液壓控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液壓控制系統(tǒng)(116)，其包括閉環(huán)液壓回路(164)，閉環(huán)液壓回路(164)包括至少一個液壓馬達(130)。多個可變排量泵(140A、140B)在閉環(huán)液壓回路(164)中并聯(lián)流體連接。所述多個液壓致動器(142A、142B)被配置成調節(jié)可變排量泵(140A、140B)的排量。導向閥組件(143)被配置成向液壓致動器(142A、142B)提供具有與可變排量泵(140A、140B)的期望排量相應的導向壓力的液壓流體。壓力調節(jié)裝置(146)被配置成當閉環(huán)液壓回路(164)中的工作壓力達到最大容許工作壓力時，限制提供給液壓致動器(142A、142B)的液壓流體的導向壓力。
【專利說明】
液壓控制系統(tǒng)和方法
技術領域
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種液壓控制系統(tǒng)和方法，具體地說，涉及一種用于在閉環(huán)液壓回路中操作多個可變排量栗的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]液壓機，例如液壓挖掘機，使用發(fā)動機來驅動液壓栗，從而向液壓機的多個液壓回路提供液壓動力。每個液壓回路可包括一個或多個致動器，例如液壓缸和/或液壓馬達。多個液壓致動器中的每一者均可需要來自一個或多個液壓栗的液壓流體流來操作關聯(lián)的液壓缸或液壓馬達。每一個液壓致動器所需要的流量根據(jù)操作員的輸入而變化?？梢钥刂埔簤豪酰韵蛞簤合到y(tǒng)提供多個液壓致動器中的每一者所需要的液壓流。
[0003]在一些系統(tǒng)中，所述多個液壓回路包括閉環(huán)液壓回路。所述閉環(huán)液壓回路可包括一個或多個液壓馬達，所述一個或多個液壓馬達由在所述閉環(huán)液壓回路中并聯(lián)流體連接的多個可變排量栗提供所需要的流量。已經(jīng)采用了各種控制系統(tǒng)來控制閉環(huán)液壓回路中的多個可變排量栗。
[0004]本發(fā)明的系統(tǒng)和方法至少部分地旨在改善已知系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0005]一方面，本發(fā)明涉及一種液壓控制系統(tǒng)。所述液壓控制系統(tǒng)包括閉環(huán)液壓回路，所述閉環(huán)液壓回路包括至少一個液壓馬達。多個可變排量栗在所述閉環(huán)液壓回路中并聯(lián)流體連接，并且配置為向所述至少一個液壓馬達提供加壓的液壓流體。多個液壓致動器中的每一者與所述多個可變排量栗中的一者關聯(lián)，所述多個液壓致動器配置為調節(jié)所述關聯(lián)的可變排量栗的排量。導向閥組件配置為向所述多個液壓致動器中的每一者提供具有導向壓力的液壓流體，所述導向壓力對應于多個可變排量栗中每一個的所期望排量。壓力調節(jié)裝置配置為當閉環(huán)液壓回路中液壓流體的工作壓力達到最大容許工作壓力時，限制提供到所述多個液壓致動器的液壓流體的導向壓力。
[0006]在本發(fā)明的另一方面，一種機器包括發(fā)動機和液壓控制系統(tǒng)。所述液壓控制系統(tǒng)包括閉環(huán)液壓回路，所述閉環(huán)液壓回路包括至少一個液壓馬達。多個可變排量栗在所述閉環(huán)液壓回路中并聯(lián)流體連接，并且配置為向所述至少一個液壓馬達提供加壓的液壓流體。多個液壓致動器中的每一者與所述多個可變排量栗中的一者關聯(lián)，多個液壓致動器配置為調節(jié)所述關聯(lián)的可變排量栗的排量。導向閥組件配置為向所述多個液壓致動器中的每一者提供具有導向壓力的液壓流體，所述導向壓力對應于多個可變排量栗中每一個的所期望排量。壓力調節(jié)裝置配置為當閉環(huán)液壓回路中液壓流體的工作壓力達到最大容許工作壓力時，限制提供到所述多個液壓致動器的液壓流體的導向壓力。所述多個可變排量栗配置為由所述發(fā)動機提供動力。
[0007]在本發(fā)明的又一方面，一種操作在閉環(huán)液壓回路中并聯(lián)流體連接并配置為向至少一個液壓馬達提供加壓的液壓流體的多個可變排量栗的方法，包括:向與所述多個可變排量栗關聯(lián)的多個液壓致動器中的每一者提供具有導向壓力的液壓流體，所述導向壓力對應于多個可變排量栗中每一個的所期望排量。所述方法進一步包括:當閉環(huán)液壓回路中液壓流體的工作壓力達到最大容許工作壓力時，限制提供到所述多個液壓致動器的液壓流體的導向壓力。
[0008]從以下的說明和附圖中，本發(fā)明的其它特征和方面將顯而易見。
【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的機器的示意圖；
[0010]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的液壓控制系統(tǒng)；
[0011 ]圖3是示出圖2的液壓控制系統(tǒng)的示例性操作的細節(jié)的示意圖；以及
[0012]圖4是示出圖2的液壓控制系統(tǒng)的示例性操作的細節(jié)的另一示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下文是本發(fā)明的示例性實施例的詳細說明。本文描述的示例性實施例旨在教導本發(fā)明的原理，使本領域的技術人員能夠在許多不同的環(huán)境并且針對許多不同的應用實施和使用本發(fā)明。因此，所述示例性實施例并不旨在，而且也不應當視為保護范圍的限制性描述。相反，保護范圍應當由所附的權利要求書限定。
[0014]本發(fā)明可部分地基于該認識，即當多個可變排量栗在閉環(huán)液壓回路中并聯(lián)流體連接時，以同步的方式控制多個可變排量栗是必要的。因此，同時改變所述多個可變排量栗的排量，優(yōu)選地以簡單且有成本效益的方式，是必要的。
[0015]此外，本發(fā)明可部分地基于該認識，即確保多個可變排量栗中的每一者所排出的液壓流體的壓力不超過可損害液壓系統(tǒng)的規(guī)定的系統(tǒng)壓力，是必要的。在這方面，提供一種同時限制多個可變排量栗中每一個的導向壓力的裝置，以實現(xiàn)一種不太復雜且容易安裝和維護的系統(tǒng)，是有利的。
[0016]進一步，本發(fā)明可部分地基于該認識，即當用于調節(jié)所述栗的排量的致動器通過接收具有對應于多個可變排量栗中每一個的所期望排量的導向壓力的液壓流體被直接控制時，一種用于多個可變排量栗的控制系統(tǒng)的簡單配置可以被實現(xiàn)。有利地，可以針對所有可變排量栗使用單個壓力調節(jié)裝置，基于所述閉環(huán)液壓回路的接收系統(tǒng)壓力來限制提供給每個致動器的導向液壓流體。
[0017]現(xiàn)在參照附圖，圖1中示意性地示出了機器100的示例性實施例。機器100可以是液壓挖掘機，例如大型采礦挖掘機，或任何其它包括具有閉環(huán)液壓回路的液壓系統(tǒng)的作業(yè)機器。機器100包括發(fā)動機102。發(fā)動機102可以向機器100及其各部件提供動力。合適的發(fā)動機可包括汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機、電力發(fā)動機或不同類型發(fā)動機的任意組合。在一個實施例中，發(fā)動機102可以是產(chǎn)生并通過動力傳送機構，例如軸或齒輪箱(未示出)，向機器100傳送動力的柴油發(fā)動機。發(fā)動機102可產(chǎn)生機械動力輸出，所述機械動力輸出可例如通過一個或多個由發(fā)動機102提供動力的栗，被轉換為液壓動力。
[0018]機器100可進一步包括包含用來操作機器100的控制機構的操作站或駕駛室104，控制機構例如輸入裝置106。駕駛室104可以是可旋轉地安裝在機器100的底盤101上的上部結構103的部分。輸入裝置106可以具體實現(xiàn)為操縱桿、杠桿、按鈕及類似物并且可以可操作地連接到機器10的液壓系統(tǒng)108。
[0019]在一些實施例中，駕駛室104進一步包括諸如用于將信息傳遞給操作員的顯示器的界面，并且可包括鍵盤、觸摸屏，或任何其它合適的用于從操作員接收輸入以控制或操作機器100、液壓系統(tǒng)108和/或其它機器部件的機構?？蛇x擇地或者另外地，操作員可位于駕駛室104的外面和/或離機器100—定距離，并且可以遠程控制機器100、液壓系統(tǒng)108和/或其他機器部件。
[0020]液壓系統(tǒng)108可包括流體部件，諸如例如液壓致動器或氣缸、儲箱、閥門、蓄能器、孔及其它合適的用于產(chǎn)生液壓流體的加壓流動的部件。液壓系統(tǒng)108可進一步包括例如一個或多個儲箱和/或貯存器112的流體源，和一個或多個液壓栗，該液壓栗可包括可變排量栗、固定排量栗、變量輸送栗或其它合適的加壓系統(tǒng)。液壓栗可以驅動地連接到發(fā)動機102，或可經(jīng)由齒輪機構或類似物間接地連接到發(fā)動機102。還可以設想，液壓系統(tǒng)108可包括多個相互連接以向液壓系統(tǒng)108提供液壓流體的加壓流體源。
[0021]液壓系統(tǒng)108可包括多個液壓致動器，例如用于操作機器100的動臂的液壓致動器102A、102B，用于操作機器100的桿的液壓致動器122，用于操作機器100的鏟斗的液壓致動器124;和一個或多個液壓馬達，例如用于操作機器100的擺動機構的液壓馬達130(見圖2)，和與機器100的左側推進驅動和右側推進驅動相關聯(lián)的液壓馬達。擺動機構可操作地相對于機器100的底盤101而旋轉上部結構103。應當理解，在其它實施例中，可以為不同的液壓回路提供不同數(shù)量的液壓馬達和/或液壓致動器。
[0022]液壓系統(tǒng)108進一步包括用于操作液壓馬達130的液壓控制系統(tǒng)116，下文將對此進行更詳細的描述。
[0023]機器100也包括適于控制液壓系統(tǒng)108和機器100的其它部件的控制單元114，機器100的其它部件例如液壓控制系統(tǒng)116。控制單元114可操作地連接到輸入裝置106并可適于從操作員接收指示機器100或機器100的工具(例如，機器100的擺動機構)所期望的動作(或所期望的速度)的輸入，并因此可確定與液壓系統(tǒng)108的每個液壓致動器或馬達相關聯(lián)的動力需求，以執(zhí)行所期望的動作。
[0024]控制單元114可包括一個或多個控制模塊(例如，ECM、E⑶等)。一個或多個控制模塊可包括處理單元、存儲器、用于接收和發(fā)送信號的傳感器接口和/或控制接口。處理單元可表示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)所使用的一個或多個邏輯和/或處理部件，以執(zhí)行各種通信、控制和/或診斷功能。一個或多個控制模塊可使用任何適當?shù)耐ㄐ艡C構(例如，CAN總線)相互通信，以及與控制單元114內的其它部件和連接到控制單元114的其它部件通信。
[0025]進一步，處理單元可適于執(zhí)行例如來自存儲裝置(諸如存儲器)的指令。一個或多個控制模塊可各自負責執(zhí)行用于液壓控制系統(tǒng)116和/或機器100的其它部件的軟件代碼。例如，處理單元可包括一個或多個通用處理單元和/或專用單元(例如，ASIC、FPGA等)。在一些實施例中，處理單元的功能可具體實現(xiàn)在集成微處理器或微控制器中，包括集成的CPU、存儲器、和一個或多個外圍設備。
[0026]現(xiàn)在參照圖2，示出了一種用于控制機器100的擺動機構的液壓控制系統(tǒng)116的示例性實施例。在圖2所示的示例性實施例中，擺動機構包括閉環(huán)液壓回路164。
[0027]液壓回路164包括液壓馬達130，液壓馬達130配置成驅動機器100的擺動機構逆時針(向左)或順時針(向右)旋轉。液壓馬達130以已知方式配置成接收液壓流體以產(chǎn)生上部結構103圍繞機器100的垂直軸線的擺動(見圖1)。
[0028]液壓回路164進一步包括多個可變排量栗，在示例性實施例中，為第一可變排量栗140A和第二可變排量栗140B?？勺兣帕坷?40A、140B在閉環(huán)液壓回路164中流體連接到液壓馬達130以向液壓馬達130提供加壓液壓流體。液壓栗140A、140B可具體實現(xiàn)為可變排量軸向活塞栗，以及馬達130可具體實現(xiàn)為固定排量液壓馬達或可變排量液壓馬達。液壓馬達130的速度和扭矩通過調整可變排量栗140A、140B相應的旋轉斜盤(未示出)的傾角來進行控制。用于各液壓栗140A、140B的旋轉斜盤角度對應于液壓流體在閉環(huán)液壓回路164中是以逆時針流動還是順時針流動而為正值或負值。相應地，液壓馬達130通過可變排量栗140A、140B可操作成以逆時針(向左擺動)或順時針(向右擺動)擺動機器100的上部結構103。液壓栗140A、140B的旋轉斜盤角度可通過液壓致動器142A、142B來進行控制，下文將對此進行更詳細的描述。
[0029]液壓致動器142A、142B配置成經(jīng)由液壓管路153、155、157和159從導向閥組件143接收具有導向壓力的加壓流體，該導向壓力對應于關聯(lián)的可變排量栗140A、140B的所期望排量。在圖2所示的示例性實施例中，導向閥組件143可包括第一導向閥144A和第二導向閥144B。例如，導向閥144A、144B可以是電動液壓減壓閥或用于產(chǎn)生導向壓力的類似閥門。導向閥144A、144B可配置成經(jīng)由導向栗145和液壓管路147從貯存器112中接收加壓液壓流體。例如，導向栗145可具體實現(xiàn)為電荷栗。
[0030]每個液壓致動器142A、142B可包括分別設置在腔室137A、137B中的活塞141A、141B。活塞141A、141B可例如通過彈簧組件139A、139B在腔室137A、137B中分別被偏壓到中立的中心位置。腔室137A、137B的一側在輸入Xl處分別經(jīng)由液壓管路153、157流體連接到第一導向閥1444，且腔室137六、1378的另一側在輸入乂2處分別經(jīng)由液壓管路155、159流體連接到第二導向閥144B。腔室137A、137B的兩側之間的壓差導致活塞141A、141B的運動，這接著導致關聯(lián)的可變排量栗的旋轉斜盤的角度的調整。在腔室137A、137B的兩側之間無壓差的情況下，可變排量栗140A、140B可處于中立位置，其中液壓馬達130不被可變排量栗140A、140B驅動。通過經(jīng)由輸入Xl和X2中的一個向腔室137A、137B的一側提供具有所期望的導向壓力的液壓流體，可變排量栗140A、140B可在閉環(huán)液壓回路164中使用液壓流體所期望的工作壓力來驅動液壓馬達130。所期望的工作壓力可由機器100的操作員根據(jù)由輸入裝置106(見圖1)的致動所產(chǎn)生的控制信號而得到?？刂茊卧?14(見圖1)可經(jīng)由通信管路(未示出)操作地與輸入裝置106、以及例如導向栗145和/或導向閥144A、144B連接?？刂茊卧?14可產(chǎn)生用于例如導向閥144A、144B的控制信號，這導致由導向閥144A、144B產(chǎn)生且由液壓致動器142A、142B接收的適當導向壓力以使液壓栗140A、140B驅動液壓馬達130以所期望的速度旋轉機器100的上部結構103。
[0031]在圖2所示的示例性實施例中，兩個可變排量液壓栗140A、140B在閉環(huán)液壓回路164中并行布置以向液壓馬達130提供液壓流體。然而應當理解，在其它實施例中，多于兩個液壓栗和多于一個液壓馬達根據(jù)應用可被包括在閉環(huán)液壓回路164中。在一些實施例中，可變排量栗140A、140B可具有相同的構造，并且可由具有相同構造且從導向閥組件143接收相同導向壓力的致動器142A、142B并行地控制。在其它實施例中，可變排量栗140A、140B可具有不同的構造，例如不同尺寸，并且可由具有相同構造或不同構造的致動器142A、142B并行地控制。例如，致動器142A、142B可具有相同的行為，S卩，相同的導向壓力可導致關聯(lián)的可變排量栗的旋轉斜盤角度的相同調整。換句話說，導向閥144A、144B的致動同時控制可變排量液壓栗140A、140B的排量。
[0032]最大容許工作壓力可與閉環(huán)液壓電路164相關聯(lián)。該最大容許工作壓力可以是能夠確保機器100的液壓系統(tǒng)108的部件不被損壞的壓力。為了確保不超過該最大容許工作壓力，液壓控制系統(tǒng)116包括壓力調節(jié)裝置146。在圖2所示的示例性實施例中，壓力調節(jié)裝置146包括減壓閥162，往復閥152，流體連接往復閥152和減壓閥162的液壓管路151，以及將減壓閥162流體連接到貯存器112的液壓管路150。減壓閥162可配置為經(jīng)由往復閥160接收閉環(huán)液壓回路164中的工作壓力，往復閥160經(jīng)由旁路液壓管路161和液壓管路163被設置成平行于例如可變排量液壓栗140A。
[0033]減壓閥162可配置為當從往復閥160接收到的工作壓力低于預定壓力，例如300bar時，處于關閉位置。在這種情況下，向液壓致動器142A，142B提供具有由導向閥144A，144B產(chǎn)生的導向壓力的液壓流體的液壓管路153，155從貯存器112流體地分離。相應地，由導向閥144A，144B設定的所述導向壓力將被提供給液壓致動器142A，142B。
[0034]當減壓閥162接收到的工作壓力達到或超過可以是閉環(huán)液壓回路164的最大容許工作壓力的預定壓力時，減壓閥162打開以將往復閥152以及由此液壓管路153、155的液壓管路流體連接到貯存器112，該液壓管路向液壓致動器142A，142B提供導向壓力。因此，即使導向閥144A，144B基于由控制單元114產(chǎn)生的控制信號設定更高的導向壓力，提供給液壓致動器142A，142B的導向壓力被限制。通過這種方式，防止了活塞141A，141B根據(jù)設定的導向壓力的進一步移動，并且防止閉環(huán)液壓回路164中的工作壓力升到高于最大容許工作壓力。一旦液壓回路164中的工作壓力回到低于最大容許工作壓力的壓力時，減壓閥162關閉，且由導向閥144A，144B設定的導向壓力再次被提供給液壓液壓致動器142A，142B，而無需被限制或減少。
[0035]還可以設想，在其他實施例中，可以省略往復閥152和160，并且多個減壓閥162可用來檢測閉環(huán)液壓回路164中的壓力，且以適當?shù)姆绞綄⒁簤汗苈?53，155流體連接到貯存器 112。
[0036]應當理解，上述示例性控制導致可變排量液壓栗140A，140B的導向壓力的同步減少，從而防止可變排量栗140A、140B中的每一者在系統(tǒng)中進一步增加工作壓力。
[0037]進一步應當理解，控制閉環(huán)液壓回路164中的工作壓力的其他方法可以根據(jù)本發(fā)明使用。例如，當工作壓力達到最大容許工作壓力時，可以限制提供給導向閥144A，144B的液壓流體的壓力，例如通過改變導向栗145的排量，而不用限制液壓管路153，155，157和159中的導向壓力。減少或限制提供給導向閥144A，144B的液壓流體的壓力的許多不同方式對于本領域技術人員來說是顯而易見的。在這種情況下，可以省略往復閥152，并且減壓閥162可以流體連接在液壓管路147和貯存器112之間。
[0038]進一步應當理解，在根據(jù)本發(fā)明的其它示例性實施例中，閉環(huán)液壓回路164中的工作壓力可以用不同的方式檢測，例如通過在閉環(huán)液壓回路164中提供壓力傳感器(未示出)。這樣的壓力傳感器可以連接至控制單元114，且控制單元114可以操作液壓控制系統(tǒng)116的各部件，以限制或減少提供給液壓致動器142A，142B的導向壓力。例如，當達到最大容許工作壓力時，控制單元114配置為致動導向閥144A，144B，從而覆蓋對應于操作員操作的輸入裝置106的控制信號。
[0039]最后，盡管液壓控制系統(tǒng)116與機器100的擺動機構相關聯(lián)地描述，但是還可以設想，液壓控制系統(tǒng)可用于其他液壓回路，例如用于推進機器100或相似機器的液壓驅動回路。
[0040]工業(yè)實用性
[0041 ]根據(jù)前面的討論，本文描述的用來控制機器的多個可變排量栗的系統(tǒng)和方法的工業(yè)實用性將顯而易見。一種適用于本發(fā)明的示例性機器是挖掘機，諸如大型采礦挖掘機。同樣地，描述的系統(tǒng)和方法可以適于多種機器和作業(yè)。
[0042]根據(jù)一些實施例，一種操作多個可變排量栗的方法包括:向多個液壓致動器中的每一者提供具有對應于多個可變排量栗中的每一者的期望排量的導向壓力的液壓流體，其中多個可變排量栗在閉環(huán)液壓回路中并聯(lián)地流體連通，并且配置為向至少一個液壓馬達提供加壓液壓流體。該方法進一步包括:接收閉環(huán)液壓回路中的系統(tǒng)壓力，并且當接收的系統(tǒng)壓力達到最大容許系統(tǒng)壓力時，限制提供給多個液壓致動器的液壓流體的導向壓力。圖2所示的實施例的示范性操作下面將參照圖3和圖4進行描述。
[0043]圖3以示意圖的方式示出了圖2的液壓控制系統(tǒng)116的部分。在圖3中，操作員已經(jīng)致動輸入裝置106(見圖1)以逆時針擺動機器100的上部結構103。相應地，控制單元114將為導向閥144B產(chǎn)生相應的控制信號，以經(jīng)由輸入X2向液壓致動器142A，142B提供適當?shù)膶驂毫?。應當指出，為了簡化起見，在圖3和圖4中僅示出液壓致動器142A和關聯(lián)的可變排量栗140A。同樣地，液壓致動器142A的彈簧組件139A已經(jīng)被省略。然而，很容易想到將相同的導向壓力提供至與可變排量栗140B相關聯(lián)的液壓致動器142B。
[0044]如圖3所示，只要液壓回路164中的工作壓力低于最大容許工作壓力，由導向閥144B經(jīng)由液壓管路155提供的導向壓力就會使活塞141A向下移動，從而改變可變排量栗140A的旋轉斜盤的調整角度。相應地，可變排量栗140A將以導致閉環(huán)液壓回路164中的上部結構103的所期望移動(由圖3中的箭頭所示)的壓力循環(huán)液壓流體。由于系統(tǒng)壓力低于最大容許系統(tǒng)壓力，減壓閥162關閉，并且液壓管路155不會流體連接至低壓貯存器112。
[0045]圖4示出了在閉環(huán)液壓回路164中達到最大容許工作壓力的情況。如圖4所示，在減壓閥162處接收的工作壓力使減壓閥162開啟，并且流體連接液壓管路155與貯存器112。相應地，提供給液壓致動器142A的導向壓力被限制，從而防止可變排量液壓栗140A的排量進一步增加。這種情況同樣適用于可變排量液壓栗140B，從而使得液壓回路164中的所有可變排量液壓栗被同時控制，以確保不超過最大容許系統(tǒng)壓力。
[0046]應當指出，通過本文所述的示例性實施例，其中通過向液壓致動器142A，142B提供具有適當導向壓力的液壓流體而直接控制液壓致動器142A，142B，可以獲得關于液壓控制系統(tǒng)116的操作的額外有利之處。
[0047]例如，有一種情況，在逆時針旋轉機器100的上部結構103之后，操作員釋放輸入裝置106，使得輸入裝置106返回至其中立位置。在這種情況下，不會產(chǎn)生導向壓力信號，并且導向壓力不會提供給液壓致動器14 2A，14 2B。相應地，活塞14IA，141B返回至它們的中心位置，并且可變排量栗140A，140B減少沖程至其中立位置，從而產(chǎn)生制動動量。相應地，上部結構103在逆時針方向上的移動通過現(xiàn)在起馬達作用的可變排量栗140A，140B減慢。通過這種結構，當操作員釋放輸入裝置106時，上部結構103的移動自動減慢，操作員無需將輸入裝置106移動到相反方向來減慢上部結構103的移動。當然，如果期望更快地制動上部結構103的移動，操作員還可以在相反方向移動輸入裝置106，以有效地制動上部結構103。
[0048]進一步，如果負的負荷作用于液壓馬達130上，例如當上部結構103正沿逆時針方向旋轉時，該負的負荷不能將上部結構103的旋轉加速至快于由所產(chǎn)生的導向壓力所期望和確定的旋轉，這是因為所產(chǎn)生的導向壓力導致限定的栗沖程，所述栗沖程將在施加該負的負荷時制動系統(tǒng)。
[0049]應當連接的是在上述情況下，減壓閥162仍然將用作壓力調節(jié)裝置以確保在任何環(huán)境下閉環(huán)液壓回路164中的工作壓力不會超過最大容許工作壓力。
[0050]應當理解的是，前述描述提供了所公開系統(tǒng)和方法的實例。然而，預期本發(fā)明的其它實現(xiàn)方式可以在細節(jié)上不同于前述實例。對本發(fā)明或其實例的所有引用旨在提及此時討論的特定實例，并不旨在暗示對本發(fā)明范圍的更一般的任何限制。除非本文另有指示或者上下文明顯有矛盾，否則本文所描述的所有方法可以按照任何合適的順序執(zhí)行。
[0051]因此，本發(fā)明包括由適用法律許可的所附權利要求中所列舉的主題的所有修改和等同物。另外，除非本文中另有指示或明顯與上下文相矛盾，否則本發(fā)明涵蓋其所有可能變化中的上述元素的任何組合。
[0052]雖然本文已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是在不脫離以下權利要求書的范圍的情況下可以加入改進和修改。
【主權項】
1.一種液壓控制系統(tǒng)(116)，其包括: 閉環(huán)液壓回路(164)，其包括至少一個液壓馬達(130)和在所述閉環(huán)液壓回路(164)中并聯(lián)流體連接的多個可變排量栗(140A、140B)，所述多個可變排量栗(140A、140B)被配置成向所述至少一個液壓馬達(130)提供加壓液壓流體； 多個液壓致動器(142A、142B)，所述多個液壓致動器中的每一者與所述多個可變排量栗(140A、140B)中的一者相關聯(lián)并且被配置成調節(jié)所述關聯(lián)的可變排量栗(140A、140B)的所述排量； 導向閥組件(143)，其被配置成向所述多個液壓致動器(142A、142B)中的每一者提供具有與所述多個可變排量栗(140A、140B)中的每一者的期望排量相應的導向壓力的液壓流體；以及 壓力調節(jié)裝置(146)，其被配置成當所述閉環(huán)液壓回路(164)中的液壓流體的工作壓力達到最大容許工作壓力時，限制提供給所述多個液壓致動器(142A、142B)的所述液壓流體的所述導向壓力。2.根據(jù)權利要求1所述的液壓控制系統(tǒng)，其中所述壓力調節(jié)裝置(146)被配置成通過減小或限制經(jīng)由供應管路(147)提供給所述導向閥組件(143)的液壓流體的所述壓力、以及減小或限制將所述導向閥組件(143)流體連接至所述多個液壓致動器(142A、142B)的液壓管路(153、155、157、159)中的液壓流體的所述壓力中的至少一項，來限制提供給所述多個液壓致動器(142A、142B)的所述液壓流體的所述導向壓力。3.根據(jù)權利要求1或2所述的液壓控制系統(tǒng)，其中所述壓力調節(jié)裝置(146)包括減壓閥(162)，其流體連接至所述閉環(huán)液壓回路(164)并且被配置成當所述工作壓力達到所述最大容許工作壓力時開啟。4.根據(jù)權利要求3所述的液壓控制系統(tǒng)，其進一步包括第一往復閥(160)，其并聯(lián)流體連接至所述多個可變排量栗(140A、140B)，其中所述減壓閥(162)經(jīng)由所述第一往復閥(160)流體連接至所述閉環(huán)液壓回路(146)。5.根據(jù)權利要求3或4所述的液壓控制系統(tǒng)，其中 所述導向閥組件包括第一導向閥(144A)和第二導向閥(144B)，所述第一導向閥(144A)被配置成經(jīng)由第一液壓管路(153)將具有所述導向壓力的所述加壓流體提供至所述多個液壓致動器(142A、142B)中的每一者的第一輸入(XI)，所述第二導向閥(144B)被配置成經(jīng)由第二液壓管路(155)將具有所述導向壓力的所述加壓流體提供至所述多個液壓致動器(142A、142B)中的每一者的第二輸入(X2)。6.根據(jù)權利要求5所述的液壓控制系統(tǒng)，其進一步包括流體連接在所述第一液壓管路(153)與所述第二液壓管路(155)之間的第二往復閥(152)，其中所述減壓閥(162)流體連接至所述第二往復閥(152)并且被配置成當所述工作壓力達到所述最大容許工作壓力時在所述第二往復閥(152)與低壓貯存器(112)之間建立流體連接。7.根據(jù)權利要求5或6所述的液壓控制系統(tǒng)，其中所述多個液壓致動器(142A、142B)中的每一者被配置成當在所述第一輸入(Xl)處接收到具有所述導向壓力的所述液壓流體時使所述關聯(lián)的可變排量栗(140A、140B)在所述閉環(huán)液壓回路(164)中沿第一方向循環(huán)加壓液壓流體，并且當在所述第二輸入(X2)處接收到具有所述導向壓力的所述液壓流體時使所述關聯(lián)的可變排量栗(140A、140B)在所述閉環(huán)液壓回路(164)中沿相反的第二方向循環(huán)所述加壓液壓流體。8.根據(jù)權利要求7所述的液壓控制系統(tǒng)，其中所述多個液壓致動器(142A、142B)中的每一者包括設置在所述液壓致動器(142A、142B)的腔室(137A、137B)中的可移動活塞(141A、141B)，所述可移動活塞被偏壓至中立位置并且被配置成當在所述第一輸入(Xl)處接收到具有所述導向壓力的所述液壓流體時在所述腔室(137A、137B)中從所述中立位置朝一側移動，并且當在所述第二輸入(X2)處接收到具有所述導向壓力的所述液壓流體時在所述腔室(137A、137B)中從所述中立位置朝相對側移動。9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的液壓控制系統(tǒng)，其進一步包括控制單元(114)，其中所述壓力調節(jié)裝置(146)包括被配置成檢測所述閉環(huán)液壓回路(164)中的所述工作壓力的壓力傳感器，并且所述壓力調節(jié)裝置(146)被配置成基于所述檢測的工作壓力限制提供給所述多個液壓致動器(142A、142B)的所述液壓流體的所述導向壓力。10.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的液壓控制系統(tǒng)，其進一步包括導向栗(145)，其被配置成向所述導向閥組件(143)提供加壓液壓流體。11.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的液壓控制系統(tǒng)，其進一步包括: 輸入裝置(106)，其被配置成接收與所述液壓馬達(130)的期望輸出相應的操作員輸入；以及 控制單元(114)，其操作地耦合至所述輸入裝置(106)并且被配置成基于所述操作員輸入產(chǎn)生指示要提供給所述多個液壓致動器(142A、142B)的所述液壓流體的所述導向壓力的導向壓力信號。12.—種機器(100)，其包括: 發(fā)動機(102);以及 根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的液壓控制系統(tǒng)(116)， 其中所述多個可變排量栗(140A、140B)被配置成由所述發(fā)動機(102)提供動力。13.根據(jù)權利要求12所述的機器，其中所述機器(100)是大型液壓挖掘機，并且所述閉環(huán)液壓回路(164)是所述大型液壓挖掘機的回轉回路。14.一種操作多個可變排量栗(140A、140B)的方法，所述多個可變排量栗(140A、140B)在閉環(huán)液壓回路(164)中并聯(lián)流體連接并且被配置成向至少一個液壓馬達(130)提供加壓液壓流體，所述方法包括: 經(jīng)由導向閥組件(143)向與所述多個可變排量栗(140A、140B)相關聯(lián)的多個液壓致動器(142A、142B)中的每一者提供具有與所述多個可變排量栗(140A、140B)中的每一者的期望排量相應的導向壓力的液壓流體;以及 當所述閉環(huán)液壓回路(164)中的液壓流體的工作壓力達到最大容許工作壓力時，限制提供給所述多個液壓致動器(142A、142B)的所述液壓流體的所述導向壓力。15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其進一步包括以下各項中至少一項: 減小或限制經(jīng)由供應管路(147)提供給所述導向閥組件(143)的液壓流體的所述壓力； 減小或限制將所述導向閥組件(143)流體連接至所述多個液壓致動器(142A、142B)的液壓管路(153、155、157、159)中的液壓流體的所述壓力；以及 致動所述導向閥組件(143)以為所述多個液壓致動器(142A、142B)提供減小或限制的導向壓力。
【文檔編號】E02F9/22GK105960493SQ201580007033
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年2月3日
【發(fā)明人】M·比特
【申請人】卡特彼勒環(huán)球礦業(yè)有限責任公司