命令的泵流量點(diǎn)，例如圖上的點(diǎn)202。當(dāng)命令的泵流量點(diǎn)在功率限制流量線200上或者下方時(shí)，就點(diǎn)202而論，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)兩個(gè)泵以產(chǎn)生兩個(gè)命令的流量水平。但是如果命令的泵流量點(diǎn)在功率限制流量線200上方，發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有充足的功率能力驅(qū)動(dòng)兩個(gè)泵以滿足命令的流量水平。結(jié)果，來(lái)自一個(gè)或者兩個(gè)泵的出口流量必須減少到命令的泵流量點(diǎn)在功率限制流量線上或者下方的水平。優(yōu)選地，作為結(jié)果產(chǎn)生的命令的泵流量點(diǎn)在功率限制流量線上，因?yàn)槠洳粫?huì)減少比該需要量更多的流量。應(yīng)該理解，作為結(jié)果產(chǎn)生的命令的泵流量點(diǎn)也
17不能超過(guò)任一泵的最大流量(QMAX)。在圖9的步驟116，通過(guò)實(shí)施功率優(yōu)先級(jí)算法，流量分配過(guò)程100繼續(xù)。這里，通過(guò)計(jì)算軸交點(diǎn)以及規(guī)定那些軸交點(diǎn)之間的點(diǎn)的線性關(guān)系，導(dǎo)出由線200表示的功率限制流量函數(shù)。然后在步驟118，系統(tǒng)控制器38確定用于泵的流量命令是否超過(guò)功率限制流量。該確定是從圖示的觀點(diǎn)看命令的泵流量點(diǎn)202是否在圖15中的功率限制流量線200上方。當(dāng)在所述示例中沒(méi)有超過(guò)該限制時(shí)，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)兩個(gè)泵22和M以提供命令的流量水平，所以停止流量分配過(guò)程100。否則，當(dāng)泵流量命令超過(guò)功率限制流量時(shí)，流量分配過(guò)程100分支到步驟120，在其中為每個(gè)液壓功能部件41-44計(jì)算加權(quán)功率命令。給每個(gè)液壓功能部件在每個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)分配功率增益值，該功率增益值表示它相對(duì)于機(jī)器上的其他液壓功能部件的相對(duì)流量的優(yōu)先級(jí)。表1提供用于挖掘機(jī)10的一組功率增益的示例。表 權(quán)利要求
1.一種方法，用于將來(lái)自第一以及第二泵的流體的流量分配給多個(gè)液壓致動(dòng)器，所述方法包括步驟(a)產(chǎn)生多個(gè)流量命令，每個(gè)流量命令指示想要施加到所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中不同的一個(gè)的流量；(b)對(duì)于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中給定的一個(gè)(1)使用所有所述多個(gè)流量命令確定由用于所述給定液壓致動(dòng)器的流量命令指示的、 將由第一泵提供的流量的第一部分，以及確定由用于所述給定液壓致動(dòng)器的流量命令指示的、將由第二泵提供的流量的第二部分，(2)響應(yīng)用于所述給定液壓致動(dòng)器的第一部分和流量命令，導(dǎo)出第一流量水平，以及(3)響應(yīng)用于所述給定液壓致動(dòng)器的第二部分和流量命令，導(dǎo)出第二流量水平；(c)響應(yīng)第一流量水平運(yùn)行第一泵；以及(d)響應(yīng)第二流量水平運(yùn)行第二泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中導(dǎo)出第一流量水平包括用于所述給定液壓致動(dòng)器的流量命令與第一部分相乘；并且導(dǎo)出第二流量水平包括用于所述給定液壓致動(dòng)器的流量命令與第二部分相乘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中步驟(b)進(jìn)一步包括響應(yīng)第一流量水平運(yùn)行一個(gè)閥，以將流體從第一泵供應(yīng)給所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中給定的一個(gè)，以及響應(yīng)第二流量水平運(yùn)行另一個(gè)閥，以將流體從第二泵供應(yīng)給所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中給定的一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括對(duì)于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)重復(fù)步驟(b)；以及其中響應(yīng)用于所有的所述多個(gè)液壓致動(dòng)器的第一流量水平運(yùn)行第一泵，以及響應(yīng)用于所有的所述多個(gè)液壓致動(dòng)器的第二流量水平運(yùn)行第二泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中響應(yīng)于通過(guò)求和所有所述第一流量水平產(chǎn)生的第一泵流量命令運(yùn)行所述第一泵，以及響應(yīng)于通過(guò)求和所有所述第二流量水平產(chǎn)生的第二泵流量命令運(yùn)行所述第二泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括確定用于驅(qū)動(dòng)第一以及第二泵的牽引機(jī)的最大功率水平；確定能夠由在最大功率水平運(yùn)行的牽引機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一以及第二泵產(chǎn)生的最大流量水平；響應(yīng)用于所有所述多個(gè)液壓致動(dòng)器的第一流量水平以及第二流量水平，確定需要由第一以及第二泵產(chǎn)生的總流量水平；以及確定所述總流量水平是否超過(guò)最大流量水平。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)總流量水平超過(guò)最大流量水平時(shí)，變更第一以及第二泵中的至少一個(gè)的運(yùn)行，以便總流量水平不大于最大流量水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)作用于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)上的負(fù)載力產(chǎn)生用于第一泵的第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)；以及響應(yīng)作用于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)上的負(fù)載力產(chǎn)生用于第二泵的第二泵壓力設(shè)定點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在步驟(b)響應(yīng)第一部分和作用于所述給定液壓致動(dòng)器上的負(fù)載力產(chǎn)生用于第一泵的第一功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)P1，以及響應(yīng)第二部分和所述負(fù)載力產(chǎn)生用于第二泵的第二功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)P2 ；對(duì)于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)重復(fù)步驟(b)；響應(yīng)用于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器的所述第一功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生用于所述第一泵的第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)Pl ；以及響應(yīng)用于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器的所述第二功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生用于所述第二泵的第二泵壓力設(shè)定點(diǎn)P2。
10.一種方法，用于將來(lái)自第一以及第二泵的流體的流量分配給多個(gè)液壓致動(dòng)器，所述方法包括步驟(a)產(chǎn)生多個(gè)流量命令，每個(gè)流量命令指示想要施加到所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中不同的一個(gè)的流量；(b)對(duì)于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中給定的一個(gè)(1)確定第一以及第二泵兩者的總最大流量輸出的比例，所述比例需要滿足用于所述給定液壓致動(dòng)器的流量命令指示的流量，(2)使用所述最大流量輸出的比例以確定由用于所述給定的液壓致動(dòng)器的流量命令指示的、將由第一泵提供的流量的第一部分，以及由用于所述給定的液壓致動(dòng)器的流量命令指示的、將由所述第二泵提供的流量的第二部分，(3)響應(yīng)所述多個(gè)流量命令變更第一部分以及所述第二部分，由此產(chǎn)生用于所述給定的液壓致動(dòng)器的變更的第一部分以及變更的第二部分，(4)響應(yīng)用于所述給定的液壓致動(dòng)器的變更的第一部分和流量命令導(dǎo)出第一流量水平，以及響應(yīng)用于所述給定的液壓致動(dòng)器的變更的第二部分和流量命令導(dǎo)出第二流量水平；以及(c)對(duì)于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)重復(fù)步驟(b)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中變更用于給定液壓致動(dòng)器的第一部分以及第二部分包括按照用于所述其他液壓致動(dòng)器的流量命令的加權(quán)形式變更第一部分，以及按照用于所述其他液壓致動(dòng)器的所述流量命令的加權(quán)形式變更第二部分，其中基于所述各個(gè)液壓致動(dòng)器對(duì)來(lái)自第一和第二泵的流量分配的影響量而加權(quán)用于所述其他液壓致動(dòng)器的每個(gè)流量命令。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中導(dǎo)出第一流量水平包括將用于所述給定的液壓致動(dòng)器的流量命令與所述變更的第一部分相乘，以及導(dǎo)出第二流量水平包括將用于所述給定的液壓致動(dòng)器的流量命令與所述變更的第二部分相乘。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(b)進(jìn)一步包括響應(yīng)第一流量水平運(yùn)行一個(gè)閥，以將流體從第一泵供應(yīng)給所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中給定的一個(gè)，以及響應(yīng)第二流量水平運(yùn)行另一個(gè)閥，以將流體從第二泵供應(yīng)給所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中給定的一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所有第一流量水平導(dǎo)出第一泵流量命令；響應(yīng)第一泵流量命令運(yùn)行第一泵；響應(yīng)所有第二流量水平導(dǎo)出第二泵流量命令；以及響應(yīng)第二泵流量命令運(yùn)行第二泵。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中通過(guò)求和所有的第一流量水平導(dǎo)出第一泵流量命令，以及通過(guò)求和所有的第二流量水平導(dǎo)出第二泵流量命令。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)作用于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)上的負(fù)載力為來(lái)自第一泵的流體產(chǎn)生第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)；以及響應(yīng)作用于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)上的負(fù)載力為來(lái)自第二泵的流體產(chǎn)生第二泵壓力設(shè)定點(diǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中產(chǎn)生第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)包括對(duì)于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)，響應(yīng)作用于所述液壓致動(dòng)器上的負(fù)載力產(chǎn)生功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)；響應(yīng)接收來(lái)自所述第一泵的流體的那些液壓致動(dòng)器的所述功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)；以及響應(yīng)接收來(lái)自所述第二泵的流體的那些液壓致動(dòng)器的所述功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生第二泵壓力設(shè)定點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中產(chǎn)生第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)選擇具有最大值的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)，以及產(chǎn)生第二泵壓力設(shè)定點(diǎn)選擇具有最大值的功能部件壓力設(shè)定點(diǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所述第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)控制來(lái)自第一泵的流體的壓力；以及響應(yīng)所述第二泵壓力設(shè)定點(diǎn)控制來(lái)自第二泵的流體的壓力。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括確定用于驅(qū)動(dòng)第一以及第二泵的牽引機(jī)的最大功率水平；確定正被在最大功率水平運(yùn)行的所述牽引機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一和第二泵能夠產(chǎn)生的最大流量水平；響應(yīng)用于所有所述多個(gè)液壓致動(dòng)器的第一流量水平以及第二流量水平，確定想要由第一以及第二泵產(chǎn)生的總流量水平；以及確定總流量水平是否超過(guò)最大流量水平。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)總流量水平超過(guò)最大流量水平時(shí)，變更第一以及第二泵中的至少一個(gè)的運(yùn)行，以便總流量水平不大于最大流量水平。
22.—種方法，用于將來(lái)自第一以及第二泵的流體的流量分配給多個(gè)液壓致動(dòng)器，所述方法包括步驟(a)產(chǎn)生多個(gè)流量命令，每個(gè)流量命令指示想要施加到所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中不同的一個(gè)的流量；(b)對(duì)于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中給定的一個(gè)(1)確定需要滿足用于所述給定液壓致動(dòng)器的流量命令的第一以及第二泵兩者的總最大流量輸出的比例，(2)如果沒(méi)有其它液壓致動(dòng)器是活動(dòng)的，則響應(yīng)所述總最大流量輸出的所述比例，導(dǎo)出表示從所述第一以及第二泵到所述給定的液壓致動(dòng)器的流量的分配的初始泵偏流值，(3)響應(yīng)用于所有所述多個(gè)液壓致動(dòng)器的多個(gè)流量命令，通過(guò)變更所述初始泵偏流值產(chǎn)生泵偏流值，(4)響應(yīng)所述泵偏流值，導(dǎo)出將被施加到所述給定液壓致動(dòng)器的第一泵的所述最大流量輸出的第一比例，以及導(dǎo)出將被施加到所述給定液壓致動(dòng)器的第二泵的所述最大流量輸出的第二比例，以及(5)響應(yīng)用于所述給定液壓致動(dòng)器的所述第一比例和流量命令運(yùn)行一個(gè)閥以便控制來(lái)自第一泵的流體流量，以及響應(yīng)用于所述給定液壓致動(dòng)器的所述第二比例和流量命令運(yùn)行另一個(gè)閥以便控制來(lái)自第二泵的流體流量；以及(C)對(duì)于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中的每個(gè)重復(fù)步驟(b)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中使用第一以及第二泵中的每一個(gè)提供的流量命令和流量之間的預(yù)定關(guān)系導(dǎo)出初始泵偏流值。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中產(chǎn)生泵偏流值將加權(quán)因子施加到每個(gè)流量命令以便產(chǎn)生加權(quán)流量命令，然后施加所有所述加權(quán)流量命令到初始泵偏流值。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其中產(chǎn)生泵偏流值進(jìn)一步包括添加加權(quán)流量命令到所述初始泵偏流值。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中響應(yīng)從所述第一比例和流量命令導(dǎo)出的第一流量水平運(yùn)行所述一個(gè)閥，以及響應(yīng)從所述第二比例和流量命令導(dǎo)出的第二流量水平運(yùn)行所述另一個(gè)閥。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所有第一流量水平導(dǎo)出第一泵流量命令；響應(yīng)所述第一泵流量命令運(yùn)行第一泵；響應(yīng)所有第二流量水平導(dǎo)出第二泵流量命令；以及響應(yīng)所述第二泵流量命令運(yùn)行第二泵。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中通過(guò)求和所有第一流量水平導(dǎo)出第一泵流量命令，以及通過(guò)求和所有第二流量水平導(dǎo)出第二流量命令。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)作用于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中至少一些上的負(fù)載力產(chǎn)生用于第一泵的第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)；以及響應(yīng)作用于所述多個(gè)液壓致動(dòng)器中至少一些上的負(fù)載力產(chǎn)生用于第二泵的第二泵壓力設(shè)定點(diǎn)。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)所述第一泵壓力設(shè)定點(diǎn)運(yùn)行所述第一泵；以及響應(yīng)所述第二泵壓力設(shè)定點(diǎn)運(yùn)行所述第二泵。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括對(duì)于每個(gè)給定的液壓致動(dòng)器，從用于所述給定的液壓致動(dòng)器的所述第一比例和流量命令中導(dǎo)出第一流量水平，以及從用于所述給定的液壓致動(dòng)器的第二比例和流量命令中導(dǎo)出第二流量水平；確定用于驅(qū)動(dòng)第一以及第二泵的牽引機(jī)的最大功率水平；確定正被在所述最大功率水平運(yùn)行的牽引機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一以及第二泵產(chǎn)生的最大流量水平；響應(yīng)用于所有所述多個(gè)液壓致動(dòng)器的第一以及第二流量水平，確定想要由第一和及第二泵產(chǎn)生的總流量水平；以及確定所述總流量水平是否超過(guò)所述最大流量水平。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述總流量水平超過(guò)所述最大流量水平時(shí)，變更第一以及第二泵中的至少一個(gè)的運(yùn)行，以便所述總流量水平不大于最大流量水平。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及基于命令分配來(lái)自多個(gè)泵的流體流量給多個(gè)液壓功能部件的方法。基于多個(gè)流量命令而將來(lái)自兩個(gè)泵的流體分配給多個(gè)液壓致動(dòng)器，其每個(gè)流量命令都指示施加到不同液壓致動(dòng)器的想要的流量。對(duì)于給定的液壓致動(dòng)器，分配包括(1)如果沒(méi)有其它液壓致動(dòng)器是活動(dòng)的，則確定想要的流量的比例，以及(2)響應(yīng)所有的多個(gè)流量命令變更比例，以及(3)使用變更比例確定一個(gè)泵提供的第一流量以及另一泵提供的第二流量。對(duì)于所有液壓致動(dòng)器重復(fù)該過(guò)程。用于每個(gè)液壓致動(dòng)器的供給閥由相關(guān)的第一以及第二流量控制，以及響應(yīng)用于所有液壓致動(dòng)器的第一或者第二流量控制每個(gè)泵。
文檔編號(hào)E02F9/22GK102383456SQ20111024349
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者C·K·奎恩尼爾, E·P·哈姆金斯, J·L·普法弗 申請(qǐng)人:印科瓦技術(shù)股份有限公司