[发明专利]控制液压致动器的方法

说明书

本文描述了一种用于通过具有阀元件的阀来控制系统(1)的液压致动器(2)的方法。阀元件的位置确定供应给液压致动器(2)的压力。在这种方法中，应该使可变的死区最小化。为此，根据液压致动器(2)外部的至少一个参数来预调整阀元件的起始位置。

技术领域

本发明涉及一种用于通过具有阀元件的阀来控制系统的液压致动器的方法，其中，阀元件的位置确定供应给液压致动器的压力。

背景技术

在下文中，将起重机用作其中液压致动器应该被控制的系统的示例。然而，本发明不限于起重机。

液压致动器用于抵抗力来移动某些物体，例如用于提升载荷。在致动器能够移动之前，供应给致动器的压力必须足以克服该力。当例如通过由操纵杆致动的阀来控制致动器时，在致动器能够移动之前，操纵杆必须被移动超过一定程度。这给人一种死区的感觉，并且死区是可变的，因为死区取决于在与致动器的致动方向相反的方向上作用在致动器上的力。

尤其在高惯量功能方面出现了问题，诸如但不限于通过通常被称为“致动器”的液压马达或液压作动筒操作的起重机臂。在不牺牲能量消耗或可控性的情况下，实现平稳的回转通常是一个挑战。当启动回转移动时，液压致动器必须克服静摩擦力以及惯量加速度。对总惯量的贡献是起重机惯量与载荷惯量之和。克服静摩擦力会导致压力过冲(overshoot)。如果使用流量控制的阀部分，则该压力过冲会导致振荡移动。

为了减小静摩擦力和初始载荷加速度的影响，可以通过在致动器的流量控制输入中增加背压来减少这种振荡。然而，该方法会增加执行作业所需的功率。

为了改善对振荡的控制，可以使用压力控制阀。这样的阀控制固定的压力，并且因此会控制作用于致动器的固定的力，从而为振动提供阻尼作用。然而，该方法对致动器上的外部载荷条件很敏感，因为它会产生取决于载荷的死区和取决于载荷的流量(并且因此取决于致动器速度)。

发明内容

本发明的目的是在液压致动器的控制中使可变的死区最小化。

该目的通过开头所述的方法得以解决，其中，根据液压致动器外部的至少一个参数来预调整阀元件的起始位置。

因此，操作员在操作阀时立即经历致动器的移动。阀元件的相应预调整受致动器外部系统的条件影响。这不必排除如下情况：直接取决于致动器本身的参数用于控制阀的阀元件。然而，无论如何都使用在液压致动器外部的至少一个参数。“在液压致动器外部”是指该参数既不是在致动器内部检测的(例如压力)，也不直接由致动器控制。

在本发明的实施例中，阀是滑阀，并且阀元件是阀芯，其中，阀芯在滑阀中移动。阀元件移动到“起始位置”，其中，起始位置取决于液压致动器外部的条件。

在本发明的实施例中，阀元件被电动驱动或液压驱动。换句话说，在输入装置(例如操纵杆)与阀芯或阀元件之间没有直接的机械连接。这有利于阀元件的预调整。

在本发明的实施例中，至少一个参数是取决于载荷的参数。所讨论的液压致动器外部的系统中的载荷影响例如必须由致动器克服的初始摩擦力。因此，即使不能精确地确定该摩擦力，也可以将阀元件预调整到起始位置，在该起始位置例如可以克服该静摩擦力。

在本发明的实施例中，所述参数是系统中另一液压致动器中的压力。例如，当所讨论的致动器用于执行起重机的回转运动时，致动起重机的主吊杆的致动器中的压力可以用作进一步的参数。

在本发明的实施例中，至少通过查找表获得起始位置，其中，查找表示出参数与起始位置之间的关系。查找表可以预先产生。根据需要，查找表可以具有两个维度或更多个维度。

在本发明的实施例中，阀元件由输入装置控制，其中，输入装置的分辨力被按比例缩放为阀元件的起始位置和终止位置之间的距离。例如，当阀元件已移动到其最大冲程的42％的位置以产生起始压力时，阀元件的其余58％的冲程被映射为输入装置的最大冲程。这允许即使在更高的载荷下也更精确地控制致动器。