CN114076125A - 使用行驶控制回路的液压流体预热 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及使用行驶控制回路的液压流体预热。根据示例实施方式,液压系统可以包括泵、储液器、蓄能器、液压缸、行驶控制阀组件和控制器。行驶控制阀组件可以包括填充阀、排放阀和头行驶控制阀。当行驶控制特征已经被激活时,控制器可以打开头行驶控制阀,或者如果行驶控制特征没有被激活并且液压流体预热将要执行,则控制器可以打开填充阀。
Description
技术领域
本发明总体上涉及液压系统。本公开的实施方式涉及可以用于行驶控制(ridecontrol)和液压流体预热特征(warm-up feature)的液压回路。
背景技术
某些机器包括液压系统,诸如可以利用液压系统移动各种部件并执行作业的车辆。当液压流体在目标温度范围内时,此类机器上的液压系统可以更优化地运行,并且当液压流体在低于该范围的温度下,此类机器上的液压系统可能不太优化地运行。虽然液压系统执行作业的操作可能会顺带(incidentally)加热系统中的液压流体,但可以包括预热特征以加速预热过程并允许液压系统以更少的预热延迟来更优化地操作。
具有液压系统的某些机器可能会遇到液压系统上的负载或机器上的外力,这些会导致机器或液压系统的振荡,诸如车辆在表面上行驶时由于不平坦表面状况而发生弹起。这种机器上的液压系统可以包括行驶控制特征,该行驶控制特征控制液压系统的某些部件(诸如以液压方式连接到蓄能器(accumulator)的液压缸)以抵消(counteract)和阻尼(dampen)机器或液压系统所经历的振荡的方式选择性地移动。
发明内容
本公开的示例的各个方面在权利要求中阐述。
根据本公开的第一方面,一种液压系统可以包括泵、储液器(reservoir)、蓄能器、液压缸、行驶控制阀组件和控制器。该行驶控制阀组件可以包括填充阀、排放阀和头行驶控制阀,该填充阀包括填充阀入口和填充阀出口。当填充阀处于打开位置时,填充阀入口和填充阀出口可以以液压方式(hydraulically)连接起来,而当填充阀处于关闭位置时,填充阀入口和填充阀出口可以以液压方式断开连接。填充阀入口可以以液压方式连接到泵,以便从泵接收液压流体。填充阀出口可以以液压方式连接到蓄能器。排放阀可以包括排放阀入口和排放阀出口,当排放阀处于打开位置时,排放阀入口和排放阀出口以液压方式连接起来,当排放阀处于关闭位置时,排放阀入口和排放阀出口以液压方式断开。排放阀入口可以以液压方式连接到填充阀出口和蓄能器,排放阀出口以液压方式连接到储液器,以便向储液器提供液压流体。头行驶控制阀可以包括头行驶控制阀入口和头行驶控制阀出口,当头行驶控制阀处于打开位置时,头行驶控制阀入口和头行驶控制阀出口以液压方式连接起来,当头行驶控制阀处于关闭位置时,头行驶控制阀入口和头行驶控制阀出口以液压方式断开。头行驶控制阀入口可以以液压方式连接到液压缸,而头行驶控制阀出口可以以液压方式连接到蓄能器。
控制器可以与行驶控制阀组件通信并且包括处理器和存储液器,该存储液器保存有指令,其中,处理器被配置成执行指令以进行如下操作:确定行驶控制特征是否已经被激活;响应于确定行驶控制特征已经被激活而将头行驶控制阀移动到打开位置;确定是否执行液压流体预热;以及响应于确定行驶控制特征未被激活并且液压流体预热将要执行,将填充阀移动到打开位置。
根据以下描述和附图,上述特征和其它特征将变得显而易见。
附图说明
附图的详细说明参照附图。
图1是机器的左视图,在该实施方式中机器是轮式装载机作业车辆。
图2是机器的连杆和液压系统的部分的示意图。
图3是处于第一状态的机器的液压系统的一部分的液压示意图,包括用于行驶控制和预热特征的液压回路。
图4是处于第二状态的机器的液压系统的一部分的液压示意图,包括用于行驶控制和预热特征的液压回路。
图5是处于第三状态的机器的液压系统的一部分的液压示意图,包括用于行驶控制和预热特征的液压回路。
图6是液压系统的控制系统的流程图。
具体实施方式
通过参照附图中的图1至图6来理解本公开的主题的至少一个示例性实施方式,其中,在所有附图中,相同的附图标记用于指示相同的元件。
图1是作业车辆100的左视图。作业车辆100在该实施方式中被例示为轮式装载机,但也可以是具有液压系统的任何数量的其它作业车辆,诸如反铲装载机或滑移装载机(skid steer)(仅举两个示例)。作业车辆100包括底盘102,以向作业车辆100的部件提供结构和支撑。在本实施方式中,作业车辆100经由四个车轮104沿着地面行驶,但是在其它实施方式中作业车辆也可以使用其它地面接合装置(ground-engaging mean),诸如履带。另外,地面接合装置的数量可以不同于图中所示和本文所述的示例性实施方式。在作业车辆100的前端是连杆106,该连杆106包括多个刚性构件,所述多个刚性构件彼此枢转地连接并且在一端连接到底盘102,在相反端连接到作业工具108,在该实施方式中作业工具108是铲斗。连杆106由液压系统110致动,该液压系统110可以包括(但不限于)多个液压泵、缸、阀和管路(plumbing),其中,两个动臂缸112中的一个动臂缸和铲斗缸114在图1中可见。
图2是连杆106的一部分、液压系统110的包括动臂缸112和其它部件的一部分以及作业工具108的示意图。液压系统110包括阀块(valve block)116,该阀块116以液压方式连接到动臂缸112,从而允许阀块116控制液压流体进出动臂缸112的头端和杆端的流量。阀块116还以液压方式连接到蓄能器118、液压泵120(在该实施方式中为可变排量负载感测泵)和液压储液器122。如后面的图中所示,阀块116允许行驶控制特征,在行驶控制特征的情况下,液压流体在动臂缸112与蓄能器118之间移动,这允许动臂缸112以受限方式伸出和缩回,并相对于底盘102移动连杆106和作业工具108。这种受限移动允许作业工具108、连杆106、以及作业工具108中的有效负载的质量相对于底盘102浮动,并由此用作动态配重,从而抵消并由此阻尼作业车辆100的可能由作业车辆100行驶在的不平坦表面状况或作用在作业车辆100上的其它外力所引起的振荡。
阀块116包括多个液压端口,阀块116通过这些液压端口以液压方式连接到其它液压部件。阀块116经由管线124以液压方式连接到动臂缸112的头端,并经由管线126以液压方式连接到动臂缸112的杆端。阀块116经由管线128以液压方式连接到蓄能器118并且经由管线130以液压方式连接到储液器122。阀块116经由管线132以液压方式连接到泵120的输出或工作端口,并经由管线134以液压方式连接到泵120的负载感测端口。
图3是例示了阀块116内的某些部件以及阀块116如何用管路(plumbed)连接到液压系统110中的其它部件的液压示意图。阀块116接收来自泵120的加压液压流体,泵120从储液器122抽取液压流体并经由管线132将该液压流体提供给阀块116。在阀块116内,由填充阀(charging valve)136接收该加压液压流体。填充阀136包括入口136a和出口136b,当填充阀136处于如图3所示的关闭位置时,入口136a和出口136b被以液压方式断开连接,但当填充阀136处于如图4和图5所示的打开位置时,入口136a和出口136b以液压方式连接起来。填充阀136可以由螺线管(solenoid)136c在关闭位置与打开位置之间致动,螺线管136c又可以通过从与其电连接的控制器138施加电流来致动。为了可读性,控制器138与螺线管136c以及其它螺线管、传感器和电气部件之间的电连接在图3至图5中未示出。
填充阀136的出口136b以液压方式连接到管线128,从而连接到蓄能器118。由此,填充阀136的状态或位置通过允许或不允许泵120从储液器122抽取液压流体并将液压流体泵送到蓄能器118中,来控制蓄能器118的填充。当填充阀136通过泵120控制蓄能器118的填充时,蓄能器118以液压方式连接到阀块116中的多个其它部件,使得由多个部件、压力和流量来控制对蓄能器118的净填充或排放效果。
蓄能器118以液压方式连接到填充阀136的出口136b以及阀块116内的排放阀140的入口140a两者。换句话说,填充阀136的出口136b以液压方式连接到排放阀140的入口140a和蓄能器118两者。排放阀140包括入口140a和出口140b,当排放阀140处于如图3和图4所示的关闭位置时,入口140a和出口140b被以液压方式断开连接,但当排放阀140处于如图5所示的打开位置时,入口140a和出口140b以液压方式连接起来。排放阀140可以由螺线管140c在关闭位置与打开位置之间致动,螺线管140c通过与其电连接的控制器138来致动。排放阀140的出口140b以液压方式连接到管线130,从而连接到储液器122。
管线130以及由此储液器122也以液压方式连接到杆行驶控制阀142的出口142b。杆行驶控制阀142的入口142a以液压方式连接到管线126,从而连接到动臂缸112的杆端。当杆行驶控制阀142处于如图3至图5所示的关闭位置时,入口142a和出口142b以液压方式断开连接,而当杆行驶控制阀142处于打开位置时,入口142a和出口142b以液压方式连接起来。杆行驶控制阀142可以由螺线管142c在关闭位置与打开位置之间致动,螺线管142c通过与其电连接的控制器138来致动。当液压系统110的行驶控制特征激活时,螺线管142c将杆行驶控制阀142从关闭位置移位到打开位置,从而允许液压流体在动臂缸112的杆侧与储液器122之间流动。液压流体的这种流动避免将液压流体捕集(trapping)在动臂缸112的杆侧上,并由此允许动臂缸112根据行驶控制特征的需要而伸出或缩回。
阀块116中还包括头行驶控制阀144。头行驶控制阀144的入口144a以液压方式连接到管线124,从而将头行驶控制阀144以液压方式连接到动臂缸112的头侧。头行驶控制阀144的出口144b以液压方式连接到管线128(并由此连接到蓄能器118)以及填充阀136的出口136b和排放阀140的入口140a。当头行驶控制阀144处于如图3至图5所示的关闭位置时,入口144a和出口144b以液压方式断开连接,但当头行驶控制阀144处于如打开位置时,入口144a和出口144b以液压方式连接起来。头行驶控制阀144可以由螺线管144c在关闭位置与打开位置之间致动,螺线管144c通过与其电连接的控制器138来致动。更详细地,螺线管144c的致动使第一滑阀144d移位,由此将第二滑阀144e上的第一先导压力(pilotpressure)从由管线124(动臂缸112的头侧)供应改变到由储液器122供应。第二滑阀144e具有用于关闭第二滑阀144e的第一先导压力,并且在相反侧上具有由管线124供应的用于打开第二滑阀144e的第二先导压力。因此,如果动臂缸112的头侧中的压力足够,则螺线管144c的致动允许第二滑阀144e移动到打开位置。虽然在图3至图5中例示了头行驶控制阀144的这种布置,但是另选实施方式可以利用另选布置来实现相同操作。
头行驶控制阀144用于选择性地允许液压流体在动臂缸112的头侧与蓄能器118之间流动,并因此(与杆行驶控制阀142一起)选择性地激活行驶控制特征。当头行驶控制阀144和杆行驶控制阀142二者激活(即,各个相应螺线管142c和144c由控制器138致动以将阀移动到打开位置)时,且因此行驶控制特征激活,液压流体可以在动臂缸112的杆侧与储液器122之间流动,且液压流体可以在动臂缸112的头侧与蓄能器118之间流动。这两个流体流允许动臂缸112根据需要伸出和缩回,以允许连杆106(和所连接的作业工具108)与作业车辆100的底盘102之间的相对运动。
液压系统110还可以包括多个压力传感器以监测液压回路中某些点处的液压压力。这样的传感器可以包括:监测动臂缸112的头侧上的液压压力的头侧传感器146、监测负载感测管线134上的液压压力的负载感测传感器148、以及监测蓄能器118的液压压力的蓄能器传感器150。这些传感器中的各个传感器电连接到控制器138,使得指示这些压力的信号可以由控制器138监测。在另选实施方式中,这些压力传感器中的一些或所有压力传感器可以替代地被配置成组合压力和温度传感器,组合压力和温度传感器可以向控制器138指示液压流体压力和温度。
阀块116内还包括孔口152,孔口152也可以称为液压孔口(hydraulic orifice)或流量限制件(flow restriction)。孔口152经由与杆行驶控制阀142的出口142b和排放阀140的出口140b相同的液压管线130将填充阀136的出口136b以液压方式连接到储液器122。该孔口可以具有适当的尺寸,例如直径为0.030英寸,以确保流过该孔口的液压流体不会干扰填充阀136的功能。在其它实施方式中,孔口可以具有不同的等效液压直径,例如在0.010英寸至0.100英寸的范围内。止回阀也可以适当地设置在阀块116内,以确保孔口152不会逐渐地从蓄能器118排出流体和压力。
图4是例示了具有处于打开位置的填充阀136和处于关闭位置的排放阀140的阀块116的液压示意图。在这种配置中,泵120经由管线132向阀块116提供加压液压流体。在填充阀136处于打开位置的情况下,由阀块116接收的液压流体可以穿过填充阀136,在填充阀136处液压流体可以填充蓄能器118并通过孔口152泄漏。在蓄能器118被填充之后,填充阀136保持打开以允许加压液压流体继续通过孔口152泄漏并返回到储液器122。当液压流体从孔口152的上游侧的高压转变到孔口的下游侧的低压时,该泄漏流生成热量,并将加热后的流体返回到储液器122。该泄漏流还允许液压流体在储液器122、泵120和阀块116之间循环,从而将加热后的液压流体分布到这些系统中。孔口152的尺寸可以被选择成平衡由该泄漏流产生的热量与阀块116和泵120的其它性能考虑。
图5是例示了具有处于打开位置的填充阀136和处于打开位置的排放阀140的阀块116的液压示意图。在这种配置中,泵120经由管线132向阀块116提供加压液压流体。在填充阀136和排放阀140处于打开位置的情况下,由阀块116接收的液压流体可以穿过填充阀136和排放阀140,并经由管线130离开阀块116到达储液器122。在液压流体从泵120流过液压系统110到达储液器122时,该液压流体所经历的压降将被转换成热量,从而在液压流体返回储液器122时使液压流体预热。该流动路径还允许液压流体在储液器122、泵120和阀块116之间循环,从而将加热后的液压流体分布到这些系统中。
图3至图5例示了如何利用液压系统110的配置来向具有行驶控制特征的液压系统提供预热特征,而不增加专用预热阀或孔口。这可以允许对于某些应用以降低的成本或复杂性来提供预热特征。图4至图5还例示了液压系统110如何允许利用相同硬件进行不同的预热操作,其中,图4例示了预热操作,该预热操作允许在仅使用穿过孔口(孔口152)的泄漏路径来加热液压系统110中的液压流体的同时对蓄能器118进行填充。相反,如果填充阀136、排放阀140和内部连接通道的尺寸适当并且泵120具有允许液压系统110被更快地加热但不允许蓄能器118被填充的能力,则图5允许更高的流泄漏路径。根据液压系统110在预热时间的应用或具体需要,控制器138可以选择最适当的预热操作。
图6是例示了在控制器138上运行的控制系统200的流程图。控制系统200控制液压系统110的行驶控制和预热特征。在步骤202中,控制器138确定行驶控制是否被启用,如果是,则前进到步骤204,如果不是,则前进到步骤214。控制器138通过监测作业车辆100的操作者是否已经启用行驶控制来确定是否启用行驶控制,例如通过致动操作者的站中的开关,但在另选实施方式中,可以使用其它方法来启用或禁用作业车辆100的行驶控制特征(例如,总是启用、远程启用、当满足某些速度和负载条件时启用)。另外,在另选实施方式中,如果检测到需要预热(例如,基于液压流体的温度),则控制器138可以在步骤202中禁用行驶控制,以便执行预热,或者控制器138可以仅在某些情况下(例如,如果机器停放或以低于某一速度行驶)禁用行驶控制,以执行预热。因此,控制器138可以确定行驶控制特征是被动地启用(通过检查行驶控制是否已经启用)还是主动地启用(通过如果行驶控制特征当前被启用则禁用行驶控制特征)。
在步骤204中,控制器138确定蓄能器118与动臂缸112(具体是动臂缸112的头侧)之间的压力是否平衡,如果是,则进行到步骤206,如果不是,则进行到步骤212。控制器138通过比较其直接或间接从头侧传感器146(感测动臂缸112的头侧中的压力)和蓄能器传感器150(感测蓄能器118中的压力)接收的信号,来确定压力是否平衡。如果来自这两个传感器的信号指示相同压力或在彼此的阈值量(例如,5巴)内的压力,则控制器138确定压力是平衡的。
在步骤206中,控制器138确定液压系统110的行驶控制特征是否是激活的,如果是,则前进到步骤208,如果不是,则前进到步骤214。控制器138可以通过监测作业车辆100是否行驶超过阈值速度、作业工具108中是否存在负载、操作者是否已迫使行驶控制进入激活状态、其它因素或这些因素的组合,来确定行驶控制是否激活。在另选实施方式中,例如如果检测到需要预热(例如,基于液压流体的温度),则控制器138可以在步骤206中停用行驶控制,以便执行预热,或者控制器138可以仅在某些情况下(例如,如果机器停放或以低于某一速度行驶)禁用行驶控制,以执行预热。因此,控制器138可以响应于确定行驶控制特征尚未被动地(通过检查行驶控制特征已经是非活动的)或主动地(通过如果行驶控制特征当前是激活的则停用行驶控制特征)激活来确定是否执行液压流体预热。控制系统和算法可以被包括在控制系统200中,或者替代地可以与控制系统200分离,该控制系统和算法停用行驶控制特征以使得能够进行预热,并且因此允许控制系统200从步骤206前进到步骤214。
在步骤208中,响应于确定行驶控制是激活的,控制器138关断或保持关断通向填充阀136的螺线管136c和到排放阀140的螺线管140c的电流。随着到它们相应螺线管的电流被关断,填充阀136和排放阀140中的每一者将移位到或停留在关闭位置。
在步骤210中,控制器138接通或保持通向杆行驶控制阀142的螺线管142c和头行驶控制阀144的螺线管144c的电流。随着到通向它们相应螺线管的电流被接通,杆行驶控制阀142和头行驶控制阀144中的每一者将移位到或保持在打开位置。螺线管142c的致动将杆行驶控制阀142直接致动到打开位置,在该打开位置处,螺线管142c通过管线130将动臂缸112的杆侧以液压方式连接到储液器122,从而允许液压流体在两个部件之间流动。螺线管144c的致动将用于头行驶控制阀144的第一先导端口的压力源从由动臂缸112的头侧供应切换到由储液器122供应,因此使头行驶控制阀144不平衡,使得动臂缸112的头侧中的压力超过阈值压力将趋于将头行驶控制阀144从关闭位置移位到打开位置。通过致动螺线管144c,控制器138由此将头行驶控制阀144置于以下状态,在该状态下,动臂缸112的头侧上的足够压力将使头行驶控制阀144移位,以允许动臂缸112的头侧和蓄能器118之间的液压流动。在步骤210之后,液压系统110的行驶控制特征被激活和操作。
在步骤212中,如果在步骤204中确定蓄能器118与动臂缸112的头侧之间的压力不平衡,则控制器138调节填充阀136和排放阀140以平衡该压力。如果控制器138感测到动臂缸112的头侧的压力大于蓄能器118的压力,例如大了阈值量,则控制器138将填充阀136致动到打开位置(或将其保持在打开位置)并将排放阀140致动到关闭位置(或将其保持在关闭位置)。打开填充阀136或保持填充阀136打开允许液压流体从泵120通过管线132流入蓄能器118,这倾向于升高蓄能器118中的压力,并由此使蓄能器118与动臂缸112的头侧的较高压力平衡。关闭排放阀140或保持排放阀140关闭防止或限制液压流体通过管线130从蓄能器118流出到储液器122,这倾向于降低蓄能器118中的压力,并由此防止其上升以与动臂缸112的头侧的压力平衡。
替代地,如果控制器138感测到动臂缸112的头侧的压力小于蓄能器118的压力,例如小了阈值量,则控制器138将填充阀136致动到关闭位置并将排放阀140致动到打开位置。关闭填充阀136防止液压从泵120流到蓄能器118,而打开排放阀140允许液压从蓄能器118流到储液器122,由此排放蓄能器118并降低其压力以使其压力与动臂缸112的头侧平衡。
在步骤214中,如果确定行驶控制未启用(步骤202)或未激活(步骤206),则控制器138确定是否执行液压流体的预热,如果是,则前进到步骤216,如果否,则前进到步骤202。控制器138可以以多种方式或使用多种因素的组合来确定这一点。作为一个示例,如果该传感器能够感测压力和温度两者,则控制器138可以使用头侧传感器146来监测系统中的一点处的液压流体的温度,并且如果该温度低于目标温度(例如,50°F)则执行预热。作为另一示例,如果作业车辆100在非活动时段(例如,30分钟)之后刚启动,则控制器138可执行预热。作为另一示例,如果作业车辆100刚启动并且环境温度低于阈值(例如,50°F),则控制器138可执行预热。作为另一示例,控制器138可以在对多个因素(诸如感测到的液压流体温度、环境温度和作业车辆100的最近活动水平)进行加权之后执行预热。
在步骤216中,控制器138将填充阀136致动到打开位置。这允许液压流体从泵120通过管线132流到填充阀136的出口136b。加压液压流体从填充阀136的出口136b通过孔口152泄漏以到达管线130并行进到储液器122。在加压液压流体通过孔口152泄漏时,由液压流体的所得压降生成热量,并且加热后的液压流体然后返回到储液器122,在储液器122处,其热量可以遍布作业车辆100中的其它液压流体。孔口152的等效孔口直径或具有相同流动阻力的圆形孔口的直径可以被选择成实现该预热特征所期望的加热量,同时还满足阀块116的其它性能目标。在图3所示的实施方式中,孔口152具有0.030英寸的直径,但在阀块116的一些另选实施方式中,这可以是在0.010英寸至0.100英寸之间的直径,该直径可以满足阀块116内的其它部件的性能要求。
在步骤218中,控制器138确定是否执行更快预热,如果是,则前进到步骤220,如果否,则前进到步骤202。类似于步骤214,控制器138可以以多种方式或使用多种因素的组合来做出该确定。然而,在步骤218中,控制器138可以利用更高的阈值或截止值来确定要执行更快预热。作为一个示例,如果液压流体低于第一温度(例如,50°F),则控制器138可以在步骤214中确定执行液压流体的预热,但是如果液压流体低于第二温度(例如,0°F),则控制器138可以在步骤218中确定将执行更快预热,其中,第二温度低于第一温度。作为其它示例,如果作业车辆100是空闲的,如果作业车辆100的操作者诸如通过开关或输入按钮命令作业车辆100,或者如果作业车辆100上的液压功能是空闲的,则控制器138可以确定要执行更快预热。在另一示例中,不管控制器138进入更快预热模式的过程如何,如果控制器138检测到作业车辆100上的液压功能的使用(包括通过感测压力、流量或诸如工具的液压驱动元件的运动),则控制器138可退出更快预热。
在步骤220中,控制器138将排放阀140致动到打开位置。与在步骤216中打开或保持打开的填充阀136相结合,这允许液压流体从泵120通过填充阀136、通过排放阀140流到储液器122。在液压流体通过该路径时,液压流体的压降被转换成热量,并且加热后的液压流体被置于(deposited)储液器122中,在储液器122中,液压流体可以循环通过其它液压回路。
在图3至图6所示的实施方式中,液压系统110具有两级预热特征(warmingfeature),第一级由于通过孔口152的液压流而提供预热(warming),并且第二级由于通过排放阀140的液压流而提供附加预热,该排放阀140具有较小的流量限制,从而在假定来自泵120的足够流量容量的情况下允许更大的热生成。在另选实施方式中,可以仅提供这两个流动路径中的一个流动路径,或者可以提供这两个路径,但是它们可以根据控制器138上的不同指令在不同情况下被激活。
如本文所用,“控制器”旨在与本领域技术人员如何使用该术语一致地使用,并且是指具有处理、存储和通信能力的计算部件,“控制器”用于执行(即,存储在存储液器上或经由通信能力接收的)指令以控制一个或更多个其它部件或与一个或更多个其它部件通信。在某些实施方式中,控制器还可以被称为控制单元、车辆控制单元(VCU:vehiclecontrol unit)、发动机控制单元(ECU:engine control unit)、变速器控制单元(TCU:transmission control unit)或电气控制器。在某些实施方式中,控制器可以被配置成接收各种格式的输入信号(例如,液压信号、电压信号、电流信号、CAN消息、光信号、无线电信号),并且输出各种格式的命令或通信信号(例如,液压信号、电压信号、电流信号、CAN消息、光信号、无线电信号)。
对于图3至图6所示的实施方式,控制器138(也可以被称为车辆控制单元(VCU)、控制单元、控制模块、计算设备等)可以与作业车辆100上的其它部件通信,其它部件是诸如液压部件(例如阀块116)、电气部件(例如螺线管136c、蓄能器传感器150)和作业车辆100的操作员站内的操作员输入部。控制器138可以通过线束电连接到这些其它部件,使得消息、命令和电力可以在控制器138与其它部件之间传输。尽管控制器138以单数形式被引用,但在另选实施方式中,可以使用本领域技术人员已知的技术将本文中所描述的配置和功能性划分成多个控制器。
尽管本文使用了术语“入口(inlet)”和“出口(outlet)”,并且在某些实施方式中可以指示液压流动的最常见方向,但是在其它实施方式中或在某些应用中,液压流体可以流入或流出阀的入口或出口。
在不以任何方式限制以下出现的权利要求的范围、解释或应用的情况下,本文公开的一个或更多个示例实施方式的技术效果是将液压流体预热特征添加到具有行驶控制特征的液压回路,而没有附加部件且不影响行驶控制特征。本文公开的一个或更多个示例实施方式的另一技术效果是一种液压回路及其控制器,该液压回路及其控制器包括在某些情况下可以选择性地接合的两个液压预热路径。
如本文所用,“例如”用于非穷举地列出示例,并且具有与诸如“包括”、“包括但不限于”和“包括但无限制地”的另选例示性短语相同的含义。如本文所用,除非另外限制或修改,否则具有由连词(例如,“和”)分开且之前还具有短语“一个或更多个”、“至少一个”、“至少”或类似短语的要素的列表指示可能包括列表的个别要素或其任何组合的配置或布置。例如,“A、B和C中的至少一者”和“A、B和C中的一者或更多者”各自表示仅A、仅B、仅C,或者A、B和C中的两者或更多者的任何组合(A和B、A和C、B和C或者A、B和C)。如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另外明确指出。此外,“包括”、“包含”和类似短语旨在指定所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多个其它特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
虽然已经在附图和前面的描述中详细例示和描述了本公开,但是这样的例示和描述在性质上不是限制性的,应当理解,已经示出和描述了例示性实施方式,并且期望保护落入本公开的精神内的所有改变和修改。本公开的另选实施方式可以不包括所描述的所有特征,但仍然受益于这些特征的至少一些优点。本领域的普通技术人员可以设计出他们自己的实现方式,这些实现方式结合本公开的一个或更多个特征并且落入所附权利要求的精神和范围内。
Claims (12)
1.一种液压系统(110),所述液压系统(110)包括:
泵(120);
储液器(122);
蓄能器(118);
液压缸(112);
行驶控制阀组件(116),所述行驶控制阀组件(116)包括:
填充阀(136),所述填充阀(136)包括填充阀入口(136a)和填充阀出口(136b),当所述填充阀(136)处于打开位置时,所述填充阀入口(136a)和所述填充阀出口(136b)以液压方式连接起来,并且当所述填充阀(136)处于关闭位置时,所述填充阀入口(136a)和所述填充阀出口(136b)以液压方式断开连接,所述填充阀入口(136a)以液压方式连接到所述泵(120)以便接收来自所述泵(120)的液压流体,所述填充阀出口(136b)以液压方式连接到所述蓄能器(118);
排放阀(140),所述排放阀(140)具有排放阀入口(140a)和排放阀出口(140b),当所述排放阀(140)处于打开位置时,所述排放阀入口(140a)和所述排放阀出口(140b)以液压方式连接起来,并且当所述排放阀(140)处于关闭位置时,所述排放阀入口(140a)和所述排放阀出口(140b)以液压方式断开连接,所述排放阀入口(140a)以液压方式连接到所述填充阀出口(136b)和所述蓄能器(118),所述排放阀出口(140b)以液压方式连接到所述储液器(122),以便向所述储液器(122)提供液压流体;以及
头行驶控制阀(144),所述头行驶控制阀(144)具有头行驶控制阀入口(144a)和头行驶控制阀出口(144b),当所述头行驶控制阀(144)处于打开位置时,所述头行驶控制阀入口(144a)和所述头行驶控制阀出口(144b)以液压方式连接起来,并且当所述头行驶控制阀(144)处于关闭位置时,所述头行驶控制阀入口(144a)和所述头行驶控制阀出口(144b)以液压方式断开连接,所述头行驶控制阀入口(144a)以液压方式连接到所述液压缸(112),所述头行驶控制阀出口(144b)以液压方式连接到所述蓄能器(118);以及
控制器(138),所述控制器(138)与所述行驶控制阀组件(116)通信,所述控制器(138)包括处理器和存储液器,所述存储液器保存有指令,其中,所述处理器被配置成执行所述指令以进行如下操作:
确定行驶控制特征是否已经被激活;
响应于确定所述行驶控制特征已经被激活,而将所述头行驶控制阀(144)移动到所述打开位置;
确定是否执行液压流体预热;以及
响应于确定所述行驶控制特征未被激活并且液压流体预热将要执行,而将所述填充阀(136)移动到所述打开位置。
2.根据权利要求1所述的液压系统,其中,所述行驶控制阀组件(116)还包括液压孔口(152),所述填充阀出口(136b)经由所述液压孔口(152)以液压方式连接到所述储液器(122),其中,所述控制器(138)还被配置成响应于确定所述行驶控制特征未被激活并且液压流体预热将要执行而将所述排放阀(140)保持在所述关闭位置。
3.根据权利要求1所述的液压系统,其中,所述控制器(138)还被配置成响应于确定所述行驶控制特征未被激活并且液压流体预热将要执行而将所述排放阀(140)移动到所述打开位置。
4.根据权利要求1所述的液压系统,所述液压系统还包括:
蓄能器压力传感器(150),所述蓄能器压力传感器(150)被配置成测量所述蓄能器(118)的压力,所述蓄能器压力传感器(150)与所述控制器(138)通信;以及
缸压力传感器(146),所述缸压力传感器(146)被配置成测量所述液压缸(112)的头端中的压力,所述缸压力传感器(146)与所述控制器(138)通信;
其中,所述控制器(138)还被配置成:
确定所述行驶控制特征是否已经被启用;
将所述蓄能器(118)的压力与所述液压缸(112)的头端中的压力进行比较;
响应于确定所述行驶控制特征已经被启用并且响应于所述蓄能器(118)中的所感测的压力比所述液压缸(112)中的所感测的压力小,而将所述填充阀(136)移动到所述打开位置;以及
响应于确定所述行驶控制特征已经被启用并且响应于所述蓄能器(118)中的所感测的压力比所述液压缸(112)中的所感测的压力大,而将所述排放阀(140)移动到所述打开位置。
5.根据权利要求4所述的液压系统,其中,所述行驶控制阀组件(116)还包括液压孔口(152),所述填充阀出口(136b)经由所述液压孔口(152)以液压方式连接到所述储液器(122),其中,所述控制器(138)还被配置成响应于确定将要执行液压流体预热而将所述填充阀(136)移动到所述打开位置并将所述排放阀(140)保持在所述关闭位置。
6.根据权利要求4所述的液压系统,其中,所述控制器(138)还被配置成,响应于确定将要执行液压流体预热而将所述填充阀(136)移动到所述打开位置并将所述排放阀(140)移动到所述打开位置。
7.根据权利要求4所述的液压系统,其中,所述控制器(138)还被配置成响应于确定所述行驶控制特征已经被激活而将所述填充阀(136)和排放阀(140)中的至少一者移动到所述关闭位置。
8.根据权利要求1所述的液压系统,所述液压系统还包括:
蓄能器压力传感器(150),所述蓄能器压力传感器(150)被配置成测量所述蓄能器(118)的压力,所述蓄能器压力传感器(150)与所述控制器(138)通信;以及
缸压力传感器(146),所述缸压力传感器(146)被配置成测量所述液压缸(112)的头端中的压力,所述缸压力传感器(146)与所述控制器(138)通信;
其中,所述控制器(138)还被配置成进行如下操作:
确定所述行驶控制特征是否已经被启用;
将所述蓄能器(118)的压力与所述液压缸(112)的头端中的压力进行比较;
响应于确定所述行驶控制特征已经被启用并且响应于所述比较,而将所述填充阀(136)移动到所述打开位置。
9.根据权利要求8所述的液压系统,其中,所述控制器(138)还被配置成,响应于确定所述行驶控制特征已经被启用并且响应于确定所述蓄能器(118)的压力比低于所述液压缸(112)的头端中的压力的阈值大,而将所述填充阀(136)移动到所述打开位置。
10.根据权利要求1所述的液压系统,其中,所述控制器(138)还被配置成基于所述液压流体的温度来确定是否执行液压流体预热。
11.根据权利要求1所述的液压系统,其中,所述泵(120)是负载感测泵。
12.根据权利要求2所述的液压系统,其中,所述液压孔口(152)具有0.010英寸至0.100英寸的等效孔口直径。
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