用于负载的受控降低和提升的系统和方法_3

文档序号:8531596阅读:来源:国知局
可以为自动控制器提供逻辑以便判定是否进入安全降低模式。
[0044]在第四步骤1008,启动安全降低模式。在该步骤,控制器针对第一控制阀门20和第二控制阀门120 (如果存在)禁用正常控制算法。在一个实施例中,控制器50具有用于在正常负载降低操作中操作控制阀门的第一算法,所述第一算法在安全降低模式下被禁用。该步骤可以包括在向泵打开阀门的情况下,命令泵(多个)满足测量的负载压力,其中压力传感器可以被信任。
[0045]在第五步骤1010,将脉冲宽度调制(PWM)电流发送到第一控制阀门组件20的阀门致动器60。PWM电流导致第一控制阀门组件20反复移动到降低位置C,以便液压流体可以递增地从致动器40通过阀门20并且到达储油箱230,因此允许降低负载44。在一个实施例中,控制器可以设定最小PWM电流值和最大PWM电流值,最小PWM电流值低于用于移动阀门20的电流,最大PWM电流值高于移动阀门20需要的电流。如可以在图5中看到的,在大约时间=0.5秒时进入安全降低模式,并且引入到达致动器60的PWM电流信号,该电流信号的上限大约为0.075安培,并且下限大约为一 0.02安培。图6示出由PWM信号实现的阀芯结果位置变化,而图7示出结果致动器位置。图5-7中示出的实例图与以下参数一起使用:负载100巴;采样周期150毫秒;PWM高值:油箱偏移+8% ;PWM低值:油箱偏移一 3% ;以及占空比525/1500。
[0046]第五步骤1010还可以包括将对应的PWM电流发送到致动器58 (如果存在),以便以主动方式使阀门20居中。如果阀门20是通过弹簧居中的阀门,则控制阀门也将操作以便自居中而不使用其它信号。还应该注意,可以将负电流信号(如图5中所示)提供给致动器58(和/或60),以便同样实现阀门20的激活和居中。所属技术领域的技术人员将理解,可以使用弹簧和PWM电流信号的任意组合而不偏离此处公开的概念。
[0047]第五步骤1010还可以包括控制第二控制阀门120。注意,如果不存在阀门120,则不需要这种控制。在一个实施例中,命令第二控制阀门120到达降低位置C,以便流体可以无限制地从储油箱230流出并且流入致动器40。在另一个实施例中,为致动器158和/或160提供互补PWM信号,以便允许液压流体递增地从储油箱230传递到致动器40。参考图5,命令控制阀门120到达闭合位置。在此类应用中,可以允许液压流体经由抗气蚀阀门(未示出)传递到致动器40。图6中示出阀门120的阀芯124的结果位置。
[0048]在第六步骤1012,控制器还允许用户输入(例如杆62)以控制PWM电流的占空比。PWM电流具有可以使用参数设置固定的频率周期,并且占空比定义针对发送到阀门20(以及阀门120,如果需要)的PWM电流,每个周期的多少时间处于开启状态以及多少时间处于关闭状态。因此,占空比可以用于控制允许液压流体从致动器40传递到储油箱230的速度。相应地,占空比确定负载44的降低速度。通过允许操作员控制占空比,操作员被直接置于安全降低模式下的控制环路,并且完成对降低负载44的控制而不依赖于潜在有故障的系统部件。图7示出在进入安全降低模式之前和之后的致动器40的结果油缸位置,其中可以看到,操作员允许负载在大约为6.0秒的期间(时间=0.5秒到大约时间=6.5秒)内降低。在一个实施例中,控制器可以被配置为提供PWM占空比的上限和下限,或者可以被允许在0%和100%之间的任何位置处操作。备选地,步骤1012可以包括使用自动控制器执行算法以便控制PWM电流的占空比,而不是使用来自用户输入的反馈。在进一步的步骤1014,可以在达到停止条件之后,禁用安全降低模式,停止条件例如可以由传感器提供或者经由用户输入提供。
[0049]参考图4A,示出以安全提升模式操作工作电路200的方法2000。注意,尽管图4A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。方法2000可以用于以下情况:其中可能需要升高器械使其离开地面以便牵引或接近机器的某个部分。
[0050]在方法2000的第一步骤2002,在控制器50处接收指示希望进入安全提升模式的用户输入。步骤2002可以包括检测系统中的操作故障,例如针对导致启动安全降低状况讨论的任何故障,如针对方法1000的步骤1002讨论的那样。在步骤2004,控制器50启动安全提升模式。在一个实施例中,控制器50具有用于在正常负载提升或降低操作中操作控制阀门的第一算法,所述第一算法在安全提升模式下被禁用。在步骤2006,将泵压设定为已知高于负载的设置,以便确保在致动阀门之后将不会降低负载。
[0051]在步骤2008,将脉冲宽度调制(PWM)电流发送到第一控制阀门组件20的阀门致动器60。PWM电流导致第一控制阀门组件20反复移动到提升位置B,以便液压流体可以递增地从泵210通过阀门20并且到达致动器40,因此允许升高负载44。在一个实施例中,控制器可以设定最小PWM电流值和最大PWM电流值,最小PWM电流值低于用于移动阀门20的电流,最大PWM电流值高于移动阀门20需要的电流。
[0052]步骤2008还可以包括将对应的PWM电流发送到致动器58 (如果存在),以便以主动方式使阀门20居中。如果阀门20是通过弹簧居中的阀门,则控制阀门也将操作以便自居中而不使用其它信号。还应该注意,可以将负电流信号提供给致动器58(和/或60),以便同样实现阀门20的激活和居中。所属技术领域的技术人员将理解,可以使用弹簧和PWM电流信号的任意组合而不偏离此处公开的概念。
[0053]步骤2008还可以包括控制第二控制阀门120。注意,如果不存在阀门120,则不需要这种控制。在一个实施例中,命令第二控制阀门120到达位置C,以便流体可以无限制地从致动器40流出并且流入储油箱230。在另一个实施例中,为致动器158和/或160提供互补PWM信号,以便允许液压流体递增地从致动器40传递到储油箱230。
[0054]在步骤2010,控制器还允许用户输入(例如杆62)以控制PWM电流的占空比。PWM电流具有可以使用参数设置固定的频率周期,并且占空比定义针对发送到阀门20(以及阀门120,如果需要)的PWM电流,每个周期的多少时间处于开启状态以及多少时间处于关闭状态。因此,占空比可以用于控制允许液压流体从泵210传递到致动器40的速度。因此,占空比确定负载44的升高速度。通过允许操作员控制占空比,操作员被直接置于安全提升模式下的控制环路,并且完成对提升负载44的控制而不依赖于潜在有故障的系统部件。在一个实施例中,控制器可以被配置为提供PWM占空比的上限和下限,或者可以被允许在O %和100%之间的任何位置处操作。备选地,步骤2010可以包括使用自动控制器执行算法以便控制PWM电流的占空比,而不是使用来自用户输入的反馈。在进一步的步骤2012,可以在达到希望位置之后,禁用安全提升模式,所述希望位置例如可以由传感器提供或者经由用户输入提供。
[0055]上述不同实施例仅通过例示的方式提供,并且不应被解释为将所附权利要求限于这些实施例。所属技术领域的技术人员将很容易地认识到,可以进行各种修改和更改而不遵循此处例示和描述的实例实施例和应用,并且不偏离本公开的真正精神和范围。
【主权项】
1.一种用于负载的受控降低的方法,所述方法包括以下步骤: (a)操作具有液压系统的工作机器,所述液压系统包括用于支持负载的液压致动器、与所述致动器流体连通的第一控制阀门,以及用于操
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