RU2466369C2

RU2466369C2 - Method of calibrating sensors

Info

Publication number: RU2466369C2
Application number: RU2010125122/28A
Authority: RU
Inventors: Андреас ЭКВАЛЛЬ (SE); Андреас ЭКВАЛЛЬ; Бу ВИГХОЛЬМ (SE); Бу ВИГХОЛЬМ
Original assignee: Вольво Констракшн Эквипмент Аб
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2012-11-10
Also published as: RU2010125122A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: method of calibrating sensors in a system comprising sensors for measuring loads includes steps for: independent measurement of the level of the working parameter for the given load level using at least two of said sensors; calculating the average value of the working parameter for said sensors for the given load level; determining deviation from the average value for each sensor and storing deviation values for use during operation of the system. The sensors are loaded at several given load levels. Deviation values are stored for each of the sensors for each load level and deviation values of corresponding sensors are interpolated in the interval between two levels.

EFFECT: cheap method of calibrating sensors, which provides high accuracy during operation of the system.

16 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу калибровки датчиков в системе, содержащей множество датчиков, которые расположены с возможностью действия на них одной и той же нагрузки. В частности, изобретение относится к калибровке датчиков одного типа, например датчиков давления в гидравлической системе рабочей машины (самоходной погрузочно-разгрузочной машины).The present invention relates to a method for calibrating sensors in a system comprising a plurality of sensors that are arranged to act on the same load. In particular, the invention relates to the calibration of sensors of one type, for example, pressure sensors in the hydraulic system of a working machine (self-propelled loading and unloading machine).

Изобретение будет описано ниже в отношении рабочей машины, представляющей собой колесный погрузчик. Это предпочтительный вариант применения, однако он никоим образом не ограничивает область применения изобретения. Изобретение может также применяться и для других типов рабочих машин (или рабочих транспортных средств), таких как автосамосвал, экскаватор-погрузчик, экскаватор или сельскохозяйственная машина, такая как трактор.The invention will be described below in relation to a working machine, which is 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 working vehicles), such as a dump truck, backhoe loader, excavator or agricultural machine, such as a tractor.

В системах со множеством датчиков часто существенными являются относительные величины, например, в случае перепада давлений или разности температур. Однако погрешности датчиков затрудняют или делают невозможным измерение малых различий величин, и при этом трудно добиться высокой точности измерений.In systems with many sensors, relative values are often significant, for example, in the case of pressure differences or temperature differences. However, sensor errors make it difficult or impossible to measure small differences in values, and it is difficult to achieve high measurement accuracy.

Высокую точность измерений можно получить, используя датчики с малыми погрешностями или в альтернативном варианте путем отдельной калибровки каждого датчика при его изготовлении. Обеспечение высокой точности датчиков влечет за собой их высокую стоимость. Отдельная калибровка датчиков при изготовлении требует времени и также влечет за собой увеличение стоимости. Кроме того, существует уход характеристик датчиков во времени, что приводит к необходимости регулярной калибровки.High measurement accuracy can be obtained using sensors with small errors or, alternatively, by separately calibrating each sensor during its manufacture. Ensuring high accuracy of the sensors entails their high cost. Separate calibration of sensors during manufacture takes time and also entails an increase in cost. In addition, there is a departure of the sensor characteristics over time, which leads to the need for regular calibration.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Первой целью изобретения является создание экономичного способа калибровки датчиков, который обеспечивает высокую точность в процессе работы системы.The first objective of the invention is to provide an economical method for calibrating sensors, which provides high accuracy during the operation of the system.

Указанная цель достигается с помощью способа по п.1 формулы изобретения. Соответственно поставленная цель достигается путем независимого измерения (регистрации) уровня рабочего параметра для заданного уровня нагрузки по меньшей мере двумя из указанных датчиков, вычисления среднего значения рабочего параметра для указанных датчиков для заданного уровня нагрузки, определения отклонения от среднего значения для каждого из датчиков и сохранения величин отклонений для использования при работе системы.This goal is achieved using the method according to claim 1 of the claims. Accordingly, the goal is achieved by independently measuring (recording) the level of the operating parameter for a given load level by at least two of these sensors, calculating the average value of the operating parameter for these sensors for a given load level, determining the deviation from the average value for each of the sensors and saving the values deviations for use in the operation of the system.

Статистически вычисленное среднее значение является наиболее точным значением заданного уровня нагрузки и поэтому используется в качестве базовой величины для определения отклонения (смещения) при этом уровне нагрузки. В этом случае может быть получена более высокая точность по сравнению с точностью, которую могут обеспечить отдельные датчики. Чем больше датчиков используется для определения среднего значения, тем более высокая точность может быть получена. Более высокая точность создает условия для улучшения качества управления в процессе работы, в результате чего уменьшаются потери и, соответственно, снижается расход топлива. Кроме того, создаются условия для снижения стоимости компонентов системы и сокращения времени освоения производства.The statistically calculated average value is the most accurate value of a given load level and therefore is used as a base value to determine the deviation (bias) at this load level. In this case, higher accuracy can be obtained compared to the accuracy that individual sensors can provide. The more sensors used to determine the average value, the higher accuracy can be obtained. Higher accuracy creates conditions for improving the quality of control during operation, resulting in reduced losses and, accordingly, reduced fuel consumption. In addition, conditions are created to reduce the cost of system components and reduce production development time.

Предпочтительно калибровка регулярно повторяется. При этом также при каждой калибровке обеспечивается проверка функционирования.Preferably, the calibration is repeated regularly. At the same time, a function check is also provided at each calibration.

Предпочтительно изобретение применяется в гидравлической системе, обеспечивающей привод исполнительных механизмов (например, гидравлических цилиндров) в рабочей машине для выполнения различных функций. Такая система содержит, например, датчики давления для измерения давления нагрузки каждого из гидравлических цилиндров и датчики давления для измерения давления, связанного с давлением на выходе насоса.Preferably, the invention is applied to a hydraulic system that drives actuators (e.g., hydraulic cylinders) in a working machine to perform various functions. Such a system includes, for example, pressure sensors for measuring the load pressure of each of the hydraulic cylinders and pressure sensors for measuring the pressure associated with the pressure at the pump outlet.

Соответственно в гидравлической системе, в которой все или большая часть датчиков могут находиться под действием одного и того же давления, вычисляется среднее значение для всех датчиков, которые находятся под действием давления.Accordingly, in a hydraulic system in which all or most of the sensors can be under the same pressure, the average value for all sensors that are under pressure is calculated.

Гидравлическая система предпочтительно представляет собой систему с измерением нагрузки (регулируемый гидропривод). Это означает, что насос измеряет давление (сигнал измерения нагрузки) в задействованных гидравлических цилиндрах в процессе работы системы. Затем сигнал давления передается из датчиков давления. После этого насос устанавливает давление, которое на определенное число бар выше давлений в цилиндрах. Это приводит к притоку масла в цилиндры, степень которого зависит от степени открытия задействованного клапана управления.The hydraulic system is preferably a load sensing system (adjustable hydraulic drive). This means that the pump measures the pressure (load measurement signal) in the hydraulic cylinders involved during the operation of the system. Then the pressure signal is transmitted from the pressure sensors. 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 into the cylinders, the degree of which depends on the degree of opening of the actuated control valve.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом способ включает нагружение датчиков на нескольких заданных уровнях, сохранение величин отклонений для каждого из датчиков для каждого уровня нагрузки и интерполирование величин отклонений для соответствующих датчиков в диапазоне между указанными уровнями. В этом случае с достаточной эффективностью может быть достигнута высокая точность во всем рабочем диапазоне. Например, для вычисления эффективного измерения датчика может использоваться линейная интерполяция между различными величинами смещения.According to another preferred embodiment, the method includes loading the sensors at several predetermined levels, storing the deviation values for each of the sensors for each load level, and interpolating the deviation values for the respective sensors in the range between the indicated levels. In this case, high accuracy can be achieved with sufficient efficiency over the entire operating range. For example, linear interpolation between different offset values can be used to calculate the effective sensor measurement.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом способ включает неоднократное повторение измерений рабочего параметра и определение среднего значения для каждой нагрузки путем усреднения средних значений, полученных в каждом цикле. За счет регулярного выполнения калибровки могут быть скомпенсированы уходы датчиков со временем. Кроме того, регулярная калибровка позволяет добиться более высокой точности системы (снижается влияние погрешностей отдельных датчиков).According to another preferred embodiment, the method includes repeating the measurement of the operating parameter and determining the average value for each load by averaging the average values obtained in each cycle. Due to regular calibration, sensor drift over time can be compensated. In addition, regular calibration allows for higher system accuracy (the influence of individual sensor errors is reduced).

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 - один из вариантов системы для колесного погрузчика в соответствии с изобретением;figure 2 is one embodiment of a system for a wheel loader in accordance with the invention;

на фиг.3 - блок-схема осуществления способа калибровки датчиков в системе, представленной на фиг.2.figure 3 is a flowchart of a method for calibrating sensors in the system shown in figure 2.

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 движения или поворотом погрузчика.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 of the loader to control the direction of travel or the rotation of the loader.

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.

Первый вариант системы представлен на фиг.2. Система 201 содержит насос 205, предназначенный для подачи гидравлической жидкости под давлением в гидравлические цилиндры 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 для управления функциями подъема и наклона ковша.The first version of the system is presented in figure 2. The system 201 comprises a pump 205 for supplying hydraulic fluid under pressure to the hydraulic cylinders through 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 for controlling bucket lift and tilt functions.

Два клапана управления, в форме регуляторов расхода 207, 209, расположены в гидравлической сети между насосом 205 и гидравлическими цилиндрами 108, 109 подъема для управления подъемом и опусканием ковша. Первый клапан 207 управления обеспечивает соединение насоса 205 со стороной поршня цилиндров, а второй клапан 209 управления обеспечивает соединение резервуара 243 со стороной штока поршня цилиндров. 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 lift cylinders 108, 109 to control the raising and lowering of the bucket. The first control valve 207 connects the pump 205 to the piston side of the cylinders, and the second control valve 209 connects the reservoir 243 to the piston rod side of the cylinders. 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 выполнением функций 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 computer), which contains software for controlling the execution of the functions of the loader. 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.

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 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.

Так же как и в случае функции подъема ковша, между насосом 205 и цилиндром 110 наклона расположены два клапана 223, 225 управления для управления движением вперед и назад навесного рабочего органа 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.As with the bucket 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 mounted implement 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).

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 ковша в системе используются два датчика 229, 231 давления, один из которых находится на трубке, идущей к стороне поршней цилиндров подъема ковша, а другой находится на трубке, идущей к стороне штоков поршней этих цилиндров. Аналогично, для обеспечения функции наклона ковша в системе используются два датчика 235, 237 давления, один из которых находится на трубке, идущей к стороне штока поршня цилиндра наклона ковша, 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.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 provide the bucket lifting function, two pressure sensors 229, 231 are used in the system, one of which is on the tube going to the piston side of the bucket lifting cylinders, and the other is on the tube going to the piston rod side of these cylinders. Similarly, to provide the bucket tilt function, two pressure sensors 235, 237 are used in the system, 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 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 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 designed to receive a signal from the pump pressure sensor 239 containing information about the pressure level.

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.Accordingly, the control unit 213 receives electrical signals from pressure sensors 229, 231, 233, 235, 237, 239 and generates an electrical signal for actuating 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 давления на выходе насоса 205 для оптимизации режима работы.The control unit 213 preferably ensures that the degree of opening of the control valves 207, 209 and the pressure at the outlet of the pump 205 are matched to optimize operation.

Функция наклона ковша 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 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 bucket 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 the 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.

Соответственно клапан 241 с электрическим управлением устроен таким образом, чтобы его можно было переводить 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 moved 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.

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 рулевого управления и от клапана 241 управления насосом. 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 steering and from the pump control valve 241. 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.

В состав системы входит также датчик 255 для измерения положения подъемного цилиндра. Датчик 255 функционально подсоединен к блоку 213 управления. В этом случае блок 213 управления может определять, осуществляется ли подъем или опускание груза.The system also includes a sensor 255 for measuring the position of the lifting cylinder. The sensor 255 is operatively connected to the control unit 213. In this case, the control unit 213 may determine whether the load is being raised or lowered.

На фиг.3 представлен пример способа калибровки датчиков в системе, содержащей датчики 229, 231, 233, 235, 237, 239, 261, 263, которые расположены таким образом, что на них может действовать одна и та же нагрузка. Предпочтительно используются датчики одного типа, а именно имеющие по существу одну конструкцию или датчики одной модели. Способ предпочтительно осуществляется с достаточно большим количеством датчиков, предпочтительно не менее четырех. В соответствии с настоящим примером способ осуществляют на вышеописанной гидравлической системе 201.Figure 3 presents an example of a method for calibrating sensors in a system containing sensors 229, 231, 233, 235, 237, 239, 261, 263, which are located so that they can act on the same load. Preferably, sensors of the same type are used, namely having essentially the same design or sensors of the same model. The method is preferably carried out with a sufficiently large number of sensors, preferably at least four. According to the present example, the method is carried out on the hydraulic system 201 described above.

Поскольку первые клапаны 207, 225 управления подсоединены к патрубкам на стороне поршней и вторые клапаны 209, 223 управления подсоединены к патрубкам на стороне штоков поршней гидравлических цилиндров 108, 109, 110 для подъема и наклона ковша соответственно, то давление может действовать на датчики 229, 231, 235, 237 давления без необходимости протекания потока через указанные патрубки.Since the first control valves 207, 225 are connected to the nozzles on the piston side and the second control valves 209, 223 are connected to the nozzles on the side of the piston rods of the hydraulic cylinders 108, 109, 110 for lifting and tilting the bucket, respectively, pressure can act on the sensors 229, 231 , 235, 237 pressure without the need for flow through these nozzles.

Осуществление способа начинается в блоке 302 представленной схемы. Предпочтительно датчики измеряют уровень рабочего параметра для определенного уровня нагрузки одновременно и независимо друг от друга. Блок 213 управления принимает сигналы от датчиков, содержащие информацию об уровне рабочего параметра для указанного уровня нагрузки (блок 304). Затем вычисляется среднее значение рабочего параметра, измеренного датчиками для указанного уровня нагрузки (блок 306). Затем для каждого из датчиков определяется отклонение от среднего значения (блок 308). Соответственно отклонение определяется как разность между абсолютным значением, измеренным датчиком, и средним значением. Полученные величины отклонений сохраняются для дальнейшего использования в работе системы (блок 310). Указанное использование в работе системы означает корректировку величины, измеренной датчиком в процессе работы. Соответственно когда принимается входной сигнал от датчика, то отклонение добавляется к значению, полученному от датчика (или вычитается из него).The implementation of the method begins in block 302 of the presented scheme. Preferably, the sensors measure the level of the operating parameter for a specific load level simultaneously and independently of each other. The control unit 213 receives signals from sensors containing information about the level of the operating parameter for the specified load level (block 304). Then, the average value of the operating parameter measured by the sensors for the indicated load level is calculated (block 306). Then, for each of the sensors, a deviation from the average value is determined (block 308). Accordingly, the deviation is defined as the difference between the absolute value measured by the sensor and the average value. The obtained deviation values are stored for future use in the operation of the system (block 310). The indicated use in the operation of the system means the correction of the value measured by the sensor during operation. Accordingly, when an input signal is received from the sensor, the deviation is added to the value received from the sensor (or subtracted from it).

В соответствии с предпочтительным вариантом способ включает нагружение датчиков на первом заданном уровне. Это предпочтительно осуществляется подачей давления в систему насосом 205. Насос 205 повышает давление до заданного значения, лучше всего до максимального давления, предпочтительно скачкообразно.According to a preferred embodiment, the method includes loading the sensors at a first predetermined level. This is preferably accomplished by applying pressure to the system with a pump 205. Pump 205 increases the pressure to a predetermined value, best of all, to a maximum pressure, preferably spasmodically.

Калибровку предпочтительно повторяют в автоматическом режиме по меньшей мере один раз в одном сеансе работы системы. В частности, вышеуказанные действия выполняются автоматически при запуске системы. В соответствии с другим вариантом способ включает выполнение вышеуказанных действий в соответствии с сигналом запуска, поступающим из органа управления оператором, связанного с калибровкой. В этом случае калибровка запускается оператором, и при этом целесообразно использовать несколько уровней давления, если это допускает система.Calibration is preferably repeated automatically at least once in one session of the system. In particular, the above actions are performed automatically when the system starts. In accordance with another embodiment, the method includes performing the above actions in accordance with a trigger signal coming from an operator control associated with the calibration. In this case, the calibration is started by the operator, and it is advisable to use several pressure levels, if the system allows it.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом способ включает нагружение датчиков на нескольких заданных уровнях, сохранение величин отклонений для каждого из датчиков для каждого уровня нагрузки и интерполирование величин отклонений для соответствующих датчиков в пределах диапазона между указанными уровнями. Таким образом, в соответствии с последним вариантом величины для датчиков сохраняются для нескольких уровней давления. Предпочтительно это выполняется при условии, что принимаются меры по предотвращению возможных конфликтов с давлениями нагрузки тормозов, стояночного тормоза, вентилятора охлаждении и т.п.According to another preferred embodiment, the method includes loading the sensors at several predetermined levels, storing the deviation values for each of the sensors for each load level, and interpolating the deviation values for the respective sensors within the range between the indicated levels. Thus, in accordance with the latter embodiment, the values for the sensors are stored for several pressure levels. Preferably, this is done provided that measures are taken to prevent potential conflicts with the load pressures of the brakes, parking brake, cooling fan, and the like.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом способ включает определение нахождения уровня измеряемого рабочего параметра для каждого датчика в пределах допустимых отклонений и использование уровня в определении средней величины только в том случае, когда этот уровень находится в пределах допустимых отклонений. Соответственно когда вычисляется среднее значение, то измерения датчиков, которые выходят за пределы допустимого отклонения (например, 3%) от среднего значения, игнорируются. В предпочтительном варианте если для конкретного датчика измеренное значение выходит за пределы допуска, то вырабатывается сообщение ошибки.In accordance with another preferred embodiment, the method includes determining whether the level of the measured operating parameter for each sensor is within the tolerance range and using the level in determining the average value only when this level is within the tolerance range. Accordingly, when the average value is calculated, the measurements of sensors that are outside the acceptable deviation (for example, 3%) from the average value are ignored. In a preferred embodiment, if for a particular sensor the measured value is out of tolerance, an error message is generated.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом способ включает многократное повторение вышеуказанных шагов и определение среднего значения для каждой нагрузки путем усреднения средних значений, полученных в каждом цикле. Таким образом, может быть достигнута высокая степень точности. Например, датчики нагружаются последовательно, а именно несколько раз на нескольких заданных уровнях.According to another preferred embodiment, the method includes repeating the above steps multiple times and determining the average value for each load by averaging the average values obtained in each cycle. Thus, a high degree of accuracy can be achieved. For example, the sensors are loaded sequentially, namely several times at several specified levels.

Настоящее описание относится к датчикам давления в гидравлических системах, однако изложенные принципы могут быть аналогичным образом применены к датчикам давления в других системах (воздушных, водяных и др.), а также к датчикам температуры, в системах с несколькими датчиками.The present description relates to pressure sensors in hydraulic systems, however, the stated principles can be similarly applied to pressure sensors in other systems (air, water, etc.), as well as to temperature sensors, in systems with several sensors.

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. В частности, предпочтительные варианты могут быть использованы совместно различными путями.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. In particular, preferred embodiments may be used together in various ways.

Claims

1. A method of calibrating sensors in a system (201) containing sensors (229, 231, 233, 235, 237, 239, 261, 263), designed to measure loads when performing various functions of the system and placed with the possibility of exposure to one and the same the same load when performing calibration, the method comprising the steps of: providing independent measurement of the level of the operating parameter for a given load level using at least two of these sensors; calculation of the average value of the operating parameter for these sensors for a given load level; determination of deviations from the average value for each of the sensors; and storing the deviation values for use in the operation of the system, moreover, the sensors are loaded at several predetermined load levels, the deviation values for each of the sensors are stored for each load level, and the deviation values of the respective sensors are interpolated in the interval between the two levels.

2. The method according to claim 1, comprising a step in which the sensors are loaded at a first predetermined level.

3. The method according to claim 2, where the system is designed to work under pressure and the load is pressure.

4. The method according to any one of the preceding paragraphs, including a step on which to determine whether the level of the measured operating parameter for each sensor is within the tolerance range, and use this level in determining the average value only when it is within the tolerance range .

5. The method according to claim 1, comprising the step of providing an independent measurement of the level of the operating parameter for a given load level by at least four of these sensors.

6. The method according to claim 1, comprising the step of determining the deviation as the difference between the absolute value measured by the sensor and the average value.

7. The method according to claim 1, comprising the step of repeating the measurement cycles of the working parameter and determining the average value for each load by averaging the average values obtained in each cycle.

8. The method according to claim 7, in which these steps are repeated in automatic mode at least once in one session of the system.

9. The method according to claim 1, in which these steps are performed automatically when the system starts.

10. The method according to claim 1, wherein said steps are performed in accordance with a trigger signal coming from an operator control associated with calibration.

11. The method according to claim 1, in which these steps are performed at maximum load.

12. The method according to claim 1, in which the operating parameter is a pressure.

13. The method according to claim 1, in which the system is a hydraulic system (201) for the working machine (101) and the operating parameter is associated with it.

14. The method according to item 13, in which they ensure the creation of a given load by spasmodically increasing the pressure of the pump (205), which is part of the hydraulic system, to a given pressure.

15. The method according to claim 1, in which the first (229, 231, 233, 235) of these sensors is designed to measure pressure in the first hydraulic cylinder (108, 109, 110).

16. The method according to claim 1, in which sensors of the same type are used.