相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)基于2016年3月8日提交的題為“valvecalibrationcoreforspoolpositionvs.command(用于滑閥位置關(guān)于命令的閥校準(zhǔn)芯管)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/305,315號(hào)，并要求其優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)通過(guò)參考全部納入本文。

背景技術(shù)：

本發(fā)明總體上涉及用于移動(dòng)式機(jī)械的液壓系統(tǒng)，且具體涉及用于電動(dòng)液壓閥校準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法。

電動(dòng)液壓閥可在移動(dòng)式機(jī)械上的液壓系統(tǒng)中實(shí)施，以基于來(lái)自控制器的電輸入提供多種流體流控制功能。例如，電動(dòng)液壓閥可用于引導(dǎo)受壓流體至移動(dòng)式機(jī)械上的某功能、提供移動(dòng)式機(jī)械上的某功能與貯液器之間的流體連通、和/或調(diào)節(jié)流體壓力。典型地，在具有電動(dòng)液壓閥的液壓系統(tǒng)中，在試圖將組件公差所產(chǎn)生的影響從整個(gè)系統(tǒng)的性能中移除時(shí)，普遍是需要校準(zhǔn)的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供用于電動(dòng)液壓閥校準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種可操作為在液壓系統(tǒng)中校準(zhǔn)液壓電動(dòng)閥的校準(zhǔn)回路。所述液壓系統(tǒng)包括泵和至少一個(gè)功能，所述泵構(gòu)造為供應(yīng)流體到供應(yīng)管路。電動(dòng)液壓控制閥包括與至少一個(gè)功能流體連通的至少一個(gè)工作端口。所述校準(zhǔn)回路包括與供應(yīng)管路隔離的校準(zhǔn)管路，第一校準(zhǔn)孔構(gòu)造為在校準(zhǔn)管路與流體源之間提供流體連通，并且第二校準(zhǔn)孔和第一校準(zhǔn)孔串聯(lián)布置。第二校準(zhǔn)孔在電動(dòng)液壓控制閥的滑閥上并構(gòu)造為在校準(zhǔn)管路與低壓源之間選擇性地提供流體連通。所述校準(zhǔn)回路還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器構(gòu)造為測(cè)量第一校準(zhǔn)孔與第二校準(zhǔn)孔之間的校準(zhǔn)管路中的壓力。第二校準(zhǔn)孔與電動(dòng)液壓控制閥的至少一個(gè)工作端口隔離。

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供可操作為校準(zhǔn)電動(dòng)液壓控制閥的液壓系統(tǒng)。所述液壓系統(tǒng)包括構(gòu)造為供應(yīng)流體到供應(yīng)管路的泵、至少一個(gè)功能、具有與至少一個(gè)功能流體連通的至少一個(gè)工作端口的電動(dòng)液壓控制閥、構(gòu)造為從校準(zhǔn)源接收流體流的校準(zhǔn)供應(yīng)管路、以及校準(zhǔn)管路。所述液壓系統(tǒng)還包括第一校準(zhǔn)孔和第二校準(zhǔn)孔，第一校準(zhǔn)孔構(gòu)造為在校準(zhǔn)供應(yīng)管路與校準(zhǔn)管路之間選擇性地提供流體連通，第二校準(zhǔn)孔和第一校準(zhǔn)孔串聯(lián)布置。第二校準(zhǔn)孔在電動(dòng)液壓控制閥的滑閥上并構(gòu)造為在校準(zhǔn)管路與低壓源之間提供流體連通。所述液壓系統(tǒng)還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器構(gòu)造為測(cè)量第二校準(zhǔn)孔上游的校準(zhǔn)管路中的壓力。校準(zhǔn)管路和第二校準(zhǔn)孔與所述至少一個(gè)功能隔離。

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了用于在液壓系統(tǒng)中校準(zhǔn)電動(dòng)液壓控制閥的方法。所述液壓系統(tǒng)包括泵和至少一個(gè)功能，所述泵構(gòu)造為供應(yīng)流體到供應(yīng)管路。所述電動(dòng)液壓控制閥包括至少一個(gè)工作端口，所述工作端口與至少一個(gè)功能流體連通。所述方法包括通過(guò)第一校準(zhǔn)孔提供流體流到校準(zhǔn)管路。所述校準(zhǔn)管路與供應(yīng)管路隔離。所述方法還包括命令電動(dòng)液壓控制閥，以通過(guò)第二校準(zhǔn)孔提供從校準(zhǔn)管路到低壓源的流體連通。第二校準(zhǔn)孔布置在電動(dòng)液壓控制閥的滑閥上并與至少一個(gè)功能隔離。所述方法還包括隨著電動(dòng)液壓控制閥被命令而監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)管路中的壓力、確定校準(zhǔn)管路中的壓力何時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定壓力值、當(dāng)校準(zhǔn)管路中的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定壓力值時(shí)記錄施加至電動(dòng)液壓控制閥的命令、對(duì)應(yīng)于施加至電動(dòng)液壓控制閥的命令校準(zhǔn)電動(dòng)液壓控制閥的位置。

本發(fā)明的前述和其他方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中顯現(xiàn)。在該描述中，對(duì)附圖進(jìn)行了參考，附圖形成描述的一部分，且附圖中通過(guò)示例的方式示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。這些實(shí)施例并不必然地代表了本發(fā)明的全部范圍，而是因而要參考權(quán)利要求和本文來(lái)解釋本發(fā)明的范圍。

附圖說(shuō)明

當(dāng)考慮下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，本發(fā)明將被更好地理解，且上述以外的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。該詳細(xì)說(shuō)明參考以下附圖：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的可操作為執(zhí)行電動(dòng)液壓閥校準(zhǔn)的校準(zhǔn)回路的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的可操作為執(zhí)行電動(dòng)液壓閥校準(zhǔn)的另一個(gè)校準(zhǔn)回路的示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的可操作為執(zhí)行電動(dòng)液壓閥校準(zhǔn)的液壓系統(tǒng)的示意圖。

圖4是流程圖，概述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的為電動(dòng)液壓閥執(zhí)行偏移量校準(zhǔn)的步驟。

圖5是流程圖，概述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的為電動(dòng)液壓閥執(zhí)行各種校準(zhǔn)的步驟。

具體實(shí)施方式

本文中使用的術(shù)語(yǔ)“下游”和“上游”是指示相對(duì)于流體流動(dòng)方向的術(shù)語(yǔ)。術(shù)語(yǔ)“下游”對(duì)應(yīng)于流體流動(dòng)的方向，而術(shù)語(yǔ)“上游”指的是與流體流動(dòng)方向相對(duì)或相反的方向。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的可操作為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液壓控制閥校準(zhǔn)的校準(zhǔn)回路10的一個(gè)非限制性示例。校準(zhǔn)回路10可包括流體源12，流體源12與校準(zhǔn)供應(yīng)管路14流體連通并構(gòu)造為將受壓的流體供應(yīng)到校準(zhǔn)供應(yīng)管路14。閥16可布置在流體源12下游的校準(zhǔn)供應(yīng)管路14上，并可選擇性地在至少兩個(gè)位置之間移動(dòng)，且包括至少兩個(gè)端口18和20。在閥的第一位置，閥16可構(gòu)造為阻止至少兩個(gè)端口18與20之間的流體連通。在閥的第二位置，閥16可構(gòu)造為提供至少兩個(gè)端口18與20之間的流體連通，從而通過(guò)第一校準(zhǔn)孔24連接校準(zhǔn)供應(yīng)管路14和校準(zhǔn)管路22。在一些非限制性示例中，閥16可在閥的第一位置與第二位置之間被電動(dòng)液壓地致動(dòng)。

功能控制閥26可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)工作端口30連接至功能28(例如，液壓致動(dòng)器或馬達(dá)負(fù)荷)。功能控制閥26可構(gòu)造為選擇性地提供從流體源12或與流體源12分離的另一個(gè)流體源至功能28以及從功能28到槽(未示出)的流體連通。除了一個(gè)或多個(gè)工作端口30之外，功能控制閥26可包括與功能28隔離(即與一個(gè)或多個(gè)工作端口30隔離)的至少兩個(gè)附加端口32和34。功能控制閥26可在至少兩個(gè)位置之間選擇性地移動(dòng)。在功能閥的第一位置，功能控制閥26可構(gòu)造為阻止至少兩個(gè)附加端口32與34之間的流體連通。在功能閥的第二位置，功能控制閥26可構(gòu)造為提供至少兩個(gè)附加端口32與34之間的流體連通，從而通過(guò)第二校準(zhǔn)孔38將校準(zhǔn)管路22連接至低壓源36。在一些非限制性示例中，功能控制閥26可在功能閥的第一位置與第二位置之間被電動(dòng)液壓地致動(dòng)。

在一些非限制性示例中，低壓源36可以是連接到槽或貯液器的管線，或者是連接到貯槽的管線。在示出的非限制性示例中，第一校準(zhǔn)孔24可以是固定的孔，而第二校準(zhǔn)孔38可以是可變的孔。在一些非限制性示例中，第一校準(zhǔn)孔24可以是布置在校準(zhǔn)供應(yīng)管路14或者校準(zhǔn)管路22上的不變的孔，所述第一校準(zhǔn)孔24與第二校準(zhǔn)孔38串聯(lián)并且在第二校準(zhǔn)孔38的上游。在一些非限制性示例中，第一校準(zhǔn)孔24的尺寸可顯著地小于第二校準(zhǔn)孔38。也就是說(shuō)，由第二校準(zhǔn)孔38限定的最小節(jié)流可小于由第一校準(zhǔn)孔24限定的節(jié)流。這種布置可確保當(dāng)校準(zhǔn)管路22通過(guò)第二校準(zhǔn)孔38連接到低壓源36時(shí)，校準(zhǔn)供應(yīng)管路14中的壓力大體上保持穩(wěn)定。壓力傳感器40可布置在第一校準(zhǔn)孔24下游和第二校準(zhǔn)孔38上游的校準(zhǔn)管路22上。

如下面將要描述的，校準(zhǔn)回路10使得能夠執(zhí)行功能控制閥26的各種校準(zhǔn)。例如，一旦通過(guò)第二校準(zhǔn)孔38在校準(zhǔn)管路22與低壓源36之間建立連接，第一校準(zhǔn)孔24和第二校準(zhǔn)孔38的串聯(lián)布置以及校準(zhǔn)管路22至低壓源36的連接就使得壓力傳感器40能夠感測(cè)到校準(zhǔn)管路22中的壓降。這樣，可根據(jù)功能控制閥26的輸入命令提供對(duì)功能控制閥26位置的校準(zhǔn)。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的校準(zhǔn)回路50的另一個(gè)非限制性示例。除非如以下描述的或從圖上顯而易見(jiàn)的，圖2的校準(zhǔn)回路50可與圖1的校準(zhǔn)回路10類似。同樣的部件使用類似的附圖標(biāo)記來(lái)表示。如圖2所示，不再需要旁通控制閥16。替代地，第一校準(zhǔn)孔24可為不變的孔，布置成在校準(zhǔn)供應(yīng)管路14與校準(zhǔn)管路22之間提供流體連通。電動(dòng)液壓控制閥26可常態(tài)地偏置到第一位置52，在第一位置52中，功能控制閥26可構(gòu)造為在至少兩個(gè)附加端口32與34之間提供流體連通，從而通過(guò)第二校準(zhǔn)孔38將校準(zhǔn)管路22連接到低壓源36。在第二位置54中，功能控制閥26可構(gòu)造為阻止至少兩個(gè)附加端口32與34之間的流體連通。校準(zhǔn)回路50使得能夠執(zhí)行功能控制閥26的各種校準(zhǔn)。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的應(yīng)用于液壓系統(tǒng)100的校準(zhǔn)回路10的一個(gè)非限制性示例。液壓系統(tǒng)100可包括泵102、貯液器104和控制閥組件106。在示出的非限制性示例中，泵102可以是固定排量泵。在其他非限制性示例中，泵102可以是可變排量泵。

泵102可構(gòu)造為從貯液器104吸取諸如油之類的流體，并在泵出口108供給增壓流體。泵出口108可與供應(yīng)管路110流體連通，供應(yīng)管路110延伸入并延伸通過(guò)控制閥組件106。返回管路112可延伸通過(guò)控制閥組件106并可與貯液器104流體連通。

控制閥組件106可包括旁通控制閥114和功能控制閥116。功能控制閥116可構(gòu)造為控制功能118、泵102與貯液器104之間的流體流動(dòng)。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，液壓系統(tǒng)100中示出的功能和對(duì)應(yīng)的功能控制閥的數(shù)目并不意味著以任何方式進(jìn)行限制，在其他非限制性示例中，液壓系統(tǒng)100可包括多于一個(gè)功能118和對(duì)應(yīng)數(shù)目的功能控制閥116。控制閥組件106可具有單個(gè)整體閥體或包含物理上分離的并排連接的閥部分。

旁通控制閥114可包括可在三個(gè)位置之間移動(dòng)的旁通滑閥120。在其他非限制性示例中，旁通滑閥120可以在多于或少于三個(gè)位置之間移動(dòng)。旁通控制閥114可包括旁通入口端口122、旁通出口端口124、旁通校準(zhǔn)入口端口126和旁通校準(zhǔn)出口端口128。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，旁通控制閥114上的端口的數(shù)目并不意味著以任何方式進(jìn)行限制。在其他非限制性示例中，旁通控制閥114可設(shè)計(jì)為：除旁通校準(zhǔn)入口端口126和旁通校準(zhǔn)出口端口128外，包括多于或少于兩個(gè)端口。

旁通入口端口122可與供應(yīng)管路110流體連通，旁通出口端口124可與返回管路112流體連通。旁通校準(zhǔn)入口端口126可與校準(zhǔn)供應(yīng)管路130流體連通。校準(zhǔn)供應(yīng)管路130可延伸通過(guò)控制閥組件106，且可與供應(yīng)管路110分離。旁通校準(zhǔn)出口128可與校準(zhǔn)管路132流體連通。校準(zhǔn)管路132可延伸通過(guò)控制閥組件106，且可與供應(yīng)管路110分離。

在示出的非限制性示例中，當(dāng)旁通滑閥120在第一旁通位置134中時(shí)，可在旁通入口端口122與旁通出口124端口之間提供流體連通，并可在旁通校準(zhǔn)入口端口126與旁通校準(zhǔn)出口端口128之間阻止流體連通。當(dāng)旁通滑閥120被致動(dòng)到第二旁通位置136時(shí)，可在旁通入口端口122與旁通出口端口124之間、以及旁通校準(zhǔn)入口端口126與旁通校準(zhǔn)出口端口128之間都阻止流體連通。當(dāng)旁通滑閥120被致動(dòng)到第三旁通位置138時(shí)，可通過(guò)旁通孔140在旁通入口端口122與旁通出口端口124之間提供流體連通，且可通過(guò)旁通校準(zhǔn)孔142在旁通校準(zhǔn)入口端口126與旁通校準(zhǔn)出口端口128之間提供流體連通。在一些非限制性示例中，旁通校準(zhǔn)孔142可以是固定的孔。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，旁通位置134、136和138的具體順序并不意味著以任何方式進(jìn)行限制，并且旁通位置134、136和138可以按照期望以任何順序布置在旁通滑閥120上。在示出的非限制性示例中，旁通校準(zhǔn)入口端口126與旁通校準(zhǔn)出口端口128之間的連通獨(dú)立于由旁通控制閥114促成的任何其他連通。

旁通控制閥114可被旁通彈簧144常態(tài)地偏置到第一旁通位置134中。旁通控制閥114的致動(dòng)可由旁通先導(dǎo)滑閥146電動(dòng)液壓地控制，旁通先導(dǎo)滑閥146與控制器148電連接。在運(yùn)行時(shí)，電信號(hào)(例如，電流)可由控制器148選擇性地施加到旁通先導(dǎo)滑閥146。響應(yīng)于從控制器148接收的電信號(hào)，旁通先導(dǎo)滑閥146可提供先導(dǎo)信號(hào)到旁通控制閥114，進(jìn)而，旁通控制閥114可按照電信號(hào)的大小成比例地從第一旁通位置134朝向第三旁通位置138致動(dòng)旁通滑閥120。因而，由控制器148提供的電信號(hào)的大小可按比例地對(duì)應(yīng)于旁通滑閥120在第一旁通位置134與第三旁通位置138之間的致動(dòng)位置。在其他非限制性示例中，旁通控制閥114可通過(guò)與旁通滑閥120接合的電磁線圈被致動(dòng)，而不是由旁通先導(dǎo)滑閥146致動(dòng)。

功能控制閥116可包括可在三個(gè)位置之間移動(dòng)的功能滑閥150。在其他非限制性示例中，功能滑閥150可包括多于或少于三個(gè)位置。功能控制閥116可包括功能入口端口152、第一功能出口端口154、第二功能出口端口156、功能校準(zhǔn)入口端口158、功能校準(zhǔn)出口端口160、第一工作端口162和第二工作端口164。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，在功能控制閥116上的端口的數(shù)目并不意味著以任何方式進(jìn)行限制。在其他非限制性示例中，功能控制閥116可設(shè)計(jì)為：除功能校準(zhǔn)入口端口158和功能校準(zhǔn)出口端口160外，包括多于或少于五個(gè)端口。

功能入口端口152可與供應(yīng)管路110流體連通。第一功能出口端口154和第二功能出口端口156中的每一個(gè)可與返回管路112流體連通。功能校準(zhǔn)入口端口158可與校準(zhǔn)管路132流體連通，且功能校準(zhǔn)出口端口160可與貯槽管路166流體連通。在其他非限制性示例中，功能校準(zhǔn)出口端口160可與返回管路112流體連通。如圖3所示，功能校準(zhǔn)入口端口158和功能校準(zhǔn)出口端口160都不與第一工作端口162或第二工作端口164連通。因而，在功能校準(zhǔn)入口端口158與功能校準(zhǔn)出口端口160之間的任何流體流動(dòng)可與功能18隔離。

第一工作端口162可與功能18的第一功能端口168流體連通，并且第二工作端口164可與功能18的第二功能端口170流體連通。在示出的非限制性示例中，功能18是液壓致動(dòng)器。在其他非限制性示例中，功能18可以是需要由流體提供動(dòng)力的另一器具(例如馬達(dá))，所述流體由功能控制閥116控制。

在示出的非限制性示例中，當(dāng)功能滑閥150被致動(dòng)到第一位置172時(shí)，可在功能入口端口152與第二工作端口164之間提供流體連通，且可在第一工作端口162與第二功能出口端口156之間提供流體連通。此外，在第一位置172中，可通過(guò)功能校準(zhǔn)孔174在功能校準(zhǔn)入口端口158與功能校準(zhǔn)出口端口160之間提供流體連通。當(dāng)功能滑閥150在第二位置176中時(shí)，可阻止端口152、154、156、158、160、162與164的任兩者之間流體連通。當(dāng)功能滑閥150被致動(dòng)到第三位置178時(shí)，可在功能入口端口152與第一工作端口162之間提供流體連通，且可在第二工作端口164與第一功能出口端口154之間提供流體連通。此外，在第三位置178中，可通過(guò)功能校準(zhǔn)孔174在功能校準(zhǔn)入口端口158與功能校準(zhǔn)出口端口160之間提供流體連通。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，功能滑閥150可包括兩個(gè)同樣的功能校準(zhǔn)孔174，或者在一些非限制性示例中，功能滑閥150可在功能滑閥150上的凹槽(或凹口)的不同側(cè)限定不同的功能校準(zhǔn)孔174。然而，無(wú)論功能校準(zhǔn)孔174具體的節(jié)流特性如何，在校準(zhǔn)程序期間，功能校準(zhǔn)孔174可類似地運(yùn)行。

在一些非限制性示例中，功能校準(zhǔn)孔174可以是可變的孔。由旁通校準(zhǔn)孔142提供的節(jié)流可在尺寸上顯著地小于由功能校準(zhǔn)孔174提供的節(jié)流。另外，旁通校準(zhǔn)孔142和功能校準(zhǔn)孔174可串聯(lián)布置。以這種方式，當(dāng)通過(guò)旁通校準(zhǔn)孔142在校準(zhǔn)供應(yīng)管路130與校準(zhǔn)管路132之間提供流體連通時(shí)，校準(zhǔn)供應(yīng)管路130中的壓力可保持大致恒定，而當(dāng)校準(zhǔn)管路132通過(guò)功能校準(zhǔn)孔174連接到貯槽管路166時(shí)，校準(zhǔn)管路132中的壓力可降低。

功能控制閥116可被第一彈簧180和相對(duì)的第二彈簧182常態(tài)地偏置到第二位置176中。在其他非限制性示例中，功能控制閥116可被常態(tài)地偏置到第一位置172或第三位置178中。功能控制閥116的致動(dòng)可由第一先導(dǎo)滑閥184和第二先導(dǎo)滑閥186電動(dòng)液壓地控制。第一先導(dǎo)滑閥184和第二先導(dǎo)滑閥186可與控制器148電連接。在運(yùn)行時(shí)，電信號(hào)(例如，電流)可由控制器148選擇性地施加到第一先導(dǎo)滑閥184或第二先導(dǎo)滑閥186中的一個(gè)。如果想要將功能滑閥150朝向第一位置172移動(dòng)，則控制器148可向第一先導(dǎo)滑閥184提供電信號(hào)。作為響應(yīng)，第一先導(dǎo)滑閥184可向功能控制閥116提供先導(dǎo)信號(hào)，進(jìn)而，功能控制閥116可按照電信號(hào)的大小成比例地朝向第一位置172致動(dòng)功能滑閥150。相反地，如果想要將功能滑閥150朝向第三位置178移動(dòng)，則控制器148可提供電信號(hào)到第二先導(dǎo)滑閥186。作為響應(yīng)，第二先導(dǎo)滑閥186可向功能控制閥116提供先導(dǎo)信號(hào)，進(jìn)而，功能控制閥116可按照電信號(hào)的大小成比例地朝向第三位置178致動(dòng)功能滑閥150。因而，由控制器148供給第一先導(dǎo)滑閥184或第二先導(dǎo)滑閥186的電信號(hào)的大小可按比例地對(duì)應(yīng)于功能滑閥150在第一位置172或第三位置178之間的致動(dòng)位置。在其他非限制性示例中，功能控制閥116可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)與功能滑閥150接合的電磁線圈致動(dòng)，而不是由第一先導(dǎo)滑閥184和第二先導(dǎo)滑閥186致動(dòng)。

校準(zhǔn)壓力傳感器188可布置在旁通校準(zhǔn)孔142下游和功能校準(zhǔn)孔174上游的校準(zhǔn)管路132上。在示出的非限制性示例中，校準(zhǔn)源190可與校準(zhǔn)供應(yīng)管路130的入口192流體連通。校準(zhǔn)源190可呈泵102外部的泵的形式。校準(zhǔn)源190可構(gòu)造為選擇性地供應(yīng)受壓流體(例如，油)到校準(zhǔn)供應(yīng)管路130中。在其他非限制性示例中，液壓系統(tǒng)100可不包括校準(zhǔn)源190，作為替代，泵102可構(gòu)造為為選擇性地供應(yīng)受壓流體到校準(zhǔn)供應(yīng)管路130。泵壓力傳感器194可布置在泵出口108下游和旁通入口端口122上游的供應(yīng)管路110上。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，可能不需要泵壓力傳感器194就能執(zhí)行本文描述的校準(zhǔn)方法。

液壓系統(tǒng)100可操作為執(zhí)行功能控制閥116的校準(zhǔn)，以將從整個(gè)系統(tǒng)移除部件公差的影響。具體地，如下面將描述的，沿校準(zhǔn)管路132串聯(lián)連接的旁通校準(zhǔn)孔142和功能校準(zhǔn)孔174便于功能控制閥116的校準(zhǔn)。然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，液壓系統(tǒng)100中部件的具體設(shè)計(jì)并不意味著以任何方式進(jìn)行限制。即，本文中描述的用于閥校準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法可應(yīng)用于包括一個(gè)或多個(gè)相連的電動(dòng)液壓閥的任一液壓系統(tǒng)，所述一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液壓閥控制到功能的流體流。

下面將參考圖2-4描述當(dāng)執(zhí)行各種校準(zhǔn)程序時(shí)液壓系統(tǒng)100的運(yùn)行。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法也可應(yīng)用于圖1的校準(zhǔn)回路10、圖2或使用本文中描述的特性和技術(shù)設(shè)計(jì)的任何其他液壓系統(tǒng)。在一些非限制性示例中，控制器148可構(gòu)造為向旁通控制閥114和功能控制閥116提供指令、監(jiān)測(cè)由校準(zhǔn)壓力傳感器188獲得的壓力、和/或執(zhí)行本文中描述的校準(zhǔn)計(jì)算程序。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于執(zhí)行功能控制閥116的偏移量校準(zhǔn)的步驟的一個(gè)非限制性示例。當(dāng)想要開(kāi)始偏移量校準(zhǔn)時(shí)，可在步驟200將校準(zhǔn)源190連接到校準(zhǔn)管路132。這可通過(guò)指令旁通控制閥114致動(dòng)到第三旁通位置138而促成。在第三旁通位置138中，旁通控制閥114通過(guò)旁通校準(zhǔn)孔142提供從校準(zhǔn)供應(yīng)管路130到校準(zhǔn)管路132的流體連通。如上所述，在其他非限制性示例中，泵102可構(gòu)造為供應(yīng)受壓流體到校準(zhǔn)供應(yīng)管130，從而取代外部校準(zhǔn)源190。

隨著校準(zhǔn)源190通過(guò)旁通校準(zhǔn)孔142提供流體流到校準(zhǔn)管路132中，可在步驟202測(cè)量校準(zhǔn)供應(yīng)壓力。當(dāng)沒(méi)有命令供給功能控制閥116(即，功能控制閥116在從校準(zhǔn)管路132通過(guò)功能控制閥116的流體流被阻止的第二位置176中)時(shí)，校準(zhǔn)供應(yīng)壓力可與由校準(zhǔn)壓力傳感器188測(cè)量的壓力一致。在步驟202測(cè)量的校準(zhǔn)供應(yīng)壓力可在校準(zhǔn)期間作為參考?jí)毫κ褂?，且一旦獲取校準(zhǔn)供應(yīng)壓力，就可由控制器148儲(chǔ)存校準(zhǔn)供應(yīng)壓力。一旦獲取了校準(zhǔn)供應(yīng)壓力，就可在步驟204中命令功能控制閥116(即，控制器148可施加導(dǎo)致功能滑閥150的位置從第二位置176向第一位置172或第三位置178移動(dòng)的電信號(hào))。

隨著功能控制閥116在步驟204被命令，可在步驟206監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)壓力傳感器188。以這種方式，可根據(jù)供給功能控制閥116的命令(例如，來(lái)自控制器148的電信號(hào))監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)管路132中的壓力。由于功能滑閥150的位置隨著功能控制閥116被命令而改變，故而可逐漸通過(guò)功能校準(zhǔn)孔174提供校準(zhǔn)管路132與貯槽管路166之間的連通。貯槽管路166可處于顯著低于校準(zhǔn)管路132的壓力，因而，隨著功能控制閥116被命令，校準(zhǔn)壓力傳感器188所感測(cè)的壓力可減小。

當(dāng)校準(zhǔn)壓力傳感器188監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)管路132中的壓力時(shí)，可在步驟208確定校準(zhǔn)管路132中監(jiān)測(cè)到的壓力值是否轉(zhuǎn)變?yōu)椴襟E202中預(yù)定壓力值。例如，可在步驟208確定校準(zhǔn)管路132中的壓力何時(shí)減小至校準(zhǔn)供應(yīng)壓力的預(yù)定比例。預(yù)定比例可定義為表示功能控制閥116何時(shí)開(kāi)始“裂開(kāi)(crackopen)”或流體流何時(shí)開(kāi)始通過(guò)。替代地或附加地，可確定校準(zhǔn)管路132中的壓力何時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎獕毫Γ?，貯槽管路166中的已知壓力。也就是說(shuō)，校準(zhǔn)管路132中的壓力可被校準(zhǔn)壓力傳感器188監(jiān)測(cè)，并可確定監(jiān)測(cè)到的壓力何時(shí)轉(zhuǎn)變?cè)竭^(guò)已知壓力值(從已知壓力值以下的壓力值轉(zhuǎn)變到已知壓力值以上的壓力值，或相反)。

電動(dòng)液壓控制閥可限定在穿過(guò)控制閥的節(jié)流和施加于控制閥的命令之間的已知的或預(yù)定的關(guān)系。然而，當(dāng)控制閥安裝到液壓系統(tǒng)中時(shí)，根據(jù)命令的節(jié)流必須被校準(zhǔn)以補(bǔ)償液壓系統(tǒng)的可變性和公差。因而，在節(jié)流/壓力/位置與命令的曲線上發(fā)現(xiàn)或限定一個(gè)已知點(diǎn)能使曲線的其余部分被限定和/或曲線的x向截距被限定。

如果在步驟208確定校準(zhǔn)管路132中的壓力已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定壓力值，則可在此轉(zhuǎn)變點(diǎn)記錄供給功能控制閥116的命令值，且可在步驟210計(jì)算命令偏移量。在步驟210計(jì)算的命令偏移量可通過(guò)將所記錄的命令值與默認(rèn)命令值比較來(lái)計(jì)算，默認(rèn)命令值假定為對(duì)應(yīng)于功能控制閥116開(kāi)始提供通過(guò)其中的流體流。因而，供給功能控制閥116的命令與功能滑閥150的對(duì)應(yīng)位置之間的關(guān)系可被校準(zhǔn)。由于校準(zhǔn)回路(即，校準(zhǔn)供應(yīng)管路130、校準(zhǔn)管路132、旁通校準(zhǔn)孔142和功能校準(zhǔn)孔174)與功能118隔離，故而偏移量校準(zhǔn)程序可在液壓系統(tǒng)100運(yùn)行期間的任何時(shí)刻安全地開(kāi)始。因而，用于功能控制閥116的偏移命令可被連續(xù)地檢查和修正。

圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面的用于對(duì)于功能控制閥116執(zhí)行各種校準(zhǔn)程序的步驟的一個(gè)非限制性示例。當(dāng)想要開(kāi)始校準(zhǔn)程序時(shí)，可在步驟300將校準(zhǔn)源190連接校準(zhǔn)管路132。這可通過(guò)指令旁通控制閥114致動(dòng)到第三旁通位置138促成。在第三旁通位置138中，旁通控制閥114通過(guò)旁通校準(zhǔn)孔142提供從校準(zhǔn)供應(yīng)管路130到校準(zhǔn)管路132的流體連通。如上所述，在其他非限制性示例中，泵102可構(gòu)造為供應(yīng)受壓流體到校準(zhǔn)供應(yīng)管路130中，而取代外部校準(zhǔn)源190。

隨著校準(zhǔn)源190通過(guò)旁通校準(zhǔn)孔142提供流體流到校準(zhǔn)管路132中，可在步驟302測(cè)量校準(zhǔn)供應(yīng)壓力。當(dāng)沒(méi)有命令供給功能控制閥116(即，功能控制閥在從校準(zhǔn)管路132通過(guò)功能控制閥116的流體流被阻止的第二位置176中)時(shí)，校準(zhǔn)供應(yīng)壓力可以是由校準(zhǔn)壓力傳感器188測(cè)量的壓力。在步驟302測(cè)量的校準(zhǔn)供應(yīng)壓力可在校準(zhǔn)期間作為參考?jí)毫κ褂?，并且一旦獲取校準(zhǔn)供應(yīng)壓力，控制器148就可儲(chǔ)存校準(zhǔn)供應(yīng)壓力。一旦已獲取校準(zhǔn)供應(yīng)壓力，就可在步驟304將從最小值到最大值的范圍內(nèi)的命令供給到功能控制閥116(即，控制器148可將供應(yīng)到功能控制閥116的電信號(hào)從最小值變動(dòng)到最大值，從而導(dǎo)致功能滑閥150的位置從第二位置176移動(dòng)到第一位置172或第三位置178)。由于隨著功能控制閥116從最小值到最大值被命令，功能滑閥150的位置改變，故而可逐漸通過(guò)功能校準(zhǔn)孔174提供校準(zhǔn)管路132與貯槽管路166之間的連通。貯槽管路166可處于顯著低于校準(zhǔn)管路132的壓力，由此，當(dāng)校準(zhǔn)管路132被連接到貯槽管路166時(shí)，校準(zhǔn)壓力傳感器188所感測(cè)的壓力可減小。

當(dāng)功能控制閥116在步驟304被從最小命令到最大命令所命令時(shí)，可在步驟306通過(guò)校準(zhǔn)壓力傳感器188監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)管路132中的壓力。以這種方式，可根據(jù)供給功能控制閥116的命令(例如，來(lái)自控制器148的電信號(hào))監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)管路132中的壓力?；谛?zhǔn)管路132中的監(jiān)測(cè)到的壓力，可執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)過(guò)程。例如，可在步驟308和310計(jì)算命令偏移量校準(zhǔn)值。在步驟308和310計(jì)算的命令偏移量校準(zhǔn)值可與上面參考圖4中步驟208和210描述的過(guò)程類似。

替代地或附加地，隨著給功能控制閥116的命令從最小值變動(dòng)到最大值，可在步驟312基于校準(zhǔn)管路132中的壓力生成多點(diǎn)校準(zhǔn)映射。在一些非限制性示例中，多點(diǎn)校準(zhǔn)映射可校準(zhǔn)對(duì)功能控制閥116的命令與功能滑閥150的對(duì)應(yīng)位置之間的關(guān)系。為便于多點(diǎn)校準(zhǔn)映射的生成，由功能校準(zhǔn)孔174提供的節(jié)流可限定與功能滑閥150的位置的已知關(guān)系。功能校準(zhǔn)孔174的節(jié)流與功能滑閥150的位置之間的關(guān)系可采用任何形式(例如，線性的、指數(shù)的、拋物線的、多項(xiàng)式的，等等)，只要該關(guān)系是已知的或限定的?？稍诓襟E312，通過(guò)使用功能校準(zhǔn)孔174的節(jié)流與功能滑閥150的位置之間的已知關(guān)系以及由校準(zhǔn)壓力傳感器188測(cè)量的校準(zhǔn)管路132中的壓力，生成多點(diǎn)校準(zhǔn)映射。例如，可監(jiān)測(cè)由校準(zhǔn)壓力傳感器188測(cè)量的壓力，以確定校準(zhǔn)管路132中的壓力何時(shí)根據(jù)命令并基于功能滑閥的已知特性轉(zhuǎn)變?yōu)橹辽賰蓚€(gè)不同的期望壓力?？捎涗洰?dāng)至少兩個(gè)期望的壓力值轉(zhuǎn)變時(shí)出現(xiàn)的施加至功能控制閥116的對(duì)應(yīng)的命令值?；诋?dāng)校準(zhǔn)管路132中的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹辽賰蓚€(gè)期望的壓力值時(shí)出現(xiàn)的被記錄的命令值，功能滑閥150的預(yù)定特性可被補(bǔ)償以校準(zhǔn)功能控制閥116。換句話說(shuō)，可生成用于功能控制閥116的多點(diǎn)校準(zhǔn)映射。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，不需要從最小命令到最大命令命令功能控制閥116以促進(jìn)生成多點(diǎn)校準(zhǔn)映射。可在轉(zhuǎn)變?yōu)橹辽賰蓚€(gè)不同的期望壓力值時(shí)記錄命令值。至少兩個(gè)期望的壓力值可出現(xiàn)在施加至功能控制閥116的命令范圍內(nèi)的任何點(diǎn)。

將給控制閥116的命令從最小值變動(dòng)到最大值可改變校準(zhǔn)管132中的壓力，從而使得能夠在步驟310計(jì)算校準(zhǔn)偏移量和/或在步驟312生成多點(diǎn)校準(zhǔn)映射。另外，可在步驟314通過(guò)將給控制閥116的命令從最大值變動(dòng)回最小值而進(jìn)一步校準(zhǔn)回差。此外，功能校準(zhǔn)孔174的節(jié)流與功能滑閥150的位置之間的已知關(guān)系，以及由校準(zhǔn)壓力傳感器188測(cè)量的校準(zhǔn)管路132中的壓力可用于生成功能控制閥116的命令關(guān)于功能滑閥150的位置的另一多點(diǎn)校準(zhǔn)映射。在步驟316，隨著功能控制閥116從最小值到最大值被命令所生成的多點(diǎn)校準(zhǔn)映射可與隨著功能控制閥116從最大值到最小值被命令所生成的多點(diǎn)校準(zhǔn)映射比較，以根據(jù)給功能控制閥116的命令計(jì)算回差映射。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，從最小命令到最大命令并回到最小命令來(lái)命令功能控制閥116，只是生成回差校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的一個(gè)非限制性示例。在其他非限制性示例中，功能控制閥116可在第一方向上的第一命令值與第二命令值之間被命令，隨后可在與第一方向相反的第二方向上的第一命令值與第二命令值之間被命令。當(dāng)電動(dòng)液壓控制閥在第一方向和第二方向上被命令時(shí)，可記錄當(dāng)在校準(zhǔn)管路132中監(jiān)測(cè)的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定值時(shí)的命令值。當(dāng)校準(zhǔn)管路132中監(jiān)測(cè)的壓力隨著電動(dòng)液壓控制閥在第一方向和第二方向被命令而轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)定壓力值時(shí)，可基于所記錄的命令值計(jì)算回差校準(zhǔn)值?；夭钚?zhǔn)值是為取得同樣閥位置(如由在校準(zhǔn)管路132中監(jiān)測(cè)的壓力所指明的)所需的命令的差值。

應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，參考圖5描述的一種或多種校準(zhǔn)程序可獨(dú)立地或同時(shí)地執(zhí)行。另外，圖5中示出的校準(zhǔn)程序的順序并不意味著以任何方式進(jìn)行限制。例如，在一些非限制性示例中，校準(zhǔn)壓力傳感器188可連續(xù)地測(cè)量校準(zhǔn)管路132中的壓力，且功能控制閥116可從最小到最大并返回最小地被命令。這樣，可基于校準(zhǔn)管路132中測(cè)量的壓力計(jì)算校準(zhǔn)偏移量、多點(diǎn)校準(zhǔn)映射和/或回差映射。

本文中描述的系統(tǒng)和方法提供了用于電動(dòng)液壓閥的各種校準(zhǔn)程序。例如，可實(shí)施用于針對(duì)滑閥位置的功能控制閥命令的校準(zhǔn)的偏移量計(jì)算、用于針對(duì)滑閥位置的功能控制閥命令的校準(zhǔn)的多點(diǎn)映射、和/或根據(jù)針對(duì)功能控制閥的命令的回差校準(zhǔn)值。這些校準(zhǔn)程序可減少需要系統(tǒng)校準(zhǔn)的地方的運(yùn)行中的變化。

與主供應(yīng)管路隔離的校準(zhǔn)管路以及與功能隔離的功能控制孔的使用使得本文中描述的校準(zhǔn)程序能夠在低壓(即，大體上低于通常運(yùn)行壓力的壓力)下執(zhí)行。在一些非限制性示例中，執(zhí)行本文中描述的校準(zhǔn)程序所需的壓力可以只是完全地平移被校準(zhǔn)的功能滑閥所需的壓力。另外，校準(zhǔn)回路與主供應(yīng)管路和功能的隔離消除了在校準(zhǔn)期間移動(dòng)功能或使系統(tǒng)處于高能量狀態(tài)的需要。這對(duì)于本領(lǐng)域中的移動(dòng)式機(jī)械的安全校準(zhǔn)是有利的。校準(zhǔn)回路的隔離進(jìn)一步確保功能和主供應(yīng)管路不將流體排入校準(zhǔn)管路。進(jìn)一步地，校準(zhǔn)管路與主供應(yīng)管路和功能的隔離不需要功能與被校準(zhǔn)的電動(dòng)液壓控制閥附連或流體連通。例如，這樣可使得本文中描述的校準(zhǔn)程序能夠在機(jī)械組裝期間被執(zhí)行，或者用于輔助功能而無(wú)需安裝任何附件。

在本說(shuō)明書(shū)中，已通過(guò)使得能夠記述清楚且精確的說(shuō)明的方式描述了多個(gè)實(shí)施例，但所意于并將意識(shí)到的是，各實(shí)施例可以各種方式組合或拆分，而不脫離本發(fā)明。例如，將意識(shí)到的是，本文中描述的所有優(yōu)選特征可應(yīng)用于本文中描述的本發(fā)明的所有方面。

因而，盡管已關(guān)于特定實(shí)施例和示例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不一定受此限制，而是來(lái)自各實(shí)施例、示例和用途的許多其他實(shí)施例、示例、用途、修改和偏離意于被包含在所附的權(quán)利要求中。本文中引用的每一個(gè)專利和出版物的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考而納入本文，就好像每一個(gè)這樣的專利或出版物通過(guò)參考而單獨(dú)納入本文一樣。