电动液压系统的故障后可操作模式的制作方法_2

文档序号:8908931阅读:来源:国知局

[0036]在闭合位置A中,闭合第二阀门组件120的端口 126A、128A和130A,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通常可以被保持在静态位置,并且不能被提高或降低。但是,如果重力负载如此以致产生足够的真空状况,则可以在某种程度上降低工作附件202。在一种操作控制方案中,当第一阀门组件20也处于其闭合位置A时,第二阀门组件120将处于闭合位置A。
[0037]在降低位置B中,定位第二阀门组件120,以便端口 126B和130B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,以便泵可以提供降低负载的流体动力,从而超出将仅通过重力达到的降低范围。在降低位置中,储液箱230在端口 28B处被阻塞。在一种操作控制方案中,当第一阀门组件20也处于其降低位置C时,第二阀门组件120将处于降低位置B。
[0038]在提升位置C中,定位第二阀门组件120,以便端口 128C和130C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。提升位置C允许流体从升降缸(多个)40的杆端流出到储液箱230,从而允许提高负载44。在一种操作控制方案中,当第一阀门组件20也处于其提升位置B时,第二阀门组件120将处于提升位置C。
[0039]电子棹制系统
[0040]液压系统以不同模式操作,具体取决于(例如操作员)对工作机器的需求。电子控制系统监视和允许在适当的时间启动不同模式。
[0041]电子控制器50监视液压系统214的不同传感器和操作参数,以便将液压系统214配置成最适当的模式。操作模式的实例是工作电路升降模式和故障后可操作模式。
[0042]参考图3,电子控制器50被示意性地示为包括处理器50A和非瞬时性存储介质或存储器50B,例如RAM、闪存驱动器或硬盘驱动器。存储器50B用于存储可执行代码、操作参数和来自操作员接口的输入,而处理器50A用于执行所述代码。
[0043]电子控制器50可以具有许多输入和输出,它们可以用于实施工作电路升降模式和工作电路故障后可操作模式。例如,输入和输出可以采用第一和第二控制阀门20、120上的压力和位置传感器的形式。输入的另一个实例是引擎速度,可以作为到电子控制器50的直接输入提供所述引擎速度,或者可以经由控制区域网络(CAN)从控制系统的另一个部分接收所述引擎速度。还可以例如经由位移反馈传感器提供测量的泵位移。
[0044]到电子控制器50的一个输入是来自升降杆62的杆位置输入。在一个实施例中,杆位置输入是来自电子水准仪的直接数字信号。升降杆62为控制器50提供需要液压升降缸(多个)40的负载升降操作的用户指示,并且还提供用于控制负载44的提高和降低的手段。尽管杆62被描述为升降杆,但应该理解,本公开并不仅限于升降杆,并且杆62可以是任何类型的工作杆而不偏离此处公开的概念。到控制器的其它输入是来自传感器56、59、156和159的信号。可选的负载感测信号57还可以提供给控制器或者直接提供给泵210。在示出的实施例中,从压力传感器获得负载感测需求。
[0045]仍然参考图3,示出来自电子控制器50的多个输出。一个输出是到第一控制阀门20的阀门位置命令108。在示出的特定实施例中,阀门命令输出108是经由控制线路66、70到控制阀门20的螺线管或音圈阀门58、60的比例信号。另一个输出是到第二控制阀门120的阀门位置命令110。在示出的特定实施例中,阀门命令输出110是经由控制线路166、170到控制阀门120的螺线管或音圈阀门158、160的比例信号。另一个输出可以是用于控制由泵210产生的流量和/或压力的泵命令输出111。
[0046]电子控制器50还可以包括多个算法或控制方案,以便关联控制器50的输入和输出。在一个实施例中,控制器50包括一种控制处于工作模式和故障后可操作模式的系统的算法,如在下面“操作方法”部分中进一步描述的那样。
[0047]电子控制器50还可以存储多个预定义和/或可配置的参数和偏移,以便确定何时启动和/或终止每种模式。如在此使用的,术语“可配置”指可以在控制器中选择(即,经由拨动开关)或者可以在控制器中调整的参数或偏移。
[0048]传感器故障状态
[0049]参考图4-9,示出可以针对其实施对应故障后可操作模式(下面讨论)的处于不同操作和故障状态的系统。
[0050]图4示出处于第一故障状态1010的系统,其中位置传感器59发生故障并且致动器40处于被动状况。通过使用术语“被动状况”,意味着指示沿着方向Dl强加负载,方向Dl通常与诸如重力之类的外部反向力G的方向相反(S卩,负载44正在被提升)。如图所示,第一控制阀门组件20处于位置B以便将泵210置于与致动器40的头端流体连通,而第二控制阀门组件120处于位置C以便将致动器40的杆端置于与储液箱230流体连通。在这种状况下,第一控制阀门组件20可以被称为上游阀门,并且第二控制阀门组件120可以被称为下游控制阀门。
[0051]图5示出处于第二故障状态1012的系统,其中位置传感器59发生故障并且致动器40处于过度运转状况。通过使用术语“过度运转状况”,意味着指示负载沿着方向D2移动,方向D2与诸如重力之类的外力G的方向大致相同(S卩,负载44正在下降)。如图所示,第一控制阀门组件20处于位置C以便将储液箱230置于与致动器40的头端流体连通,而第二控制阀门组件120也处于位置C以便将致动器40的杆端置于与储液箱230流体连通。在这种状况下,第一控制阀门组件20可以被称为下游阀门,并且第二控制阀门组件120可以被称为上游控制阀门。
[0052]图6示出处于第三故障状态1018的系统,其中位置传感器159发生故障并且致动器40处于被动状况。如图所示,第一控制阀门组件20处于位置B以便将泵210置于与致动器40的头端流体连通,而第二控制阀门组件120处于位置C以便将致动器40的杆端置于与储液箱230流体连通。在这种状况下,第一控制阀门组件20可以被称为上游阀门,并且第二控制阀门组件120可以被称为下游控制阀门。
[0053]图7示出处于第四故障状态1020的系统,其中位置传感器59发生故障并且致动器40处于过度运转状况。通过使用术语“过度运转状况”,意味着指示负载沿着方向D2移动,方向D2与诸如重力之类的外力G的方向大致相同(S卩,负载44正在下降)。如图所示,第一控制阀门组件20处于位置C以便将储液箱230置于与致动器40的头端流体连通,而第二控制阀门组件120处于位置B以便将致动器40的杆端置于与泵210流体连通,以便能够不向负载提供动力。在这种状况下,第一控制阀门组件20可以被称为下游阀门,并且第二控制阀门组件120可以被称为上游控制阀门。
[0054]图8示出处于第五故障状态1026的系统,其中压力传感器56发生故障并且致动器40处于被动状况。如图所示,第一控制阀门组件20处于位置B以便将泵210置于与致动器40的头端流体连通,而第二控制阀门组件120处于位置C以便将致动器40的杆端置于与储液箱230流体连通。在这种状况下,第一控制阀门组件20可以被称为上游阀门,并且第二控制阀门组件120可以被称为下游控制阀门。在第五故障状态1026下,压力传感器56与上游阀门(即,第一阀门组件20)关联。但是,还可以使用压力传感器156中的故障以及处于过度运转状况的致动器40建立第五故障状态,其中压力传感器156与上游阀门(即,第二阀门组件120)关联。
[0055]图9示出处于第六故障状态1028的系统,其中压力传感器56发生故障并且致动器40处于过度运转状况。如图所示,第一控制阀门组件20处于位置C以便将储液箱230置于与致动器40的头端流体连通,而第二控制阀门组件120处于位置B以便将致动器40的杆端置于与泵210流体连通,以便能够不向负载提供动力。在这种状况下,第一控制阀门组件20可以被称为下游阀门,并且第二控制阀门组件120可以被称为上游控制阀门。在第六故障状态1028下,压力传感器56与下游阀门(即,第一阀门组件20)关联。但是,还可以使用压力传感器156中的故障以及处于被动状况的致动器40建立第六故障状态,其中压力传感器156与下游阀门(即,第二阀门组件120)关联。
[0056]操作方法
[0057]参考图10-17,示出确定和启动故障后可操作模式的方法1000至1700。注意,尽管附图以图解方式示出采用特定顺序的方法步骤,但所述方法不一定旨在限于以所示顺序执行。相反,可以以重叠方式、以不同顺序和/或同时执行至少某些所示步骤。
[0058]参考图10,示出决策表1000,其中检测到压力或位置传感器故障,并且启动适当的故障后可操作模式。在步骤1002,运行具有故障检测算法的正常操作。在步骤1004,检测位置传感器故障,而在步骤1006,检测压力传感器故障。
[0059]如果检测到位置传感器故障,则在状况1006下判定故障是否在致动器的上游侧,或者在状况1008下判定故障是否在致动器40的下游侧。如果故障在上游侧,则在状况1010下判定致动器是否处于被动状态,此后在步骤1102、1202启动故障后可操作模式1100或1200,或者在状况1012下判定致动器是否处于过度运转状况,此后在步骤1302启动故障后可操作模式1300。如果故障在下游侧,则在状况1018下判定致动器是否处于被动状态,此后在步骤1402启动故障后可操作模式1400,或者在状况10
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