CN107917114A - 检测非指令性阀芯定位并阻止流体流向液压执行器的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于检测多个阀芯中至少一个阀芯的非指令性定位并且用于阻止流体流向流体地连接到该多个阀芯的多个液压执行器的系统和方法。该方法包括接收信号通道中检测到的信号流体压力，识别当前是否启用了至少一个启动指令，并且如果针对该多个阀芯中的任何阀芯未启用启动指令，且在该多个阀芯上游检测(1)时，该信号流体压力大于第一阈值，或者在该多个阀芯下游检测(2)时，该信号流体压力小于第二阈值，阻止该流体流向该多个液压执行器。

Description

检测非指令性阀芯定位并阻止流体流向液压执行器的方法
技术领域
本发明涉及机器中的控制过程，并且更具体地涉及用于检测机器上非指令性阀芯定位并阻止流体流向机器上的液压致动器的过程。
背景技术
挖掘机及类似土方设备通常使用液压执行器，液压执行器可以包括气缸和液压马达，用于操作机器的功能，例如工具的移动。在一些控制系统中，电子控制器将电流发送到电磁阀，用于启动阀芯。通常，如果操作员没有发出指令，电磁阀不启动，阀芯处于中间位置。处于这种中间位置时，阀芯阻挡流体流向液压致动器。在系统发生故障时，即使操作员没有发出启动指令，一个或多个阀芯可能也会发生偏移。而这可能导致由阀芯控制的机器功能意外操作，例如工具的意外移动。
于2001年1月23日公布的美国专利第6,176,126号("Tsuruga等人")提供了一种与液压回路相关联设置的用于建筑机器的发动机转速控制系统。发动机转速控制系统设有先导阀，先导阀设置在先导管路中，用于控制行程、吊杆等。根据压力传感器的信号，提供自动怠速控制或取消控制。但有利的是，可能需要一种系统，用于检测控制机器功能的阀芯的非指令性定位，并随后基于这种检测，采取行动以阻止流体流向液压致动器。
发明内容
根据本发明的另一个方面，本发明公开了一种用于检测多个阀芯中的至少一个阀芯的非指令性定位并且用于阻止流体流向流体地连接到该多个阀芯的多个液压执行器的方法。该多个阀芯设置在液压泵的下游及储液器的上游。每个阀芯具有中间位置和至少一个启动位置。每个阀芯被配置为当阀芯处于中间位置时，阻止流体流向多个液压致动器中的至少一个液压致动器，并且进一步被配置为当阀芯不处于中间位置时，使流体流向多个液压致动器中的至少一个液压致动器。该多个阀芯流体地连接多个先导减压阀。每个阀芯被配置为当先导减压阀中的一个先导减压阀的先导电磁阀启动时，保持在启动位置。当与由阀芯控制的机器功能相关联的启动指令启用时，先导电磁阀被启动。控制器从用户接口接收启动指令。该方法包括控制器接收在信号通道中检测到的信号流体压力；控制器识别当前是否启用了至少一个启动指令；并且，如果针对多个阀芯中的任何阀芯未启用启动指令，并且在多个阀芯上游检测(1)时，信号流体压力大于第一阈值，或者在多个阀芯下游检测(2)时，信号流体压力小于第二阈值，控制器阻止流体流向多个液压执行器。在一个实施例中，当多个阀芯中的每个阀芯处于中间位置时，信号通道延伸穿过多个阀芯的每个阀芯，并且当多个阀芯的任何阀芯不处于中间位置或处于启动位置时，信号通道被不处于中间位置的阀芯或处于启动位置的阀芯阻断。
根据本发明的一个方面，公开了一种用于检测多个阀芯的第一阀芯的非指定性定位并且用于阻止流体流向流体地连接该多个阀芯的多个液压致动器的系统。该系统可以包括该设置在机器上的多个液压致动器、该设置在液压泵的下游和储液器的上游的多个阀芯、多个先导减压阀、信号通道、液压泵、用户接口以及控制器。该多个阀芯的第一阀芯具有中间位置和至少一个启动位置。第一阀芯被配置为当处于中间位置时阻止流体流向液压致动器，并且进一步被配置为当不处于中间位置或当处于启动位置时，使流体流向液压致动器。每个先导减压阀流体地连接该多个阀芯中的一个阀芯。每个先导减压阀可以包括先导电磁阀，其被配置为启动该先导减压阀。每个先导减压阀被配置为将该阀芯中的一个阀芯置于中间位置或置于启动位置。当该多个阀芯中的每个阀芯处于中间位置时，信号通道延伸穿过多个阀芯中的每个阀芯，到达储液器。当该多个阀芯中的任何阀芯处于启动位置时，信号通道被阀芯阻止在启动位置。该液压泵被配置为通过该多个阀芯向信号通道和液压致动器供应液压流体。该用户接口被配置为从用户接收启动指令。该启动指令与由该多个阀芯中的一个或多个阀芯控制的机器功能相关联。该控制器被配置为：接收在信号通道中检测到的信号流体压力；确定当前是否启用了至少一个启动指令；并且，如果针对该多个阀芯中的任何阀芯未启用启动指令，并且在多个阀芯上游(1)检测时，信号流体压力大于第一阈值，或者在多个阀芯下游(2)检测时，信号流体压力小于第二阈值，阻止流体流向该多个液压执行器。
根据本发明的另一个方面，公开了一种用于检测多个阀芯的第一阀芯的非指令性定并且用于阻止流体流向流体地连接该第一阀芯的第一液压致动器的方法。该多个阀芯设置在液压泵的下游和储液器的上游。该第一阀芯具有第一位置和第二位置。该第一阀芯被配置为当第一阀芯处于第一位置时阻止流体流向第一液压致动器，并且进一步被配置为当第一阀芯不处于第一个位置或处于第二个位置时，使流体流向第一液压致动器。该第一阀芯被配置为当先导供应启动时保持在第二位置。当用于由第一阀芯控制的机器功能的启动指令被启用时，先导供应启动。控制器从用户接口接收启动指令。该方法包括：控制器接收在信号通道中检测到的信号流体压力；控制器识别当前启动指令是否被启用；并且，如果针对多个阀芯中的任何阀芯未启用启动指令，并且在多个阀芯上游(1)检测时，信号流体压力大于第一阈值，或者在多个阀芯下游检测时(2)，信号流体压力小于第二阈值，控制器阻止流体流向多个液压执行器。当第一阀芯处于第一位置时，信号通道延伸穿过第一阀芯，并且当第一阀芯处于第二位置或不处于第一位置时，信号通道被第一阀芯阻断。
附图说明
图1是示例性机器100的侧视图，该机器包括图2或3的示例性系统101；
图2是示例性系统101的示意图，该系统包括阀芯122；
图3是另一个示例性系统101的示意图；并且
图4是用于检测并阻止阀芯122的非指令性定位的示例性方法。
具体实施方式
图1示出并入本发明系统101的机器100的一个示例。示例性机器100可以是使用液压致动器102(例如液压缸102a或液压马达102b)以控制机器100的功能的车辆(例如挖掘机或其它车辆)。图1显示示例性机器100，其是液压挖掘机103。示例性机器100包括上机架104，其设置在下机架106上。上机架104包括操作台108和主体110。下机架106包括一个或多个接地单元112。在示例性实施例中，接地单元112是轨道组件114。本领域普通技术人员将理解的是，机器100还包括电源116，例如发动机117，其通过机械驱动或电驱动系统向接地单元112和最终驱动组件(未示出)提供动力。虽然下面的详细描述和附图是参照液压挖掘机103进行的，但本发明的技术可用于使用液压致动器102来控制机器100的功能的类似机器100。
机器100还包括系统101(图2-3)，其用于检测多个阀芯122中的一个阀芯122的非指令性定位并且用于阻止流体流向液压致动器102，该液压致动器流动连接多个阀芯122并且控制机器100的一个或多个功能。扩展开来，例如，这种功能可以是工具120(图1)的移动，或者工具120的一部分(例如吊杆、杆或铲斗)，电动机的操作，或诸如此类。非指令性定位是指阀芯122处于与当前启用的启动指令不兼容或相关联的位置。
图2示出系统101的一个实施例。如图2所示，系统101包括一个或多个阀芯122、储液器126、一个或多个先导油压供应器131、信号通道136、控制器140以及压力检测器148。系统101还可以包括液压泵124、机器100上的一个或多个液压致动器102、用户接口138和低压源152。在一些实施例中，系统101还可以包括先导关闭电磁阀162。在一些实施例中，系统101可以包括显示器150。在一些实施例中，系统101可以包括锁定阀164。在一些实施例中，系统101可以包括制动器166。
液压致动器102控制机器100的各种功能的操作。例如，一个或多个液压致动器102可以控制工具120的操作或者工具120的一部分。液压致动器102可以是液压缸102a、液压马达102b，或诸如此类。在图2的示例性实施例中，存在多个液压缸102a以及液压马达102b。
每个阀芯122流体地连接一个或多个液压致动器102，并且可以选择性地从关闭状态切换到打开状态，反之亦然。在图2所示的示例性实施例中，每个阀芯122具有中间位置128和一个或多个启动位置130，其中流体流向一个或多个液压致动器102。在图2-3的示例性实施例中，每个阀芯122具有第一启动位置130a和第二启动位置130b。阀芯122被配置为当处于关闭状态(在图2的实施例中，处于中间位置128)时，阻止流体流向可操作地连接阀芯122的液压致动器102，并且还被配置为当处于打开状态(在图2的实施例中，处于第一启动位置130a或第二启动位置130b)时，使流体流向液压致动器102。在图2所示的示例性实施例中，存在多个阀芯122，其设置在液压泵124的下游和储液器126的上游。每个阀芯122包括穿过其中的孔156，当孔阀122处于关闭状态(中间位置128)时，孔是信号通道136的一部分。每个阀芯122流体地连接一个或多个先导油压供应器131。每个阀芯122被配置为当连接阀芯122的先导油压供应器131被启动时保持启动位置130。
每个先导油压供应器131可以包括先导减压阀132(或可选地，用于启动阀芯122的另一个适当的先导阀)。在示例性实施例中，先导油压供应器131包括先导减压阀132。先导减压阀132包括被配置为启动先导减压阀132的先导电磁阀134(例如，电子先导减压电磁阀)。当与由阀芯122中的一个阀芯控制的机器100的功能相关联的启动指令被启用时，先导油压供应器131被启动。在图2的示例性实施例中，一对先导减压阀132流体地连接每个阀芯122。这对先导减压阀132被配置为将阀芯122置于中间位置128或一个或多个启动位置130(例如，第一启动位置130a，第二启动位置130b)。当先导减压阀132被其各自的先导电磁阀134启动时，先导减压阀132启动阀芯122至打开状态。更具体地，在图2的示例性实施例中，这对先导减压阀132中的一个被配置为启动阀芯122至第一启动位置130a，并且这对先导减压阀132中的另一个被配置为启动阀芯122至第二启动位置130b。当这对先导减压阀132未被启动时，相关阀芯122处于中间位置128。
当(多个阀芯122中的)每个阀芯122处于中间位置128时，信号通道136从低压源152延伸穿过多个阀芯122中的每个阀芯的孔156，到达储液器126。当(多个阀芯122中的)任何阀芯122不处于中间位置128或处于启动位置130中的一个位置时，信号通道136被离开中间位置128或处于启动位置130的阀芯122阻断。
信号通道136可以被配置为：阀芯122处于启动位置130的情况下，当检测点位于阀芯122的下游时，信号通道136中的信号流体的测量压力(信号流体压力)大于(1)第一阈值，或者当检测点位于阀芯122的上游时，信号流体压力小于(2)第二阈值。信号通道136可以包括孔口146。在图2的实施例中，孔口146设置在低压源152的下游和多个阀芯122的上游。孔口146的横截面面积小于信号通道136(包括通过阀芯122的部分(孔156))的可比横截面面积。孔口146的较小横截面面积限制在信号通路136中通过阀芯122流到储液器126的信号流体的量。在图2的实施例中，孔口146的尺寸被设计为当信号通道136打开(不被任何阀芯122阻断)时，允许孔口146下游和多个阀芯122上游的信号流体压力低，但足以允许流体充分流入下游信号通道136，以便当信号通道136被阀芯122阻断时，迅速建立信号流体压力。
液压泵124被配置为通过多个阀芯122向液压执行器102供应液压流体。导管137将流体从液压泵124运载到阀芯122，并从阀芯122运载到液压致动器102。
在图2(和图3)的实施例中，液压泵124还被配置为向信号通道136供应信号流体。更具体地，液压泵124在第一压力下向图2的低压源152供应流体，低压源是减压阀158。减压阀158被配置为将由液压泵124供应的进入流体的压力降至第二(较低)压力。然后，这个较低压力流体由减压阀158供应/排出到信号通路136，作为信号流体。在图2(和图3)的实施例中，液压泵124还被配置为通过减压阀158向先导油压供应器131(例如先导减压阀132)供应流体。
可选地，低压源152可以是单独的先导泵，而不是图2(和图3)所示的减压阀158。在这种设置中，液压泵124不需要向低压源152供应流体；相反，先导泵(低压源152)从储罐等获得流体，并将这种流体(在适当压力下)提供给信号通道136和先导减压阀132。虽然这个实施例通过低压源152获得低压力，但是其它实施例可以从其它压力源(例如直接从液压泵124)提供较高流体压力。
压力检测器148被配置为检测信号通道136中的信号流体的压力测量值，即信号流体压力，并且还被配置为将数据传送到控制器140，该数据表示信号流体压力的值或者信号流体压力与阈值相比的相对值。压力检测器148可以设置在孔口146的下游和多个阀芯122的上游，如图2所示，或者可选地，可以设置在多个阀芯122的下游和孔口146的上游，如图3所示。压力检测器148可以是压力传感器160或压力开关。在图2所示的示例性实施例中，压力检测器148是设置在孔口146下游和多个阀芯122上游的压力传感器160。
用户接口138与控制器140可操作地连通，并且被配置为从用户接收启动指令并传送到控制器140。在一个实施例中，用户接口138可以是操纵杆、杠杆、刻度盘或诸如此类。启动指令与机器100的请求功能相关联。
锁定阀164可操作地连接液压致动器102，并且被配置为阻止流体通过导管137流到液压致动器102。
制动器166可操作地连接液压致动器102(例如液压马达102b)，并且被配置为停止这种液压马达102b的操作。在图2-3的实施例中，制动器是摆动制动器166a。
先导关闭电磁阀162流体地连接先导油压供应器131(例如先导减压阀132)中的每个先导油压供应器。在机器100操作期间，先导关闭电磁阀162启动以允许先导油流向先导油压供应器131中的每个先导油压供应器(例如，每个先导减压阀132)。停用时，先导关闭电磁阀162阻止先导油流向先导油压供给器131中的每个先导油压供给器(例如，阻止先导油流向先导减压阀132)。
控制器140与先导油压供应器131(例如，先导电磁阀134)、低压源152、液压泵124、压力检测器148和用户接口138可操作地连通。控制器140还可以与多个阀芯122和显示器150连通。控制器140还可以与先导关闭电磁阀162连通。控制器140还可以与锁定阀164连通。控制器140还可以与摆动制动器166a连通。
控制器140可以包括处理器142和存储器组件144。处理器142可以是本领域已知的微处理器或其他处理器。处理器142可以执行命令并生成用于处理与信号流体压力有关的数据的控制信号，从而启动先导油压供应器131(例如，启动先导电磁阀134)，确定启动指令是否启用，阻止流体流向液压致动器102以及其他相关操作。能够由计算机执行的这种命令可以读入或加载于计算机可读介质(例如存储器组件144)上或者从处理器142外部提供。在其他实施例中，可以使用硬连线电路代替软件命令或与软件命令组合来实现控制方法。
本文所使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器142提供命令用于执行的任何非暂时性介质或其组合。这种介质可以包括所有计算机可读介质，除了瞬时传播信号。计算机可读介质的形式包括例如任何磁性介质、CD-ROM、任何光学介质或计算机处理器142可以从其进行读取的任何其它介质。
控制器140不限于一个处理器142和存储器组件144。控制器140可以是若干个处理器142和存储器组件144。
控制器140被配置为识别或确定启动指令是否已启用(由例如用户接口138启用)，该启动指令用于由多个阀芯122控制的机器100的功能。控制器140被配置为接收数据，该数据表示信号流体压力(在信号通道136中)的值或者信号流体压力与阈值相比的相对值。
在一些实施例中，控制器140可以确定信号通道136中的信号流体压力是否大于第一阈值。可选地或另外，在一些实施例中，控制器140可以确定信号通道136中的信号流体压力是否小于第二阈值。
控制器140还被配置为如果未启用启动指令(与多个阀芯122中的任何阀芯相关联)，并且在多个阀芯122上游检测(1)时，信号流体压力大于第一阈值，或者在多个阀芯122下游检测(2)时，信号流体压力小于第二阈值，阻止流体流向多个液压致动器102。可以通过以下方法中的一种或多种阻止流体流向多个液压致动器102：阻止(关闭)液压泵124，停用每个先导减压阀132的先导电磁阀134，或者停用先导关闭电磁阀162，其可操作地连接多个先导减压阀132中的每个先导减压阀。在一些实施例中，控制器140可以被配置为启动制动器166(例如，摆动制动器166a)，该制动器可操作地连接液压致动器102(例如液压马达102b)。在一些实施例中，控制器140可以被配置为启动锁定阀164，该锁定阀可操作地连接液压致动器102以阻止流体流向液压致动器102。在一些实施例中，控制器140还可以被配置为在不启用启动指令(与多个阀芯122中的任何阀芯相关联)时，并且在多个阀芯122上游检测(1)，信号流体压力大于第一阈值或者在多个阀芯122下游检测(2)，信号流体压力小于第二阈值时在显示器150上显示警告。
图3显示系统101的另一个实施例。图3的系统101与图2的系统相同，只是压力检测器148和孔口146设置在多个阀芯122的下游。孔口146设置在压力检测器148下游的信号通道136中。与图2的孔口146类似，其横截面面积小于信号通道136(包括通过阀芯122(孔156)的一部分)的可比横截面面积。这种孔口146的较小横截面面积限制孔口146下游的信号通道136中流动的信号流体的量。在图3的实施例中，孔口146的尺寸被设计为当信号通道136打开(未被任何阀芯122阻断)时，允许在孔口146上游和多个阀芯122下游获取的信号流体压力较高，但足以允许信号流体充分排入孔口146下游的信号通道136。这使得信号通道136打开时检测到的较高信号流体压力与信号通道136部分阻断时检测到的较低信号流体压力或者信号通道136阻断时检测到的基本为零的信号流体压力之间的差异更为明显。
工业实用性
操作中，液压泵124通过管道137向阀芯122供应加压流体。在图2-3的实施例中，液压泵124还通过导管137向低压源152(减压阀158)供应加压流体。在第一压力下接收流体流向减压阀158的部分。减压阀158在第二压力下将流体同时排放到信号通道136和先导油压供应器131(例如先导减压阀132)，第二压力远远小于第一压力。
流体流过信号通道136。在图2的实施例中，流体流过孔口146，其设置在多个阀芯122之前的信号通道136内部。在图2的实施例中，压力检测器148是压力传感器160，其设置在孔口146的下游和多个阀芯122中的任何阀芯的上游。压力传感器160检测在孔口146下游和多个阀芯122上游的信号通道136中的信号流体压力。压力传感器160将检测到的信号流体压力传送到控制器140。可选地，如果压力检测器148是压力开关而非压力传感器160，那么压力检测器148可以传送表示测量信号流体压力与阈值的比值的数据。
当启动指令未启用时(针对由多个阀芯122控制的机器100的功能)，不应启动先导电磁阀134，由此，不应启动先导减压阀132。并且，如果先导减压阀132未启动(全部都停用)，那么所有这些多个阀芯122应处于中间位置128，并且信号通道136延伸穿过每个阀芯122的孔156；由此，信号流体无阻挡地通过多个阀芯122中的每个阀芯，到达储液器126。
当信号通道136打开且不受阻挡(所有这些多个阀芯122处于中间位置128)，在多个阀芯122上游检测时的信号流体压力可以称为上游中间压力。当多个阀芯122中的一个或多个阀芯启动(例如，处于启动位置130)时，启动阀芯122将阻挡信号通道136，并且信号流体将不能流过被启动阀芯122到达储液器126。由此，信号流体压力将在启动阀芯122的上游建立/增加。因此，由压力传感器160在多个阀芯122上游检测到的信号流体压力将大于上游中间压力。
图3的系统101的操作类似于图2的系统101。如果没有先导减压阀132启动(全部都停用)，那么所有这些阀芯122应当处于中间位置128，并且信号通道136延伸穿过每个阀芯122。信号通道136打开/无阻挡，信号流体流过多个阀芯122中的每个阀芯到达储液器126。然而，因为图3的压力传感器160和孔口146设置在多个阀芯122的下游(而非上游)，所以由图3的压力传感器160检测到的信号流体压力小于在图2的系统101中已检测到的信号流体压力，该系统中压力传感器160设置在多个阀芯122的上游。当信号通道136打开并且无阻挡时，图3中在多个阀芯122下游检测的信号流体压力可以称为下游中间压力。因为系统101操作期间所有这些多个阀芯122上通常有压降，所以下游中间压力小于图2的上游中间压力。
当阀芯122中的一个或多个阀芯启动(例如，处于启动位置130)时，启动阀芯122将阻挡信号通道136，并且信号流体将不能流过启动阀芯122。由此，信号流体压力将在启动阀芯122的下游减小。因此，由图3的压力传感器160检测到的信号流体压力将小于阀芯122停用(处于中间位置128)时检测到的下游中间压力。在一些情况下，一个或多个阀芯处于启动位置130时检测到的信号流体压力可以为零。
有时候，由于阀芯122、先导减压阀132、先导电磁阀134等的碎片、损坏和故障，阀芯122可能离开中间位置128(不在中间位置128)，完全或部分停留在启动位置130。在这种情况下，即使没有启用启动指令，信号通道136也可能被阻断(或部分阻断)，并且所有阀芯122应处于中间位置128。信号流体压力将积聚在多个阀芯122的上游，多个阀芯122的下游将没有或有很少信号流体(相应地，信号流体压力)。
图2的系统101中，如果检测到的信号流体压力超过第一阈值压力(例如，大于上游中间压力)且当前没有启用启动指令，那么这种信号流体压力表示至少一个阀芯122的非指令性位置，这可能导致来自液压泵124的流体到达液压致动器102并且导致机器100的功能的非指令性操作(例如，一个或多个工具120的非指令性移动)。图3的系统101中，如果没有启用启动指令且检测到的信号流体压力小于第二阈值(例如，小于下游中间压力)，那么这种信号流体压力表示至少一个阀芯122的非指令性位置，这可能导致来自液压泵124的流体到达液压致动器102并且导致机器100的功能的非指令性操作。
图4显示用于检测多个阀芯122中的阀芯122的非指令性定位并且用于阻止流体流向流体地连接多个阀芯122的多个液压致动器102的示例性方法400。
在框405中，方法400包括通过压力传感器160检测信号通道136中的信号流体压力。信号流体压力(测量值)被传送到控制器140。
在框410中，方法400还包括控制器140接收数据，该数据表示信号流体压力的值或者信号流体压力与阈值相比的相对值。
在框415中，方法400还包括控制器140识别针对由多个阀芯122控制的机器100的至少一个功能，当前是否启用至少一个启动指令。
在框420中，如果在多个阀芯122的上游检测信号流体压力，那么方法400还包括控制器140确定或识别信号流体压力是否大于第一阈值。在一个实施例中，第一阈值可以是上游中间压力。在仅在多个阀芯122的下游检测信号流体压力的实施例中，框420可以跳过。
在框425中，如果在多个阀芯122的下游检测信号流体压力，那么方法400还包括控制器140确定或识别信号流体压力是否小于第二阈值。在一个实施例中，第二阈值可以是下游中间压力。在仅在多个阀芯122的上游检测信号流体压力的实施例中，框425可以跳过。
在框430中，方法400包括如果针对多个阀芯122中的任何阀芯没有启用启动指令，并且如果在多个阀芯122上游检测(1)时信号流体压力大于第一阈值，或者如果在多个阀芯122下游检测(2)时信号流体压力小于第二阈值，控制器140阻止流体流向多个阀芯122。
在一个实施例中，控制器140可以通过停用可操作地连接多个阀芯122中的一个或多个阀芯的每个先导减压阀132的先导电磁阀134来阻止流体流向多个阀芯122。可选地或者另外，控制器140可以通过停用导向关闭电磁阀162来阻止流体流向多个阀芯122，以便阻止先导油流向每个先导油压供应器131(例如，阻止先导油流向每个先导压力减压阀132)。可选地或者除了上述之一或两者之外，控制器140可以通过阻止或关闭液压泵124来阻止流体流向多个阀芯122，从而阻止流体流过多个阀芯122到达液压致动器102。在一些实施例中，可以启动一个或多个锁定阀164以防止流体流向一个或多个液压致动器102。在一些实施例中，还可以启动制动器166(例如，摆动制动器166a)以停止液压致动器102(液压马达102b)的操作。在一些实施例中，控制器140还可以被配置为在显示器150上显示警告通知，以提醒操作者已经检测到非指令性阀芯定位。警告通知还可以提醒操作者已经实施纠正措施(例如，关闭液压泵124，停用先导电磁阀134)。
还公开了一种用于检测多个阀芯122中的至少一个阀芯122的非指令性定位并且用于阻止流体流动到流体地连接本文所述的系统101的多个阀芯122的多个液压致动器102的方法。该方法包括控制器140接收在信号通道136中检测到的信号流体压力；控制器140识别当前是否启用了至少一个启动指令；并且，如果针对多个阀芯122中的任何阀芯没有启用启动指令，并且在多个阀芯122上游检测(1)时信号流体压力大于第一阈值，或者在多个阀芯122下游检测(2)时信号流体压力小于第二阈值，控制器140阻止流体流向多个阀芯122。
在一个实施例中，该方法还可以包括检测多个阀芯122中的第一阀芯122上游的信号流体压力，该第一阀芯122沿着信号通道136设置，以便在多个阀芯122的其它阀门122中的任何阀芯之前接收信号流体。该方法还可以包括液压泵124向信号通道136供应流体；降低由液压泵124向信号通道136供应的流体的压力；并且检测信号通道136中的孔口146下游和第一阀芯122上游的信号流体压力。
在一个实施例中，可以通过停用每个先导减压阀132的先导电磁阀134或者通过停用先导关闭电磁阀162来阻止流体流向多个液压致动器102，该先导关闭电磁阀可操作地连接多个先导减压阀132中的每个先导减压阀。在一个实施例中，通过阻止液压泵124来阻止流体流向液压致动器102。
在一个实施例中，该方法还可以包括，如果针对多个阀芯122中的任何阀芯没有启用启动指令，并且在多个阀芯122上游检测(1)时，信号流体压力大于第一阈值，或者在多个阀芯122下游检测(2)时，信号流体压力小于第二阈值，控制器140启动可操作地连接一个液压致动器102的制动器166(例如，摆动制动器166a)。
在一个实施例中，该方法还可以包括，如果针对多个阀芯122中的任何阀芯没有启用启动指令，并且在多个阀芯122上游检测(1)时，信号流体压力大于第一阈值，或者在多个阀芯122下游检测(2)时，信号流体压力小于第二阈值，控制器140启动流体地连接一个液压致动器102的锁定阀164。
在一个实施例中，该方法可以包括，如果针对多个阀芯122中的任何阀芯没有启用启动指令，并且在多个阀芯122上游检测(1)时，信号流体压力大于第一阈值，或者在多个阀芯122下游检测(2)时，信号流体压力小于第二阈值，在显示器150上显示警告通知。
在一个实施例中，该方法可以包括检测多个阀芯122下游的信号流体压力。
本发明公开的特征对于诸如使用液压致动器102来控制机器100的功能的挖掘机等机器100是特别有利的。本发明公开的系统101自动检测可能通过液压致动器102非指令性地操作机器的功能并且操作者无需干预或采取行动阻止这种非指令性操作(或潜在的非指令性操作)的情况。

Claims (10)

1.一种用于检测多个阀芯中至少一个阀芯的非指令性定位并且用于阻止流体流向流体地连接到所述多个阀芯的多个液压执行器的方法，所述多个阀芯设置在液压泵的下游和储液器的上游，每个阀芯具有中间位置和至少一个启动位置，每个阀芯配置为当所述阀芯处于中间位置时阻止流体流向所述多个液压致动器中的至少一个液压致动器，并且进一步配置为当所述阀芯不处于中间位置时使流体流向所述液压致动器中的至少一个液压致动器，所述多个阀芯流体地连接多个先导减压阀，每个阀芯配置为当所述先导减压阀中的一个先导减压阀的先导电磁阀被启动时保持所述启动位置，当启用与由所述阀芯控制的机器的功能相关联的启动指令时，所述先导电磁阀被启动，控制器从用户接口接收所述启动指令，所述方法包括：
所述控制器接收信号通道中检测到的信号流体压力；
所述控制器识别当前是否启用了至少一个启动指令；并且
如果针对所述多个阀芯中的任何阀芯未启用启动指令，并且在所述多个阀芯上游检测(1)时，所述信号流体压力大于第一阈值，或者在所述多个阀芯下游检测(2)时，所述信号流体压力小于第二阈值，那么所述控制器阻止所述流体流向所述多个液压执行器，
其中，当所述多个阀芯中的每个阀芯处于所述中间位置时，所述信号通道延伸穿过所述多个阀芯中的每个阀芯，其中，当所述多个阀芯中的任何阀芯不处于所述中间位置或处于所述启动位置时，所述信号通道被所述不处于中间位置或处于启动位置的阀芯阻断。
2.如权利要求1所述的方法，还包括检测所述多个阀芯中的第一阀芯上游的信号流体压力，所述第一阀芯沿着所述信号通道设置，以便在所述多个阀芯中的任何其它阀芯之前接收信号流体。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：
所述液压泵向所述信号通道供应流体；并且
检测所述信号通道中孔口下游和所述第一阀芯上游的信号流体压力。
4.如权利要求2所述的方法，其中通过停用每个先导减压阀的先导电磁阀或者通过停用先导关闭电磁阀来阻止所述流体流向所述多个液压致动器，所述先导关闭电磁阀可操作地连接所述多个先导减压阀中的每个先导减压阀。
5.如权利要求2所述的方法，其中通过关闭所述液压泵来阻止所述流体流向所述多个液压致动器。
6.如权利要求2所述的方法，还包括如果针对所述多个阀芯中的任何阀芯没有启用启动指令，并且在所述多个阀芯上游检测(1)时，所述信号流体压力大于第一阈值，或者在所述多个阀芯下游检测(2)时，所述信号流体压力小于第二阈值，所述控制器启动锁闭阀，所述锁闭阀流体地连接所述液压致动器中的一个液压致动器。
7.如权利要求2所述的方法，还包括如果针对所述多个阀芯中的任何阀芯没有启用启动指令，并且在所述多个阀芯上游检测(1)时，所述信号流体压力大于第一阈值，或者在所述多个阀芯下游检测(2)时，所述信号流体压力小于第二阈值，所述控制器启动摆动制动器，所述摆动制动器可操作地连接所述液压致动器中的一个液压致动器。
8.如权利要求1所述的方法，还包括检测所述多个阀芯下游的信号流体压力。
9.一种用于检测多个阀芯中的第一阀芯的非指令性定位并且用于阻止流体流向流体地连接到所述多个阀芯的多个液压执行器的系统，所述系统包括：
所述多个液压致动器，其设置在机器上；
所述多个阀芯，其设置在液压泵的下游和储液器的上游，所述多个阀芯的第一阀芯具有中间位置和至少一个启动位置，所述第一阀芯配置为当处于所述中间位置时阻断所述流体流向所述多个液压致动器的第一液压致动器，还配置为当不处于所述中间位置时使所述流体流向所述第一液压致动器；
多个先导减压阀，每个先导减压阀流体地连接所述多个阀芯中的一个阀芯，每个先导减压阀包括先导电磁阀，其配置为启动所述先导减压阀，每个先导减压阀配置将所述阀芯中的一个阀芯置于所述中间位置或启动位置；
信号通道，当所述多个阀芯中的每个阀芯处于所述中间位置时，其延伸通过所述多个阀芯中的每个阀芯到达储液器，其中当所述多个阀芯中的任何阀芯处于所述启动位置时，所述信号通道被所述处于启动位置的阀芯阻断；
液压泵，其配置为向所述信号通道供应流体，并且配置为通过所述多个阀芯向所述多个液压致动器供应所述流体；
用户界面，其配置为从用户接收启动指令，所述启动指令与由所述多个阀芯中的一个或多个阀芯控制的机器的功能相关联；以及
控制器，其配置为：
接收信号通道中检测到的信号流体压力；
确定当前是否启用了至少一个启动指令；并且
如果针对所述多个阀芯中的任何阀芯没有启用启动指令，并且在所述多个阀芯上游检测(1)时，所述信号流体压力大于第一阈值，或者在所述多个阀芯下游检测(2)时，所述信号流体压力小于第二阈值，阻止所述流体流向所述多个液压致动器。
10.如权利要求9所述的系统，还包括显示器，并且其中所述控制器还配置为在没有启用启动指令时，并且在所述多个阀芯上游检测(1)时，所述信号流体压力大于第一阈值，或者在所述多个阀芯下游检测(2)时，所述信号流体压力小于第二阈值，在所述显示器上显示警告。
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