确定作业工具14的期望俯仰。例如，控 制器52能够确定对应于期望作业工具俯仰的期望缸位移位置。控制器52能够通过确定当 前作业工具模式并根据当前作业工具模式确定期望缸位移位置来确定期望缸位移位置。例 如，控制器52可确定当前作业工具模式（例如，搬运操作模式）并使用一个或多个查找表 来确定对应于当前作业模式的缸位移位置（例如，对应于搬运操作模式的缸位移位置）。
[0038] 控制器52能够以各种方式测量作业工具14的实际俯仰。例如，控制器52可使用 传感器94测量缸34和36的实际缸位移位置，所述传感器94可以是布置在每个缸34、36 中的位置传感器。传感器94可产生控制器52可接收和理解的表示缸位移位置的信号。
[0039] 在另一种实施例中，控制器52能够通过测量到缸34、36的每个压力室70、72的加 压流体的流动来测量缸34和36的实际缸位移位置。例如，传感器94可以是能够测量到缸 34和36的加压流体的流动速度的流动测量装置，控制器52可利用其计算缸位移位置（例 如，通过在时间上积分缸速度）。
[0040] 在一些实施例中，代替用流动测量装置直接测量流动速度，控制器52可使用其它 的测量或已知参数（例如体积流率和首端室70和杆端室72的面积）测量流动速度。控制 器52可根据这些参数使用以下算法来计算缸速度：
[0041] 向左倾斜时：
[0045] 其中，VRteyl为缸34的速度，Vueyl为缸36的速度，Q_p为来自主源80的体积流率， ARtHE为缸34的首端压力室70的面积，A _为缸34的杆端压力室72的面积，A UHE为缸36的 首端压力室70的面积，并且AURE为缸36的杆端压力室72的面积。在一些实施例中，Q_ p 可以是已知量（例如，由控制器52选定），并且/或者可以根据来自一个或多个传感器94 的一个或多个信号计算，所述一个或多个传感器94可以是一个或多个压力传感器。
[0046] 根据以上描述的一种或多种测量技术，控制器52可以确定可对应于作业工具14 的实际俯仰的缸34、36的实际缸位移位置。应该理解控制器52可测量缸34、36之一或二 者的实际缸位移。在示意性实施例中，控制器52可测量缸34、36的缸位移位置并确定平均 缸位移位置。
[0047] 在确定作业工具14的期望俯仰和作业工具14的实际俯仰之后，控制器52可确定 它们之间的差。例如，控制器52可将缸34、36的期望缸位移位置与缸34、36的测量位移位 置进行比较，并确定差。在示意性实施例中，控制器52可计算缸34、36的平均缸位移位置 与对应于当前作业工具模式的缸位移位置之间的差。该差可对应于可能已经发生的作业工 具俯仰的非故意改变，例如由于作业工具"失位"和/或其它因素导致的改变。
[0048] 在示意性实施例中，控制器52可将确定的差与阈值进行比较，并根据比较情况调 整作业工具14的俯仰。例如，如果差等于或超出阈值，控制器52会运动一个或多个电动液 压阀90、92以改变到第一缸34和第二缸36的加压流体的流动以将作业工具的实际俯仰调 整至期望俯仰。在示意性实施例中，阈值可依据缸位移位置进行限定。例如，阈值可以是约 2英寸的缸位移。在示意性实施例中，控制器52可纠正作业工具14的俯仰约等于确定差的 量。所导致的纠正会将作业工具14的实际俯仰运动至期望俯仰。
[0049] 在示意性实施例中，控制器52可在机器10以搬运模式操作的同时以预定的间隔 比较期望作业工具俯仰与实际作业工具俯仰之间的差。以此方式，控制器52可在操作（例 如，搬运模式操作）的执行过程中补偿作业工具14的俯仰的非故意改变。在一些情况下， 控制器52可确定在纠正作业工具俯仰的同时应该执行倾斜操作（例如，为了转向机器10)。 在示意性实施例中，控制器52可对倾斜操作给予优先而在执行倾斜操作时停止调整作业 工具14的俯仰。在倾斜操作完成之后，控制器52可再次测量实际作业工具俯仰以确定是 否需要进一步纠正（例如，俯仰差仍然超出阈值）。
[0050] 类似地，在一些情况下，控制器52可确定在纠正作业工具俯仰的同时应该执行非 补偿俯仰操作（例如，调整作业工具14从一个位置到另一个位置的期望俯仰的操作）。例 如，控制器52可在缸34、36执行调整以将实际俯仰纠正至期望俯仰的同时接收来自接口装 置50的指令或自动控制程序以执行非补偿俯仰操作。在示意性实施例中，控制器52可对非 补偿俯仰操作给予优先而在执行非补偿俯仰操作时停止纠正作业工具14俯仰的调整。在 非补偿俯仰操作完成之后，控制器52可再次测量实际作业工具俯仰并将结果与新的期望 俯仰进行比较，并且/或者可完全暂停纠正作业工具14的俯仰直到进行下一个搬运周期。
[0051] 示意性公开的控制系统19可包括控制器52,其能够执行以上描述的一个或多个 过程以为机器10纠正作业工具俯仰。以此方式，控制系统19可补偿任何非故意的俯仰改 变，这可帮助防止机器10的低效使用。另外，可以简化作业工具14的控制，因为操作人员 不需要执行手动操作来纠正作业工具俯仰。
[0052] 对于本领域技术人员来说，可对本发明的控制系统做出各种修改和变化而不脱离 本发明的范围是显而易见的。本领域技术人员通过对说明书的研究和对公开实施例的实 践，其它实施例是显而易见的。应将说明书和示例视为仅是示意性的，实际范围由所附权利 要求书确定。
【主权项】
1. 一种用于机器的控制系统，包括： 第一缸，其操作地连接在作业工具的第一侧与机器的底架之间； 第二缸，其操作地连接在作业工具的第二侧与机器的底架之间； 一个或多个电动液压阀，其能够选择性地调节到第一缸和第二缸的加压流体的流动； 以及 控制器，其能够： 确定作业工具的期望俯仰与作业工具的实际俯仰之间的差； 将所述差与阈值进行比较；以及 根据比较情况运动所述一个或多个电动液压阀以改变到第一缸和第二缸至少之一的 加压流体的流动来将作业工具的实际俯仰调整至期望俯仰。2. 根据权利要求1所述的控制系统，其中，确定作业工具的期望俯仰与作业工具的实 际俯仰之间的差包括： 确定对应于作业工具的期望俯仰的期望缸位移位置， 测量实际缸位移位置，以及 确定期望缸位移位置与实际缸位移位置之间的差。3. 根据权利要求2所述的控制系统，其中，控制器还能够确定当前作业工具模式，并根 据当前作业工具模式确定期望缸位移位置。4. 根据权利要求2所述的控制系统，其中，实际缸位移位置是第一缸和第二缸的平均 位移位置。5. 根据权利要求2所述的控制系统，还包括能够产生表示作业工具俯仰的参数的信号 的至少一个传感器，其中，控制器与所述至少一个传感器通信并且能够至少根据所述信号 确定实际缸位移位置。6. 根据权利要求2所述的控制系统，其中，控制器还能够： 确定加压流体的体积流率和第一缸和/或第二缸的至少压力室的面积， 根据所述体积流率和所述面积确定第一缸和第二缸至少之一的速度，以及 根据所述速度确定实际缸位移位置。7. 根据权利要求1所述的控制系统，其中，控制器还能够在执行倾斜操作或非补偿俯 仰操作时停止调整作业工具的俯仰。8. -种用于控制通过第一缸和第二缸操作地连接至机器的底架的作业工具的方法，所 述方法包括： 测量第一缸和第二缸至少之一的实际缸位移位置； 至少根据当前作业工具模式和实际缸位移位置确定作业工具的期望俯仰与作业工具 的实际俯仰之间的差； 将所述差与阈值进行比较；以及 根据比较情况运动一个或多个电动液压阀以改变到第一缸和第二缸至少之一的加压 流体的流动来将作业工具的实际俯仰调整至期望俯仰。9. 根据权利要求8所述的方法，还包括在执行倾斜操作或非补偿俯仰操作时停止调整 作业工具的俯仰。10. 根据权利要求8所述的方法，还包括在机器以搬运模式操作时将作业工具的俯仰
【专利摘要】公开一种用于机器的作业工具俯仰控制系统。所述控制系统可具有第一缸，其操作地连接在作业工具的第一侧与机器的底架之间；第二缸，其操作地连接在作业工具的第二侧与机器的底架之间；以及一个或多个电动液压阀，其能够选择性地调节到缸的加压流体的流动。所述控制系统还可具有控制器，其能够确定作业工具的期望俯仰与作业工具的实际俯仰之间的差，并将所述差与阈值进行比较。控制器还能够根据比较情况运动所述一个或多个电动液压阀以改变到第一缸和第二缸至少之一的加压流体的流动来将作业工具的实际俯仰调整至期望俯仰。
【IPC分类】F15B11/22
【公开号】CN105090147
【申请号】CN201510257727
【发明人】J·L·费雷, N·S·多伊
【申请人】卡特彼勒公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月19日
【公告号】US20150330057