專利名稱：用于控制液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及一種用于控制液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)，更特別地，涉及一種用于控制液壓系統(tǒng)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
諸如挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)的機(jī)械以及其它類型的重型機(jī)械通常具有可選擇地附接到機(jī)械上的多種液壓控制的執(zhí)行器(例如，鏟斗、抓斗或錘)?？刂谱鳂I(yè)工具的液壓系統(tǒng)通常包括多個液壓致動器(例如，活塞-氣缸配置和/或液壓馬達(dá))，所述液壓致動器與聯(lián)動系統(tǒng)協(xié)作以影響作業(yè)工具的運(yùn)動和操作。液壓致動器的運(yùn)動通過諸如一個或多個控制桿、腳踏板、開關(guān)或操縱桿的多種操作員輸入裝置來控制。除了可選擇地附接作業(yè)工具之外，聯(lián)動系統(tǒng)也可以被替換。可附接到機(jī)械上的作業(yè)工具和聯(lián)動系統(tǒng)以及將作業(yè)工具附接到機(jī)械上的聯(lián)結(jié)裝置的類型常常具有不同的形狀、 尺寸、重量和/或其它特性。這樣，作業(yè)工具和聯(lián)動系統(tǒng)的不同組合(即，不同的執(zhí)行結(jié)構(gòu)) 會影響機(jī)械的動作控制并且對操作員的輸入的反應(yīng)不同。例如，相對于相對輕的作業(yè)工具和/或相對短的聯(lián)動系統(tǒng)，相對重的作業(yè)工具和/或相對長的聯(lián)動系統(tǒng)可以造成由執(zhí)行結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的繞機(jī)械的相對大的力矩。授權(quán)給Krone等人的美國專利No. 5784945 (，945專利)中描述了一種改進(jìn)作業(yè)工具的動作控制的方法?！?45專利描述了一種用于確定流體系統(tǒng)中的閥變換曲線的設(shè)備。流體系統(tǒng)包括流體致動器，該流體致動器具有被設(shè)置用以起動載荷的運(yùn)動的閥?！?945專利的系統(tǒng)基于感測的流體致動器的載荷或位置確定流體致動器的希望速度并且形成閥變換曲線以達(dá)到希望速度。雖然’ 945專利的系統(tǒng)可以針對與流體致動器相關(guān)聯(lián)的不同載荷改進(jìn)致動器的動作控制，但’ 945專利的系統(tǒng)在經(jīng)由同一機(jī)械控制不同執(zhí)行結(jié)構(gòu)時不能提供靈活性。例如， 與可附接到同一機(jī)械上的另一種執(zhí)行結(jié)構(gòu)相比，一種執(zhí)行結(jié)構(gòu)在給定的輸入裝置位置/載荷/指令速度關(guān)系下可能不希望地工作。另外，’945專利的系統(tǒng)不允許基于不同的作業(yè)工具和聯(lián)動結(jié)構(gòu)對流體致動器的速度關(guān)系進(jìn)行修改或選擇。本發(fā)明的方法和設(shè)備旨在克服上述缺點(diǎn)中的一個或多個或者現(xiàn)有技術(shù)中的其它缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，本發(fā)明涉及一種操作液壓系統(tǒng)的方法。該方法包括將執(zhí)行結(jié)構(gòu)保持在一定向。該方法還包括在執(zhí)行結(jié)構(gòu)處于所述定向時，感測與執(zhí)行結(jié)構(gòu)相聯(lián)的液壓致動器的室中的壓力并且將指示感測的第一壓力的第一信號與第一壓力值進(jìn)行比較。該方法還包括如果第一信號大于第一壓力值，則從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第一函數(shù)關(guān)系，并且如果第一信號小于第一壓力值，則從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第二函數(shù)關(guān)系。該方法包括基于所選擇的函數(shù)關(guān)系控制液壓致動器。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種操作液壓系統(tǒng)的方法。該方法包括使執(zhí)行結(jié)構(gòu)運(yùn)動通過一動作。該方法還包括在執(zhí)行結(jié)構(gòu)運(yùn)動通過所述動作時，感測與執(zhí)行結(jié)構(gòu)相聯(lián)的液壓致動器的室中的壓力并且將指示感測的第一壓力的第一信號與第一壓力值進(jìn)行比較。該方法還包括如果第一信號大于第一壓力值，則從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第一函數(shù)關(guān)系， 并且如果第一信號小于第一壓力值，則從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第二函數(shù)關(guān)系。該方法包括基于所選擇的函數(shù)關(guān)系控制液壓致動器。在又一方面，本發(fā)明涉及一種具有液壓系統(tǒng)的機(jī)械，包括具有作業(yè)工具和聯(lián)動系統(tǒng)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。液壓系統(tǒng)還包括液壓致動器，其影響執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件的運(yùn)動。液壓致動器包括第一室和第二室。液壓系統(tǒng)還包括傳感器，在執(zhí)行結(jié)構(gòu)被以第一方式控制的同時，傳感器感測第一或第二室中的壓力?？刂破鲗⒅甘舅袦y的壓力的第一信號與第一壓力值進(jìn)行比較。如果第一信號大于第一壓力值，則控制器從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第一函數(shù)關(guān)系，并且如果第一信號小于第一壓力值，則控制器從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第二函數(shù)關(guān)系?？刂破骰谒x擇的函數(shù)關(guān)系以第二方式控制液壓致動器。


圖1是一種示例性公開的機(jī)械的示意圖；圖2是用于圖1的機(jī)械的一種示例性公開的液壓系統(tǒng)的示意圖；和圖3是操作圖2的液壓系統(tǒng)的一種示例性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了一種示例性的機(jī)械10。機(jī)械10可以是固定或活動式機(jī)械，其執(zhí)行與諸如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)業(yè)或現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何其它產(chǎn)業(yè)相關(guān)的一些類型的操作。例如，機(jī)械10可以是諸如挖掘機(jī)、推土機(jī)、裝載機(jī)等運(yùn)土機(jī)械或任何其它已知的機(jī)械。 機(jī)械10可以包括聯(lián)動系統(tǒng)12、可通過聯(lián)結(jié)裝置(未示出)附接到聯(lián)動系統(tǒng)12的作業(yè)工具
14、與聯(lián)動系統(tǒng)12互連的一個或多個液壓致動器30a-c、和操作員界面16。聯(lián)動系統(tǒng)12可以包括支撐機(jī)械10和/或作業(yè)工具14的運(yùn)動的任何結(jié)構(gòu)單元。聯(lián)動系統(tǒng)12例如可以包括機(jī)架11、懸臂13和桿15。懸臂13可樞轉(zhuǎn)地連接到機(jī)架11，并且桿 15在接合部17處可樞轉(zhuǎn)地連接到懸臂13。作業(yè)工具14在接合部19處可樞轉(zhuǎn)地連接到桿
15?？梢栽O(shè)想，聯(lián)動系統(tǒng)12可以替代地包括與圖1中描繪的不同的結(jié)構(gòu)和/或不同數(shù)量的聯(lián)動構(gòu)件。作業(yè)工具14可經(jīng)由聯(lián)結(jié)裝置(未示出)附接到桿15并且可經(jīng)由操作員界面16 進(jìn)行控制。作業(yè)工具14可以包括用于執(zhí)行特定任務(wù)的任何裝置，諸如鏟斗、抓斗、叉配置或現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何其它任務(wù)執(zhí)行裝置。作業(yè)工具14能夠樞轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、滑動、擺動、舉升、 或以現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何方式相對于機(jī)械10運(yùn)動?？梢栽O(shè)想，多種不同類型的作業(yè)工具可以附接到桿15。聯(lián)動系統(tǒng)12和作業(yè)工具14的組合可以實(shí)施為執(zhí)行結(jié)構(gòu)?？梢栽O(shè)想，各種執(zhí)行結(jié)構(gòu)可以被大致歸類，例如輕型、中型、重型，或者執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件可以被大致歸類， 例如輕型/中型/重型作業(yè)工具、輕型/中型/重型桿、輕型/中型/重型懸臂。操作員界面16能夠接收來自操作員的指示作業(yè)工具的希望運(yùn)動的輸入。特別地， 操作員界面16可以包括操作員界面裝置22，諸如位于操作員站一側(cè)的多軸操縱桿。操作員界面裝置22可以是比例式控制器，其能夠產(chǎn)生指示作業(yè)工具14的希望運(yùn)動的界面裝置位
置信號。液壓致動器30a-c可以連接到機(jī)架11、懸臂13、桿15和/或作業(yè)工具14。例如， 如圖1所示，液壓致動器30a可以連接到作業(yè)工具14和桿15，液壓致動器30b可以連接到桿15和懸臂13，并且液壓致動器30c可以連接到機(jī)架11和懸臂13。液壓致動器30a_c可以延伸和縮回，以使所連接的機(jī)械10的部件運(yùn)動?？梢栽O(shè)想，液壓致動器30a-c可以以不同配置連接，并且機(jī)械10可以包括任何數(shù)量的液壓致動器。如圖2所示，機(jī)械10可以包括具有多個部件的液壓系統(tǒng)M，所述多個部件相互協(xié)作以使聯(lián)動系統(tǒng)12和作業(yè)工具14運(yùn)動。特別地，液壓系統(tǒng)M可以包括保持流體供應(yīng)的箱 26和將加壓流體引導(dǎo)至液壓致動器30b的泵28。雖然圖1描繪了由30a、30b和30c表示的三個致動器，但為了簡化，圖2的液壓示意圖僅描繪了液壓致動器30b。對液壓系統(tǒng)24、 特別是液壓致動器30b的描述可等同地應(yīng)用于液壓致動器30a、30c?？梢栽O(shè)想，液壓致動器 30a和30c可以包括在液壓系統(tǒng)M或類似于液壓系統(tǒng)M的液壓系統(tǒng)中。液壓致動器30b可以包括管52和布置在管52中的活塞組件M。管52和活塞組件M中的一個可樞轉(zhuǎn)地連接在懸臂13和桿15之間。液壓致動器30b可以包括第一室56 和第二室58，該第一室56和第二室58由具有活塞桿62的活塞60分隔。第一室56和第二室58可以被選擇性地供以來自泵觀的加壓流體，并且選擇性地排出流體，以使得活塞組件 54在管52內(nèi)位移，從而改變液壓致動器30b的有效長度。液壓致動器30b的展開和縮回可以用于輔助懸臂13、桿15和作業(yè)工具14的運(yùn)動。液壓系統(tǒng)M可以包括頭端和桿端壓力傳感器40、42，頭端和桿端壓力傳感器40、42可以分別與第一室56和第二室58流體連通，并且能夠產(chǎn)生指示第一室56和第二室58中的流體壓力的信號。頭端和桿端壓力傳感器40、 42可以包括現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何類型的壓力傳感器?？梢栽O(shè)想，除了流體缸之外的液壓致動器可以替代地實(shí)施在液壓系統(tǒng)M中，例如液壓馬達(dá)和/或現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何其它類型的液壓致動器。液壓系統(tǒng)M可以包括具有一個或多個閥的閥配置，包括頭端供給閥32、頭端排放閥擬、桿端供給閥36和桿端排放閥38。頭端供給閥32可以布置在泵28和第一室56之間，桿端供給閥36可以布置在泵28和第二室58之間。頭端排放閥34可以布置在第一室 56和箱沈之間，桿端排放閥38可以布置在第二室58和箱沈之間。頭端供給閥32和桿端供給閥36可以并行地連接至從泵觀延伸的共用供給通道68。頭端排放閥34和桿端排放閥38可以并行地連接至通向箱沈的共用排放通道70。頭端和桿端供給和排放閥32、34、 36和38能夠響應(yīng)于來自控制器48的指令速度調(diào)節(jié)流向和流自第一室56和第二室58的流體流。頭端和桿端供給和排放閥32、36、34和38能夠運(yùn)動到完全打開和關(guān)閉位置之間的任意位置，以改變流向和/或流自第一室56和第二室58的流速，從而影響液壓致動器30b、進(jìn)而懸臂13、桿15和/或作業(yè)工具14的運(yùn)動?？梢栽O(shè)想，液壓系統(tǒng)M可以包括任何配置和 /或數(shù)量的閥，以影響液壓致動器30b的運(yùn)動。還可以設(shè)想，如果液壓致動器30a和30c被包括在液壓系統(tǒng)M中，則液壓系統(tǒng)M可以另外包括任何配置和/或數(shù)量的閥以影響液壓致動器30a和30c的運(yùn)動。液壓系統(tǒng)M可以包括與液壓系統(tǒng)M的流體部件和操作員界面裝置22通信的控制器48?？刂破?8可以實(shí)施為控制液壓系統(tǒng)M的單個微處理器或多個微處理器?？刂破?8可以分別經(jīng)由通信線80、82、84、86與頭端和桿端供給和排放閥32、34、36、38通信、經(jīng)由通信線88與操作員界面裝置22通信，并且分別經(jīng)由通信線90和92與頭端和桿端壓力傳感器40、42通信?？刂破?8可以容易地實(shí)施成能夠控制多種機(jī)械功能的通用機(jī)械微處理器?？刂破?8可以包括存儲器、輔助存儲裝置、處理器和能夠執(zhí)行應(yīng)用程序的任何其它部件。多種其它電路可以與控制器48相聯(lián)，諸如電源電路、信號處理電路、螺線管驅(qū)動器電路和其它類型的電路。一個或多個函數(shù)關(guān)系71可以存儲在控制器48的存儲器中。函數(shù)關(guān)系71可以使操作員輸入和對應(yīng)于液壓致動器30b以及液壓致動器30a和30c的第一和/或第二室的適用于一類執(zhí)行結(jié)構(gòu)的操作參數(shù)以函數(shù)形式相關(guān)。函數(shù)關(guān)系71可以是映射、表格、曲線圖、方程式的形式和/或現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何其它函數(shù)關(guān)系。如以下詳細(xì)討論的，液壓致動器 30a-c的第一室和/或第二室中的壓力可以指示附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的類別。替代地，液壓致動器30a-c之一的第一和/或第二室中的壓力可以指示附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的單獨(dú)部件的類別。函數(shù)關(guān)系71可以提供指示機(jī)械10的不同操作參數(shù)的數(shù)據(jù)。特別地，函數(shù)關(guān)系71 可以提供針對附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的通用類別或針對附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的單獨(dú)部件的類別的操作參數(shù)。由函數(shù)關(guān)系71提供的操作參數(shù)可以是建立關(guān)于液壓致動器30a-c的以下各項中的一個或多個的閥位置設(shè)置用于第一和/或第二室的壓力設(shè)置 (例如背壓設(shè)置)、動作范圍(例如致動限度)、回復(fù)指令、力速率限度、力調(diào)節(jié)曲線、速度調(diào)節(jié)曲線和/或最大速度設(shè)置(例如，快、正常、慢)。例如，用于相對重的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的參數(shù)可以包括具有減小的最大速度的速度調(diào)節(jié)曲線，以改進(jìn)相對重的作業(yè)工具的可控性。另外，相對重的執(zhí)行結(jié)構(gòu)可以在作業(yè)工具14的一定動作范圍內(nèi)和/或在作業(yè)工具14的最大速度以下更加可預(yù)測地操作。此外，相對重的執(zhí)行結(jié)構(gòu)可以包括閥位置設(shè)置，以獲得增加的背壓， 這可以減少由重的執(zhí)行結(jié)構(gòu)弓I起的超載情況?？梢栽O(shè)想，操作參數(shù)可以在機(jī)械10的實(shí)驗(yàn)室和/或現(xiàn)場測試和/或數(shù)學(xué)建模過程中確定，并且可以周期性地重新校準(zhǔn)和更新。也可以設(shè)想，操作員可以試驗(yàn)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的不同操作參數(shù)和類別，以確定哪些操作參數(shù)適合執(zhí)行結(jié)構(gòu)的類別。在操作過程中，液壓致動器30a_c(圖1)可以響應(yīng)于操作員輸入通過流體壓力而運(yùn)動。圖3示出了描繪對能夠影響一個或多個液壓致動器(例如液壓致動器30a_c)的運(yùn)動的液壓系統(tǒng)(例如液壓系統(tǒng)24)進(jìn)行校準(zhǔn)的一種示例性方法93的流程圖。在步驟94中，執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件可以組裝和附接到機(jī)械10上。在步驟96中，可以對執(zhí)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行定向。在步驟98中，可以感測液壓致動器30a-c的相應(yīng)的一個或兩個室中的流體壓力。在步驟100 中，控制器48可以從函數(shù)關(guān)系71選擇對應(yīng)于所感測的壓力的函數(shù)關(guān)系。在步驟102中，控制液壓致動器30a-c的液壓系統(tǒng)可以基于所選擇的一個或多個函數(shù)關(guān)系來控制。當(dāng)用新的作業(yè)工具和/或聯(lián)動系統(tǒng)替換時，步驟94、96、98、100和102可以重復(fù)。步驟94、96、98、100 和102將在下面更加詳細(xì)地討論。在步驟94中，執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件可以組裝和附接到機(jī)械10上。例如，部件可以配置為如圖1中所示，其中，懸臂13附接到機(jī)架11，桿15附接到懸臂13，并且作業(yè)工具14附接到桿15。在步驟96中，執(zhí)行結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在一定向，例如針對不同執(zhí)行結(jié)構(gòu)校準(zhǔn)控制系統(tǒng)使用的定向。定向的例子包括使聯(lián)動系統(tǒng)12和作業(yè)工具14豎直地或水平地延伸。操作員可以利用操作員界面16來使聯(lián)動系統(tǒng)12和作業(yè)工具14運(yùn)動，直到聯(lián)動系統(tǒng)12和作業(yè)工具14豎直地或水平地延伸。當(dāng)不同的執(zhí)行結(jié)構(gòu)保持在同一定向(例如豎直地延伸)時，液壓致動器30a-c的第一和第二室中的流體壓力可以根據(jù)附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)而改變。例如，在比較被保持在同一定向的不同尺寸的兩個桿時，相對重的桿可以向液壓致動器 30a_c施加較大的力。該較大的力可以對應(yīng)于液壓致動器30a_c的相應(yīng)的一個或兩個室中用以影響其運(yùn)動的相對大的流體壓力。相應(yīng)地，當(dāng)桿15保持在一定向時，所感測的液壓致動器30a-c中的壓力可以指示附接到機(jī)械10上的桿15的類別類型，例如重型、中型、輕型。 可以設(shè)想，執(zhí)行結(jié)構(gòu)可以被總的歸類，例如輕型、中型、重型，或者執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件可以被單獨(dú)歸類，例如輕型、中型、重型作業(yè)工具；輕型、中型、重型桿；輕型、中型、重型懸臂。步驟96可以附加地或替代地包括使執(zhí)行結(jié)構(gòu)以恒速經(jīng)過一動作運(yùn)動。當(dāng)不同的執(zhí)行結(jié)構(gòu)經(jīng)過同一動作運(yùn)動時，液壓致動器30a_c的相應(yīng)的第一或兩個室中的流體壓力可以根據(jù)附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)而改變。例如，在比較以同一動作舉升不同尺寸的兩個桿時，相對重的桿可以向液壓致動器30a_c施加較大的力。相應(yīng)地，當(dāng)桿15運(yùn)動通過一動作時，所感測的液壓致動器30a-c的第一室中的壓力可以指示附接到機(jī)械10上的桿15的類別類型，例如重型、中型、輕型。在步驟98中，可以感測液壓致動器30a_c的相應(yīng)的一個或兩個室中的流體壓力。 流體壓力可以由與液壓致動器30a_c相關(guān)聯(lián)的頭端和桿端壓力傳感器中的一個或兩個來感測。如上所討論的，當(dāng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)保持在一定向或經(jīng)過一動作運(yùn)動時，所感測的液壓致動器 30a-c的第一和/或第二室中的流體壓力可以指示附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的類別。在步驟100中，控制器48可以從存儲在控制器48的存儲器中的函數(shù)關(guān)系71選擇對應(yīng)于所感測的壓力的函數(shù)關(guān)系。函數(shù)關(guān)系71可以包括多個函數(shù)關(guān)系，每個函數(shù)關(guān)系對應(yīng)于執(zhí)行結(jié)構(gòu)的總類別以及針對該類別的特定壓力值或壓力范圍?？刂破?8可以選擇函數(shù)關(guān)系71中的一個或多個，每個所選擇的函數(shù)關(guān)系對應(yīng)于特定類別和壓力值或壓力范圍?？刂破?8可以通過將指示所感測的液壓致動器30a-c的第一和/或第二室的壓力的信號與壓力值進(jìn)行比較來選擇函數(shù)關(guān)系。例如，如果信號大于壓力值，則控制器48可以選擇第一函數(shù)關(guān)系71，或者如果信號小于壓力值，則控制器48可以選擇第二函數(shù)關(guān)系71。在另一例子中，控制器48可以將指示所感測的壓力的信號與和第一函數(shù)關(guān)系71相關(guān)的第一壓力范圍及和第二函數(shù)關(guān)系71相關(guān)的第二壓力范圍進(jìn)行比較。如果信號在第一壓力范圍內(nèi)，則控制器48可以選擇第一函數(shù)關(guān)系，并且如果信號在第二壓力范圍內(nèi)，則控制器48可以選擇第二函數(shù)關(guān)系?？梢栽O(shè)想，控制器48可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何方法基于所感測的壓力來確定與液壓致動器30a-c相關(guān)的力。步驟100可以包括通過將指示所計算的力的信號與力值進(jìn)行比較來選擇對應(yīng)于所確定的力的函數(shù)關(guān)系71。在另一種實(shí)施方式中，函數(shù)關(guān)系71可以包括多個函數(shù)關(guān)系，每個函數(shù)關(guān)系對應(yīng)于執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件的特定類別和針對該類別部件的特定壓力值或壓力范圍?？刂破?8可以選擇函數(shù)關(guān)系71中的一個或多個，每個所選擇的函數(shù)關(guān)系對應(yīng)于執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件的特定類別和針對該類別的壓力值或壓力范圍。函數(shù)關(guān)系71可以以上述關(guān)于選擇用于執(zhí)行結(jié)構(gòu)的函數(shù)關(guān)系的方式來選擇。這樣，步驟100能夠選擇對應(yīng)于附接到機(jī)械10上的特定執(zhí)行結(jié)構(gòu)(例如懸臂、桿和/或作業(yè)工具的特定配置)的一個或多個函數(shù)關(guān)系?？梢栽O(shè)想，所選擇的一個或多個函數(shù)關(guān)系可以對應(yīng)于附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的類別，例如重型、中型、輕型，或特定部件的類別?？梢栽O(shè)想，替代選擇函數(shù)關(guān)系，步驟100可以包括修改函數(shù)關(guān)系以考慮所感測的壓力。即，如果指示所感測的壓力的信號大于或小于特定值，則由一個或多個函數(shù)關(guān)系71 提供的操作參數(shù)可以包括作為信號的函數(shù)被修改的基本組操作參數(shù)。例如，基本組操作參數(shù)可以針對執(zhí)行結(jié)構(gòu)的多種類別單獨(dú)加權(quán)。在步驟102中，控制液壓致動器30a-c的液壓系統(tǒng)基于所選擇的一個或多個函數(shù)關(guān)系71進(jìn)行控制。換句話說，液壓系統(tǒng)的操作參數(shù)可以被調(diào)節(jié)成與所選擇的函數(shù)關(guān)系71 一致?？刂破?8可以接收來自操作員界面裝置22的指示作業(yè)工具的希望運(yùn)動的輸入?？刂破?8可以經(jīng)由一個或多個所選擇或被修改的函數(shù)關(guān)系71確定一個或多個閥指令，以影響液壓致動器30a_c的希望的運(yùn)動。因此，液壓致動器30a_c的運(yùn)動可以基本上匹配操作員期望或希望的速度，而與附接到機(jī)械10上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)的類型無關(guān)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于包括液壓致動器的任何機(jī)械，并且可以在改變的執(zhí)行結(jié)構(gòu)下提供改進(jìn)的操縱性。以下將參照特定例子說明液壓系統(tǒng)M的操作、特別是機(jī)械10的校準(zhǔn)。需要注意，以下說明僅僅出于清楚的目的。在一個例子中，圖1中示出的執(zhí)行結(jié)構(gòu)可以由新的執(zhí)行結(jié)構(gòu)替換。懸臂13可以由相對長的懸臂替換，圖1中示出為鏟斗的作業(yè)工具14可以由抓斗替換。在該例子中，可以將懸臂13、桿15和作業(yè)工具14從機(jī)械10移除，并且可以將新的懸臂、桿15和抓斗組裝和附接到機(jī)械10上(步驟94)。由于為操作圖1中示出的執(zhí)行結(jié)構(gòu)之前已經(jīng)對機(jī)械10進(jìn)行了校準(zhǔn)，所以為操作新的執(zhí)行結(jié)構(gòu)不用再校準(zhǔn)機(jī)械10。相應(yīng)地，在新的執(zhí)行結(jié)構(gòu)附接到機(jī)械 10上之后，操作員可以利用操作員界面16來使抓斗運(yùn)動到其豎直延伸的定向，由此將執(zhí)行結(jié)構(gòu)設(shè)置在一定向(步驟96)。在抓斗豎直延伸的同時，與每個液壓致動器30a-c相聯(lián)的頭端和桿端壓力傳感器中的一個或兩個可以感測每個液壓致動器30a-c的室中的壓力(步驟 98)?？刂破?8可以接收指示所感測的液壓致動器30a-c的室的壓力的信號?？刂破?8可以比較該信號和與函數(shù)關(guān)系71相關(guān)的壓力值或壓力范圍(步驟 100)。假定抓斗、桿15和新的懸臂建立中型作業(yè)工具、輕型桿、重型懸臂的結(jié)構(gòu)，控制器48 可以選擇對應(yīng)于與中型作業(yè)工具、輕型桿和重型懸臂相關(guān)的壓力值或壓力范圍的單一函數(shù)關(guān)系71?？梢栽O(shè)想，控制器48可以替代地選擇多個函數(shù)關(guān)系71，每個所選擇的函數(shù)關(guān)系71 對應(yīng)于與中型作業(yè)工具、輕型桿和重型懸臂相關(guān)的壓力值或壓力范圍中的至少一個。所選擇的函數(shù)關(guān)系可以針對執(zhí)行結(jié)構(gòu)的每個部件提供諸如最大速度的操作參數(shù)。 控制器48可以查閱所選擇的函數(shù)關(guān)系，并且將與抓斗、桿15和相對長的懸臂相關(guān)的操作參數(shù)調(diào)節(jié)為與所選擇的一個或多個函數(shù)關(guān)系71—致(步驟102)。在隨后的操作過程中，例如可以防止抓斗、桿15和相對長的懸臂超過與由所選擇的一個或多個函數(shù)關(guān)系71提供的每個函數(shù)關(guān)系相關(guān)的最大速度。通過基于所感測的與液壓致動器30a-c相關(guān)聯(lián)的第一和第二室中的壓力來校準(zhǔn)機(jī)械10，可以使用具有可預(yù)測操縱性的不同類別的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。由于可以在不知曉作業(yè)工具 14和聯(lián)動系統(tǒng)12的身份或特性的情況下針對不同類別的執(zhí)行結(jié)構(gòu)設(shè)置操作參數(shù)，因此可以將不同類別的執(zhí)行結(jié)構(gòu)、包括未識別的作業(yè)工具和聯(lián)動系統(tǒng)附接到機(jī)械10上并且以可預(yù)測的速度和控制進(jìn)行操作。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將很清楚，可以對本發(fā)明的液壓系統(tǒng)進(jìn)行多種修改和變型?？紤]本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的說明書和實(shí)踐，本發(fā)明領(lǐng)域技術(shù)人員將很清楚其他的實(shí)施方式。說明書和例子僅意于作為示例性的，本發(fā)明的真正范圍由權(quán)利要求書及其等同范圍表示。
權(quán)利要求
1.一種操作液壓系統(tǒng)04)的方法，包括 將執(zhí)行結(jié)構(gòu)保持在一定向；在所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)處于所述定向時，感測與所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)相聯(lián)的至少一個液壓致動器的至少一個室(56，58)中的第一壓力；將指示感測的所述第一壓力的第一信號與第一壓力值進(jìn)行比較； 如果所述第一信號大于所述第一壓力值，則從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第一函數(shù)關(guān)系(71)；如果所述第一信號小于所述第一壓力值，則從存儲的所述多個函數(shù)關(guān)系中選擇第二函數(shù)關(guān)系；并且基于所選擇的函數(shù)關(guān)系控制所述液壓致動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述第一信號與第一壓力值進(jìn)行比較包括將所述第一信號與和所述第一函數(shù)關(guān)系相關(guān)的第一壓力值范圍及和所述第二函數(shù)關(guān)系相關(guān)的第二壓力值范圍進(jìn)行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括如果所述第一信號在所述第一壓力值范圍內(nèi)， 則選擇所述第一函數(shù)關(guān)系，并且如果所述第一信號在所述第二壓力值范圍內(nèi)，則選擇所述第二函數(shù)關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，存儲的所述多個函數(shù)關(guān)系中的每一個與不同類別的執(zhí)行結(jié)構(gòu)相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)包括多個部件，并且存儲的所述多個函數(shù)關(guān)系中的每一個與不同類別的部件相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，存儲的所述多個函數(shù)關(guān)系中的每一個使操作員輸入與對應(yīng)于所述液壓致動器的操作參數(shù)以函數(shù)形式相關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述操作參數(shù)針對所述液壓致動器的所述室建立壓力設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述操作參數(shù)針對所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件建立最大速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括感測與所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)相聯(lián)的第二液壓致動器的至少一個室中的第二壓力；并且將指示所述第二壓力的第二信號與第二壓力值進(jìn)行比較。
10.一種具有液壓系統(tǒng)04)的機(jī)械，包括 執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其包括作業(yè)工具04)和聯(lián)動系統(tǒng)(12)；液壓致動器(30a-c)，其影響所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)的部件的運(yùn)動，所述液壓致動器包括第一室 (56)和第二室(58)；傳感器G0，42)，在所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)被以第一方式控制的同時，所述傳感器感測至少一個室中的壓力；以及控制器(48)，其能夠執(zhí)行權(quán)利要求1至9中任意一項所述的方法。
全文摘要
公開了一種操作液壓系統(tǒng)(24)的方法。該方法包括將執(zhí)行結(jié)構(gòu)保持在一定向。該方法還包括在執(zhí)行結(jié)構(gòu)處于所述定向時，感測與執(zhí)行結(jié)構(gòu)相聯(lián)的液壓致動器(30a-c)的室(56，58)中的壓力并且將指示感測的第一壓力的第一信號與第一壓力值進(jìn)行比較。該方法還包括如果第一信號大于第一壓力值，則從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第一函數(shù)關(guān)系(71)，并且如果第一信號小于第一壓力值，則從存儲的多個函數(shù)關(guān)系中選擇第二函數(shù)關(guān)系。該方法包括基于所選擇的函數(shù)關(guān)系控制液壓致動器。
文檔編號F15B11/16GK102245840SQ200980149966
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者M·T·維庫伊倫, R·N·彼得森 申請人:卡特彼勒公司