用于具有多个泵的液压变换器系统中的流量共享的方法和系统

摘要

为了实现高流量服务的流量需求，液压系统在液压变换器和一个或多个液压泵之间共享流量。液压变换器与泵选择性地流体连通并致动第一负载。第二负载由与泵和液压变换器流体连通的致动器驱动。该液压系统包括控制器，该控制器用于通过引起液压变换器和方向流量控制阀之间的流量共享来减少系统中的动态响应。

权利要求

1.一种液压系统，包括：

储箱；

至少一个系统泵，所述系统泵由至少一个原动机提供动力并与所述储箱联接；

与所述至少一个系统泵联接的第一方向流量控制阀；

蓄能器；

与所述至少一个系统泵选择性地流体连通的液压变换器，所述液压变换器包括与轴连接的第一和第二容积式泵单元，所述轴与第一负载连接，所述第一容积式泵单元包括选择性地与所述至少一个系统泵中的至少一个流体地连接的第一侧和与所述储箱流体地连接的第二侧，所述第二容积式泵单元包括与所述蓄能器流体地连接的第一侧和与所述储箱流体地连接的第二侧；

第二负载，其由选择性地与所述至少一个系统泵和所述液压变换器流体连通的致动器驱动；和控制器，其设置和配置成通过引起所述液压变换器和所述第一方向流量控制阀之间的流量共享来减少所述液压系统中的动态响应，所述控制器具有带一组指令的存储器，其中所述控制器设置和配置成执行该组指令以实施用于流量共享的方法，所述方法包括：接收和读取操作员输入；

基于压力测量结果来计算指示所述第二负载的负荷值；

基于所述负荷值来计算期望流量；

判定所述液压变换器是否足以独立地供给所述期望流量；

如果所述液压变换器不足以独立地供给所述期望流量，则：计算流量差额；

计算并发送指示所述流量差额的指令到所述第一方向流量控制阀；并且如果所述液压变换器足以独立地供给所述期望流量，则：计算所述液压变换器的期望排量；并且

计算并发送第二变换器指令到所述液压变换器以实现所述期望排量。

2.根据权利要求1所述的液压系统，还包括：第二系统泵，其由所述至少一个原动机提供动力并与所述储箱联接；和与所述第二系统泵联接的第二方向流量控制阀。

3.根据权利要求2所述的液压系统，其中，通过所述控制器实施的方法还包括：计算并发送指示所述流量差额的至少一部分的第二阀指令到所述第二方向流量控制阀。

4.根据权利要求1所述的液压系统，其中，通过所述控制器实施的方法还包括：读取所述致动器处的压力测量结果。

5.根据权利要求1所述的液压系统，其中，通过所述控制器实施的方法还包括：读取所述致动器处的温度测量结果。

6.根据权利要求1所述的液压系统，其中，当所述系统正在从超限运行的负载回收能量时，基于期望的孔口面积来计算指令。

7.根据权利要求6所述的液压系统，其中，所述存储器还包括：查找表，并且

通过所述控制器实施的方法还包括：

检索所述查找表；以及

利用所述期望的孔口面积作为对所述查找表的输入以确定所述指令的至少一部分。

8.根据权利要求1所述的液压系统，其中，通过所述控制器实施的方法还包括：读取所述轴处的速度测量结果。

9.根据权利要求1所述的液压系统，其中，通过所述控制器实施的方法还包括：读取所述第一和第二容积式泵单元中的至少一者的排量位置测量结果。

10.根据权利要求1所述的液压系统，其中，判定所述液压变换器是否足以独立地供给所述期望流量包括：计算能由所述液压变换器供给的最大流量。

11.根据权利要求1所述的液压系统，其中，计算所述流量差额包括：从所述期望流量中减去在当前速度和当前位置下的实际流量。

12.根据权利要求1所述的液压系统，还包括由与所述至少一个系统泵选择性地流体连通的第二致动器驱动的第三负载。

13.根据权利要求1所述的液压系统，还包括由与所述至少一个系统泵和所述液压变换器选择性地流体连通的第二致动器驱动的第三负载，所述第二致动器连接在所述至少一个系统泵和所述第一方向流量控制阀之间。

14.根据权利要求1所述的液压系统，其中，所述第一方向流量控制阀和所述液压变换器的期望排量被控制成使得所述液压系统能够在多个动力源、负载和蓄能元件之间平顺地共享流量。

说明书

用于具有多个泵的液压变换器系统中的流量共享的方法和

系统

[0001] 相关申请

[0002] 本申请在2014年3月14日作为PCT国际专利申请提交并且要求在2013年3月15日提交的美国专利申请系列号No.61/791,895和在2013年3月15日提交的美国专利申请系列号No.61/798,649的优先权。这些申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

背景技术

[0003] 重型机械(例如，挖掘机、反铲装载机、轮式装载机等)的可移动部件常常包括液压系统，该液压系统具有与液压变换器结合使用以为各种活动机器构件(例如，摆臂、动臂、挖斗、铲斗、联动装置、履带、旋转接头等)提供动力的液压驱动的线性和旋转致动器。通过操纵机器控制系统的用户界面，机器操作员控制机械执行作业(例如，运土)。

[0004] 在混合系统中，液压变换器有时(例如，经由轴)与需要精确的速度控制的外部负载联接。在整个作业循环期间，液压变换器可提供起转功能或泵送功能，其中向/从轴、外部负载和/或蓄能装置(例如，蓄能器)传递转矩。由于泵马达具有有限的排量能力，液压系统无法始终实现在特定转速下的高流量需求，例如，当系统用来在克服重力的情况下提升或移动工作元件(例如，动臂)时。在这样的混合工作回路中，当通过液压变换器和一个或多个泵马达供给流量时，常常需要最佳地实现一个或多个液压致动器的流量需求。此外，这样的流量需求应当平顺地实现以使得对机械的操作员而言是未觉察的，从而实现最大的燃料效率和生产率。

发明内容

[0005] 本发明的方面涉及用于有效地在液压变换器与一个或多个液压泵之间在液压系统中进行流量共享以实现针对高流量服务的流量需求的系统和方法。

[0006] 一个方面是一种液压系统，该液压系统包括储箱、至少一个系统泵、第一方向流量控制阀/定向流量控制阀、蓄能器、液压变换器、第二负载和控制器。该至少一个系统泵由至少一个原动机提供动力并与储箱联接。第一方向流量控制阀与至少一个系统泵联接。液压变换器与至少一个系统泵选择性地流体连通并且包括与轴连接的第一和第二容积式泵单元。轴与第一负载连接。第一容积式泵单元包括选择性地与所述至少一个系统泵中的至少一个流体地连接的第一侧和与储箱流体地连接的第二侧。第二容积式泵单元包括与蓄能器流体地连接的第一侧和与储箱流体地连接的第二侧。第二负载由致动器驱动，所述致动器与所述至少一个系统泵和液压变换器选择性地流体连通。控制器设置和配置成通过引起液压变换器与第一方向流量控制阀之间的流量共享来减少液压系统中的动态响应。

[0007] 控制器具有带一组指令的存储器。控制器设置和配置成执行该组指令以实施用于流量共享的方法。该方法可包括：接收和读取操作员输入；基于压力测量结果来计算指示第二负载的负荷值；基于负荷值来计算期望流量；判定液压变换器是否足以独立地供给期望流量；如果液压变换器不足以独立地供给期望流量，则：计算流量差额(缺额/不足量，deficit)；计算并发送指示流量差额的指令到第一方向流量控制阀；并且，如果液压变换器足以独立地供给期望流量，则：计算液压变换器的期望排量；以及计算并发送第二变换器指令到液压变换器以实现期望排量。

附图说明

[0008] 图1是根据本发明的原理的第一液压系统的示意图；

[0009] 图2是根据本发明的原理的第二液压系统的示意图；

[0010] 图3示出了一台移动式挖掘设备，该挖掘设备是根据本发明的原理的液压系统可以用在其上的一类机器的示例；

[0011] 图4示出了图3所示的一台移动式挖掘设备的替代视图；

[0012] 图5是用于操作可用来控制根据本发明的原理的某些液压系统的示例性控制系统的示例性逻辑流程图；以及

[0013] 图6是用于操作可用来控制根据本发明的原理的某些液压系统的示例性控制系统的另一示例性逻辑流程图。

具体实施方式

[0014] 现将对在附图中示出的本发明的方面进行详细说明。在所有可能的情况下，所有附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的结构。

[0015] 一般而言，以下系统和方法描述混合液压系统，该混合液压系统用于在采用此类混合液压系统的机械的运转期间在维持操作员未察觉性(未认识性，transparency)的同时提高燃料效率。特别地，可通过减少由于流量源的不充分和/或低效安排而引起的非期望动态响应来实现操作员未察觉性。在一些实施例中，这通过在多个源之间进行流量共享来完成，每个源都能够贡献不同流量。

[0016] 图1示出了根据本发明的原理的液压系统10。一般而言，所示的液压混合系统10包括多个可变排量泵14、16、方向控制阀24、26和液压变换器30。本文中描述的系统和方法在液压系统10内实现；然而，应当理解的是，本发明的原理适用于来自多个源的流被组合以实现期望流量的任何液压系统。

[0017] 系统10包括由原动机18驱动的可变排量泵14、16。在一些示例中，两个原动机可被用来分别驱动可变排量泵14、16。原动机18的示例包括柴油发动机、火花点火发动机、电动机或其它动力源。应当理解的是，在一些实施例中，仅需一个原动机来为可变排量泵14、16两者提供动力。

[0018] 可变排量泵14、16中的每一者都包括从储箱22(即，低压储器)抽吸低压液压流体的入口。可变排量泵14、16可以包括用于控制在轴每旋转一圈时的泵排出体积的旋转斜盘15、17。可变排量泵14、16从储箱22抽吸液压流体并输出经加压的液压流体以给由第一液压致动器28(例如，动臂缸)控制的第一负载、采用具有与外部负载42联接的轴40的液压变换器30的形式的第二负载和由其它致动器29控制的第三负载提供动力。可变排量泵14、16包括供高压液压流体输出的出口。出口优选与多个不同工作负载回路如第一负载、第二负载和第三负载(直接或间接地)流体地联接。在本实施例中，方向控制阀24、26控制负载回路(例如，致动器或负载)、可变排量泵14、16和储箱22之间的流体流量。应当理解的是，在液压系统10的其它实施例中，系统中可存在较多或较少的负载回路。

[0019] 在系统10被用来操作挖掘机的一些示例中，第一负载包括由第一致动器28致动的动臂。第二负载(外部负载42)包括由变换器30操作的摆臂。第三负载包括由其它致动器29致动的斗杆(arm)、铲斗和履带马达。

[0020] 第二负载回路包括液压变换器30，该液压变换器30包括第一端口32、第二端口34和第三端口35。液压变换器30的第一端口32经由方向控制阀24、26的出口与可变排量泵14、16的出口间接地连接。第一端口32也与第一致动器28流体地连接。第二端口34与储箱22流体地连接。第三端口35与液压蓄能器36流体地连接。

[0021] 液压变换器30还包括与外部旋转负载42联接的输出/输入轴38。在一些示例中，离合器40可以用于选择性地使输出/输入轴38与外部负载42接合以及使输出/输入轴38与外部负载42分离。当离合器40使输出/输入轴38与外部负载42接合时，转矩在输出/输入轴38和外部负载42之间传递。相反，当离合器40使输出/输入轴38与外部负载42分离时，没有转矩在输出/输入轴38和外部负载42之间传递。在一些实施例中，在离合器40和外部负载42之间可以设置有齿轮减速装置。应当理解的是，在液压变换器30的一些实施例中不存在离合器。

[0022] 在一些实施例中，其它致动器29在可变排量泵14、16和方向控制阀24、26之间流体地连接。随着其它致动器29运行，其它致动器29改变可变排量泵14、16的出口处的压力。在此构型中，通过检测例如由压力传感器(P_泵1)31和(P_泵2)33(图2)监视的、通过其它致动器29改变的压力，可以控制工作流体流以确保流动连续性，如下文更详细地描述的。

[0023] 系统10还包括与可变排量泵14、16、方向控制阀24、26和液压变换器30通信/协作/联系的电子控制器44。应理解的是，电子控制器44还可以与遍及系统10设置的各种其它传感器和其它数据源通信。例如，电子控制器44可以与集成在系统10中的压力传感器通信，该压力传感器用于测量蓄能器36中的液压压力、由可变排量泵14、16向系统10中的多个致动器或负载提供的液压压力、液压变换器30的泵侧和储箱侧压力以及其它压力。此外，控制器44可以与感测输出/输入轴38的转速和变换器轴的转速的转速传感器通信。在一些示例中，电子控制器44操作成通过例如控制旋转斜盘15、17的位置来控制可变排量泵14、16。在其它示例中，电子控制器44可以用来监视原动机18上的负载并且可以控制在由原动机18提供动力的驱动轴(例如，驱动轴19)的特定转速下穿过可变排量泵14、16的液压流体流量。因此，在一些实施例中，原动机18与驱动轴19连接。在一个实施例中，在轴每旋转一圈时穿过可变排量泵14、16的液压流体排量可以通过分别改变可变排量泵14、16的旋转斜盘15、17的位置来改变。控制器44还可以与离合器40通信以允许操作员选择性地使液压变换器30的输出/输入轴38与外部负载42接合和分离。

[0024] 电子控制器44包括用户界面48和存储器46。液压系统10的控制器可与用户界面48交互以控制与系统连接的各种机器构件(如负载或致动器)的移动。在一些实施例中，用户界面48可设置和配置成接收决定机器构件的整体运行的控制器指令。用户界面48可以是能够从操作员接收指令的任何电子或机械装置，例如计算机、操纵杆和/或类似物。存储器46可以包括由电子控制器44采用以控制系统10的操作的各种算法和控制逻辑。存储器46还可以包括有助于计算某些测量值(例如系统的期望流量)的一个或多个查找表。

[0025] 在一些实施例中，电子控制器44可以控制液压变换器30的操作以提供负载均衡功能，该负载均衡功能允许原动机18以一致的运转状态(即，稳定的运转状态)运行，由此有助于提高原动机18的总体效率。负载均衡功能可以通过如下方式提供：在原动机18中的一个或多个原动机的低加载期间有效地将能量储存在蓄能器36中并且在原动机18中的一个或多个原动机的高加载期间有效地释放所储存的能量。这允许针对平均功率需求而不是峰值功率需求来确定原动机18的尺寸。

[0026] 图2示出了配备有液压变换器30a的图1的系统10的一个替代实施例，所述液压变换器30a具有通过共同的轴连接的多个泵/马达单元。例如，液压变换器30a包括通过轴104连接的第一和第二可变容积式正排量泵/马达单元100、102。轴104包括将第一泵/马达单元100与第二泵/马达单元102连接的第一部分106和形成输出/输入轴38的第二部分108。第一泵/马达单元100包括与可变排量泵14、16流体地(并且间接地)连接的第一侧100a和与储箱
22流体地连接的第二侧100b。第二泵/马达单元102包括与蓄能器36流体地连接的第一侧
102a和与储箱22流体地连接的第二侧102b。

[0027] 在一个实施例中，第一和第二泵/马达单元100、102中的每一者都包括随轴104一起旋转的旋转组件(例如，缸体和活塞)，和可以相对于轴104以不同角度定位用以改变在轴每旋转一圈时的泵排量的旋转斜盘110。可以通过改变与特定泵/马达单元对应的旋转斜盘110的角度来改变在轴104每旋转一圈时穿过特定的一个泵/马达单元100、102排出的液压流体的体积。改变旋转斜盘110的角度也改变了在轴104和特定泵/马达单元的旋转组件之间传递的转矩。当旋转斜盘110与轴104垂直地对齐时，没有液压流体流被引导通过泵/马达单元100、102。旋转斜盘110可以是允许轴104双向旋转的过心(over-center)旋转斜盘。旋转斜盘110的角向位置由电子控制器44基于系统10的运转状态而单独控制。因此，通过控制旋转斜盘110的位置，控制器44可以使系统10以多种运转模式运转。

[0028] 通过控制泵/马达单元100、102的排出速度和排出方向，处于特定水平的流体功率(压力乘以流量)可以转化为替代水平，或者作为用于驱动外部负载42的轴动力供给。当希望外部负载42的减速时，液压变换器30a可以用作泵，该泵从储箱22取得低压流体并且将其引导到蓄能器36以进行储存、或引导到经由方向控制阀24、26与可变排量泵14、16间接连接的第一致动器28、或引导至两者的组合。在一些示例中，类似于图1中的离合器40，离合器可以被用来选择性地使输出/输入轴38与外部负载42分离。在此构型中，液压变换器30a在不需要向外部负载42施加轴功时可以用作独立的液压变换器(例如，液压变换器)。这通过如下方式实现：以由其它相关的系统负载(例如，第一致动器28)决定的任何压力从系统10取得能量并在当前蓄能器压力下储存该能量而不进行节流。以相同的方式，未节流的能量也可以在蓄能器36的当前压力下从蓄能器36取得并在期望的操作压力下供给到系统10。液压变换器30a对功率流的分摊可以通过控制泵/马达单元100、102上的旋转斜盘110的位置来控制。在某些实施例中，如图2所示，本发明的方面可以用在不具有用于分离输出/输入轴38和外部负载42之间的连接的离合器的系统中。

[0029] 在一些示例中，系统10包括杆-储箱阀116，该杆-储箱阀116在第一致动器28的杆侧和储箱22之间流体地连接。当从蓄能器36吸取动力以使第二泵/马达单元102作为马达运转时，旋转斜盘110旋转并且第一泵/马达单元100运转以将工作流体从储箱22泵送到系统负载(例如，第一致动器28)。特别地，当方向控制阀24、26关闭时，工作流体供给到运转成致动负载如动臂的第一致动器28。这种情况下，容纳在第一致动器28的上部空腔中的工作流体随着致动器28工作以致动负载而从致动器28的杆侧经杆-储箱阀116被吸回到储箱22。

[0030] 图3和4示出了结合了上文参考图1和2所述类型的液压回路构型的移动式挖掘设备的一个示例性实施例。特别地，图3和4示出了包括被支承在底架210上的上部结构212的示例性挖掘机200。底架210包括用于将挖掘机200承载在地面上的推进结构。例如，底架210可以包括左、右履带。上部结构212可围绕枢转轴线208(即，摆动/回转轴线)相对于底架210枢转移动。在某些实施例中，上述类型的变换器输入/输出轴可以用于使上部结构212相对于底架210绕摆动轴线208枢转。

[0031] 上部结构212可以支承和承载机器的原动机(例如，原动机18)并且还可以包括驾驶室225，该驾驶室225可包括操作员界面，例如用户界面48。动臂202由上部结构212承载并通过动臂缸202c在升起位置和降下位置之间枢转移动。斗杆204与动臂202的远端可枢转地连接。斗杆缸204c用于使斗杆204相对于动臂202枢转。挖掘机200还包括与斗杆204的远端可枢转地连接的铲斗206。铲斗缸206c用于使铲斗206相对于斗杆204枢转。在一些实施例中，动臂缸202c、斗杆缸204c和铲斗缸206c可以是上述类型的系统负载回路的一部分。在一些实施例中，第一负载28可以用作动臂缸402c。

[0032] 在一些情形中，诸如图1和2所示的混合液压系统需要额外的功能以实现提高的燃料效率。希望该额外的功能对系统的操作员——如图3和4所示的挖掘设备的操作员——而言是未觉察到的。换言之，系统的操作模式之间的切换应当是平顺的而不是散发的和急动的，使得操作员未意识到模式切换。在模式切换期间引起这些问题的不希望的动态响应的主要诱因是流量源的安排。例如，随着系统从超限运行的负载回收能量(例如，当致动器允许负载在控制致动器的方向阀移位以降下负载时自由下降时)，可能需要流移动通过液压变换器30a以实现能量回收和储存。然而，如果摆臂以设定速度旋转，则液压变换器可能不足以供给维持期望的动臂速度所需的所有流。在此情形中，至少一些流被输送通过替代源例如方向控制阀24、26是有益的。

[0033] 现在参照图5和6，示出了图示用于操作具有流量共享的液压系统的方法300和400的示例性逻辑流程图。应当理解的是，控制系统如电子控制器44设置和配置成控制液压系统，例如液压系统10。方法300和400是控制系统的示例性操作方法。该控制逻辑/架构的主要目标是提高在混合液压系统或采用该混合液压系统的机械的运转期间的操作员未察觉性。特别地，方法300和400是通过产生多个源之间的流量共享来减少由于流量源的不充分和/或低效安排而引起的动态响应的示例性方法。将参考在图2中描述的混合液压系统10来描述方法300和400；然而，方法300和400可在任何液压系统中实施。

[0034] 还应当理解的是，控制器44可以是任何适合处理数字和/或模拟指令的装置，例如计算装置，并且可以实施方法300和400。在一些实施例中，控制器44至少包括某种形式的计算机可读介质。计算机可读介质包括控制器44可以访问的任何可用介质。举例而言，计算机可读介质包括计算机可读存储介质和计算机可读通信介质。

[0035] 计算机可读存储介质包括在构造成存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据之类的信息的任何装置中实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于随机存取存储器、只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、闪速存储器或其它存储技术、压缩光盘只读存储器、数字通用光盘或其它光存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁性存储装置、或可以用来存储期望信息并且可以由控制器44访问的任何其它介质，例如可包括用于运转系统10的多个指令、控制算法、存储的测量结果等的存储器46。

[0036] 计算机可读通信介质通常将计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据体现为调制数据信号如载波或其它传输机制并且包括任何信息传送介质。术语“调制数据信号”指的是这样的信号，即该信号的一个或多个特性以在该信号中编码信息的方式设定或改变。举例而言，计算机可读通信介质包括诸如有线网络或直接连线之类的连线介质以及诸如声、射频、红外和其它无线介质之类的无线介质。以上任意组合也被包括在计算机可读介质的范围内。

[0037] 现在参照图5，当控制器44接收、读取和处理操作员输入和测量结果时，方法300开始于操作302。特别地，操作员可经由用户界面48请求动作。此外，操作员输入可以是例如由作用在每个方向控制阀24、26上的液压操纵杆产生的先导压力变化(pressure delta)或通过操作员对操纵杆的移动产生的其它压力变化。控制器44还可读取致动器处的测量结果——例如头侧压力和/或温度——以计算负荷。在一些实施例中，头侧压力传感器112可以用来测量致动器处的头侧压力，并且头侧温度传感器114可以用来测量致动器处的头侧温度。在其它实施例中，杆侧压力传感器可被读取以进行精确的负荷估测。

[0038] 在完成操作302之后，方法300转入操作304，在此控制器44基于操作员的输入、测量结果和负荷估测值来计算期望流量。例如，基于操作员的操纵杆指令和致动器负荷的估测值，控制器44检索并利用查找表。控制器44基于从查找表检索到的信息来计算期望流量。

[0039] 方法300然后转入操作306，在此控制器44判定液压变换器30a是否足以独立地供给在操作304计算出的期望流量。为了正确地作出判定，控制器44利用一个或多个测量结果来确定可以从液压变换器30a通过而没有不利的动态响应的最大流量。在操作306，控制器44将期望流量与最大流量比较以确定最大流量是否足以满足期望流量。

[0040] 如果最大流量不足以满足期望流量，则方法300转入操作308。在操作308，变换器被设定至其最大流量并且控制器44计算需要通过替代源补充的流量差额。流量差额是所需的超出液压变换器30a的最大流量的流量并且是将通过来自其它源例如方向控制阀24、26的流缓和/减轻的量。

[0041] 在操作310和312，将流量差额转换为从控制器44发送到方向控制阀24、26的指令。从各方向控制阀24、26请求的流量可以是相同量或不同量。指令在方向控制阀24、26处被接收并且请求的流量被供给到系统。

[0042] 然而，如果液压变换器30a的最大流量足以供给计算出的期望流量，则方法300转入操作314而不是操作308。在操作314，控制器44计算实现期望流量所需的排量并且将该期望流量转换为指令。在操作316，该指令被发送到液压变换器30a，液压变换器30a实现所请求的排量并供给用于动作的期望流量。

[0043] 在完成操作312或操作316之后，方法300结束于操作318。在方法300的一些实施例中，控制器44可在预定的或任意的时间量内根据方法300连续操作。在又一些实施例中，控制器44可仅在经由用户界面48接收来自操作员的新输入之后再次开始操作300。

[0044] 现在参照图6，方法400开始于操作402，在此控制器44读取操作员指令。如上文参考方法300中的操作302所述，控制器44接收、读取和处理诸如本文中描述的那些操作员输入。

[0045] 在操作404，控制器44读取致动器处的压力测量结果。此类压力测量结果包括致动器处的头侧压力，并且可以利用头侧压力传感器、杆侧压力传感器等读取。

[0046] 在一些示例中，在操作405，控制器44还读取致动器处的温度测量结果。此类温度测量结果可以包括致动器处的头侧温度，并且可以利用头侧温度传感器114、杆侧温度传感器等读取。

[0047] 方法400然后转入操作406，在此控制器44基于在操作404读取的压力和/或温度测量结果来计算负荷。

[0048] 在操作408，控制器出于计算期望流量的目的而检索并利用查找表。查找表可以是将某些测量结果如负荷估测值与流量关联的操作映射图。控制器44可基于在操作402读取的操作员指令、在操作404读取的测量结果和/或在操作406计算出的负荷估测值利用查找表来将这些输入中的一个或多个与流量关联。在一些实施例中，该流量为期望流量。

[0049] 在操作410、412和414，控制器44读取变换器轴38上的速度传感器，读取与下侧泵-马达旋转斜盘连接的一个或多个位置传感器，并且基于在操作410和412中获得的速度和排量位置测量结果来计算可从液压变换器30a的下侧泵-马达通过的最大流量。在一些实施例中，在操作414，控制器44通过将从速度传感器读取的速度与液压变换器30a的最大可能排量相乘来计算最大流量。

[0050] 在操作416，控制器44判定在操作414中计算出的最大流量是否足以满足在操作408中计算出的期望流量。如果最大流量不足以满足期望流量，则方法400转入操作418。在操作418，在一些实施例中，控制器44通过将期望流量减去在当前速度和斜盘角度下的实际流量来计算出流量差额。该流量差额是必须通过穿流方向控制阀24、26的流量进行缓和的。

[0051] 在操作420，将流量差额转换成发送到方向控制阀24、26的指令，方向控制阀24、26又将流量差额供给到系统10。发送到方向控制阀24、26的指令可基于系统10和/或阀24、26的状态和/或构型而不同。例如，在一些实施例中，方向控制阀24、26中的一个与储箱22联接且另一个由于多种原因中的至少一种原因而被阻塞。在流量恢复的情况下，可利用如下方程1所示的孔口方程来计算先导压力指令。特别地，利用该孔口方程，控制器44基于从传感器处获得的头侧压力和储箱压力测量结果来计算实现期望流量所需的期望孔口面积。

[0052] (1)A_期望＝Q_差额/(Cd*SQRT([P_头-P_储箱]*(2/RHO)))，

[0053] 其中A_期望是期望的孔口面积，Q_差额是流量差额，Cd是排出系数，P_头是头侧致动器压力，P_储箱是储箱压力，且RHO是流体密度。

[0054] 然后使用将孔口面积与先导压力变化关联的查找表来确定用于将头侧与储箱22连接的孔口的先导压力变化。在一些实施例中，查找表是可用来列表显示特定孔口面积(例如，在此情况下，将头侧与储箱连接的孔口)所需的先导压力变化的计算机化函数。这种函数的一个示例在以下方程2中示出。

[0055] (2)X_DCV＝F_PP(A_期望)，

[0056] 其中X_DCV是先导压力变化，F_PP(A)是查找表，其在此情况下接收经由方程1计算出的期望孔口面积作为输入。这种穿过动臂方向流量控制阀的期望先导压力变化是利用电子控制的压力控制阀实现的。

[0057] 在一替代构型中，方向控制阀24、26两者都具有将它们相应的泵14、16与致动器的头侧连接的孔口。控制器44可利用基于优化的算法来计算最佳先导压力指令以发送到两个控制阀24、26。在此示例中，该指令基于在致动器的头侧、泵14的出口、泵16的出口处的压力传感器测量结果。特别地，方程3、4和5结合在系统调试之前利用试验数据形成的查找表可用来确定如上所述的流量供给情形中的最佳先导压力。

[0058] (3)X_DCV-ARGMIN_X{A1(X)+A2(X)*SQRT(DP2)/SQRT(DP1)-Q_差额/(Cd*SQRT(DPl*2/RHO))}，

[0059] (4)DP1＝P_泵l-P_头，

[0060] (5)DP2＝P_泵2-P_头，

[0061] 其中ARGMIN_X是检索使函数最小化的X的值的函数，A1(X)是用于将泵14与头侧连接的方向控制阀(DCV)上的孔口的面积-先导压力变化映射图，且A2(X)是用于另一个将泵16与头侧连接的DCV上的孔口的面积-先导压力变化映射图。X_DCV指令例如利用闭环控制中的电比例压力释放阀经由压力控制在方向控制阀24、26先导端口处实现。在任意情形中，计算出的指令被发送到致动器，并且算法在结束操作426得出结论。

[0062] 然而，如果最大流量足以满足期望流量，则方法400转入操作422和424。方法400的操作422和424与方法300的操作314和316相同或基本相同。在完成操作420或操作424之后，方法400结束于操作426。在方法400的一些实施例中，控制器44可根据方法400连续操作并以采样次数重复该方法。在又一些实施例中，控制器44可仅在经由用户界面48接收来自操作员的新输入之后再次开始操作400。