用于动力产生装置的动力管理系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于管理动力产生装置中动力的系统和方法，并且更具体地，涉及与液压工具相关的动力产生装置。
【背景技术】
[0002]机器采用动力输出(ΡΤ0)单元以在原动机和与工具相关的一个或多个液压栗之间传输动力。在工具运行期间的启动和/或瞬时工况中，液压栗会在ΡΤ0单元上施加大量的扭矩负载。例如在瞬时工况中，液压栗可超出ΡΤ0和/或原动机的额定扭矩。这种情况对ΡΤ0单元和/或原动机的组件是有害的。这会导致减少组件寿命、频繁的组件失效、增加保养周期、增加维护成本、降低系统效率和利用率等等。
[0003]美国专利申请公开文献N0.2013/312397公开了一种用于控制液压动力系统的方法和装置。所述装置包括液压马达和能够向液压马达供应液压流体的液压栗。所述装置包括释放阀，其能够在液压流体的压力超出预定释放压力时从液压栗和液压马达之间的位置释放液压流体。在系统的预定阈值压力以上时，根据系统总共需要的流量将栗的排量调节成至少最小排量，所述总共需要的流量包括流过释放阀的液压流体的期望流量和由马达所消耗的第一液压流体流量。
【发明内容】
[0004]本发明一方面提供一种动力管理系统。动力管理系统包括动力产生装置。动力管理系统包括可驱动地结合到动力产生装置的栗。动力管理系统还包括与栗流体连通的阀。所述阀和栗是液压回路的组件。动力管理系统还包括可通信地结合到阀的控制器。控制器能够选择性地调节阀以便以预定方式控制液压回路中的压力，使得通过栗施加在动力产生装置上的扭矩负载低于阈值扭矩。
[0005]本发明另一方面提供一种机器。机器包括动力产生装置。机器包括可驱动地结合到动力产生装置的栗。机器包括与栗流体连通的阀。栗和阀是液压回路的组件。机器还包括由来自液压回路的流体驱动的工具。机器还包括可通信地结合到阀的控制器。控制器能够选择性地调节阀以便以预定方式控制液压回路中的压力，使得通过栗施加在动力产生装置上的扭矩负载低于阈值扭矩。
[0006]本发明的又一方面提供一种管理可驱动地结合到栗的动力产生装置中动力的方法。所述方法包括确定与动力产生装置有关的阈值扭矩。方法还包括调节与栗流体连通的阀以便以预定方式控制液压回路中的压力，使得通过栗施加在动力产生装置上的扭矩负载低于阈值扭矩。
[0007]通过以下描述和附图本发明的其它特征和方面将显而易见。
【附图说明】
[0008]图1是根据本发明的实施例的用于动力产生装置的动力管理系统的框图；和
[0009]图2是根据本发明的实施例的动力产生装置的作业的示意图形表示。
【具体实施方式】
[0010]在任何可能的位置，整个附图中的相同附图标记用于指相同或相似的部件。参照图1，示出用于动力产生装置102的动力管理系统100的框图。更具体地，动力产生装置102与机器(未示出)相关联。机器可以是诸如压实机的本领域已知的任何机器。在其它实施例中，机器可以是与农业、建造业、运输业、林业、矿业、材料处理和废物管理行业有关的任何其它机器。
[0011]动力产生装置102包括原动机104。原动机104可以是诸如柴油发动机的本领域已知的任何动力源。在其它实施例中，原动机104可以是汽油发动机、燃气发动机等。原动机104能够向机器的一个或多个组件提供动力用于移动性和/或操作性要求。
[0012]另外，机器包括结合到原动机104的动力输出(ΡΤ0)单元106。ΡΤ0单元106能够被原动机104驱动。ΡΤ0单元106还可结合到机器的任何其它组件，例如栗108等。ΡΤ0单元106还能够向机器的其它组件提供动力用于操作性要求。
[0013]在一种实施例中，工具110可以是能够在公路铺设操作过程中压实沥青的振动装置。工具110结合到液压马达112。在其它实施例中，机器可包括结合到一个或多个负载的一个或多个液压马达112。示例性负载可以是工具110、其它工具(未示出)、机器操纵单元(未示出)、辅助系统(未示出)等。液压马达112可以是能够由流体驱动的本领域已知的任何马达。液压马达112能够向工具110提供动力用于操作性要求。工具110和/或液压马达112结合到动力产生装置102并由动力产生装置102提供动力，这将在下面进行详细解释。
[0014]机器包括结合到与工具110相关联的动力产生装置102和液压马达112的液压回路114。液压回路114能够向与工具110相关联的液压马达112提供动力用于操作性要求。液压回路114包括罐116。罐116能够储存液压回路114的流体。所述流体可以是诸如用在液压系统中的油的任何液压流体。
[0015]液压回路114包括流体地结合到罐116和工具110的栗108。栗108通过ΡΤ0单元106可驱动地结合到原动机104。栗108能够加压从罐116接收的流体。栗108还能够向与工具110相关联的液压马达112供应加压流体。液压回路114还包括阀118。阀118设置成与栗108和液压马达112流体连通。更具体地，阀118设置成相对于液压马达112平行布置。更具体地，来自栗108的流体连接分出支路以便在一个位置将栗108流体地连接到液压栗112并在其它位置连接到阀118。阀118可以是本领域已知的任何阀，例如电动液压压力释放阀。阀118能够根据设定点压力将液压回路114中的流体排放到罐116，这将在下面进行详细解释。
[0016]动力管理系统100包括可通信地结合到阀118的控制器120。控制器120能够选择性地调节阀118以便以预定方式控制液压回路114中的压力，使得由栗108施加在ΡΤ0单元106、原动机104和/或动力产生装置102上的扭矩负载低于阈值扭矩。应该注意的是，阈值扭矩是ΡΤ0单元106的设计扭矩限制。选取阈值扭矩/设计扭矩限制是为了防止ΡΤ0单元106被栗108过载。更具体地，阈值扭矩/设计扭矩限制能够在栗108要求的动力中的突然冲击过程中防止对ΡΤ0单元106造成损害。这种情况可在工具110运行过程中在工具110的启动过程中或瞬时工况中发生。
[0017]参照图2，示出动力管理系统100的作业的示意性图形表示202。图形表示202包括沿X轴线的时间值“T”和沿Y轴线的液压回路114中的压力值“P”。在工具110启动之前，如通过初始压力“P0”表示的液压回路114中的压力“P”较低。随着工具110开启，控制器120能够调节与阀118相关联的设定点压力以便控制液压回路114中的压力“P”。
[0018]例如，控制器120能够根据第一预定时间量“T1”控制液压回路114中的压力“P”从初始压力“P0”到第一设定点压力“P1”。更具体地，控制器120能够在第一预定时间量“T1”期间调节阀118使液压回路114中的压力“P”从初始压力“P0”以增量值逐渐地增加到第一设定点压力“P1”。当液压回路114中的压力“P”达到第一设定点压力“P1”时，控制器120可致动阀118以将液压回路114中的流体排放到罐116使得液压回路114中的压力“P”维持在第一设定点压力“P1”。
[0019]此外，控制器120能够根据第二预定时间量“T2”等控制液压回路114中的压力“P”从第一设定点压力“P1”到第二设定点压力“P2”。更具体地，控制器120能够在第二预定时间量“T2”期间调节阀118使液压回路114中的压力“P”从第一设定点压力“P1”以增量值逐渐地增加到第二设定点压力“P2”。当液压回路114中的压力“P”达到第二设定点压力“P2”时，控制器120可致动阀118以将液压回路114中的流体排放到罐116使得液压回路114中的压力“P”维持在第二设定点压力“P2”。
[0020]另外，控制器120能够在第三预定时间量“T3”中按与工具110关联的液压马达112的要求控制液压回路114中的压力“P”从第二设定点压力“P2”到稳定状态压力“PS”。更具体地，控制器120能够在第三预定时间量“T3”期间调节阀118使液压回路114中的压力“P”从第二设定点压力“P2”以增量值逐渐地增加到稳定状态压力“PS”。当液压回路114中的压力“P”达到稳定状态压力“PS”时，控制器120可致动阀118以将液压回路114中的流体排放到罐116使得液压回路114中的压力“P”维持在稳定状态压力“PS”。所述稳定状态压力“PS”指工具110的运行所要求的液压马达112的额定压力。应该注意的是，控制器120可设定类似于示意性第一设定点压力“P1”和第二设定点压力“P2”的额外的设定点压力系列(未示出)，以便使液压回路114中的压力“P”从初始压力“P0”逐渐地斜升到稳定状态压力“PS”。
[0021]也就是说，控制器120能够控制与阀118关联的设定点压力以增量压力值逐渐地增加达到稳定状态压力“PS”。这确保在工具110运行期间的启动过程中或瞬时工况中，液压回路114中的压力“P”从初始压力“P0”逐渐地上升到稳定状态压力“PS”(如曲线204所示)而不会发生突然飙升。这又防