CN103717911A - 用于控制多功能的电液系统 - Google Patents

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Abstract

电液系统(10，110，210，310，410，510，610，710)控制多个液压马达，而没有不良的抖动或不平稳运动。该系统(10)包括可变排量泵(20)、电子控制器(30)、方向控制阀(40)、第一和第二泵排出阀(60)和(70)、以及蓄液器(80)。泵(20)不需要或使用负载反馈信号来控制泵输出。控制器(30)提供电控制信号给泵控制(21)以及给个体液压马达(51)。负载感测电路(46)解析最高负载感测压力Ps，其被通信传送至第一和第二泵排出阀(60)和(70)。第一泵排出阀(60)限制最大负载感测压力。第二泵排出阀(70)限制泵出口和负载感测压力之间的最大压差。

Description

用于控制多功能的电液系统
相关申请的交叉引用
本申请要求在2011年3月17日递交的美国临时专利申请61/453,644和在2011年3月17日递交的美国临时专利申请61/453,686的优先权，它们的公开内容以其全部援引于此。
技术领域
本发明涉及电液系统(electro-hydraulic system)。尤其而言，本发明涉及用于控制多功能的电液系统。
背景技术
电液系统广泛用于控制各种类型设备中的多功能。例如，电液系统广泛用于控制诸如农场设备、施工设备、装载设备以及移位设备等移动式设备的多重运动功能。
现有技术的用于这种移动式设备的电液系统包括液压泵和多个液压马达(诸如，例如线性液压缸促动器或旋转液压促动器等)。多个线性或旋转式液压促动器中的每个关联于设备的诸如提升和下降、伸展和收缩、旋转、倾斜以及转向等各种运动功能。例如，如果移动式设备例如是铲土机，则液压马达中的每个可与用于移动铲土机的吊杆和铲斗的功能相关联。这种类型的液压系统还包括主方向控制阀，其将压力下的液压液从一个泵或多个泵中引入到液压马达中的一个或多个，以控制液压马达的移动方向。主方向控制阀还可测量流入到液压电机的液压液流量，以控制液压马达的移动速度或速率。电操作者控制提供了操作者和控制阀之间的接口，以将泵或多个泵中的液压液引入到马达以使系统提供想要的运动功能。
在这种类型的电液系统中，期望提供能够将压力下的流体供应到多个功能的单液压泵。这些单泵多功能电液系统包括固定排量泵或可变排量泵。在固定排量泵的情况下，从泵输出的流量对于给定的泵转速是恒定的。液压马达使用恒定输出流量的一部分或全部，并且多余流量安全阀将液压马达不需要的多余泵流量引入到系统蓄液器(reservoir)或排液管(drain)。在可变排量泵的情况下，泵的输出受来自操作者接口电子控制器的电控信号所控制，并符合系统流量要求。
在这种类型的电液系统中，技术问题包括系统复杂性、到一个液压马达的流量的突然变化(其会引起在其它液压马达中不期望的抖动或不平稳的移动)、以及尤其与系统中的瞬时状况相关的调整或同步。将期望提供这样的专用电子控制液压系统，其中诸如由操作者的动作导致的、或者到达其冲程末端的液压马达所引起的、或者遇到对其移动的突然增加的阻力引起的到一个液压马达的流量的突然变化，不会引起尤其是在瞬态状况下在其它液压马达中的不良的抖动(jerking)或不平稳移动(erratic movement)。此外，将期望提供这样的一种系统，其中对于这样的瞬时状况不需要系统的精确同步和调整来最小化这样的抖动或不平稳移动。还进一步地，将期望提供这样一种系统，其中不需要液压马达位置传感器测量马达或与其相关的功能位置或参数来最小化这样不良的抖动或不平稳移动。
在用于控制多个功能的电液系统中，也可期望对于优先功能提供优先流量到其中一个液压马达。可被提供至优先功能以确保优先液压马达需要的待命流量(standby flow)将总是被泵输出满足，甚至在包括低泵转速的待命状况下。这种类型的现有技术系统可采用具有优先控制阀的固定排量泵。在这些系统中，待命流量是全部的泵流量，这可产生寄生压力损耗和系统中的热量，不会允许最佳的系统电力管理，并会提供较少的生产率。这种类型的其它现有技术系统采用单独的液压回路，其具有用于优先功能的单独专用泵。来自单独泵的优先功能流量的大小需要适合发动机空转状况，从而在较高的发动机速度时，优先回路会产生较高的损耗。
发明内容
本发明提供一种电液系统，用于控制移动式设备的多个功能。本发明提供一种系统，其能够提供泵的单独电控制，同时在瞬时系统流量状况期间限制至多个功能的液压液的流动，以最小化或者消除抖动或不平稳运动。本发明实现上述目的而无需系统的精确同步或调整。本发明也提供一种系统，其能够确保至该多个功能其中之一的优先流量。
根据本发明的用于控制多个运动功能的电液系统包括液压泵、每个都关联于该多个运动功能中的至少一个的多个液压马达、多个方向控制阀段、至少一个泵排出阀、电子控制器、以及液压液蓄液器。该液压泵具有接收来自该蓄液器的液压液的泵入口、泵出口、以及电液泵控制，该电液泵控制设定从该泵入口至该泵出口的液压液流率。该多个方向控制阀段的每个包括接收来自该泵出口的液压液的阀入口、阀出口、以及在该段可移动的阀组件，该阀组件用于控制在该阀入口和该阀出口之间的液压液流量。该多个液压马达的每个具有接收来自阀出口的液压液的液压马达入口以及将液压液返回到该液压液蓄液器的液压马达出口。该泵排出阀在预定状况下传送来自该泵出口的液体流以远离该方向控制阀段。该电子控制器具有操作者接口输入、至少一个电输出、在至少一个电输出与该电液泵控制之间建立通信的通信链路。该电输出和该链路是作为对该泵的单独控制输入，以控制在该泵入口和该泵出口之间的液压液流量。
该液压泵为可变排量泵，该可变排量泵具有被设定到泵出口压力极限值Pp的限压设备。该多个液压马达的每个提供负载感测信号至逻辑电路，该逻辑电路将该多个液压马达的最高负载感测压力传送给该泵排出阀。该泵排出阀将该最大负载感测压力限制到压力极限值Ps。该系统还包括第二泵排出阀，该第二泵排出阀为接收来自该逻辑电路的该最大负载感测压力Ps并接收来自该泵出口的泵出口压力Pp的压差式阀。该压差式阀被设定为将该泵出口压力Pp和该负载感测压力Ps之间的压差限制到压差极限Pd。该Pp的值被设定为大于或等于Ps且小于或等于Ps与Pd之和。优选地，该Pp的值被设定为大于Ps的值且小于Ps与Pd之和。每个泵出口阀将来自该泵出口的液压液排放至该蓄液器。
每个方向控制阀段包括控制该段中阀组件位置的电液阀组件控制。另一个通信链路在另一个控制器输出与每个电液阀组件控制之间建立通信。每个阀段包括测量元件和方向控制元件，且该控制器输出的其中之一为该阀段测量元件和该方向控制元件中的每个提供单独外部控制。每个阀段包括控制通过测量元件的液体压降的补偿器。
该第二泵排出阀能够可选地将该泵出口压力限制到压差极限值Pm，并且该Pm的值被设定为大于Pp。
该泵排出阀能够为优先流量控制阀。当所述提及的多个液压马达都没有正在接收液压液流量并在所有其它运行条件下时，该优先流量控制阀能够维持通过该优先流量控制阀到优先功能液压马达的最小液压流量。液压压力反馈通信链路能够延伸在该优先功能液压马达和该优先流量控制阀之间。与所述提及的多个液压马达的每个相关联的位置传感器能够提供电信号输出，并且通信链路能够将每个传感器电信号输出作为输入命令信号传送给该控制器。
附图说明
参考附图将详细描述本发明的实施例，在附图中：
图1为电液系统的第一优选实施例的示意性回路图，其示出了预补偿负载感测主方向控制阀的使用；
图2为图1所示的预补偿主方向控制阀的一个阀段的详细示意性回路图；
图3为电液系统的第二实施例的示意性回路图，其示出了后补偿负载感测主方向控制阀的使用；
图4为在图3中所示的后补偿主方向控制阀的一个阀段的详细示意性回路图；
图5为电液系统的第三实施例的示意性回路图，其示出了非补偿负载感测主方向控制阀的使用；
图6为图5所示的非补偿主方向控制阀的一个阀段的详细示意性回路图；
图7为电液系统的第四实施例的示意性回路图，其示出了预补偿负载感测主方向控制阀的使用；
图8为电液系统的第五实施例的示意性回路图，其示出了后补偿负载感测主方向控制阀的使用；
图9为电液系统的第六实施例的示意性回路图，其示出了非补偿负载感测主方向控制阀的使用；
图10为电液系统的第七实施例的示意性回路图，其示出了优先阀和非补偿主方向控制阀的使用；
图11为图10中所示的非补偿主方向控制阀的一个阀段的详细示意回路图；
图12为电液系统的第八实施例的示意性回路图，其示出了优先阀和非补偿主方向控制阀的使用；以及
图13为在图9、图10以及图12的系统中使用的优先控制阀的示意性回路图。
具体实施方式
现在更详细地参照附图，图1示出了本发明的第一优选实施例，其包括电液系统10。该系统10设置在诸如移动式设备(未示出)等具有运动功能的设备上以控制如下所述的多个运动功能。优选实施例中的移动式设备是拖拉机，并且该系统10可选地被设置在其它类型的设备上。该系统10包括液压泵20，该液压泵20被诸如设备的内燃机等原动机(未示出)可旋转地驱动。系统10也包括电子控制器30、负载感测方向控制阀40、多线性或旋转式液压马达50、负载感测安全阀60、限度安全阀(margin relief valve)70、以及液压蓄液器80。
液压泵20优选为具有电液泵控制21的可变排量泵，其被设置为使得泵液输出排量与由控制21通过通信链路22无线或硬接线(hard wired)所接收的电输入信号成比例。在优选实施例中，通信链路22是合适的有线连接。泵20具有入口23，其为液压连接至蓄液器80并接收来自蓄液器80的液压液。泵20具有出口24，并且泵控制21包括用于将出口24处的泵压限制到最大泵压Pp的装置。可选地，压力限制装置可内置于泵20中。压力限制装置能够为电的或具有不同的特性，诸如机械的或液压机械的。当到达极限压力Pp时，该装置可不理会来自如下所进一步描述的泵控制器30的外部命令，而降低泵排量以在稳定状态条件下不超出极限压力Pp。在优选实施例中，泵20为具有远程数字电子控制的模型P1旋转斜盘(swash plate)轴向活塞泵，其可从美国俄亥俄州克利夫兰的派克汉尼汾公司(Parker Hannifin Corporation)获得，并在派克汉尼汾公司公报HY28-2665-01/P1/EN中有所描述。
电子控制器30是可编程数字电子控制器。控制器30包括操作者接口输入控制31，其使得设备操作者控制从控制器30通过通信链路22到泵20以及通过通信链路32到方向控制阀40的操作者接口输出，如下面所更全面描述的。在优选实施例中，控制器30为从美国俄亥俄州克利夫兰的派克汉尼汾公司可获得并在派克汉尼汾公司公报HY33-8368/UK中有所描述的IQAN电子控制器。
现在参考图1和图2，方向控制阀40包括n个控制阀段41。n个控制阀段41中的每个示意性地被示出在图2中，并关联于且控制从泵20到多个液压马达50的n个独立液压马达51的液压液流量。每个液压马达51关联于一运动功能，该运动功能例如可为其上采用了液压系统10的移动式设备的机具功能(implement function)。图2中所示的特定阀段41和液压马达51关联于运动功能z。多个阀段41中的每个包括6路控制元件42，其包括电控制装置并通过通信链路32接收来自控制器31的命令信号，以沿两个方向其中之一移动其关联的液压马达51或使其关联的液压马达保持在固定位置。每个阀段41还包括测量元件43，其包括电子控制装置并通过通信链路32接收来自控制器31的命令信号，以控制经该阀段41流至其关联液压马达51的液压液流率。测量元件43例如可为方向控制元件42的可变大小的测量孔，该测量孔的尺寸与来自控制器31的命令信号成比例。每个阀段41还包括预补偿元件44，该预补偿元件44寻求维持通过其关联的测量元件43的恒定压降(pressure drop)，以对于被控制器30所命令的测量元件43的任何位置寻求将通过测量元件43的可预测的预定流率提供至相关联的液压马达51。每个补偿元件44为常开装置，在这样的打开装置中测量元件43的压力下游和一弹簧在打开方向上起作用，同时测量元件43的压力上游在关闭方向起作用。阀40为负载感测阀并包括负载感测逻辑电路45。逻辑电路45包括与每个阀段41(除了第n阀段)相关联的止回阀46，每个液压马达51提供其负载命令压力或操作压力至其相关联的止回阀46。止回阀46然后解析出多个液压马达50的最高负载命令压力并将其传送给负载感测液压通信链路47。系统10中的液压液从泵出口24流至阀入口48，并通过液压马达入口和出口52、53流至液压马达51并从其流出，然后通过阀出口49流回到蓄液器。
参考图1，负载感测安全阀60从负载感测通信链路47接收所解析的最高负载感测命令压力。阀60是压力安全阀，被设为释放或限制最高负载命令压力至最大Ps。如果从负载感测通信链路47所接收到的负载命令压力达到并开始超过最大压力极限Ps，则阀60开始打开并节流或将负载感测通信链路47连通至蓄液器80，以将液压液排放至蓄液器并防止系统10中的最高负载命令压力超出极限Ps。在优选实施例中，负载感测安全阀60可类似于从美国俄亥俄州克利夫兰的派克汉尼汾公司(parker.com)可购买的并在派克汉尼汾公司目录HY17-8504/UK中有所描述的移动方向控制阀L90LS的入口段AS中所示出的安全阀。
限度安全阀70从负载感测通信链路47接收所解析的最高负载感测命令压力。阀70也连接至泵出口24并接收来自泵出口24的泵压力。阀70是压差式安全阀，其被设定为将所解析的负载感测命令和泵出口压力之间的差值释放或限制至最大压差Pd。如果从负载感测通信链路47所接收的负载命令压力与泵出口压力之间的差值达到并开始超出最大压差极限Pd，则阀70开始打开并节流或将泵出口24连通至蓄液器80，以将液压液排放至蓄液器，并防止系统10中的这一压差超过极限Pd。在优选实施例中，限度安全阀70可类似于从美国俄亥俄州克利夫兰的派克汉尼汾公司(parker.com)可购买并在派克汉尼汾公司目录HY17-8504/UK中有所描述的移动方向控制阀L90LS的上述参考入口段AS中所示出的压差式安全阀。
图1中所示的电液系统10通过控制器30提供可变排量泵20和阀段41的单独电控制，而不需要如现有技术单独电控制液压系统所使用的阀段41上的传感器或它们的相关功能。这样的传感器可通常被使用在现有技术单独电控制液压系统中，以指示液压马达51的位置或它们关联的功能，以有助于同步或调整该系统。在这样的现有技术系统中，传感器可有助于指示这样的状况，其中必须快速减小冲程(de-stroke)或降低流至液压马达的泵的输出排量。这能够例如出现在这样的状况下，其中液压马达其中之一接近或达到失速状况(stalled condition)，并且以失速之前的流率从泵到液压马达的持续流量会导致通过其他方向控制阀到其他液压马达突然增大的流量。失速状况发生在与特定液压马达功能相关联的方向控制阀被命令打开并导致一命令的流率至其相关联的液压马达功能，但所命令的该泵的压力和流量输出不能实现所命令的流率至特定液压马达功能。失速状况能够发生在例如液压马达功能达到其冲程末端或遇到其不能克服的阻力的情况下。所造成至特定液压马达功能所减少的流量然后能流至其它液压马达功能。这种至其它液压马达功能的增大流量可引起其它液压马达中不良的抖动或不平稳运动。此外，这种增加的流量在一些情况下能够引起至一个或多个其它液压马达的流动关闭。针对瞬时流动状况来同步或调整电液系统是重要的技术问题，因为可变排量液压泵对于减小冲程的响应可需要如此多的时间以使得所描述的不良性能特性能够发生，即使在一些泵响应时间可在以微秒范围内被测量时。此外这种的问题在较大排量液压泵中恶化，对于这种较大排量液压泵的响应时间通常大于同类型较小排量的泵。此外，期望用最小的成本和复杂性解决上述问题。在根据图1所示的本发明的电液系统10中，这些不良的性能特性基本被消除，而不需要现有技术中所使用的传感器，并不需要精确的同步或调整。当突然的流量变化事件发生在该系统的一个液压马达中时，提供至其它液压马达的流量和压力基本不会增加，尤其在泵能够减小冲程之前的瞬时状况下，从而最小化其它液压马达中不想要的和不可控的不良抖动和不平稳动作。甚至在系统在响应时刻或从控制器30至泵20和至阀40的命令信号不能极好被调整和同步时，本发明也能由此实现电液系统10中的平滑操作。本发明在至少两种状况下提供这种功能。一个状况存在于液压马达51其中之一失速并且泵20的压力限制控制自身没有足够快速地进行反应来防止其它液压马达51的抖动和不平稳运动的任何时间。作为该第一状况的示意性示例，如果泵20及其压力限制控制在一个液压马达51的失速状况下需要0.5秒来降低泵的冲程，则限度安全阀70实质上更快地起作用，并打开和限制至其它液压马达的压力和流量增加，以阻止其它液压马达不良的抖动和不平稳性能。另一个状况存在于泵20出口流量与阀芯(spool)的位置不完全同步的任何时间。作为这第二状况的示意性示例，可考虑在变化的操作者命令之间的过渡。操作者可稳定地指令泵20输送恒定输出流量Qo(即，泵20被命令为一设定恒定泵排量Do)，其可通过方向控制阀40的活动段41引入到马达51。该活动段41的测量元件43处于位置Xo。如果操作者指令不同的(诸如降低的)流量Q1通过活动段41，则泵20必须移至排量D1并且测量元件43必须移至阀芯位置X1。这两个过渡移动如果不同时发生的话，则它们不完全同步，这尤其可发生在阀芯比泵移动更快时。在这种过渡期间，如果泵和负载感测解析信号之间的压差趋向超过Pd，则限度安全阀70打开到蓄液器80的路径以防止系统另一活动马达的不良的抖动或不稳定运动。
为了实现这样的目的，上述负载感测安全阀60被设定到最大解析系统负载感测压力Ps，其值小于或等于最大设定泵出口压力Pp。进一步地，压差式控制阀70被设定到理论压差极限Pd，使得Pd和Ps的总和大于或等于最大设定泵出口压力Pp。因而，Pd的值被设定为使得Ps≤Pp≤(Ps+Pd)。进一步地，可发现压差式控制阀70优选被设定为压差极限Pd，从而使得Pd和Ps之和总是实质上大于最大设定泵出口压力Pp。因而，Pd的实际值被设定为使得Ps＜Pp＜(Ps+Pd)。作为一个示意性示例，压力Pp可被设定为207巴(3000psi)，并且压力Ps可被设定为186巴(2700psi)。这似乎将意味着压力Pd应被设定为21巴(300psi)。然而，为了在上文描述的瞬时或动态状况下都实现想要的结果，优选设定压力Pd为28巴(400psi)或比Pp减去Ps的余数上浮百分之十(10％)更大。用这些设定，限度安全阀70直到泵压力实际超过其最大设定值Pp时才打开，但这超过Pp的瞬时状况并不足以导致其它液压马达的不良的抖动或不稳定的性能。因而，泵压力Pp可例如在这种瞬时状况下实际增加至3150psi。在本示例中，该限度安全阀70几乎立即打开，并释放多余的泵输出至蓄液器80，这是因为3150psi的泵输出压力比2700psi的解析负载感测释放设定上浮比400psi更大。如果在本示例中的泵20正提供总排流量F1(其等于在液压马达51其中之一中的失速状况之前至该液压马达的排流量F2加上至其他液压马达51的排流量F3之和)，则在紧随该液压马达51中的失速状况之后的瞬时状况期间，必须将从泵20至其它液压马达51的流量从F1降低至F3。在这种瞬时状况期间，系统10操作为使系统10同步并避免其它液压马达不良的抖动或不平稳性能，直到泵20降低冲程以输出流量F3为止。
现在转到图3和图4，示出了第二实施例。在这种第二实施例中，使用与描述上述的图1和图2结合使用的相同参考标记，但带有前缀“1”。与图1和图2相关的以上描述仍然适用，除非另外注明，或者除非从图3和图4示意性回路图可明显看出。在图3中，系统110的负载感测方向控制阀140为后补偿负载感测阀，来代替如在图1和图2中的预补偿负载感测阀。后补偿负载感测阀140包括后补偿元件144。每个补偿元件144为位于测量元件143下游的常闭装置。所解析的负载感测信号和弹簧作用在闭合方向上，同时补偿元件144的压力下游正作用在打开方向上。
现在转到图5和图6，示出了第三实施例。在该第三实施例中，使用与描述上述图1和图2结合使用的相同参考标记，但带有前缀“2”。与图1和图2相关的以上描述仍然适用，除非另外注明，或者除非从图5和图6示意性回路图可明显看出。在图5中，系统210的负载感测方向控制阀240为非补偿负载感测阀，来代替如在图1和图2中的预补偿负载感测阀。非补偿负载感测阀240不包括补偿器。
现在转到图7、图8以及图9，示出了第四、第五以及第六实施例。在这些实施例中，使用与描述上述的图1和图2结合使用的相同参考标记，但分别带有前缀“3”、“4”、或“5”。与图1和图2相关的以上描述仍然适用，除非另外注明，或者除非从图7、图8以及图9示意性回路图可明显看出。在图7-图9的每个实施例中，图1的限度安全阀70分别被泵压力安全阀370、470以及570所替代。每个泵压力安全阀370、470以及570被设定为分别打开和限制泵370、470以及570的出口压力至最大出口压力Pm。Pp的值被设定为在Ps和Pm之间包含的某个值，使得Ps≤Pp≤Pm，并优选为Ps＜Pp＜Pm。系统310、410以及510将在下述这样的状况下防止与图1和图2相关描述的不良的抖动或不平稳性能：这样的状况存在于液压马达其中之一失速且泵压力限制控制自身的作用并未快到足以防止其它液压马达不良的抖动或不平稳运动的任何时间。然而，系统310、410以及510不会在泵输出压力与解析的负载感测压力不完全同步时所存在的状况下阻止这样不良的性能。图7的系统310包括预补偿阀元件344。图8的系统410包括后补偿元件444。系统510不包括补偿元件。
现在参考图10、图11以及图12，示出了第七实施例。在这些实施例中，使用与描述上述的图1和图2结合使用的相同参考标记，但带有前缀“6”。与图1和图2相关的以上描述仍然适用，除非另外注明，或者除非从图10和图11示意性回路图可明显看出。在图10-图12的电液系统610中，不使用图1中的补偿元件44、负载感测电路45、负载感测安全阀60以及限度安全阀70。图10-图12实施例如在图1的系统10中那样提供泵620的单独的电控制和方向控制阀段641。系统610提供泵620，其在没有阀段641的方向控制元件642从它们的中心开口(open center)位置移动并且没有液压液从泵620流至任何液压马达651时维持待命流量。阀段641的方向控制元件642都是中心开口六通方向控制元件，其被示出在图11中。泵供应压力、蓄液器680以及导入至液压马达651的出口端口之间的阀640内的连接都是并联的，并且当所有的阀段641处于中立(netural)中心位置时将由阀640从泵620接收的泵流量引入到蓄液器680。阀段641的中心开口连接被串联连接，从而阀芯z的入口中心开口连接被连接至阀芯(z-1)的出口中心开口连接，其中z为一般阀芯位置(generic spool position)。当阀段641的阀元件642完全或部分移位时，中心开口线被限制，同时至工作端口的供应以及工作端口至阀芯中的回路连接提高了它的面积。这产生至该功能的流量，其是基于功能压力需求、中心开口线限制以及其他连接的流通面积。尽管图11示出了中心开口类型阀的一般阀元件642，在该阀中元件642具有带有阻塞工作端口的中立位置，但是对于中立位置的不同配置也是可能的。
由泵620提供的待命流量足够用于操作优先功能691，并且这种待命流量被优先阀690引至优选功能691。例如，优先功能可为其上使用电液系统的移动式设备的液压传动功能。当不存在操作者输入命令给控制器630且控制器630没有命令阀元件642移动且液压马达651不需要流量时，由控制器630命令由泵620提供且为优选功能所需的待命流量。当控制器630通过操作者接口631从操作者接收输入命令时，控制器630提供命令信号给泵620和一个或多个阀元件642。泵620被命令与操作者输入成比例地提高流量，并且阀元件与操作者输入成比例地移位。如果多于一个的液压马达651要被致动，则泵620将基于操作者输入命令进行往复运动，并且被命令的阀元件将移位以引入所命令的流量至马达651。
优先阀690被示出在图12中。即使其它功能液压马达651正需要液体流量，也总是提供优先功能691所需的液体流量。优先阀690提供来泵620的所有输出流量至优先功能691，直到优先功能液压反馈信号通过优先通信链路692被传送给阀690以打开阀693且允许液体流至方向控制阀642。所述优先信号指示这样的状况，其中提供了全部所需流量至优先功能691，并且来自泵20的额外流量对于阀642和液压马达651是可获得的。因而，在电液系统610中，泵620和阀段641被控制器630单独进行外部控制。泵620维持用于优先功能691的待命流量，并且仅在其它功能液压马达651需要流量时泵620才会进行往复运动以满足该需要。在示出的实施例中，优先功能691为闭心式(closed center)。所有或一部分待命优先流量仅在优先功能活动时才被引入到优先功能691。否则，待命流量对于被剩下的功能可用。如果没有功能是活动的，这种流量通过阀640的中心开口芯(core)回到蓄液器。流到优先功能691的这部分流量通过优先阀690基于来自优先功能691经由通信链路692传送的负载信号而得以测量。
现在参考图13，示出了第八实施例。在该实施例中，使用与描述上述的图1和图2以及图10-图12结合使用的相同参考标记，但带有前缀“7”。与图1和图2以及图10-图12相关的以上描述仍然适用，除非另外注明，或者除非从图13示意性回路图可明显看出。在图13的电液系统710中，不使用图1所示的系统10的补偿元件44、负载感测电路45、负载感测安全阀60以及限度安全阀70。图13的实施例提供泵720的电控制。系统710提供泵720，其在没有阀段741的方向控制元件742从它们的中心开口位置移动且没有液压液从泵720流至任意一个液压马达751时维持待命流量。阀段741的方向控制元件742为中心开口六通方向控制元件，并被示意性示出在图11中且如上所述。方向控制元件742可通过液压操纵杆被手动控制，或通过气动控制，或以所选择的其它方式被控制，如参考标记748所示。传感器S1、S2、Sn读取每个阀元件742的位置或与该位置相关的参数。这些传感器通过通信链路733连接至控制器730。控制器730读取阀元件742的位置并命令与这些阀元件位置相关的泵流量。当没有阀元件742从它们的中心位置处移动时，泵720被控制器730命令以传送优先功能791所需的待命流量。
上文详细显示且描述了本发明的当前优选实施例。然而，本发明不限于这些特定的实施例。能够对本发明作出各种变化和修正，而不会背离其教导，并且本发明的范围由下述所提出的权利要求所限定。此外，附图中所示的分离元件可被组合成单个元件，并且单个元件可被设置为多个部件。

Claims (17)

1.一种电液系统(10，110，210，310，410，510，610，710)，用于控制多个运动功能，该系统包括液压泵(20)、每个都关联于该多个运动功能中的至少一个的多个液压马达(50)、多个方向控制阀段(41)、至少一个泵排出阀(60，70)、电子控制器(30)、以及液压液蓄液器(80)，
该液压泵具有接收来自该蓄液器的液压液的泵入口(23)、泵出口(24)、以及电液泵控制(21)，该电液泵控制设定从该泵入口至该泵出口的液压液流率，
该多个方向控制阀段的每个包括接收来自该泵出口的液压液的阀入口(48)、阀出口(49)、以及在该段可移动的阀组件(42，43)，该阀组件用于控制在该阀入口和该阀出口之间的液压液流量，
该多个液压马达的每个具有接收来自阀出口的液压液的液压马达入口(52，53)和将液压液返回到该液压液蓄液器的液压马达出口(52，53)，
该泵排出阀在预定状况下将来自该泵出口的液体流传送以远离该方向控制阀段，
该电子控制器具有操作者接口输入(31)、至少一个电输出、在该至少一个电输出与该电液泵控制之间建立通信的通信链路(22)，并且该电输出和该电路是对该泵的单独控制输入以控制该泵入口和该泵出口之间的液压液流量。
2.根据权利要求1所述的电液系统，其中该液压泵为可变排量泵，该可变排量泵具有被设定到泵出口压力极限值Pp的限压设备，该多个液压马达的每个提供负载感测信号至逻辑电路(45)，该逻辑电路将该多个液压马达的最高负载感测压力传送给该泵排出阀(60)，该泵排出阀(60)将该最大负载感测压力限制到压力极限值Ps，该系统还包括第二泵排出阀(70)，该第二泵排出阀为接收来自该逻辑电路的该最大负载感测压力Ps并接收来自该泵出口的泵出口压力Pp的压差式阀，该压差式阀被设定为将该泵出口压力Pp和该负载感测压力Ps之间的压差限制到压差极限Pd，并且该Pp的值被设定为大于或等于Ps且小于或等于Ps与Pd之和。
3.根据权利要求2所述的电液系统，其中Pp的值被设定为大于Ps的值且小于Ps和Pd之和。
4.根据权利要求3所述的电液系统，其中每个泵排出阀将来自该泵出口的液压液排放至该蓄液器。
5.根据权利要求1所述的电液系统，其中该液压泵为可变排量泵，该可变排量泵具有被设定到泵出口压力极限值Pp的限压设备，该多个液压马达的每个提供负载感测信号至逻辑电路，该逻辑电路将该多个液压马达的最高负载感测压力传送给该泵排出阀(60)，该泵排出阀(60)将该最大负载感测压力限制到压力极限值Ps，且该值Ps小于该值Pp。
6.根据权利要求1所述的电液系统，其中该液压泵为可变排量泵，该可变排量泵具有被设定到泵出口压力极限值Pp的限压设备，该多个液压马达的每个提供负载感测信号至逻辑电路，该逻辑电路将该多个液压马达的最高负载感测压力传送给该泵排出阀，该泵排出阀为接收来自该逻辑电路的最大负载感测压力Ps并接收泵出口压力的压差式阀(70)，该压差式阀(70)被设定为将该泵出口压力Pp和该负载感测压力Ps之间的压差限制到压差极限Pd，并且该Pp的值被设定为小于或等于Ps与Pd之和。
7.根据权利要求1所述的电液系统，其中每个方向控制阀段包括控制该段中的阀组件的位置的电液阀组件控制(42、43)，并且另一个通信链路(32)在另一个控制器输出与每个电液阀组件控制之间建立通信。
8.根据权利要求1所述的电液系统，其中每个阀段包括测量元件(43)和方向控制元件(42)，并且该控制器输出的其中之一为该阀段测量元件和该方向控制元件中的每一个提供单独外部控制。
9.根据前述权利要求1-8任一项所述的电液系统，其中每个阀段包括控制通过测量元件的液体压降的补偿器(44)。
10.根据权利要求1所述的电液系统，其中该液压泵为可变排量泵，该可变排量泵具有被设定到泵出口压力极限值Pp的限压设备，该多个液压马达的每个提供负载感测信号至逻辑电路，该逻辑电路将该多个液压马达的最高负载感测压力传送给该泵排出阀(360)，该泵排出阀(360)将该最大负载感测压力限制到压力极限值Ps，该系统还包括第二泵排出阀(370)，该第二泵排出阀(370)将该泵出口压力限制到压力极限值Pm，并且该Pm的值被设定为大于Pp。
11.根据权利要求10所述的电液系统，其中每个泵排出阀将来自该泵出口的液压液排放至该蓄液器。
12.根据权利要求10所述的电液系统，其中每个方向控制阀段包括控制该段中的阀组件的位置的电液阀组件控制，并且另一个通信链路在另一个控制器输出与每个电液阀组件控制之间建立通信。
13.根据权利要求12所述的电液系统，其中每个阀段包括测量元件和方向控制元件，并且该控制器输出的其中之一为该阀段测量元件和该方向控制元件中的每一个提供单独外部控制。
14.根据前述权利要求10-13任一项所述的电液系统，其中每个阀段包括控制通过测量元件的液体压降的补偿器。
15.根据权利要求1所述的电液系统，其中该泵排出阀为优先流量控制阀(690，790)，当所述提及的多个液压马达都没有正在接收液压液流量并在所有其它操作状况下时，该泵优先流量控制阀维持通过该优先流量控制阀到优先功能液压马达的最小液压液流量。
16.根据权利要求15所述的电液系统，包括延伸在该优先功能液压马达和该优先流量控制阀之间的液压反馈通信链路(692)。
17.根据权利要求15所述的电液系统，包括与所述提及的多个液压马达的每个相关联且提供电信号输出的位置传感器(Sn)、以及将每个传感器电信号输出作为输入命令信号传送给该控制器的通信链路。
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