[发明专利]基于命令分配来自多个泵的流体流量给多个液压功能部件的方法

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明涉及具有多个泵的液压设备，其中每个泵通过控制阀装置连接至多个液压功能部件；并且本发明尤其涉及用于将来自每个泵的流体流量分配给多个液压功能部件的方法。

2.相关现有技术的描述

用于诸如挖掘机之类的大型机械的液压系统经常装有大量液压泵来满足增压的液压流体驱动各种液压致动器的需求。液压致动器是将液压流体的流动转换成机械运动的装置，诸如油缸活塞装置或者液压电动机。因为能够同时运行机器上这些液压致动器中的几个，对液压流体流量的总需求大于任何单个、适当尺寸的泵所能够提供的。在一些之前的液压系统中，只将某些泵分配给选择的一些液压致动器，因此不能向机器上的所有液压致动器供应液压流体。当基本装置的永久分派的泵不能满足一组致动器对液压流体的需求并且流体可以从其他泵中得到但却不能供应给有需要的液压致动器时，该基本装置经常产生效率低的问题。

其他液压系统允许多个泵向同一液压致动器供应流体。然而这样做的之前技术为每个液压致动器提供固定算法，其规定对于任何给定的流体需求量，如何用来自两个泵的流体满足该需求。例如，在流量需求相对低时，由来自一个泵的流体满足所有需求，直到需求达到泵能够产生的最大流量的给定百分比(例如，50％)时为止。然后，按照预定比例关系组合来自两个泵的流体来满足液压致动器所需要的其它流量。从不同泵到任何给定液压致动器的流体分配是固定的，其不是机器上其他液压致动器对流体的需求的函数。换句话说，不管任何其他液压致动器是否也同时运行，到每个致动器的流体分配都是固定的，并且不考虑来自其他致动器的需求。因此，机器操作者能够命令起动将开始运行的一个液压致动器，然后操作者能够命令另一液压致动器同时开始运行，而从各种泵到每个致动器的流体比例仅仅受该致动器的操作者命令的影响，不考虑对其他致动器的同时命令。每个致动器的如此独立运行并不总是使整个机器产生最高效率以及能量节约运行。

为了产生最佳效率，必须考虑不同的同时运行的致动器所需要的各种压力。在具有多个致动器的机器上检测所有液压致动器上的负载力，以及选择那些负载力中的最大的用于控制泵的出口压力，这是很平常的。为了使致动器能够移动它的负载，施加到该致动器上的液压流体的压力所产生的力必须超过该负载产生的力，这是基本准则。这经常导致在具有作用在其上的负载相对较小的液压致动器中，接收的压力远远大于移动该负载所需要的。结果，当该高压流体流过与该小的液压负载相关的控制阀中的小孔时，产生高的热损失，由于该热损失使得液压系统低效运行。因此，为了改进整个机器的效率，想要泵出口压力与各种液压功能部件的压力需求尽可能接近地匹配。这样做使每个阀组件的热损失最小化。许多之前的系统没有考虑到当将流体分配给不同的液压功能部件时所需要的压力。

发明内容

本方法分配液压系统中的流体流量，该液压系统具有提供增压流体给多个液压功能部件的两个或者更多个泵。每个液压功能部件具有通过阀组件耦合到泵的液压致动器，该阀组件由控制器有选择地运行以支配流体流量。至少一些液压功能部件能够从一个以上的泵中接收增压流体。

诸如例如由操纵操纵杆的操作者接收用于每个液压功能部件的各自的流量命令。每个流量命令确定想要施加到相应液压功能部件的流体流量的总数量。所有多个液压功能部件的流量命令用于确定每个液压功能部件从任何给定泵中接收的流体流量的具体大小。换句话说，从每个泵到每个液压功能部件的流体流量的分配不仅基于用于该各个液压功能部件的流量命令，而且响应用于其他液压功能部件的流量命令。

然后，将每个液压功能部件从给定泵中接收的流体流量求和，以便提供用于控制各个泵的输出的总流量。

本方法还基于作用于各个液压致动器上的力而确定每个多个液压功能部件的各自的功能部件压力设定点。基于功能部件压力设定点以及每个液压功能部件从每个泵中接收的流体量而为每个泵确立各自的泵压力设定点。基于功能部件压力设定点以及想要从连接到各个进给阀的泵中得到的流体流量而确定用于给定液压功能部件的阀组件中的每个进给阀的打开程度。

本方法还确定驱动所有泵的可用功率的最大量。例如，这可以是包含液压系统的机器上的内燃发动机的最大功率输出。为了产生用于所有活动的液压功能部件想要的总流量，如果驱动所有泵所需的总功率超过可用功率的最大量，则可用功率的最大量在泵之中被分配。这通过调节分配给每个液压功能部件的至少一些流体流量完成。分配给任何给定液压功能部件的流体流量的调节还依靠于分配给同时运行的其他功能部件的流量。

附图说明

图1是装有根据本发明的液压系统的挖掘机的轴测图；