电动液压系统的故障后可操作模式的制作方法
【专利说明】电动液压系统的故障后可操作模式
[0001]相关申请
[0002]本申请于2013年12月20日提交作为PCT国际专利申请，并且要求2012年12月26日提交的序列号为61/745，939的美国专利申请的优先权，该美国专利申请的公开内容在此全部引入作为参考。
【背景技术】
[0003]诸如叉车、轮式装载机、履带式装载机、挖掘机、挖沟机、推土机和伸缩臂叉车之类的工作机器众所周知。工作机器可以用于移动材料，例如货盘、污物和/或杂物。工作机器通常包括连接到工作机器的工作器械(例如，叉子)。附接到工作机器的工作器械通常由液压系统提供动力。液压系统可以包括液压泵，其由诸如柴油机之类的原动机提供动力。工作机器通常具备依赖于多个输入和输出的电子控制系统，例如压力传感器、位置传感器和阀门致动器。电动液压阀门通常依赖于诸如端口压力和/或阀门位置之类的感测值，以便为诸如线性致动器和发动机之类的液压致动器提供稳定、受控流量以及从所述液压致动器提供稳定、受控流量。通常，这些传感器之一中的故障将致使致动器不可操作。需要改进。
【发明内容】
[0004]公开用于在电动液压系统中启动和实施故障后可操作模式的方法。在一个步骤中，提供多个阀门组件，其中每个所述阀门组件具有与电子系统控制器通信的压力传感器和位置传感器。所述阀门组件与诸如线性致动器或液压发动机之类的液压致动器流体连通。在一个步骤中，检测所述传感器之一的故障状况。在另一个步骤中，检测与所述故障状况关联的传感器类型，其中第一传感器类型是与所述压力传感器之一关联的故障状况，并且第二传感器类型与所述位置传感器之一的故障状况关联。在一个步骤中，检测传感器位置，其中第一位置与位于所述致动器的上游侧的传感器关联，并且第二位置与位于所述致动器的下游侧的传感器关联。在另一个步骤中，确定致动器状态，其中所述致动器处于被动状态或过度运转状态。另一个步骤是基于与所述故障状况关联的所述传感器类型、所述传感器位置和所述致动器状态的确定，启动和实施多个故障后可操作模式中的一个。
【附图说明】
[0005]参考以下附图描述非限制性和非穷举的实施例，这些附图不一定按比例绘制，其中在不同附图中相似的参考标号指相似的部件，除非另外指定。这些附图是:
[0006]图1是具有作为根据本公开原理的各方面的实例的特性的工作机器的示意图；
[0007]图2是包括适合用于图1所示工作机器的工作电路和致动器的电动液压系统的一部分的示意图；
[0008]图3是用于图2所示液压电路的电子控制系统的示意图；
[0009]图4是图1中具有上游阀门位置传感器故障而致动器处于被动状态的电动液压系统的不意图；
[0010]图5是图1中具有上游阀门位置传感器故障而致动器处于过度运转状态的电动液压系统的不意图；
[0011]图6是图1中具有下游阀门位置传感器故障而致动器处于被动状态的电动液压系统的不意图；
[0012]图7是图1中具有下游阀门位置传感器故障而致动器处于过度运转状态的电动液压系统的不意图；
[0013]图8是图1中具有上游阀门压力传感器故障的电动液压系统的示意图；
[0014]图9是图1中具有下游阀门压力传感器故障的电动液压系统的示意图；
[0015]图10是用于响应于图1的电动液压系统中的检测到的传感器故障而确定要启动的故障后可操作模式的流程图；
[0016]图11是示出在图10中标识的故障后可操作模式1100的步骤的流程图；
[0017]图12是示出在图10中标识的故障后可操作模式1200的步骤的流程图；
[0018]图13是示出在图10中标识的故障后可操作模式1300的步骤的流程图；
[0019]图14是示出在图10中标识的故障后可操作模式1400的步骤的流程图；
[0020]图15是示出在图10中标识的故障后可操作模式1500的步骤的流程图；
[0021]图16是示出在图10中标识的故障后可操作模式1600的步骤的流程图；
[0022]图17是示出在图10中标识的故障后可操作模式1700的步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0023]将参考附图详细描述不同实施例，其中在数个图中相似的参考标号表示相似的部件和组件。对不同实施例的引用并未将所附权利要求的范围限于这些实施例。此外，本说明书中给出的任何实例并非旨在进行限制，而仅是针对所附权利要求给出许多可能实施例中的一部分。
[0024]总体描沐
[0025]如图1中所示，示出工作机器10。工作机器10包括工作附件12，其用于执行与负载44关联的各种升降任务。在一个实施例中，工作机器10是伸缩臂叉车，其具有支撑工作附件12的伸缩吊臂42。在一个实施例中，工作附件12包括一对叉。但是，所属技术领域的技术人员将理解，工作附件可以是任何以液压方式提供动力的工作器械。
[0026]工作机器10还被示为包括至少一个驱动轮14和至少一个转向轮16。在某些实施例中，一个或多个驱动轮14可以与一个或多个转向轮16组合。驱动轮由引擎18提供动力。引擎18还被配置为经由至少一个液压泵210为液压系统提供动力，该液压系统包括工作机器10的工作电路200和转向电路(未示出)。在一个实施例中，例如通过输出轴或动力输出装置，将泵32机械耦合到引擎18。在一个实施例中，引擎18经由液压系统间接为泵32提供动力。工作电路200通过泵与多个液压致动器40和控制阀门20、120协同操作，致动工作附件12。在一个实施例中，工作机器包括液压致动器和阀门，以便实现工作附件12的升降、延伸、倾斜和侧向动作。
[0027]液压系统
[0028]参考图2，示出包括工作电路200和其它组件的液压系统的一个实例。工作电路200用于激活工作机器的工作附件。如图所示，工作电路200包括第一阀门组件20和第二阀门组件120，以便实现工作功能，例如附件升降功能。工作电路200还可以包括多个其它阀门和/或流体耗能组件，以便实现液压系统中的其它功能。此外，工作电路可以包括单个阀门组件，其组合第一和第二阀门组件20、120的功能。在示出的特定实施例中，第一和第二阀门组件20,120是比例阀门，它们具有其中布置阀芯24,124的阀套22、122。
[0029]第一阀门组件20被配置和布置为选择性地将加压流体从泵210提供给一个或多个液压升降或工作缸40，缸40被机械耦合到工作附件。尽管缸40在本公开中被描述为升降缸，但应该理解，缸40可以是任何类型的工作缸，并且本公开并不仅限于涉及升降缸的应用。此外，可以使用任何类型的致动器或其组合，例如线性液压致动器和发动机。第一阀门组件20的操作导致在升降功能中选择性地提升或降低工作附件12。升降缸(多个)40的升降速度取决于通过第一阀门组件20的流量。通过第一阀门组件20的流量可以由一对可变螺线管致动器58、60控制，致动器58、60作用于阀门20的阀芯24的每一端。控制系统50可以分别经由控制线路66、70来操作可变螺线管致动器58、60。此外，如果在本申请中引用螺线管或螺线管致动器，则应该注意，关联的阀门可以是音圈驱动阀门。此外，可以使用包括主级阀门的多级阀门，该主级阀门是由使用螺线管和/或音圈的阀门操作的导向阀门。
[0030]如图所示，第一阀门组件20是三位三通阀门，其与泵210、储液箱230和升降缸(多个)40流体连通。在示出的实施例中，第一阀门组件20可以从闭合或中立位置A移动到提升位置B和降低位置C。
[0031]在闭合位置A中，闭合端口 26A、28A和30A，以便泵210和储液箱230均与升降缸(多个)40隔离。在该位置中，工作附件202被保持在静态位置并且不能被提高或降低。
[0032]在提升位置B中，定位第一阀门组件20，以便端口 26B和30B被置于彼此流体连通。该位置允许泵210被置于与升降缸(多个)40流体连通。如果泵压超过由负载44产生的压力，则液压升降缸(多个)将导致提高负载44。在提升位置中，储液箱230在端口28B处被阻塞。
[0033]在降低位置C中，定位第一阀门组件20，以便端口 28C和30C被置于彼此流体连通。该位置允许储液箱230被置于与升降缸(多个)40流体连通。降低位置C允许流体从升降缸(多个)40流出到储液箱230，从而允许降低负载44。
[0034]第二阀门组件120被配置和布置为选择性地在泵210或储液器230和一个或多个液压升降或工作缸40之间提供流体连通，缸40被机械耦合到工作附件。第二阀门组件120的操作允许液压流体导致在升降功能中选择性地提高或降低工作附件202。升降缸(多个)40的降低速度可以取决于通过第二阀门组件120的流量。通过第二阀门组件120的流量可以由一对可变螺线管或音圈致动器158、160控制，致动器158、160作用于阀门120的阀芯124的每一端。控制系统50可以分别经由控制线路166、170来操作可变螺线管或音圈致动器158、160。
[0035]如图所示，第二阀门组件120是三位三通阀门，其与泵210、储液箱230和升降缸(多个)40流体连通。在示出的实施例中，第二阀门组件120可以从闭合或中立位置A移动到位置B和位置C。位置B和位置C可以用于提升或降低，具体取决于是否需要泵压以便防止气穴以及储液箱压力是否足够。在一个实施例中，位置B通常用于降低。