CN104838152B - 电动液压阀门的现场传感器校准 - Google Patents

Abstract

公开一种用于重新配置液压系统中的压力和位置传感器的联机方法。在一个步骤中，检测传感器漂移状况、重新校准请求或未隔离的故障状况。在另一个步骤中，检验系统压力传感器或另一个传感器(例如负载敏感压力传感器)作为可信主基准传感器。另一个步骤包括测量和记录所述主基准传感器处的第一压力读数，以及与第一泵压设定点处的第一、第二、第三和第四压力从传感器关联的第一电压读数。另一个步骤包括在第二泵压设定点处重复以上步骤。基于所记录的第一和第二压力读数以及所记录的第一和第二电压读数的比较，能够计算所述第一、第二、第三和第四压力传感器中的每一个的新增益和偏移。

Description

电动液压阀门的现场传感器校准

相关申请

本申请于2013年12月13日提交作为PCT国际专利申请，并且要求2012年12月14日提交的序列号为61/737,612的美国专利申请和2012年12月26日提交的序列号为61/745,965的美国专利申请的优先权，这两个美国专利申请的公开内容在此全部引入作为参考。

背景技术

诸如叉车、轮式装载机、履带式装载机、挖掘机、挖沟机、推土机和伸缩臂叉车之类的工作机器众所周知。工作机器可以用于移动材料，例如货盘、污物和/或杂物。工作机器通常包括连接到工作机器的工作器械(例如，叉子)。附接到工作机器的工作器械通常由液压系统提供动力。液压系统可以包括液压泵，其由诸如柴油机之类的原动机提供动力。工作机器通常具备依赖于多个输入和输出的电子控制系统，例如压力传感器、位置传感器和阀门致动器。在此类电动液压系统中，对此类组件的更多依赖导致系统故障(包括传感器漂移)的发生率增加。这些系统依赖传感器的准确性以便实现准确的流量控制，并且当传感器不准确时，可以危及其它系统功能和控制性能。公知的是，通过将传感器从系统移除并且将它们连接到测试台来重新校准，但这通常不可行，并且在需要时或者在活跃工作机器内的联机环境中不可用。需要改进传感器重新校准方法。

发明内容

公开一种用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法。在一个实施例中，所述液压系统与工作机器关联。所述液压系统可以包括电动液压系统，其具有控制系统、系统泵、系统压力传感器、负载敏感压力传感器、具有与第一致动器的头端或第一端流体连通的第一压力传感器的第一阀门、具有与所述第一致动器的杆端或第二端流体连通的第二压力传感器的第二阀门、具有与第二致动器的头端或第一端流体连通的第三压力传感器的第三阀门，以及具有与所述第二致动器的杆端或第二端流体连通的第四压力传感器的第四阀门。所述第一和第二致动器的实例是线性致动器和液压发动机。在一个步骤中，检测传感器漂移状况、重新校准请求和未隔离的故障状况之一。在另一个步骤中，检验所述压力传感器或所述负载敏感压力传感器作为可信主基准传感器。另一个步骤包括测量和记录所述系统压力传感器处的第一压力读数，以及与第一泵压设定点处的所述第一、第二、第三和第四压力传感器关联的第一电压读数。另一个步骤包括测量和记录所述系统压力传感器处的第二压力读数，以及与第二泵压设定点处的所述第一、第二、第三和第四压力传感器关联的第二电压读数。在一个步骤中，基于所记录的第一和第二压力读数以及所记录的第一和第二电压读数的比较，计算所述第一、第二、第三和第四压力传感器中的每一个的新增益和偏移。

检验所述压力传感器或所述负载敏感压力传感器能够被信任作为主基准传感器的步骤可以包括将所述泵设置为预定压力，然后命令向所述系统泵打开所述第一和第三阀门，并且记录在所述系统、第一和第三压力传感器处感测的压力。在所述第一和第三阀门闭合之后，另一个步骤可以是命令向所述系统泵打开所述第二和第四阀门，并且记录在所述系统、第二和第四压力传感器处感测的压力。另一个步骤包括根据存储在所述控制系统中的预定义状况数据，分析所记录的压力。

附图说明

参考以下附图描述非限制性和非穷举的实施例，这些附图不一定按比例绘制，其中在不同附图中相似的参考标号指相似的部件，除非另外指定。这些附图是：

图1是具有作为根据本公开原理的各方面的实例的特性的控制架构的示意图；

图2是可以针对其使用图1的控制架构的工作机器的透视图；

图3是可以与图2的工作机器关联的液压系统和电子控制系统的示意图；

图4是示出其中在故障隔离程序中将图3所示系统中的压力传感器确定为基准传感器的程序的过程流程图；

图5是示出由图4所示程序产生的可能分析结果和对应操作的表；

图6是图6所示表的继续；

图7是示出其中可以联机重新校准压力传感器的程序的过程流程图；

图8是示出其中可以联机重新校准位置传感器的程序的过程流程图。

具体实施方式

将参考附图详细描述不同实施例，其中在数个图中相似的参考标号表示相似的部件和组件。对不同实施例的引用并未将所附权利要求的范围限于这些实施例。此外，本说明书中给出的任何实例并非旨在进行限制，而仅是针对所附权利要求给出许多可能实施例中的一部分。

总体架构概述

本公开一般地涉及用于液压致动系统中的故障隔离方案。在某些实施例中，使用一种模块化和分布式的控制系统架构。通过使用模块化方法，所述系统可以降低复杂性并且可以提供增强的灵活性。通过使用具有重叠和冗余故障检测策略的分布式架构，增强故障隔离。包括在所述系统中的控制器包括过程和非瞬时性存储介质或存储器，例如RAM、闪存驱动器或硬盘驱动器。存储器用于存储可执行代码、操作参数和来自操作员接口的输入，而处理器用于执行所述代码。

图1示出根据本公开原理的实例故障检测、隔离和重新配置(FDIR)架构20。FDIR架构20适合于提供车辆(例如工程车辆)的液压致动系统的控制。在一个实例实施例中，FDIR架构20可以用于控制轮式装载机22(参见图2)的液压致动系统。FDIR架构20包括监督控制器24，其适合于与轮式装载机22的主控制器26对接。监督控制器24在液压致动系统的监督控制级别。例如，监督控制器24监督在FDIR架构20的节点级别的多个控制节点(例如控制模块、控制子系统等)，并且与这些控制节点对接。配置FDIR架构20以便所有节点通过监督控制器24返回报告。在某些实施例中，节点之间没有直接交叉通信。相反，节点与用于协调不同节点的操作的监督控制器24垂直对接。如图1中所示，节点可以包括泵控制节点28、倾斜油缸控制节点30、升降油缸控制节点32、悬臂系统控制节点34、油箱控制单元节点36以及一个或多个其它辅助节点38。

用于应用重新校准程序的实例车辆

图2示出作为可以应用本公开各方面的一种工程车辆的实例的轮式装载机22。轮式装载机包括在车轮54上支撑的底架或框架52。在框架52上支撑驾驶室56。支臂58可枢转地连接到框架52。升降油缸60用于相对于框架52向上和向下枢转支臂58。铲斗62可枢转地安装在支臂58的端部处。倾斜油缸64用于相对于支臂58枢转铲斗62。

实例架构示意图

图3示出适合于用于控制轮式装载机22的液压致动系统的系统架构的示意图。所述架构包括监督控制器24，其与泵控制节点28、倾斜油缸控制节点30、升降油缸控制节点32、悬臂系统控制节点34以及油箱控制单元节点36(辅助节点未被示出)对接。泵控制节点28控制满足倾斜油缸控制节点30、升降油缸控制节点32和悬臂系统控制节点34的流量和压力要求所需的液压流体压力和流速。油箱控制单元节点36接收从倾斜油缸控制节点30、升降油缸控制节点32和悬臂系统控制节点34流出的液压液体流。倾斜油缸控制节点30控制提供给轮式装载机22的倾斜油缸64以及从倾斜油缸64提供的液压液体流。升降油缸控制节点32控制提供给轮式装载机22的升降油缸60以及从升降油缸60提供的液压液体流。悬臂系统控制节点34控制提供给蓄电池66以及从蓄电池66提供的液压液体流。悬臂系统控制节点34还控制蓄电池66和升降油缸60之间的流体连通。

倾斜油缸控制节点30与泵控制节点28的一个或多个泵流体连通，并且用于选择性地放置倾斜油缸64的头端74或杆端76并与一个或多个泵流体连通。同样，倾斜油缸控制节点30通过油箱控制单元节点36与系统油箱77(即，系统储油器)流体连通，并且用于选择性地放置倾斜油缸64的头端74或杆端76并与油箱77流体连通。

倾斜油缸控制模块30包括头端流量控制阀门Vth，其选择性地放置倾斜油缸64的头端74以便与一个/多个系统泵或系统油箱流体连通。倾斜油缸控制节点30还包括杆端流量控制阀门Vtr，其选择性地放置倾斜油缸64的杆端76以便与一个/多个系统泵或系统油箱流体连通。提供阀门位置传感器Xth和Xtr，以便分别感测头端流量控制阀门Vth和杆端流量控制阀门Vtr的阀芯位置(即，传感器检测阀套中的阀芯位置，例如LVDT型传感器)。此外，提供压力传感器Pth和Ptr，以便分别感测倾斜油缸64的头端和杆端压力。在一个实施例中，系统中的压力传感器是基于应变的压力传感器。倾斜油缸控制节点30还包括组件控制器Ct，其基于从监督控制器24接收的命令(例如，模式、压力或阀芯位置需求等)以及由节点的传感器提供的反馈，控制阀门Vth、Vtr的操作。组件控制器Ct还监视节点的故障状况，并且将任何检测到的故障状况报告给监督控制器24作为产生的故障标志。

升降油缸控制节点32与泵控制节点28的一个或多个泵流体连通，并且用于选择性地放置一个或多个泵以便与升降油缸60的头端70或杆端72流体连通。同样，升降油缸控制节点32通过油箱控制单元节点36与油箱77流体连通，并且被配置为选择性地放置转臂油缸60的头端70和杆端72以便与油箱77流体连通。

升降油缸控制节点32包括头端流量控制阀门Vlh和杆端流量控制阀门Vlr。头端流量控制阀门Vlh被配置为选择性地放置转臂油缸60的头端70以便与泵控制节点28的一个或多个泵或系统油箱77流体连通。杆端流量控制阀门Vlr被配置为选择性地放置转臂油缸60的杆端72以便与一个系统泵或系统油箱77流体连通。升降油缸控制节点32进一步包括用于感测头端阀门Vlh的阀芯位置的头端阀门位置传感器Xlh，以及用于感测杆端流量控制阀门Vlr的阀芯位置的杆端阀门位置传感器Xlr。在一个实施例中，Xlh和Xlr是LVDT型位置传感器。升降油缸控制节点32还包括用于感测转臂油缸60的头端70的压力的压力传感器Plh2，以及用于感测转臂油缸60的杆端72处的液压压力的压力传感器Plr。升降油缸控制节点32进一步包括组件级别控制器Cl，其与升降油缸控制节点32的不同传感器对接。组件控制器Cl还与监督控制器24对接。组件控制器Cl基于监督控制器24发送到组件控制器Cl的需求信号(例如，模式、压力、阀芯位置需求等)，并且基于由升降油缸控制节点32的传感器提供的反馈，控制阀门Vlh和Vlr的操作。组件控制器Cl还监视可能在升降油缸控制节点32中产生的故障状况，并且将此类故障状况报告给监督控制器24作为产生的故障标志。

悬臂系统控制节点34与泵控制节点28的一个或多个泵流体连通，并且被配置为选择性地放置蓄电池66以便与一个或多个泵流体连通以对蓄电池66充电。悬臂系统控制节点34还可以放置蓄电池66以便与油箱77和/或升降油缸60的头端70流体连通。

悬臂系统控制节点34包括充电阀门Vc和阻尼阀门Vd。充电阀门Vc可以用于通过放置蓄电池66以便与泵控制节点28的泵流体连通，对蓄电池66充电。阻尼阀门Vd用于选择性地放置蓄电池66以便与转臂油缸60的头端70流体连通。悬臂系统控制节点34进一步包括充电阀门位置传感器Xc，其感测充电阀门Vc的阀芯位置。悬臂系统控制节点34还包括阻尼阀门位置传感器Xd，其感测阻尼阀门Vd的位置。悬臂系统控制节点34进一步包括感测蓄电池66的压力的压力传感器Pa，以及感测转臂油缸60的头端70处的压力的压力传感器Plh1。悬臂系统控制节点34的传感器与节点控制器Cbss对接，节点控制器Cbss提供悬臂系统控制节点34的节点级别控制。控制器Cbss与监督控制器24对接，并且将节点中的故障状况报告给监督控制器24作为产生的故障标志。所述控制器将操作命令(例如，模式、压力、阀芯位置需求等)发送到各阀门。

可选的油箱控制单元节点36包括油箱流量控制阀门Vt，其控制到达系统油箱77的系统流。油箱控制单元节点36还包括压力传感器Pt，其感测阀门Vt上游位置处的系统油箱77的压力。位置传感器Xt感测阀门Vt的位置。提供组件控制器Ct以便控制阀门Vt的操作。组件控制器Ct与节点的传感器对接，并且还与监督控制器24对接。组件控制器Ct基于从监督控制器24接收的命令(例如，模式、压力、阀芯位置需求等)以及来自节点传感器的反馈，控制阀门Vt的操作。组件控制器Ct监视节点的操作，并且将任何故障状况报告给监督控制器24。

确定基准压力传感器程序

参考图4，启动程序1000，其中确定主基准压力传感器以便用于图7的重新校准程序1100中。程序1000同样还可以用于确定主压力传感器以便用于隔离程序中。注意，尽管附图以图解方式示出采用特定顺序的步骤，但所描述的程序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。

在方法1000的第一步骤1002，电子控制器50检测到一个或多个传感器已经漂移。此外或备选地，电子控制器50接收重新校准传感器的请求。在另一种情况下，在控制器(多个)、工作电路或与工作机器22关联的另一个相关系统中的某处检测到未隔离的故障。因为许多电动液压系统可能包含依赖大量传感器和输入的复杂算法，所以在隔离实际故障之前，经常标识故障状况。因此，步骤1002能够反映初始状况，其中已知发生故障，但不知道什么组件(多个)实际对触发该故障负有责任。相应地，可以在完成方法1000之后使用随后讨论的重新校准过程1100，作为解决故障的最初方法，而不必求助于脱机故障隔离过程和/或用于在已检测到不可接受的传感器漂移之后重新校准传感器的独立过程。

在步骤1004，当系统仍然联机时，按顺序向具有油箱阀门Vt(如果提供，处于打开位置)的油箱77打开倾斜和升降阀门(Vth、Vtr、Vlh、Vlr)中的每一个。对于每个阀门，记录该阀门处的关联压力和系统压力。可选地，可以在记录压力之前，实施向油箱打开阀门之后的预定延迟。在记录压力之后，命令阀门到达闭合或中立位置，并且向油箱打开下一个阀门。

作为步骤1004的实例说明，可以在打开阀门Vt(如果提供)之后使用以下顺序：(1)命令阀门Vth向油箱77打开，在预定延迟之后感测和记录Pth和Ps处的压力，命令阀门Vth到达闭合位置；(2)命令阀门Vtr向油箱77打开，在预定延迟之后感测和记录Ptr和Ps处的压力，命令阀门Vtr到达闭合位置；(1)命令阀门Vlh向油箱77打开，在预定延迟之后感测和记录Plh2和Ps处的压力，命令阀门Vlh到达闭合位置；(2)命令阀门Vlr向油箱77打开，在预定延迟之后感测和记录Plr和Ps处的压力，命令阀门Vlr到达闭合位置。在获悉此处提供的概念之后，所属技术领域的技术人员将理解，其它阀门顺序是可能的。

在步骤1006，命令负责为液压电路提供流体压力的泵控制节点28的泵29到达预定压力设定点。如果压力传感器Ps指示系统压力等于预定压力，则所述程序移到步骤1008。如果系统压力不等于预定压力设定点，则可能需要进一步评估。如果来自传感器Ps的信号不稳定并且低于最小校准压力，则泵控制节点28中可能存在故障。如果来自传感器Ps的信号稳定并且高于最小校准压力，则可能存在许多潜在故障，例如泵控制节点故障、液压短路和/或转向需求故障。

在任何一种情况下，如果泵29不能满足压力设定点，则在步骤1010，系统将命令泵29到达全行程或最大输出，其中根据与泵29关联的压力补偿器来校准Ps处的泵压。如果确定Ps等于补偿器的最大压力，则允许所述程序继续到步骤1008。如果Ps处的压力不等于预期最大补偿器压力，则所述程序移到步骤1022，其中必须隔离和/或重新校准泵控制节点28中的故障。如果在完成步骤1022之后并且存在进一步故障，则可以在步骤1006重新启动所述程序，其中可以在继续到步骤1008之前检验泵29和节点28的正确操作。

在步骤1008，命令倾斜和升降致动器60、64的头端阀门Vth、Vlh向泵29打开。在打开之后，并且在可选时间延迟之后，记录Pth、Plh2和Ps处的压力。随后，阀门Vth、Vlh向油箱打开，并且然后在可选时间延迟之后被置于闭合位置。通过仅在每个致动器60、64的一端打开阀门，可以更好地确保负载不发生移动。还要注意，尽管致动器60、64被示为线性致动器，但它们还可以是液压发动机。

在步骤1012，命令倾斜和升降致动器60、64的杆端阀门Vtr、Vlr向泵29打开。在打开之后，并且在可选时间延迟之后，记录Ptr、Plr和Ps处的压力。随后，阀门Vth、Vlh向油箱打开，并且然后在可选时间延迟之后被置于闭合位置。

在步骤1014，分析所记录的数据以便判定Ps或另一个传感器是否可以用作用于重新校准的可信基准传感器。示出分析可能产生四种结果：(1)Ps可以被信任并且将用作基准传感器—结果1016；(2)Ps不能被信任，但Pls+裕度可以被信任并且将用作基准传感器—结果1018；(3)可以实施重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任—结果1020；或者泵控制节点28中存在明显故障，必须隔离或纠正该故障—结果1022。

参考图5-6，示出决策表1014a、1014b(以下统称为表1014)，其可以用于分析步骤1014中以便确定产生哪些结果1016-1022。在分析步骤1014，首先将Ps与来自其它压力传感器的读数相比较。决策表如公开的那样包括状况数据，该状况数据针对这些读数差使用不同阈值。例如，如果差大于第一阈值(例如6巴(bar))，则将标识故障状况。如果差大于第二阈值但小于第一阈值，例如差在2巴和6巴之间，则可以标识校准状况。如果差小于第二阈值，则差足够小而不会触发故障状况或校准状况。应该理解，可以使用更多或更少的阈值状况，并且可以在分析步骤1014针对阈值使用不同数值而不偏离此处的概念。

参考表1014，基于所标识的故障和校准状况的数量和组合，针对每个可能的数据分析结果描述一种操作。注意，在下面段落中描述的特定情况涉及一种系统，其具有包括压力传感器(Pth、Ptr、Plh2、Plr)、系统压力传感器(Ps)和负载敏感压力传感器(Pls)的四个阀门(Vth、Vtr、Vlh、Vlr)。可以根据需要修改决策表1014，以便考虑由其它系统配置产生的其它情况。

情况1是这样的分析结果：其中相对于Ps没有标识故障。在这种情况下，可以采取Ps以便被信任并用作基准，并且产生结果1016。

情况2是这样的分析结果：其中相对于Ps仅标识一个故障。在这种情况下，仍然可接受使用Ps作为可信基准，并且产生结果1016。注意，任何后续重新校准或隔离程序都可以被配置为从评估与故障状况关联的传感器开始。

情况3是这样的分析结果：其中在同一服务中标识相对于Ps的两个故障，意味着标识与升降致动器60或倾斜致动器64关联的两个故障。在这种情况下，仍然可接受使用Ps作为可信基准，并且产生结果1016。注意，任何后续重新校准或隔离程序都将从评估与故障状况关联的传感器开始。

情况4是这样的分析结果：其中在不同服务中标识相对于Ps的两个故障。如果Ps等于Pls加上预定裕度(即，Pls+裕度)，则可接受使用Ps作为可信基准，并且产生结果1016。但是，如果不是这种情况，则在可以采取任何其它步骤之前，必须在结果1022下隔离或纠正泵控制节点28。

情况5是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的三个故障。如果三个故障传感器符合Pls+裕度(其中从三个故障传感器的平均值估计裕度)，则产生结果1018并且Pls+裕度可以被信任并用于重新校准。但是，如果不是这种情况，则在可以采取任何其它步骤之前，必须在结果1022下隔离或纠正泵控制节点28。

情况6是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的四个故障，意味着压力传感器都不符合Ps。如果四个故障传感器符合Pls+裕度(其中从三个故障传感器的平均值估计裕度)，则产生结果1018并且Pls+裕度可以被信任并用于重新校准。但是，如果不是这种情况，则在可以采取任何其它步骤之前，必须在结果1022下隔离或纠正泵控制节点28。如果聚集四个故障传感器的标准偏差，则Ps或Pls传感器可能存在故障。

情况7是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的一个故障状况和两个校准状况。在这种情况下，产生结果1020并且可以实施Ps的重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。可以参考两个校准和一个良好传感器和/或参考主基准传感器，执行Ps的重新校准。

情况8是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的一个故障状况和三个校准状况。在这种情况下，产生结果1020并且可以实施Ps的重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。可以参考三个校准和/或参考主基准传感器，执行Ps的重新校准。

情况9是这样的分析结果：其中在同一服务中相对于Ps标识一个故障状况和一个校准状况，意味着标识均与升降致动器60或倾斜致动器64关联的两个故障。在这种情况下，仍然可接受使用Ps作为可信基准，并且产生结果1016。注意，任何后续重新校准或隔离程序都可以被配置为从评估与故障状况关联的传感器开始。

情况10是这样的分析结果：其中在不同服务中标识相对于Ps的一个故障状况和一个校准状况。如果Ps等于Pls加上预定裕度(即，Pls+裕度)，则可接受使用Ps作为可信基准，并且产生结果1016。但是，如果不是这种情况，则在可以采取任何其它步骤之前，必须在结果1022下隔离或纠正泵控制节点28。

情况11是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的同一服务的两个故障状况和一个校准状况。在这种情况下，产生结果1020并且可以实施Ps的重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。可以参考一个校准状况传感器和/或参考主基准传感器，执行Ps的重新校准。

情况12是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的不同服务的两个故障状况和一个校准状况。在这种情况下，产生结果1020并且可以实施Ps的重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。可以参考一个校准状况传感器和一个良好传感器和/或参考主基准传感器，执行Ps的重新校准。

情况13是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的两个故障状况和两个校准状况。如果四个故障/校准传感器符合Pls+裕度(其中从四个故障/校准传感器的平均值估计裕度)，则产生结果1018并且Pls+裕度可以被信任并用于重新校准。但是，如果不是这种情况，则在可以采取任何其它步骤之前，必须在结果1022下隔离或纠正泵控制节点28。如果聚集四个故障/校准传感器的标准偏差，则Ps或Pls传感器可能存在故障。

情况14是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的三个故障状况和一个校准状况。如果三个故障传感器符合Pls+裕度(其中从三个故障传感器的平均值估计裕度)，则产生结果1018并且Pls+裕度可以被信任并用于重新校准。但是，如果不是这种情况，则在可以采取任何其它步骤之前，必须在结果1022下隔离或纠正泵控制节点28。

情况15是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的三个校准状况。在这种情况下，产生结果1020并且可以实施Ps的重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。可以参考升降头端传感器读数、最近校准状况传感器和/或选定主基准传感器，执行Ps的重新校准。

情况16是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的四个校准状况。在这种情况下，产生结果1020并且可以实施Ps的重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。可以参考升降头端传感器读数、最近校准状况传感器和/或选定主基准传感器，执行Ps的重新校准。

情况17是这样的分析结果：其中标识相对于Ps的一个校准状况。在这种情况下，可以在结果1016下继续重新校准，或者可以在结果1020下相对于Ps重新校准所述校准状况传感器。如果选择重新校准所述校准状况传感器，则在重新校准之后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。

情况18是这样的分析结果：其中标识同一服务中相对于Ps的两个校准状况。在这种情况下，可以产生结果1020并且可以实施两个校准状况传感器的重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。两个校准状况传感器的重新校准可以参考Ps。备选地，可以在结果1016下继续重新校准，而不重新校准与校准状况关联的两个传感器。

情况19是这样的分析结果：其中标识不同服务中相对于Ps的两个校准状况。在这种情况下，可以产生结果1020并且可以实施两个校准状况传感器的重新校准，此后所述程序返回到步骤1006以便判定Ps是否可以被信任，但系统处于不同压力下。两个校准状况传感器的重新校准可以参考Ps。备选地，可以在结果1016下继续重新校准，而不重新校准与校准状况关联的两个传感器。

应该理解，上述情况本质上是示例性的，并且可以选择其它情况状况和对应操作而不偏离此处提供的概念。

联机压力传感器重新校准

在确定基准传感器之后，可以实施联机传感器重新校准过程1100，如图7中所示。注意，尽管针对倾斜和升降致动器示出两个三通阀门，但可以改为使用一个四通阀门，其中一个四通阀门与每个致动器关联。此外，可以使用四个双通阀门。在这种情况下，Vth和Vtr的功能将包含在单个阀门中，对于Vlh和Vlr的功能也是如此。在获悉本申请的公开内容之后，所属技术领域的技术人员将理解，还可以使用双通阀门、四通阀门、另一种阀门以及其组合执行过程1000和1100而不偏离此处提供的概念。此外，过程1000和1100可以应用于不仅包括倾斜和升降致动器功能的系统。

在所述过程的第一步骤1102，确定主传感器和从传感器。如果使用上述用于确定基准传感器的协议，则主传感器是可信基准传感器，并且从传感器是其余传感器。

在步骤1104，将倾斜和升降阀门(Vth、Vtr、Vlh、Vlr)中的每一个向具有油箱阀门Vt(如果提供，处于打开位置)的油箱77打开。在延迟之后，命令阀门到达闭合或中立位置，并且将下一个阀门向油箱打开。

在步骤1106，命令负责为液压电路提供流体压力的泵控制节点28的泵29到达第一预定压力设定点，例如25巴。

在步骤1108，命令倾斜和升降致动器60、64的头端阀门Vth、Vlh向泵29打开。在打开之后，并且在可选时间延迟之后，记录主压力(例如Ps)，同样记录从传感器电压(例如Pth、Plh2)。随后，阀门Vth、Vlh向油箱打开，并且然后在可选时间延迟之后被置于闭合位置。通过仅在每个致动器60、64的一端打开阀门，可以更好地确保负载不发生移动。但是，应该理解，当每个致动器使用两个阀门时而不必当针对每个致动器使用单个四通阀门时，产生这种情况。

在步骤1110，命令倾斜和升降致动器60、64的杆端阀门Vtr、Vlr向泵29打开。在打开之后，记录主压力(例如Ps)，同样记录从传感器电压(例如Ptr、Plr)。随后，阀门Vtr、Vlr向油箱打开，并且然后在可选时间延迟之后被置于闭合位置。

在步骤1112，命令负责为液压电路提供流体压力的泵控制节点28的泵29到达第二预定压力设定点，例如200巴。

在步骤1114，命令倾斜和升降致动器60、64的头端阀门Vth、Vlh向泵29打开。在打开之后，并且在可选时间延迟之后，记录主压力(例如Ps)，同样记录从传感器电压(例如Pth、Plh2)。随后，阀门Vth、Vlh向油箱打开，并且然后在可选时间延迟之后被置于闭合位置。通过仅在每个致动器60、64的一端打开阀门，可以更好地确保负载不发生移动。

在步骤1116，命令倾斜和升降致动器60、64的杆端阀门Vtr、Vlr向泵29打开。在打开之后，记录主压力(例如Ps)，同样记录从传感器电压(例如Ptr、Plr)。随后，阀门Vtr、Vlr向油箱打开，并且然后在可选时间延迟之后被置于闭合位置。

在获得上述信息之后，能够在步骤1118下使用已知方法，计算每个从传感器的新增益和偏移。可选地，可以在步骤1120检验新增益和偏移，这可以包括在不同的第三压力下重复步骤1112至1116。如果在步骤1122下确定新增益和偏移正确和/或应被使用，则可以在步骤1126退出重新校准模式。如果确定新增益和偏移不正确，则可以在步骤1124指示校准错误，并且可以在步骤1126下退出重新校准模式。

联机位置传感器重新校准

还可以通过使用末端停止读数和所存储的末端停止值，联机地重新校准与升降和倾斜阀门关联的位置传感器Xth、Xtr、Xlh、Xlr。参考图8，示出位置传感器重新校准过程1200。在步骤1202，按顺序或同时命令阀门到达第一末端停止，并且记录来自对应位置传感器的位置或电压。在步骤1204，按顺序或同时命令阀门到达第二相对末端停止，并且记录来自对应位置传感器的位置或电压。在步骤1206，在可以信任阀门中心位置保持不变的情况下，命令阀门到达中心位置，并且还记录来自对应位置传感器的位置电压。注意，可以与联机压力传感器重新校准过程1100结合执行步骤1202、1204和1206中的每一个，因为在过程1100期间，将相同阀门放置在用于位置传感器重新校准的所需位置中。

在获得上述信息之后，可以在步骤1208下使用已知方法，计算每个从传感器的新增益和偏移。可选地，可以在步骤1210检验新增益和偏移，这可以包括使用新增益和偏移重复步骤1202至1206。如果在步骤1212下确定新增益和偏移正确和/或应被使用，则可以在步骤1216退出重新校准模式。如果确定新增益和偏移不正确，则可以在步骤1214指示校准错误，并且可以在步骤1216下退出重新校准模式。

为了增强重新校准过程1200的准确性，可以在步骤1208考虑记录所存储的末端停止值所处的液压流体温度。同样，如果能够在这样的温度下执行位置传感器的重新校准，则提高了准确性：该温度在存储末端停止位置时存在的可接受温度范围内。此外，如果可以信任阀门中心位置保持不变，则使用步骤1206可进行三点校准。如果使用两点校准，则能够使用对现有校准的线性调整。

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。

Claims (16)

1.一种用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供电动液压系统，其包括控制系统、系统泵、系统泵压力传感器、具有与第一致动器的第一端流体连通的第一压力传感器的第一阀门、具有与所述第一致动器的第二端流体连通的第二压力传感器的第二阀门、具有与第二致动器的第一端流体连通的第三压力传感器的第三阀门，以及具有与所述第二致动器的第二端流体连通的第四压力传感器的第四阀门；

(b)检测传感器漂移状况、重新校准请求和未隔离的故障状况中的至少一个；

(c)选择所述系统泵压力传感器或另一个压力传感器作为可信主基准传感器；

(d)测量和记录所述主基准传感器处的第一压力读数，以及与第一泵压设定点处的所述第一、第二、第三和第四压力传感器关联的第一电压读数；

(e)测量和记录所述主基准传感器处的第二压力读数，以及与第二泵压设定点处的所述第一、第二、第三和第四压力传感器关联的第二电压读数；以及

(f)基于关于所述主基准传感器的所记录的第一和第二压力读数以及所记录的第一和第二电压读数的比较，计算所述第一、第二、第三和第四压力传感器中的每一个的新增益和偏移。

2.根据权利要求1的用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，其中选择所述系统泵压力传感器或另一个压力传感器作为可信主基准传感器的步骤包括：

(a)将所述系统泵设置为预定压力；

(b)命令向所述系统泵打开所述第一和第三阀门，并且记录在所述系统泵、第一和第三压力传感器处感测的压力；

(c)闭合所述第一和第三阀门；

(d)命令向所述系统泵打开所述第二和第四阀门，并且记录在所述系统泵、第二和第四压力传感器处感测的压力；以及

(e)分析所记录的压力与存储在所述控制系统中的预定义阈值状况数据之间的差异，以便标识所述可信主基准传感器。

3.根据权利要求2的用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，其中所述状况数据包括故障状况数据。

4.根据权利要求3的用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，其中所述状况数据包括校准状况数据。

5.根据权利要求1的用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，其中每个所述压力传感器是基于应变的压力传感器。

6.根据权利要求1的用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，其中所述第一致动器是工作机器的升降油缸，并且所述第二致动器是倾斜油缸。

7.一种用于标识液压系统中的重新校准基准传感器的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供电动液压系统，其包括控制系统、系统泵、系统泵压力传感器、具有与第一致动器的第一端流体连通的第一压力传感器的第一阀门、具有与所述第一致动器的第二端流体连通的第二压力传感器的第二阀门、具有与第二致动器的第一端流体连通的第三压力传感器的第三阀门，以及具有与所述第二致动器的第二端流体连通的第四压力传感器的第四阀门；

(b)将所述系统泵设置为预定压力；

(c)命令向所述系统泵打开所述第一和第三阀门，并且记录在所述系统泵、第一和第三压力传感器处感测的压力；

(d)闭合所述第一和第三阀门；

(e)命令向所述系统泵打开所述第二和第四阀门，并且记录在所述系统泵、第二和第四压力传感器处感测的压力；以及

(f)分析所记录的压力与存储在所述控制系统中的预定义阈值状况数据之间的差异，以便标识可信主基准传感器。

8.根据权利要求7的用于标识液压系统中的重新校准基准传感器的方法，其中所述状况数据包括故障状况数据。

9.根据权利要求8的用于标识液压系统中的重新校准基准传感器的方法，其中所述状况数据包括校准状况数据。

10.根据权利要求7的用于标识液压系统中的重新校准基准传感器的方法，其中每个所述压力传感器是基于应变的压力传感器。

11.根据权利要求7的用于标识液压系统中的重新校准基准传感器的方法，其中所述第一致动器是工作机器的升降油缸，并且所述第二致动器是倾斜油缸。

12.一种用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供电动液压系统，其包括控制系统、系统泵、系统泵压力传感器以及多个控制阀门，其中每个所述阀门具有与致动器流体连通的至少一个对应压力传感器；

(b)检测传感器漂移状况、重新校准请求和未隔离的故障状况中的至少一个；

(c)选择所述系统泵压力传感器或另一个压力传感器作为可信主基准传感器；

(d)测量和记录所述主基准传感器处的第一压力读数，以及与第一泵压设定点处的所述多个压力传感器关联的第一电压读数；

(e)测量和记录所述主基准传感器处的第二压力读数，以及与第二泵压设定点处的所述多个压力传感器关联的第二电压读数；以及

(f)基于关于所述主基准传感器的所记录的第一和第二压力读数以及所记录的第一和第二电压读数的比较，计算所述多个压力传感器中的每一个的新增益和偏移。

13.根据权利要求12的用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，其中选择所述系统泵压力传感器或另一个压力传感器作为可信主基准传感器的步骤包括：

(a)将所述系统泵设置为预定压力；

(b)命令向所述系统泵打开所述多个阀门，并且记录在所述系统泵压力传感器和对应于所述多个阀门的所述压力传感器处感测的压力；以及

(c)分析所记录的压力与存储在所述控制系统中的预定义阈值状况数据之间的差异，以便标识所述可信主基准传感器。

14.根据权利要求13的用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，其中命令向所述系统泵打开所述多个阀门并且记录在所述系统泵压力传感器和对应于所述多个阀门的所述压力传感器处感测的压力的步骤按顺序执行，并且针对所述多个阀门中的至少一些阀门重复。

15.根据权利要求12的用于重新配置液压系统中的压力传感器的联机方法，进一步包括以下步骤：

(a)命令所述多个阀门移动到第一末端停止位置和第二末端停止位置；

(b)针对与所述多个阀门关联的位置传感器，记录每个所述末端停止位置处的末端停止电压；

(c)基于所记录的末端停止电压与所存储的末端停止位置数据的比较，计算所述多个位置传感器中的每一个的新增益和偏移；以及

(d)使用每个位置传感器的所述新增益和偏移来重新校准所述位置传感器。

16.一种用于重新配置液压系统中的位置传感器的联机方法，所述方法包括以下步骤：

(a)命令所述液压系统中的多个阀门移动到第一末端停止位置，并且记录对应于所述多个阀门的位置传感器第一电压；

(b)命令所述液压系统中的所述多个阀门移动到第二末端停止位置，并且记录对应于所述多个阀门的位置传感器第二电压；

(c)基于所记录的第一电压和第二电压与所存储的末端停止位置数据的比较，计算所述多个位置传感器中的每一个的新增益和偏移；以及

(d)使用每个位置传感器的所述新增益和偏移来重新校准所述位置传感器。