阀校准方法技术

一种在控制液压用流体到与机器元件连接的液压缸的流动的系统中校准电致动液压阀的方法自动地工作。该系统包括提供机器元件的位置的指示的超声波传感器。该校准方法包括以下步骤：自动地将命令信号施加到液压阀，同时监测超声波传感器以确定使液压缸开始运动所需的命令信号的电平。该校准方法包括另一步骤：接连将多个具有增大电平的命令信号自动地施加到液压阀，同时监测超声波传感器以确定液压缸的由每个命令信号产生的运动速度。最后，该校准方法包括以下步骤：存储使液压缸开始运动所需的命令信号的电平，并且存储液压缸的由多个具有增大电平的命令信号中的每一个命令信号产生的运动速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及校准一种电致动液压阀，该类型的电致动液压阀控制液压用流体到多种机器中的液压缸的施加。更特别地，本专利技术涉及校准与推土机和其它类似机器中的浙青刮板(asphalt screed)中的液压缸相关的阀的方法。本专利技术设想在校准过程中使用诸如噪声较大的声敏传感器或超声波传感器的传感器来监测液压缸运动。
技术介绍
例如平地机或铺路机等多种类型的机器使用一个或多个诸如超声波或声敏传感器的传感器在自动或半自动模式下工作，以控制机器元件的运动。例如，浙青铺路机在沿着路基移动的同时浇注一层浙青，该层浙青的厚度取决于相邻基准面或相邻基准线(string)的相对高度。通常用向下引导声能脉冲的超声波换能器测量该相对高度，并且测量声能到达基准面或基准线以及反射回到换能器所需的时间。该测量的时间与从换能器到基准面或基准线的距离直接相关。浙青铺路机典型地使用在该机器后面被拉的刮板来控制浙青层的厚度。由一对沿着该铺路机的两侧向前延伸的刮板拖曳臂拉该刮板。升高刮板拖曳臂的拖曳点会使该刮板的冲角改变，导致较厚的一层浙青。降低刮板拖曳臂的拖曳点会相应地减小浙青层的厚度。由一对容纳通过电致动液压阀的液压用流体的液压缸来升高和降低刮板拖曳臂的拖曳点。该液压阀从响应于超声波换能器的控制电路接收其电平变化的命令信号。超声波换能器可以安装在其中一个拖曳臂上。当给铺路机增加超声波控制系统时，必须校准该控制系统的各方面，包括升高和降低拖曳点的液压阀。过去，在具有超声波传感器的铺路机中的阀一直被手动校准，或者使用除超声波传感器之外的传感器来校准，这是因为已经发现超声波传感器通常噪声太大而不能用在阀用自动校准技术中。手动校准费时，而设置用于阀校准的其它传感器增加了系统的成本和复杂度。因此，可见需要一种用于校准铺路机控制系统中的阀的自动化方法，其中，该校准方法使用作为该控制系统的组成部分的超声波换能器。
技术实现思路
通过根据本专利技术的方法来满足上述需要，该方法用于在控制液压用流体到与机器元件连接的液压缸的流动的系统中自动校准电致动液压阀。该系统还包括提供机器元件的位置的指示的超声波传感器。该方法包括以下步骤:自动地将命令信号施加到液压阀，同时监测超声波传感器以确定使液压缸开始运动所需的命令信号的电平，并且接连将多个具有多种电平的命令信号自动地施加到液压阀，同时监测超声波传感器以确定液压缸的由每个命令信号产生的运动速度。另外，该方法包括如下步骤:存储使液压缸开始运动所需的命令信号的电平，并且存储液压缸的由多个具有多种电平的命令信号中的每一个命令信号产生的运动速度。所述多个具有多种电平的命令信号可表示为接连增大的命令信号或接连减小的命令信号。该方法可以还包括选择用于校准的阀的步骤。该方法可还包括将超声波传感器布置在适当位置以监测液压缸的运动或机器元件的运动的步骤。自动地将命令信号施加到液压阀同时监测超声波传感器以确定使液压缸开始运动所需的命令信号的电平的步骤包括如下步骤:在监测液压缸或机器元件的运动的同时，自动地将低电平命令信号施加到液压阀预定时间段，并且如果在所述预定时间段期间没有发现运动，则反复增大命令信号的电平多个预定时间段直到首次发现运动。接连将多个具有多种电平的命令信号自动地施加到液压阀同时监测超声波传感器以确定液压缸的由每个命令信号产生的运动速度的步骤包括如下步骤:施加电平逐渐增大但是沿相反方向交替产生液压缸和机器元件的运动的命令信号。存储使液压缸开始运动所需的命令信号的电平以及液压缸的由多个具有多种电平的命令信号中的每一个命令信号产生的运动速度的步骤包括如下步骤:在表中存储使液压缸开始运动所需的命令信号并且存储液压缸的由多个具有多种电平的命令信号中的每一个命令信号产生的运动速度，以用来控制液压缸。在监测液压缸或元件的运动的同时自动地将低电平命令信号施加到液压阀预定时间段、并且如果在所述预定时间段期间没有发现运动则反复增大命令信号的电平多个预定时间段直到首次发现运动的步骤包括如下步骤:估计液压缸或机器元件的运动速度。接着，确认速度的估计值大于噪声阈值。还确认速度方向是所期望的方向。在监测液压缸或元件的运动的同时自动地将低电平命令信号施加到液压阀预定时间段、并且如果在所述预定时间段期间没有发现运动则反复增大命令信号的电平多个预定时间段直到首次发现运动的步骤可包括如下步骤:在估计液压缸或机器元件的运动速度之前，确定所感测的运动量是否超过阈值。接连将多个具有多种电平的命令信号自动地施加到液压阀同时监测超声波传感器以确定液压缸的由每个命令信号产生的运动速度的步骤可包括如下步骤:对于命令信号的每个电平，存储液压缸或机器元件的多个感测的位置以及感测这些位置的时间。接连将多个具有多种电平的命令信号自动地施加到液压阀同时监测超声波传感器以确定液压缸的由每个命令信号产生的运动速度的步骤可包括如下步骤:估计由命令信号的每个电平产生的速度。估计由命令信号的每个电平产生的速度的步骤可包括如下步骤:忽略失常的感测位置和时间。该方法可以还包括如下步骤:核实在使液压缸开始运动所需的命令信号的电平和液压缸的由多个具有增大电平的命令信号中的每一个命令信号产生的运动速度中没有出现不一致。该方法可应用于在控制液压用流体到在浙青刮板中的液压缸的流动的系统中自动校准电致动液压阀。在该配置中，液压缸控制刮板的拖曳点，并且该系统包括提供刮板的拖曳臂的位置的指示的超声波传感器。因此，本专利技术的目的是提供一种在使用超声波传感器的机器中控制液压用流体到液压缸的施加的电致动液压阀的校准方法。附图说明图1是立体图，示出浙青铺路机的整体结构；图2是流程图，图解本专利技术的总的方法；图3是流程图,更详细地图解确定阀突破电流(cracking current)的方法；图4是流程图,更详细地图解执行阀速度扫描(velocity sweep)的方法；图5是流程图，更详细地图解分析测量结果的方法；图6是绘出阀控制命令电平与速度数据点之间的关系的图；以及图7是使用本专利技术的类型的阀控制系统的图示。具体实施例方式图1示出使用本专利技术的方法的类型的浙青铺路机10。然而，将会理解的是，本专利技术可以用于其它类型的推土机以及利用作为机器控制系统的一部分的超声波传感器来工作的类似机器的自动阀校准。铺路机10具有向铺路机控制装置14提供输出的超声波换能器12。铺路机10包括铺路机刀片(通常称为“刮板”)16。随着铺路机向前移动，刮板将一定量的诸如浙青的铺路材料18向前推，一部分浙青从刮板下面通过而在路基上形成一层。也可以是沙子等的铺路材料18被刀片16变平而成为期望的表面结构。铺路机10的基本操作与平地机的基本操作在一些方面相似，相似之处在于刀片16升高和降低以补偿基准面20的高度。铺路机10的刮板16的配置与平地机的刀片的配置当然有所不同。因此，刮板16在铺路机10的前端处借助于拖曳点23处的拖曳臂24连接到液压缸22。在图1中示出其中一个液压缸22和其中一个拖曳臂24，另一液压缸22和拖曳臂24位于铺路机10的相对侧。随着拖曳臂24的前端升高，刮板16的前缘高度和冲角的改变导致刮板逐渐向上移动，从而产生较厚的一层浙青30。相反，随着拖曳臂24被液压缸22降低，刮板16的前缘降低，并且稍微钻入铺路材料18中，从而产生较低的铺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在控制液压用流体到与机器元件连接的液压缸的流动的系统中自动校准电致动液压阀的方法，所述系统包括提供所述机器元件的位置的指示的传感器，该方法包括以下步骤：自动地将命令信号施加到所述液压阀，同时监测所述传感器以确定使所述液压缸开始运动所需的所述命令信号的电平；接连将多个具有多种电平的命令信号自动地施加到所述液压阀，同时监测所述传感器以确定所述液压缸的由每个所述命令信号产生的运动速度；以及存储使所述液压缸开始运动所需的所述命令信号的所述电平，并且存储所述液压缸的由所述多个具有多种电平的命令信号中的每一个命令信号产生的运动速度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F·R·格林，
申请(专利权)人：卡特彼勒特林布尔控制技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：