CN115485481A - 冗余电动液压定位控制系统 - Google Patents

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Abstract

本说明书的主题可尤其实施在电动液压定位控制系统中，该系统包括：往复阀，其被配置成在第一流体端口和第二流体端口中的可选择的一个与流体出口之间引导流体流动，该流体出口被配置成流体连接到流体致动器；第一伺服阀，其为可控制的以可选择地允许和阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流动；第二伺服阀，其为可控制的以可选择地允许和阻断在第二流体端口、流体源和流体排放管之间的流动；第一伺服控制器，其被配置成提供第一健康信号并基于第二健康信号控制第一伺服阀；以及第二伺服控制器，其被配置成提供第二健康信号并基于第一健康信号控制第二伺服阀。

Description

冗余电动液压定位控制系统
优先权要求
本申请要求2020年3月16日提交的美国专利申请No. 62/990,037的优先权，该申请的内容以引用方式并入本文。
技术领域
本说明书涉及液压致动器的基于伺服阀的控制。
背景技术
液压致动器用来致动诸如阀的机械输出端和铰接运动控制输出端。为了达到各种安全性、可靠性和性能要求，利用了各种形式的冗余。
一些现有系统通过在伺服阀上包括双倍的线圈来提供冗余，该伺服阀控制流体通过共享的液压路径向液压致动器的流动。一些其它现有系统提供冗余的压力控制。
发明内容
一般来说，本文档描述了用于液压致动器的基于伺服阀的控制的系统和技术。
在第一方面中，一种电动液压定位控制系统包括：往复阀，其被配置成在第一流体端口和第二流体端口中的可选择的一个与流体出口之间引导流体流动，该流体出口被配置成流体连接到流体致动器；第一伺服阀，其为可控制的以可选择地允许在第一流体端口和流体源之间的流动，允许在第一流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动；第二伺服阀，其为可控制的以可选择地允许在第二流体端口和流体源之间的流动，允许在第二流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第二流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动；第一伺服控制器，其被配置成提供第一健康信号并基于位置需求信号、位置反馈信号、第一优先级信号和第二健康信号来控制第一伺服阀；以及第二伺服控制器，其被配置成提供第二健康信号并基于位置需求信号、位置反馈信号、第二优先级信号和第一健康信号来控制第二伺服阀。
在第二方面中，根据第一方面，第一优先级信号和第二优先级信号中的至少一个包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)高优先级命令，其被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的选定的一个以充当主伺服控制器，以及(b)低优先级命令，其被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的另一个以充当预备伺服控制器。
在第三方面中，根据第二方面，第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收高优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。
在第四方面中，根据第二或第三方面，第一健康信号和第二健康信号中的至少一个能够配置以包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)指示不存在失效的可操作条件，(b)指示通过第一伺服阀或第二伺服阀中对应的一个的关闭可解决的失效的失效条件，以及(c)表示不能够发送上述条件中的任一个的健康信号的失效。
在第五方面中，根据第四方面，所述第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收作为第一优先级信号的低优先级命令；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器或第二伺服阀中的失效条件；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。
在第六方面中，根据第四或第五方面，第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；以及由第一伺服控制器控制第一伺服阀以提供从第一流体端口到流体排放管的流体连接并阻断流体源。
在第七方面中，根据第四至第六方面中的任一项，第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二健康信号的失效；由第一伺服控制器并基于所述检测来确定小于由位置需求信号表示的位置需求的修改的位置需求；由第一伺服控制器控制第一伺服阀以通过以下步骤基于修改的位置需求来控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。
在第八方面中，根据第四至第七方面中的任一项，第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器并基于所述接收将第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置；由第一伺服控制器并基于第二健康信号检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；由第一伺服控制器接收表示泥沙减少操作的命令信号；由第一伺服控制器并响应于接收的第一优先级信号将第一伺服阀控制到低于基于备用需求的备用位置的第一修改位置；以及由第一伺服控制器并响应于接收的第一优先级信号将第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置。
在第九方面中，一种用于控制电动液压定位控制系统的方法包括：由配置成提供第一健康信号的第一伺服控制器控制第一伺服阀，以可选择地允许在第一流体端口和流体源之间的流动，允许在第一流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动，其中，所述控制基于位置需求信号、位置反馈信号、第一优先级信号和第二健康信号；由第一伺服控制器提供第一健康信号；由第二伺服控制器控制第二伺服阀，以可选择地允许在第二流体端口和流体源之间的流动，允许在第二流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第二流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动，其中，所述控制基于位置需求信号、位置反馈信号、第二优先级信号和第一健康信号；由第二伺服控制器提供第二健康信号；以及由往复阀在第一流体端口和第二流体端口中的可选择的一个与流体出口之间引导流体流动，该流体出口被配置成流体连接到流体致动器。
在第十方面中，根据第九方面，第一优先级信号和第二优先级信号中的至少一个包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)高优先级命令，其被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的选定的一个以充当主伺服控制器，以及(b)低优先级命令，其被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的另一个以充当预备伺服控制器。
在第十一方面中，根据第十方面，该方法还包括：由第一伺服控制器接收高优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。
在第十二方面中，根据第十或第十一方面，第一健康信号和第二健康信号中的至少一个能够配置以包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)指示不存在失效的可操作条件，(b)指示通过第一伺服阀或第二伺服阀中对应的一个的关闭可解决的失效的失效条件，以及(c)表示不能够发送上述条件中的任一个的健康信号的失效。
在第十三方面中，根据第十二方面，该方法还包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器或第二伺服阀中的失效条件；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。
在第十四方面中，根据第十二或第十三方面，该方法还包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；以及由第一伺服控制器控制第一伺服阀以提供从第一流体端口到流体排放管的流体连接并阻断流体源。
在第十五方面中，根据第十二至第十四方面中的任一项，该方法还包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二健康信号的失效；由第一伺服控制器并基于所述检测来确定小于由位置需求信号表示的位置需求的修改的位置需求；由第一伺服控制器控制第一伺服阀以通过以下步骤基于修改的位置需求来控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。
在第十六方面中，根据第十二至第十五方面中的任一项，该方法还包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器并基于所述接收将第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置；由第一伺服控制器并基于第二健康信号检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；由第一伺服控制器接收表示泥沙减少操作的命令信号；由第一伺服控制器并响应于接收的命令信号将第一伺服阀控制到低于备用位置的第一修改位置；以及由第一伺服控制器并响应于接收的命令信号将第一伺服阀控制到备用位置。
在一个总的方面中，一种操作液压致动器系统的方法包括：将阀组件的闭合构件在第一配置和第二配置之间以预定的第一速度致动预定的第一循环次数，在第一配置中，流体流动路径被冲洗预定的第一排放时段，在第二配置中，流体流被冲洗预定的第一冲洗时段；将闭合构件在持续预定的第二排放时段的第一配置和持续预定的第二冲洗时段的第二配置之间以预定的第二速度致动预定的第二循环次数；将闭合构件在持续预定的第三排放时段的第一配置和持续预定的第三冲洗时段的第二配置之间以预定的第三速度致动预定的第三循环次数；将闭合构件在持续预定的第四排放时段的第一配置和持续预定的第四冲洗时段的第二配置之间以预定的第四速度致动预定的第四循环次数；以及将闭合构件在持续预定的第五排放时段的第一配置和持续预定的第五冲洗时段的第二配置之间以预定的第五速度致动预定的第五循环次数。
各种实现方式可包括以下特征中的一些、全部或者不包括以下特征。闭合构件可被配置成在处于第二配置时利用提供给阀组件的液压流体冲洗截留在阀组件中的残留空气。第二排放时段可长于第一排放时段和第三排放时段，第四排放时段可长于第二排放时段，并且第五冲洗时段长于第四冲洗时段。第二冲洗时段可长于第一冲洗时段和第三冲洗时段，并且第四冲洗时段可长于第二冲洗时段。第五速度可小于第一速度、第二速度、第三速度和第四速度。第一循环次数、第二循环次数、第三循环次数、第四循环次数、第一排放时段、第二排放时段、第三排放时段、第四排放时段、第五排放时段、第一冲洗时段、第二冲洗时段、第三冲洗时段、第四冲洗时段和第五冲洗时段中的一个或多个可基于提供给阀组件的液压流体的压力。第一排放时段可小于2秒，第二排放时段可小于5秒，第三排放时段可小于2秒，第四排放时段可小于30秒，第五排放时段小于30秒，第一冲洗时段可小于1秒，第二冲洗时段可小于5秒，第三冲洗时段可小于1秒，第四冲洗时段可小于30秒，并且第五冲洗时段可在10秒和360秒之间。该方法还可包括以小于或等于289 psig的压力提供液压流体，其中，第一循环次数可在300和700之间，第二循环次数可在100和500之间，第三循环次数可在100和450之间，第四循环次数可在10和30之间，并且第五循环次数在1和10之间。该方法还可包括以大于289 psig的压力提供液压流体，其中，第一循环次数可在100和500之间，第二循环次数可在50和300之间，第三循环次数可在50和300之间，第四循环次数可在5和20之间，并且第五循环次数在1和10之间。第一速度可在闭合构件的行程的500%/秒和1000%/秒之间，第二速度可在闭合构件的行程的500%/秒和1000%/秒之间，第三速度可在闭合构件的行程的500%/秒和1000%/秒之间，第四速度可在闭合构件的行程的500%/秒和1000%/秒之间，并且第五速度可在闭合构件的行程的10%/秒和50%/秒之间。阀组件可包括流体供应端口、流体排放端口和流体控制端口，并且闭合构件能够配置成包括第一配置、第二配置、第三配置和第四配置的多个阀配置，在第一配置中，流体控制端口与流体排放端口流体连通，并且流体供应端口被阻断，在第二配置中，流体控制端口与流体供应端口流体连通并且通过流体限流器与流体排放端口流体连通，并且流体流动包括通过流体限流器从流体控制端口到流体排放端口的流动，在第三配置中，在流体控制端口、流体供应端口和流体排放端口之间的流体连通被阻断，在第四配置中，流体控制端口与流体供应端口流体连通，并且流体排放端口被阻断。
在另一个总的方面中，一种液压致动器系统包括：阀组件，其具有与主流体供应管道流体连通的流体供应端口、流体排放端口和与主流体控制管道流体连通的流体控制端口；和控制器，其被配置成控制阀组件的操作，所述操作包括：将阀组件的闭合构件在第一配置和第二配置之间以预定的第一速度致动预定的第一循环次数，在第一配置中，流体流被排放预定的第一排放时段，在第二配置中，流体流动路径被冲洗预定的第一冲洗时段；将闭合构件在持续预定的第二排放时段的第一配置和持续预定的第二冲洗时段的第二配置之间以预定的第二速度致动预定的第二循环次数；将闭合构件在持续预定的第三排放时段的第一配置和持续预定的第三冲洗时段的第二配置之间以预定的第三速度致动预定的第三循环次数；将闭合构件在持续预定的第四排放时段的第一配置和持续预定的第四冲洗时段的第二配置之间以预定的第四速度致动预定的第四循环次数；以及将闭合构件在持续预定的第五排放时段的第一配置和持续预定的第五冲洗时段的第二配置之间以预定的第五速度致动预定的第五循环次数。
各种实施例可包括以下特征中的一些、全部或者不包括以下特征。闭合构件的致动可将截留在阀组件中的残留空气与提供给阀组件的液压流体混合并用液压流体冲洗。第二排放时段可长于第一排放时段和第三排放时段，并且第四排放时段可长于第二排放时段。第二冲洗时段可长于第一冲洗时段和第三冲洗时段，第四冲洗时段可长于第二冲洗时段，并且第五冲洗时段长于第四冲洗时段。第五速度可小于第一速度、第二速度、第三速度和第四速度。第一循环次数、第二循环次数、第三循环次数、第四循环次数、第一排放时段、第二排放时段、第三排放时段、第四排放时段、第五排放时段、第一冲洗时段、第二冲洗时段、第三冲洗时段、第四冲洗时段和第五冲洗时段中的一个或多个可基于提供给阀组件的液压流体的压力。第一排放时段可小于2秒，第二排放时段可小于5秒，第三排放时段可小于2秒，第四排放时段可小于30秒，第五排放时段可小于30秒，第一冲洗时段可小于1秒，第二冲洗时段可小于5秒，第三冲洗时段可小于1秒，第四冲洗时段可小于30秒，并且第五冲洗时段可在10秒和360秒之间。所述操作还可包括以小于或等于289 psig的压力提供液压流体，其中，第一循环次数可在300和700之间，第二循环次数可在100和500之间，第三循环次数可在100和450之间，第四循环次数可在10和30之间，并且第五循环次数在1和10之间。所述操作还可包括以大于289 psig的压力提供液压流体，其中，第一循环次数可在100和500之间，第二循环次数可在50和300之间，第三循环次数可在50和300之间，第四循环次数可在5和20之间，并且第五循环次数在1和10之间。第一速度可在闭合构件的行程的500%/秒和1000%/秒之间，第二速度可在闭合构件的行程的500%/秒和1000%/秒之间，第三速度可在闭合构件的行程的500%/秒和1000%/秒之间，第四速度可在闭合构件的行程的500%/秒和1000%/秒之间，并且第五速度可在闭合构件的行程的10%/秒和50%/秒之间。阀组件可包括流体供应端口、流体排放端口和流体控制端口，并且闭合构件能够配置成包括第一配置、第二配置、第三配置和第四配置的多个阀配置，在第一配置中，流体控制端口与流体排放端口流体连通，并且流体供应端口被阻断，在第二配置中，流体控制端口与流体供应端口流体连通并且通过流体限流器与流体排放端口流体连通，并且流体流动包括通过流体限流器从流体控制端口到流体排放端口的流动，在第三配置中，在流体控制端口、流体供应端口和流体排放端口之间的流体连通被阻断，在第四配置中，流体控制端口与流体供应端口流体连通，并且流体排放端口被阻断。
在另一个总的方面中，一种电动液压定位控制系统包括：往复阀，其被配置成在第一流体端口和第二流体端口中的可选择的一个与流体出口之间引导流体流动，该流体出口被配置成流体连接到流体致动器；第一伺服阀，其为可控制的以可选择地允许在第一流体端口和流体源之间的流动，允许在第一流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动；第二伺服阀，其为可控制的以可选择地允许在第二流体端口和流体源之间的流动，允许在第二流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第二流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动；第一伺服控制器，其被配置成提供第一健康信号并基于位置需求信号、位置反馈信号、第一优先级信号和第二健康信号来控制第一伺服阀；以及第二伺服控制器，其被配置成提供第二健康信号并基于位置需求信号、位置反馈信号、第二优先级信号和第一健康信号来控制第二伺服阀。
各种实施例可包括以下特征中的一些、全部或者不包括以下特征。第一优先级信号和第二优先级信号中的至少一个可包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)高优先级命令，其被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的选定的一个以充当主伺服控制器，以及(b)低优先级命令，其被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的另一个以充当预备伺服控制器。第一伺服控制器可被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收高优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。第一健康信号和第二健康信号中的至少一个可能够配置以包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)指示不存在失效的可操作条件，(b)指示通过第一伺服阀或第二伺服阀中对应的一个的关闭可解决的失效的失效条件，以及(c)表示不能够发送上述条件中的任一个的健康信号的失效。第一伺服控制器可被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器或第二伺服阀中的失效条件；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。第一伺服控制器可被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；以及由第一伺服控制器控制第一伺服阀以提供从第一流体端口到流体排放管的流体连接并阻断流体源。第一伺服控制器可被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二健康信号的失效；由第一伺服控制器并基于所述检测来确定小于由位置需求信号表示的位置需求的修改的位置需求；由第一伺服控制器控制第一伺服阀以通过以下步骤基于修改的位置需求来控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。第一伺服控制器可被配置成执行包括以下操作的操作：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器并基于所述接收将第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置；由第一伺服控制器并基于第二健康信号检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；由第一伺服控制器接收表示泥沙减少操作的命令信号；由第一伺服控制器并响应于接收的第一优先级信号将第一伺服阀控制到低于基于备用需求的备用位置的第一修改位置；以及由第一伺服控制器并响应于接收的第一优先级信号将第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置。
在另一个总的方面中，一种用于控制电动液压定位控制系统的方法包括：由配置成提供第一健康信号的第一伺服控制器控制第一伺服阀，以可选择地允许在第一流体端口和流体源之间的流动，允许在第一流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动，其中，所述控制基于位置需求信号、位置反馈信号、第一优先级信号和第二健康信号；由第一伺服控制器提供第一健康信号；由第二伺服控制器控制第二伺服阀，以可选择地允许在第二流体端口和流体源之间的流动，允许在第二流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第二流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动，其中，所述控制基于位置需求信号、位置反馈信号、第二优先级信号和第一健康信号；由第二伺服控制器提供第二健康信号；以及由往复阀在第一流体端口和第二流体端口中的可选择的一个与流体出口之间引导流体流动，该流体出口被配置成流体连接到流体致动器。
各种实现方式可包括以下特征中的一些、全部或者不包括以下特征。第一优先级信号和第二优先级信号中的至少一个可包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)高优先级命令被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的选定的一个以充当主伺服控制器，以及(b)低优先级命令被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的另一个以充当预备伺服控制器。该方法还可包括：由第一伺服控制器接收高优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。第一健康信号和第二健康信号中的至少一个可能够配置以包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)指示不存在失效的可操作条件，(b)指示通过第一伺服阀或第二伺服阀中对应的一个的关闭可解决的失效的失效条件，以及(c)表示不能够发送上述条件中的任一个的健康信号的失效。该方法可包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器或第二伺服阀中的失效条件；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。该方法还可包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；以及由第一伺服控制器控制第一伺服阀以提供从第一流体端口到流体排放管的流体连接并阻断流体源。该方法还可包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二健康信号的失效；由第一伺服控制器并基于所述检测来确定小于由位置需求信号表示的位置需求的修改的位置需求；由第一伺服控制器控制第一伺服阀以通过以下步骤基于修改的位置需求来控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。该方法还可包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器并基于所述接收将第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置；由第一伺服控制器并基于第二健康信号检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；由第一伺服控制器接收表示泥沙减少操作的命令信号；由第一伺服控制器并响应于接收的命令信号将第一伺服阀控制到低于备用位置的第一修改位置；以及由第一伺服控制器并响应于接收的命令信号将第一伺服阀控制到备用位置。
这里描述的系统和技术可提供以下优点中的一个或多个。第一，该系统可提供受控过程的冗余控制。第二，该系统可提高系统运行时间。第三，该系统可独立于监控控制器检测内部故障。第四，该系统可独立于监控控制器将其冗余特征投入使用。第五，该系统可在不中断主动控制操作的情况下放掉残余空气。第六，该系统在不中断主动控制操作的情况下自行清除污染物堆积。
在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实现方式的细节。其它特征和优点将从说明书和附图以及权利要求书显而易见。
附图说明
图1是示例液压控制系统的透视图。
图2是示例液压控制系统的示意图。
图3A至图3D是在各种操作配置中的示例电动液压伺服阀的示意图。
图4示出了示例液压控制系统的示例图解视图。
图5是示例液压伺服阀的剖视图。
图6A至图6D是示例闭合构件的各种视图。
图7A至图7E是在示例放气过程期间伺服阀需求的坐标图。
图8是示例放气过程的流程图。
图9是用于传送伺服阀健康状况的示例过程的流程图。
图10是通用计算机系统的示例的示意图。
具体实施方式
本文档描述了用于冗余液压伺服控制的系统和技术。一般来说，在由液压伺服控制系统控制的一些过程中，系统运行时间和可靠性是非常重要的因素。例如，一些操作要求系统在不停机的情况下操作8-10年。为了降低关键部件的操作风险，在本文档中描述的液压控制系统包括提供冗余(例如，主液压伺服阀和控制器、保持在线的后备液压伺服阀和控制器、以及用于在主单元和后备单元之间转移控制的自动故障切换过程)和在线可服务性(例如，一个伺服阀可被更换和清洗，同时另一个伺服阀维持控制)的特征，所述特征可减少或消除操作停机时间。
图1是示例液压控制系统100的透视图。系统100包括连接到单个歧管150中的电动液压伺服阀(EHSV)模块120a和EHSV模块120b。电接线盒130容纳用于系统100的功率和控制部件。EHSV模块120a-120b中的每一个包括控制器和机电部件，其可控制到歧管150的液压流体的流动。歧管150包括隔离阀、针阀和往复阀子组件。压力计115a被配置成示出EHSV模块120a的输出压力，并且压力计115b被配置成示出EHSV模块120b的输出压力。隔离阀140a为操作者提供了将EHSV模块120a与系统100的其余部分流体隔离的能力，并且隔离阀140b为操作者提供了将EHSV模块120b与系统100的其余部分流体隔离的能力(例如，以在一个EHSV模块保持运行的同时维修或更换另一个)。
在图示的示例中，系统100提供两个基本上相同的冗余液压位置控制器(伺服机构)、两个基本上独立的传感器和基本上独立的流动路径。在使用中，系统通常使用EHSV模块120a作为主阀控制器，并保留EHSV模块120b作为冗余后备(尽管在一些实现方式中，阀的角色可颠倒)。
图2是示例液压控制系统200的示意图。在一些实施例中，系统200可为图1的示例系统100。系统200包括流体控制系统210，该流体控制系统210被配置成控制从流体贮存器202或其它流体压力源到流体致动器203(例如，液压缸、液压致动器)的流体(例如，液压流体)的流动。流体贮存器202向主流体供应管道204提供流体。主流体控制管道205(例如，流体出口)被配置成提供与流体致动器203的压力室的流体连通。位置传感器207被配置成提供表示流体致动器203的位置或配置的信号。
流体控制系统210包括电动液压伺服阀(EHSV)220a和EHSV 220b。EHSV 220a和220b的配置将在图3A至图3D的描述中更详细地讨论。
EHSV 220a包括与主流体供应管道204流体连通的流体供应端口222a、与排放管228a流体连通的流体排放端口224a和与主流体控制管道205流体连通的流体控制端口226a。EHSV 220a被配置成致动闭合构件229a以可选择地提供若干配置，这些配置提供和/或阻断在主流体控制管道205、主流体供应管道204和排放管228a之间的各种流体互连。
EHSV 220a还包括阀控制器234a和阀位置传感器232a，该阀位置传感器232a被配置成感测闭合构件229a的配置。阀控制器234a被配置成基于来自控制器230的命令(例如，识别哪个EHSV将充当主控制器和哪个将充当辅助控制器的优先级信号)、来自阀位置传感器232a的位置反馈、来自位置传感器207的位置反馈和来自EHSV 220b的健康信号来控制EHSV 220a的操作。健康信号通过通信总线238传送。
EHSV 220b包括与主流体供应管道204流体连通的流体供应端口222b、与排放管228b流体连通的流体排放端口224b和与主流体控制管道205流体连通的流体控制端口226b。EHSV 220b被配置成致动闭合构件229b以可选择地提供若干配置，这些配置提供和/或阻断在主流体控制管道205、主流体供应管道204和排放管228b之间的各种流体互连。在一些实施例中，排放管228a和排放管228b可流体互连(例如，以提供到流体贮存器202的流体返回)。
EHSV 220b还包括阀控制器234b和阀位置传感器232b。阀控制器234b被配置成基于来自控制器230的命令(例如，识别哪个EHSV将充当主控制器和哪个将充当辅助控制器的优先级信号)、来自阀位置传感器232b的位置反馈、来自位置传感器207的位置反馈和来自EHSV 220a的健康信号来控制EHSV 220b的操作。健康信号通过通信总线238传送。
EHSV 220a和220b与控制器230通信或以其它方式由控制器230控制。控制器230被配置成向EHSV 220a和EHSV220b提供控制信号，以命令流体致动器203的位置需求并向它们提供优先级信号。控制器230还被配置成接收来自EHSV 220a和220b的反馈信号，以确定EHSV 220a和220b的实际状况以及流体致动器203的实际位置。
流体控制端口226a和流体控制端口226b通过往复阀240与主流体控制管道205流体连通。往复阀240被配置成选择性地提供主流体控制管道205与流体控制端口226a和流体控制端口226b中的选定一个之间的流体连通，同时阻断到流体控制端口226a和流体控制端口226b中的另一个的流体连通。往复阀240被配置成基于流体控制端口226a和流体控制端口226b中的哪一个正在提供相对较高的流体压力来选择互连。
在正常操作下，EHSV 220a被控制以便控制流体致动器203的致动，而EHSV 220b被保持在备用状态。控制器230被配置成检测EHSV 220a和EHSV 220b两者的操作状态。在主EHSV的失效或与主EHSV的通信的失效的情况下，使用辅助EHSV，以便提供流体致动器203的基本上不间断的控制。
在一些实施例中，辅助EHSV可保持在低于零位置，以便不干扰往复阀位置。例如，流体控制端口226b可与流体供应端口222b断开连接，但是在需要快速动作以允许EHSV220b从EHSV 220a接管控制的情况下，闭合构件229b可定位成靠近流体连通位置。
在一些实施例中，当EHSV的状况之一未知(例如，指定的辅助EHSV处于控制中，但健康链路失效)时，系统210可提供需求偏移。对操作中的指定辅助EHSV的偏移需求(例如，由于另一个EHSV的状态未知)可减少或避免在到往复阀240的输入上的液压均衡，并因此增加在主流体控制管道205上的稳定定位和稳定流动。
在一些实施例中，系统210可被配置成执行放气程序(例如，以有利于在线更换EHSV 220a-220b中的一个)。例如，EHSV 220a-220b中的一个或两个可以允许或促进从封闭腔体内释放空气(例如，截留在新安装的干燥EHSV内的空气)的方式被致动，同时不干扰缸的正常操作。在图6A至图8的描述中将更详细地讨论放气程序的示例。
图3A至图3D是在各种操作配置中的示例EHSV 300的示意图。在一些实施例中，EHSV 300可为图1的示例EHSV模块120a、示例EHSV模块120b、图2的示例EHSV 220a和/或示例EHSV 220b。EHSV 300包括配置成与供应管道(例如，主流体供应管道204)流体连通的流体供应端口322、配置成与排放管流体连通的流体排放端口324、以及配置成通过往复阀240与主流体控制管道(例如，主流体控制管道205)流体连通的流体控制端口326。EHSV 300被配置成可选择地提供若干配置，这些配置提供和/或阻断在主流体控制管道、主流体供应管道和排放管之间的各种流体互连。
EHSV 300包括壳体350和闭合构件360。闭合构件360通过致动器370相对于壳体350定位。致动器370被配置成由控制器控制，诸如图2的示例阀控制器234a或示例阀控制器234b。EHSV 300还包括传感器380，该传感器380被配置成提供表示闭合构件360相对于壳体350的位置或EHSV 300的配置的信号。传感器380被配置成将传感器信号作为反馈提供给控制器，诸如示例阀控制器234a或示例阀控制器234b。
EHSV 300被配置成提供四种流体互连配置。在图3A中所示的配置390a中，流体控制端口326流体连接到流体排放端口324，而流体供应端口322被流体阻断。在图3B中所示的配置390b中，流体控制端口326、流体排放端口324和流体供应端口322都被流体阻断(例如，零位置)。在图3C中所示的配置390c中，流体控制端口326流体连接到流体供应端口322，而流体排放端口324被流体阻断。
在图3D中所示的配置390d中，流体控制端口326流体连接到流体排放端口324和流体供应端口322两者。在配置390d中，在流体控制端口326和流体排放端口324之间的流体连接391比在流体控制端口326和流体供应端口322之间的流体连接392对流体流动的限制相对(例如，显著地)更大。
在各种情况下，空气可能变得存在于穿过EHSV 300的流体管线中。例如，在维护期间，或者在示例致动器230的快速致动期间，空气可进入流体回路(例如，空气可通过限定致动器的压力室的液压密封件泄漏)。这样的空气通常是不需要的，因为它可降低被控制的致动器的性能(例如，由于气态流体与液体相比的相对压缩性而导致的海绵性或弹性)。
在使用中，EHSV 300可被配置成配置390d，以便从EHSV 300内部和/或下游的流体通路中清除(例如，放出)空气。在先前的设计中，截留的空气将手动从流体回路中清除。这种先前的过程典型地需要操作停机时间和/或手动进入流体管线(例如，地面维护)。在图示的示例中，截留在流体中的空气能够比周围的流体更容易地通过流体连接391排出到流体排放端口324，因此允许作为EHSV 300的机械或自动功能从流体回路中清除空气，而不需要手动进入流体回路。在一些实现方式中，将被放气的EHSV可被移出过程控制，并且这样的操作可由其冗余的配对EHSV执行，而需要放气的EHSV可被除净空气。
EHSV 300还包括偏置构件362，该偏置构件362被配置成将闭合构件360推压进预定(例如，失效安全)配置。在图示的示例中，失效安全配置是配置390a，但在其它实施例中，失效安全配置可为配置390a-390d中的任何一个。在一些实施例中，偏置构件362可被配置成将闭合构件360推压远离配置390a-390d中的预定一个(例如，以防止意外使用配置390d)。
图4示出了示例液压控制系统400的示例示意图。在一些实施例中，系统400可为图1的系统100或图2的系统200的一部分。
系统400包括EHSV模块401a和EHSV模块401b。EHSV模块401a包括阀控制器434a和EHSV 420a，并且EHSV模块401b包括阀控制器434b和EHSV 420b。一般来说，EHSV模块401a和401b被配置成系统400内的冗余的、基本上独立的、可更换的模块。
阀控制器434a包括致动EHSV 420a的控制电流输出端410a和配置成从EHSV 420a(例如，从连接到阀的可移动闭合构件的可变位移变压器)接收位置反馈传感器信号的位置反馈输入端412a。阀控制器434a还包括位置反馈输入端413a和位置反馈输入端414a，它们被配置成从流体致动器403(例如，从连接到可移动部件或致动器的输出端的可变位移变压器或其它适当的位置传感器)接收位置反馈传感器信号。
在一些实施例中，流体致动器403可被配置有冗余位置传感器，并且位置反馈输入端413a和位置反馈输入端414a可被配置成读取由冗余传感器提供的冗余信号。阀控制器434a还包括输入/输出模块406a，它们被配置成从控制器430接收命令和需求，并向控制器430发送和/或从控制器430接收反馈和/或状况信号。
阀控制器434b包括控制电流输出端410b、位置反馈输入端412b、位置反馈输入端413b、位置反馈输入端414b和输入/输出模块406b，它们执行与它们在阀控制器434a中的对应者基本上类似的功能。在一些实施例中，位置反馈输入端413a和413b可被配置成接收相同的位置反馈信号，并且位置反馈输入端414a和414b可被配置成接收相同的冗余位置反馈信号。
阀控制器434a包括健康状况发送器416a和健康状况接收器418a，并且阀控制器434b包括健康状况发送器416b和健康状况接收器418b。健康状况发送器416a被配置成通过通信总线438发送健康状况信号437a，并且健康状况接收器418b被配置成接收健康状况信号437a。健康状况发送器416b被配置成通过通信总线438发送健康状况信号437b，并且健康状况接收器418a被配置成接收健康状况信号437b。这样的配置允许阀控制器434a和434b监测彼此的状况。
阀控制器434a被配置成通过基于需求信号(例如，在I/O模块406a处从控制器430接收的)、在位置反馈输入端412a、413a和414a处接收的位置反馈信号、EHSV模块401a的健康状况和健康状况信号437b在控制电流输出端410a处提供控制电流来提供EHSV 420a的闭环控制，并且乃至提供流体致动器403的闭环控制。阀控制器434b被配置成通过基于需求信号(例如，在I/O模块406a处从控制器430接收的)、在位置反馈输入端412b、413b和414b处接收的位置反馈信号、EHSV模块401b的健康状况和健康状况信号437a在控制电流输出端410b处提供控制电流来提供EHSV 420b的闭环控制，并且乃至提供流体致动器403的闭环控制。
EHSV模块401a和401b被配置成从控制器430接收命令(例如，需求信号)，以控制通过往复阀440从流体供应源402到流体致动器403(例如，液压致动器或液压缸)的流体流动。往复阀440被配置成流体连接EHSV 420a或EHSV 420b中提供最高输出压力的任一者。在使用中，EHSV 420a或420b中的一个作为提供操作流量和压力的主EHSV操作，而另一个EHSV作为辅助(例如，后备)单元操作。在一些实现方式中，辅助EHSV可与主EHSV并行操作，但在稍微较低的位置需求处(例如，足以防止往复阀远离主EHSV的切换)。在主EHSV突然失效的情况下，来自主EHSV的流体压力可能突然下降。通过保持辅助EHSV在线但控制得稍低(例如，基于需求信号的修改)，往复阀440可在对致动器的操作几乎没有干扰的情况下基于仍然存在的辅助压力切换，从而允许辅助EHSV立即接管控制，并且然后将其新状况识别为正在进行控制的EHSV。一旦辅助EHSV认出其新状况(例如，基于对接收到的健康信号和/或来自控制器430的信号的响应)，它就可移除对其自身需求的修改，从而控制缸位置以跟随需求位置，而没有由修改引起的轻微减小。
在一些实现方式中，“健康”信号可为当发送器将自身识别为正常操作(例如，没有失效的可操作条件，没有识别出的故障)时发送的信号。由于在一些实现方式中由阀控制器提供的通知(以及由配对阀控制器进行的后续检测)可具有最高优先级，其中该状况的变化需要快速传送。健康信号可以可由接收器正确地认出的相对最快的频率发送，并且在接收器侧上检测到的任何进一步的修改都可被检测为发送方的失效。
在一些实现方式中，“慢失效”信号可为当发送器将自身识别为经历或预测故障、失效或通过EHSV中对应的一个的慢的、受控的关闭可解决的其它条件时发送的信号。在一些实现方式中，“快失效”信号可为当发送器将自身识别为经历或预测故障、失效或通过EHSV中对应的一个的快速关闭可解决的其它条件时发送的信号。在一些实现方式中，信号可为由示例EHSV模块120a和120b、由示例阀控制器234a和234b、或由示例阀控制器434a和434b从它们对应的冗余设备接收的健康信号。一般来说，健康信号可由接收器接收和解释，以确定发送设备和/或用来传送信号的通信总线的几种不同的健康状态。
在一些实现方式中，示例流体控制系统210的操作可至少部分地基于健康信号。例如，系统210可基于健康信号的识别而在正常操作模式下操作。在正常操作的示例中，选定的阀控制器通过调整从主流体供应管道204到流体致动器203和从流体致动器203到排放端口224a和224b的通道来对流体致动器203的位置进行控制。
在备用时不执行控制操作的单元提供连续打开的通道以在有限的开度下排放，因此其往复阀240的一侧可具有等于排放压力的低压力。在需要快速动作以接管控制的情况下，伺服定位使对应的闭合构件229a或229b保持接近零位置(例如，配置390b)。在流体致动器203的需求位置接近零的情况下，不执行控制操作的单元打开至全排放。在一些实现方式中，这是为了从其往复阀240的一侧进行全流量排放，并允许正在进行控制的EHSV在没有干扰的情况下实现流体致动器203的定位(例如，主要在快速调节阀关闭期间)。
两个阀控制器234a和234b都接收来自控制器230的位置需求，并且两个阀控制器234a和234b都配置成接收来自流体致动器203的两个(例如，冗余的)位置反馈信号(例如，两个阀控制器始终获得相同值的需求和位置反馈)。阀控制器234a和234b通过分别的线路向彼此发送健康信号，以相互通知它们是健康的(例如，可操作的，不在失效中)、经历慢失效(例如，有故障，但失效被控制，因此该单元的关闭不严重)或经历快失效(例如，以严重方式出现故障，该单元的关闭需要以其最大速度执行)。信号的其它状态被认为是线路失效，然而，识别线路失效是短路、断开连接还是噪声的类型的是接收器。
在一些实现方式中，系统210可确定指定来控制该过程的单元已经失效。由于状况信息的交换，在正在进行控制的阀控制器234a或234b或正在进行控制的EHSV 220a或220b中的失效的情况下，不需要由外部系统(例如，控制器230)进行动作。处于控制中的失效的阀控制器可确定其具有故障并且无法继续控制流体致动器203。正在进行控制的阀控制器通过改变其发送的健康信号将该状况传送到备用阀控制器。指定的备用阀控制器在识别出改变的健康状况时立即进行控制。由于预期会有一些定位的扰动，当获得控制时，备用单元将升压添加到其伺服阀位置中，以更好地实现流体致动器203的需求位置。一旦它已获得控制，指定的备用阀控制器就与控制器230通信，以通知控制器230它现在正作为用于受控过程的操作的主控制器操作。失效的阀控制器与控制器230通信以向控制器230通知故障以及它不再在操作中。
在一些实现方式中，系统210可确定当前处于备用中的单元已经失效。在一些实现方式中，失效的辅助阀控制器可通知另一个单元它有故障并且因此在需要时不能接管控制。失效的备用单元还通知控制器230它有故障。处于控制中的当前主阀控制器被告知另一个单元是不可操作的，并且将保持其自身对流体致动器203的位置的控制，而不管由控制器230要求何种模式。例如，即使处于控制中的阀控制器被命令转移到备用操作，它也将保持处于控制状态以维持受控操作的连续性。基于健康状况信息的内部交换，在备用EHSV失效的情况下不需要由外部系统(例如，控制器230)采取动作。
在一些实现方式中，阀控制器可识别通信链路失效并做出响应。例如，备用单元可通过输出报警信号(例如，向控制器230)来响应，以指示通信总线238的故障。当备用单元感测到健康信号不可识别(例如，短路、断开连接、噪声信号)时，它随后尝试接管控制，并将自身识别为充当负责控制流体致动器203的主阀控制器。当通信失效的原因未知(例如，不能确定另一个阀控制器是否已经失效，或者是否只是布线问题并且另一个单元仍然正常工作)时，辅助阀控制器可通过减去小偏移(例如，流体致动器全行程的约2%)来修改其需求。在一些实现方式中，该需求修改可在其往复阀240的一侧上产生稍低的压力，以便如果两个单元同时尝试控制流体致动器203，则不干扰主EHSV的操作。需求信号上的偏移可减少或避免在往复阀240的输入端上的液压均衡，并且可帮助维持主流体控制管道205上的稳定定位和/或稳定流动。
在另一个示例中，主阀控制器可确定来自备用阀控制器的健康信号通信中的故障。在一些实现方式中，主阀控制器可通过输出报警信号(例如，向控制器230)来响应，以指示通信总线238的故障。主阀控制器可保持流体致动器203的操作控制。由于故障的原因可能不完全已知，主单元可假设另一个单元可能是不可操作的，并且即使控制器230命令它转移到辅助或后备操作，也将保持对流体致动器203的操作和控制。由于通信失效的原因未知，以前的主阀控制器可修改其需求。例如，阀控制器234a或234b可通过减去小偏移(例如，流体致动器全行程的约2%)来修改其需求。
在一些实现方式中，阀控制器234a-234b可被命令(例如，由控制器230)交换它们的操作角色。例如，操作者可访问控制面板或控制器230的其它输入端，以命令立即互换两个单元的主/辅助指定。在一些实现方式中，如果预见到信号的任何重叠，则在将一个单元设定为辅助单元之前，可将两个单元首先设定为充当主单元(例如，相比将两个单元指定为辅助单元，在短时间内将两个单元指定为主单元可能是优选的)。在这样的示例中，两个单元都是可操作的、健康的，并接收另一个单元也健康的信息。在这样的示例中，两个单元都可准确地执行从控制器230给出的指定。辅助单元将基于来自控制器230的命令而转移到主操作模式，并且因为在控制切换期间对预期流体致动器203的位置的一些最小扰动，所以该单元可对其对应的EHSV的位置控制施加额外的升压以补偿过程扰动。响应于来自控制器230的控制转移信号，以前的主阀控制器将切换到辅助控制模式，并且它可将其对应的EHSV控制到具有轻微排放的配置。在一些实现方式中，两个单元都可通过离散通信输出(例如，到控制器230)来指示它们当前的主/辅助状态。
在一些实现方式中，阀控制器234a-234b可执行防止或减少EHSV 220a-220b中可能已经积累的堆积物(例如，污垢、泥沙)的操作。根据现场条件和液压油的质量，可能希望执行堆积物减少过程。例如，周期性地(例如，每天、每周、其它周期)，阀控制器234a-234b可使其对应的闭合构件229a-229b以小量(例如，单个循环)振荡以允许积累的污染物释放。在一些实现方式中，当EHSV 220a-220b中的一个或两个长时间保持在一种稳定配置中时，该功能可能是有用的。当被命令去污染时，主阀控制器可通过以短的位置步降移动其对应的闭合构件并且然后通过类似的步升移动到期望的伺服阀位置以上来响应(例如，使用相反的半对称运动可减少对致动器位置的影响)。由于辅助单元持续处于排放状态，并且典型地将长时间停留在稳定位置，因此也可实现类似的操作。由于辅助单元被配置成不干扰主单元的操作，其输出压力需要在往复阀240处保持在主单元的输出压力以下。在一些实现方式中，这可通过使辅助阀控制器响应于其自身作为辅助单元的指定，并通过仅短的步降并且在一些示例中还通过将该位置比主单元维持更长时间来执行堆积物减少过程，并且然后返回到正常位置来考虑。不执行正脉冲，以避免扰乱系统操作。
在一些实现方式中，EHSV模块(例如，示例EHSV模块120a-120b、示例EHSV 220a-220b、阀控制器234a-234b)的部分或全部可在线更换(例如，可更换系统的一个冗余部分，同时另一个部分保持操作控制)。参考图1，操作者可使用隔离阀140a-140b、压力计115a-115b和软件工具来促进冗余部件的在线更换。系统100的机械设计减小了组件的开放腔体体积，并减小了在在线更换期间空气可能变得截留在其中的空间。该单元的参数化可从拆卸的伺服机构或从早期存储的配置文件中复制。通过将配置文件加载到新安装的伺服机构中，减少了手动配置该配置文件的需要，并且也减少了对安装的伺服机构执行缸校准的需要。在一些实施例中，可包括监测软件(例如，客户服务工具)以提供监测并在新安装的EHSV通过打开隔离阀液压地连接到操作的(例如，活动的、运行的、加压的)系统之前验证新安装的EHSV的正确操作。
再次简要地返回到图2，阀控制器234a-234b被配置成能够执行可在在线更换之后执行的自动放气程序。该程序被配置成从封闭腔体释放空气(例如，截留在新安装的干燥EHSV中的空气)，同时基本上不干扰流体致动器203的正常操作。
现在参考图5，示出了示例液压伺服阀(EHSV)500的剖视图。在一些实施例中，EHSV500可为图1的示例EHSV模块120a或120b、图2的示例EHSV 220a或220b、图3A至图3D的示例EHSV 300、或图4的示例EHSV 420a或420b。上面描述的放气程序利用设置在EHSV 500的闭合构件510(例如，阀芯)中的附加孔615(在图5中不可见，参见图6A至图6D)。孔615提供小的油路径，以用于冲洗出可被截留或可积聚在EHSV 500内的空气。阀控制器234a-234b被配置成以不同长度的动态运动来移动闭合构件510，以产生释放被截留的空气的压力差和流量。在图7A至图7E的描述中更详细地描述了这种运动的示例。
图6A至图6D是图5的示例闭合构件510的各种视图。在一些实施例中，闭合构件510可为图2的示例闭合构件229a或229b或者图3A至图3D的示例闭合构件360。图6A示出了孔615中的一个和闭合构件510的透视图。在图6B中放大示出了闭合构件510的部分601。图6C示出了孔615中的两个和闭合构件510的侧视图。在图6D中放大示出了穿过截面602截取的闭合构件510的剖视图。
一系列孔620被设置为通过闭合构件510(例如，在流体源、排放管和/或控制管线的各种组合之间)的可选择地控制(例如，通过在EHSV 500内部分地旋转闭合构件510)的主流体流动路径，而孔615被配置成提供受限的流动路径(例如，以允许清除空气以排放)。在一些实施例中，孔620可提供图3A至图3D的示例流体连接392，而孔615可提供示例流体连接391。孔615提供有限的通道，该通道使得有可能产生从流体供应源通过控制管线到排放端口的受控的放气流。当快速流动(例如，大容量冲洗)过程是不允许的时，这种构造允许残留空气被排空。示例设计结合有三个这样的放气孔，以允许释放截留在闭合构件内部的空气。
图7A至图7E是在示例放气过程期间伺服阀需求的坐标图。在使用中，闭合构件，诸如图2的示例闭合构件229a或229b、图3A至图3D的示例闭合构件360、或图5至图6D的示例闭合构件510，可通过一个或多个预定操作序列来操作，所述操作序列被配置成清除截留在闭合构件510内的空气。在一些实施例中，可为特定应用预先确定清除过程。在一些实施例中，可为多个特定应用确定多个清除过程。
在其中控制压力小于或等于289psig的示例实现方式中，闭合构件可在五个阶段中操作。
阶段1：闭合构件可闭合(例如，阀芯位置=0%，排放位置，配置390a)0.5秒，并且然后打开(例如，阀芯位置=100%，冲洗位置，配置390d)0.0625秒。在该阶段期间，闭合构件可以750%/秒的速率移动(例如，从0%到100%的完全转变可花费约133ms，其中100%表示在闭合构件的最小位置和最大位置之间的行程)。该运动可重复500个循环。在一些实现方式中，该过程可被直观化为图7A的坐标图700a。在阶段1中，动态压力变化导致残余空气与油混合，并根据供应压力可产生油-空气泡沫。
阶段2：闭合构件可闭合(例如，配置390a)1s，并且然后打开(例如，配置390d)1s。在该阶段期间，闭合构件可以750%/秒的速率移动。该运动可重复300个循环。在一些实现方式中，该过程可被直观化为图7B的坐标图700b。在阶段2中，空气-油混合物被稳定，更多的残余空气以油中或泡沫中的小气泡的形式被推出放气孔和内部单元泄漏点。
阶段3：闭合构件可闭合(例如，配置390a)0.5s，并且然后打开(例如，配置390d)0.0625s。在该阶段期间，闭合构件可以750%/秒的速率移动。该运动可重复250个循环。在一些实现方式中，该过程可被直观化为图7C的坐标图700c。
阶段4：闭合构件可闭合(例如，配置390a)10s，并且然后打开(例如，配置390d)10s。在该阶段期间，闭合构件可以750%/秒的速率移动。该运动可重复20个循环。在一些实现方式中，该过程可被直观化为图7D的坐标图700d。
阶段5：闭合构件可闭合(例如，配置390d)10s，并且然后打开(例如，配置390d)120s。在该阶段期间，闭合构件可以25%/秒的速率移动。该运动可执行一次或多次(例如，三次、五次、十次或其它适当次数的循环)。在一些实现方式中，该过程可被直观化为图7E的坐标图700e。
刚才描述的五个阶段在顺序执行时可提供空气清除过程，该过程可在约30分钟内完成。
在控制压力大于289psig的另一个示例实现方式中，闭合构件可在另一示例的五个阶段中操作：
阶段1：闭合构件可闭合(例如，阀芯位置=0%，配置390a)0.5秒，并且然后打开(例如，阀芯位置=100%，配置390d)0.0625秒。在该阶段期间，闭合构件可以750%/秒的速率移动。该运动可重复300个循环。
阶段2：闭合构件可闭合(例如，配置390a)1s，并且然后打开(例如，配置390d)1s。在该阶段期间，闭合构件可以750%/秒的速率移动。该运动可重复180个循环。
阶段3：闭合构件可闭合(例如，配置390a)0.5s，并且然后打开(例如，配置390d)0.0625s。在该阶段期间，闭合构件可以750%/秒的速率移动。该运动可重复150个循环。
阶段4：闭合构件可闭合(例如，配置390a)10s，并且然后打开(例如，配置390d)10s。在该阶段期间，闭合构件可以750%/秒的速率移动。该运动可重复12个循环。
阶段5：闭合构件可闭合(例如，配置390a)10s，并且然后打开(例如，配置390d)120s。在该阶段期间，闭合构件可以25%/秒的速率移动。该运动可执行一次或多次(例如，三次、五次、十次或其它适当次数的循环)。
刚才描述的五个阶段在顺序执行时可提供空气清除过程，该过程可在约20分钟内完成。
如上所述，这些只是具有更多或更少阶段、更长或更短的打开和关闭(例如，冲洗和排放)时间、更快或更慢的致动速度和/或每个阶段更多或更少的循环的大量可能组合中的两个示例。
执行在线放气的益处之一是，有可能在不使用诸如通风阀的开口的情况下从封闭的腔体放气。例如，释放提供给正在运行的过程的带有残留空气的加压油可能是危险的。
此外，可选择清除配置，并且如果需要，在正常操作期间可执行清除操作。例如，配置390c可为提供加压流体以致动致动器的配置。如果确定(例如，手动或自动)需要清除，则阀300可切换到配置390d。配置390d仍然通过流体连接392向致动器提供加压流体，但也提供流体连接391以供截留的空气逸出。
图8是示例放气过程800的流程图。在一些实现方式中，过程800可由图1的示例液压控制系统100、图2的示例液压控制系统200或图4的示例液压控制系统400来执行。
在810，阀组件的闭合构件在第一配置(例如配置390a)和第二配置(例如配置390d)之间以预定的第一速度被致动预定的第一循环次数，在第一配置中，流体被允许从控制端口到排放端口流动预定的第一排放时段(例如保持在配置390a中)，在第二配置中，流体被允许从供应源到控制端口和从控制端口到排放管流动预定的第一冲洗时段(例如保持在配置390d中)。例如，阀控制器234a可以诸如图7A中示出的示例模式的模式来控制EHSV220a的闭合构件229a。
在一些实现方式中，闭合构件可被配置成在处于第二配置时将截留在阀组件中的残留空气与提供给阀组件的液压流体混合。例如，示例闭合构件360包括流体连接391，其提供用于从流体控制端口326向流体排放端口324放出空气的流体通路。
在820，闭合构件在持续预定的第二排放时段的第一配置和持续预定的第二冲洗时段的第二配置之间以预定的第二速度被致动预定的第二循环次数。例如，阀控制器234a可以诸如图7B中示出的示例模式的模式来控制EHSV 220a的闭合构件229a。
在830，闭合构件在持续预定的第三排放时段的第一配置和持续预定的第三冲洗时段的第二配置之间以预定的第三速度被致动预定的第三循环次数。例如，阀控制器234a可以诸如图7C中示出的示例模式的模式来控制EHSV 220a的闭合构件229a。
在840，闭合构件在持续预定的第四排放时段的第一配置和持续预定的第四冲洗时段的第二配置之间以预定的第四速度被致动预定的第四循环次数。例如，阀控制器234a可以诸如图7D中示出的示例模式的模式来控制EHSV 220a的闭合构件229a。
在850，闭合构件以预定的第五速度被致动到第一配置持续预定的第五排放时段，并以预定的第五速度被致动到第二配置持续预定的第五冲洗时段。例如，阀控制器234a可以诸如图7E中示出的示例模式的模式来控制EHSV 220a的闭合构件229a。
在一些实现方式中，第二排放时段可长于第一排放时段和第三排放时段，并且第四排放时段可长于第二排放时段。例如，由图7B图示的示例阶段2模式的排放时段长于由图7A和图7C图示的阶段1和3的排放时段，并且由图7D图示的示例阶段4模式的排放时段长于由图7B图示的阶段2的排放时段。
在一些实现方式中，第二冲洗时段可长于第一冲洗时段和第三冲洗时段，并且第四冲洗时段可长于第二冲洗时段。例如，由图7B图示的示例阶段2模式的冲洗时段长于由图7A和图7C图示的阶段1和3的冲洗时段，并且由图7D图示的示例阶段4模式的冲洗时段长于由图7B图示的阶段2的冲洗时段。
在一些实现方式中，第五速度可小于第一速度、第二速度、第三速度和第四速度。例如，在由图7E图示的示例阶段5模式期间闭合构件的速度比用于阶段1-4的速度慢。
在一些实现方式中，第一循环次数、第二循环次数、第三循环次数、第四循环次数、第一排放时段、第二排放时段、第三排放时段、第四排放时段、第一冲洗时段、第二冲洗时段、第三冲洗时段、第四冲洗时段和第五冲洗时段中的一个或多个可基于提供给阀组件的液压流体的压力。例如，在图7A至图7E的描述中，本文档描述了对于两个不同的压力范围的五个不同的放气阶段的两个不同配置的示例。可使用附加的配置，因为这些配置可适于与不同的应用特定压力、流率、致动器流体粘度、额定操作温度以及这些和/或任何其它适当因素的组合一起使用，这些因素可影响可截留在系统中的空气量和/或系统被清洗的能力。
在一些实现方式中，第一排放时段可小于2秒，第二排放时段可小于5秒，第三排放时段可小于2秒，第四排放时段可小于30秒，第五排放时段可小于30秒，第一冲洗时段可小于1秒，第二冲洗时段可小于5秒，第三冲洗时段可小于1秒，第四冲洗时段可小于30秒，并且第五冲洗时段可在10秒和360秒之间。例如，在由图7A图示的示例阶段1期间，闭合构件360每次振荡可处于排放状态0.5秒，在由图7B图示的示例阶段2期间，闭合构件360每次振荡可处于排放状态1秒，在由图7C图示的示例阶段3期间，闭合构件360每次振荡可处于排放状态0.5秒，在由图7D图示的示例阶段4期间，闭合构件360每次振荡可处于排放状态10秒，并且在图7E图示的示例阶段5期间，闭合构件360可处于排放状态10秒。
在一些实现方式中，该过程可包括以小于或等于289 psig的压力提供液压流体，其中，第一循环次数在300和700之间，第二循环次数在100和500之间，第三循环次数在100和450之间，第四循环次数在10和30之间，并且第五循环次数在1和5之间。例如，对于小于289 psig的压力，图7A的示例阶段1被描述为具有500个循环，图7B的示例阶段2被描述为具有300个循环，图7C的示例阶段3被描述为具有250个循环，图7D的示例阶段4被描述为具有20个循环，并且图7E的示例阶段5被描述为具有一个循环(例如，在1和5个循环之间)。
在一些实现方式中，过程800可包括以大于289 psig的压力提供液压流体，其中，第一循环次数在100和500之间，第二循环次数在50和300之间，第三循环次数在50和300之间，第四循环次数在5和20之间，并且第五循环次数可在1和5之间。例如，对于大于289 psig的压力，图7A的示例阶段1被描述为具有300个循环，图7B的示例阶段2被描述为具有180个循环，图7C的示例阶段3被描述为具有150个循环，图7D的示例阶段4被描述为具有12个循环，并且图7E的示例阶段5被描述为具有一个循环(例如，在1和5个循环之间)。
在一些实现方式中，第一速度可在闭合构件的每秒行程的500%和1000%之间，第二速度可在闭合构件的每秒行程的500%和1000%之间，第三速度可在闭合构件的每秒行程的500%和1000%之间，第四速度可在闭合构件的每秒行程的500%和1000%之间，并且第五速度可在闭合构件的每秒行程的10%和50%之间。例如，图7A的示例阶段1被描述为以750%/秒的速度执行，图7B的示例阶段2被描述为以750%/秒的速度执行，图7C的示例阶段3被描述为以750%/秒的速度执行，图7D的示例阶段4被描述为以750%/秒的速度执行，并且图7E的示例阶段5被描述为以25%/秒的速度执行。
在一些实现方式中，阀组件可包括流体供应端口、流体排放端口和流体控制端口，并且阀体能够配置成包括第一配置、第二配置、第三配置和第四配置的一系列阀配置，在第一配置中，流体控制端口与流体排放端口流体连通，并且流体供应端口被阻断，在第二配置中，流体控制端口与流体供应端口流体连通并且通过流体限流器与流体排放端口流体连通，并且流体流动包括通过流体限流器从流体控制端口到流体排放端口的流动，在第三配置中，在流体控制端口、流体供应端口和流体排放端口之间的流体连通被阻断，在第四配置中，流体控制端口与流体供应端口流体连通，并且流体排放端口被阻断。例如，过程800可使用图3A至图3D的EHSV 300来执行。
图9是用于传送伺服阀健康状况的示例过程900的流程图。在一些实现方式中，过程900可由图1的示例液压控制系统100、图2的示例液压控制系统200或图4的示例液压控制系统400来执行。
在910，第一伺服阀由第一伺服控制器控制，该第一伺服控制器被配置成提供第一健康信号以可选择地允许在第一流体端口和流体源之间的流动、允许在第一流体端口和流体排放管之间的流动并且阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动，其中，所述控制基于位置需求信号、位置反馈信号、第一优先级信号和第二健康信号。例如，EHSV 220a可由阀控制器234a控制。
在920，由第一伺服控制器提供第一健康信号。例如，阀控制器434a可通过通信总线438发送健康状况信号437a。
在930，第二伺服阀由第二伺服控制器控制，以可选择地允许在第二流体端口和流体源之间的流动，允许在第二流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第二流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动，其中，所述控制基于位置需求信号、位置反馈信号、第二优先级信号和第一健康信号。例如，EHSV 220b可由阀控制器234b控制。
在940，第二伺服控制器提供第二健康信号。例如，阀控制器434b可通过通信总线438发送健康状况信号437b。
在950，往复阀在第一流体端口和第二流体端口中的可选择的一个与流体出口之间引导流体流动，该流体出口被配置成流体连接到流体致动器。例如，往复阀240可在将主流体控制管道205连接到流体控制端口226a和将主流体控制管道205连接到流体控制端口226b之间切换。
在一些实现方式中，第一优先级信号和第二优先级信号中的至少一个可包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：(a)高优先级命令，其被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的选定的一个以充当主伺服控制器，以及(b)低优先级命令，其被提供给第一伺服控制器或第二伺服控制器中的另一个以充当预备伺服控制器。例如，控制器230可向阀控制器234a发送命令以作为流体致动器203的主控制器操作，并且控制器230可向阀控制器234b发送命令以作为流体致动器203的辅助(例如，后备或备用)控制器操作。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器接收高优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。例如，当阀控制器234a被命令充当主控制器时，阀控制器234a可通过控制EHSV 220a来接管对流体致动器203的控制。
在一些实现方式中，第一健康信号和第二健康信号中的至少一个包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括指示不存在失效的可操作条件、指示通过第一伺服阀或第二伺服阀中对应的一个的关闭可解决的失效的失效条件、以及表示不能够发送上述条件中的任何一个的健康信号的失效。例如，健康状况接收器418b可接收健康状况信号437a，并确定阀控制器434a是否处于正常操作状态，或者它是否已检测到故障并需要被关闭。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过调节从流体源到流体致动器和从流体致动器到流体排放管的流体连通性来控制流体致动器的位置；并且由第二伺服控制器控制第二伺服阀，以便当位置需求信号指示非零需求位置时提供从第二流体端口到流体排放管的受限流体连接，并且当位置需求信号指示接近零的需求位置时提供从第二流体端口到流体排放管的不受限流体连接。例如，当EHSV 220b正充当主EHSV来控制流体致动器203时，在需要快速动作来接管控制的情况下，EHSV 220a可使229b接近零位置(例如，配置390b)。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器或第二伺服阀中的失效条件；由第一伺服控制器控制第一伺服阀，以通过以下方式控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的流体连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。例如，当阀控制器234a被命令充当辅助控制器但检测到伺服控制器234b具有故障时，阀控制器234a可通过EHSV220a的充分控制立即接管对流体致动器203的控制。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器控制第一伺服阀以通过调节从流体源到流体致动器和从流体致动器到流体排放管的流体连通性来控制流体致动器的位置；由第一伺服控制器检测第一伺服控制器或第一伺服阀中的故障条件；发送指示检测到的故障条件的故障信号作为第一健康信号；以及由第二伺服控制器并响应于故障信号来控制第二伺服阀，以可选择地允许在第二流体端口和流体源之间的流动，允许在第二流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第二流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。例如，阀控制器234a可在作为流体致动器203的主控制器起作用的同时识别自身内的故障，并通过修改其健康信号以指示故障(例如，慢失效信号或快失效信号)来响应。阀控制器234b可接收和解释健康信号，并通过从阀控制器234a接管流体致动器203的控制来响应。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；以及由第一伺服控制器控制第一伺服阀以提供从第一流体端口到流体排放管的流体连接并阻断流体源。例如，控制器230可命令阀控制器234a作为辅助后备控制器操作，并且如果它还检测到阀控制器234b正指示其完全可操作，则阀控制器234a可通过将EHSV 220a控制到配置390a而转换到备用模式。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器控制第一伺服阀以通过调节从流体源到流体致动器和从流体致动器到流体排放管的流体连通性来控制流体致动器的位置；由第二伺服控制器检测第二伺服控制器或第二伺服阀中的故障条件；发送指示检测到的故障条件的故障信号作为第二健康信号；由第一伺服控制器接收配置成将流体致动器的控制从第一伺服控制器和第一伺服阀转移到第二伺服控制器和第二伺服阀的命令信号；以及由第一伺服控制器并基于故障信号忽略命令信号。例如，当阀控制器234a正充当流体致动器203的主控制器并且从阀控制器234b接收到故障信号时，阀控制器234a可忽略来自控制器230的将控制转移到阀控制器234b的命令(例如，以防止切换到有故障的EHSV模块)。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器检测第二健康信号的失效；由第一伺服控制器并基于所述检测来确定小于由位置需求信号表示的位置需求的修改的位置需求；由第一伺服控制器控制第一伺服阀以通过以下步骤基于修改的位置需求来控制流体致动器的位置：(a)调节从流体源到第一流体端口的流体连通性，(b)调节从第一流体端口到流体排放管的连通性，以及(c)阻断在第一流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动。例如，当阀控制器234b检测到来自阀控制器234a的健康信号的失效(例如，与阀控制器234a自身中的故障相反)时，阀控制器234a的确切状况可能是未知的(例如，不能在阀控制器的故障或阀控制器下游的通信中的故障之间进行区分)。在诸如此类的情况中，阀控制器234b可切换到并行主控制器模式，其中EHSV 220b基于需求位置的修改而被控制，以将EHSV 220b置于紧密跟随EHSV 220a可能仍在提供或可能不仍在提供的输出的操作状态。在一些示例中，这种类型的操作可创建安全的后备位置，如果EHSV 220a仍在正常操作，则不会导致往复阀240从EHSV220a切换。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第二伺服控制器检测第一健康信号的失效；由第二伺服控制器并基于所述检测，确定小于由位置需求信号表示的位置需求的修改的位置需求；以及由第二伺服控制器并基于修改的位置需求控制第二伺服阀。例如，阀控制器234b可检测来自阀控制器234a的健康信号上的对地短路、对电池短路或未限定的(例如，噪声)状态。本领域技术人员利用许多现有的通信技术，这些技术可用来传送操作状况和/或控制消息，同时还确定通信链路本身的操作状况。例如，使用4mA至20mA电流回路，其中信息在数字信号上通信，该数字信号使用20mA作为高信号或“1”信号并且使用4mA作为低信号或“0”信号，而接近零的电流可表示短路或开路的通信电路。在另一个示例中，数字通信可包括校验和，其中通信的信息(例如，命令、状况)伴随着数学散列信息，这些信息可与接收的通信进行比较，以确定信息是否被正确地接收，或者信息是否已被噪声破坏。由于这些状态可指示通信而不是控制故障(例如，阀控制器234a和EHSV 220a可仍然正常操作)，阀控制器234b可通过以使EHSV 220b提供略小于由控制器230命令的压力的方式控制EHSV 220b来响应。因此，所提供的压力与EHSV 220a可能提供或可能不提供的压力几乎相同(例如，以充当命令压力水平的接近后备)，但如果EHSV 220a仍然正常操作，则不会导致往复阀240的切换。
在一些实现方式中，过程900可包括：由第一伺服控制器接收配置成将流体致动器的控制从第一伺服控制器和第一伺服阀转移到第二伺服控制器和第二伺服阀的命令信号；由第二伺服控制器接收配置成将流体致动器的控制从第一伺服控制器和第一伺服阀转移到第二伺服控制器和第二伺服阀的命令信号；由第二伺服控制器并响应于接收到的命令信号来控制第二伺服阀，以可选择地允许在第二流体端口和流体源之间的流动，允许在第二流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在第二流体端口、流体源和流体排放管之间的流体流动；以及由第一伺服控制器并基于接收到的命令信号来控制第一伺服阀以至少允许在第一流体端口和排放管之间的流体流动，并阻断流体供应。例如，如果阀控制器234a在控制过程并且控制器230请求切换控制，则阀控制器234b可通过控制EHSV 220b以控制流体致动器203来响应，并且阀控制器234a可控制EHSV 220a以提供略低于命令压力的输出压力。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器接收低优先级命令作为第一优先级信号；由第一伺服控制器并基于所述接收将第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置；由第一伺服控制器并基于第二健康信号检测第二伺服控制器和第二伺服阀中的可操作条件；由第一伺服控制器接收表示泥沙减少操作的命令信号；由第一伺服控制器并响应于接收的命令信号将第一伺服阀控制到低于备用位置的第一修改位置；以及由第一伺服控制器并响应于接收的命令信号将第一伺服阀控制到备用位置。例如，控制器230可请求阀控制器234a切换到备用(例如，辅助、后备)模式，并且如果阀控制器234a确定这样做是安全的(例如，从阀控制器234b接收到健康的操作信号)，则阀控制器234a可切换到备用操作。控制器230可请求阀控制器234a执行防止或减少在EHSV 220a中可能已经积累的堆积物(例如，污垢、泥沙)的操作。作为响应，阀控制器234a可导致闭合构件229a以闭合构件将其位置改变一定距离以使积聚的污垢从闭合构件和阀表面释放的方式轻微振荡(例如，以搅动和松动内部的污染物堆积)。该运动仅指向排放方向，以避免对流体致动器的潜在干扰。
在一些实现方式中，过程900还可包括：由第一伺服控制器接收表示泥沙减少操作的命令信号；由第二伺服控制器接收该命令信号，其中，第二伺服控制器在备用需求下操作；由第一伺服控制器并响应于接收到的命令信号将第一伺服阀控制到低于由位置需求信号表示的位置需求的第一修改位置；由第一伺服控制器并响应于接收到的命令信号将第一伺服阀控制到高于位置需求的第二修改位置；由第一伺服控制器并响应于接收到的命令信号基于位置命令控制第一伺服阀；由第二伺服控制器并响应于接收到的命令信号将第二伺服阀控制到低于备用需求的第三修改位置；以及由第二伺服控制器并响应于接收到的命令信号基于备用需求来控制第二伺服阀。例如，控制器230可请求阀控制器234a执行防止或减少在EHSV 220a中可能已经积累的堆积物(例如，污垢、泥沙)的操作。作为响应，阀控制器234b可操作略低于要求的压力的EHSV 220b(例如，在清洗过程期间EHSV 220a故障的情况下充当后备)。阀控制器234a保持对流体致动器203的控制，并导致闭合构件229a以使输出压力略高于和略低于要求的压力反复地变化的方式轻微振荡(例如，以搅动和松动内部的污染物堆积)。
在一些实现方式中，过程900还可包括：在第一位置之间移动第一伺服阀和第二伺服阀中的选定的一个以允许在排放管与第一流体端口和第二流体端口中的对应的一个之间流动；以及将选定的伺服阀中的可选择的一个移动到第二位置，该第二位置被配置成在流体排放管和流体源以及第一流体端口和第二流体端口中的对应的一个之间提供放气流体路径。例如，可控制EHSV 220a和220b中的一个或两个以具有图3D的示例配置390d。在另一个示例中，可控制EHSV 220a和220b中的一个或两个以执行在图7A至图8的描述中讨论的示例性放气操作。
图10是通用计算机系统1000的示例的示意图。系统1000可用于与示例控制器230、示例EHSV模块120a、示例EHSV模块120b、示例控制器230、示例控制器230、示例阀控制器234a、示例控制器324b、示例阀控制器434a或示例控制器434b中的任何或全部相关联地描述的操作。
系统1000包括处理器1010、存储器1020、存储设备1030和输入/输出设备1040。部件1010、1020、1030和1040中的每一个使用系统总线1050互连。处理器1010能够处理用于在系统1000内执行的指令。在一个实现方式中，处理器1010是单线程处理器。在另一个实现方式中，处理器1010是多线程处理器。处理器1010能够处理存储在存储器1020中或存储设备1030上的指令，以在输入/输出设备1040上显示用户界面的图形信息。
存储器1020在系统1000内存储信息。在一个实现方式中，存储器1020是计算机可读介质。在一个实现方式中，存储器1020是易失性存储单元。在另一个实现方式中，存储器1020是非易失性存储单元。
存储设备1030能够为系统1000提供大容量存储。在一个实现方式中，存储设备1030是计算机可读介质。在各种不同的实现方式中，存储设备1030可为软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备。
输入/输出设备1040为系统1000提供输入/输出操作。在一个实现方式中，输入/输出设备1040包括键盘和/或定点设备。在另一个实现方式中，输入/输出设备1040包括用于显示图形用户界面的显示单元。
所描述的特征可在数字电子电路中实现，或者在计算机硬件、固件、软件或它们的组合中实现。装置可在有形地体现在信息载体中(例如，在机器可读存储设备中)的计算机程序产品中实现，用于由可编程处理器执行；并且方法步骤可由执行指令的程序的可编程处理器来执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行所述实现方式的功能。所描述的特征可有利地在可在可编程系统上执行的一个或多个计算机程序中实现，该可编程系统包括至少一个可编程处理器，该可编程处理器联接成从数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令并且向它们发送数据和指令。计算机程序是一组指令，其可在计算机中直接或间接使用来执行某项活动或产生某个结果。计算机程序可以包括编译或解释语言在内的任何形式的编程语言编写，并且它可以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或适合在计算环境中使用的其它单元。
举例来说，用于执行指令的程序的合适处理器包括通用和专用微处理器两者，以及任何类型计算机的唯一处理器或多个处理器之一。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本要素是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器。通常，计算机还将包括用于存储数据文件的一个或多个大容量存储设备或操作地联接为与所述大容量存储设备通信；这种设备包括：磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；和光盘。适于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，例如包括半导体存储设备，诸如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；和CD-ROM盘和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由ASIC(专用集成电路)来补充或并入其中。
为了提供与用户的交互，这些特征可在计算机上实现，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示设备，诸如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)显示器；以及键盘和点击设备，诸如鼠标或轨迹球，用户可通过该点击设备向计算机提供输入。
这些特征可在计算机系统中实现，该计算机系统包括诸如数据服务器的后端部件，或者包括诸如应用服务器或因特网服务器的中间设备部件，或者包括诸如具有图形用户界面或因特网浏览器的客户端计算机的前端部件，或者它们的任意组合。系统的各部件可通过诸如通信网络的任何形式或介质的数字数据通信来连接。通信网络的示例包括例如LAN、WAN以及形成因特网的计算机和网络。
计算机系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且典型地通过诸如上述网络的网络进行交互。客户端和服务器的关系是借助于运行在相应的计算机上并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生的。
尽管上面已经详细描述了一些实现方式，但是其它修改也是可能的。此外，附图中描绘的逻辑流程不要求所示的特定次序或顺序来实现期望的结果。此外，可提供其它步骤，或者可从所描述的流程中消除步骤，并且可向所描述的系统添加或从该系统中去除其它部件。因此，其它实现方式在所附权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种电动液压定位控制系统，包括：
往复阀，其被配置成在第一流体端口和第二流体端口中的可选择的一个与流体出口之间引导流体流动，所述流体出口被配置成流体连接到流体致动器；
第一伺服阀，其为能够控制的以可选择地允许在所述第一流体端口和流体源之间的流动，允许在所述第一流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在所述第一流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动；
第二伺服阀，其为能够控制的以可选择地允许在所述第二流体端口和所述流体源之间的流动，允许在所述第二流体端口和所述流体排放管之间的流动，并且阻断在所述第二流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动；
第一伺服控制器，其被配置成提供第一健康信号并基于位置需求信号、位置反馈信号、第一优先级信号和第二健康信号来控制所述第一伺服阀；和
第二伺服控制器，其被配置成提供第二健康信号并基于所述位置需求信号、所述位置反馈信号、第二优先级信号和所述第一健康信号来控制所述第二伺服阀。
2.根据权利要求1所述的电动液压定位控制系统，其中，所述第一优先级信号和所述第二优先级信号中的至少一个包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：
(a)高优先级命令，其被提供给所述第一伺服控制器或所述第二伺服控制器中的选定的一个以充当主伺服控制器；和
(b)低优先级命令，其被提供给所述第一伺服控制器或所述第二伺服控制器中的另一个以充当预备伺服控制器。
3.根据权利要求2所述的电动液压定位控制系统，其中，所述第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：
由所述第一伺服控制器接收所述高优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器控制所述第一伺服阀以通过以下方式控制所述流体致动器的位置：
(a)调节从所述流体源到所述第一流体端口的流体连通性；
(b)调节从所述第一流体端口到所述流体排放管的流体连通性；和
(c)阻断在所述第一流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动。
4.根据权利要求2或3所述的电动液压定位控制系统，其中，所述第一健康信号和所述第二健康信号中的至少一个能够配置以包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：
(a)指示没有失效的可操作条件；
(b)指示通过所述第一伺服阀或所述第二伺服阀中对应的一个的关闭可解决的失效的失效条件；和
(c)表示不能够发送上述条件中的任何一个的所述健康信号的失效。
5.根据权利要求4所述的电动液压定位控制系统，其中，所述第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：
由所述第一伺服控制器接收所述低优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器检测所述第二伺服控制器或所述第二伺服阀中的所述失效条件；
由所述第一伺服控制器控制所述第一伺服阀以通过以下方式控制所述流体致动器的位置：
(a)调节从所述流体源到所述第一流体端口的流体连通性；
(b)调节从所述第一流体端口到所述流体排放管的流体连通性；和
(c)阻断在所述第一流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动。
6.根据权利要求4或5所述的电动液压定位控制系统，其中，所述第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：
由所述第一伺服控制器接收所述低优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器检测所述第二伺服控制器和所述第二伺服阀中的所述可操作条件；和
由所述第一伺服控制器控制所述第一伺服阀以提供从所述第一流体端口到所述流体排放管的流体连接并阻断所述流体源。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的电动液压定位控制系统，其中，所述第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：
由所述第一伺服控制器接收所述低优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器检测所述第二健康信号的失效；
由所述第一伺服控制器并基于所述检测来确定小于由所述位置需求信号表示的位置需求的修改的位置需求；
由所述第一伺服控制器控制所述第一伺服阀以通过以下步骤基于所述修改的位置需求来控制所述流体致动器的位置：
(a)调节从所述流体源到所述第一流体端口的流体连通性；
(b)调节从所述第一流体端口到所述流体排放管的流体连通性；和
(c)阻断在所述第一流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的电动液压定位控制系统，所述第一伺服控制器被配置成执行包括以下操作的操作：
由所述第一伺服控制器接收所述低优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器并基于所述接收将所述第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置；
由所述第一伺服控制器并基于所述第二健康信号检测所述第二伺服控制器和所述第二伺服阀中的所述可操作条件；
由所述第一伺服控制器接收表示泥沙减少操作的命令信号；
由所述第一伺服控制器并响应于接收的第一优先级信号将所述第一伺服阀控制到低于基于所述备用需求的备用位置的第一修改位置；和
由所述第一伺服控制器并响应于所述接收的第一优先级信号将所述第一伺服阀控制到基于备用需求的所述备用位置。
9.一种用于控制电动液压定位控制系统的方法，所述方法包括：
由配置成提供第一健康信号的第一伺服控制器控制第一伺服阀，以可选择地允许在第一流体端口和流体源之间的流动，允许在所述第一流体端口和流体排放管之间的流动，并且阻断在所述第一流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动，其中，所述控制基于位置需求信号、位置反馈信号、第一优先级信号和第二健康信号；
由所述第一伺服控制器提供所述第一健康信号；
由第二伺服控制器控制第二伺服阀，以可选择地允许在第二流体端口和所述流体源之间的流动，允许在所述第二流体端口和所述流体排放管之间的流动，并且阻断在所述第二流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动，其中，所述控制基于所述位置需求信号、所述位置反馈信号、第二优先级信号和所述第一健康信号；
由所述第二伺服控制器提供所述第二健康信号；和
由往复阀在所述第一流体端口和所述第二流体端口中的可选择的一个与流体出口之间引导流体流动，所述流体出口被配置成流体连接到流体致动器。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一优先级信号和所述第二优先级信号中的至少一个包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：
(a)高优先级命令，其被提供给所述第一伺服控制器或所述第二伺服控制器中的选定的一个以充当主伺服控制器；和
(b)低优先级命令，其被提供给所述第一伺服控制器或所述第二伺服控制器中的另一个以充当预备伺服控制器。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
由所述第一伺服控制器接收所述高优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器控制所述第一伺服阀以通过以下方式控制所述流体致动器的位置：
(a)调节从所述流体源到所述第一流体端口的流体连通性；
(b)调节从所述第一流体端口到所述流体排放管的流体连通性；和
(c)阻断在所述第一流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述第一健康信号和所述第二健康信号中的至少一个能够配置以包括一个或多个操作条件的表示，所述操作条件包括：
(a)指示没有失效的可操作条件；
(b)指示通过所述第一伺服阀或所述第二伺服阀中对应的一个的关闭可解决的失效的失效条件；和
(c)表示不能够发送上述条件中的任何一个的所述健康信号的失效。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
由所述第一伺服控制器接收所述低优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器检测所述第二伺服控制器或所述第二伺服阀中的所述失效条件；
由所述第一伺服控制器控制所述第一伺服阀以通过以下方式控制所述流体致动器的位置：
(a)调节从所述流体源到所述第一流体端口的流体连通性；
(b)调节从所述第一流体端口到所述流体排放管的流体连通性；和
(c)阻断在所述第一流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动。
14.根据权利要求12或13所述的方法，还包括：
由所述第一伺服控制器接收所述低优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器检测所述第二伺服控制器和所述第二伺服阀中的所述可操作条件；和
由所述第一伺服控制器控制所述第一伺服阀以提供从所述第一流体端口到所述流体排放管的流体连接并阻断所述流体源。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，还包括：
由所述第一伺服控制器接收所述低优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器检测所述第二健康信号的失效；
由所述第一伺服控制器并基于所述检测来确定小于由所述位置需求信号表示的位置需求的修改的位置需求；
由所述第一伺服控制器控制所述第一伺服阀以通过以下步骤基于所述修改的位置需求来控制所述流体致动器的位置：
(a)调节从所述流体源到所述第一流体端口的流体连通性；
(b)调节从所述第一流体端口到所述流体排放管的流体连通性；和
(c)阻断在所述第一流体端口、所述流体源和所述流体排放管之间的流体流动。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
由所述第一伺服控制器接收所述低优先级命令作为所述第一优先级信号；
由所述第一伺服控制器并基于所述接收将所述第一伺服阀控制到基于备用需求的备用位置；
由所述第一伺服控制器并基于所述第二健康信号检测所述第二伺服控制器和所述第二伺服阀中的所述可操作条件；
由所述第一伺服控制器接收表示泥沙减少操作的命令信号；
由所述第一伺服控制器并响应于接收的命令信号将所述第一伺服阀控制到低于备用位置的第一修改位置；和
由所述第一伺服控制器并响应于所述接收的命令信号将所述第一伺服阀控制到所述备用位置。
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