RU2453658C2

RU2453658C2 - Load-susceptible system, machine incorporating it and method of controlling hydraulic drive

Info

Publication number: RU2453658C2
Application number: RU2010125125/03A
Authority: RU
Inventors: Бу ВИГХОЛЬМ (SE); Бу ВИГХОЛЬМ; Андреас ЭКВАЛЛЬ (SE); Андреас ЭКВАЛЛЬ
Original assignee: Вольво Констракшн Эквипмент Аб
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2012-06-20
Also published as: RU2010125125A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed system comprises first assembly of actuators to control first hydraulic function, pump to feed hydraulic fluid at pressure into said actuators, electrically control valve to control pump discharge pressure by hydraulic signal, first pressure transducer to measure load pressure of the said first assembly of actuators, and control unit to receive signal containing data on load pressure measured by first pressure transducer and to generate control signal corresponding to first measured load pressure to be transmitted to said control valve. Note here that control unit allow determining required pump pressure so that difference between measured load pressure and pump pressure varies depending upon operating conditions.

EFFECT: higher efficiency of control.

18 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к чувствительной к нагрузке системе управления, содержащей первый узел исполнительных механизмов для управления первой гидравлической функцией (рабочей функции гидропривода), насос, предназначенный для подачи гидравлической жидкости под давлением в такие исполнительные механизмы, и клапан с электрическим управлением, предназначенный для управления выходным давлением насоса с помощью гидравлического сигнала. Изобретение относится также к рабочей машине, содержащей такую систему. Рабочая машина в форме колесного погрузчика имеет несколько рабочих функций с гидроприводом, таких как подъем и наклон навесного орудия и рулевое управление машины. Как правило, исполнительные механизмы содержат линейные двигатели в форме гидравлических цилиндров. Изобретение также относится к способу управления гидравлической функцией (гидроприводом).The present invention relates to a load-sensitive control system comprising a first actuator assembly for controlling a first hydraulic function (hydraulic function), a pump for supplying hydraulic fluid under pressure to such actuators, and an electrically controlled valve for controlling the output pump pressure using a hydraulic signal. The invention also relates to a working machine containing such a system. A wheeled loader working machine has several hydraulic functions, such as lifting and tilting the implement and steering the machine. As a rule, actuators contain linear motors in the form of hydraulic cylinders. The invention also relates to a method for controlling a hydraulic function (hydraulic drive).

Изобретение будет описано далее на примере работы колесного погрузчика. Это предпочтительный вариант применения, однако он никоим образом не ограничивает область применения изобретения. Изобретение может также применяться и для других типов рабочих машин (или самоходных погрузочно-разгрузочных машин), таких как экскаватор-погрузчик, экскаватор или сельскохозяйственная машина, такая как трактор.The invention will be described further on the example of the operation of a wheel loader. This is a preferred application, however, it does not in any way limit the scope of the invention. The invention can also be applied to other types of working machines (or self-propelled material handling machines), such as a backhoe loader, excavator or agricultural machine, such as a tractor.

Соответственно, такая гидравлическая система представляет собой чувствительную к нагрузке систему (с регулируемым гидроприводом). Это означает, что при работе насоса измеряется давление (сигнал измерения нагрузки) в задействованных гидравлических цилиндрах. После этого насос устанавливает давление, которое на определенное число бар превышает давление в цилиндрах. Это приводит к притоку масла к управляющим цилиндрам, степень которого зависит от степени открытия задействованного клапана управления. Обычно так называемое давление управления имеет постоянную величину. Давление управления представляет собой разницу между давлением насоса и давлением нагрузки. Как правило, насос используется таким образом, чтобы он устанавливал постоянное давление, которое на 20-30 бар выше измеренного давления нагрузки. Таким образом выбирается уровень давления управления, которое соответствует текущему рабочему состоянию. Существуют системы, в которых давление управления может варьироваться.Accordingly, such a hydraulic system is a load-sensitive system (with an adjustable hydraulic drive). This means that when the pump is operating, pressure (load signal) is measured in the hydraulic cylinders involved. After that, the pump sets the pressure, which is a certain number of bar higher than the pressure in the cylinders. This leads to an influx of oil to the control cylinders, the degree of which depends on the degree of opening of the actuated control valve. Usually the so-called control pressure is constant. The control pressure is the difference between the pump pressure and the load pressure. Typically, the pump is used so that it sets a constant pressure that is 20-30 bar higher than the measured load pressure. In this way, a control pressure level is selected which corresponds to the current operating state. There are systems in which control pressure may vary.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Целью изобретения является создание чувствительной к нагрузке системы (с измерением нагрузки), которая создает условия для более эффективной работы в части расхода энергии и надежна в работе. Изобретение в особенности направлено на создание более оптимальной системы, в которой давление управления может регулироваться в зависимости от положения различных рабочих органов или от рабочего режима.The aim of the invention is the creation of a load-sensitive system (with load measurement), which creates the conditions for more efficient operation in terms of energy consumption and reliable in operation. The invention in particular is directed to the creation of a more optimal system in which the control pressure can be regulated depending on the position of the various working bodies or on the operating mode.

Указанная цель достигается с помощью системы по п.1 формулы изобретения. Соответственно, указанная цель достигается с помощью чувствительной к нагрузке системы, содержащей:This goal is achieved using the system according to claim 1 of the claims. Accordingly, this goal is achieved using a load-sensitive system containing:

- первый узел исполнительных механизмов для управления первой рабочей функцией;- the first node actuators to control the first working function;

- насос для подачи в исполнительные механизмы гидравлической жидкости под давлением;- a pump for supplying hydraulic fluids to the actuators under pressure;

- клапан с электрическим управлением для управления выходным давлением насоса с использованием гидравлического сигнала;- an electrically controlled valve to control the outlet pressure of the pump using a hydraulic signal;

отличающейся тем, что она содержит:characterized in that it contains:

- первый датчик давления для измерения давления нагрузки первого узла исполнительных механизмов; и- a first pressure sensor for measuring a load pressure of a first actuator assembly; and

- блок управления для приема сигнала, содержащего информацию о давлении нагрузки, измеренном первым датчиком давления, и для формирования сигнала управления, соответствующего измеренному давлению нагрузки, который передается в клапан с электрическим управлением.- a control unit for receiving a signal containing information about the load pressure measured by the first pressure sensor, and for generating a control signal corresponding to the measured load pressure, which is transmitted to the electrically controlled valve.

Первая гидравлическая (рабочая) функция предпочтительно является функцией подъема, однако может быть и другой функцией, такой как функция наклона или рулевого управления.The first hydraulic (working) function is preferably a lifting function, however, it may be another function, such as a tilt or steering function.

При этом использование регулируемого давления управления дает возможность устанавливать давление насоса на низком базовом уровне и задавать давление, которое превышает его всего лишь на 5-10 бар, то есть, давление увеличивается как можно меньше (предел определяется требованиями по смазке и возможностями охлаждения). Если необходимо более высокое давление управления, например 30 бар, то клапан с электрическим управлением (клапан с измерением нагрузки), управляющий работой насоса, должен компенсировать это повышение. В соответствии с одним из вариантов уровень давления для исполнительного механизма (цилиндра) составляет 100 бар. В этом случае клапан с измерением нагрузки задает уровень давления, равный 125 бар, и насос дополнительно повышает это давление на 5 бар, то есть давление насоса будет составлять 130 бар. В результате благодаря низкому давлению холостого хода могут быть снижены потери на сопротивление движению (потери холостого хода). Когда от насоса не требуется создавать рабочее давление, он работает на холостом ходу (например, 5 бар вместо 30 бар).At the same time, the use of adjustable control pressure makes it possible to set the pump pressure at a low base level and set a pressure that exceeds it by only 5-10 bar, that is, the pressure increases as little as possible (the limit is determined by the lubrication requirements and cooling capabilities). If a higher control pressure, such as 30 bar, is required, then an electrically controlled valve (valve with load sensing) that controls the pump must compensate for this increase. In accordance with one embodiment, the pressure level for the actuator (cylinder) is 100 bar. In this case, the valve with load measurement sets the pressure level equal to 125 bar, and the pump additionally increases this pressure by 5 bar, i.e. the pump pressure will be 130 bar. As a result, due to the low idle pressure, resistance to movement (loss of idle) losses can be reduced. When the pump is not required to create operating pressure, it idles (for example, 5 bar instead of 30 bar).

Кроме того, создаются предпосылки для снижения потерь на управление в связи с меньшими выходными потоками для выполнения рабочих функций. Чем ниже величина потока, необходимого для выполнения функции, тем меньшее давление управления может использоваться, поскольку регулирующий орган клапана управления для выполнения функции открывается в большей степени. Если оператор задает на 50% больше потока для выполнения функции, то регулирующий орган клапана может быть открыт полностью, и давление управления может быть снижено, например, с 30 бар до 8 бар с помощью клапана с электрическим управлением. На практике это означает, что чем больше отклонение рукоятки управления, тем большее давление управления будет использоваться.In addition, prerequisites are created to reduce control losses due to lower output streams for performing work functions. The lower the amount of flow required to perform the function, the lower the control pressure can be used, since the regulator of the control valve to perform the function opens to a greater extent. If the operator sets 50% more flow for the function, then the valve regulator can be fully opened and the control pressure can be reduced, for example, from 30 bar to 8 bar using an electrically controlled valve. In practice, this means that the greater the deviation of the control handle, the greater the control pressure will be used.

Кроме того, создаются условия для интенсивного выполнения функции встряхивания. В некоторых ситуациях необходимо иметь возможность осуществлять встряхивание рабочего орудия, например ковша, для полного вытряхивания его содержимого. В таких ситуациях режим встряхивания может быть включен кнопкой или перемещением рукоятки вперед и назад в некоторых моделях. Если компьютер фиксирует, что оператор хочет выполнить встряхивание, то клапан с электрическим управлением должен задать насосу более высокий уровень давления для увеличения потока при более высоком давлении управления.In addition, conditions are created for the intensive execution of the shaking function. In some situations, it is necessary to be able to shake a working implement, such as a bucket, to completely shake out its contents. In such situations, the shake mode can be activated by pressing the button or by moving the handle forward and backward on some models. If the computer detects that the operator wants to shake, the electrically controlled valve must give the pump a higher pressure level to increase flow at a higher control pressure.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов клапан с электрическим управлением, управляющий работой насоса, выполнен таким образом, что он устанавливается в положение, в котором гидравлический сигнал, передаваемый в насос, задает, по существу, постоянное давление насоса, когда пропадает входной сигнал, поступающий в клапан из блока управления. Предпочтительно постоянное давление насоса является максимальным давлением. Это означает, что гидравлическая система после этого будет работать как система постоянного давления. Соответственно, насос обеспечивает необходимый поток, но все время будет создавать максимальное давление. Таким образом, оператор сможет продолжать работу в случае неисправности электроники.According to one preferred embodiment, the electrically controlled valve controlling the operation of the pump is configured so that it is set to a position in which the hydraulic signal transmitted to the pump sets a substantially constant pressure of the pump when the input signal disappears into the valve from the control unit. Preferably, the constant pressure of the pump is the maximum pressure. This means that the hydraulic system will then function as a constant pressure system. Accordingly, the pump provides the necessary flow, but will always create maximum pressure. Thus, the operator can continue to work in the event of a malfunction of the electronics.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом система включает функцию рулевого управления. Как правило, для выполнения функции рулевого управления используется клапанный узел в форме полноповоротного устройства. Как известно, при использовании такого полноповоротного устройства возникают проблемы, связанные с резонансным усилением колебаний давления. Это происходит, поскольку гидравлический сигнал измерения нагрузки, поступающий из полноповоротного устройства, также содержит колебания, Однако вместо считывания сигнала измерения нагрузки, поступающего от датчиков давления полноповоротного устройства, и задания более высокого давления с помощью клапана с электрическим управлением, может быть получен устойчивый сигнал измерения нагрузки, то есть отфильтрованный сигнал для передачи в насос.According to another preferred embodiment, the system includes a steering function. As a rule, a valve assembly in the form of a full-turning device is used to perform the steering function. As you know, when using such a full-rotary device, problems arise associated with the resonant amplification of pressure fluctuations. This is because the hydraulic load measurement signal coming from the full-turn device also contains oscillations. However, instead of reading the load measurement signal coming from the pressure sensors of the full-turn device and setting a higher pressure with the electrically controlled valve, a stable measurement signal can be obtained load, that is, a filtered signal for transmission to the pump.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом система содержит датчик положения исполнительного механизма. В этом случае создаются возможности для демпфирования хода механизма в крайних положениях. Если в системе используется отдельный насос для обеспечения некоторой функции, например функции рулевого управления, то электрический сигнал измерения нагрузки может использоваться для демпфирования хода механизма в крайних положениях. Это означает, что блок управления с помощью датчиков положения определяет момент, когда исполнительный механизм (цилиндр) приближается к крайнему положению. В этом случае клапан с электрическим управлением может снизить давление управления до соответствующего уровня, так что максимальная скорость поворота будет уменьшена, что означает, что оператор не сможет превысить некоторую скорость поворота.According to another preferred embodiment, the system comprises an actuator position sensor. In this case, opportunities are created for damping the movement of the mechanism in extreme positions. If a separate pump is used in the system to provide a certain function, for example a steering function, the electrical load measurement signal can be used to dampen the movement of the mechanism in extreme positions. This means that the control unit using position sensors determines the moment when the actuator (cylinder) is approaching the extreme position. In this case, the electrically controlled valve can reduce the control pressure to an appropriate level, so that the maximum turning speed will be reduced, which means that the operator will not be able to exceed a certain turning speed.

Датчики положения также создают возможность для управления мощностью. В некоторых ситуациях требуется уменьшить максимально возможную выходную гидравлическую мощность, поскольку двигатель не может развивать большую мощность на малых оборотах. Мощность, расходуемая на выполнение функций, управление которыми осуществляется с использованием электрических сигналов, легко может быть ограничена, однако возникает проблема с полноповоротным устройством рулевого управления, для управления которым электрический сигнал не используется. При использовании управления электрическим сигналом максимальный поток может быть уменьшен путем снижения давления управления. Гидравлическую мощность можно рассчитать, если известен уровень давления насоса (насосов) и его (их) поток, а также эффективность системы. Для полноповоротного устройства поток может быть рассчитан с помощью компьютера, считывающего положение цилиндров рулевого управления, измеряемого датчиками положения. Если поток слишком велик для данного рабочего положения (зависит, среди прочего, от уровня давления и других факторов), давление управления может быть снижено для обеспечения соответствующего приемлемого максимального потока. Если для обеспечения функции рулевого управления и других рабочих функций используется один общий насос, то проблема также решается. Для этого могут использоваться клапаны с электрическим управлением, которые снижают давление для выполнения других рабочих функций, и поскольку функция рулевого управления имеет более высокий приоритет по сравнению с другими функциями, то компьютер может проверять, какую мощность оператор задает с помощью органа рулевого управления (поток с помощью датчика положения цилиндра рулевого управления и давление с помощью датчиков давления). Если уровень этой мощности снижается ниже допустимой величины, то остающаяся мощность может использоваться для выполнения других рабочих функций, и в данном случае будет иметь место только ограничение. В том случае когда уровень этой мощности превышает допустимую величину, для выполнения другой рабочей функции вообще не выделяется мощность, что означает, что уровень давления насоса будет зависеть только от давления измерения нагрузки для функции рулевого управления, и таким образом с использованием подходящего давления измерения нагрузки, задаваемого клапаном с электрическим управлением, может быть достигнуто снижение максимального потока. Определенная степень рулевого управления всегда должна быть доступна, причем самый нижний уровень измерения нагрузки получается непосредственно из полноповоротного устройства, если электрический сигнал измерения нагрузки сброшен в нуль, то есть после этого давление управления становится равным давлению управления насоса, которое находится на уровне 5-10 бар. При этом также обеспечивается более высокий уровень надежности, поскольку сигнал измерения нагрузки для функции рулевого управления никогда может быть полностью установлен на нуль с помощью клапана с электрическим управлением.Position sensors also provide the ability to control power. In some situations, it is necessary to reduce the maximum possible output hydraulic power, since the engine cannot develop high power at low speeds. The power spent on performing functions that are controlled using electrical signals can easily be limited, but there is a problem with a full-turn steering device, for which an electric signal is not used. When using electrical signal control, the maximum flow can be reduced by reducing the control pressure. Hydraulic power can be calculated if the pressure level of the pump (s) and its (their) flow are known, as well as the efficiency of the system. For a full-turn device, flow can be calculated using a computer that reads the position of the steering cylinders as measured by position sensors. If the flow is too large for a given operating position (depending, inter alia, on pressure level and other factors), the control pressure can be reduced to provide an appropriate acceptable maximum flow. If one common pump is used to provide steering function and other operating functions, then the problem is also solved. Electrically controlled valves can be used for this, which reduce the pressure for other work functions, and since the steering function has a higher priority than other functions, the computer can check what power the operator sets using the steering element (flow with using the steering cylinder position sensor and pressure using the pressure sensors). If the level of this power decreases below the permissible value, then the remaining power can be used to perform other working functions, and in this case there will be only a limitation. In the event that the level of this power exceeds the permissible value, no power is allocated at all for performing another working function, which means that the pump pressure level will depend only on the load measurement pressure for the steering function, and thus using an appropriate load measurement pressure, defined by an electrically controlled valve, a reduction in maximum flow can be achieved. A certain degree of steering should always be available, and the lowest level of load measurement is obtained directly from the full-turn device if the electric signal of load measurement is reset to zero, that is, after that the control pressure becomes equal to the pump control pressure, which is at the level of 5-10 bar . It also provides a higher level of reliability, since the load sensing signal for the steering function can never be completely set to zero using an electrically controlled valve.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом система содержит несколько узлов исполнительных механизмов, предназначенных для управления выполнением различных рабочих функций, и по меньшей мере один датчик давления, связанный с каждым таким узлом для измерения давления нагрузки соответствующего узла.In accordance with another preferred embodiment, the system comprises several actuator assemblies designed to control the execution of various operating functions, and at least one pressure transducer associated with each such assembly for measuring the load pressure of the corresponding assembly.

При этом появляется возможность подавления колебаний давления в системе. Блок управления фиксирует давление в различных местах системы. Если блок управления фиксирует ненормальные колебания давления, то давление может регулироваться с целью уйти от точки резонанса системы. Если одновременно используются несколько рабочих функций, то регулирующие органы клапанов управления могут быть открыты или закрыты в большей степени, в зависимости от того, увеличивается или уменьшается давление управления, с целью получения того же самого уровня потока. Если давление управления находится на низком уровне при возникновении резонанса, то давление управления может быть увеличено. Если давление управления уже находится на высоком уровне, то может выполняться его снижение определенными допустимыми шагами. Временное изменение остается до тех пор, пока в системе не произойдет некоторое изменение давления и потока.In this case, it becomes possible to suppress pressure fluctuations in the system. The control unit records the pressure at various points in the system. If the control unit detects abnormal pressure fluctuations, then the pressure can be adjusted in order to get away from the resonance point of the system. If several operating functions are used at the same time, then the regulating bodies of the control valves can be opened or closed to a greater extent, depending on whether the control pressure increases or decreases in order to obtain the same level of flow. If the control pressure is low when resonance occurs, then the control pressure may be increased. If the control pressure is already at a high level, then it can be reduced by certain permissible steps. A temporary change remains until a slight change in pressure and flow occurs in the system.

Другим объектом изобретения является способ, обеспечивающий эффективное управление в чуствительной к нагрузке системе в части расхода энергии. В частности, изобретение относится к способу, в котором давление управления может регулироваться в зависимости от различных положений рабочего органа или рабочих режимов.Another object of the invention is a method that provides effective control in a load-sensitive system in terms of energy consumption. In particular, the invention relates to a method in which the control pressure can be adjusted depending on various positions of the operating member or operating modes.

Указанная цель достигается с помощью способа, заявляемого в соответствующем независимом пункте формулы изобретения. Соответственно, указанная цель достигается с использованием способа, который включает измерение давления нагрузки исполнительного механизма, предназначенного для управления рабочей функцией, с помощью датчика давления, и управления насосом, предназначенным для подачи в исполнительный механизм гидравлической жидкостью под давлением, соответствующим измеренному давлению нагрузки, в соответствии с гидравлическим сигналом.This goal is achieved using the method claimed in the corresponding independent claim. Accordingly, this goal is achieved using a method that includes measuring the load pressure of the actuator, designed to control the operating function, using a pressure sensor, and controlling the pump, designed to feed the actuator with hydraulic fluid under pressure corresponding to the measured load pressure, in accordance with hydraulic signal.

В соответствии с предпочтительным вариантом способ включает приведение в действие клапана с электрическим управлением с помощью электрического сигнала, соответствующего измеренному давлению нагрузки, причем клапан управляет выходным давлением насоса соответствующим образом с использованием гидравлического сигнала. Это обеспечивает работу системы с высокой степенью надежности, поскольку клапан с электрическим управлением может быть устроен таким образом, чтобы в насос передавался гидравлический сигнал, даже если пропадает входной сигнал, поступающий в клапан с электрическим управлением.According to a preferred embodiment, the method includes actuating an electrically controlled valve using an electrical signal corresponding to the measured load pressure, the valve controlling the pump output pressure accordingly using a hydraulic signal. This ensures the operation of the system with a high degree of reliability, since the electrically controlled valve can be arranged so that a hydraulic signal is transmitted to the pump, even if the input signal to the electrically controlled valve disappears.

Заявляемый способ также включает определение необходимого давления насоса, которое пропорционально измеренному давлению нагрузки (и обычно выше него), и соответствующее управление насосом. Соответственно, давление управления может регулироваться в зависимости от рабочего режима. Это осуществляется предпочтительно путем измерения выходного давления насоса и формирования сигнала управления, учитывающего это измеренное выходное давление насоса.The inventive method also includes determining the required pump pressure, which is proportional to the measured load pressure (and usually above it), and the corresponding pump control. Accordingly, the control pressure can be adjusted depending on the operating mode. This is preferably done by measuring the output pressure of the pump and generating a control signal that takes into account this measured output pressure of the pump.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом способ включает определение положения органа управления, связанного с рабочей функцией, и приведение в действие клапана управления, установленного между насосом и исполнительным механизмом, в соответствии с указанным положением органа управления оператором. Способ предпочтительно включает согласование управления насосом и приведением в действие клапана управления. Это обеспечивает возможность для снижения потерь управления при малых выходных потоках, используемых для выполнения функций. Чем меньше поток, необходимый для выполнения некоторой функции, тем меньшее давление управления может использоваться, поскольку регулирующий орган в клапане управления открывается в большей степени.In accordance with another preferred embodiment, the method includes determining the position of the control associated with the operating function, and actuating the control valve mounted between the pump and the actuator in accordance with the specified position of the operator control. The method preferably includes coordinating the control of the pump and the actuation of the control valve. This provides an opportunity to reduce control losses at low output streams used to perform functions. The smaller the flow required to perform a certain function, the lower the control pressure can be used, since the regulator in the control valve opens to a greater extent.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения и их достоинства станут понятными из формулы изобретения и нижеприведенного описания.Other preferred embodiments of the invention and their advantages will become apparent from the claims and the description below.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение описывается ниже более подробно со ссылками на варианты его осуществления, представленные на прилагаемых чертежах, на которых показано:The invention is described below in more detail with reference to options for its implementation, presented in the accompanying drawings, which show:

на фиг.1 - вид сбоку колесного погрузчика;figure 1 is a side view of a wheel loader;

на фиг.2-3 - виды двух различных вариантов системы для колесного погрузчика.figure 2-3 - types of two different system options for a wheel loader.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг.1 приведен вид сбоку колесного погрузчика 101. Колесный погрузчик 101 имеет переднюю часть 102 и заднюю часть 103, каждая из которых содержит раму, и две ведущие оси 112, 113. В задней части 103 погрузчика находится кабина 114 оператора. Части 102, 103 погрузчика соединены между собой с возможностью поворота относительно друг друга вокруг вертикальной оси с помощью двух гидравлических цилиндров 104, 105, которые присоединены к частям 102, 103. Соответственно, гидравлические цилиндры 104, 105 расположены с обеих сторон центральной линии в продольном направлении погрузчика для управления направлением его движения или поворотом погрузчика 101.Figure 1 shows a side view of the wheel loader 101. The wheel loader 101 has a front part 102 and a rear part 103, each of which contains a frame, and two drive axles 112, 113. An operator’s cabin 114 is located in the rear part of the loader 103. The loader parts 102, 103 are interconnected to rotate relative to each other around a vertical axis using two hydraulic cylinders 104, 105, which are connected to the parts 102, 103. Accordingly, the hydraulic cylinders 104, 105 are located on both sides of the center line in the longitudinal direction loader to control the direction of its movement or the rotation of the loader 101.

Колесный погрузчик 101 снабжен механизмом 111 для погрузки/разгрузки объектов или материала. Механизм 111 содержит блок 106 грузовой стрелы и навесное рабочее орудие 107 в форме ковша, который установлен на блоке грузовой стрелы. Как показано на фиг.1, ковш 107 заполнен материалом 116. Первый конец блока грузовой стрелы 106 присоединен к передней части 102 погрузчика с возможностью поворота для обеспечения подъема ковша. Ковш 107 присоединен ко второму концу блока 106 грузовой стрелы с возможностью поворота для изменения наклона ковша.Wheel loader 101 is equipped with a mechanism 111 for loading / unloading objects or material. The mechanism 111 comprises a cargo boom block 106 and a mounted work tool 107 in the form of a bucket that is mounted on the cargo boom block. As shown in FIG. 1, the bucket 107 is filled with material 116. The first end of the cargo boom block 106 is pivotally connected to the front of the loader 102 to allow the bucket to lift. The bucket 107 is pivotally coupled to the second end of the cargo boom block 106 to tilt the bucket.

Блок 106 грузовой стрелы может быть поднят и опущен относительно передней части 102 погрузчика с помощью двух гидравлических цилиндров 108, 109, каждый из которых присоединен одним своим концом к передней части 102 погрузчика и другим концом к блоку 106 грузовой стрелы. Ковш 107 может быть наклонен относительно блока 106 грузовой стрелы с помощью третьего гидравлического цилиндра 110, который присоединен одним своим концом к передней части 102 погрузчика и другим концом к ковшу 107 через систему соединительных звеньев и тяг.The cargo boom block 106 can be raised and lowered relative to the front of the loader 102 using two hydraulic cylinders 108, 109, each of which is connected at one end to the front of the loader 102 and the other end to the cargo boom 106. The bucket 107 can be tilted relative to the cargo boom block 106 with a third hydraulic cylinder 110, which is connected at one end to the front of the loader 102 and the other end to the bucket 107 through a system of connecting links and rods.

Ниже будет описаны более подробно варианты системы управления рабочими функциями колесного погрузчика 101.Below will be described in more detail options for controlling the operational functions of the wheel loader 101.

Первый вариант системы представлен на фиг.2. Система 201 содержит первый узел 203 исполнительных механизмов для управления первой рабочей функцией гидравлической системы, а именно подъемом и опусканием блока грузовой стрелы. В данном случае исполнительными механизмами являются подъемные цилиндры 108, 109.The first version of the system is presented in figure 2. The system 201 comprises a first actuator assembly 203 for controlling the first working function of the hydraulic system, namely raising and lowering the load boom unit. In this case, the actuators are lifting cylinders 108, 109.

Система 201 содержит также насос 205, предназначенный для подачи гидравлической жидкости под давлением в исполнительные механизмы по гидравлической сети. Привод насоса 205 осуществляется от двигателя 206 погрузчика, в качестве которого используется дизельный двигатель. Насос 205 имеет переменный рабочий объем. Предпочтительно используется насос 205 с бесступенчатым регулированием. Система 201 содержит блок 208 клапанов (обозначен штрихпунктирными линиями), содержащий гидравлическую сеть с клапанами управления.The system 201 also comprises a pump 205 for supplying hydraulic fluid under pressure to the actuators via a hydraulic network. Pump 205 is driven by a loader engine 206, which uses a diesel engine. Pump 205 has a variable displacement. A stepless control pump 205 is preferably used. The system 201 comprises a valve block 208 (indicated by dash-dotted lines) comprising a hydraulic network with control valves.

Два клапана управления в форме регуляторов расхода 207, 209 расположены в гидравлической сети между насосом 205 и гидравлическими подъемными цилиндрами 108, 109 для управления подъемом и опусканием навесного орудия. Первый клапан 207 управления обеспечивает соединение насоса 205 со стороной поршня, а второй клапан 209 управления обеспечивает соединение резервуара 243 со стороной штока поршня. Кроме того, первый клапан 207 управления обеспечивает соединение резервуара 243 со стороной поршня, и соответственно второй клапан 209 управления обеспечивает соединение насоса 205 со стороной штока поршня. Такая схема обеспечивает широкие возможности управления. В частности, для выполнения функции совершенно необязательно одновременно подсоединять насос и резервуар.Two control valves in the form of flow controllers 207, 209 are located in the hydraulic network between the pump 205 and the hydraulic lifting cylinders 108, 109 to control the raising and lowering of the mounted implement. The first control valve 207 connects the pump 205 to the piston side, and the second control valve 209 connects the reservoir 243 to the piston rod side. In addition, the first control valve 207 connects the reservoir 243 to the piston side, and accordingly, the second control valve 209 connects the pump 205 to the side of the piston rod. Such a scheme provides ample control capabilities. In particular, it is not necessary to connect the pump and the reservoir at the same time to perform the function.

Система 201 содержит также блок 213 управления (или компьютер), который содержит программное обеспечение для управления рабочими функциями погрузчика. Блок управления также называется центральным блоком обработки или электронным управляющим модулем. Блок 213 управления предпочтительно содержит микропроцессор.The system 201 also includes a control unit 213 (or a computer), which contains software for controlling the operating functions of the truck. The control unit is also called the central processing unit or electronic control module. The control unit 213 preferably comprises a microprocessor.

Блок 213 управления функционально соединен с органом 211 управления оператором в форме рукоятки управления подъемом. Блок 213 управления обеспечивает прием управляющих сигналов, вырабатываемых рукояткой управления подъемом, и приведение в действие соответствующих клапанов 207, 209 управления (через блок 215 управления клапанами). Блок 213 управления предпочтительно осуществляет более общее управление, а блок 215 управления клапанами осуществляет управление основными функциями блока 208 клапанов. Естественно, блоки 213, 215 управления могут быть объединены в один общий блок. При управлении насосом 205 обеспечивается приток масла в цилиндры 108, 109, степень которого зависит от степени открытия задействованных клапанов 207, 209.The control unit 213 is operatively connected to the operator control 211 in the form of a lift control handle. The control unit 213 receives the control signals generated by the lift control handle and actuates the corresponding control valves 207, 209 (via the valve control unit 215). The control unit 213 preferably provides more general control, and the valve control unit 215 controls the basic functions of the valve unit 208. Naturally, the control units 213, 215 can be combined into one common unit. When controlling the pump 205, oil is supplied to the cylinders 108, 109, the degree of which depends on the degree of opening of the valves 207, 209 involved.

Система 201 содержит также второй узел 217 исполнительных механизмов для управления второй рабочей функцией, а именно рулевым управлением рабочей машины. В данном случае исполнительными механизмами являются цилиндры 104, 105 рулевого управления. Орган 219 управления оператором в форме рулевого колеса соединен гидравлически с цилиндрами 104, 105 через клапанный узел в форме полноповоротного устройства 220 для непосредственного управления цилиндрами.The system 201 also comprises a second actuator assembly 217 for controlling a second operating function, namely the steering of the operating machine. In this case, the actuators are steering cylinders 104, 105. The steering wheel-shaped operator control 219 is hydraulically connected to the cylinders 104, 105 through a valve assembly in the form of a full-turn device 220 for directly controlling the cylinders.

Система 201 содержит также третий узел 221 исполнительных механизмов для управления третьей рабочей функцией, а именно наклоном навесного орудия. В данном случае исполнительный механизм состоит из цилиндра 110 наклона. Так же, как и в случае функции подъема навесного орудия, между насосом 205 и цилиндром 110 наклона расположены два клапана 223, 225 управления для управления движением вперед и назад навесного орудия относительно блока грузовой стрелы. Блок 213 управления функционально соединен с органом 227 управления оператором в форме рукоятки управления наклоном. Блок 213 управления обеспечивает прием управляющих сигналов, вырабатываемых рукояткой управления наклоном, и приведение в действие соответствующих клапанов 223, 225 управления.The system 201 also comprises a third actuator assembly 221 for controlling a third operating function, namely the tilt of the implement. In this case, the actuator consists of a tilt cylinder 110. As with the attachment lift function, between the pump 205 and the tilt cylinder 110, there are two control valves 223, 225 for controlling the forward and backward movement of the attachment relative to the load boom unit. The control unit 213 is operatively connected to the operator control body 227 in the form of a tilt control handle. The control unit 213 receives the control signals generated by the tilt control handle and actuates the corresponding control valves 223, 225.

На выходной трубке 245 насоса расположен клапан 220 приоритета для автоматического обеспечения приоритета, заключающегося в том, что функция управления направлением движения погрузчика обеспечивается в первую очередь относительно функции подъема (и функции наклона).A priority valve 220 is located on the pump outlet 245 to automatically ensure priority, namely that the loader direction control function is provided primarily with respect to the lift function (and tilt function).

Как уже указывалось, в системе 201 измеряется нагрузка, для чего в ней используются датчики 229, 231, 233, 235, 237 давления для измерения давления, создаваемого нагрузкой, для каждой из вышеуказанных функций. Для обеспечения функции подъема навесного орудия в системе используются два датчика 229, 231 давления, один из которых находится на трубке, идущей к стороне поршней подъемных цилиндров, а другой находится на трубке, идущей к стороне штоков поршней этих цилиндров. Аналогично для обеспечения функции наклона навесного орудия в системе используются два датчика 235, 237 давления, один из которых находится на трубке, идущей к стороне штока поршня цилиндра наклона, а другой находится на трубке, идущей к стороне поршня этого цилиндра. Для обеспечения функции рулевого управления погрузчика в системе используется датчик 233 давления, установленный на трубке, идущей к цилиндрам 104, 105 рулевого управления. Точнее, датчик 233 давления находится на трубке измерения нагрузки, давление в которой равно давлению на стороне одного цилиндра, когда поворот осуществляется в одну сторону, и давлению на стороне другого цилиндра, когда поворот осуществляется в другую сторону. В нейтральном положении трубка измерения нагрузки соединяется с резервуаром.As already indicated, the system 201 measures the load, for which it uses pressure sensors 229, 231, 233, 235, 237 to measure the pressure created by the load for each of the above functions. To ensure the function of lifting the mounted implement, two pressure sensors 229, 231 are used in the system, one of which is on the tube going to the piston side of the lifting cylinders, and the other is on the tube going to the piston rod side of these cylinders. Similarly, to provide the tilt function of the mounted implement, the system uses two pressure sensors 235, 237, one of which is on the tube going to the piston rod side of the tilt cylinder, and the other is on the tube going to the piston side of this cylinder. To ensure the steering function of the loader, the system uses a pressure sensor 233 mounted on a tube leading to the steering cylinders 104, 105. More precisely, the pressure sensor 233 is located on the load measuring tube, the pressure in which is equal to the pressure on the side of one cylinder when turning in one direction, and the pressure on the side of the other cylinder when turning in the other direction. In neutral, the load measurement tube connects to the tank.

В состав системы также входит клапан 241 с электрическим управлением, предназначенный для управления выходным давлением насоса с использованием гидравлического сигнала. Система 201 содержит дополнительный датчик 239 давления для измерения давления, которое является показателем выходного давления насоса. Точнее, датчик 239 давления предназначен для измерения давления в точке гидравлической системы после клапана 241 с электрическим управлением. Соответственно, датчик 239 давления измеряет непосредственно давление, создаваемое насосом, когда клапан 241 полностью открыт.В нормальном рабочем режиме датчик 239 давления измеряет давление, регулируемое клапаном 241. Соответственно, блок 213 управления предназначен для приема сигнала из датчика 239 давления насоса, содержащего информацию об уровне давления.The system also includes an electrically controlled valve 241, designed to control the pump outlet pressure using a hydraulic signal. The system 201 includes an additional pressure sensor 239 for measuring pressure, which is a measure of the outlet pressure of the pump. More specifically, the pressure sensor 239 is designed to measure pressure at a point in the hydraulic system after the electrically controlled valve 241. Accordingly, the pressure sensor 239 directly measures the pressure generated by the pump when the valve 241 is fully open. In normal operation, the pressure sensor 239 measures the pressure controlled by the valve 241. Accordingly, the control unit 213 is adapted to receive a signal from the pump pressure sensor 239 containing information about pressure level.

Таким образом, блок 213 управления функционально соединен с датчиками 229, 231, 233, 235, 237, 239 давления и с клапаном 241 с электрическим управлением. Соответственно, блок 213 управления принимает электрические сигналы из датчиков 229, 231, 233, 235, 237, 239 давления и вырабатывает электрический сигнал для приведения в действие клапана 241 с электрическим управлением. Кроме того, блок 213 управления обеспечивает формирование управляющего сигнала, соответствующего измеренному давлению нагрузки, для передачи в клапан 241 с электрическим управлением.Thus, the control unit 213 is functionally connected to the pressure sensors 229, 231, 233, 235, 237, 239 and to the electrically controlled valve 241. Accordingly, the control unit 213 receives electrical signals from pressure sensors 229, 231, 233, 235, 237, 239 and generates an electrical signal to drive the electrically controlled valve 241. In addition, the control unit 213 provides the formation of a control signal corresponding to the measured load pressure for transmission to the electrically controlled valve 241.

Как уже указывалось, блок 213 управления предназначен для приема сигналов от рукояток 211, 227 управления. Если оператору нужно поднять ковш, он использует рукоятку 211 подъема. Блок управления принимает соответствующий сигнал от рукоятки 211 подъема и устанавливает клапаны 207, 209 управления в такое положение, в котором насос соединен со стороной поршней подъемных цилиндров 108, 109, а сторона штоков поршней подъемных цилиндров соединяется при этом с резервуаром 243. Кроме того, блок управления принимает сигналы от датчика 229 давления нагрузки на стороне поршней подъемных цилиндров и от датчика 239 давления на выходной стороне насоса. В соответствии с принятыми сигналами определяется необходимое давление насоса, превышающее измеренное давление нагрузки, и задействуется соответствующим образом клапан 241 с электрическим управлением.As already indicated, the control unit 213 is designed to receive signals from the control arms 211, 227. If the operator needs to raise the bucket, he uses the lifting handle 211. The control unit receives the corresponding signal from the lifting handle 211 and sets the control valves 207, 209 in such a position that the pump is connected to the piston side of the lifting cylinders 108, 109 and the piston rod side of the lifting cylinders is connected to the reservoir 243. In addition, the block the control receives signals from the load pressure sensor 229 on the piston side of the lifting cylinders and from the pressure sensor 239 on the output side of the pump. In accordance with the received signals, the required pump pressure is determined that exceeds the measured load pressure, and the electrically controlled valve 241 is activated accordingly.

Блок 213 управления предпочтительно обеспечивает согласование степени открытия клапанов 207, 209 управления и выходного давления насоса 205 для оптимизации работы системы. В соответствии с одним из вариантов, чем меньше поток, необходимый для выполнения некоторой функции, тем меньшее давление управления может использоваться, поскольку регулирующий орган в клапане управления открывается в большей степени. Если оператор задает 50% потока для выполнения функции, то регулирующий орган клапана может быть открыт полностью, и давление управления может быть снижено, например, с 30 бар до 8 бар с помощью клапана с электрическим управлением. На практике это означает, что чем больше отклонение рукоятки управления, тем большее давление управления будет использоваться. Таким образом, в соответствии с предпочтительным вариантом блок 213 управления принимает сигнал от рукоятки управления подъемом, содержащий информацию о требуемом подъеме или опускании навесного орудия. Кроме того, блок 213 управления получает информацию о давлении в подъемных цилиндрах 108, 109 из датчика 229 давления. После этого определяется необходимое выходное давление, и соответствующим образом задействуется клапан 241 с электрическим управлением. Кроме того, блок 213 управления получает из датчика давления 239 величину давления после клапана 241 с электрическим управлением и устанавливает требуемый уровень выходного давления с помощью клапана 241.The control unit 213 preferably ensures that the degree of opening of the control valves 207, 209 and the output pressure of the pump 205 are matched to optimize system performance. In one embodiment, the smaller the flow required to perform a certain function, the lower the control pressure can be used, since the regulator in the control valve opens to a greater extent. If the operator sets 50% of the flow to perform the function, the valve regulator can be fully opened and the control pressure can be reduced, for example, from 30 bar to 8 bar using an electrically controlled valve. In practice, this means that the greater the deviation of the control handle, the greater the control pressure will be used. Thus, in accordance with a preferred embodiment, the control unit 213 receives a signal from the lift control handle containing information about the required raising or lowering of the mounted implement. In addition, the control unit 213 receives information about the pressure in the lift cylinders 108, 109 from the pressure sensor 229. After that, the required outlet pressure is determined, and the electrically controlled valve 241 is activated accordingly. In addition, the control unit 213 receives from the pressure sensor 239 the pressure value after the electrically controlled valve 241 and sets the desired output pressure level using the valve 241.

Функция наклона навесного орудия обеспечивается аналогично функции подъема. При управлении направлением движения погрузчика датчик 233 давления в подсистеме рулевого управления измеряет давление нагрузки рулевого управления и вырабатывает соответствующий сигнал нагрузки. Блок 213 управления принимает этот сигнал нагрузки и сигнал от датчика 239 давления на выходе клапана 241 с электрическим управлением. В соответствии с принятыми сигналами определяется необходимое давление насоса, превышающее измеренное давление нагрузки, и задействуется соответствующим образом клапан 241 с электрическим управлением.The tilt function of the implement is provided in the same way as the lift function. When controlling the direction of movement of the loader, the pressure sensor 233 in the steering subsystem measures the pressure of the steering load and generates a corresponding load signal. The control unit 213 receives this load signal and the signal from the pressure sensor 239 at the outlet of the electrically controlled valve 241. In accordance with the received signals, the required pump pressure is determined that exceeds the measured load pressure, and the electrically controlled valve 241 is activated accordingly.

Если одновременно задействуется несколько функций, то измеренные давления нагрузки сравниваются, и на насос 205 подается сигнал управления, соответствующий самому высокому давлению нагрузки.If several functions are simultaneously activated, the measured load pressures are compared and a control signal corresponding to the highest load pressure is applied to pump 205.

В соответствии с предпочтительным вариантом блок 213 управления обеспечивает определение необходимого давления насоса таким образом, чтобы разница давлений между измеренным давлением нагрузки и давлением на выходе насоса варьировалась в зависимости от рабочего режима. В соответствии с другим вариантом давление управления поднимают до высокого уровня, когда необходимо осуществить встряхивание с большой силой, как в случае вытряхивания содержимого ковша.According to a preferred embodiment, the control unit 213 determines the required pump pressure so that the pressure difference between the measured load pressure and the pressure at the pump outlet varies depending on the operating mode. In another embodiment, the control pressure is raised to a high level when it is necessary to perform shaking with great force, as in the case of shaking out the contents of the bucket.

Блок 213 управления обеспечивает непрерывное определение необходимого давления на выходе насоса и вырабатывает соответствующие сигналы в процессе работы.The control unit 213 provides a continuous determination of the required pressure at the pump outlet and generates the corresponding signals during operation.

Клапан 241 с электрическим управлением, управляющий работой насоса, соединяется с выходной трубкой 245 насоса 205. Точнее, клапан 241, управляющий работой насоса, устанавливается для управления степенью открытия на трубке 247, соединяющей выходную трубку 245 насоса 205 и трубку 251, которая в свою очередь соединяется с насосом 205 для управления его работой с использованием гидравлического сигнала. Клапан 241, управляющий работой насоса, занимает такое положение, что гидравлический сигнал, подаваемый в насос 205, обеспечивает создание, по существу, постоянного давления насоса (максимальное давление насоса), когда входной сигнал, поступающий в клапан 241 из блока 213 управления, пропадает. Точнее клапан 241 с электрическим управлением, управляющий работой насоса, снабжен смещающей пружиной и устроен таким образом, что он находится в указанном положении, обеспечивающем постоянное давление насоса, под действием пружины. Соответственно, клапан 241, управляющий работой насоса, используется таким образом, что он находится в открытом положении, так что сигнал управления, подаваемый в насос, представляет собой выходное давление насоса, когда входной сигнал, поступающий в клапан 241 из блока 213 управления, пропадает. Можно сказать, что в гидравлической сети происходит "короткое замыкание". Поэтому можно сказать, что клапан 241, управляющий работой насоса, является инверсным. Соответственно, гидравлический сигнал измерения давления поднимается до уровня максимального давления в случае неисправности электронных схем. Это означает, что гидравлическая система после этого будет работать как система постоянного давления. Соответственно, насос обеспечивает необходимый поток, но все время будет создавать максимальное давление. Таким образом, оператор сможет продолжать работу в случае неисправности электроники.An electrically controlled valve 241 that controls the operation of the pump is connected to the outlet pipe 245 of the pump 205. More specifically, the valve 241 that controls the operation of the pump is installed to control the degree of opening on the pipe 247 connecting the output pipe 245 of the pump 205 and the pipe 251, which in turn connected to a pump 205 to control its operation using a hydraulic signal. The valve 241 controlling the operation of the pump is in such a position that the hydraulic signal supplied to the pump 205 provides a substantially constant pump pressure (maximum pump pressure) when the input signal to the valve 241 from the control unit 213 disappears. More precisely, the electrically controlled valve 241 controlling the operation of the pump is equipped with a bias spring and is arranged in such a way that it is in the indicated position providing constant pressure of the pump under the action of the spring. Accordingly, the valve 241 controlling the operation of the pump is used in such a way that it is in the open position, so that the control signal supplied to the pump is the pump output pressure when the input signal to the valve 241 from the control unit 213 disappears. It can be said that a "short circuit" occurs in the hydraulic network. Therefore, it can be said that the valve 241 controlling the operation of the pump is inverse. Accordingly, the hydraulic pressure measurement signal rises to the maximum pressure level in the event of a malfunction of the electronic circuits. This means that the hydraulic system will then function as a constant pressure system. Accordingly, the pump provides the necessary flow, but will always create maximum pressure. Thus, the operator can continue to work in the event of a malfunction of the electronics.

Соответственно, клапан 241 с электрическим управлением устроен таким образом, чтобы его можно было бесступенчато устанавливать регулируемым образом между двумя крайними положениями: первое крайнее положение соответствует минимальному давлению насоса, и второе крайнее положение соответствует максимальному давлению.Accordingly, the electrically controlled valve 241 is arranged so that it can be infinitely set in an adjustable manner between two extreme positions: the first extreme position corresponds to the minimum pressure of the pump, and the second extreme position corresponds to the maximum pressure.

Соответственно, датчик 239 давления насоса установлен после клапана 241, управляющего работой насоса, то есть на трубке измерения нагрузки, идущей к насосу 205. Это создает условия для устойчивой работы системы управления.Accordingly, the pump pressure sensor 239 is installed after the valve 241 controlling the operation of the pump, that is, on the load measuring tube going to the pump 205. This creates conditions for the stable operation of the control system.

На трубке 251 между клапаном 241 с электрическим управлением и насосом расположено гидравлическое устройство 253 в форме реверсивного клапана. Реверсивный клапан 253 обеспечивает прием гидравлических сигналов от второго узла 217 исполнительных механизмов (рулевое управление) и от клапана 241, управляющего работой насоса. Реверсивный клапан предназначен для управления насосом 205 в соответствии с принятым сигналом, соответствующим наибольшему давлению нагрузки. Соответственно, гидравлическое устройство (реверсивный клапан) 253 выбирает наибольшее давление в выходном сигнале, составленном из двух входных сигналов давления.On the tube 251, between the electrically controlled valve 241 and the pump, a hydraulic device 253 is arranged in the form of a reversing valve. The reversing valve 253 receives hydraulic signals from the second actuator assembly 217 (steering) and from the valve 241 controlling the operation of the pump. The reversing valve is designed to control the pump 205 in accordance with the received signal corresponding to the highest load pressure. Accordingly, the hydraulic device (reversing valve) 253 selects the highest pressure in the output signal, composed of two pressure input signals.

Первый узел 203 исполнительных механизмов (функция подъема) содержит датчик 255 для определения положения цилиндров. Эта информация может использоваться для управления демпфированием при подходе к крайним положениям, то есть для обеспечения замедления движения поршней цилиндров при приближении к крайнему положению. Также для измерения положения цилиндра при выполнении функций наклона и рулевого управления используется датчик 257, 259 положения.The first actuator assembly 203 (lift function) comprises a sensor 255 for determining the position of the cylinders. This information can be used to control damping when approaching the end positions, that is, to ensure that the pistons of the cylinders slow down when approaching the end position. A position sensor 257, 259 is also used to measure the position of the cylinder when performing the tilt and steering functions.

На фиг.3 показан второй вариант системы 301 управления. В отличие от первого варианта для измерения выходного давления насоса используется датчик 339 давления, установленный снаружи блока 306 клапанов, содержащего гидравлическую сеть с клапанами управления и другими устройствами. Точнее, датчик 339 давления установлен на выходной трубке 245 насоса сразу на выходе насоса 205. Соответственно, блок управления получает информацию о выходном давлении насоса из датчика 339 давления непосредственно на выходе насоса вместо сигнала измерения давления нагрузки. Это создает условия для точного регулирования выходного давления насоса.3 shows a second embodiment of a control system 301. Unlike the first option, a pressure sensor 339 is used to measure the pump outlet pressure, which is installed outside the valve block 306, which contains a hydraulic network with control valves and other devices. More precisely, a pressure sensor 339 is installed on the pump output pipe 245 immediately at the output of the pump 205. Accordingly, the control unit receives information about the pump output pressure from the pressure sensor 339 directly at the pump output instead of a load pressure measurement signal. This creates the conditions for precise control of the pump outlet pressure.

Изобретение не должно считаться ограниченным вышеописанными вариантами его осуществления, более того, в пределах объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой, могут быть также предложены и другие варианты и их модификации.The invention should not be considered limited by the above-described variants of its implementation, moreover, within the scope of the invention defined by the attached claims, other variants and their modifications may also be proposed.

В настоящем описании термин "клапан с электрическим управлением" используется для указания клапана на гидравлической трубке, которым управляют непосредственно с использованием электрического сигнала, так что клапан приводится в действие электрическим входным сигналом. Конечно же, имеются различные варианты, которые охватываются понятием "клапан с электрическим управлением", такие как узел из нескольких клапанов, в котором первый клапан установлен на гидравлической трубке и второй клапан с электрическим управлением предназначен для приведения в действие первого клапана с использованием гидравлического сигнала.As used herein, the term “electrically controlled valve” is used to indicate a valve on a hydraulic pipe that is controlled directly using an electrical signal, so that the valve is driven by an electrical input signal. Of course, there are various options that are covered by the term “electrically controlled valve”, such as a multiple valve assembly in which a first valve is mounted on a hydraulic pipe and a second electrically controlled valve is used to actuate the first valve using a hydraulic signal.

Варианты, представленные на фиг.2 и 3, могут быть объединены, и такая объединенная система будет содержать как датчик 239 давления после клапана 241 с электрическим управлением, так и датчик 339 давления непосредственно после насоса.The options shown in FIGS. 2 and 3 can be combined, and such a combined system will include both a pressure sensor 239 after the electrically controlled valve 241 and a pressure sensor 339 immediately after the pump.

Claims

1. A load-sensitive system (201, 301), comprising:
the first node (203) of the actuators (108, 109) for controlling the first hydraulic function,
a pump (205), configured to supply hydraulic fluid pressure to the actuators,
an electrically controlled valve (241) configured to control the pump outlet pressure using a hydraulic signal,
a first pressure sensor (229, 231) for measuring the load pressure of the first actuator assembly (203), and
a control unit (213) configured to receive a signal containing information about the load pressure measured by the first pressure sensor (229, 231) and generate a control signal corresponding to the measured load pressure, which is transmitted to the electrically controlled valve (241), characterized the fact that the control unit (213) is configured to determine the required pump pressure so that the pressure difference between the measured load pressure and the pump pressure changes depending on the operating mode .

2. The system according to claim 1, characterized in that the control unit (213) is configured to determine the required pump pressure in proportion to the measured load pressure and generate a control signal containing information for the corresponding pump control (205).

3. The system according to claim 2, characterized in that the control unit (213) provides a continuous determination of the required pump pressure and the formation of corresponding signals.

4. The system according to claim 1, characterized in that it contains an additional pressure sensor (239, 339) for measuring pressure, which is an indicator of the output pressure of the pump (205), and the control unit (213) provides a signal containing information about the pressure measured by the sensor (239, 339), and generating a control signal in accordance with this information.

5. The system according to claim 1, characterized in that the electrically controlled valve (241) controlling the operation of the pump is configured to set to a position in which the hydraulic signal transmitted to the pump (205) provides an essentially constant pressure pump when the input signal entering the valve from the control unit disappears.

6. The system according to claim 5, characterized in that the constant pressure of the pump is the maximum pressure.

7. The system according to claim 5 or 6, characterized in that the electrically controlled valve (241) controlling the operation of the pump is equipped with a bias spring and is configured to be in the indicated position, ensuring constant pressure of the pump, under the action of this spring.

8. The system according to claim 5, characterized in that the electrically controlled valve (241) controlling the operation of the pump is configured to occupy the indicated position, so that the control signal transmitted to the pump (205) represents the output pressure of the pump itself, when the input signal entering the valve from the control unit disappears.

9. The system according to claim 1, characterized in that at least one of these actuators (108, 109) is a hydraulic cylinder.

10. The system according to claim 1, characterized in that it contains a first operator control element (211), and the control unit (213) provides a signal containing information about the position of this first operator control element, and accordingly actuates the valve ( 241) with electric control.

11. The system according to claim 1, characterized in that it comprises at least a first control valve (207, 209) mounted on a tube between the pump (205) and the first actuator assembly (203) for controlling the execution of the first function.

12. The system according to claim 1, characterized in that the first node (203) of the actuators is designed to control the lifting of the working implement (107).

13. The system according to claim 1, characterized in that it contains nodes (203, 217, 221) of actuators, configured to control various functions, and at least one pressure sensor (229, 231, 233, 235, 237) of pressure associated with each of these nodes to measure the load pressure of the corresponding node.

14. The system according to claim 1, characterized in that there is a second actuator assembly (217) providing the formation of a hydraulic signal corresponding to its load pressure, and a hydraulic device (253) mounted on the tube (251) between the valve (241) with electrical control that controls the operation of the pump and the pump, configured to receive hydraulic signals from the second node (217) of the actuators and from the specified valve (241) and control the pump in accordance with the received signal corresponding to pain he load pressure.

15. The system according to claim 1, characterized in that it comprises a position sensor (255) for the actuator.

16. A working machine (101), characterized in that it comprises a system (201, 301) according to claim 1.

17. A method of controlling a load-sensitive system, the steps of which provide for measuring the load pressure of an actuator (108, 109) designed to perform a hydraulic function using a pressure sensor (229, 231), and controlling the pump (205), which provides the supply to the actuator of the hydraulic fluid under a pressure corresponding to the pressure of the load, depending on the hydraulic signal, characterized in that the required pump pressure is determined so that the difference between Measurements of load pressure and pump pressure varies depending on the operating mode.

18. The method according to 17, comprising the step of actuating the valve (241) electrically controlled using an electrical signal corresponding to the measured pressure load, and the valve (241) provides control of the outlet pressure of the pump accordingly using a hydraulic signal.