可配置的液压控制系统技术方案

一种用于一具有多个可拆卸连接工作工具的工作机器的液压控制系统。该控制系统具有：一工具识别装置，它被构造成可产生与每个可拆卸连接工作工具相对应的一识别信号；以及至少一个液压致动器，它被构造成可移动多个可拆卸连接工作工具中至少一个。该控制系统还具有至少一个被构造成可产生一负载信号的流体传感器和至少一个被构造成可产生所要求的一速度信号的操作人员接口装置。该控制系统还包括一可与工具识别装置通讯的控制器、至少一个流体致动器、至少一个流体传感器和至少一个输入装置。该控制器被构造成可响应识别信号、负载信号和所要求的速度信号而给流体致动器发出一速度指令。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种液压控制系统，尤其涉及一种可配置的液压控制系统。
技术介绍
诸如挖掘机、装载机、推土机、自行式平地机及其它类型重型机械之类的工作机器使用多个液压致动器来完成各种任务。通常，致动器基于一操作人员接口装置的一启动位置来控制速度。例如，诸如操纵杆、踏板之类的操作人员接口装置或其它适合的操作人员接口装置可以移动以产生表明所需要的一相关的液压致动器的速度的一信号。当操作人员移动该接口装置时希望液压致动器以一相关的预定速度移动。但是，这一预定速度在制造工作机器时就已设置好，通常没有施加在液压致动器上的负载。在操作工作机器时，当施加在液压致动器上的负载较轻时，液压致动器可以基本上与操作人员所希望的速度相配的一速度移动。然而，当施加在液压致动器上的负载较重时，液压致动器会以较低的或并非希望的速度移动。不顾负载情况而试图控制液压致动器的速度会导致液压致动器突然启动或急动。在1998年7月28日授予Krone等人的美国专利5784945(专利‘945)描述了一种提高液压致动器速度的可预见性、同时又可提供平滑操作液压致动器的方法。专利‘945描述了一种用于确定在一工作机器流体系统中的一阀门变换曲线的装置。该流体系统包括一流体致动器，该致动器带有一被安排用来启动一负载的移动的阀门。所需要的一速度由一载荷控制输入装置确定，而且所施加的一载荷的一特征(重量或位置)也已被确定。然后，产生一阀门变换曲线以根据所施加的负载的特性达到所需要的速度。虽然专利‘945中的装置可以在几类负载情况下改善流体致动器的速度可预见性，但是当操作连接在同一工作机器上的不同工作工具时，或者当不同的操作人员控制该工作机器时，专利‘945的装置无法提供灵活性。例如，一种工作工具可能比另一种连接在同一工作机器上的工作工具更能在一不同的输入装置位置/负载/指令速度关系下最优化地工作。另外，一个工作机器操作人员会要求或更喜欢一种与另一个工作机器操作人员不同的输入装置位置/负载/指令速度关系。专利‘945的装置不允许对不同的工作工具连接结构或按照操作人员的喜好来修改或选择输入装置位置/负载/指令速度关系。此处揭示的液压控制系统旨在解决以上所阐述的一个或更多的问题。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术旨在提供一种用于具有多个可拆卸的连接工作工具的一工作机器的液压控制系统。该控制系统包括一工具识别装置，它被构造成用来产生与每个可拆卸连接工作工具相对应的一识别信号；以及，至少一个液压致动器，它被构造成用来移动多个可拆卸连接的工作工具中的至少一个。该控制系统还包括至少一个被构造用来产生一负载信号的流体传感器和至少一个被构造用来产生一所需要的速度信号的操作人员接口装置。该控制系统还包括一可与工具识别装置、至少一个流体致动器、至少一个流体传感器和至少一个输入装置通讯联系的控制器。该控制器被构造成用来响应识别信号、负载信号和所需要的速度信号来指令一流体致动器速度。在另一个方面，本专利技术旨在提供一种操作具有多个可拆卸连接的工作工具的一工作机器的方法。该方法包括接收一输入信号，该信号表明与多个可拆卸连接工作工具中的至少一个相联系的、至少一个流体致动器的一所需要的速度，并产生一所需要的速度信号。该方法还包括产生一识别信号，该信号表明多个工作工具中的哪一个正连接在工作机器上。该方法还包括感应至少一个流体致动器上的一负载并产生一负载信号。此外，该方法还包括响应所需要的速度信号、识别信号和负载信号来指令一个流体致动器速度。附图说明图1是示出一个本专利技术的典型工作机器的侧视概图；图2是用于图1所示工作机器的本专利技术的一典型液压控制系统的结构图；图3是本专利技术的典型操作人员接口装置位置、液压缸负载和指令速度关系图的图示。具体实施例方式图1示出了一典型的工作机器10。该工作机器10可以是一固定或移动的机器，它可进行与诸如采矿、建筑耕作、运输的一行业或本领域内已知的任何其它行业相关的一些类型的操作。例如，工作机器10可以是一地面移动机械，比如挖掘机、推土机、装载机、反铲挖掘机、自行式平地机、自倾货车或任何其它地面移动机械。工作机器10可以包括一车架12、一可移动地连接于工作机器10的工作工具14、将工作工具14连接到车架12上的一个或更多的液压致动器30a-c、一操作者接口16、一动力源18和至少一个牵引装置20。车架12可以包括支承工作机器10移动的结构单元。车架12可以具体为比如将动力源18与牵引装置20连接的固定基准架、连接系统的可移动车架件或其它任何本领域已知的结构。可以将大量不同的工作工具14连接到单个工作机器上并可通过操作人员接口16控制。工作工具可以包括任何用来完成具体任务的装置，比如铲斗、叉子、铲刀、铲子、松土机、卸斗、路刷、吹雪机、推进装置、切割装置、夹紧装置或任何其它本领域已知的执行装置。工作工具14可以通过导向枢轴、通过连接系统、通过一个或多个液压缸、通过马达或以其它任何适合的方式与工作机器10连接。工作工具14可以构造成绕枢轴转动、旋转、滑动、摆动、升起或以任何本领域已知的方法相对于工作机器10移动。操作人员接口16可以构造成接收来自工作机器操作人员的、表明所需要的工作工具移动的输入信号。具体地，操作人员接口16可以包括具体为位于操作人员工作台一侧的多轴操作杆的操作人员接口装置22。操作人员接口装置22科委比例型控制器，它构造成定位和/或导向工作工具14，并产生表明所需工作工具14的速度的接口装置位置信号。期望可将额外的和/或不同的操作人员接口装置包括在操作人员接口16中，比如方向盘、旋钮、推拉装置、开关、踏板以及其它本领域已知的操作人员接口装置。动力源18可以是发动机，比如柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机或本领域已知的任何其它发动机。可以期望动力源18为另一种动力源，比如燃料电池、动力存储装置、电动或液压马达或本领域已知的任何其它动力源。牵引装置20可包括位于工作机器10两侧的履带(只示出了一侧)。或者，牵引装置20可以包括轮子、传动皮带或其它牵引装置。牵引装置20可以是可操纵的或者不可操纵的。可以期望牵引装置20为液压控制、机械控制、电子控制或以其它任何合适的方式控制。如图2所示，工作机器10可包括一液压控制系统24，它具有结合在一起以移动工作工具14的多个流体元件。具体地说，液压控制系统24可包括含有所要供应的流体的一水箱26以及被构造成用来加压流体并将加压后的流体导入液压致动器30a-c的一供应源28。虽然图1中示出了三个致动器，用30a、30b和30c表示，但为了简化，在图2中的液压结构图中只示出了一个液压缸。液压控制系统24还可包括一头端供应阀(head-end supply valve)32、一头端排放阀34、一活塞杆端供应阀(rod-end supply valve)36、一活塞杆端排放阀38、一头端压力传感器40、一活塞杆端压力传感器42、一人工输入装置44和一工具识别装置46。液压控制系统24还可包括与液压控制系统24的流体元件连通的一控制器48、人工输入装置44和工具识别装置46。期望液压控制系统24可包括额外的和/或不同的元件，比如蓄电池、限流孔、止回阀、安全阀、补偿阀、压力平衡管、温度传感器、位置传感器和其它本领域已知的元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于一具有多个可拆卸连接工作工具的工作机器的液压控制系统包括：一工具识别装置，该装置被构造成可产生与每个可拆卸连接工作工具相对应的识别信号；至少一个流体致动器，该致动器被构造成可移动多个可拆卸连接工作工具中至少一个； 至少一个流体传感器，该传感器被构造成可产生表示至少一个流体致动器上的一负载的一负载信号；至少一个操作人员接口装置，该装置被构造成可产生表示所要求的一流体致动器速度的所要求的一速度信号；　一控制器，该控制器与工具识别装置、 至少一个流体致动器、至少一个流体传感器和至少一个输入装置通讯，该控制器被构造成可响应识别信号、负载信号和所要求的速度信号而给该流体致动器发出一速度指令。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LJ德维尔，SV路兹曼，户泽祥二，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，新卡特彼勒三菱有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]