混合器阀控制系统和方法技术方案

公开了一种用于机器（１０）的液压控制系统（４８）。液压控制系统可具有第一流体致动器（２６）、能够产生加压流体的第一流体流的第一泵（５１）、第二流体致动器（３２）以及能够产生加压流体的第二流体流的第二泵（５３）。液压控制系统还具有混合器阀（１０８）以及控制器（１１２）。控制器能够接收指示第一流体致动器的所需速度的操作者输入，确定第一流体致动器的与所需速度相对应的流速，并且确定第一泵的流量能力。控制器还能够在第一流体致动器的所确定流速大于第一泵的所确定流量能力时，运动混合器阀，以便将加压流体的第二流体流与加压流体的第一流体流混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合器阀控制系统和方法
本专利技术总体涉及一种混合器阀，并且更特别是，涉及一种用于控制混合器阀的系统和方法。
技术介绍
例如挖掘机、装载机、推土机、机动平地机和其它类型的重型设备的机器使用多个致动器，所述多个致动器从机器上的泵供应液压流体，以实现多种任务。这些致动器通常根据操作者界面装置的致动位置来进行速度控制。例如，诸如操纵杆、踏板的操作者界面装置或另一适当的操作者界面装置可以运动，以产生指示相关液压致动器的所需速度的信号。在操作者运动界面装置时，操作者希望液压致动器以相关的预定速度运动。但是，在多个致动器同时操作时，来自于单个泵的液压流体流量会不足以以其所需速度运动所有的致动器。在单个泵尺寸过小以及单个致动器的所需速度要求超过单个泵的流量能力的流体流速的情况下也存在这种情况。选择性地混合来自于多个泵的液压流体流量以运动单个致动器的一种方法在1985年7月16日授权给Okabe等人的美国专利No.4528892(‘892专利)中描述。‘892专利描述了一种具有第一阀组和第二阀组的机器液压回路系统。第一阀组包括摆动阀、第一吊杆阀、第一臂(例如斗杆)阀、第一铲斗阀以及左侧行驶阀。摆动阀和第一吊杆阀并联，并且一起以不连续的顺序与第一臂阀、第一铲斗阀和左侧行驶阀连接。第二阀组包括右侧行驶阀、第二臂阀、第二铲斗阀和第二吊杆阀。第二臂阀、第二铲斗阀和第二吊杆阀并联，并且一起以不连续的顺序与右侧行驶阀连接。第一臂阀和第二臂阀用来将分别来自于第一泵和第二泵的流体供应到臂致动器。第一铲斗阀和第二铲斗阀用来将分别来自于第一泵和第二泵的流体供应到铲斗致动器。第一吊杆阀和第二吊杆阀用来将分别来自于第一泵和第二泵的流体供应到吊杆致动器。左侧行驶阀和右侧行驶阀用来将分别来自于第一泵和第二泵的流体供应到左侧行驶致动器和右侧行驶致动器。选择阀选择性地将第一阀组和第二阀组流体连接，以响应所需的行驶操作。‘892专利的液压回路系统内的每个控制阀的位置使得在机器不行驶的情况下开始摆动、进行吊杆、臂或铲斗运动时，来自于第一泵和第二泵的混合流体驱动该运动。另外，在转到左侧并同时开始摆动、进行吊杆、臂或铲斗运动时，来自于第一泵和第二泵的流体也驱动该运动。但是在转到右侧时，虽然来自于第一泵的流体能够用于摆动致动器、吊杆致动器、臂致动器和铲斗致动器，但是来自于第二泵的流体只能用于左侧行驶致动器。另外，在直线行驶时，虽然来自于第一泵的流体能够用于摆动致动器、吊杆致动器、臂致动器和铲斗致动器，但是来自于第二泵的流体只能用于左侧行驶致动器和右侧行驶致动器。由于以上相对于‘892专利描述的不连续的顺序关系，如果希望单独的摆动和吊杆运动，操作者必须仔细操纵控制杆，使得第一吊杆控制阀和第二吊杆控制阀中只有一个被致动(例如将控制杆在其能够运动的范围上运动一半以下的程度)。在摆动或吊杆运动中，不管操作者的细心或所需速度与否，对于斗杆功能来说只能够获得只来自于第二泵的流体。虽然‘892专利的液压回路系统会混合泵流体流量以改善某些功能的控制，机器的操作也会是不一致的，并受到限制。特别是，由于在左转过程中对于摆动、进行吊杆、臂和铲斗运动来说能够从两个泵得到流体流量，但是在右转过程中只能够从单个泵得到，机器的控制会是困难和混乱的。另外，在右转过程中能够得到的流体流量对于某些操作来说会是不足的。另外，由于‘892专利的液压回路系统的限制以及在操作相关机器的过程中必须采取注意，机器的操作成本会是很高的。特别是，操作者单独和同时开始摆动和吊杆运动所需的注意力会需要使用训练良好、有经验以及报酬高的操作者来操作机器。另外，存在用于臂运动的混合泵流量需要被同时用于吊杆和摆动运动的情况。由于这些同时操作从’892专利的机器中不能得到，机器的效率和生产率对于某些应用来说是不充分的。另外，‘892专利的液压回路系统会是昂贵的。具体地，由于需要两个阀来为每个流体致动器提供混合的流量，该系统的成本会是很大的。被公开的控制系统针对克服以上提出的一个或多个问题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种液压控制系统。该液压控制系统可以包括第一流体致动器和能够产生引导到第一流体致动器的加压流体的第一流体流的第一泵。液压控制系统还可包括第二流体致动器，以及能够产生引导到第二流体致动器的加压流体的第二流体流的第二泵。液压控制系统还可包括其阀元件可以运动以便将加压流体的第二流体流与引导到第一流体致动器的加压流体的第一流体流混合的混合器阀以及与该混合器阀连通的控制器。该控制器能够接收指示用于第一流体致动器的所需速度的操作者输入，确定用于第一流体致动器的与所述所需速度相对应的流速，并且确定第一泵的流量能力。控制器还能够在用于第一流体致动器的所确定流速大于第一泵的所确定流量能力时运动混合器阀的阀元件，以便将加压流体的第二流体流与引导到第一流体致动器的加压流体的第一流体流混合。本专利技术的另一方面涉及一种操作液压控制系统的方法。该方法可包括将加压流体的第一流体流引导到第一流体致动器，并且将加压流体的第二流体流引导到第二流体致动器。该方法还可包括接收指示用于第一流体致动器的所需速度的操作者输入，确定用于第一流体致动器的与所述所需速度相对应的流速，并且确定加压流体的第一流体流的最大流速。该方法可另外包括在用于第一流体致动器的所确定流速大于加压流体的第一流体流的最大流速时，将加压流体的第二流体流与加压流体的第一流体流混合，并且流体流将加压流体的被混合的流体流引导到第一流体致动器。附图说明图1是示例性公开的机器的示意性侧视图；图2是可用于图1的机器的示例性公开的液压控制系统的示意图；图3是表示操作图2的控制系统的示例性公开的方法的流程图；以及图4是表示操作图2的控制系统的另一示例性公开的方法的流程图。具体实施方式图1表示具有相互协作以完成任务的多个系统和部件的示例性机器10。机器10可体现为固定的或移动的机器，其执行与诸如矿业、建筑业、农业、运输业的产业或本领域已知的任何其他产业相关联的一些类型的操作。例如，机器10可以是运土机器，例如挖掘机、推土机、装载机、反铲机、机动平地机、翻斗车或任何其它的运土机器。机器10可以包括能够运动作业工具14的执行系统12、用于推进机器10的驱动系统16、将动力提供给执行系统12和驱动系统16的功率源18以及用于操作者控制执行系统12和驱动系统16的操作者站20。执行系统12可包括通过流体致动器作用以便运动作业工具14的连杆结构。具体地，执行系统12可包括通过一对相邻的双重作用的液压缸26(在图1中只示出一个)相对于工作表面24围绕水平轴(未示出)垂直枢转的吊杆构件22。执行系统12还可包括通过单个双重作用液压缸32围绕水平轴30垂直枢转的斗杆构件28。执行系统12还可包括被可操作地连接到作业工具14以便围绕水平枢转轴36垂直枢转作业工具14的单个双重作用的液压缸34。吊杆构件22可被枢转地连接到机器10的机架38。斗杆构件28可通过枢转轴30和36将吊杆构件22枢转地连接到作业工具14。每个液压缸26、32和34可包括管和配置成形成两个分开的压力腔室的活塞组件(未示出)。压力腔室可被选择性地供应加压流体，以及排放加压流体，以造成活塞组件在管内移动，由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压控制系统（４８），包括：第一流体致动器（２６）；第一泵（５１），能够产生被引导到所述第一流体致动器的加压流体的第一流体流；第二流体致动器（３２）；第二泵（５３），能够产生被引导到所述第二流体致动器的加压流体的第二流体流；混合器阀（１０８），具有阀元件（１１０），所述阀元件能够运动，以便将加压流体的所述第二流体流与被引导到所述第一流体致动器的加压流体的所述第一流体流混合；以及控制器（１１２），与所述混合器阀连通，所述控制器能够：接收指示用于所述第一流体致动器的所需速度的操作者输入；确定用于所述第一流体致动器的与所述所需速度相对应的流速；确定所述第一泵的流量能力；以及在用于所述第一流体致动器的所确定流速大于所述第一泵的所确定流量能力时，运动所述混合器阀的所述阀元件，以便将加压流体的所述第二流体流与被引导到所述第一流体致动器的加压流体的所述第一流体流混合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-10-17 11/907,7681.一种液压控制系统(48)，包括：第一流体致动器(26)；第一泵(51)，能够产生被引导到所述第一流体致动器的加压流体的第一流体流；第二流体致动器(32)；第二泵(53)，能够产生被引导到所述第二流体致动器的加压流体的第二流体流；混合器阀(108)，具有阀元件(110)，所述阀元件能够运动，以便将加压流体的所述第二流体流与被引导到所述第一流体致动器的加压流体的所述第一流体流混合，所述混合器阀能够运动到单向流体流混合位置、防止流动位置和双向流体流混合位置之间的任何位置；以及止回阀(111)，其位于混合器阀(108)下游；控制器(112)，与所述混合器阀连通，所述控制器能够：接收指示用于所述第一流体致动器的所需速度的操作者输入；确定用于所述第一流体致动器的与所述所需速度相对应的流速；确定所述第一泵的流量能力；以及在用于所述第一流体致动器的所确定流速大于所述第一泵的所确定流量能力时，运动所述混合器阀的所述阀元件，以便将加压流体的所述第二流体流与被引导到所述第一流体致动器的加压流体的所述第一流体流混合；其中，在所述混合器阀朝着所述单向流体流混合位置和所述双向流体流混合位置中的任一个运动时，加压流体的所述第一流体流能够与被引导到所述第二流体致动器的加压流体的所述第二流体流混合；以及在所述混合器阀朝着所述双向流体流混合位置运动时，加压流体的所述第二流体流只与能够被引导到所述第一流体致动器的加压流体的所述第一流体流混合；其中所述控制器还能够：...

【专利技术属性】
技术研发人员：MT维奎伦，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，卡特彼勒日本有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]