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【发明授权】液压控制系统_沃尔沃建筑设备公司_201580074720.5 

申请/专利权人:沃尔沃建筑设备公司

申请日:2015-01-27

公开(公告)日:2020-02-11

公开(公告)号:CN107250464B

主分类号:E02F9/20(20060101)

分类号:E02F9/20(20060101);E02F9/22(20060101);F15B11/02(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.02.11#授权;2018.02.09#实质审查的生效;2017.10.13#公开

摘要:本发明提供一种液压控制系统,其包括:流量控制阀;可变排量液压泵,其连接到流量控制阀并向流量控制阀排放液压;泵排放压力检测器,其安装在流量控制阀和可变排量液压泵的连接部分中,并检测从可变排量液压泵向流量控制阀排放的液压的排放压力;和液压控制器,该液压控制器包括:检测单元,该检测单元连接到泵排放压力检测器,检测可变排量液压泵的排放压力并将排放压力转换成泵排放压力值的;比较单元,该比较单元从检测单元接收泵排放压力值,将泵排放压力值与预存储的最低识别压力值进行比较,并确定泵排放压力值是大于还是小于最低识别压力值;和计算单元,该计算单元通过与比较单元协同工作,如果泵排放压力值小于最低识别压力值,则该计算单元通过将可变排量液压泵的控制压力识别为最低识别压力值来计算控制压力。

主权项:1.一种液压控制系统,包括:流量控制阀;可变排量液压泵,所述可变排量液压泵连接到所述流量控制阀,以朝向所述流量控制阀排放加压流体;泵排放压力检测器,所述泵排放压力检测器设置在所述流量控制阀和所述可变排量液压泵之间的通道上,所述泵排放压力检测器检测由所述可变排量液压泵朝向所述流量控制阀排放的加压流体的排放压力;以及液压控制器,所述液压控制器包括:检测器,所述检测器连接到所述泵排放压力检测器,以将检测到的排放压力转换成泵排放压力值;比较器,所述比较器从所述检测器接收所述泵排放压力值,将所述泵排放压力值与预存储的最低识别压力值进行比较,并确定所述泵排放压力值是高于还是低于所述预存储的最低识别压力值;和计算器,所述计算器与所述比较器协作来计算控制所述可变排量液压泵所基于的控制压力,其中,当所述泵排放压力值低于所述最低识别压力值时,所述计算器将所述控制压力识别为具有所述最低识别压力值,其中,所述计算器:接收先导压力的值,参考预存储的先导压力-泵排量关系,根据所述先导压力的值来计算泵排量,根据计算出的所述泵排量和计算出的所述控制压力来计算所述可变排量液压泵的扭矩,并且向电动比例减压阀传送控制信号,使得所述可变排量液压泵在最大容许扭矩值内运行。

全文数据:液压控制系统技术领域[0001]本公开涉及一种液压控制系统。更具体地,本公开涉及一种用于防止作业装置异常摇动例如蛇行振荡)的主动液压控制系统,其中,最低识别压力值被预存储在数据库中,测量荥排放压力值,当测量到的栗排放压力值低于最低识别压力值时,控制压力被识别为具有所述预存储的最低识别压力值,而当测量到的泵排放压力值大于最低识别压力值时,该控制压力被识别为具有所测量到的栗排放压力值。背景技术[0002]利用液压力的设备例如建筑机械被设计成通过使栗的输入马力与发动机的输出马力相匹配来获得最佳的输出特性。[0003]通常,建筑机械的液压控制系统被设计成执行恒定马力控制以防止发动机、泵、管线、液压缸等在闻负荷运行期间经受过大的压力,从而使所述管线或致动器不破裂或者所述发动机或栗不损坏。[0004]下面将参考图1至图3来描述与恒定马力控制有关的技术特征。图1是示出了常规的恒定马力控制系统的框图,图2是示出了预设在图1所示的液压控制器中的、先导压力与泵排量之间的关系的曲线图,并且图3示出了预设在图1所示的液压控制器中的栗恒定扭矩曲线,即,描绘了通过根据可变排量液压栗的排放压力来调节栗排量和栗扭矩而实现的恒定马力控制的曲线图。[0005]如图1中所示,执行恒定马力控制的该液压控制系统包括控制杆1、压力传感器2、流量控制阀3、栗排放压力检测器4、液压控制器5、可变排量液压栗6、电动比例减压阀7和发动机8。[0006]描述用于恒定马力控制的该系统的操作:压力传感器2检测由控制杆1输出的先导压力,并将检测到的压力值传送给液压控制器5。[0007]然后,如图2中所示,液压控制器5通过向电动比例减压阀7发送电子信号而执行打开或关闭该电动比例减压阀7的操作,以根据所预设的栗排量关联于先导压力的曲线来改变可变排量液压栗6的排量。[0008]只要可变排量液压泵在图3所示的泵恒定扭矩曲线中在预设的最大容许扭矩值内运行,液压控制器5就如图2的栗容积曲线所示地根据先导压力来调节栗排量。这防止了发动机8和该系统在高负荷运行期间损坏,从而保护了发动机8和该系统。[0009]图4是按照时间绘制的曲线图,示出了控制杆1的先导压力、可变排量液压栗6的排放压力、以及液压控制器5用来指令该可变排量液压栗6的控制信号。[0010]在低温环境中,例如在冬季中期,由于液压流体的粘度增加,在液压控制期间、压力可能在特定操作中突然改变。如果在可变排量液压栗6的栗排放压力P1或P2经过如图3所示的开始恒定马力控制的压力值时发生这种突然改变,则液压控制器5相应地向电动比例减压阀7传送用于增加或减小可变排量液压泵6的排量的控制信号,从而维持恒定马力。[0011]然而,所述栗的压力突然改变时的时间点与可变排量液压泵6的排量响应于由液压控制器5传送到电动比例减压阀7的控制信号而实际改变时的时间点之间存在微小的时间差。因此,当突然的压力改变发生在低温下时,这种控制可变排量液压泵6的排量的方法可能引起共振,导致栗排放压力振动,如图4所示。因此,液压作业装置经受蛇行振荡或突然的摇动,这是有问题的。发明内容[0012]技术问题[0013]因此,已经考虑到现有技术中发生的上述问题而实现了本发明,并且本发明提出了一种液压控制系统,用于在低温环境中防止液压作业装置经历蛇行振荡或突然的摇动。当在这种低温环境中排放压力突然急剧上升时,通过改变可变排量液压泵的排量来执行恒定马力控制的液压控制器发出用于控制该变排量液压栗的控制信号,其中,控制压力可以被识别为具有最低识别压力值。这因此能够防止可变排量液压泵的排放压力的共振,从而防止液压作业装置经历蛇行振荡或突然的摇动。[0014]技术方案[0015]根据本公开的一个方面,液压控制系统可包括:流量控制阀;可变排量液压泵,该可变排量液压泵连接到所述流量控制阀,以朝向所述流量控制阀排放加压流体;泵排放压力检测器,该栗排放压力检测器设置在所述流量控制阀和可变排量液压栗之间的通道上,并检测由可变排量液压泵朝向所述流量控制阀排放的加压流体的排放压力;以及液压控制器。该液压控制器包括:检测器,该检测器连接到所述泵排放压力检测器,以将检测到的排放压力转换成泵排放压力值;比较器,该比较器从该检测器接收所述泵排放压力值,将所述栗排放压力值与预存储的最低识别压力值进行比较,并确定所述泵排放压力值是高于还是低于所述预存储的最低识别压力值;和计算器,该计算器与所述比较器协作,以计算控制所述可变排量液压泵所基于的控制压力,其中,当泵排放压力值低于最低识别压力值时,计算器将该控制压力识别为具有所述最低识别压力值。[0016]该液压控制系统还可以包括控制杆,该控制杆连接到所述流量控制阀,以控制所述流量控制阀的打开和关闭。[0017]该液压控制系统还可以包括压力传感器,该压力传感器检测由所述控制杆施加到流量控制阀的先导压力。[0018]该液压控制系统还可以包括发动机,该发动机与所述可变排量液压泵协同工作,以驱动所述可变排量液压泵。[0019]该液压控制系统还可以包括连接到所述可变排量液压栗的电动比例减压阀,以根据该电动比例减压阀的打开和关闭操作来改变所述可变排量液压泵的泵排量。[0020]所述计算器可以接收先导压力的值,参考预存储的先导压力-泵排量关系根据该先导压力的值来计算泵排量,根据计算出的栗排量和计算出的控制压力来计算所述可变排量液压泵的扭矩,并向所述电动比例减压阀传送控制信号,使得所述可变排量液压泵在最大容许扭矩值内运行。[0021]所述最低识别值可以被设定为高于当发生所述排放压力的突然改变时所述控制信号出现振动的值。[0022]当泵排放压力值大于最低识别压力值时,所述计算器可将所述控制压力识别为具有所述泵排放压力值。[0023]有利效果[0024]根据本发明,当在低温环境中排放压力突然急剧上升时,通过改变可变排量液压栗的排量来执行恒定马力控制的液压控制器发出用于控制该可变排量液压栗的控制信号,其中,控制压力可以被识别为具有最低识别压力值。这因此能够防止所述可变排量液压泵的排放压力的共振,从而防止液压作业装置经历蛇行振荡或突然的摇动。附图说明[0025]图1是示出了恒定马力控制系统的框图;[0026]图2是示出了预设在图1所示的液压控制器中的、泵排量与先导压力之间的关系的曲线图;[0027]图3是预设在图1所示的液压控制器中的泵恒定扭矩曲线,S卩,描绘了通过根据可变排量液压泵的排放压力来调节泵排量和泵扭矩而实现的恒定马力控制的曲线图;[0028]图4是按照时间绘制的曲线图,示出了控制杆的先导压力、可变排量液压栗的排放压力、以及液压控制器用来指令所述可变排量液压泵的控制信号;[0029]图5是示出了根据示例性实施例的液压控制系统的液压回路图;[0030]图6是图5所示的液压控制器的框图;[0031]图7是预存储在图5所示的液压控制器中的泵恒定扭矩曲线;[0032]图8是按照时间绘制的曲线图,示出了图5所示的控制杆的先导压力、图5所示的可变排量液压泵的排放压力、以及液压控制器用来指令所述可变排量液压栗的控制信号;并且[0033]图9是示出了使用图5所示的液压控制系统来计算栗排量的操作的流程图。具体实施方式[0034]在下文中,将参考附图来详细描述根据示例性实施例的液压控制系统。[0035]在以下公开内容中,在可能由于包括它而使得本公开的主题不清楚的情形中,在此包含的己知功能和构件的详细说明将被省略。[0036]如图5所示,根据示例性实施例的液压控制系统可包括流量控制阀11、可变排量液压栗14、泵排放压力检测器17和液压控制器18。根据本示例性实施例的液压控制系统还可以包括控制杆12、压力传感器13、发动机15和电动比例减压阀16。[0037]流量控制阀11可以是主控制阀,它控制为液压作业装置提供的致动器,例如液压缸。[0038]控制杆12可以连接到流量控制阀11。当被操作员操控时,该控制杆12控制所述流量控制阀11的打开和关闭,从而控制与流量控制阀11协同工作的所述致动器。[0039]压力传感器13设置在控制杆12和流量控制阀11之间的通道上。压力传感器13可以感测该控制杆12和液压控制阀11之间的通道中的先导压力,以产生与感测到的压力成比例的电信号。[0040]可变排量液压栗14可连接到流量控制阀11并朝向流量控制阀11排放液压流体。根据本示例性实施例,通过举例示出了两个可变排量液压泵14。[0041]发动机15可以与可变排量液压泵14协同工作。发动机15可以驱动该可变排量液压栗14。[0042]电动比例减压阀16可连接到可变排量液压栗14,以根据电动比例减压阀16的打开或关闭而改变可变排量液压泵14的排量。根据本示例性实施例,示出了两个电动比例减压阀16被分别提供给两个可变排量液压栗14。[0043]泵排放压力检测器17可设置在流量控制阀11和可变排量液压泵14之间的通道上。泵排放压力检测器17可以检测由可变排量液压栗14朝向流量控制阀11排放的液压流体的排放压力,以产生与该排放压力对应的电信号。[0044]液压控制器18可以是根据预设程序的控制逻辑对输入值执行算术运算的工业控制器。如图6所示,液压控制器18可包括根据控制逻辑的功能而分类的检测器18a、比较器18b和计算器18c。[0045]检测器l8a可以连接到泵排放压力检测器17。检测器18a可以将检测到的排放压力P1或P2转换成泵排放压力值。另外,比较器18b可以接收由检测器18a输入的该栗排放压力值,并通过将该泵排放压力值与最低识别压力值setDP进行比较来确定该泵排放压力值是高于还是低于最低识别压力值setDP。该最低识别压力值setDP可以被设定为高于当排放压力发生突然的压力改变时、传送到电动比例减压阀16的控制信号出现振动的值,使得所述作业装置不会在低温下响应于这种突然的压力改变而遭受蛇行振荡。计算器18c与比较器18b协作。当所述泵排放压力值大于最低识别压力值setDP时,计算器18c通过将所述栗排放压力值识别为控制压力来计算控制该可变排量液压栗14所基于的控制压力。当所述栗排放压力值低于最低识别压力值setDP时,计算器ISc通过将所述最低识别压力值setDP识别为控制压力来计算该控制压力。计算器18c可以接收来自压力传感器13的先导压力,如图9所示地参考预存储的先导压力_泵排量关系根据该先导压力来计算栗排量,根据计算出的泵排量和计算出的控制压力来计算扭矩,并向电动比例减压阀16传送控制信号,使得所述可变排量液压栗在最大容许扭矩值内运行。[0046]在下文中,将更详细地描述利用上述液压控制系统控制泵排量的方法。[0047]如图9所示,首先,当操作员操控控制杆12时,该液压控制系统定期地从压力传感器13接收先导压力值(S01,然后基于泵排量关联于先导压力的曲线来计算所需的排量502〇[0048]液压控制器18的检测器18a定期地从泵排放压力检测器17接收栗排放压力值503,并将所接收到的栗排放压力值传送给比较器18b。比较器18b从检测器18a接收泵排放压力值,将该泵排放压力值与预存储的最低识别压力值setDP进行比较,并确定该栗排放压力值是高于还是低于最低识别压力值setDPS04,然后将比较结果传送给计算器18c。[0049]之后,当泵排放压力值大于最低识别压力值setDP时,通过与比较器18b协作,计算器18c通过将控制该可变排量液压泵14所基于的控制压力识别为所述泵排放压力值来计算控制压力S05。当泵排放压力值低于最低识别压力值setDP时,通过与比较器18b协作,计算器18c通过将控制该可变排量液压泵14所基于的控制压力识别为最低识别压力值setDP来计算控制压力S〇6。[0050]在如上所述地将所述控制压力计算为实际栗排放压力值或所述最低识别压力值setDP之后,计算器18c使用所计算出的控制压力来计算扭矩。计算器ISc然后向电动比例减压阀16传送控制信号,该控制信号允许基于与先导压力关联的栗排量曲线来调节可变排量液压泵14的排量,只要该可变排量栗在最大容许扭矩值内运行即可S07。[0051]根据如上所述的控制方法,根据本示例性实施例的液压控制系统防止了液压作业装置在低温环境中经历蛇行振荡或突然的摇动。具体地,当排放压力在这种低温环境中突然急剧上升时,通过改变可变排量液压泵14的排量来执行恒定马力控制的液压控制器1S如图7所示地发出用于控制可变排量液压泵14的控制信号,如图8所示,其中,控制压力可以被识别为具有最低识别压力值setDP。这因此能够防止可变排量液压泵14的排放压力的共振,从而防止液压作业装置经历蛇行振荡或突然的摇动。[0052]已参考附图给出了对本公开的具体示例性实施例的前述说明。它们并非旨在是穷尽性的,也并非旨在将本公开限制于所公开的精确形式,很显然,对于本领域普通技术人员而言,可根据上述教导做出很多修改和变型。+[0053]因此,本公开的范围并非旨在局限于前述实施例,而是由所附权利要求书及其等价形式限定。

权利要求:1.一种液压控制系统,包括:流量控制阀;可变排量液压栗,所述可变排量液压栗连接到所述流量控制阀,以朝向所述流量控制阀排放加压流体;栗排放压力检测器,所述泵排放压力检测器设置在所述流量控制阀和所述可变排量液压栗之间的通道上,所述栗排放压力检测器检测由所述可变排量液压栗朝向所述流量控制阀排放的加压流体的排放压力;以及液压控制器,所述液压控制器包括:检测器,所述检测器连接到所述栗排放压力检测器,以将检测到的排放压力转换成杲排放压力值;比较器,所述比较器从所述检测器接收所述泵排放压力值,将所述泵排放压力值与预存储的最低识别压力值进行比较,并确定所述泵排放压力值是高于还是低于所述预存储的最低识别压力值;和计算器,所述计算器与所述比较器协作来计算控制所述可变排量液压泵所基于的控制压力,其中,当所述泵排放压力值低于所述最低识别压力值时,所述计算器将所述控制压力识别为具有所述最低识别压力值。2.根据权利要求1所述的液压控制系统,还包括控制杆,所述控制杆连接到所述流量控制阀,以控制所述流量控制阀的打开和关闭。3.根据权利要求2所述的液压控制系统,还包括压力传感器,所述压力传感器检测由所述控制杆施加到所述流量控制阀的先导压力。4.根据权利要求1所述的液压控制系统,还包括发动机,所述发动机与所述可变排量液压栗协同工作,以驱动所述可变排量液压泵。5.根据权利要求1所述的液压控制系统,还包括电动比例减压阀,所述电动比例减压阀连接到所述可变排量液压泵,以根据所述电动比例减压阀的打开和关闭操作来改变所述可变排量液压栗的栗排量。6.根据权利要求5所述的液压控制系统,其中,所述计算器:接收先导压力的值,参考预存储的先导压力-泵排量关系,根据所述先导压力的值来计算栗排量,根据计算出的所述栗排量和计算出的所述控制压力来计算所述可变排量液压泵的扭矩,并且向所述电动比例减压阀传送控制信号,使得所述可变排量液压栗在最大容许扭矩值内运行。7.根据权利要求6所述的液压控制系统,其中,所述最低识别值被设定为高于当发生所述排放压力的突然改变时所述控制信号出现振动的值。8.根据权利要求1所述的液压控制系统,其中,当所述泵排放压力值大于所述最低识别压力值时,所述计算器将所述控制压力识别为具有所述泵排放压力值。

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