CN111108293A - 基于时间的功率升压控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于时间的功率升压控制系统。流体源供应流体。当由流体源供应的流体的压力超过泄压压力水平时，泄压装置释放该流体的压力。控制装置控制所述泄压装置。当其中至少第一压力水平和高于第一压力水平的第二压力水平被允许选择性地用作泄压压力水平的升压模式是活动的时，其中第二压力水平被用作泄压压力水平的升压打开时间的长度短于预设的最大升压打开时间限值，并且，继所述升压打开时间之后的其中第一压力水平被用作泄压压力水平的后继升压关闭时间的长度等于或长于预设的最小升压关闭时间限值。

Description

基于时间的功率升压控制系统
技术领域
本公开涉及一种功率升压控制系统，并且更具体地，本公开涉及一种用于基于时间来执行功率升压打开/关闭控制的、基于时间的升压控制系统。
背景技术
在建筑工地、在各种工业领域等中使用了利用加压流体来产生功率的各种机器。例如，这样的机器将加压流体供应给致动器，该致动器又利用流体的压力工作。由于在工作期间流体的压力不可避免地改变，所以当流体的压力升高得过高时，被施加流体压力的部件可能会损坏。因此，提供了一种诸如泄压阀的泄压装置，用于通过释放已经增加到等于或大于预定的压力量的水平的流体的压力来防止各个构成装置(constitutional devices)被损坏。
但是，当在工作期间向致动器暂时施加大的外部负载时，致动器可能不能利用泄压阀来克服负载，导致工作受到不期望的限制。为了克服这种受限的工作情形，可以提供用于对泄压压力水平进行升压的功率升压控制系统。
这样的功率升压控制系统通常被配置成使得：一旦用户激活升压模式，泄压装置就被升压(升压打开)，并且在经过了预设的时间量之后，泄压装置的升压被关闭(升压关闭)。因此，为了对泄压装置升压，用户必须在每次需要时手动激活升压模式，这可能是有问题的。
发明内容
技术问题
为此，已经考虑到现有技术中发生的上述问题做出了本公开，并且本公开提出了一种功率升压控制系统，其无需在每次需要时手动激活升压模式。还提供了一种功率升压控制系统，其能够实现所需的功率升压性能，同时防止各个构成装置的耐用性变差。
技术方案
根据本公开的一个方面，基于时间的功率升压控制系统可以包括：流体源，该流体源被构造成供应流体；泄压装置，该泄压装置被构造成当由流体源供应的流体的压力超过泄压压力水平时释放该流体的压力；以及控制装置，该控制装置被配置成控制所述泄压装置，使得：当升压模式是活动的时，升压打开时间的长度短于预设的最大升压打开时间限值，在该升压模式中，至少第一压力水平和高于第一压力水平的第二压力水平被允许选择性地用作泄压压力水平，在所述升压打开时间内，第二压力水平被用作泄压压力水平；并且，继所述升压打开时间之后的后继升压关闭时间的长度等于或长于预设的最小升压关闭时间限值，在该后继升压关闭时间内，第一压力水平被用作泄压压力水平。
根据本公开的另一方面，基于时间的功率升压控制系统可以包括：流体源，该流体源被构造成供应流体；泄压装置，该泄压装置被构造成在由流体源供应的流体的压力水平超过泄压压力水平时释放该流体的压力；以及控制装置，该控制装置被配置成设定时间段并控制所述泄压装置，使得：当升压模式是活动的时，该时间段内的其中第二压力水平被用作泄压压力水平的至少一个升压打开时间的累计长度短于最大升压时间限值，在该升压模式中，至少第一压力水平和高于第一压力水平的第二压力水平被允许选择性地用作泄压压力水平。
根据本公开的另一方面，基于时间的功率升压控制系统可以包括：流体源，该流体源被构造成供应流体；泄压装置，该泄压装置被构造成在由流体源供应的流体的压力水平超过泄压压力水平时释放该流体的压力；以及控制装置，该控制装置被配置成控制所述泄压装置，使得：当升压模式是活动的时，默认将第二压力水平用作泄压压力水平，在该升压模式中，至少第一压力水平和高于第一压力水平的第二压力水平被允许选择性地用作泄压压力水平；并且，当其中流体的压力水平超过预设的参考压力水平的至少一个有效升压打开时间的累计长度达到预设的最大有效升压打开时间限值时，第一压力水平被用作泄压压力水平。
所述基于时间的功率升压控制系统还可以包括从流体源延伸的流体通道，其中，该流体源包括建筑机械的液压泵，并且所述泄压装置包括连接到该流体通道的泄压阀。
所述控制装置可以包括控制单元和控制阀，该控制阀在控制单元的控制下选择性地向所述泄压装置施加液压压力。
所述基于时间的功率升压控制系统还可包括输入装置，操作员通过该输入装置来激活升压模式或禁用(in-activates)升压模式。
附图说明
图1是示意地示出了根据实施例的功率升压控制系统的构造的框图。
图2示意性地示出了根据实施例的功率升压控制系统的构造；
图3示意性地示出了根据实施例的功率升压控制系统的构造；
图4是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开(boost-on)和升压关闭(boost-off)之间的示例性关系的图；
图5是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图；
图6是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图；
图7是示出了根据实施例的由功率升压控制系统实施的控制过程的流程图；
图8是示出了图7中所示的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图；
图9是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图；
图10是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图；
图11是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图；并且
图12是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
图1是示意性地示出了根据示例性实施例的功率升压控制系统的构造的框图。
根据本公开的功率升压控制系统控制功率的升压(boosting)。
根据一些实施例，功率升压控制系统可以用在流体致动的机械中。根据一些实施例，功率升压控制系统可以用在液压机械中。根据一些实施例，功率升压控制系统可以用在建筑机械、工业机械等中。图2和图3示出了在建筑机械中使用的功率升压控制系统的实施例。然而，本公开不限于此，并且功率升压控制系统适用于与流体有关的一系列机器。
根据一些实施例，如图1中所示，功率升压控制系统包括流体源100、泄压装置200和控制装置300。
流体源100供应流体。例如，流体源100能够向致动器400供应流体。
致动器400可以使用从流体源100接收的流体的压力来工作。该功率升压控制系统控制向致动器400供应的功率的升压。
当由流体源100供应的流体的压力水平超过泄压压力水平时，泄压装置200(例如泄压阀)可以释放流体的压力。例如，根据一些实施例，当由流体源100引向致动器400的流体的压力水平超过泄压压力水平时，泄压装置200可以释放该流体的压力。在此方面，根据一些实施例，泄压装置200能够通过泄压流体通道520与供应流体通道510连通，该供应液体通道510从流体源100朝向致动器400延伸。
在本说明书中，为了专注于本公开的核心特征，仅流体源100、致动器400和泄压装置200被示出为与供应流体通道510连通，但本公开不限于此。例如，在各种替代实施例中，供应流体通道能够与各种装置连通。图2和图3中所示的压力传感器610可以是其一个示例。另外，可以在供应流体通道510上设置各种装置，并且，设置有所述各种装置的流体通道可以视为供应流体通道510的部分。如图2和图3中所示的方向控制阀620的内部流体通道可以视为是供应流体通道510的这种部分。这不仅可以适用于将流体源100和致动器400连接的供应流体通道510，而且可以共同适用于本文中所述的所有流体通道，包括泄压流体通道520。
尽管本文中提到的流体通道可以是在物理上独立于与所述流体通道连通的装置的实体，但可能并不容易将该流体通道和与其相关联的装置在物理上区分开。例如，尽管将一个装置连接到另一装置的诸如软管、管道等的流体通道可以是在物理上独立于与所述流体通道连通的装置的实体，但可能并不容易将流体通道和与其相关联的装置在物理上区分开。例如，在组装有多个阀的阀块中，可能并不容易将阀块的内部流体通道与这些阀从物理上区分开。
控制装置300能够调节泄压装置200的泄压压力水平。例如，根据一些实施例，控制装置300能够通过以下方式来保护各个构成装置免受高压力影响：当需要响应于大的外部负载的功率升压功能时，允许将相对高的压力水平用作所述泄压压力水平，使得流体的压力水平能够升高到相对更高的水平；而在平常时期，允许将相对低的压力水平用作所述泄压压力水平。
泄压装置200能够通过控制流体通道530连接到控制装置300。能够通过经由控制流体通道530向泄压装置200供应先导压力或停止该先导压力的供应来控制泄压装置200。然而，本公开不限于此。根据一些实施例，除了先导压力以外或替代该先导压力，控制装置300可以通过向泄流装置200供应除了液压力之外的物理力来控制泄压装置200。在一些这样的实施例中，可以省略在泄压装置200和控制装置300之间的控制流体通道530。
根据一些实施例，功率升压控制系统可以具有升压模式和非升压模式(即，升压模式是不活动的状态)。根据一些实施例，功率升压控制系统可以仅具有升压模式而没有非升压模式。在先前的实施例中，用户可以使用例如稍后将参考图2和图3描述的第一输入装置630在升压模式和非升压模式之间选择一个模式。另外或可替代地，根据一些实施例，控制装置300可以通过以下方式自主地从非升压模式转换为升压模式：参考例如操作历史(例如，流体中的压力波动的历史)、操作条件、用户的信息输入等，确定功率升压功能是否必要。
在升压模式中，至少第一压力水平和高于第一压力水平的第二压力被允许选择性地用作泄压压力水平。因此，在升压模式中，泄压装置200可以具有其中将第一压力水平用作泄压压力水平的升压关闭时间和其中将第二压力水平用作泄压压力水平的升压打开时间。在非升压模式中，第一压力水平和第二压力水平中仅第一压力水平被允许用作泄压压力水平。因此，在非升压模式下，泄压装置200只能具有其中将第一压力水平用作泄压压力水平的升压关闭时间。根据一些实施例，还可以允许将一个或多个其它压力水平用作泄压压力水平。在下文中，为了简洁起见，将仅描述其中仅第一压力水平和第二压力水平被用作泄压压力水平的实施例。然而，对于本领域普通技术人员而言将明显的是，以下实施例可包括将一个或多个另外的压力水平用作泄压压力水平。
图2示意性地示出了根据实施例的功率升压控制系统的构造。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，流体源100包括液压泵110。液压泵110可以连接到发动机(未示出)以驱动该液压泵，并将具有高压力的流体供应到致动器400。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，致动器400可以包括液压缸410。然而，本公开不限于此，而是，利用向其供应的流体的力而工作的任何其它装置(例如液压马达)可以用作致动器400。根据一些实施例，致动器400能够驱动诸如动臂、斗杆和铲斗的工作装置。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，功率升压控制系统包括方向控制阀620。方向控制阀620可以转换由液压泵110供应的流体的流动路径。例如，当需要液压缸410的膨胀冲程时，加压后的流体通过方向控制阀620被供应到液压缸410的底部腔室。液压缸410的活塞利用被供应到液压缸410的底部腔室的流体的压力来执行所述膨胀冲程。此时，液压缸410的活塞杆侧腔室内的流体通过方向控制阀620被排放到储箱640中。相比之下，当需要液压缸410的收缩冲程时，加压后的流体通过方向控制阀620被供应到液压缸410的活塞杆侧腔室。液压缸410的活塞利用被供应到液压缸410的活塞杆侧腔室的流体的压力来执行所述收缩冲程。此时，液压缸410的底部腔室内的流体通过方向控制阀620被排放到储箱640中。对于这样的操作，根据一些实施例，在方向控制阀620中可以具有阀芯。该阀芯的移动能够使流体流过方向控制阀620内的不同通道，从而改变流体的流动路径。根据替代实施例，功率升压控制系统可以包括独立的计量阀。所述独立的计量阀的独立操作能够改变流体的流动路径。根据一些实施例，方向控制阀620可以是属于被称为主控制阀的阀组件的阀。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，该功率升压控制系统包括先导泵650。先导泵650能够供应先导流体。根据一些实施例，如图2中所示，先导泵650能够向控制阀320供应先导流体并向遥控阀660供应先导流体。根据一些实施例，先导泵650可以由驱动上述液压泵110的发动机(未示出)驱动。根据替代实施例，先导泵650可以由一个不同的发动机(未示出)驱动。通常，由于仅需要先导泵650来供应压力比(主)液压泵110低的流体，所以先导泵650可以是齿轮式泵或叶片泵，而(主)液压泵110可以是活塞泵。然而，本公开不限于此。
根据一些实施例，如图2中所示，该功率升压控制系统可以包括遥控阀660。遥控阀660可以控制方向控制阀620。遥控阀660通常是与由用户操纵的控制杆(或控制踏板)集成的阀装置，并且该遥控阀660控制远离它的主控制阀(位于驾驶室内的遥控阀660和位于驾驶室外部的主控制阀彼此分离)。根据一些实施例，遥控阀660可以包括响应于控制杆(或踏板)的移动而移动的阀芯。例如，i)当用户在特定方向上移动遥控阀660的控制杆(或操纵杆)时，遥控阀660允许先导流体被向左地引到方向控制阀620(图中的向左方向)，从而使方向控制阀620内的阀芯向右(图中的向右方向)移动。相比之下，ii)当用户沿相反方向移动遥控阀660的控制杆时，遥控阀660允许先导流体被向右地引到方向控制阀620(图中的向右方向)，从而使方向控制阀620内的阀芯向左(图中的左方向)移动。另外，取决于遥控阀660的移动程度，遥控阀660内的阀芯移动不同的距离，从而将不同量的先导流体压力施加到方向控制阀620。因此，为了以最高速率操作致动器400，必须一直推动或拉动遥控阀660的控制杆，以便将最大量的先导压力施加到方向控制阀620。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，压力传感器610连接到从液压泵110延伸的供应流体通道510。根据一些实施例，压力传感器610能够测量由液压泵110供应的流体的压力值，并将测量到的压力值提供给控制装置300。根据替代实施例，压力传感器610可以确定由液压泵110供应的流体的压力水平是否高于稍后要描述的参考压力水平，然后将结果提供给控制装置300。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，泄压装置200包括泄压阀210，该泄压阀210与从液压泵110延伸的供应流体通道510连通。当由流体源100供应的流体的压力水平(即，流过供应流体通道510的流体的压力水平)超过泄压压力水平时，泄压阀210打开。在这种情况下，流过供应流体通道510的流体的一部分通过泄压阀210排放到储箱640中，从而，流过供应流体通道510的流体的压力被释放。该泄压压力水平可以改变。如上所述，根据一些实施例，第一压力水平和高于第一压力水平的第二压力水平二者中的一个可以用作泄压压力水平。使用第一压力水平作为泄压压力水平意味着供应流体通道510中的流体的压力被调节为不超过第一压力水平。同样，使用第二压力水平作为泄压压力水平意味着供应流体通道510中的流体压力被调节为不超过第二压力水平。
第一压力水平用作泄压压力水平(升压关闭)
泄压阀210的弹簧220将用于关闭泄压阀210的一定量的力施加到泄压阀210，该一定量的力等于由第一压力水平引起的力。同时，供应流体通道510内的流体(即泄压流体通道520内的流体)将足以打开泄压阀210的一定量的压力施加到泄压阀210。因此，当供应流体通道510内的流体的压力水平等于或低于第一压力水平时，供应流体通道510内的流体的压力不能克服弹簧220的力，从而该阀保持关闭。然而，当供应流体通道510内的流体的压力水平超过第一压力水平时，供应流体通道510内的流体的压力(即，泄压流体通道520内的流体的压力)推动弹簧220以打开泄压阀210，从而，供应流体通道510内的流体的压力被释放。
第二压力水平用作泄压压力水平(升压打开)
除了如上所述的供应流体通道510内的流体的压力和弹簧220的力之外，还施加第三力。根据一些实施例，如图2和图3中所示，该第三力可以是先导压力。随着所述弹簧被该先导压力进一步压缩，打开泄压阀210所需的泄压压力水平增加了。即，为了打开泄压阀210，必须将供给流体通道510内的流体的压力的量增加一定的量，该一定的量是泄压压力水平所增加的量。如稍后将描述的，可以由控制装置300控制是否施加该先导压力。
尽管图2和图3示出了其中施加到泄压阀210的力是弹簧220的力和该先导压力的实施例，但本公开不限于此。例如，根据一些替代实施例，代替弹簧220的力和该先导压力，可以将另一种类型的力施加到泄压阀210。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，控制装置300包括控制单元310和控制阀320，该控制阀320在控制单元310的控制下选择性地将先导压力施加到泄压阀210。根据一些实施例，控制单元310可以是电子控制单元(ECU)。根据某些这样的实施例，该ECU可以包括中央处理单元(CPU)、存储器等。根据一些实施例，如图2和图3中所示，控制阀320可以是电磁阀。然而，本公开不限于此。当控制单元310确定第一压力水平应当用作所述泄压压力水平时，控制单元310关闭控制阀320。然后，由先导泵650供应的先导流体不被施加到泄压装置200。相比之下，当控制单元310确定第二压力水平应当用作所述泄压压力水平时，控制单元310打开控制阀320。然后，由先导泵650供应的先导流体被施加到泄压阀200。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，该功率升压控制系统还包括第一输入装置630。用户能够使用第一输入装置630选择性地激活和禁用(inactivate)升压模式。第一输入装置630可以是按钮、触摸屏、控制杆、踏板、拨盘等。另外或可替代地，根据一些实施例，安全控制杆(未示出)可能需要处于解锁位置，以便启用升压。根据一些实施例，当该安全控制杆处于锁定位置时，先导流体或电力的供应被阻断(例如，阻断先导泵650向控制阀320供应先导流体，或者阻断电信号被施加到控制阀320)，即使用户激活了升压模式，也可能无法启用升压。因此，根据这些实施例，要求用户将该安全控制杆转换到解锁位置并使用第一输入装置630激活升压模式。根据一些实施例，当该安全控制杆处于锁定位置时，先导流体不被供应到遥控阀660。即使遥控阀660被操纵，方向控制阀620也不移动，因此致动器400不能移动。
根据一些实施例，用户可以使用第一输入装置630来设定稍后将描述的参考压力水平、最大升压时间限值、最小升压时间限值、时间段长度、最大有效升压时间限值等。另外或可替代地，根据一些实施例，该功率升压控制系统可以自主地设定这些值或向用户建议这些值。
根据一些实施例，如图2和图3中所示，该功率升压控制系统还包括输出装置670。输出装置670可以利用从视觉、听觉和触摸中选择的一种方式向用户提供信息。该信息可以指示升压模式的激活/禁用、升压打开/升压关闭、流体的压力水平是否超过第一压力水平，等等。
图3示意性地示出了根据实施例的功率升压控制系统的构造。
根据一些实施例，如图3中所示，该功率升压控制系统包括第二输入装置680和电子比例减压阀690，以替代图2中所示的遥控阀660。
根据一些实施例，第二输入装置680可以是电动控制杆、电动踏板等。第二输入装置680对应于上述遥控阀660的控制杆(或踏板等)，而电子比例减压阀690对应于上述遥控阀660的所述阀。当用户操纵第二输入装置680时，电控制信号被传输到控制单元310，控制单元310又通过向电子比例减压阀690施加电信号来控制减压阀690的打开或关闭以及减压阀690的打开程度。根据一些实施例，电子比例减压阀690是一种电磁阀，其中磁力的强度根据所供应的电流的量而变化。这可以改变电子比例减压阀690中的阀芯的开口的尺寸，从而调节施加到方向控制阀620的先导压力的量。通常，将先导源压力供应到电子比例减压阀，并将二次压力(secondary pressure)施加到方向控制阀620的阀芯。根据一些替代实施例(例如，在应用了独立计量阀技术的系统中)，所述先导源压力可能不是必需的。即使在不提供先导泵的情况下，也可以使用由主泵供应的流体来控制流动路径(称为自先导)。
在下文中，通过改变该控制装置的设置来实现各种实施例。
本公开的最突出的特性是基于时间来控制泄压装置。根据一些实施例，如图4中所示，可以限制升压打开时间的长度和升压关闭时间的长度。根据一些实施例，如图5到图8中所示，可以限制在预设时间段内至少一个升压打开时间的累计长度。根据一些实施例，如图9到图12中所示，可以限制有效升压打开时间的长度。
根据一些实施例，如图4到图8中所示，作为将第二压力水平用作所述泄压压力水平(升压打开)的必要条件，可要求由流体源供应的流体的压力水平超过预设的参考压力水平。作为将第一压力水平用作所述泄压压力水平(升压关闭)的充分条件，可要求由流体源供应的流体的压力水平等于或低于参考压力水平。根据其它实施例，如图9到图12中所示，可以默认将第二压力水平用作所述泄压压力水平。
图4是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
根据本公开的功率升压控制系统旨在防止各个构成装置被高压力损坏。在这一方面，根据一些实施例，如图4中所示，所述泄压装置被控制成使得升压打开时间的长度比预设的最大升压打开时间限值短，在该升压打开时间内，将第二压力水平持续地用作泄压压力水平。然而，这种控制配置可能需要改进。当重复各个升压打开时间(即使它们的长度均被限制于最大升压打开时间限值)以使彼此接近时，某些装置也会损坏。因此，除了升压打开时间的长度的限制以外，还将泄压装置控制成使得继升压打开区段(boost-onsections)之后的后继升压关闭时间的长度等于或大于最小升压关闭时间限值，其中在该后继升压关闭时间内，将第一压力水平持续地用作所述泄压压力水平。
各个区段如下：
①：升压模式被激活。
①到②：由于满足了升压关闭的充分条件，因此升压保持关闭，该升压关闭的充分条件是由流体源供应的流体的压力水平应当等于或低于参考压力水平(例如310巴)(即，将第一压力水平(例如330巴)用作泄压压力水平)。
②到③：由于满足了升压打开的必要条件，因此升压被打开，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体的压力水平应当超过参考压力水平，并且升压打开时间的长度比最大升压打开时间限值(例如2秒)短(即，将第二压力水平(例如360巴)用作泄压压力水平)。
③到④：尽管满足了由流体源供应的流体的压力应当超过参考压力水平的必要条件，但由于持续的升压打开时间的长度(即，区段②到③的长度)等于或长于最大升压打开时间限值，所以升压被关闭。至少在最小升压关闭时间限值(例如18秒)内维持升压关闭。
根据一些实施例，如图4到图8中所示，所述参考压力水平可以低于第一压力水平。如果将参考压力水平设定为等于或大于第一压力水平，则在流体源供应的流体压力超过参考压力水平之前执行泄压，使得不可能升压到高于第一压力水平的压力。当将参考压力水平设定成恰好略低于第一压力水平时，也可能发生这种现象。当参考压力水平与第一压力水平之间的差值极低时，在压力传感器检测到参考压力水平之前可能会发生意外地泄压，进而，所述控制装置控制泄压装置以使第二压力水平用作泄压压力水平。因此，只要该差值在引起这种意外的不稳定性的范围之外，则参考压力水平可以有利地被设定为接近第一压力水平。
图5是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
根据一些实施例，如图5中所示，所述控制装置能够通过限制升压打开时间的长度并设定时间段(代替限制升压打开时间的长度和升压关闭时间的长度)来实现等同效果。后面这些实施例基本上等同于前面的实施例，因为：当确定了在先前设定的时间段上的升压打开时间的最大长度时，也确定了在相同时间段上的升压关闭时间的长度。
在一些这样的实施例中，所述控制装置能够控制泄压装置，使得该时间段中的升压打开时间的长度比预设的最大升压打开时间限值短，其中在该升压打开时间内，第二压力水平持续地或不持续地用作泄压压力水平。根据一些实施例，可以根据工作生产率、操作员偏好等来不同地设定该预设时间段中的最大升压打开时间限值。例如，可以将最大升压打开时间限值设定为该时间段的长度的10％。
各个区段如下：
①：选择了升压模式。
①到②：由于满足了升压关闭的充分条件，因此升压保持关闭，该升压关闭的充分条件是由流体源供应的流体的压力水平应当等于或低于参考压力水平。
②到③：由于满足升压打开的必要条件，因此升压被打开，并且升压打开时间的长度比最大升压打开时间限值短，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体的压力水平应当超过参考压力水平。
③到④：由于满足了升压关闭的充分条件，所以升压被关闭，该升压关闭的充分条件是由流体源供应的流体的压力水平应当等于或低于参考压力水平。
④到⑤：由于满足了升压打开的必要条件，因此升压被打开，并且升压打开时间的累计长度比最大升压打开时间限值短，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体的压力水平应当超过参考压力水平。
⑤到⑥：尽管满足了升压打开的必要条件，但由于各个升压打开时间的累计长度(即，区段②到③的长度和区段④到⑤的长度的总和)等于或长于最大升压打开时间限值，所以升压被关闭，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体的压力水平应当超过参考压力水平。
图6是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
根据一些实施例，如图6中所示，所述控制装置可以设定阈值时间，并且作为升压打开的必要条件，要求由流体源供应的流体的压力水平在等于或长于该阈值时间的时间段内持续地超过参考压力水平，以使泄压压力水平从第一压力水平转移到第二压力水平。这因此能够防止压力变化中的噪声的影响。尽管已经参照图6描述了这种限制，但同样的限制适用于参考图4和图5描述的实施例以及参考图7到图12描述的实施例。
各个区段如下：
①升压模式被激活。
①到②：由于满足了升压关闭的充分条件，因此升压保持关闭，该升压关闭的充分条件是由流体源供应的流体的压力水平应当等于或低于参考压力水平。
②到③：尽管满足了升压打开的必要条件，但是升压关闭维持一段阈值时间(例如0.5秒)，其中该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体压力水平应当超过参考压力水平。
③到④：由于满足了升压打开的必要条件，因此升压被打开，并且升压打开时间的长度比最大升压打开时间限值短，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体的压力水平应当超过参考压力水平。
④到⑤：由于满足了升压关闭的充分条件，所以升压被关闭，该升压关闭的充分条件是由流体源供应的流体的压力水平应当等于或低于参考压力水平。
⑤到⑥：与②到③相同。
⑥到⑦：由于满足了升压打开的必要条件，因此升压被打开，并且升压打开时间的累计长度比最大升压打开时间限值短，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体的压力水平应当超过参考压力水平。
⑦到⑧和⑧到⑨：尽管满足了升压打开的必要条件，但由于这些升压打开时间的累计长度等于或长于最大升压打开时间限值，因此升压被关闭，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体压力水平应当超过参考压力水平。
图7是示出了由根据实施例的功率升压控制系统实施的控制过程的流程图，并且图8是示出了图7中所示的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
根据一些实施例，如图7中所示，所述控制装置可以设定时间周期，在该时间周期中，使时间段重复以便进行多个时间段。在一些这样的实施例中，所述多个时间段的最大升压打开时间限值中的每一个均可以包括基准时间(base time)和结转时间(carried-overtime)。所述多个时间段的基准时间可以彼此相等，而第m+1个时间段的结转时间可以是第m个时间段的最大升压打开时间限值与第m个时间段上的至少一个升压打开时间的累计长度的差值，其中m是等于或大于1的自然数。
图8中的各个区段如下：
①：升压模式被激活。
①到②：由于满足了升压关闭的充分条件，因此升压保持关闭，该升压关闭的充分条件是由流体源供应的流体的压力水平应当等于或低于参考压力水平。
②到③：由于满足了升压打开的必要条件，因此升压被打开，并且该时间段(例如60分钟)中的升压打开时间的长度比最大升压打开时间限值(例如6分钟)短，其中，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体的压力水平应当超过参考压力水平。
③到④：与①到②相同。
④到⑤：与②到③相同。
⑤到⑥和⑥到⑦：与①到②相同。
⑦：最大升压打开时间限值与这些升压打开时间的累计长度(即区段②到③的长度和区段④到⑤的长度的总和)的差值被结转给下一个时段(即，时段2的最大升压打开时间限值被更新)。时段2开始。
⑦到⑧：与①到②相同。
⑧到⑨：与②到③相同。
⑨到⑩：与①到②相同。
⑩到
Figure BDA0002418961720000181
与②到③相同。
Figure BDA0002418961720000182
到
Figure BDA0002418961720000183
从前一时段结转的时间。
Figure BDA0002418961720000184
到
Figure BDA0002418961720000185
尽管满足了升压打开的必要条件，但由于该时间段中的升压打开时间的累计长度(即，区段⑧到⑨的长度、区段⑩到
Figure BDA0002418961720000186
的长度和区段
Figure BDA0002418961720000187
到
Figure BDA0002418961720000188
的长度的总和)等于或长于最大升压打开时间限值(即，基准时间和结转时间的总和)，因此升压被关闭，该升压打开的必要条件是由流体源供应的流体的压力水平应当超过参考压力水平。
图9是示出了根据实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
根据一些实施例，如图9到图12中所示，在升压模式中，所述控制装置能够控制泄压装置，使得：默认将第二压力水平用作泄压压力水平。在一些这样的实施例中，所述控制装置可以控制泄压装置，使得：当有效升压打开时间(其中流体的压力水平的量持续地或不持续地超过预设的参考压力水平)的长度等于或长于预设的最大有效升压打开时间限值时，将第一压力水平用作泄压压力水平。尽管泄压装置处于升压打开状态，但是不能将其中由流体源实际供应的流体的压力水平低于参考压力水平的区段视为有效升压打开区段。因此，为了更有效的压力控制，可以仅控制对装置的实际耐用性有影响的有效升压打开时间。
根据一些实施例，如图9到图12中所示，参考压力水平可以与第一压力水平相同。然而，根据替代实施例，参考压力水平可以低于第一压力水平。根据另外的替代实施例，参考压力水平可以大于第一压力水平。根据一些实施例，参考压力水平的量可以根据由用户选择的设置而变化。另外或可替代地，根据一些实施例，该功率升压控制系统可以通过参考由流体源供应的流体的压力波动的历史、工作条件等，而自主地改变参考压力水平。
各个区段如下：
①：升压模式被激活。当升压模式被激活时，默认将第二压力水平用作泄压压力水平。
①到②和②到③：维持作为默认状态的升压打开状态，而与由流体源供应的流体的压力的量无关。
③至④：由于有效升压打开时间的长度(即区段②到③的长度)等于或长于最大有效升压打开时间限值，因此升压被关闭。
图10是示出了根据一些实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
根据一些实施例，如图10中所示，所述控制装置能够控制泄压装置，使得在继升压打开区段之后的后继升压关闭时间(其中第一压力水平被持续地用作泄压压力水平)的长度等于或长于先前设定的最小升压关闭时间限值。当重复各个升压打开区段而使其彼此接近时，装置的耐用性恶化了。因此，类似于参考图4描述的实施例，可以在升压打开区段之间插入具有最小长度的升压关闭区段。
各个区段如下：
①：升压模式被激活。当升压模式被激活时，默认将第二压力水平用作泄压压力水平。
①到②和②到③：维持作为默认状态的升压打开状态，而与由流体源供应的流体的压力的量无关。
③到④：由于有效升压打开时间的长度(即区段②到③的长度)等于或长于最大有效升压打开时间限值，因此升压被关闭。至少在最小升压关闭时间限值内维持该升压关闭状态。
④到⑤：由于升压关闭时间等于或长于最小升压关闭时间限值，因此恢复作为默认状态的升压打开状态。
图11是示出了根据一些实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
根据一些实施例，如图11和图12中所示，所述控制装置设定多个时间段并且设定与所设定的时间段对应的最大有效升压打开时间限值。在这些时间段中的每一个中，当至少一个有效升压打开时间的累计长度等于或长于最大有效升压打开时间限值时，可以将泄压装置控制成使得第一压力水平用为泄压压力水平。
各个区段如下：
①：升压模式被激活。当升压模式被激活时，默认将第二压力水平用作泄压压力水平。
①到②、②到③、③到④和④到⑤：维持作为默认状态的升压打开状态，而与由流体源供应的流体的压力的量无关。
⑤到⑥：由于这些有效升压打开时间的累计长度(即，区段②到③的长度和区段④到⑤的长度的总和)等于或长于最大有效升压打开时间限值，因此升压被关闭。
图12是示出了根据一些实施例的功率升压控制系统中的、由流体源供应的流体的压力与泄压装置的升压打开和升压关闭之间的示例性关系的图。
根据一些实施例，如图12中所示，所述控制装置可以设定时间周期，在该时间周期中，重复多个时间段，并且这些时间段的最大升压打开时间限值中的每一个均可以包括基准时间和结转时间。在一些这样的实施例中，可以为这些时间段中的每一个设定相同的基准时间。另外，当第n个时段(n是等于或大于1的自然数)的有效升压打开时间的累计长度比第n个时段的最大有效升压打开时间限值短时，第n+1个时间段的结转时间可以是第n个时段的至少一个有效升压打开时间的累计长度与第n个时段的最大有效升压打开时间限值之间的差值，该差值被结转给第n+1个时段。
各个区段如下：
①：升压模式被激活。时段1开始。当时段1开始时，默认将第二压力水平用作泄压压力水平。
①到②、②到③、③到④、④到⑤、⑤到⑥以及⑥到⑦：维持作为默认状态的升压打开状态，而与由流体源供应的流体的压力的量无关。
⑦：该最大有效升压打开时间限值与有效升压打开时间的累计长度之间的差值被结转给下一个时段(即，更新了时段2的最大升压打开时间限值)。当时段2开始时，默认将第二压力水平用作泄压压力水平。
⑦到⑧、⑧到⑨、⑨到⑩和⑩到
Figure BDA0002418961720000211
维持作为默认状态的升压打开状态，而与由流体源供应的流体的压力的量无关。
Figure BDA0002418961720000212
到
Figure BDA0002418961720000213
从前一时段结转的时间。
Figure BDA0002418961720000214
到
Figure BDA0002418961720000215
由于这些有效升压时间的累计长度(即，区段⑧到⑨的长度、区段⑩到
Figure BDA0002418961720000216
的长度以及区段
Figure BDA0002418961720000217
到
Figure BDA0002418961720000218
的长度的总和)等于或长于最大有效升压打开时间限值(即，基准时间和结转时间的总和)，因此升压被关闭。
根据参考图5到图8和图11到图12描述的实施例，时段可以从各种时间点开始。例如，根据一些实施例，如图8、11和12中所示，所述时段可以从升压模式被激活的时间点开始。根据替代实施例，如图5和6中所示，所述时段可以从升压打开模式开始和/或结束的时间点开始。根据另外的替代实施例，所述时段可以从升压关闭开始和/或结束的时间点开始。此外，根据另外的替代实施例，所述时段可以从任何时间点开始。例如，参考图8，能够控制泄压装置，使得在从任何时间点延伸回到过去的预设时段中，升压打开时间比时间限值短。例如，在每个时段的长度为60分钟的情况下，最大升压打开时间限值为6分钟，一个升压打开区段从升压模式被激活的时间点之后的第50分钟的时间点延伸到第56分钟的时间点，并且下一个升压打开区段从升压模式被激活的时间点之后的第1小时10分钟的时间点延伸到第1小时16分钟的时间点，如图8中所示，当该时段从升压模式被激活的时间点继续时，可以允许这样的升压打开区段。相比之下，当时段从任意时间点继续时(例如，当该时段从升压模式被激活的时间点之后的第40分钟的时间点继续时)，则不允许这样的升压打开区段。
根据示例性实施例，除了上述(自动)升压打开之外，还可以实施手动升压打开。当用户激活手动升压打开升压模式时，与由流体源供应的流体的压力无关地，泄压装置在预设的时间段内被升压，并且在经过了所述预设的时间段后，泄压装置的升压被关闭。为了对泄压装置重新升压，用户必须重新激活所述手动升压打开升压模式。

Claims (14)

1.一种基于时间的功率升压控制系统，包括：
流体源，所述流体源被构造成供应流体；
泄压装置，所述泄压装置被构造成当由所述流体源供应的流体的压力超过泄压压力水平时释放所述流体的压力；和
控制装置，所述控制装置被配置成控制所述泄压装置，使得：
当升压模式是活动的时，升压打开时间的长度短于预设的最大升压打开时间限值，在所述升压模式中，至少第一压力水平和高于所述第一压力水平的第二压力水平被允许选择性地用作所述泄压压力水平，在所述升压打开时间内，所述第二压力水平被用作所述泄压压力水平；并且
继所述升压打开时间之后的后继升压关闭时间的长度等于或长于预设的最小升压关闭时间限值，在所述后继升压关闭时间内，所述第一压力水平被用作所述泄压压力水平。
2.一种基于时间的功率升压控制系统，包括：
流体源，所述流体源被构造成供应流体；
泄压装置，所述泄压装置被构造成当由所述流体源供应的流体的压力水平超过泄压压力水平时释放所述流体的压力；和
控制装置，所述控制装置被配置成设定时间段并控制所述泄压装置，使得：
当升压模式是活动的时，所述时间段内的至少一个升压打开时间的累计长度短于最大升压打开时间限值，在所述升压模式中，至少第一压力水平和高于所述第一压力水平的第二压力水平被允许选择性地用作所述泄压压力水平，在所述升压打开时间内，所述第二压力水平被用作所述泄压压力水平。
3.根据权利要求2所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述流体的压力水平超过预设的参考压力水平是所述第二压力水平被用作所述泄压压力水平的必要条件。
4.根据权利要求3所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述控制装置设定阈值时间，并且
所述流体的压力水平至少在所述阈值时间内持续地超过所述参考压力水平是所述泄压压力水平从所述第一压力水平转移到所述第二压力水平的必要条件。
5.根据权利要求3所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述参考压力水平低于所述第一压力水平。
6.根据权利要求2所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述控制装置设定时间周期，在所述时间周期内，重复所述时间段以便进行多个时间段，并且
所述多个时间段的所述最大升压打开时间限值中的每一个均包括基准时间和结转时间，所述多个时间段的所述基准时间彼此相等，并且第m+1个时间段的所述结转时间是第m个时间段的所述最大升压打开时间限值与所述第m个时间段上的所述至少一个升压打开时间的所述累计长度之间的差值，其中m是等于或大于1的自然数。
7.一种基于时间的功率升压控制系统，包括：
流体源，所述流体源被构造成供应流体；
泄压装置，所述泄压装置被构造成当由所述流体源供应的流体的压力水平超过泄压压力水平时释放所述流体的压力；和
控制装置，所述控制装置被配置成控制所述泄压装置，使得：
当升压模式是活动的时，默认将第二压力水平用作所述泄压压力水平，在所述升压模式中，至少第一压力水平和高于所述第一压力水平的所述第二压力水平被允许选择性地用所述泄压压力水平，并且
当其中所述流体的压力水平超过预设的参考压力水平的至少一个有效升压打开时间的累计长度达到预设的最大有效升压打开时间限值时，所述第一压力水平被用作所述泄压压力水平。
8.根据权利要求7所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述参考压力水平等于所述第一压力水平。
9.根据权利要求7所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述控制装置控制所述泄压装置，使得其中所述第一压力水平被用作所述泄压压力水平的升压关闭时间的长度等于或长于预设的最小升压关闭时间限值。
10.根据权利要求7所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述控制装置设定时间段和用于所述时间段的所述最大有效升压打开时间限值，并且
当在所述时间段内所述至少一个有效升压打开时间的所述累计长度达到所述最大有效升压打开时间限值时，所述第一压力水平被用作所述泄压压力水平。
11.根据权利要求10所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述控制装置设定时间周期，在所述时间周期内，重复所述时间段以便进行多个时间段，并且
所述多个时间段的所述最大有效升压打开时间限值中的每一个均包括基准时间和结转时间，所述多个时间段的所述基准时间彼此相等，并且第n+1个时间段的所述结转时间是第n个时间段的所述最大有效升压打开时间限值与第n+1个时间段上的所述至少一个有效升压打开时间的所述累计长度之间的差值，其中n是等于或大于1的自然数。
12.根据权利要求1、2和7中的任一项所述的基于时间的功率升压控制系统，还包括从所述流体源延伸的流体通道，
其中，所述流体源包括建筑机械的液压泵，并且
所述泄压装置包括连接到所述流体通道的泄压阀。
13.根据权利要求1、2和7中的任一项所述的基于时间的功率升压控制系统，其中，所述控制装置包括控制单元和控制阀，所述控制阀在所述控制单元的控制下选择性地将液压压力施加到所述泄压装置。
14.根据权利要求1、2和7中的任一项所述的基于时间的功率升压控制系统，还包括输入装置，操作员通过所述输入装置激活或禁用所述升压模式，
其中，所述控制装置控制所述泄压装置，使得：当所述升压模式是不活动的时，所述第一压力水平和所述第二压力水平中仅所述第一压力水平被用作所述泄压压力水平。
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