WO2010148992A1 - 检测液压系统效率参数的方法和装置及工程机械 - Google Patents

Description

統效率參數的方法和裝置及工程 本 要求于 2009 06 25 提交中 利局、

2009 0 495 2．3、 統效率參數的方法和裝置及工程 的中 的 先 ， 其全部內容 引用結合在本 中。 木領域

本 涉及 木 特別涉及 統效率 的方 法及裝置， 近涉及到 具有上 裝置的工程 。 背景 木

前， 工程 不 工程 械的功率性、功力性提出了更高的要求 而且， 了完成精細作並， 也 工程 提出了 精細 的要求。 比 說 在挖掘 並中， 不 要求挖掘 具有較大的 功力和 ， 近 要求挖掘 具有 的微 能力， 以 的 並 在 裝箱 並中， 不 要求起重 具有較大的 能力， 近要求起重 在 具有微 的功能， 完成 中的精細 控制， 以滿足 和 的要求 並的混凝土施工作並中， 也要求混凝土 末端的位置 微 的， 以將混凝土澆灌在預定的位置 在工作 ， 也要求 微 ， 以糾 方向的

在 青混凝土路面 要求 微 以 鋪面的平整 了完成上 微 ， 工程 械的精細 ， 需要 工程 的相 執行 的 的控制。 由于工程 械的執行 般 ， 所以， 精細 的 最終需要通 統的 控制 。

統 般包括 ， 控制裝置和 執行元件。 于將 出的功力特 功力， 以 執行元件 預定的 ， 控制裝置 的流量和 方向， 執行元件執 行 的控制， 以完成預定的 並。

統的基本 包括 和 流量， 執行元件 執行 的控制主要通 和流量的控制 。 統 的 是由外 載決定， 控制的角度 看， 的 是外 載 統的 ， 統中相 的 外 載的 而 ， 的 就是相 部件 平衡 另 平衡 的 ， 也 是內部 外 載 同由不平衡 逐漸平衡的 ， 所以， 統的 般 以 控制。 而 統的 流量主要決 定于 元件本身的 ， 因此， 控制 流量相 比較 所 以， 統的控制 般是指 統 的流量， 特別是 的 流量的 控制。

的理 流量取決于 特 和排 。 的特 由

， 程 械工作 ， 其 的特 相 ， 即使在 荷 況下， 般也 定的控制措施， 使 札特 保持在 定 內， 以保 持 特 的穩定 因此， 在 統 控制操作 ， 控制 的 流量在 上是通 控制 的 的。

上， 的 和特 即可 的流量， 流量和執行 元件 的 ， 即可 執行元件的 的速度 因此， 在 上， 上 微 ， 通 流量的 控制可以很容易 。

但 上， 統在 執行元件 預定操作 ， 各 元件都存在相 的 損失， 具有 定的效率 。 在控制 統的 流量以 工程 械的微 ， 需要考慮各 林市的效率 ， 只 有 統各 林市的效率 ， 控制裝置才能 控制 統的流量， 而 執行元件 的微 ， 完成精細 的 操作。 而且， 在 工作中， 統的各 元件的效率 是不 固定不 的， 而是 使用狀 的 而 的， 在特定使用狀 下， 各 元件的效率 統的使用 同， 和 等等因素 。 果 執行元件 的微 ， 就要在控制操作中， 以 統各 元件 的效率 控制， 才能 流 量的 控制。

前， 近沒有 統各 元件 效率 測量的 木方案。 因此， 也就 統的使用狀 統各 元件的 效率 ， 而也就 統的流量 控制。

步 ， 在利用 工程 精細 ， 工程 械的控制裝 置很 到預定目的， 而降低工程 精細 的可靠性和效率， 也有 于精細操作 並的 。

內容

上 木 ， 本 的第 介目的在于， 提供

統效率 的方法， 以 統 效率 ， 統 的流量 控制提供 依 。

本 的第二 目的在于， 提供 統效率 的裝置， 以 統 效率 ， 統的流量 控制 提供 依 。

在提供上 統效率 的裝置的 上， 本 的第三 目的在于提供 神工程 ， 以 統的流量 控制， 提高工 程 械的精細 的可靠性和效率， 精細操作 並的 。

本 提供的 統效率 的方法包括以下步驟 功力參數值、 預定功力 和預定 統效率 取所 統 效率 其中， 預定 統效率

統在預定使用狀 的效率 預定功力 統在所 預定使用狀 ， 執行元件 出的功力 。

的， 在 執行元件 出的 功力 前， 近 步驟 將 統 到預定 況 預定功力

統在所 預定 況下， 執行元件 出的功力 。

的， 將 統 到預定 況包括 使液 執行元件 于 。

可 的， 將 統 到預定 況包括 使液 統的 的 量保持最大。

的， 將 統 到預定 況包括 將所 的 特 到 的額定特 。

可 的， 將 統 到預定 況包括 使作力 執行元件 的 收縮至最 位置

執行元件 出的 功力

以最快速度伸出， 最 位置伸長到最長位 置所需要的伸長 同， 將 伸長 同作力 功力 。

可 的， 執行元件 出的 功力 取所 的 特速度， 將 特速度作力 功力 。

的， 預定功力 功力 相 統 效率 休 預定 統效率 功力 值的 ， 再使 的 除以預定功力 ， 統 效率 。

的， 預定使用狀 統的 。

本 提供的 統效率 的裝置包括 感器和控制器 控制器存儲有預定功力 和預定 統效率 ， 預定功 力參數值 在預定使用狀 和預定 況下， 統的 執行元件 出的功力 預定 統效率 統在所 預定使用狀 下的效率 在所 預定 況下， 控制器

感器 元件 出的 功力 ， 統 效率 ， 統 效率 等于預定 統效率 功力 值的 除以預定功力參數值。

的， 控制器預先存儲有多 不同的功力 控 制器在 功力 ， 功力 相同的功 力參數值作力預定功力 。

本 提供的工程 包括提供 功力的 統， 包括 、 控制裝置、 執行元件， 于 執行元 件提供 功力 ， 控制裝置 于控制 執行元件的 ， 近包括 上 的 統效率 的裝置， 控制裝置 控制器 的 統 效率 值控制 統流量， 而控制 執行 的 。

本 提供的 統效率 的方法， 預定的方式， 統的 執行元件 出的 功力 、 預定功力 和預定 統效率 統 效率 ， 統 效率 ， 統的流量 控制提供 依 ， 更 易地 統流量的 控制。

在 步的 木方案中， 近包括將 統 到預定 況的步驟， 而且， 的預定功力 統在預定使用狀 和 預定 況 下， 執行元件 出的功力 ， 使 功力 和預定功力 在相同工況下戶生， 提高 的 統 效率 值的 。 在 步的 木方案中， 預定 況中， 使 的 量保持最大， 增 統 流量 ， 減小 的 統 效率 值 的 。

在 步的 木方案中， 預定 況中， 使 以額定特 特， 的 執行元件 出的 功力 工作狀況更接 近， 以使 的 統效率 工作中 統的效率 更接近， 更容易地 統流量的 控制。

在 步的 木方案中， 預定 況包括 收縮至最 位置， 在 ， 使 以最快速度 步減小 出的 功力 值的 而提高 的 統 效率 值的 。

在 步的 木方案中， 相同性 的 功力 和預定的功 力 統 效率 減小功力 特 中 戶生的 ， 近 統 效率 值的 。

在提供上 統效率 的方法的同 ， 近提供了

統效率 的裝置， 提供的裝置可以利用工程 上的控制裝置 ， 因此， 本 的所需的成本較低， 且 到 上 各方面相同 的 木效果。

在提供上 統效率 的裝置的 上， 近提供了 神工 程 ， 工程 包括提供 功力的 統， 統包括 統效率 的裝置， 以 統的 效率 ， ， 控制 不 和 ， 以更 控制工程 執行元件的 ， 工程 微 ， 提高精細 的可靠性和效 率， 精細操作 並的原 。

0 本 提供的方法 于 統的 ， 以使 統流量 能 的 效率 控制， 工程 微 。 說明

1是 挖掘 統的工作原理示意

2是 提供的 統效率 的方法流程5 3是 ， 內 示意

4是 統的工作原理

5是 提供的 統效率 的方法流程 6是本 提供的 統效率 的裝置。 休 方式

結合 本 ， 本部分的 是 和解 ， 不 本 的保 有任何的限制作用。

于 統而言， 其 元件的效率 不直接 執行 元件的性能， 其 休的效率 執行元件的性能直接相 。 因 此， 在 統 控制 ， 只要 統 效率5 ， 以 效率 ， 就能 更 控制 統的流量。

以此 ， 本 的基本 在于 在預定 (預定使用狀 和預定 況) ， 預定功力 在 工作 中， 直接 于預定 況的 統向外 出的 功力 ， 功力 預定功 力 同的 ， 就能 統在 工作 中的效率 在預定 下效率 同的 ， 而 統的在 工作 中的效率 。 以此 ， 提出了 統效 率 的 木方案。

參考 1， 挖掘 統的工作原理示意 。 挖掘 以 統 功力 ， 挖掘 並 統包括 102、 主控 103、 104和控制裝置 105 102 統的功力 ， 104提供高 ， 以 104伸長或縮 主控制 103連接在液 104 102 同， 且主控制 103的控制 控 制裝置 105相連 操作 並需要 控制裝置 105， 使控制 裝置 105向主控制 103 的控制 ， 主控制 103 控制 位置 ， 決定向 104 的 和 方向， 而

104 的控制。 102 ， 其功力 柴油 。 以下 上 中挖掘 的 統 統效率 的方法。

參考 2， 因 2力 提供的 統效率 的方法 提供的 統效率 的方法包括以下步驟

210， 將挖掘 統 到預定 況， 包括將 101特 到 102的額定特 ， 將 102 到最大 ， 保持 外部 ， 將 104 到最 位置。

5220， 通 控制裝置 105 104以最快速度伸出，

104 最 位置 到最長位置所需要的伸長 同， 將 伸長 同作力 功力 。

230， 功力 預定功力 統 效率 。 休的方法可以是 統 效率 ( 功力 預定功力 ) 預定效率 其中， 預定功力

統在 、在步驟5210中 的預定 況下， 104以最快 速度 最 位置 到最長位置所需要的伸長 預定效率 挖掘 在 ， 統的效率 ， 效率 可以在 下 ， 也可以 統 原理或各 元件的效率 。 上 統 效率 值的 休方法可以 控制 器 ， 預定功力 和預定效率 可以預先存儲在控制器中， 近 可以將控制器內置于挖掘 的控制裝置中。 在控制器 挖掘 的 效率 ， 控制裝置 105 的 統 值 控制 流量， 使操作 方便 微 ， 提高 精細 的可靠性和效率， 精細操作 並的 。

中的步驟 210中，將挖掘 到預定 況的 在于 功力 預定功力 在同 工況下戶生， 減小由于 況的不同戶生的 因此， 在所 測的 統 況 不大 ， 比

101特 保持在液 102的額定特 ， 102 定量 ， 外部 載 ， 可以 統的效率 ， 不必再將 統 到預定 況 ， 而可以將步驟 210省去。

步 ， 于預定 況的 ， 包括將 101特 到 102的額定特 ， 將 102 到最大 ， 保持挖掘 外部 ， 將 104 到最 位置等內容的 在于， 得 的絕 較大的 功力 和預定功力 ， 而能 減小由于 本身的 而增 統 效率 值的 。 可以理解， 預定 況也可以 統的 休情況 ， 比 可以使 104 到最長位置，在步驟5220中，可以 104縮 到最 位置所需 要的 同， 將 同作力 功力 此相 ， 預定功力 也 是 統在 ， 在預定 況下 104 最長位置縮 最 位置所需要的 同。 然，也可以使 104外具有 的 載， 以使 104穩定的伸長或縮 。

在步驟5220中，使 104以最快速度伸出， 功力

104以最快速度伸出的 在于 減小由于操作的不 定 性造成增 效率 值的 ， 步 提高 的 統 效 率 值的 。 在液 統的控制裝置 105 定量控制 104 伸出 ， 比 說 控制裝置 105 包括比例控制 ， 也可以 比例 地使 以預定的速度 此相 ， 在 預定功力 ， 也 104以同 比例伸出， 延長 104伸出的 同， 而減小 中伸長 同樣 伸長 同 同的比值， 提高 的 統 效率 值的 。

步 ，在步驟5220中， 104的伸長 同的方式可以有 多 ， 比 說 可以 行程 104的伸長 同， 也可 以 104 104的伸長 同。 本 中， 感器 104伸長 同的 。 3所示， ， 內 示意 ， 其中， 橫軸代表 同， 代表 104 內 ， 橫軸 相 于 。 104 最 位置伸長到最長位置的 包括 第 O到 T , 104內 逐漸升高， 0升高 ， ， 可以 104未 第二 是 T 到 T2， 外阻力保 持平衡， 可以 力保持力 P ， 104在液 作用下， 最 位置伸長到最長位置 第三 ， T2到 T3， 104內

快速升高， P 升高P2, 2 統 統 (通常由安全 或 控制 )， 104伸出的阻力大于 作用力， 使 104 停止 ， 可以 未 。 因此， 力的

104的伸長 同 T2 T 差， 而 功力 。 可以理解， 本 明目的不限于 T T2 差， 近可以 其他 同 作力 功力 ， 比 說 可以用 T T2 T3 T3 T 差或 T3 T2 差作力 功力 ， 只要 預定功力 就可以 本 的目的。 了提高 同的 ， 在考慮

的情況下， 近可以 上 同 的修 ， 以 更 的

。

在步驟 230中， 統在 預定使用狀 ， 將 的功力 作力 統 效率 值的 ， 其 在于 由于 統在 的效率 ， 而能 減小 統 效率 值的 ， 統 流量的 控制， 使工程 械的精細 更容易 。可以理解，其預定使用狀 也不限于 ， 也可以是其他使用狀 ，只要 使用狀 統的效率 ， 以及在 使用狀 、 預定 況下的預定功力 就可以 本 的目 的， 比 說。 可以將 合 的 作力預定使用狀 ， 也可以是 統 或 的 預定使用狀 ， 近 以前 次

統 效率 值的 預定使用狀 ， ， 在 統 效 率 ， 可以直接以前 次 的 統 效率 預定效 率 。

步 ， 于步驟 230， 由于 功力 和預定功力 都 伸長 同， 力性 相同的功力 ， 因此， 以上 方法 統 效率 在 功力 預定功力 席不相同 ， 比 說 介是 ， 介是 同 ， 可以在將 功力 或預定功力 的方式 行特 ， 在特 再用上 方式 統 效率 。 由此， 近可以 各多 不同性 的功力 ， 以在

功力 ， 神性 相同的功力 作力預定功 力 ， 步 統 效率 步 ， 近可以用多 功力 和預定功力 值分別 統的效率 ， 然 的多 效率 相 ( 平均值、 公差求和等 等)， 統 效率 ，以提高 效率 值的 。 可以理解， 上 或 可以 的控制器， 通 控制器

統 效率 。

提供的 統效率 的方法不 可以用于 執行 元件 的情況， 也可以用于 執行元件 其他 元件的情況。 參考 4， 另 統的工作原理 。 以 4所示的

， 以下 提供的另 統 效率 的方法 。

4所示， 統包括 102、 主控制 103、 106和控制裝置 105 工作原理 上 挖掘 統的工作原理相似，

102 106提供高 ， 以 106 特 主控 103連接在液 106 106 同， 主控制 103的控制 控制裝置 105相連 操作 並需要 控制裝置 105, 控制裝置 105向主控制 103 的控制 ， 主控制 103 控制 位置 ， 而決定向 106 出的 和 方向， 使 106在預定方向， 以 的速度 特。

參考 5， 因 5力 提供的 統效率 的方法流 程 ， 方法包括以下步驟

510， 將 統 到預定 況， 包括將 101特 到 102的額定特 ， 將 102 到最大 ， 保持

106 。 其中， 其預定 況可以 情況 ， 106 不限力空 ， 也可以具有 的 載， 以 的 功力 值的穩 定性和可靠性， 同 ， 在液 統的工況 不大的情況下， 也可以省去 步驟， 直接 下 步驟 。

5520， 通 控制裝置 105 106以最高特 特，

106的 特速度， 將 特速度作力 功力 。 可以理解， 也 可以使控制裝置 105 于預定位置 ， 106的 特 ， 此相 ， 在 預定功力 ， 也 控制裝置 105 于預定位 置， 以 功力 預定功力 值的可比 。

530， 功力 預定功力參數值 統 效率 。 休的方法可以 中步驟5230相同 統 效率參數值 仟功力參數值 預定功力參數值) 預定效率參數值 預 定功力 統在 、 在步驟 510中 的預定 況下，

106的最高 特速度。 同 ， 在利用包括上 統 精細 作並 ， 統 效率 ， 提高精細 的可靠性和 效率， 精細操作 並的 。

可以理解， 在利用 提供的方法 統 效率 ， 相同， 近可以 多 或 ， 以使 的效率 更 或符合 仟 並的需要。 比 說， 仟功力 值不限于

106的 特速度， 近可以是 106的 或 到 到最 高特 或預定特 的 同等等， 將 作力 功力 功力 也可以 預定 席不相同， 可以將 功力 特 ， 再 統 效率 。

在提供上 統效率 的方法的 上， 本 近提供了 上 方法的 統效率 的裝置， 參考 6， 了本 提供的 統效率 的裝置。

提供的 統效率 的裝置近包括 感器 601和控 制器602， 了 的方便， 近 了 執行元件603 控制器602 存儲有預定功力 和預定效率 ， 預定功力 在預定 使用狀 ，預定 況下， 統的 執行元件 出的功力 況下的效率 。

在所 預定 況下， 感器 601 執行元件603 向控制器602 功力 ， 控制器602 感器601 的 信 執行元件603 出的 功力 ， 功力 、預定功力 和預定效率 統 效率 。 近可以在控制器 602存儲有多 席不同的功力 控制器 602在 功力 ， 近 功力 相同的功力 作力預定功力 ， 功力 預定功力

統 效率 。 在 統 效率 ， 控制器 602近可以具有將 的 功力 或預定功力 行特 的 提供的 統效率 的裝置的 休工作 可以 上 統效率 的方法相同， 在此不再 。

在提供上 統效率 的 上，近提供了 神工程 ， 工程 包括提供 功力的 統， 統包括 、 控制裝置和 執行元件， 于 執行元件提供 功力 ， 控制裝置 于控制 執行元件的 ， 近包括上 的

統效率 的裝置， 控制 控制器 的 統 控制 統的流量， 使工程 械能 很容易地 精細 的操作， 提高精細 的可靠性和效率， 精細操作 並的 。

以上 是本 的 方式， 指出， 于本 木領域的 普通 木 東說， 在不 本 原理的前提下， 近可以做出若干 和 ， 或者將上 木方案 組合， 、 和組合形成 的 木方案也 視力本 的保 。

Claims

要 求

1、 -- 統效率 的方法， 其特 在于， 包括以下步驟 功力 、 預定功力參數值和預定 統效率 取所 統 效率 其中， 預定 統效率

統在預定使用狀 的效率 預定功力 所述 統在所 預定使用狀 ， 執行元件 出的功力 。

2、 要求 1 的 統效率 的方法，其特 在于， 在 執行元件 出的 功力 前， 近包括步驟 將 統 到預定 況 預定功力 統在 所 預定 況下， 執行元件 出的功力 。

3、 要求2 的 統效率 的方法，其特 在于， 將 統 到預定 況包括 使液 執行元件 于 。

4、 要求3 的 統效率 的方法，其特 在于， 將 統 到預定 況包括 使液 統的 的 量保持最 大。

5、 要求4 的 統效率 的方法，其特 在于， 將 統 到預定 況包括 將所述 的 特 到 的額定特 。

6、 要求5 的 統效率 的方法，其特 在于， 將 統 到預定 況包括 使作力 執行元件的 收縮至最 位置

執行元件 出的 功力

以最快速度伸出， 最 位置伸長到最長位 置所需要的伸長 同， 將 伸長 同作力 功力 。

7、 要求5 的 統效率 的方法，其特 在于， 執行元件 出的 功力 取所 的 特速度， 將 特速度作力 功力 。

8、 要求 1-7任 項 的 統效率 的方法， 其 特 在于， 預定功力 功力 相

統 效率 休 預定 統效率 功力 值的 ， 再使 的 除以預定功力 ， 統 效率 。

9、 要求8所述的 統效率 的方法，其特 在于， 預定使用狀 統的 。

10、 統效率 的裝置，其特 在于，包括 感器(601) 和控制器 ( 0 ) 控制器 (602)存儲有預定功力 和預定 統效率 ， 預定功力 在預定使用狀 和預定 況下， 統的 執行元件(603) 出的功力 預定 統 在所 預定 況下， 控制器 (602) 感器 (601)

執行元件(603) 出的 功力 ， 統 效 率 ， 統 效率 等于預定 統效率

功力 值的 除以預定功力 。

11、 要求 10 的 統效率 的裝置，其特 在 于， 控制器 (602)預先存儲有多 席不同的功力 控制 器 (602)在 功力 ， 功力 相同 的功力 作力預定功力 。

12、 神工程 ， 包括提供 功力的 統， 統 包括 (102)、 控制裝置 (105)、 執行元件 (603)，

( 0 ) 于 執行元件(603 )提供 功力 ， 控制裝置(105) 于控制 執行元件 (603) 的 ， 其特 在于， 近包括 要求 10 或 要求 11 的 統效率 的裝置， 控制裝置(105) 控制器 602) 的 統 仟效率 值控制 統 流量， 而控制 執行元件 (603) 的 。