用于估算泵的排量的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于估算泵的排量的系统。一种用于确定变排量液压泵的估算排量的系统，包括：控制缸，该控制缸与变排量液压泵的旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的倾角；和阀，该阀控制液压流体向控制缸的流动，并具有限定该阀的开口的有效面积的位置。压力传感器产生表示变排量液压泵的输出压力的压力信号。控制器能够从压力传感器接收压力信号，并基于来自压力传感器的压力信号和阀的位置来确定变排量液压泵的估算排量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及一种用于估算泵的排量的系统，更具体地涉及一种用于确定对变排量液压泵的排量的估算的系统。
技术介绍
许多不同类型的机器使用液压系统来操作工作机具和静压力传动器。这些机器的示例包括挖掘机、反铲挖掘机、装载机、拖运卡车和多种其它机器。机器典型地包括多个传感器，并且使用闭环反馈系统来监控机器中的多种系统的操作。由于机器的复杂性和大小，并且为了防止不期望或不受控制的操作，系统通常能够在压力传感器或排量传感器故障时关闭或基本上降低机器的性能。在这种情况下，在等待更换不起作用的传感器时损失了生产效率。另外，附加的传感器增加了机器的成本和复杂性。美国专利No.8,548,661公开了一种具有发动机的混合液压挖掘机，该发动机具有变排量液压泵和连接至该发动机的电动发电机。控制器可操作用于使用算法基于向泵供应的泵电流和泵的排放压力来确定液压泵的计算值，并基于假定的压力误差来修正在所述算法中使用的液压泵特性参数。该控制器还使用经修正的液压泵特性参数来计算假定的液压压力修正输出，并基于该假定的液压压力修正输出来控制电动发电机的操作。上述背景讨论仅仅意在帮助读者理解。而不意在限制本文所描述的创新，也不意在限制或扩大所讨论的现有技术。因此，不应当认为上述讨论表明现有系统的任何特定元素不适用于与本文所描述的创新一起使用，也不意在表明任何元素在本文所描述的创新的实现中都是必要的。本文所描述的创新的实现和应用由随附权利要求限定。
技术实现思路
一方面，一种用于确定变排量液压泵的估算排量的系统包括变排量液压泵，该变排量液压泵具有旋转斜板，该旋转斜板以可枢转的方式安装用以限定该旋转斜板的倾角。控制缸与该旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的倾角，阀控制液压流体向控制缸的流动，其中该阀具有限定该阀的开口的有效面积的位置。原动机以可操作的方式连接用于驱动变排量液压泵，且压力传感器产生表示变排量液压泵的输出压力的压力信号。控制器能够从压力传感器接收压力信号，并基于来自压力传感器的压力信号和阀的位置来确定变排量液压泵的估算排量。另一方面，一种用于确定变排量液压泵的估算排量的由控制器实现的方法包括：设置变排量液压泵，该变排量液压泵包括旋转斜板，该旋转斜板以可枢转的方式安装用以限定该旋转斜板的倾角；设置控制缸，该控制缸与旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的倾角；以及设置用于控制液压流体向控制缸的流动的阀，该阀具有限定该阀的开口的有效面积的位置。所述方法还包括从压力传感器接收表示变排量液压泵的输出压力的压力信号，确定该阀的位置，以及基于压力传感器的压力信号和该阀的位置来确定变排量液压泵的估算排量。再一方面，一种机器包括：变排量液压泵，该变排量液压泵具有旋转斜板，该旋转斜板以可枢转的方式安装用以限定该旋转斜板的倾角；原动机，该原动机以可操作的方式连接用以驱动变排量液压泵；和控制缸，该控制缸与旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的倾角。阀控制液压流体向控制缸的流动，并具有限定了该阀的开口的有效面积的位置，且压力传感器产生表示变排量液压泵的输出压力的压力信号。控制器能够从压力传感器接收压力信号，并基于来自压力传感器的压力信号和阀的位置来确定变排量液压泵的估算排量。附图说明图1示出包括根据本专利技术的传感器输出估算系统并具有相邻的目标车辆的液压挖掘机的侧视图；图2示出图1的液压挖掘机的控制系统的简化示意图；图3示出图1的液压挖掘机的液压动力系统的简化示意图；图4示出图1的液压挖掘机的传感器输出估算系统的框图，该框图描述了全部可能的输入和输出；图5示出图4的框图，其一个泵输入传感器不可操作；图6示出根据本专利技术的传感器输出估算过程的流程图；图7示出根据本专利技术的用于系数估算的学习过程的流程图；图8示出根据本专利技术的变排量液压泵和泵控制系统的示意图；图9示出通过图8的液压泵的一部分的横截面的图解视图；图10示出图9的液压泵的阀板的端视图；和图11示出根据本专利技术的排量估算过程的流程图。具体实施方式图1示出诸如挖掘机那样的示例性机器10，该机器具有多个系统和构件，该多个系统和构件配合协作以执行诸如从挖掘场100挖掘土质材料并将其装载到附近目标、诸如运输机110上的操作。机器10可包括摆动件或平台11、底盘12、原动机13和机具系统14，该机具系统包括诸如铲斗那样的工作机具或工具15。也可使用其它类型的工作机具。平台11可以可旋转的方式布置在底盘12上，并包括操作员控制台16，操作员可从该操作员控制台控制机器10的操作。平台11相对于底盘12的旋转可通过摆动马达17实现(图3)。底盘12可以是用于一个或多个地面接合牵引装置的结构性支承。该地面接合牵引装置可包括一个或多个履带18，该履带能够允许机器10在工作表面上的平移运动。可选择地，地面接合牵引装置可包括轮子、带子或所属领域中已知的其它牵引装置。原动机13可为机器10的操作提供动力。原动机13可具体化为燃烧发动机，例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机(例如天然气发动机)或所属领域已知的任何其它类型的燃烧发动机。原动机13可替代地具体化为非燃烧动力源，例如燃料电池或联接至马达的电池那样的动力存储装置。另外，如果需要，燃烧发动机和非燃烧动力源都可设置成混合动力源，该混合动力源运转以提高机器操作的效率。原动机13可向履带18提供旋转输出，由此推进机器10。原动机13还可向机器10的其它系统和构件提供动力。机具系统14可包括一个或多个联动件，该联动件能够移动负载。在一个示例中，机具系统可包括吊杆件19、斗杆件20和诸如铲斗那样的工作机具或工具15。吊杆件19的第一端部(未示出)可以可枢转的方式连接至平台11，以允许该吊杆件相对于该平台枢转或旋转。吊杆件19的第二端部22可以可枢转的方式连接至斗杆件20的第一端部23，以允许该斗杆件相对于该吊杆件枢转或旋转。工作机具或工具15的第一端部26可以可枢转的方式连接至斗杆件20的第二端部25，以允许该工具相对于该斗杆件枢转或旋转。联动件可在与平台11大体正交的平面内平移或旋转。联动件可以可操作的方式连接至致动器系统30，该致动器系统包括诸如液压缸那样的一个或多个致动器。吊杆件19可通过一对吊杆液压缸31(图1仅示出一个)而沿着一路径推进或移动。斗杆件20可由斗杆液压缸32推进。工具15相对于斗杆件20的旋转可通过工具液压缸33的致动实现。吊杆液压缸31、斗杆液压缸32和工具液压缸33中的每一者均可具体表现为如图2所示的线性致动器，该线性致动器具有管状或圆柱形的体部、和在该体部中的活塞连杆组件，布置成形成两个不同的压力室。该压力室可以选择性地被供应加压流体和排出加压流体，以引起活塞连杆组件在圆柱形的体部中移位。流体流入和流出压力室的流速可与液压缸的伸展或缩回的速度有关，而两个压力室之间的压差可与液压缸向其相关联的联动件施加的力有关。液压缸的伸展和缩回引起包括工具15的联动件的运动。还设想到，致动器可替代地具体表现为电动机、气动机或任何其它致动装置。摆动马达17也可通过不同的流体压力驱动。具体地，摆动马达17可以是旋转致动器，该旋转致动器包括定位在叶轮(未示出)的相对侧上的第一腔室和第二腔室(未示出)。在用加压流体填充第一腔室并使第二腔室排出流体时，叶轮被迫沿着第一方向旋转。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定变排量液压泵的估算排量的系统，包括：变排量液压泵，该变排量液压泵包括旋转斜板，该旋转斜板以可枢转的方式安装用以限定该旋转斜板的倾角；控制缸，该控制缸与所述旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的所述倾角；阀，该阀用于控制液压流体向所述控制缸的流动，该阀具有限定该阀的开口的有效面积的位置；原动机，该原动机以可操作的方式连接用以驱动所述变排量液压泵；压力传感器，该压力传感器用于产生表示变排量液压泵的输出压力的压力信号；和控制器，该控制器能够：从所述压力传感器接收压力信号；基于来自所述压力传感器的压力信号和所述阀的位置来确定所述变排量液压泵的估算排量。

【技术特征摘要】
2015.05.19 US 14/716,1621.一种用于确定变排量液压泵的估算排量的系统，包括：变排量液压泵，该变排量液压泵包括旋转斜板，该旋转斜板以可枢转的方式安装用以限定该旋转斜板的倾角；控制缸，该控制缸与所述旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的所述倾角；阀，该阀用于控制液压流体向所述控制缸的流动，该阀具有限定该阀的开口的有效面积的位置；原动机，该原动机以可操作的方式连接用以驱动所述变排量液压泵；压力传感器，该压力传感器用于产生表示变排量液压泵的输出压力的压力信号；和控制器，该控制器能够：从所述压力传感器接收压力信号；基于来自所述压力传感器的压力信号和所述阀的位置来确定所述变排量液压泵的估算排量。2.根据权利要求1所述的系统，还包括螺线管，该螺线管接收用于控制所述阀的位置的电流，所述控制器还能够基于到所述螺线管的电流来确定所述估算排量。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，该系统不包括排量传感器。4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述控制器还能够确定测量的发动机转矩和估算的发动机转矩并使用自适应学习过程来确定所述估算排量，该控制器将所述测量的发动机转矩和所述估算的发动机转矩用作所述自适应学习过程的一部分。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述估算的发动机转矩部分地基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·杜，R·D·辛诺格勒，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US