[其他]动力传送

说明书

本发明涉及了阀门控制系统，特别是对于利用单一计时器的若干电磁阀门的脉宽调制的系统和方法。

流体阀门系统，例如用于车辆和其它用途的电动液压阀门系统，常常包括多个螺线管驱动的液压阀门，这些阀门需要分离的独立控制，以获得操作人员所希望的负载上的运动。这种系统的一个实例即为挖土机铲斗臂的控制，它包含用于各水平和垂直自由度的电磁式阀门和执行机构。即使其控制是由以微处理机为基础的控制组合装置来完成的，一般的作法也是使用若干分离的计时器于脉宽调制各个电磁阀门，而多余的计算能力或许可以用于其它目的。

本发明的基本目的是提供流体阀门控制系统和方法，用于利用单一计时器的若干电磁式阀门的脉宽调制，特别是以单一微处理器为基础的计时器子程序。

在本发明的装置中，为得到操作人员所希望的运动，需要对几个电磁阀门的每一个进行脉宽调制，这一步首先是以通常方式来确定的。较佳的作法是，代表所希望的运动的操作人员输入指令信号与来自各执行机构和负载的反馈信号进行比较，以得到相应的误差信号，然后将该信号转换为整个调制脉冲周期的脉宽比。将各脉宽信号存入一对应的寄存器，并根据操作人员指令和/或执行机构和负载上的变化作用而予以周期性地校正。此脉宽信号用于对各执行机构螺线管的周期性信号进行脉宽调制，以得到所要求的运动。

根据本发明，可产生对所有螺线管执行机构均通用的脉宽调制周期，并予以连续重复。还配置了分离控制寄存器以控制各螺线管的激励和去激励，这是利用代表了相关螺线管是要激励还是去激励的分离的各寄存器的若干位来实现的。在每一调制周期的开始，所有的螺线管将根据激励控制寄存器中二进制信息的变化而有选择地予以激励。各脉宽寄存器被依次予以登记（polled）以识别出最短的脉冲宽度，而控制操作则对应此宽度延迟一段时间，在此期间微处理器可执行其它计算功能。

在最短的脉冲宽度时间的末端，根据去激励控制寄存器中相关的二进制信息的作用，对应的螺线管被有选择地去激励。然后通过对脉宽寄存器的登记（polling）来识别出下一个最短的脉冲宽度，从而在这下一个最短脉冲宽度和较先的脉冲宽度之间得到一个差值。再之，进一步的控制操作被延迟了此脉冲宽度差值的一段时间，这段时间微处理器可执行其他控制功能。在此差值宽度时间的末端，又一次根据去激励控制寄存器中二进制信息的作用，有选择地使与上述下一最短脉冲宽度相关的电磁阀去激励。这样识别出此最短脉冲宽度，并使整个处理过程重复，直至各脉宽寄存器中的所有脉冲宽度均已实现，或直至此调制周期予以确定，在此点处整个控制处理过程要重新开始。

这样在每一延迟间隔期间，该控制微处理器就可以空出来用于其它控制功能。对于所有的螺线管其整个脉宽调制处理过程可在一单一的子程序中予以快速执行，此子程序可在每一调制周期依递增脉冲宽度的排列识别并实现对每一螺线管的脉宽控制。利用分离的激励和去激励控制寄存器（它们存贮有与各阀门螺线管相关的二进制信息），可很方便地进一步增加计算速度。

本发明及其其它目的，特征和优点，可从下述的说明书，所附权利要求和附图中得到更好的理解，其中：

图1是实现本发明的电动液压控制系统的示意图;及

图2是根据本发明的较佳实施方案，解释螺线管脉宽调制子程序运行的流程图。

参考图1，以微处理器为基础的数字式控制器10经模/数转换器12的连接，接收来自操作人员控制杆的一对输入指令信号J₁，J₂。信号J₁，J₂例如可代表在两个可控制的方向或自由度中，在一负载处操作人员所要求的运动。控制器10还接收并周期性地对信号TPER采样，该信号代表了来自可由操作人员改变的电阻器16或其它相应输入装置的所要求的调制周期，（对于一给定实例，TPER可以为常值或由无外部输入的程序所固定）。控制器10经放大器18，20提供了数字式的通/断输出于阀门26的螺线管22，24，此阀门在来自液压源28和泵30的压力下可有选择地输送液压流体以驱动油缸32。油缸32的活塞接至负载（未示出）。如可调电阻器34一类的位置传感器提供了代表执行机构和负载处实际运动的信号给模/数转换器12的输入端，以便进行采样并与来自控制杆14的对应指令信号进行比较。