用于估算泵的排量的系统的制作方法

本发明总体涉及一种用于估算泵的排量的系统，更具体地涉及一种用于确定对变排量液压泵的排量的估算的系统。
背景技术：
：许多不同类型的机器使用液压系统来操作工作机具和静压力传动器。这些机器的示例包括挖掘机、反铲挖掘机、装载机、拖运卡车和多种其它机器。机器典型地包括多个传感器，并且使用闭环反馈系统来监控机器中的多种系统的操作。由于机器的复杂性和大小，并且为了防止不期望或不受控制的操作，系统通常能够在压力传感器或排量传感器故障时关闭或基本上降低机器的性能。在这种情况下，在等待更换不起作用的传感器时损失了生产效率。另外，附加的传感器增加了机器的成本和复杂性。美国专利No.8,548,661公开了一种具有发动机的混合液压挖掘机，该发动机具有变排量液压泵和连接至该发动机的电动发电机。控制器可操作用于使用算法基于向泵供应的泵电流和泵的排放压力来确定液压泵的计算值，并基于假定的压力误差来修正在所述算法中使用的液压泵特性参数。该控制器还使用经修正的液压泵特性参数来计算假定的液压压力修正输出，并基于该假定的液压压力修正输出来控制电动发电机的操作。上述背景讨论仅仅意在帮助读者理解。而不意在限制本文所描述的创新，也不意在限制或扩大所讨论的现有技术。因此，不应当认为上述讨论表明现有系统的任何特定元素不适用于与本文所描述的创新一起使用，也不意在表明任何元素在本文所描述的创新的实现中都是必要的。本文所描述的创新的实现和应用由随附权利要求限定。技术实现要素：一方面，一种用于确定变排量液压泵的估算排量的系统包括变排量液压泵，该变排量液压泵具有旋转斜板，该旋转斜板以可枢转的方式安装用以限定该旋转斜板的倾角。控制缸与该旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的倾角，阀控制液压流体向控制缸的流动，其中该阀具有限定该阀的开口的有效面积的位置。原动机以可操作的方式连接用于驱动变排量液压泵，且压力传感器产生表示变排量液压泵的输出压力的压力信号。控制器能够从压力传感器接收压力信号，并基于来自压力传感器的压力信号和阀的位置来确定变排量液压泵的估算排量。另一方面，一种用于确定变排量液压泵的估算排量的由控制器实现的方法包括：设置变排量液压泵，该变排量液压泵包括旋转斜板，该旋转斜板以可枢转的方式安装用以限定该旋转斜板的倾角；设置控制缸，该控制缸与旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的倾角；以及设置用于控制液压流体向控制缸的流动的阀，该阀具有限定该阀的开口的有效面积的位置。所述方法还包括从压力传感器接收表示变排量液压泵的输出压力的压力信号，确定该阀的位置，以及基于压力传感器的压力信号和该阀的位置来确定变排量液压泵的估算排量。再一方面，一种机器包括：变排量液压泵，该变排量液压泵具有旋转斜板，该旋转斜板以可枢转的方式安装用以限定该旋转斜板的倾角；原动机，该原动机以可操作的方式连接用以驱动变排量液压泵；和控制缸，该控制缸与旋转斜板相关联用以控制该旋转斜板的倾角。阀控制液压流体向控制缸的流动，并具有限定了该阀的开口的有效面积的位置，且压力传感器产生表示变排量液压泵的输出压力的压力信号。控制器能够从压力传感器接收压力信号，并基于来自压力传感器的压力信号和阀的位置来确定变排量液压泵的估算排量。附图说明图1示出包括根据本发明的传感器输出估算系统并具有相邻的目标车辆的液压挖掘机的侧视图；图2示出图1的液压挖掘机的控制系统的简化示意图；图3示出图1的液压挖掘机的液压动力系统的简化示意图；图4示出图1的液压挖掘机的传感器输出估算系统的框图，该框图描述了全部可能的输入和输出；图5示出图4的框图，其一个泵输入传感器不可操作；图6示出根据本发明的传感器输出估算过程的流程图；图7示出根据本发明的用于系数估算的学习过程的流程图；图8示出根据本发明的变排量液压泵和泵控制系统的示意图；图9示出通过图8的液压泵的一部分的横截面的图解视图；图10示出图9的液压泵的阀板的端视图；和图11示出根据本发明的排量估算过程的流程图。具体实施方式图1示出诸如挖掘机那样的示例性机器10，该机器具有多个系统和构件，该多个系统和构件配合协作以执行诸如从挖掘场100挖掘土质材料并将其装载到附近目标、诸如运输机110上的操作。机器10可包括摆动件或平台11、底盘12、原动机13和机具系统14，该机具系统包括诸如铲斗那样的工作机具或工具15。也可使用其它类型的工作机具。平台11可以可旋转的方式布置在底盘12上，并包括操作员控制台16，操作员可从该操作员控制台控制机器10的操作。平台11相对于底盘12的旋转可通过摆动马达17实现(图3)。底盘12可以是用于一个或多个地面接合牵引装置的结构性支承。该地面接合牵引装置可包括一个或多个履带18，该履带能够允许机器10在工作表面上的平移运动。可选择地，地面接合牵引装置可包括轮子、带子或所属领域中已知的其它牵引装置。原动机13可为机器10的操作提供动力。原动机13可具体化为燃烧发动机，例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机(例如天然气发动机)或所属领域已知的任何其它类型的燃烧发动机。原动机13可替代地具体化为非燃烧动力源，例如燃料电池或联接至马达的电池那样的动力存储装置。另外，如果需要，燃烧发动机和非燃烧动力源都可设置成混合动力源，该混合动力源运转以提高机器操作的效率。原动机13可向履带18提供旋转输出，由此推进机器10。原动机13还可向机器10的其它系统和构件提供动力。机具系统14可包括一个或多个联动件，该联动件能够移动负载。在一个示例中，机具系统可包括吊杆件19、斗杆件20和诸如铲斗那样的工作机具或工具15。吊杆件19的第一端部(未示出)可以可枢转的方式连接至平台11，以允许该吊杆件相对于该平台枢转或旋转。吊杆件19的第二端部22可以可枢转的方式连接至斗杆件20的第一端部23，以允许该斗杆件相对于该吊杆件枢转或旋转。工作机具或工具15的第一端部26可以可枢转的方式连接至斗杆件20的第二端部25，以允许该工具相对于该斗杆件枢转或旋转。联动件可在与平台11大体正交的平面内平移或旋转。联动件可以可操作的方式连接至致动器系统30，该致动器系统包括诸如液压缸那样的一个或多个致动器。吊杆件19可通过一对吊杆液压缸31(图1仅示出一个)而沿着一路径推进或移动。斗杆件20可由斗杆液压缸32推进。工具15相对于斗杆件20的旋转可通过工具液压缸33的致动实现。吊杆液压缸31、斗杆液压缸32和工具液压缸33中的每一者均可具体表现为如图2所示的线性致动器，该线性致动器具有管状或圆柱形的体部、和在该体部中的活塞连杆组件，布置成形成两个不同的压力室。该压力室可以选择性地被供应加压流体和排出加压流体，以引起活塞连杆组件在圆柱形的体部中移位。流体流入和流出压力室的流速可与液压缸的伸展或缩回的速度有关，而两个压力室之间的压差可与液压缸向其相关联的联动件施加的力有关。液压缸的伸展和缩回引起包括工具15的联动件的运动。还设想到，致动器可替代地具体表现为电动机、气动机或任何其它致动装置。摆动马达17也可通过不同的流体压力驱动。具体地，摆动马达17可以是旋转致动器，该旋转致动器包括定位在叶轮(未示出)的相对侧上的第一腔室和第二腔室(未示出)。在用加压流体填充第一腔室并使第二腔室排出流体时，叶轮被迫沿着第一方向旋转。相反地，当第一腔室排出流体且第二腔室填充加压流体时，叶轮被迫沿着相反的方向旋转。流体流入和流出第一腔室和第二腔室的流速影响摆动马达17的旋转速度，而叶轮上的压差影响其输出转矩。机器10可装备有多个传感器，该传感器直接或间接地提供机器的多个方面的性能或条件的数据。术语“传感器”意在以其最广泛的意义使用，从而包括一种或多种传感器及相关构件，该一种或多种传感器及相关构件可与机器10相关联并可配合协作用以感测该机器的多种功能、操作和工作特性。例如，可设置燃料使用传感器76(图2)用以感测和指示发动机所使用的燃料的量。另外，可设置原动机速度传感器131用以感测和指示发动机的速度。参考图2，可设置控制系统35以控制机器10的操作。控制系统35可包括诸如控制器36那样的电子控制模块。控制器36可接收操作员输入指令或信号并控制机器10的多个系统的操作。控制系统35可包括诸如操纵杆那样的用以控制机器10的一个或多个操作员输入装置37、和一个或多个传感器。控制器36可经由通信线路38或无线地与传感器、操作员输入装置37及其它构件通信。控制器36可以是电子控制器，其以逻辑方式运行以执行操作，实施控制算法、储存和检索数据和其它期望的操作。控制器36可包括或访问存储器、辅助存储设备、处理器和用于运行应用的任何其它构件。存储器和辅助存储设备可以是能由控制器访问的只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)或集成电路的形式。多种其它电路——诸如供电电路、信号调理电路、驱动电路和其它类型的电路——可与控制器相关联。控制器36可以是单个控制器或可包括多于一个的控制器，其配置成控制机器10的多种功能和/或特征。术语“控制器”意在以其最广泛的意义使用，从而包括一种或多种控制器和/或微控制器，该一种或多种控制器和/或微控制器可与机器10相关联，并可在对该机器的多种功能和操作的控制中配合协作。控制器36的功能性可在硬件和/或软件中实现，无论其功能性如何。控制器36可依靠与机器10的运行条件相关的一个或多个数据映射，该数据映射可储存在控制器的存储器中。这些映射中的每一者均可包括表格、图表和/或方程式形式的数据集合。控制器36可使用该数据映射而使机器10的性能和效率最大化。吊杆液压缸31、斗杆液压缸32、工具液压缸33和摆动马达17可与其它配合协作的流体构件一同起作用，以使工具15响应于从操作员输入装置37接收到的输入而移动。特别地，控制系统35可包括一个或多个流体回路(未示出)，该一个或多个流体回路能够产生并分配加压流体流。一个或多个吊杆控制阀40、一个或多个斗杆控制阀41、一个或多个工具控制阀42和一个或多个摆动控制阀43可构造或设置成接收加压流体流，并且选择性地计量分别往来于吊杆液压缸31、斗杆液压缸32、工具液压缸33和摆动马达17的流体用以调节其运动。控制器36可配置成从操作员输入装置37接收输入，并且响应于该输入并基于上述数据映射来指令吊杆控制阀40、斗杆控制阀41、工具控制阀42和摆动控制阀43的操作。更具体地，控制器36可接收表明沿着特定方向的运动的期望速度和/或类型的输入装置位置信号，并参考储存在控制器36的存储器中的数据映射，从而确定针对吊杆控制阀40、斗杆控制阀41、工具控制阀42和摆动控制阀43中的供应和排放元件中的每一者的流速值和/或相关位置。然后，适当的供应和排放元件可受控于该流速或位置，从而以引起工具15的期望运动的速率填充和/或排放致动器的腔室。图3描绘了液压动力系统39，该液压动力系统用于提供加压液压流体以操作机器10中的多个系统。诸如燃烧发动机和/或非燃烧动力源那样的原动机13可以可操作的方式连接至齿轮组45，该齿轮组以可操作的方式连接用以驱动一个或多个泵——例如第一变排量液压泵46、第二变排量液压泵47和风扇泵48。充液泵49可以可操作的方式连接至变排量液压泵中的一个，或可直接连接至齿轮组45。如图3所描绘的，充液泵49以可操作的方式连接至第一变排量液压泵46。变排量液压泵中的每一者均可构造成用于排放高压液压流体，其中，第一变排量液压泵46连接至第一输出管线50，而第二变排量液压泵47连接至第二输出管线51。来自于第一输出管线50和第二输出管线51的高压液压流体可用于任何期望的目的，例如操作摆动马达17和致动器系统30的液压缸以移动工作机具，以及操作液压推进系统以使机器10绕着挖掘场100移动。第一压力传感器55可与第一变排量液压泵46在操作上相关联，从而监控从第一液压泵离开的液压流体的输出压力。第一排量传感器56可与第一变排量液压泵46在操作上相关联，从而监控第一液压泵的排量。第二压力传感器57可与第二变排量液压泵47以可操作的方式关联，从而监控从第二液压泵离开的液压流体的输出压力。第二排量传感器58可与第二变排量液压泵47以可操作的方式关联，从而监控第二液压泵的排量。第一压力传感器55、第一排量传感器56、第二压力传感器57和第二排量传感器58中的每一者均还可包括与其相关联的状态传感器59，该状态传感器用于确定压力传感器和排量传感器是否在正常工作。状态传感器59可通过监控压力传感器和排量传感器中的每一者的运行状态而工作。状态传感器59可采用任何形式并由此可在硬件和/或软件中实现。例如，压力传感器和排量传感器中的每一者均可包括独立的状态传感器，或状态传感器可作为压力传感器和排量传感器的一部分整体形成，如图3所描绘的。在另一示例中，状态传感器59可以是控制系统35或控制器36的一部分，并通过监控来自压力传感器和排量传感器的信号的类型、频率或间隔以及范围或振幅而工作。在再一示例中，状态传感器59可形成各压力传感器和排量传感器的校准和/或诊断系统的一部分。如果来自于压力传感器和排量传感器的信号处于期望或预期范围之外，则控制器36可确定相应的压力传感器或排量传感器未正常工作。如果状态传感器59是独立的元件，则它们可生成传送至控制器36并被控制器36接收的状态信号。例如，与第一压力传感器55相关联的第一压力状态传感器可配置成生成表明第一压力传感器的状态的第一压力传感器状态信号。与第一排量传感器56相关联的第一排量状态传感器可配置成生成表明第一排量传感器的状态的第一排量传感器状态信号。与第二压力传感器57相关联的第二压力状态传感器可配置成生成表明第二压力传感器的状态的第二压力传感器状态信号。与第二排量传感器58相关联的第二排量状态传感器可配置成生成表明第二排量传感器的状态的第二排量传感器状态信号。如果状态传感器59不是独立的元件，则控制器36可不接收特定信号，而是可在控制器36中生成表明传感器的状态的信号。无论状态信号以怎样的方式生成和/或由控制器36接收，本文描述的系统都能同样适用。风扇泵48可以是变排量泵，该变排量泵能够将加压液压流体排放至固定排量风扇泵，该固定排量风扇泵操作地连接至风扇52。风扇泵压力传感器130可与风扇泵48操作地关联，以监控离开风扇泵的液压流体的输出压力。充液泵49可以是固定排量泵，该固定排量泵能够将较低压力的液压流体排放至充液泵管线53。经过充液泵管线53的较低压力的液压流体可用于任何期望的目的，诸如操作用于控制致动器系统30的位置的控制阀(例如吊杆控制阀40、斗杆控制阀41、工具控制阀42和摆动控制阀43)。液压动力系统39可包括用于监控某些构件的速度和角加速度的速度传感器。例如，原动机速度传感器131(或发动机速度传感器)可以可操作的方式关联或连接至原动机13，并可操作用于确定原动机的输出速度和角加速度。风扇速度传感器132可以可操作的方式关联或连接至风扇52，并可操作用于确定风扇马达的输出速度或角速度和角加速度。控制系统35和液压动力系统39可配置成闭环系统，在该闭环系统中与机器10相关联的全部系统的全面操作可能需要全部传感器的反馈和适当工作。在缺少全部必要的输入的情况下，控制系统35可以使与故障的传感器相关联的泵“减小行程(de-stroke)”或减少该泵的排量，并且液压动力系统39将以有限的或最小的流动条件工作。在这种情况下，机器10可以是基本上不工作的。在与第一变排量液压泵46或第二变排量液压泵47相关联的输出传感器中的一个(即第一压力传感器55、第一排量传感器56、第二压力传感器57或第二排量传感器58)故障的情况下，控制系统35可包括传感器输出估算系统60，该传感器输出估算系统用于估算与该故障相关联的变排量液压泵的输出。传感器输出估算系统60大体上可通过这样的方式来工作，即，确定输入到泵中的输入，确定泵的已知输出，并基于所述输入到泵中的输入和所述已知的输出来估算缺失的输出。如图4描绘的，传感器输出估算系统60可配置成使得控制器36从机器10的各种传感器和系统接收信息，并且处理该信息以生成不起作用的传感器的必要的或期望的估算。因而，图4描绘了全部可能的输入和输出。在节点61处，控制器36可从燃料使用传感器76(图2)接收表明原动机13所使用的燃料的量的燃料使用信号或数据。在节点62处，控制器36可从原动机速度传感器131(图2)接收表明发动机的速度的发动机速度信号或数据。控制器36可使用原动机13所使用的燃料的量以及发动机速度来确定原动机的输出转矩。可通过使用控制器36的查阅表、数据映射、方程式或其它方面进行这种确定。燃料使用传感器76和原动机速度传感器131的组合可等同于转矩传感器地起作用，该转矩传感器用于产生表明原动机13的输出转矩的转矩信号。已设想到确定原动机13的输出转矩的其它方式。例如，当使用非燃烧动力源时，可使用其它传感器。在节点63处，控制器36可从第一压力传感器55接收表明经第一输出管线50从第一变排量液压泵46离开的液压流体的压力的压力信号或数据。在节点64处，控制器36可从第一排量传感器56接收表明第一变排量液压泵46的排量的排量信号或数据。在节点65处，控制器36可从第二压力传感器57接收表明经第二输出管线51从第二变排量液压泵47离开的液压流体的压力的压力信号或数据。在节点66处，控制器36可从第二排量传感器58接收表明第二变排量液压泵47的排量的排量信号或数据。在节点67处，控制器36可从与第一压力传感器55相关联的状态传感器59接收表明该第一压力传感器是否在正常工作的状态信号。在节点68处，控制器36可从与第一排量传感器56相关联的状态传感器59接收表明该第一排量传感器是否在正常工作的状态信号。在节点69处，控制器36可从与第二压力传感器57相关联的状态传感器59接收表明该第二压力传感器是否在正常工作的状态信号。在节点70处，控制器36可从与第二排量传感器58相关联的状态传感器59接收表明该第二排量传感器是否在正常工作的状态信号。控制器36可产生对不起作用的传感器的输出的估算。因此，在节点71处，在第一压力传感器55故障的情况下，控制器36可产生一信号，该信号是对经第一输出管线50从第一变排量液压泵46离开的液压流体的压力的估算。在节点72处，在第一排量传感器56故障的情况下，控制器36可产生一信号，该信号是对第一变排量液压泵46的排量的估算。在节点73处，在第二压力传感器57故障的情况下，控制器36可产生一信号，该信号是对经第二输出管线51从第二变排量液压泵47离开的液压流体的压力的估算。在节点74处，在第二排量传感器58故障的情况下，控制器36可产生一信号，该信号是对第二变排量液压泵47的排量的估算。尽管图4描绘了来自第一压力传感器55(节点63)、第一排量传感器56(节点64)、第二压力传感器57(节点65)和第二排量传感器58(节点66)中的每一个的输入以及来自这些传感器中的每一个的经估算的输出(节点71-74)，但是应注意到，传感器输出估算系统60能够在仅一个传感器不起作用时工作。控制器36由此确定哪个数据缺失并产生对缺失的输出的估算。换句话说，如果全部压力传感器和排量传感器都正常工作，则传感器输出估算系统60是不需要的，机器10可以按照其期望的方式操作。然而，当仅一个压力传感器或仅一个排量传感器未正常工作时，传感器输出估算系统60可运行用于确定对缺失输出信号的估算。将不产生对正常工作的传感器的输出的估算。然后，控制系统35可使用对故障传感器的经估算的输出，以使得液压动力系统39完全运转。参考图5，描绘了传感器输出估算系统60的第二框图。图5的框图与图4的框图相同，只是其描绘了这样一个示例，即，其中第一压力传感器55未正常工作，且因此控制器36未在节点63处接收到来自于第一压力传感器55的输入信号或数据。通过删去节点63处的文字描绘出这类输入的缺失。由于不起作用的传感器是第一压力传感器55，因此将仅有对第一变排量液压泵46的输出压力的估算在节点71处产生。将不产生对第一排量传感器56、第二压力传感器57和第二排量传感器58的输出的估算。通过删去节点72-74处的文字来描绘对这些传感器的输出的估算的缺失。如果是第一排量传感器56而不是第一压力传感器55不起作用，则将省略节点64处的输入，并将省略节点71和73-74处的输出。类似地，不起作用的第二压力传感器57将导致省略节点65处的输入和省略节点71-72和74处的输出，而不起作用的第二排量传感器58将导致省略节点66处的输入和省略节点71-73处的输出。图6描绘了传感器输出估算系统60的操作的流程图。在阶段80，可以在控制器36中设定或输入用于提高传感器输出估算系统60的精确度的操作性估算和其它期望因子。例如，可在控制器36中设定对损失的或用于驱动风扇泵48(进而风扇52)和充液泵49的能量或转矩的量的估算。另外，还可在控制器36中设定或输入泵效率因子。这些值可由机器操作员、管理人员、技术人员、其它人员输入，或预设为缺省值。在阶段81，控制器36可从机器10的各种传感器接收数据或信号。在决策阶段82，控制器36可确定泵传感器是否在正常工作。为此，控制器36可对来自压力传感器和排量传感器的信号或对来自与第一压力传感器55、第一排量传感器56、第二压力传感器57和第二排量传感器58中的每一个相关联的状态传感器59的信号进行分析。如果全部泵传感器在决策阶段82都正常工作，则控制器36可继续在阶段81接收传感器数据。如果任一个泵传感器在决策阶段82未正常工作，则控制器36可在决策阶段83确定是否多于一个的泵传感器已经故障。如果多于一个的泵传感器已经故障，则控制器36可在阶段84产生警告指令。该警告指令可运行用于将泵传感器故障通知给机器操作员、管理人员和/或任何其它期望的人或系统。如果仅一个泵传感器已经故障，则控制器36可在阶段85确定原动机输出转矩。在一个示例中，控制器可基于原动机的燃料使用和发动机速度来确定原动机输出转矩。在其它情况下，可使用确定原动机输出转矩的其它方式。当使用非燃烧动力源时，可使用其它传感器确定原动机输出转矩。控制器36可在阶段86基于原动机输出转矩以及如在阶段80所设定的对风扇泵损失和充液泵损失的估算来确定对输入转矩或输入泵转矩的估算。在这样做时，控制器36可从原动机输出转矩中减去对风扇泵损失和充液泵损失的估算。在阶段87，控制器36可确定在工作中的传感器中的每一个传感器处的输出。更具体地，如果第一压力传感器55和第二压力传感器57起作用，则控制器36可分别基于来自第一压力传感器55和第二压力传感器57的数据来确定第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的输出压力。另外，如果第一排量传感器56和第二排量传感器58起作用，则控制器36可分别基于来自第一排量传感器56和第二排量传感器58的数据来确定第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的排量。控制器36可在阶段88确定泵的输出转矩，其中压力传感器和排量传感器两者都起作用。例如，如果一个第二传感器(即第二压力传感器57或第二排量传感器58)不起作用，则控制器36可在阶段88确定第一变排量液压泵46的输出转矩。如果一个第一传感器(即第一压力传感器55或第一排量传感器56)不起作用，则控制器36可在阶段88确定第二变排量液压泵47的输出转矩。为了确定泵中的一者的输出转矩，控制器36可使由起作用的压力传感器确定的输出压力乘以由起作用的排量传感器确定的排量。在阶段89，控制器36可确定对具有未工作的传感器的泵的输出转矩的估算。为此，控制器36可从在阶段86确定的对输入泵转矩的估算中减去在阶段88计算出的具有工作的传感器的泵的输出转矩。剩余转矩约等于具有未工作的或不起作用的传感器的泵的输出转矩。在阶段90，控制器36可确定对在未工作的传感器处的输出的估算。为此，控制器36可使具有未工作的传感器的泵的输出转矩(如在阶段89确定的那样)除以与该泵相关联的工作的传感器的输出。换句话说，如果泵的压力传感器不起作用，则控制器36可使该泵的输出转矩除以按照由与该泵相关联的排量传感器确定的排量，用以确定对该泵的输出压力的估算。类似地，如果泵的排量传感器不起作用，则控制器36可使该泵的输出转矩除以按照由与该泵相关联的压力传感器确定的压力，用以确定对该泵的排量的估算。如果需要的话，按照在阶段90确定的对压力或排量的估算可在阶段91乘以在阶段80设定的泵效率因子。控制器36然后可将不起作用的传感器的经估算的输出用作控制系统35和液压动力系统39的输入，从而使得系统和机器10保持运行。如果需要，在泵传感器故障之前，可在机器10的操作期间调整在阶段80设定的泵效率因子。为此，当在决策阶段82确定泵传感器正常工作时，控制器36可计算压力传感器和排量传感器中的每一个的经估算的输出，并将这些经估算的输出与传感器的实际输出进行比较。如果经估算的输出不同，则可调整泵效率因子以使得经估算的输出更接近地与实际输出相匹配。如果需要，当生成用于估算不起作用的传感器的输出的模型时，可分析影响液压动力系统39的附加的或动态的因子或损失。例如，参考图3，用于液压动力系统39的转矩平衡方程式可写成：Tin-Tpump1-Tpump2-Tgear，ch-Tgear，msh-Trotate-Tcharge-Tfan-Tinertia(1)其中，Tin是从原动机13输入到液压动力系统39中的输入转矩；其中，Tpump1是第一变排量液压泵46的输出转矩；其中，Tpump2是第二变排量液压泵47的输出转矩；其中，Tgear，ch是齿轮搅拌转矩损失；其中，Tgear，msh是齿轮啮合转矩损失；其中，Trotate是由于系统中的旋转元件或构件的旋转拖曳而产生的旋转转矩损失；其中，Tcharge是充液泵49的输出转矩；其中，Tfan是由于风扇52的操作而产生的风扇转矩损失；和其中，Tinertia是由于系统中的旋转元件或构件的惯性变化而产生的惯性转矩损失。当利用仅将燃烧发动机作为原动机13的系统进行操作时，输入转矩(Tin)可表示成：k4Teng(2)其中，Teng是发动机的输出转矩，k4是未知的系数或常数。如上所述，可基于来自燃料使用传感器76的燃料使用和来自原动机速度传感器131的发动机速度来确定发动机的输入转矩。第一变排量液压泵46的转矩(Tpump1)可表示成：P1D1η1---(3)]]>其中，P1是第一变排量液压泵46的排放压力，D1是第一变排量液压泵的排量，η1是第一变排量液压泵的泵效率因子。通过应用第二变排量液压泵的排放压力、排量和泵效率因子，第二变排量液压泵47的转矩(Tpump2)可通过相同的方式来表示。齿轮搅拌转矩损失(Tgear，ch)是由于随着系统的构件移动通过流体而由系统中的流体的粘性导致的阻力所产生的转矩损失，并可基于泵的设计、测试数据以及泵效率因子来估算该齿轮搅拌转矩损失。可由操作员、管理人员、技术人员或任何其它人员在控制器36中设定或储存齿轮搅拌转矩损失(Tgear，ch)。齿轮啮合转矩损失(Tgear，msh)是由于随着齿轮旋转而由系统的齿轮的相互啮合导致的机械损失所产生的转矩损失，并可基于泵的设计、测试数据以及泵效率因子来估算该齿轮啮合转矩损失。可由操作员、管理人员、技术人员或任何其它人员在控制器36中设定或储存齿轮啮合转矩损失(Tgear，msh)。由于系统中的旋转元件或构件的旋转拖曳所产生的旋转转矩损失(Trotate)可表示成：k1ωeng2---(4)]]>其中，ωeng是发动机的速度，k1是未知的系数。充液泵49的输出转矩(Tcharge)可表示成：PchargeDchargeηcharge---(5)]]>其中，Pcharge是充液泵49的排放压力，Dcharge是该充液泵的排量，ηcharge是该充液泵的泵效率因子。由于风扇52的操作而产生的风扇转矩损失(Tfan)可表示成：k2Pfanωfan(6)其中，Pfan是对风扇52的压力，ωfan是该风扇的速度，k2是未知的系数。由于系统中的旋转元件或构件的惯性变化而产生的惯性转矩损失(Tinertia)可表示成：k3ω·eng---(7)]]>其中，是发动机的角加速度，k3是未知的系数。方程式(1)-(7)可组合并表示成：k4Teng-P1D1η1-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k2Pfanωfan-k3ω·eng=0---(8)]]>从方程式(8)解出第一变排量液压泵46的排量(D1)，得到：D1=η1P1(k4Teng-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k2Pfanωfan-k3ω·eng)---(9)]]>而从方程式(8)解出第一变排量液压泵的排放压力(P1)，得到：P1=η1D1(k4Teng-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k2Pfanωfan-k3ω·eng)---(10)]]>类似地，从方程式(8)解出第二变排量液压泵47的排量(D2)，得到：D2=η2P2(k4Teng-P1D1η1-Tgear,ch-Tgear,msh-k1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k2Pfanωfan-k3ω·eng)---(11)]]>而从方程式(8)解出第二变排量液压泵的排放压力(P2)，得到：P2=η2D2(k4Teng-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k2Pfanωfan-k3ω·eng)---(12)]]>转矩平衡系数(k1，k2，k3，k4)的实际值取决于多个系统不确定因素，包括流体特性、摩擦力、制造和装配公差。因此，方程式(8)-(12)的系数可通过包含而表达为估算量，从而呈现为方程式(8)因此可重写成：k^4Teng-P1D1η1-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k^1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k^2Pfanωfan-k^3ω·eng=0---(13)]]>另外，方程式(9)可重写成：D1=η1P1(k^4Teng-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k^1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k^2Pfanωfan-k3ω·eng)---(14)]]>方程式(10)可重写成：P1=η1D1(k^4Teng-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k^1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k^2Pfanωfan-k3ω·eng)---(15)]]>方程式(11)可重写成：D2=η2P2(k^4Teng-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k^1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k^2Pfanωfan-k3ω·eng)---(16)]]>方程式(12)可重写成：P2=η2D2(k^4Teng-P2D2η2-Tgear,ch-Tgear,msh-k^1ωeng2-PchargeDchargeηcharge-k^2Pfanωfan-k3ω·eng)---(17)]]>为了估算系数的值，控制器36可在第一压力传感器55、第一排量传感器56、第二压力传感器57和第二排量传感器58全部正常工作时使用学习过程。更具体地，当在图6的决策阶段82确定泵传感器正常工作时，控制器36可使用任何期望的过程来产生对系数的估算，使用对系数的估算来计算转矩平衡方程式(例如方程式(13))中的一个或多个项的值，并且将计算出的值与按照由机器10上的传感器确定的或按照以一些其它方式确定的实际值或测量值进行比较。可修改对系数的估算，直到特定项的计算值和测量值充分接近或在期望的阈值内。当特定项的计算值与测量值在期望的阈值内时，便可将对系数的估算值存储在控制器36中，以备将来在第一压力传感器55、第一排量传感器56、第二压力传感器57和第二排量传感器58中的一个故障的情况下使用。参考图7，描绘了控制器36中用于系数估算的学习过程的流程图。在阶段120，可在控制器36中设定或存储诸如齿轮搅拌转矩损失(Tgear，ch)和齿轮啮合转矩损失(Tgear，msh)的操作性估算。在阶段121，设定或选择方程式(13)中可实际测量的一个或多个项，以在确定对系数的估算中使用。例如，由于液压动力系统39包括第一压力传感器55、第一排量传感器56、第二压力传感器57和第二排量传感器58，因此第一变排量液压泵46的第一排量(D1)、第一变排量液压泵的第一排放压力(P1)、第二变排量液压泵47的第二排量(D2)、第二变排量液压泵的第二排放压力(P2)中的任一者或全部可用于产生对系数的估算。对于方程式(13)中已经被选择用作系数估算过程的一部分的每一项，可重写方程式(13)以解出该项。例如，如果第一变排量液压泵46的第一排放压力(P1)和第二变排量液压泵47的第二排放压力(P2)被设定为待测量的项，则可分别如方程式(14)和(16)所述地重写方程式(13)。在阶段122，控制器36可从机器10的各种传感器接收数据或信号。在阶段123，控制器36可确定各传感器的输出。传感器的输出可包括方程式(13)中已经被选择用在产生对系数的估算的项。在决策阶段124，控制器36可确定泵传感器中的每一个是否都正常工作。如果泵传感器未正常工作，则控制器36可在阶段125停止系数估算过程。如果泵传感器正常工作，则控制器36可在阶段126产生对系数的初步估算。基于对系数的初步估算，控制器36可在阶段127解出方程式(13)的重写形式(例如方程式(14)和(16))，用以生成对所选项的估算值。在阶段128，控制器36可将所选项的实际值与这些项的基于对系数的估算所计算出的值进行比较。如果实际值与估算值之差小于预定阈值，则控制器36可在阶段129将对系数的最终估算值设定成在阶段125设定的那些值。如果实际值与估算值之差小于预定阈值，则控制器36可重复从阶段122开始的过程，包括产生系数的新的估算值。可使用任何期望的过程来生成对系数的估算。在一个示例中，控制器36可使用诸如负梯度法那样的自适应学习过程或规则，用以确定或产生对系数的估算。在这样做时，该过程将允许控制器36选择对系数的随后的估算，以减小所选项的实际值与这些项的计算值之间的差。在另一示例中，控制器36可使用密集型计算方法作为自适应学习过程，以产生对系数的估算。可设想到确定对系数的估算的附加方法。一旦已经在阶段129设定了对系数的最终估算，则可以在第一压力传感器55、第一排量传感器56、第二压力传感器57和第二排量传感器58中的一个故障的情况下使用方程式(14)-(17)中任一者来确定输出。由于到液压动力系统中的输入转矩(Tin)、旋转转矩损失(Trotate)、风扇转矩损失(Tfan)和惯性转矩损失(Tinertia)各自都包括系数中的一个，因此控制器36可使用自适应学习过程来部分地确定相关项中的每一者的值。如上所述，可通过将一个或多个项的实际输出与估算输出进行比较来确定对系数的估算。在一些情况下，可能不希望基于多于一个的项来确定对系数的估算。例如，图3的液压动力系统39包括第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47。仅使用一个项(诸如第一排放压力(D1))来确定对系数的估算值可能降低所估算的系数的精确度，因为其没有针对这两个泵来比较实际值和估算值。因此，对于至少一个项，可能期望针对系统中的每一个泵进行实际值与估算值的比较。应注意，尽管如方程式(1)所述的转矩平衡方程式包括用于计算或估算转矩损失的多个因子，但是对于具体系统而言，可能不需要全部这些因子来生成对传感器输出的足够精确的估算。另一方面，第一排量传感器56、第二排量传感器58可从图3的液压动力系统39中省略，且控制系统35可包括泵排量估算系统200，该泵排量估算系统用于产生对第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的排量的估算。在替代实施例中，泵排量估算系统200可以与图3的包括第一排量传感器56和第二排量传感器58的液压动力系统39一起使用，以防这两个排量传感器都变得不起作用。泵排量估算系统200大体上可通过这样的方式工作，即，基于与控制系统35相关联的其它输入来估算变排量液压泵中的每一个的旋转斜板228的位置。图8-10描绘了诸如第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47那样的变排量液压泵220。变排量液压泵220可以是轴向活塞式液压泵，其具有以圆形阵列定位在缸体222中的多个活塞221。活塞221可隔开相等的间隔，从而围绕轴223限定活塞节距圆，该轴定位在缸体222的纵向中心轴线处。缸体弹簧225使缸体222紧紧压靠着阀板224。各活塞221例如通过球窝接头227连接至滑块226。各滑块226保持与旋转斜板228接触，该旋转斜板安装至变排量液压泵220，并能够围绕枢转点229移动或枢转以限定可调节的倾角α。参考图10，阀板224包括弓形的进入口230、弓形的排放或排出口231、和中心孔232，轴223延伸贯穿该中心孔。液压流体以较低的压力经进入口230被接收，并且液压流体以较高的输出或排放压力经排出口231被排放。在变排量液压泵220工作期间，缸体222旋转以使每个活塞221均周期性地经过阀板224的进入口230和出口231中的每一者。旋转斜板228的倾角α致使活塞221经受进出缸体222的振荡性位移，由此将液压流体吸入进入口230中和吸出排出口231。变排量液压泵220的流体压力输出的体积和量与倾角α的大小有关。对于小的倾角α值，活塞221的行程相对小，进而压力和排出体积相对低。随着倾角α增大，活塞行程增加了，这引起压力和排出体积两者均增大。通过伺服阀240、偏置伺服系统250和控制伺服系统255的操作来控制旋转斜板228的倾角α。液压流体可从排出口231经由第一管道261被供应至偏置伺服系统250。液压流体还可以从排出口231顺序地经由第二管道262、伺服阀240及第三管道263被供应至控制伺服系统255。如本文所使用的那样，第三管道263是旋转斜板控制致动器的体积，并包括伺服阀240与控制缸256和容座258的接收控制缸256的开放部分257之间的体积。为了清楚起见，在图8中用虚线标记出第三管道263。由通过第三管道263的液压流体施加的压力用于使诸如控制缸256那样的致动器移位，从而减小旋转斜板228的倾角α。旋转斜板228的由于控制缸256的位移而产生的运动被来自经过第一管道261的液压流体的压力和弹簧251抵消或抵抗，液压流体的压力和弹簧两者都在偏置伺服系统250的偏置缸252上施加力。伺服阀240可包括滑件241，该滑件能在体部242中滑动用于控制液压流体通过孔口243的流动。偏置弹簧244使滑件241沿着第一方向偏动，而电螺线管245控制滑件241沿着与第一方向相反的第二方向的移动。伺服阀240的操作引起台阶部246的移动，该台阶部控制经孔口243的流动。例如，当滑件241在图8中向左移动时，孔口243处的开口的有效面积变大，且更多的流体可流经该孔口。类似地，当滑件241在图8中向右移动时，孔口243处的开口的有效面积变小，且更少的液压流体流经第二管道262和第三管道263到达控制伺服系统255。偏置伺服系统250继续借由第一管道261接收流体，用以迫压偏置缸252在图8中向右，并进而向左推动或迫压控制缸256。因此，旋转斜板228围绕枢转点229枢转，且倾角α增大。滑件241可联接至螺线管245，该螺线管响应于螺线管电流(例如由控制器36产生的螺线管电流)的供应而以已知的方式伸展和缩回。伺服阀240可配置成使得从控制器36供应至螺线管245的电流的量精确地确立滑件241的位置且进而精确地确立孔口243处的开口的有效面积。通过施加适当的螺线管电流，滑件241移动到期望的位置，进而可改变或调节孔口243处的开口的有效面积，用以调节到控制伺服系统255的流体流动。控制缸256因此可按照要求伸展或缩回以调节倾角α，这引起旋转斜板228围绕枢转点229枢转，用以从变排量液压泵220产生期望的输出压力和体积。泵排量估算系统200通过这样的方式工作，即，在不使用传感器的情况下，基于来自控制系统35的多个输入以及与机器10和变排量液压泵220相关的其它已知的关系和尺寸来间接地确定旋转斜板228的位置或倾角α。集总参数动力学(lumpedparameterdynamics)规定，当液压流体进入第三管道263时，第三管道中的压力随时间变化的函数可大体上由以下方程式代表：dPcdt=βVc(Qin-Qout+dVcdt)---(18)]]>其中，β是流体体积弹性模量；Vc是第三管道263的容积，如290所描绘的；Qin是通过孔口243流入第三管道263中的液压流体的流量，如291所描绘的；Qout是第三管道263的例如经过控制缸256的泄漏量，如292所描绘的；和是第三管道263的容积随时间的变化。第三管道263的容积随时间的变化可重写成：dVcdt=α·AcLc---(19)]]>其中，是倾角α随时间的改变率或速度，Ac是控制缸256的部分地限定第三管道263的表面面积，Lc是如295所描绘的从旋转斜板228的枢转点229到控制缸256的中心线的直线距离。将方程式(19)代入方程式(18)，得到：dPcdt=βVc(Qin-Qout+α·AcLc)---(20)]]>由于液压流体是相对不可压缩的，因此流体体积弹性模量(β)极大。另外，由于第三管道263的容积(Vc)相对小，因此流体体积弹性模量(β)与第三管道的容积(Vc)的比极大，并可近似成无穷大，如下所示：βVc≈∞---(21)]]>为了使方程式(20)保持有效，由于第三管道263中的压力不能瞬间改变，则进入第三管道中的液压流体的流量(Qin)减去从第三管道中泄漏出的液压流体的泄漏量(Qout)加上第三管道263的容积变化必须近似为0，这可表示成：Qin-Qout+α·AcLc≈0---(22)]]>进入第三管道263中的液压流体的流量(Qin)可重写成：Qin=AvmCd2ρ(P-Pc)---(23)]]>其中，Avm是孔口243处的开口的有效面积，其随着台阶部246相对于该孔口的位置变化；Cd是阀流量排放系数或常数；ρ是液压流体的流体密度；P是离开出口231的排放压力；和Pc是第三管道263中的压力。孔口243处的开口的有效面积(Avm)取决于台阶部246相对于孔口243的位置。因此，可提供用于确定滑件241、进而台阶部246的位置的机制。在一个示例中，可在控制器36中产生并储存映射，该映射确立了台阶部246的位置与向螺线管245提供的电流之间的关系。可设想到其它确定滑件241的位置的方式。例如，可使用传感器直接或间接测量滑件241的位置。通过确定滑件241进而台阶部246的位置，可确定孔口243处的开口的有效面积。在基于向驱动滑件的螺线管提供的电流来确定台阶部246的位置的示例中，孔口243处的阀开口面积(Avm)可表示成：Avm=i~solKiAm---(24)]]>其中，是从控制器36供给至螺线管的电流，是将螺线管电流映射至孔口243处的开口的有效面积(Avm)的系数。因此，方程式(24)可代替孔口243处的开口的有效面积(Avm)，且方程式(23)重写成：i~solKiAmCd2ρ(P-Pc)---(25)]]>从第三管道263泄漏的液压流体的泄漏量(Qout)可重写成：Qout＝ClPc(26)其中，Cl是致动器泄漏系数，Pc是第一管道261中的压力。可将方程式(25)和方程式(26)代入方程式(22)并重写成：i~solKiAmCd2ρ(P-Pc)-ClPc+α·AcLc≈0---(27)]]>由于致动器泄漏(ClPc)相对小，因此其可被忽略或设定成等于0，这允许从方程式(27)解出倾角α的变化率得到：α·≈i~solKiAmCdAcLc2ρ(P-Pc)---(28)]]>倾角α的变化率可近似成：α·=α^n-α^n-1Δt---(29)]]>其中，是倾角的当前位置的近似值，是倾角在前一采样时间的位置的近似值，Δt是通过控制器36的测量与计算之间的采样率或采样时间。另外，在稳态工作期间，排放压力(P)和第三管道263中的压力(Pc)之差可结合在一起，作为前一测量周期期间的排放压力(Pn-1)与映射排放压力的前一排放的系数(kp,pc)的函数。这可表示成：P-Pc＝kp,pc(Pn-1)(30)将方程式(29)和方程式(30)代入方程式(28)中，得到：α^n-α^n-1Δt≈i~sol,n-1KiAmCdAcLc2kp,pcρPn-1---(31)]]>从方程式(31)解出倾角的当前位置的近似值得到：α^n≈α^n-1+Δti~sol,n-1KiAmCdAcLc2kp,pcρPn-1---(32)]]>通过将方程式(32)的系数和常数——螺线管电流映射系数阀流量排放系数(Cd)、控制缸256的表面积(Ac)、旋转斜板直线长度(Lc)和流体密度(ρ)——结合成单个倾角系数(Kα)，方程式(32)可重写成：α^n=α^n-1+Δti~sol,n-1KαPn-1---(33)]]>从上文应理解，可基于前一测量周期中倾角的位置的近似值采样时间(Δt)、前一测量周期中的螺线管电流倾角系数(Kα)和前一测量周期中的排放压力来确定倾角的当前位置的近似值从倾角的当前位置的近似值可基于泵设计系数(Gk)生成对变排量液压泵220的排量的估算该泵设计系数(Gk)随着变排量液压泵的设计变化，如下所示：D^=Gkα^n---(34)]]>应注意，本文描述的泵设计系数(Gk)以及其它系数可能不是恒定或线性的。例如，系数的值可取决于至系统的输入，并且可以是恒定的，或可以线性或非线性的方式变化。系数可映射到输入和储存在控制器36中的所述映射。在一个示例中，泵设计系数(Gk)可根据倾角α变化，可以是恒定的，或可以线性或非线性的方式变化。对变排量液压泵220的排量的估算的精确度取决于倾角系数(Kα)的值的精确度。为了提高倾角系数(Kα)的精确度、进而提高对排量的估算的精确度，控制器36可在机器10操作时使用学习过程。为此，控制器36可将原动机13的测量发动机转矩(Teng)与基于方程式(8)确定的对发动机转矩的估算进行比较。可基于向液压动力系统39的输入转矩(Tin)，从方程式(2)表示发动机的输出转矩，如下所示：Tin＝k4Teng(35)其中，Teng是测量发动机转矩，k4是未知的系数。如上所述，可基于来自燃料使用传感器76的燃料使用和来自原动机速度传感器131的发动机速度确定发动机的输入转矩。为了从方程式(35)确定对发动机的输出转矩的估算将第一变排量液压泵46的第一排量的估算和对第二变排量液压泵47的第二排量的估算代入方程式(8)中，如下所示：k4T^eng=P1D^1η1+P2D^2η2+Tgear,ch-Tgear,msh-k1ωeng2+PchargeDchargeηch,p+k2Pfanωfan+k3ω·eng---(36)]]>从方程式(35)解出估算的发动机转矩得到：T^eng=1k4(P1D^1η1+P2D^2η2+Tgear,ch+Tgea,msh+k1ωeng2+PchargeDchargeηch,p+k2Pfanωfan+k3ω·eng)---(37)]]>可基于原动机13的测量发动机转矩(Teng)与对发动机转矩的估算之差的绝对值来确定误差(ε)，如下所示：ϵ=||Teng-T^eng||---(38)]]>如果误差(ε)小于预定的误差阈值(εT)，则用于第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的倾角系数(Kα,1,Kα,2)的值是足够精确的，并且可使用对变排量液压泵的排量的估算。如果误差(ε)大于预定的误差阈值(εT)，则倾角系数(Kα,1,Kα,2)不够精确，并且不可使用对变排量液压泵的排量的估算。在这种情况下，可改变倾角系数(Kα,1,Kα,2)并重计算测量发动机转矩(Teng)与对发动机转矩的估算之差。应注意，如上关于方程式(37)所使用的转矩平衡系数(k1，k2，k3，k4)是未知的，并且在上文关于图3-7描述的实施例中在传感器正常工作时被确定。在不使用排量传感器的实施例中，必须使用确定系数(k1，k2，k3，k4)的替代方式。在一个示例中，可使用校准过程，其中，通过设定致动第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的排量的控制以在已知的排量下操作泵并产生数据来确定转矩平衡系数(k1，k2，k3，k4)。例如，第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47可被设定成在其最小排量且随后在其最大排量下操作，并针对操作的各种模式产生数据。该数据然后可与方程式(14)和(16)一起使用，用以确定泵损失系数(k1，k2，k3，k4)。一旦系数(k1，k2，k3，k4)的值已经确定，则这些值可储存在控制器36中并与方程式(37)一起使用，用以确定估算的发动机转矩工业适用性参考图11，描绘了泵排量估算系统200的工作流程图。在阶段270，可确定对转矩平衡系数(k1，k2，k3，k4)的估算。如上文更详细描述的那样，在一个示例中，可通过设定致动第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的排量的控制以在已知的排量下操作泵来确定系数(k1，k2，k3，k4)。在已知排量下操作期间产生的数据可与方程式(14)和(16)一起使用，用以确定系数(k1，k2，k3，k4)。在阶段271可将诸如齿轮搅拌转矩损失(Tgear，ch)和齿轮啮合转矩损失(Tgear，msh)那样的操作性估算设定或储存在控制器36中。在阶段272，控制器36可从机器10的多个传感器接收数据或信号。在阶段273，控制器36可确定各传感器的输出。传感器的输出可包括诸如燃料使用和发动机速度那样的用于确定测量发动机转矩(Teng)的项、方程式(33)中用于确定估算的倾角的项以及方程式(37)中用于确定对发动机转矩的估算的项。在阶段274，控制器36可确定第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的旋转斜板228的估算倾角在阶段275可使用该估算倾角来确定对第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的排量的估算为了提高排量估算的精确度，泵排量估算系统200可将发动机的测量发动机转矩(Teng)与基于对泵排量的估算而估算或计算出的发动机转矩进行比较。为此，在阶段276，控制器36可诸如基于燃料消耗和发动机速度来确定发动机的测量发动机转矩(Teng)。在阶段277，可基于对第一变排量液压泵46和第二变排量液压泵47的排量的估算来确定对发动机的发动机转矩的估算在决策阶段278，控制器36可确定测量发动机转矩与对发动机转矩的估算之间的差(ε)的绝对值是否小于或等于误差阈值(εT)。如果该差小于误差阈值(εT)，则泵排量估算系统200可在阶段279报告对第一变排量液压泵46的排量的估算和对第二变排量液压泵47的排量的估算控制系统35可使用对排量的估算来操作机器10的多个方面。如果测量发动机转矩(Teng)与对发动机转矩的估算之间的差(ε)的绝对值大于误差阈值(εT)，则控制器36可在决策阶段280确定修改倾角系数(Kα，1,Kα，2)、确定估算发动机转矩以及将其与测量发动机转矩(Teng)进行比较的迭代次数是否已经超过阈值。如果迭代次数已经超过阈值，则泵排量估算系统200可在阶段279报告最新产生的对第一变排量液压泵46的排量的估算和对第二变排量液压泵47的排量的估算如果迭代次数还未超过阈值，则泵排量估算系统200可在阶段281修改倾角系数(Kα,1,Kα,2)，用以减小测量发动机转矩(Teng)与对发动机转矩的估算之间的差(ε)的绝对值。可使用任意过程产生对倾角系数(Kα,1,Kα,2)的估算。在一个示例中，控制器36可使用诸如负梯度法那样的自适应学习过程或规则来确定或修改对该系数的估算。然后可以重复阶段277-281以继续该过程。将从上文的描述中容易地理解本文描述的泵排量估算系统200的工业适用性。本发明可适用于具有一个或多个变排量液压泵的机器10。泵排量估算系统200所适用的一个示例性机器是挖掘机或液压铲。然而，泵排量估算系统200还可适用于其中需要对变排量液压泵的估算排量的近似值的其它机器。所公开的泵排量估算系统200在操作机器时提供了多个优点。在一个示例中，可在没有与各变排量液压泵相关联的排量传感器的附加成本的情况下使用液压动力系统39。更具体地，液压动力系统39可配置成使得第一变排量液压泵46或第二变排量液压泵47都不具有与其相关联的排量传感器。在另一示例中，在与多于一个的变排量液压泵相关联的排量传感器故障的情况下，控制器36可配置成确定与各个不起作用的传感器相关联的输出的近似值，并由此允许控制系统35和液压动力系统39保持完全或近似完全操作。这允许操作员即使在等待更换不起作用的传感器时也能以可生产的方式继续操作机器10。因此，应理解，在存在变排量液压泵不具有与其相关联的起作用的排量传感器的任何时候，泵排量估算系统200都是有用的。将意识到，上文的描述提供了所公开的系统和技术的示例。然而，设想到本发明的其它实施可在细节上与上述示例不同。对本发明或其示例的全部参考意在参考在正在讨论的具体示例，而不意在更一般地暗示关于本发明的范围的任何限制。关于某些特征的任何区别性的和轻视性的语言都意在表明那些特征并非优选，而不意在将它们从本发明的范围中完全排除，除非另外表明。本文对取值范围的列举仅仅意在用作单独地参考落在该范围内的各离散值的快捷方法——除非在本文中以其它方式表明，并且各离散值均被并入该说明书中就像其单独地记载于文中一样。本文描述的全部方法可以按照任何适当的顺序执行，除非在本文中另外表明或由上下文另外清晰地否定。因此，如适用法律所允许的那样，本发明包括对其随附权利要求中所列举的主题的全部修改和等同方案。另外，本发明包含了上述元素在其全部可能变型中的任意结合，除非在本文中另外表明或由上下文另外清晰地否定。当前第1页1 2 3