通过电子可变负载感测释放、可变操作余量和电子扭矩限制的电子负载感测控制制造技术

本发明专利技术公开了一种具有连接到操作者控制滑阀和补偿回路的管线中的泵的电压力控制负载感测系统。系统还具有多个传感器、至少一个压力变换器、微处理器、固定孔板、比例卸压阀和斜盘倾角传感器。

【技术实现步骤摘要】
通过电子可变负载感测释放、可变操作余量和电子扭矩限制的电子负载感测控制相关申请的交叉引用本申请主张2015年1月5日递交的第62/099,612号的美国临时专利申请的优先权权益，该申请通过引用在此全文并入。
本专利技术涉及利用可变负载感测释放、可变操作余量和电子扭矩限制的电子控制系统。所述系统包括具有检测控制阀的相对侧的压力的传感器的设备，所述控制阀控制从源部到液压致动器的液压流。传感器产生指示压力的电信号。响应于传感器信号，控制器产生操作比例控制阀的输出信号以调节液压回路的结点处的压力。
技术介绍
通过改变供应给主阀的流体的压力对结点处的压力作出反应从而获得受控的压力水平的机构在现有技术中是公知的。对于现有技术状态的一个示例，机构使用压力变换器和电子控制单元(ECU)感测施加到各种机器功能元件的负载。ECU程序监测回路中的多个点处的压力以优化与由操作者请求的速度有关的泵送流。现有技术状态的另一个示例使用具有替换液机压力限制器的比例调节器的电子压力控制系统。比例泄压阀作用在液机LS(负载感测)调节器的导频信号上，使得泵压力与控制电流成比例。因此，通过电子控制单元读取两个压力变换器的瞬时测量值来实现负载感测功能，其中第一压力变换器在泵出口管线上，而第二压力变换器在阀LS端口上。输出电流信号控制比例阀，其中所述比例阀根据瞬时LS压力调节泵出口压力。现有技术状态的又一个示例使用嵌入式传感器监测压力、排量、速度和温度。感测数据与机载电子设备相互作用以有助于产生受控功能元件，其包括对泵的旋转斜盘进行定位以产生控制泵功能的流量和压力输出的一体式比例阀。虽然这些机构在现有技术中已经被改进，但是仍然存在与负载感测系统以及仍然存在这些系统的控制相关联的问题。例如，在其中泵距离控制滑阀长距离的应用中，可能存在与使高压液压软管从控制阀延伸到泵控制装置相关联的困难。软管的长度对整个系统产生响应和稳定性问题。其中响应高度地类似于泵的响应的大超限度负载、高惯性或功能可能导致非稳定操作。为了改善这些问题，将负载感测信号复制给传统的压力补偿负载感测控制泵的微控制器和电线的使用将是有益的。通过以电子的方式复制泵处的负载感测信号，可以移除液压负载感测线，这可以降低成本。软件的添加可以使回路操作平稳并消除传统负载感测系统所固有的先前的不稳定。此外，通过用电线和软件更换液压信号允许压力从一个方向变化到另一个方向，这提供了真实的可变操作余量可能性。此外，通过将倾角传感器加入到系统允许所有可变电子扭矩控制到系统，这进一步扩大了开路可变轴向活塞泵的性能。因此，本专利技术的目的是提供一种使回路操作平稳并消除传统负载感测系统中所固有的不稳定性的负载感测控制系统。本专利技术的另一个目的是提供一种提供全可变操作余量的负载感测控制系统。本专利技术的进一步目的是提供一种除去液压荷载传感器线并降低成本的负载感测控制系统。这些目的仅是本专利技术的几个目的，并且基于随后的说明书和附图，其它目的将对本领域的普通技术人员是显而易见的。
技术实现思路
通过电子可变负载感测模型、可变操作余量和电子扭矩限制的电子负载感测控制具有将加压流体供应给操作者控制滑阀和致动器的泵。泵还连接到补偿滑阀和负载感测滑阀的管线中。第一传感器连接到系统以用于测量泵出口压力，而第二传感器连接到系统以用于测量负载处的压力。传感器连接到具有软件逻辑的微处理器。系统还包括至少一个压力变换器、比例卸压阀、固定孔板、和斜盘倾角传感器。代替比例卸压阀，泵的负载感测端口穿过固定孔板延伸。基于来自第一和/或第二传感器的感测压力，微处理器计算被发送给比例卸压阀的电流。比例卸压阀然后调节压力以等于感测到的负载压力。微处理器还可以基于期望的操作条件对电流进行加法或减法。最后，微处理器部分地基于斜盘倾角计算输入扭矩和最大压力。附图说明图1是现有技术压力控制负载感测系统的示意性视图；图2是压力控制负载感测系统的示意性视图；图3是压力控制负载感测系统的示意性视图；图4是压力控制负载感测系统的示意性视图；图5是压力控制负载感测系统的示意性视图；图6是显示与解析的负载感测压力相比较的压力的图表；图7是压力控制负载感测系统的示意性视图；图8是显示与所需的扭矩相比较的泵排量的图表；以及图9是显示与所需的扭矩相比较的泵排量的图表。具体实施方式图1显示传统的压力控制负载感测系统(PCLS)10。仅以示例的方式，系统10包括连接到压力补偿滑阀14、负载感测滑阀16的管线中的泵12。泵12是任何类型的泵并且优选地是可变排量泵。泵通过流动管线13将受压流体提供给操作者控制滑阀18，在泵12与阀18之间与流动管线13相关联的是用于测量泵出口压力(PA)的传感器。流体从阀18流动到气缸或致动器15和经由流动管线17流动到压力补偿滑阀14。在气缸15与阀14之间与流动管线17相关联的是用于测量负载处的压力(PB)的传感器。基于操作条件，流体接着从阀14和16经由流动管线21和23流动到扭矩控制阀19。扭矩控制阀19控制斜盘25的位移。当泵出口压力(PA)超过阀14时，流体通过阀14经由流动管线21路由以使阀25和泵12减少行程。例如，如图1所示，阀14具有250巴的弹簧设定值。当泵出口压力(PA)超过250巴时，压力补偿滑阀14被启动，从而允许流体流动到阀25并使泵12减少行程直到泵出口压力(PA)等于或低于250巴为止。负载感测滑阀16比较泵出口压力(PA)与在操作者控制滑阀18之后被感测到的负载压力(PB)处的压力。负载感测滑阀16使用弹簧保持泵出口压力(PA)与负载压力(PB)之间的恒定差值。弹簧设定值被添加给负载压力(PB)，并且通过改变泵排量保持总和等于泵出口压力(PA)。因此，泵排量变化以保持操作者控制滑阀18两端的恒定压降。仅作为示例，其中负载压力(PB)等于200巴，并且负载感测滑阀弹簧设定值为20巴，负载感测滑阀16将油端口输出以使泵行程直到泵出口压力(PA)比负载压力(PB)高20巴，使得(PA)等于220巴。在该基本电子负载感测系统10中，系统10中的解析(最高)负载压力被测量，并且解析压力在泵12的负载感测端口处被复制。由受控制的压力补偿滑阀14控制最大泵压力，并且由负载感测滑阀16弹簧设定值控制泵余量。基于压力平衡和弹簧设定值通过将油端口输出给伺服活塞的传统方法使滑阀14和16两者都处于泵排量的控制中。为了改进该系统，如图2所示，添加压力变换器20、比例卸压阀22、固定孔板24和倾角传感器26。比例卸压阀22被添加到泵12的控制，同时泵12的负载感测端口穿过孔板24延伸直接到达泵出口(或者在泵出口压力(PA)处的泵12的外侧或者在泵12的控制滑阀的内部)，而不是延伸到达通常位于负载压力(PB)处的阀22中的解析负载感测压力端口。负载压力(PB)被通信给微处理器28，所述微处理器28将负载压力(PB)转化成被发送给比例卸压阀22的相应电流。比例卸压阀22接着释放压力，使得流动管线27中的压力PC等于负载压力(PB)。由泵控制的负载感测滑阀16设定的泵余量压力在固定孔板(余量孔板)24两端被满足。微处理器28不断地进行电流调节，使得压力PC始终等于负载压力(PB)。同时，在余量孔板24和操作者控制滑阀18两端共同地满足余量设定值。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子负载感测控制系统，包括：泵，所述泵连接在到操作者控制控制滑阀、压力补偿滑阀和负载感测滑阀的管线中；第一传感器，所述第一传感器连接在泵和操作者控制滑阀之间用于测量泵出口压力；第二传感器，所述第二传感器连接在致动器和操作者控制滑阀之间用于测量负载处的压力；泵的负载感测端口，穿过固定孔板延伸到达比例卸压阀；以及微处理器，连接到第一传感器、第二传感器和比例卸压阀。

【技术特征摘要】
2015.01.05 US 62/099,6121.一种电子负载感测控制系统，包括：泵，所述泵连接在到操作者控制滑阀、压力补偿滑阀和负载感测滑阀的管线中；第一传感器，所述第一传感器连接在泵和操作者控制滑阀之间用于测量泵出口压力；第二传感器，所述第二传感器连接在致动器和操作者控制滑阀之间用于测量负载处的压力；泵的负载感测端口，穿过固定孔板延伸到达比例卸压阀；以及微处理器，连接到第一传感器、第二传感器和比例卸压阀；比例卸压阀被添加到泵的控制，同时泵的负载感测端口穿过固定孔板延伸直接到达泵出口。2.根据权利要求1所述的电子负载感测控制系统，其中所述微处理器被配置成将感测到的负载压力转换成发送到比例卸压阀的相应电流，所述比例卸压阀被构造成释放压力，使得在固定孔板和比例卸压阀之间的压力等于感测到的负载压力。3.根据权利要求2所述的电子负载感测控制系统，其中，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历克斯·布伦斯，克里斯汀·戴利，文森·爱华德，丹尼·韦克菲尔德，凯文·R·林根费尔特，
申请(专利权)人：丹佛斯动力系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US