CN105358842A - 提高电静液致动器活塞速率的方法 - Google Patents

提高电静液致动器活塞速率的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105358842A
CN105358842A CN201480035715.9A CN201480035715A CN105358842A CN 105358842 A CN105358842 A CN 105358842A CN 201480035715 A CN201480035715 A CN 201480035715A CN 105358842 A CN105358842 A CN 105358842A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pump
hydraulic
fluid
aforementioned
customer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480035715.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105358842B (zh
Inventor
拉尔夫·戈姆
比约恩·埃里克森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parker Hannifin Corp
Original Assignee
Parker Hannifin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parker Hannifin Corp filed Critical Parker Hannifin Corp
Publication of CN105358842A publication Critical patent/CN105358842A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105358842B publication Critical patent/CN105358842B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
    • F15B7/005—With rotary or crank input
    • F15B7/006—Rotary pump input
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20507—Type of prime mover
    • F15B2211/20515—Electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20561—Type of pump reversible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/27—Directional control by means of the pressure source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30505—Non-return valves, i.e. check valves
    • F15B2211/30515—Load holding valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3058—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having additional valves for interconnecting the fluid chambers of a double-acting actuator, e.g. for regeneration mode or for floating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/415—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • F15B2211/41581—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit being connected to an output member and a return line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/61—Secondary circuits
    • F15B2211/613—Feeding circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6346—Electronic controllers using input signals representing a state of input means, e.g. joystick position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/785—Compensation of the difference in flow rate in closed fluid circuits using differential actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88—Control measures for saving energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本发明提供了一种系统和方法，以产生并控制超过电驱动泵的流体流动能力的液压流体流动以实现高致动器缩回/伸出速度，和/或超过电储存系统的电流动能力以更好地控制电储存器。电动机械和液压泵通常具有最大速度，在超过该最大速度的情况下不能操作电动机械和液压泵。此外，电储存系统通常具有储存容量和储存率，电动机械不能超过它们而操作。尽管替选的方法可以增大液压泵排量，因此降低所要求的电动机械和泵的速度，以产生一定的流动，但是通常所期望的是减小泵排量，以便减小所要求的电动机械扭矩并使部件尺寸和损失最小化。

Description

提高电静液致动器活塞速率的方法
相关申请
本申请要求2013年4月22日提交的美国临时申请No.61/814,411的优先权的权益，该美国临时申请在此通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体涉及电静液致动系统，更具体地涉及用于对通过这种机械的泵的流体流动进行控制的系统和控制算法。
背景技术
对于例如但不限于液压挖掘机、轮式装载机、装载铲土机、反铲铲土机、采矿设备、工业机械等等的作业机械，常见的是具有一个或多个致动部件，例如升降臂和/或倾斜臂、悬臂、铲斗、转向和回转功能件、行走机构等等。通常，在这种机械中，原动力驱动液压泵以向致动器提供流体。中位全开阀或中位关闭阀(open-centerorclosed-centervalve)控制流体到致动器的流动。
一些现代的机械已经用电静液致动器(electro-hydrostaticactuator，EHA)系统替代了以上所描述的传统的液压系统。电静液致动器包括可反转、可变速的电动机，该电动机连接到液压泵(通常为固定的排量)，该液压泵用于向致动器提供流体以控制致动器的动作。电动机的速度和方向控制流体到致动器的流动。用于电动机的电力从电力单元接收，电力单元例如发电机、电力储存单元(例如电池)或这二者。例如，在负载的减速动作和/或下降动作下，电力单元可以从所述电动机接收电力，之后将所述电动机操作为发电机。在本文中将包括电静液致动器的系统称为电静液致动器系统。
发明内容
提供了一种系统和方法，以产生并控制超过电驱动泵的流体流动能力的液压流体流动，以实现高致动器缩回/伸出速度，和/或超过电储存系统的电流动能力以更好地控制电储存器。电动机械和液压泵通常具有最大速度，在超过该最大速度的情况下不能操作电动机械和液压泵。此外，电储存系统通常具有储存容量和储存率，在超过储存容量和储存率的情况下不能操作电动机械。尽管替选的方法可以增大液压泵排量，因此降低所要求的电动机械和泵的速度，以产生一定的流动，但是通常所期望的是减小泵排量，以便减小所要求的电动机械扭矩并使部件尺寸和损失最小化。
根据本发明的一个方面，液压系统包括控制器，所述控制器能够连接至用于接收操作者输入的操作者界面；泵系统，所述泵系统包括能够在第一方向上操作以供应加压流体的泵；液压回路，所述液压回路具有第一侧和第二侧，所述第一侧将所述泵的第一侧流体连接到消耗器的第一端口能够连接到的第一端口并且提供用于在所述端口与所述泵之间流动的路径，所述第二侧将所述泵的第二侧流体连接到所述消耗器的第二端口能够连接到的第二端口；以及分流流路(divertingflowpath)，所述分流流路包括由所述控制器控制的可变限流件以用于控制通过所述液压回路的所述第一侧的流速，其中，所述分流流路将所述液压回路的所述第一侧中的至少一部分流分流离开所述泵，其中，所述控制器被配置成从所述操作者界面接收请求的用户命令、响应于所述请求的用户命令而关于所述泵系统的最大能力评估所述用户命令、以及基于所述评估来控制所述泵和可变限流件以执行所述用户命令。
可选地，所述泵系统包括逆变器。
可选地，所述泵系统包括驱动所述泵的电动机械。
可选地，所述泵系统包括电储存器。
可选地，所述泵系统的所述最大能力为最大流体流速，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述泵系统的所述最大流体流速的流速相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
可选地，所述泵系统的所述最大能力为所述泵系统的电储存系统的最大储存率，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存率的储存率相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
可选地，所述泵系统的所述最大能力为所述泵系统的电储存系统的最大储存容量，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存容量的储存容量相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
可选地，所述分流流路将所述第一端口流体连接到所述第二端口。
可选地，所述分流流路将所述第一端口流体连接到增压系统。
可选地，所述分流流路将所述第一端口流体连接到储存罐。
可选地，所述液压系统包括流体连接在所述泵与所述端口之间的阀门，所述阀门由所述控制器控制，并且所述阀门可操作以调节所述泵与所述消耗器之间的加压流体。
可选地，所述阀门包括设置在所述第一端口与所述泵之间的第一负载保持阀以及设置在所述第二端口与所述泵之间的第二负载保持阀。
可选地，所述分流流路与所述第一负载保持阀流体并联，由此绕过所述第一负载保持阀。
可选地，所述分流流路与所述第二负载保持阀流体并联，由此绕过所述第二负载保持阀。
可选地，所述用户命令为用于使致动器下降的命令。
可选地，所述泵为双向泵，所述双向泵能够在第一方向上操作以通过所述第一阀向所述消耗器供应加压流体，以在一个方向上操作所述消耗器；并且所述双向泵能够在与所述第一方向相反的第二方向上操作以通过第二阀向所述消耗器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作所述消耗器。
可选地，所述液压系统包括液压致动器，液压流体在相反的方向上被供应到所述液压致动器并从所述液压致动器返回，以在相反的方向上操作所述致动器。
可选地，所述液压系统包括增压系统，所述增压系统用于从所述液压系统的所述液压回路接收流体，或者用于向所述液压系统的所述液压回路供应流体。所述增压系统可以包括：增压泵，增压泵，所述增压泵用于向补流路线/回流路线供应流体，所述补流路线/回流路线选择性地与所述消耗器流体连通；以及用于驱动所述增压泵的增压电动机械，所述电动机械通过增压逆变器连接到增压电力源。
可选地，所述液压系统包括电动机械，所述电动机械由所述控制器操作且通过逆变器连接到电力源以驱动所述泵。
根据本发明的另一方面，一种控制在电液压系统中通过泵的流体流动的方法包括：接收用于消耗器的请求的用户命令；响应于所述请求的用户命令，关于所述电液压系统的最大能力评估所述用户命令；基于所述评估，使围绕所述泵的流动经由分流流路的可变限流件而分流，以执行所述用户命令。
可选地，所述电液压系统的所述最大能力为通过所述泵的最大流体流速，并且其中，所述分流响应于其中所述用户命令指示与大于所述电液压系统的所述最大流体流速的流速相对应的所期望的消耗器运动的评估。
可选地，所述电液压系统的所述最大能力为所述电液压系统的电储存系统的最大储存率，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，所述分流响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存率的储存率相对应的所期望的消耗器运动的评估。
可选地，所述电液压系统的所述最大能力为所述电液压系统的电储存系统的最大储存容量，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，所述分流响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存容量的储存容量相对应的所期望的消耗器运动的评估。
可选地，所述分流包括将所述第一端口流体连接到所述第二端口。
可选地，所述分流包括将所述第一端口流体连接到增压系统。
可选地，所述分流包括将所述第一端口流体连接到储存罐。
可选地，所述用户命令为用于使致动器下降的命令。
可选地，所述消耗器为液压缸，并且所述液压回路的所述第一侧流体连接到所述液压缸的杆侧。
可选地，所述泵为双向泵，所述双向泵能够在第一方向上操作以通过所述第一阀向所述液压致动器供应加压流体，以在一个方向上操作所述消耗器；并且所述双向泵能够在与所述第一方向相反的第二方向上操作以通过第二阀向所述液压致动器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作所述消耗器。
可选地，所述消耗器为液压致动器，液压流体在相反的方向上被供应到所述液压致动器以及从所述液压致动器返回，以在相反的方向上操作所述致动器。
可选地，所述方法包括经由增压系统从所述电液压系统的所述液压回路接收流体，或者经由增压系统向所述电液压系统的所述液压回路供应流体，其中所述增压系统包括：增压泵，所述增压泵用于向补流路线/回流路线供应流体，所述补流路线/回流路线选择性地与所述液压致动器流体连通；以及用于驱动所述增压泵的增压电动机械，所述电动机械通过增压逆变器连接到增压电力源。
可选地，所述方法包括控制流体连接在所述泵与所述端口之间的阀门，以调节所述泵与所述消耗器之间的加压流体。
可选地，所述阀门包括连接在所述泵与所述第一端口之间的负载保持阀，所述负载保持阀由所述控制器控制并在第一位置中能够操作以允许流到所述致动器的流动，以针对负载操作所述致动器，并且所述负载保持阀在第二位置中能够操作以阻挡由负载引发的从所述致动器到所述泵的回流。
可选地，所述方法包括：使所述泵在一个方向上操作以向所述液压消耗器供应加压流体，以在第一方向上操作所述消耗器；以及，使所述泵在与所述第一方向相反的第二方向上操作以向所述消耗器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作所述消耗器。
可选地，所述方法包括经由电动机械驱动所述泵，所述电动机械通过逆变器连接到电源。
根据本发明的另一个方面，一种液压系统包括：泵系统，所述泵系统包括能够在第一方向上操作以供应加压流体的泵；液压回路，所述液压回路具有第一侧和第二侧，所述第一侧将所述泵的第一侧流体连接到消耗器的第一端口能够连接到的第一端口并且提供用于在所述端口与所述泵之间流动的路径，所述第二侧将所述泵的第二侧流体连接到所述消耗器的第二端口能够连接到的第二端口；以及分流流路，所述分流流路包括用于控制通过所述液压回路的所述第一侧的流速的可变限流件，其中，所述分流流路将所述液压回路的所述第一侧中的至少一部分流动分流到储存罐，其中，所述可变限流件能够根据感测的系统参数变化。
可选地，所述感测的系统参数为用户命令。
可选地，所述感测的系统参数为泵的使用年限。
可选地，所述感测的系统参数为泵的类型。
可选地，所述感测的系统参数为液压回路中的压力。
可选地，所述感测的系统参数为电动机械的扭矩。
可选地，所述感测的系统参数为逆变器中的电流。
可选地，所述分流流路将所述第一端口经由增压系统流体连接到储存罐。
可选地，所述分流流路将所述第一端口直接地流体连接到储存罐。
可选地，所述液压系统包括控制器，所述控制器连接到操作者界面；其中，所述控制器被配置成接收请求的用户命令、响应于所述请求的用户命令而关于所述泵系统的最大能力评估所述用户命令，以及基于所述评估来控制所述泵和可变限流件以执行所述用户命令。
可选地，所述泵系统的所述最大能力为最大流体流速，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述泵系统的所述最大流体流速的流速相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
可选地，所述泵系统的所述最大能力为所述泵系统的电储存系统的最大储存率，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存率的储存率相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
可选地，所述泵系统的所述最大能力为所述泵系统的电储存系统的最大储存容量，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存容量的储存容量相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
可选地，所述泵系统包括流体连接在所述泵与所述端口之间的阀门，所述阀门由所述控制器控制，并且所述阀门可操作以调节所述泵与所述消耗器之间的加压流体。
可选地，所述阀门包括设置在所述第一端口与所述泵之间的第一负载保持阀以及设置在所述第二端口与所述泵之间的第二负载保持阀。
可选地，所述分流流路与所述第一负载保持阀流体并联，由此绕过所述第一负载保持阀。
可选地，所述分流流路与所述第二负载保持阀流体并联，由此绕过所述第二负载保持阀。
可选地，所述用户命令为用于使致动器下降的命令。
可选地，所述泵为双向泵，所述双向泵能够在第一方向上操作以通过所述第一阀向所述消耗器供应加压流体，以在一个方向上操作所述消耗器；并且所述双向泵能够在与所述第一方向相反的第二方向上操作以通过第二阀向所述消耗器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作所述消耗器。
可选地，所述液压系统包括液压致动器，液压流体在相反的方向上被供应到所述液压致动器并从所述液压致动器返回，以在相反的方向上操作所述致动器。
可选地，所述液压系统包括增压系统，所述增压系统用于从所述液压系统的所述液压回路接收流体，或者用于向所述液压系统的所述液压回路供应流体。所述增压系统可以包括：增压泵，所述增压泵用于向补流路线/回流路线供应流体，所述补流路线/回流路线选择性地与所述消耗器流体连通；以及用于驱动所述增压泵的增压电动机械，所述电动机械通过增压逆变器连接到增压电力源。
可选地，所述液压系统包括电动机械，所述电动机械由所述控制器操作且通过逆变器连接到电力源以驱动所述泵。
根据本发明的另一个方面，一种液压系统包括：连接至操作者界面的控制器；操作性地连接至控制器的第一负载保持阀；以及能够在第一方向上操作以通过第一负载保持阀供应加压流体的泵；其中，控制器被配置成接收请求的致动器减速、在接收该请求的致动器减速之后等待规定的时间段、并响应于该请求的致动器减速而控制第一负载保持阀关闭。
可选地，所述泵为双向泵，所述双向泵能够在第一方向上操作以通过第一负载保持阀向液压致动器供应加压流体，以在一个方向上操作该致动器；并且所述双向泵能够在与所述第一方向相反的第二方向上操作以通过第二保持阀向液压致动器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作该致动器。
可选地，该液压系统包括液压致动器，液压流体在相反的方向上被供应到所述液压致动器并从所述液压致动器返回，以在相反的方向上操作所述致动器。
可选地，该液压系统包括增压系统，所述增压系统用于从所述液压系统的液压回路接收流体，或者用于向所述液压系统的所述液压回路供应流体。
可选地，所述增压系统包括增压泵，所述增压泵用于向补流路线/回流路线供应流体，所述补流路线/回流路线选择性地与所述液压致动器流体连通；以及用于驱动所述增压泵的增压电动机械，所述电动机械通过增压逆变器连接到增压电力源。
可选地，所述泵为双向泵，所述双向泵能够在与所述第一方向相反的第二方向上操作以通过第二负载保持阀供应加压流体。
可选地，该液压系统包括电动机械，所述电动机械通过逆变器连接到电源以驱动所述泵。
根据本发明的另一个方面，一种控制液压系统中的致动器减速的方法，包括：接收请求的致动器的减速速率；在接收该请求的减速速率之后并响应于该请求的减速速率的接收，等待规定的时间段；以及响应于该请求的减速速率而生成控制信号，以关闭第一负载保持阀。
可选地，所述方法包括：使双向泵在一个方向上操作以通过第一负载保持阀向液压致动器供应加压流体，以在第一方向上操作该致动器；以及使该泵在与第一方向相反的第二方向上操作以通过第二负载保持阀向液压致动器供应加压流体，以在与第一方向相反的方向上操作该致动器。
可选地，所述方法包括在相反的方向上向液压致动器供应液压流体以及从该液压致动器返回液压流体，以在相反的方向上操作该致动器。
可选地，所述方法包括经由增压系统从液压系统接收流体或者经由增压系统向液压系统供应流体。
可选地，所述方法包括向补流路线/回流路线供应流体，所述补流路线/回流路线选择性地经由增压泵与所述液压致动器流体连通；以及，利用电动机械驱动该增压泵，该电动机械通过增压逆变器连接到增压电力源。
可选地，所述泵为双向泵，其能够在与第一方向相反的第二方向上操作，以通过第二负载保持阀供应加压流体。
可选地，所述方法包括经由电动机械驱动泵，该电动机械通过逆变器连接到电源。
在下文中参照附图更详细地描述本发明的前述和其它的特征。
附图说明
图1图示了一示例性示意的电静液致动器系统；
图2图示了系统的一示例性、简化示意的实施方式，其示出了致动器伸出动作、由箭头所指示的流体流动方向和能够实现该动作的负载保持阀状态；
图3图示了系统的一示例性、简化的实施方式，其示出了致动器缩回动作、由箭头所指示的流体流动方向和能够实现该动作的负载保持阀状态；
图4图示了另一示例性示意的电静液致动器系统；
图5图示了另一示例性示意的电静液致动器系统；
图6图示了用于提高液压系统的使负载减速的能力的示例性控制方法。
具体实施方式
本发明的示例性实施方式总体涉及液压致动系统，用于控制液压消耗器，例如，用于使具有一个或多个被致动部件(例如升降臂和/或倾斜臂、悬臂、铲斗、转向和回转功能件、行走机构等等)的作业机械中的至少一个不对称的液压缸伸出和缩回，该作业机械例如但不限于液压挖掘机、轮式装载机、装载铲土机、反铲铲土机、采矿设备、工业机械等等。
该方法主要适合于当相关的机械功能件处于外部负载下时，控制致动器和这样的功能件的运动。该系统尤其应用在通常包括双向电动机驱动泵和闭合回路内所连接的不对称的液压致动器的电静液致动系统中，以提供针对外部负载的输出功以及从外部施加的载荷来反向重新获得能量。
该方法可以实现大于最大电动机械能力和液压泵流动能力的致动器缩回速度/伸出速度。另外，当外部负载施加到电静液致动系统时，该方法可以通过改变电恢复与液压损耗之间的平衡来减少电能恢复。这可以用来防止电功率储存器被过度充电或者用于其它的功率管理需求，例如防止对电制动电阻器的需要。
详细参照图1，示出了电静液致动系统100的一示例性实施方式。该系统包括待机械地连接至作业机械且液压地连接至系统100的至少一个致动器190。
逆变器110可以连接至电能源或电能单元(例如电储存器(例如一个或多个电池))或发电机，并且以双向速度或扭矩控制模式控制电动机械120(例如电动机)。电动机械120可以机械地联接至液压泵130并驱动液压泵130，该液压泵可以是任何适当的类型，但是通常为固定排量的可变速泵。例如，当致动器在外部负载下而向下动作的过程中通过液压流体反向驱动泵时，逆变器还可以将由电动机械所生成的能量存储在所述储存器中。
该系统的操作者可以通过连接至控制器140的输入设备(例如操纵杆150)控制所期望的致动器速度或作用力。在其它的实施方式中，例如如果远程控制或自主控制作业机械，则单独的命令控制器可以生成传递到控制器140的命令信号。
控制器140向逆变器110发出命令，该逆变器110与电机120和泵130协作，允许经由液压泵130产生双向的流动和压力。然后通过负载保持阀170、负载保持阀180将流动定向到致动器190，该致动器190产生所期望的致动器动作。
图1示出负载保持阀170、负载保持阀180为开/关型阀(ON/OFFtypevalve)，然而这些阀中的任一者或全部还可以为流量控制阀、孔板阀或者任何其它的比例调节阀。示例性的阀为锥阀，从而当阀关闭时防止通过阀的泄露。
由于大多数的移动机械使用具有大体积腔室和小体积腔室的不平衡的致动器，因此由第二逆变器210和第二电动机械220和第二液压泵230所控制的流量管理系统200(例如在美国专利申请公开No.2011/0030364A1(通过引用并入本文)中所提出的)经由换向阀160提供了伺服泵130所需要的不论多少的输入流量。
在致动器伸出动作以提升负载的过程中，伺服泵130将流提供到致动器190的大容积(活塞侧)中，并且流量管理系统200经由换向阀160连接至伺服泵入口，确保了向伺服泵130提供大容积减去小容积(杆侧)的流量差。
在致动器缩回动作以降低负载的过程中，伺服泵130消耗来自致动器190的大容积的流，并且流量管理系统200经由换向阀160连接至伺服泵出口，使大容积减去小容积的过量流量分流回到流量管理系统200，并且最后分流到液压储液器135。
尽管所描述的致动器为液压缸，但其它的致动器也是可以预期的。此外，液压缸的取向可以与示出的取向相反。
通常，当操作者没有命令致动器动作时，可以将两个负载保持阀170、180关闭，以从泵上移除液压负载、减少电能的消耗并在关掉泵驱动源的情况下防止负载下落。这可以使负载保持阀与泵之间的压力随时间推移而衰减，这主要是由于泵的泄露引起的。然而，负载保持阀与致动器之间的压力保持在一个水平，以无需致动器动作而支撑外部负载。
操作性地/流体地并联于泵的分流流路由可变限流件(液压阀)114来控制，一定量的液压流可以通过该可变限流件来定向，以便分流伺服泵流周围的流动，由此使致动器速度增大而超过最大电动机械能力和最大液压泵流动能力。
现在详细参照图2，示出了电静液致动器系统100的一示例性实施方式。该系统与图1中所示出的系统相同，除了省略了流量管理系统200和分流流路以及阀114，以集中关注其余系统的操作。液压连接214指示去往图1中示出的流量管理系统200/来自图1中示出的流量管理系统200的连接。
回顾图2，液压致动器190机械地连接至作业机械，在致动器上方的箭头用来指示动作的方向：致动器伸出。其余的箭头指示液压流体在系统中的流动方向。
为了使致动器伸出动作能够实现，需要命令负载保持阀170如所指示地打开，以允许流体从致动器的小容积流回到电驱动泵130。由于用在该示例中的阀的类型包括将流动从泵130自由地传递到致动器的大容积中的单向阀，因而在这一情况下，不必命令负载保持阀180打开。
现在详细地参照图3，示出了电静液致动器系统的示例性实施方式。该系统与图1中所示出的系统相同，除了省略了流量管理系统200和分流流路以及阀114，以集中关注其余系统的操作。液压连接214指示去往如图1中项目200所示出的流量管理系统/来自如图1中项目200所示出的流量管理系统的连接。致动器上方的箭头用来指示动作的方向：致动器的缩回。
为了使致动器缩回动作能够实现，需要命令负载保持阀180如所指示地打开，以允许流体从致动器的大容积流回到电驱动泵130。由于用在该示例中的阀的类型包括将流动从泵130自由地传递到致动器的大容积中的单向阀，因而在这一情况下，不必命令负载保持阀170打开。
现在参照图1至图3，为了使致动器速度增大而超过最大电动机械能力和最大液压泵流动能力，包括有可控制的可变限流件(液压阀)114，一定量的液压流可以被定向通过该可控制的可变限流件，以便通过分流流路绕过伺服泵流，该分流流路可以可操作地/流体地并联于泵。阀114可以是流量控制阀、孔板阀或任何其它的按比例可调节阀或开-关型阀。
因此，当使电动机械速度保持恒定(例如保持在最大值)时，通过打开阀114所产生的任何额外的液压流将使致动器速度增大。
另一个应用示例将减小电动机械速度，以便减少恢复的电能量，并且打开阀114以生成电动机械被减小的流量。因此，致动器速度可以在使恢复的电能量减小的同时保持恒定。
这两个应用示例的组合可以基于操作者命令和/或系统状态(例如吸收电能的能力)而被容易地实现。
现在详细地参照图4，示出了电静液致动器系统的一示例性实施方式。该系统与图1中所示出的系统相同，除了分流流路将致动器直接连接储存罐，而不是通过上面所描述的增压系统连接储存罐。
现在详细参照图5，示出了电静液致动器系统的一示例性实施方式。该系统与图1中所示出的系统相同，除了分流流路在流体再生回路(fluidregenerationcircuit)中将致动器的一侧连接到另一侧。
上述实施方式使系统的能力扩展而超过了泵的流动能力。现在参照图6，提出了一种方法300以控制液压流体流动，更具体地使液压流体流动节流，以实现致动器的减速速率大于电驱动泵的最大减速速率。该方法解决了以下问题：电动机械和电动机械逆变器通常具有最大扭矩和电流极限，在超出最大扭矩和电流极限的情况下不能操作电动机械和电动机械逆变器。例如，为了使大惯性负载减速，要求高的电动机械扭矩和逆变器电流来提供制动扭矩，从而对抗由负载和液压系统所产生的流体流动和压力。虽然可替选的方法可以提高电动机械扭矩能力和逆变器电流能力，但是通常需要减小电动机械和逆变器的尺寸，以减小部件的尺寸、重量、损失和成本。
该方法解决了三个主要问题。第一，该方法实现了致动器的减速速率大于逆变器、电动机械和液压泵的最大减速速率。例如，这用来实现更高的系统响应并实现例如“铲斗摇摆”的特征以从铲斗抖落过多的土壤。第二，当利用电静液致动器系统使外部负载减速时，该方法通过改变电恢复和液压损耗之间的平衡来减小电制动电流和能量恢复。例如，这可以用来防止电动机械、逆变器和电储存单元内的大电流。最后，该方法在泵系统(该泵系统可以包括泵和用在泵的操作中的任何部件，例如逆变器、电动机械等)可能发生部分故障或完全故障的情况下提供了自动防故障装置(fail-safe)。
在框310处，由控制器、例如由作业机械的用户所操纵的操纵杆来接收请求的致动器的减速速率。特别是，用户可以指示操纵臂在将操纵杆从完全接合位置快速移动到中间位置或“休息”位置时应当突然停止。可替选地，或许，按压专用按钮，其指示预设的运动(例如“摇摆”)。
在框320处，引入延时，以允许泵开始使负载减速。该延时长度可以为设定值，或者也可以通过一个或多个因子(包括传感器信号、泵的类型、泵的磨损、请求的减速速率、负载等等)来确定。
在框330处，生成关闭第一负载保持阀的控制信号。在负载保持阀为开/关型阀的情况下，所生成的命令可以为关闭该阀的简单命令。在负载保持阀为比例阀的情况下，所生成的命令可以为“完全关闭”命令，或者其可以为部分关闭该阀的比例命令，或者其可以为在确定的关闭速率下关闭该阀的可变信号。另外，开/关型阀可以被选择并被调整，从而通过相对慢地进行关闭来模拟比例阀。
在使用比例阀的情况下，控制器将基于所请求的减速以及由泵/电机引起的减速来确定阀关闭的速度和/或程度。因此，通常并行控制电机和阀，然而，在极端停止比率中或在泵和/或电机故障的情况下，阀可以独立地使用。
此外，如上面所述与系统100相关的，例如可以同时控制负载保持阀107和负载保持阀108二者，以在第二阀不包括单向特征的情况下使回升最小化。在这种情况下，其它的优点可以包括保护泵和/或电机以免停止工作。与此相反，不论第二负载保持阀是否包括单向特征，其都可以在快速停止时被打开，以便获得系统的主动式阻尼。
在一个示例中，方法被实现为在计算机可读介质上提供的处理器可执行指令或操作。因此，在一个示例中，计算机可读介质可以存储可操作成执行方法的处理器可执行指令。
如本文所使用的“逻辑”包括但不限于硬件、固件、软件或其组合，以执行功能或动作，或者引起来自另一逻辑、方法或系统的功能或动作。例如，基于所期望的应用或需求，逻辑可以包括软件控制的微处理器、像专用集成电路(ASIC)的离散逻辑、可编程逻辑设备、包含指令的存储设备等等。逻辑可以包括一个或多个门、门的组合或其它电路组件。逻辑还可以完全实施为软件。在描述多个逻辑的逻辑的情况下，有可能将多个逻辑的逻辑合并到一个物理逻辑中。类似地，在描述单个逻辑的逻辑时，有可能将单个逻辑的逻辑分布在多个物理逻辑之间。
本文所描述的方法可以至少部分地实现在软件中。如本文所使用的“软件”包括但不限于一个或多个计算机指令或处理器指令，该一个或多个计算机指令或处理器指令可以被读取、被解释、被编译或者被执行并使得计算机、处理器、控制器或其它电子设备以期望的方式执行功能、动作或行为。指令可以具体化为各种形式，如例程、算法、模块、方法、线程或包括来自动态或静态链接库的单独应用或单独代码的程序。软件也可以以各种可执行或可加载的形式实现，包括但不限于独立的程序、函数调用(本地或远程)、伺服小程式、小应用程序、存储在存储器中的指令、操作系统的部分或其它类型的可执行指令。本领域技术人员应当领会的是，软件的形式可以取决于，例如对期望的应用、其运行的环境或设计者/程序员的期望等等的要求。还应当领会的是，计算机可读或可执行指令可以位于一个逻辑中或分布在两个或更多个通信、协作或并行处理逻辑之间，从而可以以串行、并行、大规模并行和其它的方式来加载或执行。
本文所描述的用于实现该示例系统和方法的各种组件的合适的软件可以使用编程语言和编程工具(如Java、Java脚本、Java.NET、ASP.NET、VB.NET、Cocoa、Pascal、C#、C++、C、CGI、Perl、SQL、APIs、SDKs、组件、固件、微代码或其它语言和工具)来生成。不论软件是否是整个系统或系统的一个组件，该软件都可以具体化为制造品，并作为计算机可读介质的一部分而被维持或被提供。
本文所使用的算法描述和表示是本领域技术人员所使用的来向他人传达他们的工作实质的方法。通常在这里，算法或方法被认为是产生结果的操作序列。所述操作可以包括物理量的物理操纵。通常，尽管不是必须的，物理量采取能够被存储、被传输、被组合、被比较以及在逻辑中被其它方式操纵等的电信号或磁信号的形式。
有时已经证明，主要为了通用，方便的是将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、术语、数字等等。然而，应当牢记的是，这些术语和类似的术语都与适当的物理量相关联并且仅仅是应用于这些量的便利标签。除非特别声明，否则可以理解，贯穿本说明书，如处理、计算、运算、确定、显示等的术语指的是计算机系统、逻辑、处理器或操纵并变换表示为物理(电子)量的数据的类似的电子设备的动作和进程。
尽管本发明已经参照某个实施方式或某些实施方式来示出并描述，但显然本领域技术人员在阅读和理解本说明书和附图后将可以进行等效变型和修改。特别是，考虑到由上述元件(部件、组件、设备、组成等)执行的各种功能，用来描述这种元件的术语(包括涉及的“方法”)除非另有说明均旨在对应于执行所描述的元件的具体功能的任何元件(即，功能等效)，虽然没有在结构上等同于本发明的示例性实施方式或多个示例性实施方式所示出在本文中所公开的执行这些功能的结构。另外，尽管本发明的特定特征可能已经参照数个说明的实施方式中的仅一个或多个在上文中进行了描述，但这种特征可以与其它实施方式的一个或多个其它的特征组合，如对于任何给定或特定的应用可以是期望的和有利的。

Claims (48)

1.一种液压系统，包括：
控制器，所述控制器能够连接至用于接收操作者输入的操作者界面；
泵系统，所述泵系统包括能够在第一方向上操作以供应加压流体的泵；
液压回路，所述液压回路具有第一侧和第二侧，所述第一侧将所述泵的第一侧流体连接到消耗器的第一端口能够连接到的第一端口并且提供用于在所述端口与所述泵之间流动的路径，所述第二侧将所述泵的第二侧流体连接到所述消耗器的第二端口能够连接到的第二端口；以及
分流流路，所述分流流路包括由所述控制器控制的可变限流件以用于控制通过所述液压回路的所述第一侧的流速，其中，所述分流流路将所述液压回路的所述第一侧中的至少一部分流动分流离开所述泵，
其中，所述控制器被配置成从所述操作者界面接收请求的用户命令、响应于所述请求的用户命令而关于所述泵系统的最大能力评估所述用户命令、以及基于所述评估来控制所述泵和所述可变限流件以执行所述用户命令。
2.根据权利要求1所述的液压系统，其中，所述泵系统的所述最大能力为最大流体流速，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述泵系统的所述最大流体流速的流速相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
3.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述泵系统的所述最大能力为所述泵系统的电储存系统的最大储存率，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存率的储存率相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
4.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述泵系统的所述最大能力为所述泵系统的电储存系统的最大储存容量，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存容量的储存容量相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
5.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路将所述第一端口流体连接到所述第二端口。
6.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路将所述第一端口流体连接到增压系统。
7.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路将所述第一端口流体连接到储存罐。
8.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
流体连接在所述泵与所述端口之间的阀门，所述阀门由所述控制器控制并且能够操作以调节所述泵与所述消耗器之间的加压流体。
9.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述阀门包括设置在所述第一端口与所述泵之间的第一负载保持阀以及设置在所述第二端口与所述泵之间的第二负载保持阀。
10.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路与所述第一负载保持阀流体并联，由此绕过所述第一负载保持阀。
11.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路与所述第二负载保持阀流体并联，由此绕过所述第二负载保持阀。
12.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述用户命令为用于使致动器下降的命令。
13.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述泵为双向泵，所述双向泵能够在第一方向上操作以通过所述第一阀向所述消耗器供应加压流体，以在一个方向上操作所述消耗器；并且所述双向泵能够在与所述第一方向相反的第二方向上操作以通过第二阀向所述消耗器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作所述消耗器。
14.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
液压致动器，液压流体在相反的方向上被供应到所述液压致动器并从所述液压致动器返回，以在相反的方向上操作所述致动器。
15.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
增压系统，所述增压系统用于从所述液压系统的所述液压回路接收流体，或者用于向所述液压系统的所述液压回路供应流体，
其中，所述增压系统包括：
增压泵，所述增压泵用于向补流路线/回流路线供应流体，所述补流路线/回流路线选择性地与所述消耗器流体连通；以及用于驱动所述增压泵的增压电动机械，所述电动机械通过增压逆变器连接到增压电力源。
16.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
电动机械，所述电动机械由所述控制器操作且通过逆变器连接到电力源以驱动所述泵。
17.一种控制电液压系统中通过泵的流体流动的方法，所述方法包括以下步骤：
接收用于消耗器的请求的用户命令；
响应于所述请求的用户命令，关于所述电液压系统的最大能力评估所述用户命令；
基于所述评估，使围绕所述泵的流动经由分流流路的可变限流件而分流，以执行所述用户命令。
18.根据权利要求17的方法，其中，所述电液压系统的所述最大能力为通过所述泵的最大流体流速，并且其中，所述分流响应于其中所述用户命令指示与大于所述电液压系统的所述最大流体流速的流速相对应的所期望的消耗器运动的评估。
19.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述电液压系统的所述最大能力为所述电液压系统的电储存系统的最大储存率，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，所述分流响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存率的储存率相对应的所期望的消耗器运动的评估。
20.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述电液压系统的所述最大能力为所述电液压系统的电储存系统的最大储存容量，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，所述分流响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存容量的储存容量相对应的所期望的消耗器运动的评估。
21.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述分流包括将所述第一端口流体连接到所述第二端口。
22.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述分流包括将所述第一端口流体连接到增压系统。
23.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述分流包括将所述第一端口流体连接到储存罐。
24.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述用户命令为用于使致动器下降的命令。
25.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述消耗器为液压缸，并且所述液压回路的所述第一侧流体连接到所述液压缸的杆侧。
26.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述泵为双向泵，所述双向泵能够在第一方向上操作以通过第一阀向所述液压致动器供应加压流体，以在一个方向上操作所述消耗器；并且所述双向泵能够在与所述第一方向相反的第二方向上操作以通过第二阀向所述液压致动器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作所述消耗器。
27.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述消耗器为液压致动器，液压流体在相反的方向上被供应到所述液压致动器以及从所述液压致动器返回，以在相反的方向上操作所述致动器。
28.根据前述任一项权利要求所述的方法，还包括：
经由增压系统从所述电液压系统的液压回路接收流体，或者经由增压系统向所述电液压系统的液压回路供应流体，
其中，所述增压系统包括：
增压泵，所述增压泵用于向补流路线/回流路线供应流体，所述补流路线/回流路线选择性地与所述液压致动器流体连通；以及用于驱动所述增压泵的增压电动机械，所述电动机械通过增压逆变器连接到增压电力源。
29.根据前述任一项权利要求所述的方法，还包括：控制流体连接在所述泵与所述端口之间的阀门，以调节所述泵与所述消耗器之间的加压流体。
30.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述阀门包括连接在所述泵与所述第一端口之间的负载保持阀，所述负载保持阀由所述控制器控制并在第一位置中操作以允许流到所述致动器的流动，以针对负载操作所述致动器，并且所述负载保持阀在第二位置中操作以阻挡由负载引发的从所述致动器到所述泵的回流。
31.根据前述任一项权利要求所述的方法，还包括：
使所述泵在一个方向上操作以向所述液压消耗器供应加压流体，以在第一方向上操作所述消耗器；以及，使所述泵在与所述第一方向相反的第二方向上操作以向所述消耗器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作所述消耗器。
32.根据前述任一项权利要求所述的方法，还包括：
经由电动机械驱动所述泵，所述电动机械通过逆变器连接到电源。
33.一种液压系统，包括：
泵系统，所述泵系统包括能够在第一方向上操作以供应加压流体的泵；
液压回路，所述液压回路具有第一侧和第二侧，所述第一侧将所述泵的第一侧流体连接到消耗器的第一端口能够连接到的第一端口并且提供用于在所述端口与所述泵之间流动的路径，所述第二侧将所述泵的第二侧流体连接到所述消耗器的第二端口能够连接到的第二端口；以及
分流流路，所述分流流路包括用于控制通过所述液压回路的所述第一侧的流速的可变限流件，其中，所述分流流路将所述液压回路的所述第一侧中的至少一部分流分流到储存罐，
其中，所述可变限流件能够根据感测的系统参数变化。
34.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路将所述第一端口经由增压系统流体连接到储存罐。
35.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路将所述第一端口直接地流体连接到储存罐。
36.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
控制器，所述控制器连接到操作者界面；
其中，所述控制器被配置成接收请求的用户命令、响应于所述请求的用户命令而关于所述泵系统的最大能力评估所述用户命令、以及基于所述评估来控制所述泵和可变限流件以执行所述用户命令。
37.根据权利要求36所述的液压系统，其中，所述泵系统的所述最大能力为最大流体流速，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述泵系统的所述最大流体流速的流速相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
38.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述泵系统的所述最大能力为所述泵系统的电储存系统的最大储存率，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存率的储存率相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
39.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述泵系统的所述最大能力为所述泵系统的电储存系统的最大储存容量，所述电储存系统被操作性地连接到所述泵并且被配置成从被外部负载操作的所述泵恢复能量，并且其中，响应于其中所述用户命令指示与大于所述电储存系统的所述最大储存容量的储存容量相对应的所期望的消耗器运动的评估，将所述可变限流件打开。
40.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
流体连接在所述泵与所述端口之间的阀门，所述阀门由所述控制器控制并且能够操作以调节所述泵与所述消耗器之间的加压流体。
41.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述阀门包括设置在所述第一端口与所述泵之间的第一负载保持阀以及设置在所述第二端口与所述泵之间的第二负载保持阀。
42.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路与所述第一负载保持阀流体并联，由此绕过所述第一负载保持阀。
43.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述分流流路与所述第二负载保持阀流体并联，由此绕过所述第二负载保持阀。
44.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述用户命令为用于使致动器下降的命令。
45.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，其中，所述泵为双向泵，所述双向泵能够在第一方向上操作以通过所述第一阀向所述消耗器供应加压流体，以在一个方向上操作所述消耗器；并且所述双向泵能够在与所述第一方向相反的第二方向上操作以通过第二阀向所述消耗器供应加压流体，以在与所述第一方向相反的方向上操作所述消耗器。
46.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
液压致动器，液压流体在相反的方向上被供应到所述液压致动器并从所述液压致动器返回，以在相反的方向上操作所述致动器。
47.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
增压系统，所述增压系统用于从所述液压系统的所述液压回路接收流体，或者用于向所述液压系统的所述液压回路供应流体，
其中，所述增压系统包括：
增压泵，所述增压泵用于向补流路线/回流路线供应流体，所述补流路线/回流路线选择性地与所述消耗器流体连通；以及用于驱动所述增压泵的增压电动机械，所述电动机械通过增压逆变器连接到增压电力源。
48.根据前述任一项权利要求所述的液压系统，还包括：
电动机械，所述电动机械由所述控制器操作且通过逆变器连接到电力源以驱动所述泵。
CN201480035715.9A 2013-04-22 2014-04-22 提高电静液致动器活塞速率的方法 Active CN105358842B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361814411P 2013-04-22 2013-04-22
US61/814,411 2013-04-22
PCT/US2014/034980 WO2014176252A1 (en) 2013-04-22 2014-04-22 Method of increasing electro-hydrostatic actuator piston velocity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105358842A true CN105358842A (zh) 2016-02-24
CN105358842B CN105358842B (zh) 2018-07-31

Family

ID=50933496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480035715.9A Active CN105358842B (zh) 2013-04-22 2014-04-22 提高电静液致动器活塞速率的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10309429B2 (zh)
EP (1) EP2989333B1 (zh)
KR (1) KR102154663B1 (zh)
CN (1) CN105358842B (zh)
WO (1) WO2014176252A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109312762A (zh) * 2016-03-31 2019-02-05 西门子股份公司 液压致动器、机械臂、机械手和操作方法
CN110374946A (zh) * 2018-04-13 2019-10-25 波音公司 用于飞行器的液压系统

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6285787B2 (ja) * 2014-04-14 2018-02-28 日立建機株式会社 油圧駆動装置
CN104500492B (zh) * 2014-12-17 2016-11-30 北京航空航天大学 双蝶形协同配流泵驱动的电静液作动器
DE102014226672B3 (de) * 2014-12-19 2015-12-24 Voith Patent Gmbh Stellantrieb für ein Regelventil, insbesondere Dampfturbinenregelventil und Verfahren zum Betreiben desselben
JP6476074B2 (ja) * 2015-06-03 2019-02-27 日立建機株式会社 作業機械
EP3112698B1 (en) * 2015-06-30 2019-09-04 Goodrich Actuation Systems SAS Electro hydrostatic actuators
EP3257746B1 (en) * 2016-06-13 2020-05-13 Goodrich Actuation Systems SAS Electro hydrostatic actuators
US20210270295A1 (en) * 2017-04-13 2021-09-02 Advanced Concepts in Manufacturing LLC Restraint Systems and Restraint System Methods
WO2019051582A1 (en) * 2017-09-12 2019-03-21 University Of Manitoba LOGIC-CONTROLLED FLOW COMPENSATION CIRCUIT FOR OPERATING SINGLE-ROD HYDROSTATIC ACTUATORS
US10744985B2 (en) * 2018-04-19 2020-08-18 Goodrich Corporation Electro-hydrostatic brake control
KR102623864B1 (ko) * 2019-08-14 2024-01-11 파커-한니핀 코포레이션 기계용 전기-유압 구동 시스템, 전기-유압 구동 시스템을 갖춘 기계, 및 전기-유압 구동 시스템의 제어 방법
US20220252088A1 (en) * 2021-02-09 2022-08-11 Purdue Research Foundation Electro-hydraulic actuator systems and methods of operating the same
EP4435271A1 (en) * 2022-02-24 2024-09-25 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Work machine
DE102022211393A1 (de) * 2022-10-27 2024-05-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hydraulische Anordnung mit Lasthaltefunktion und Steuerungsverfahren der hydraulischen Anordnung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57144601U (zh) * 1981-03-06 1982-09-10
JPS6233947A (ja) * 1985-08-07 1987-02-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧駆動装置
CN101283146A (zh) * 2005-10-06 2008-10-08 卡特彼勒公司 混合液压系统和使用该液压系统的作业机械
CN101370987A (zh) * 2006-01-16 2009-02-18 沃尔沃建筑设备公司 用于工程机械的控制系统以及用于控制液压缸的方法
WO2012128797A2 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Parker Hannifin Corporation Electro-proportional pilot operated poppet valve with pressure compensation

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000136806A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Komatsu Ltd 圧油のエネルギー回収装置および圧油のエネルギー回収・再生装置
JP3862256B2 (ja) * 2000-05-19 2006-12-27 株式会社小松製作所 油圧駆動装置付きハイブリッド機械
US6912849B2 (en) 2002-04-09 2005-07-05 Komatsu Ltd. Cylinder driving system and energy regenerating method thereof
DE102008034301B4 (de) 2007-12-04 2019-02-14 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches System mit einem verstellbaren Schnellsenkventil
EP2252799B1 (en) * 2008-02-12 2014-06-11 Parker-Hannifin Corporation Flow management system for hydraulic work machine
JP5307419B2 (ja) * 2008-02-25 2013-10-02 カヤバ工業株式会社 シリンダ装置
US8286652B2 (en) * 2009-09-22 2012-10-16 Eaton Corporation Configurable active jerk control
US8483916B2 (en) 2011-02-28 2013-07-09 Caterpillar Inc. Hydraulic control system implementing pump torque limiting
DE102011005337A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsanordnung zum Ausführen von Arbeitsbewegungen bei Arbeitsmaschinen
US8887499B2 (en) * 2011-06-29 2014-11-18 Caterpillar Inc. Electronic high hydraulic pressure cutoff to improve system efficiency
JP6053828B2 (ja) * 2013-01-08 2016-12-27 日立建機株式会社 作業機械の油圧システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57144601U (zh) * 1981-03-06 1982-09-10
JPS6233947A (ja) * 1985-08-07 1987-02-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧駆動装置
CN101283146A (zh) * 2005-10-06 2008-10-08 卡特彼勒公司 混合液压系统和使用该液压系统的作业机械
CN101370987A (zh) * 2006-01-16 2009-02-18 沃尔沃建筑设备公司 用于工程机械的控制系统以及用于控制液压缸的方法
CN101370985A (zh) * 2006-01-16 2009-02-18 沃尔沃建筑设备公司 控制工程机械中的液压缸的方法以及用于工程机械的控制系统
WO2012128797A2 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Parker Hannifin Corporation Electro-proportional pilot operated poppet valve with pressure compensation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109312762A (zh) * 2016-03-31 2019-02-05 西门子股份公司 液压致动器、机械臂、机械手和操作方法
CN109312762B (zh) * 2016-03-31 2021-10-15 铭智动力有限责任公司 液压致动器、机械臂、机械手和操作方法
CN110374946A (zh) * 2018-04-13 2019-10-25 波音公司 用于飞行器的液压系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014176252A1 (en) 2014-10-30
US20160076558A1 (en) 2016-03-17
KR102154663B1 (ko) 2020-09-11
US10309429B2 (en) 2019-06-04
EP2989333B1 (en) 2021-02-17
EP2989333A1 (en) 2016-03-02
CN105358842B (zh) 2018-07-31
KR20150143858A (ko) 2015-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105358842A (zh) 提高电静液致动器活塞速率的方法
CN105358844B (zh) 用于控制液压致动器中压力的方法
CN105612293B (zh) 用于挖掘机的液压混合回转驱动系统
EP2917591B1 (en) Smooth control of hydraulic actuator
US9790963B2 (en) Electro-hydrostatic actuator deceleration rate control system
CN105074093B (zh) 挖掘机的液压混合动力回转驱动系统
KR101572293B1 (ko) 하이브리드 건설기계의 제어장치
US10138915B2 (en) Method of controlling velocity of a hydraulic actuator in over-center linkage systems
US8807155B2 (en) Control device for hybrid construction machine
US20090077837A1 (en) Work machine
US20130312399A1 (en) System for driving working machine
KR101595584B1 (ko) 하이브리드 건설기계의 제어장치
KR102147057B1 (ko) 유압 시스템에서 유압 밸브 장애를 검출하는 방법
KR20110009079A (ko) 하이브리드 건설기계의 제어장치
WO2016081179A1 (en) System having energy recovery with pilot priority
CN102588357A (zh) 负载敏感液压系统及具有液压系统的起重机
JP2015137752A (ja) ハイブリッド建設機械の制御システム
CN104011399A (zh) 回路压力控制装置、使用了该回路压力控制装置的油压控制回路以及建筑机械的油压控制回路
AU2016247211A1 (en) Device for recovering hydraulic energy in an implement and a corresponding implement
CN202381430U (zh) 负载敏感液压系统及具有液压系统的起重机
CN103307045A (zh) 液压系统和起重机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant