系統、包括該系統的工程機械及運輸期間彈性支承工程機械的器具的方法

2023-10-04 15:32:49

專利名稱：系統、包括該系統的工程機械及運輸期間彈性支承工程機械的器具的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於工程機械的系統，其中該系統適於在運輸期間彈性支承載荷 的運動。該系統包括至少一個用於操作載荷的液壓缸、蓄能器和適於控制液壓缸與蓄能器 之間流體連通的閥。特別地，本發明涉及一種包括該系統的工程機械。本發明還涉及一種在運輸期間彈性支承工程機械的器具的方法。
背景技術：
在下文中，本發明將結合輪式裝載機形式的工程機械的運行描述。這是優選的，但 不限制本發明的應用。本發明也能夠用於其他類型的工程機械(或工程車輛)，例如挖掘裝 載機、挖掘機或例如拖拉機的農機。當輪式裝載機的器具(例如鏟鬥或貨盤叉)與載荷接觸且提升載荷時，器具優選 剛性地連接到輪式裝載機的框架。然而，在載荷運輸期間，特別地在經過不平的道路表面上 方時，有利的是器具能夠相對於車架運動(搖擺)。以此方式，增加了操作者舒適性，且在運 輸期間降低了材料溢出。為此原因，輪式裝載機裝配有裝載臂懸架。在裝載臂懸架中，工程 機械的提升缸與蓄能器流體連通。因此，裝載臂變得相對於車架可運動。結果是兩個可運 動質量，而非一個。在裝載循環中，通常使用裝載臂懸架的自動激活和接觸激活。例如，能夠使用與檔 位相關的激活，這意味著裝載臂懸架除在一檔前進檔之外總是被激活。在鏟鬥推入到材料 (巖石、砂礫等)後立即激活一檔，且因此裝載臂懸架被接觸激活。當輪式裝載機在此之後 從材料中後退時，激活倒檔且因此再次激活裝載臂懸架。W0 99/16981公開了一種裝載臂懸架系統。系統包括蓄能器，所述蓄能器能夠與提 升缸的活塞側流體連通。系統還包括用於液壓流體的箱，所述箱能夠與提升缸的活塞杆側 流體連通。系統包括用於控制懸架的多個閥。系統，且特別是閥設計為使得提升缸的活塞 側和蓄能器之間的壓力平衡在裝載臂懸架激活前自動進行。以此方式，在激活裝載臂懸架 時先前發生的器具的俯仰運動在很大程度上被避免。根據現有技術，阻尼特徵通常是恆定的(即，所謂的非可變的)，且因此必須對於 空鏟鬥、滿鏟鬥或中間位置的運行調整，這意味著阻尼特徵對於其他裝載情況變得不是優 化的。當根據現有技術提升非常重的貨盤載荷時，存在發生組件的傾斜運動的風險，從 而導致貨盤撞擊地面。其原因是在發生激活前的短時期期間，蓄能器無時間充分蓄能。此外，當激活根據現有技術的裝載臂懸架時，當控制液壓缸和蓄能器之間的流體 連通的閥打開時在工程機械內存在的撞擊的風險。此外，當激活根據現有技術的裝載臂懸架時，存在蓄能器蓄能到過高的壓力的風 險，這導致當蓄能器向箱排放時的能量損失。此問題在短周期裝載期間是特別地明顯的，此 時裝載(且因此蓄能)以高頻率(每分鐘兩次或三次)進行。

發明內容
本發明的第一目的是實現一種系統，該系統在運輸期間彈性支承器具的運動且創 造了柔性的且從能量方面有效的運行的先決條件。更具體地，本發明力求創造解決以上所 述問題中的至少一個的先決條件。該目的通過根據權利要求1所述的系統實現。這因此通過一種系統實現，該系統 包括第一控制閥，該第一控制閥布置在連接到液壓缸的活塞側的管道上；第二控制閥，該 第二控制閥布置在連接到液壓缸的活塞杆側的管道上；第一壓力傳感器，該第一壓力傳感 器用於檢測液壓缸的載荷壓力；第二壓力傳感器，該第二壓力傳感器用於檢測蓄能器的充 裝壓力；和控制單元，該控制單元適於接收具有關於由壓力傳感器檢測到的壓力的信息的 信號，且適於對應於檢測到的壓力產生控制信號，以用於控制彈性支承功能。以此方式能夠改變阻尼特徵，例如，根據裝載情況改變阻尼特徵。在以空鏟鬥的運 輸期間，與在重載荷運輸期間(此時期望相對剛性的懸架)相比，期望較軟的即阻尼更大的 運動。例如，能夠通過控制閥的開度改變阻尼特徵，所述開度基於檢測到的壓力水平控制了 液壓缸和蓄能器之間的流體連通。在激活發生之前必須進行壓力平衡，以不導致激活懸架時的不受控的運動。因此， 應使蓄能器在被連接前大體上具有與提升缸(活塞側)相同的壓力水平。由於系統包括用 於檢測液壓缸的載荷壓力和蓄能器的充裝壓力的壓力傳感器的事實，當蓄能器內的壓力與 提升缸相比在確定的範圍(偏移)內時可激活懸架。這因此意味著允許有限的不受控的上 下運動。由於系統包括用於檢測液壓缸的壓力和蓄能器的充裝壓力的壓力傳感器的事實， 可根據確定的可變方法激活懸架，這取決於蓄能器內的壓力是否高於提升缸內的壓力。當涉及到自動激活和停止裝載臂懸架時，本發明造成了降低激活時間的先決條 件。根據現有技術，裝載臂懸架能夠在蓄能器內的壓力低(空鏟鬥)時停止，且在提升缸內 的壓力高時激活。然後，大量的油必須填充到蓄能器內，且激活的時間可能變長。降低此激 活時間的一個方法是將當提升發生時將油暗中填充到蓄能器內到一定的特定壓力。此外，對於此系統，能夠設定蓄能器內的最大壓力的極限。控制單元通過相關的壓 力傳感器記錄蓄能器內的壓力。當此壓力已達到特定水平時，控制單元將連接到蓄能器的 閥關閉。這能夠用於增加蓄能器的使用壽命，或替代地降低蓄能器的複雜性，且因此降低蓄 能器的成本。此外，帶有第一和第二控制閥的設備提供了以最優方式控制懸架的激活的可能 性。特別地，不需要將泵和箱同時連接到提升功能件。第一和第二控制閥一起用於分別提 升和降低載荷。因此，提升功能件是雙重作用的。第一控制閥和第二控制閥相互可獨立地 致動。液壓系統優選是感測 載荷的液壓系統。這意味著泵檢測來自激活的液壓缸的壓力 (LS信號)。泵然後設定壓力，所述壓力高於缸的壓力一定的巴數。這導致油流出到控制缸， 所述流出的水平取決於激活的控制閥的調整程度。本發明的第二目的是實現一種相應的方法，該方法提供了運輸期間對器具的運動 的彈性支承且創造了柔性的且從能量方面有效的運行的先決條件。
這通過包括如下步驟的方法實現檢測蓄能器的充裝壓力和液壓缸的載荷壓力， 和基於檢測到的壓力控制彈性支承功能的激活。該目的也通過包括如下步驟的方法實現通過可變地控制適於控制液壓缸和蓄能 器之間的流體連通的閥的開度控制器具的運動的阻尼。本發明的另外的優選實施例和與之相關的優點從剩餘的權利要求和如下的描述 中描述。


下面參考附圖中示出的實施例更詳細地描述本發明，其中圖1示出了輪式裝載機的側視圖，圖2示出了用於輪式裝載機的系統的實施例。
具體實施例方式圖1示出了輪式裝載機101的側視圖。輪式裝載機101包括前車輛部分102和後 車輛部分103，所述部分每個包括框架和一對驅動軸112、113。後車輛部分103包括駕駛艙 104。車輛部分102、103相互連接，其連接方式使得車輛部分102、103能夠圍繞垂直軸線 通過兩個液壓缸104、105相互旋轉，所述液壓缸104、105連接到兩個部分上，因此，液壓缸 104、105布置在車輛的縱向方向上的中心線的不同側上，用於使輪式裝載機101轉向或轉 彎。輪式裝載機101包括用於處理物體或材料的設備111。設備111包括裝載臂單元 106和具有裝配在裝載臂單元上的鏟鬥形式的器具107。在此，鏟鬥107填充以材料116。 裝載臂單元106的第一端樞轉地連接到前車輛部分102以實現鏟鬥的提升運動。鏟鬥107 樞轉地連接到裝載臂單元106的第二端，以實現鏟鬥的傾斜運動。裝載臂單元106能夠相對於車輛的前部分102通過兩個液壓缸108、109升起和降 低，液壓缸108、109的每個在一端處連接到前車輛部分102且在另一端處連接到裝載臂單 元106。鏟鬥107能夠相對於裝載臂單元106通過第三液壓缸110傾斜，所述第三液壓缸 110在一端處連接到前車輛部分102，且在另一端處通過連結臂系統連接到鏟鬥107。圖2中示出了系統的第一實施例。系統201包括適於為所述致動器通過液壓迴路 供給加壓液壓流體的泵205。泵205通過車輛的驅動發動機206驅動，所述驅動發動機206 具有柴油發動機的形式。泵205具有可變排量。泵205優選地適於無限地可變控制。系統 201包括閥裝置208 (見虛線)，所述閥裝置208包括具有多個用於控制提升和傾斜的控制 閥的液壓迴路。流量閥形式的兩個控制閥207、209在泵205和提升缸108、109之間布置在迴路 內，以控制提升和降低運動。這些流量閥的第一閥207布置為將泵205連接到活塞側，而這 些閥的第二閥209布置為將箱243連接到活塞杆側。此外，第一閥207布置為將箱243連 接到活塞側，且相應地第二閥209則布置為將泵205連接到活塞杆側。這提供了改變控制 的大可能性。特別地，不需要將泵和箱同時連接到功能件。系統201還包括控制單元213或計算機，所述計算機包含用於控制功能件的軟體。 控制單元也稱為CPU(中央處理單元)或ECM(電子控制模塊)。控制單元213合適地包括微處理器。
呈提升杆形式的操作者控制元件211以可運行方式連接到控制單元213。控制單 元213適於從控制杆接收控制信號且相應地致動控制閥207、209 (通過閥控制單元215)。 控制單元213優選地控制更一般的控制策略，且控制單元215控制閥單元208的基本功能 件。當然，控制單元213、215也能夠整合為單獨的單元。當控制泵205時，存在流出到缸 108、109的油，其水平取決於激活的閥207、209被調整的程度。轉向輪形式的操作者控制的元件219通過轉向盤直接驅動液壓轉向器單元220的 形式的閥單元液壓連接到轉向缸104、105用於控制其方向。類似於提升功能件，兩個控制閥223、225布置在泵205和傾斜缸110之間，用於控 制器具相對於裝載臂的前進和返回運動。傾斜杆形式的操作者控制的元件227運行地連接 到控制單元213。控制單元213適於從傾斜杆接收控制信號且相應地致動控制閥223、225。優先閥220布置在泵的出口管道245處，用於自動設定優先性使得轉向功能件在 提升功能件(和傾斜功能件)前接收到要求的壓力。系統201是載荷感測系統且為此目的包括多個壓力傳感器229、231、233、235、 237，用於檢測所述功能件的每個的載荷壓力。系統的提升功能件包括兩個壓力傳感器229、 231，其中之一布置在通向提升缸的活塞側的管道上，且另一個布置在通向提升缸的活塞杆 側的管道上。以相應的方式，系統的提升功能件包括兩個壓力傳感器235、237，其中之一布 置在通向傾斜缸的活塞側的管道上，且另一個布置在通向傾斜缸的活塞側的管道上。轉向 功能件包括在連接到轉向缸104、105的管道上的壓力傳感器233。更確切地，壓力傳感器 233位於LS管道上，當在一個方向上轉向時所述LS管道接收到與在一個缸側上的壓力相同 的壓力，且當在另一個方向上轉向時所述LS管道接收到與在另一個缸側上的壓力相同的 壓力。在中性位置時，LS管道連接到箱。系統還包括適於通過液壓信號控制泵的輸出壓力的電控閥241。系統201包括用 於檢測指示了來自泵的輸出壓力的壓力的另外的壓力傳感器239。更確切地，壓力傳感器 239適於檢測電控閥241下遊位置處的壓力。因此，當241完全打開時壓力傳感器239直接 感測泵壓力。在正常運行條件下，壓力傳感器239感測來自閥241的調節的壓力。因此，控 制單元213適於從泵壓力傳感器239接收帶有關於壓力水平的信息的信號。因此，控制單元213接收來自壓力傳感器229、231、233、235、237、239的電信號，且 產生用於致動電控閥241的電信號。如前所述，控制單元213適於從控制杆211、227接收信號。當操作者期望提升鏟 鬥時，提升杆211被操作。控制單元從控制杆211接收相應的信號，且致動控制閥207、209 到一定位置，所述位置使得泵被連接到提升缸108、109的活塞側且提升缸的活塞杆側連接 到箱243。此外，控制單元從提升缸的活塞側上的壓力傳感器229且從泵下遊的壓力傳感器 239接收到信號。基於接收到的信號確定在檢測到的載荷壓力水平以上的期望的泵壓力，且 相應地致動電控的泵控制閥241。控制單元213優選適於將控制閥207、209的開度與泵205的出口壓力協調，以用
於最優運行。傾斜功能件的控制以與提升功能件的控制相應的方式進行。當工程機械轉向時， 轉向功能件的壓力傳感器233檢測轉向載荷壓力且產生相應的載荷信號。控制單元213接收此載荷信號和來自電控閥241的出口管道上的壓力傳感器239的信號。基於接收到的信 號，確定在檢測到的載荷壓力以上的水平的期望的泵壓力，且相應地致動電控閥241。當數個功能件同時使用時，將檢測到的載荷壓力進行比較，且對應於檢測到的載 荷壓力中的最高的壓力控制泵205。因此，電控的泵控制閥241適於在兩個端部位置之間可無限地調整，所述兩個端 部位置為對應於產生最小壓力的泵的第一端部位置，和對應於產生最大壓力的泵的第二 端部位置。反向閥形式的液壓裝置253在電控的泵控制閥241和泵之間布置在管道251上。 反向閥253適於從轉向功能件和泵控制閥241接收液壓信號。此外，反向閥適於對應於具 有最大載荷壓力的接收信號控制泵205。因此，液壓裝置(反向閥)253在由兩個輸入壓力 信號形成的輸出信號內選擇了較高的壓力。系統還包括用於檢測提升缸位置的傳感器255。傳感器255運行地連接到控制單 元213。以此方式，控制單元213能夠確定進行載荷的提升還是降低運動。系統201還包括適於在運輸期間彈性支承裝載臂且因此彈性支承器具106的蓄 能器271 (或數個蓄能器)，和適於控制提升缸108、109和蓄能器271之間的流體連通的閥 273。系統還包括用於檢測蓄能器271的充裝壓力的壓力傳感器275。控制單元213適於 通過其相關的傳感器229接收帶有關於提升缸108、109內的載荷壓力的信息的信號，且通 過壓力傳感器275接收帶有關於蓄能器271內的充裝壓力的信息的信號，且對應於檢測到 的壓力產生用於控制彈性支承功能的控制信號。更精確地，提升缸108、109和蓄能器271之間的閥273適於控制提升缸的活塞側 和蓄能器之間的流體連通。閥273是電控的閥。下文將給出控制彈性支承的方法且特別是在其激活期間的控制方法的多個不同 的示例。當下文提及「活塞側」和「活塞杆側」時，如果未論述其他情況，則它們分別指提升 缸的活塞側和活塞杆側。在激活發生前進行壓力平衡，即蓄能器271在連接前應大體上處於與活塞側相同 的壓力水平。其目的是避免連接期間變成不可控的運動。根據一個示例，壓力平衡基於接受蓄能器271和活塞側之間的一定壓力差公差來 控制。如果蓄能器271內的壓力在相對於活塞側的預定的範圍或區間(偏移)內，則將 裝載臂懸架激活。這意味著允許工具的有限的、不受控的上下運動。根據第一替代，壓力偏 移在兩個方向上相等。根據第二替代，壓力偏移在不同的方向上不同。例如，能夠允許更大 的向上運動。根據第三替代，壓力偏移是檢測到的運行參數的函數，所述運行參數例如為活 塞側上的壓力水平。壓力越高，則可允許的偏移越大，因為與低壓力相比，在高壓力時要求 更大的壓差，以獲得來自蓄能器的相同的油體積。最後，這將導致不同載荷的相同的運動偏 移。根據另一個示例，裝載臂懸架僅當提升功能件處於中性位置時才被激活。如果蓄能器內的壓力低於活塞側，則根據第一替代發生如下情況控制單元213 檢查是否提升或降低運動在進行中(例如通過提升杆211)。如果在進行中，則激活被推遲 直至提 升功能件處於中性位置。控制單元然後檢查活塞側上的壓力水平且將其保存在存儲器內(例如100巴)。然後，由控制單元通過電載荷感測系統將泵205設定到高於活塞側上 壓力水平(例如130巴)的壓力水平。將泵205連接到活塞側的閥207打開。在此情況下，閥207類似於降壓閥起作用， 即閥207保證活塞側上的壓力總是保持為高於保存在存儲器內的壓力一定的偏移的壓力 (例如120巴)，這意味著裝載臂不能降下。閥273打開且允許油到蓄能器內。閥273向蓄能器的打開優選地以一定的時間坡 度完成。閥273的開度取決於活塞側上的壓力水平。進行活塞側上的壓力水平的檢查，使 得所述壓力水平不落到一定水平之下，即在保存在存儲器內的壓力以上的水平(例如110 巴)。當蓄能器217內的壓力大體上與加壓開始前曾在活塞側上的壓力(例如根據前述在 一定的偏移內)相同時，控制泵側到活塞側的閥207關閉。因此，通向泵205的載荷感測信 號中斷。因此，將活塞杆側連接到箱243的第二控制閥209打開。控制活塞側和蓄能器271 之間的流體連通的閥273保持打開。因此，裝載臂懸架被激活。如果蓄能器內的壓力低於活塞側上的壓力，則根據第二替代發生如下情況控制 單元213檢查是否提升或降低運動在進行中(例如通過提升杆211)。如果在進行中，則激 活被推遲直至提升功能件處於中性位置。然後由控制單元213通過電載荷感測信號將泵 205設置為處於高於活塞側上壓力水平的壓力水平(例如，如果載荷壓力為100巴，則為 130 巴)。 活塞側的壓力也導致活塞杆側的加壓。如果鏟鬥內的載荷突然變大(在激活進行 中時)，能夠發生不期望的裝載臂降低，但這能夠從活塞杆側上的壓力降低到零而被記錄。 為防止此情況，泵205和活塞側之間的閥207連續調整活塞側上的壓力，使得活塞杆側上的 壓力不降低到一定水平以下。這意味著控制泵205和活塞側之間的流體連通的閥207類似 於降壓閥起作用，即閥207保證活塞杆側上的壓力總是處於特定的水平(例如20巴)，這意 味著在活塞側上存在充足的壓力，且相應地裝載臂不能降下。然後，將活塞側連接到蓄能器271的閥273打開且允許油到蓄能器內。閥273到蓄 能器271的打開優選地以一定的時間坡度完成。閥273的開度取決於活塞杆側上的壓力控 制。檢查活塞杆側上的壓力水平，使得該壓力水平不降低到一定的特定水平(例如10巴) 以下。當蓄能器271內的壓力等於活塞側上的壓力時(或以一定的偏移低於此水平時，見 上文)，控制泵的供給側到活塞側的閥207關閉。因此，通向泵205的載荷感測信號中斷。 將活塞杆側連接到箱的閥209打開。通向蓄能器271的閥273保持打開。因此，裝載臂懸 架被激活。如果蓄能器壓力高於活塞側上的壓力，則根據第一替代發生如下情況控制單元 213檢查是否提升或降低運動在進行中。如果在進行中，則激活被推遲直至提升功能件處 於中性位置。控制單元213檢查活塞側上的壓力水平且將其保存在存儲器內。通向蓄能器 271的閥273打開。然後，通過將活塞側連接到箱243的閥207 (類似於限壓器起作用)將 壓力排放，直至壓力達到與保存在存儲器內的壓力相同的水平(或一定的偏移以上，見上 文示例)。因此，將活塞側連接到箱的閥207關閉。然後，將活塞杆側連接到箱243的閥209 打開。因此，裝載臂懸架被激活。如果蓄能器壓力高於活塞側上的壓力，則根據第二替代發生如下情況控制單元 213檢查是否提升或降低運動在進行中。如果在進行中，則激活被推遲直至提升功能件處於中性位置。通向蓄能器的閥273打開。活塞杆側上的壓力然後將升高，因為蓄能器271內 的壓力高於活塞側上的壓力。然後，通過將活塞側連接到箱243的閥207(類似於限壓器起 作用)將壓力從活塞側排放，直至活塞杆側上的壓力達到一定的特定水平(例如10巴)。 然後，將活塞側連接到箱243的閥207關閉。將活塞杆側連接到箱的閥209打開。因此，裝 載臂懸架被激活。
根據另外的替代，裝載臂懸架在提升或降低運動進行中同時被激活。活塞側和蓄 能器271之間的閥273以一定的時間坡度打開到一定的流動水平，其打開方式使得裝載臂 懸架被連接而不導致對於操作者的任何可覺察到的幹擾。時間坡度和開度能夠具有如下依 賴性根據第一示例，時間坡度和開度與運行條件無關是恆定的。根據第二示例，時間坡度 和開度取決於活塞側和蓄能器之間的壓力差異。根據第三示例，時間坡度和開度取決於功 能件的速度(速度越高，則旁通到蓄能器被覺察到越少)。以上的示例也能夠組合。根據另外的示例，在發生激活前蓄能器被預填充(暗中填充)以油至一定的壓力 水平，其目的是降低激活時間。控制單元213檢查裝載臂懸架是否被激活且提升是否在進 行中。如果活塞側上的壓力高於蓄能器內的壓力，則初始化蓄能器的填充，即通向蓄能器 271的閥273打開到一定程度。此開度能夠具有如下的依賴性根據第一示例，開度與運行 條件無關是恆定的。根據第二示例，開度取決於活塞側和蓄能器271之間的壓力差異。根 據第二示例，開度取決於提升功能件的速度(速度越高，則越少注意到蓄能器的旁通)。蓄能器271的填充完成直至如下的最低壓力水平活塞側上的壓力水平或確定的 最大壓力。此最大壓力能夠具有如下依賴性根據第一示例，最大壓力與運行條件無關是恆 定的。根據第二示例，最大壓力等於蓄能器在先前激活時曾具有的壓力，或多個先前激活的 平均或距此值的一定的偏差。蓄能器271能夠類似於彈簧，其中氣體預充入對應於彈簧的偏置。系統內的阻尼 來自於裝載臂接頭內的和缸內的摩擦和通向其中發生前後流動的蓄能器的閥273上的壓 力下降。這意味著彈性特徵(蓄能器)是固定的。另一方面，阻尼能夠通過改變閥的開度 而改變。這意味著當前後流動改變時壓力下降。用於閥的開度(阻尼)的控制策略能夠根據如下替代進行根據第一示例，開度與 運行條件無關是恆定的。根據第二示例，開度取決於活塞側和蓄能器之間的壓力差。更確 切地，壓力差越大，則開度將越小。這意味著在活塞側和蓄能器之間的流動越高，則消耗的 能量越多。特別地對於空的鏟鬥，通常產生在裝載臂中位移過小的問題，因為接頭和缸內的 摩擦相對於由質量施加的力變得很大，這意味著閥的阻尼應保持為低阻尼(閥打開)。根據第一示例，開度取決於缸內的壓力水平。這意味著載荷越小則阻尼變得越小。 這是有利的，特別在裝載臂和缸內的摩擦佔主導時的低載荷範圍內。根據第二示例，開度取 決於操作運行或工具。在一定的操作運行中，期望更剛性的系統，且在其他操作運行中期望 略微更軟的系統，即或多或少地具有阻尼的系統。操作運行的一個示例是將木材裝載到卡 車上。因此，期望避免使卡車的支撐腿彎曲。在此情況下，使用更剛性的設置是有利的。根 據第三示例，開度取決於操作者的設定。不同的操作者將以不同的方式駕駛，且在一些情況 下適應於來自其他工程機械的特徵。根據第四示例，開度取決於工具位置或缸位置。如果 鏟鬥靠近地面，則更剛性的系統是有利的，以防止鏟鬥搖擺且陷入地面。當鏟鬥處於高位置 時，更軟的系統是有利的，以降低翻倒的風險。
根據替代或補充，阻尼特徵能夠通過將活塞杆側連接到箱243的閥209調整，且能 夠具有與在前文中描述的相同類型的相關性。本發明不應視作限於以上所述的典型實施例，而是在附屬權利要求的範圍內可構 思多個另外的變化和修改。
在前述描述中，術語「電控閥」已用於在液壓迴路上的直接電致動的閥，也就是說， 閥適於通過電輸入信號致動。當然存在落入術語「電控閥」的範圍內的變體，例如數個閥的 組件，其中第一閥布置在液壓迴路上，且其中直接電致動的第二閥適於通過液壓信號致動
第一閥。
權利要求
用於工程機械(101)的系統(201)，其中，所述系統適於在運輸期間彈性支承裝載件的運動，其中所述系統包括用於操作所述裝載件的至少一個液壓缸(108、109)；蓄能器(271)；以及閥(273)，所述閥(273)適於控制所述液壓缸(108、109)與所述蓄能器之間的流體連通，其特徵在於，所述系統包括第一控制閥(207)，所述第一控制閥(207)布置在連接到所述液壓缸(108、109)的活塞側的管道上，第二控制閥(209)，所述第二控制閥(209)布置在連接到所述液壓缸(108、109)的活塞杆側的管道上，第一壓力傳感器(229)，所述第一壓力傳感器(229)用於檢測所述液壓缸(108、109)的載荷壓力，第二壓力傳感器(275)，所述第二壓力傳感器(275)用於檢測所述蓄能器的充裝壓力，和控制單元(213)，所述控制單元(213)適於接收多個信號，所述多個信號具有與所述壓力傳感器(229、275)檢測到的壓力相關的信息，並且所述控制單元適於對應於所檢測到的壓力生成多個控制信號，以控制彈性支承功能。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述系統包括泵(205)，所述泵(205)適 於通過所述控制閥(207、209)中的一個控制閥為所述液壓缸(108、109)供給加壓的液壓流 體；並且所述泵能通過電信號而被控制。
3.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述系統包括電控閥(241)，所述電控閥 (241)適於通過液壓信號控制所述泵的輸出壓力；並且所述控制單元(213)適於對應於所 述液壓缸(108、109)的載荷壓力來致動所述電控閥(241)。
4.根據權利要求2或3所述的系統，其特徵在於，所述第一控制閥(207)適於控制所述 泵(205)與所述液壓缸的活塞側之間的流體連通。
5.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，所述第二控制閥(209)適於 控制所述液壓缸的活塞杆側與箱(243)之間的流體連通。
6.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，所述第一控制閥(207)和所 述第二控制閥(209)能彼此獨立地致動。
7.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，所述液壓缸(108、109)與所 述蓄能器(271)之間的閥(273)適於控制所述液壓缸的活塞側與所述蓄能器之間的流體連iM o
8.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，適於控制所述液壓缸(108、 109)與所述蓄能器(271)之間的流體連通的所述閥(273)為電致動。
9.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，所述系統包括用於檢測是否 執行裝載件的提升運動或降低運動的裝置(211、255)。
10.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，所述第一壓力傳感器(229) 適於檢測所述液壓缸(108、109)的活塞側上的載荷壓力。
11.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，第三壓力傳感器(231)適於 檢測所述液壓缸(108、109)的活塞杆側上的壓力；並且所述控制單元(213)適於接收多個信號，所述多個信號具有與所述壓力傳感器(231)檢測到的壓力相關的信息，且所述控制 單元適於對應於所檢測到的壓力生成用於控制所述彈性支承功能的多個控制信號。
12.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，所述控制單元(213)適於向 所述閥(207、209、273)的至少一個產生控制信號，以用於控制所述彈性支承功能。
13.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，所述系統是載荷感測系統。
14.工程機械(101)，其特徵在於，所述工程機械(101)包括根據前述權利要求中任一 項所述的系統(201)。
15.輪式裝載機(101)，其特徵在於，所述輪式裝載機(101)包括根據權利要求1至13 中任一項所述的系統(201)。
16.在運輸期間彈性支承工程機械(101)的器具(107)的方法，其中，至少一個液壓缸 (108、109)以運行方式連接到所述器具，並且蓄能器(271)適於與所述液壓缸(108、109)流 體連通，所述方法包括如下步驟檢測所述蓄能器(271)的充裝壓力和所述液壓缸(108、109)的載荷壓力，並且基於所 檢測到的壓力來控制所述彈性支承功能的激活。
17.根據權利要求16所述的方法，包括如下步驟檢測所述液壓缸(108、109)的活塞 側上的載荷壓力。
18.根據權利要求16或17所述的方法，包括如下步驟通過多個壓力傳感器檢測所述 蓄能器(271)的充裝壓力和所述液壓缸(108、109)的載荷壓力。
19.根據權利要求16至18中任一項所述的方法，包括如下步驟打開所述液壓缸 (108,109)的活塞側與所述蓄能器(271)之間的流體連通，以激活所述彈性支承功能。
20.根據權利要求16至19中任一項所述的方法，包括如下步驟打開所述液壓缸 (108,109)的活塞杆側與箱(243)之間的流體連通，以激活所述彈性支承功能。
21.根據權利要求16至20中任一項所述的方法，包括如下步驟檢測所述蓄能器 (271)的充裝壓力和所述液壓缸(108、109)的載荷壓力，並且在激活所述彈性支承功能前， 對應於所檢測到的壓力來實現所述蓄能器與所述液壓缸的活塞側之間的壓力平衡。
22.根據權利要求21所述的方法，包括如下步驟控制泵(205)與所述液壓缸(108、 109)的活塞側之間的流體連通，以實現所述壓力平衡。
23.根據權利要求21或22所述的方法，包括如下步驟控制所述蓄能器(271)與箱 (243)之間的流體連通，以實現所述壓力平衡。
24.根據權利要求23所述的方法，包括如下步驟通過布置在連接到所述液壓缸(108、 109)的活塞杆側的管道上的第二控制閥(207)來控制所述蓄能器(271)與所述箱(243)之 間的流體連通。
25.根據權利要求21至24中任一項所述的方法，包括如下步驟將所檢測到的載荷壓 力與所檢測到的充裝壓力進行比較，並且僅當壓力差在確定的區間內時，激活所述彈性支 承功能。
26.根據權利要求16至25中任一項所述的方法，包括如下步驟檢測是否執行載荷的 提升運動或降低運動，並且僅當未執行載荷的提升運動或降低運動時，激活所述彈性支承 功能。
27.根據權利要求16至26中任一項所述的方法，其中，如果所述蓄能器(271)內的充裝壓力小於所述液壓缸內的載荷壓力，則通過控制所述泵來使得輸出壓力水平處於所檢測 到的載荷壓力以上的水平，從而通過對所述液壓缸的活塞側進行加壓來激活所述彈性支承 功能。
28.根據權利要求16至27中任一項所述的方法，其中，如果所述蓄能器(271)內的充 裝壓力小於所述液壓缸內的載荷壓力，則打開所述液壓缸的活塞側與所述蓄能器(271)之 間的流體連通。
29.根據權利要求28所述的方法，包括如下步驟連續檢測所述液壓缸內的載荷壓力， 並且根據所述活塞側上的載荷壓力水平來控制所述液壓缸的活塞側與所述蓄能器(271) 之間的流體連通。
30.根據權利要求27和29所述的方法，包括如下步驟當所述載荷壓力等於所述活塞 側加壓開始前的載荷壓力水平、或所述載荷壓力相對於所述活塞側加壓開始前的載荷壓力 水平處於一定區間內時，中斷所述泵與所述液壓缸的活塞側之間的流體連通。
31.根據權利要求27所述的方法，包括如下步驟檢測所述液壓缸的活塞杆側上的壓 力，並且控制所述泵與所述液壓缸的活塞側之間的流體連通，使得所述活塞杆側上的壓力 維持在確定的水平以上。
32.根據權利要求31所述的方法，包括如下步驟基於所述活塞杆側上的所檢測到的 壓力來控制所述活塞側與所述蓄能器(271)之間的流體連通。
33.根據權利要求16至26中任一項所述的方法，其中，如果所述蓄能器(271)內的充 裝壓力高於所述液壓缸內的載荷壓力，則通過如下步驟激活所述彈性支承功能打開所述 蓄能器(271)與箱(243)之間的流體連通，在打開所述流體連通前檢測所述活塞側上的載 荷壓力，並且當所述活塞側上的所述載荷壓力等於打開所述流體連通前的所述活塞側上的 載荷壓力、或是所述活塞側上的所述載荷壓力相對於打開所述流體連通前的所述活塞側上 的載荷壓力處於一定區間內時，中斷流體連通。
34.根據權利要求16至26中任一項所述的方法，其中，如果所述蓄能器(271)內的充 裝壓力高於所述液壓缸內的載荷壓力，則通過如下步驟激活所述彈性支承功能檢測所述 液壓缸的活塞杆側上的壓力，打開所述活塞側與箱(243)之間的流體連通，並且當所述液 壓缸的活塞杆側上的載荷壓力已降低到一定水平時中斷流體連通。
35.根據權利要求16至25中任一項所述的方法，包括如下步驟檢測是否執行載荷的 提升運動或降低運動，並且當執行載荷的提升運動或降低運動時，通過控制所述活塞側與 所述蓄能器(271)之間的流體連通激活所述彈性支承功能。
36.根據權利要求16至25中任一項所述的方法，包括如下步驟檢測是否執行載荷的 提升運動，並且如果執行提升，且所述活塞側上的載荷壓力高於所述蓄能器(271)內的充 裝壓力，則控制所述活塞側與所述蓄能器(271)之間的流體連通，使得所述蓄能器被填滿。
37.用於在運輸期間彈性支承工程機械(101)的器具(107)的方法，其中，至少一個液 壓缸(108、109)以運行方式連接到所述器具，所述方法包括如下步驟通過可變地控制閥 (273)的打開程度來控制所述器具的運動的阻尼，所述閥適於控制所述液壓缸(108、109) 與蓄能器(271)之間的流體連通。
38.根據權利要求37所述的方法，其中，所述液壓缸(108、109)與所述蓄能器(271)之 間的閥通過電信號致動。
39.根據權利要求37或38所述的方法，包括如下步驟確定期望的阻尼水平，且相應 地致動所述閥(273)。
40.根據權利要求37至39中任一項所述的方法，包括如下步驟檢測所述液壓缸 (108,109)的載荷壓力和/或所述蓄能器(271)的充裝壓力，並且對應於所檢測到的壓力中 的至少一個壓力來致動所述液壓缸與所述蓄能器(271)之間的閥(273)。
41.根據權利要求37至40中任一項所述的方法，包括如下步驟接收指示所期望阻尼 的輸入信號，對應於所述輸入信號確定阻尼的水平，並且通過相應地致動所述液壓缸與所 述蓄能器(271)之間的閥(273)來控制所述器具的阻尼功能。
42.根據權利要求41所述的方法，包括如下步驟檢測指示載荷情況的至少一個運行 參數，並且基於所檢測到的運行參數來控制流體連通。
43.根據權利要求41或42所述的方法，包括如下步驟檢測指示所述器具類型的至少 一個運行參數，並且基於所檢測到的運行參數來控制流體連通。
44.根據權利要求41至43中一項所述的方法，包括如下步驟接收來自操作者控制元 件的信號，並且基於此信號來控制流體連通。
45.根據權利要求41至44中一項所述的方法，包括如下步驟檢測指示所述器具的位 置的參數，並且對應於所檢測到的位置來控制流體連通。
全文摘要
本發明涉及一種用於工程機械(101)的系統(201)，其中該系統適於在運輸期間彈性支承載荷的運動，其中該系統包括至少一個液壓缸(108、109)，所述至少一個液壓缸(108、109)用於操作載荷；蓄能器(271)；和閥(273)，該閥(273)適於控制液壓缸(108、109)與蓄能器之間的流體連通。該系統包括第一控制閥(207)，該第一控制閥(207)布置在連接到液壓缸(108、109)的活塞側的管道上；第二控制閥(209)，該第二控制閥(209)布置在連接到液壓缸(108、109)的活塞杆側的管道上；第一壓力傳感器(229)，該第一壓力傳感器(229)用於檢測液壓缸(108、109)的載荷壓力；第二壓力傳感器(275)，該第二壓力傳感器(275)用於檢測蓄能器的充裝壓力；和控制單元(213)，該控制單元(213)適於接收具有關於由壓力傳感器(229、275)檢測到的壓力的信息的信號，並且適於對應於所檢測到的壓力產生控制信號，以用於控制彈性支承功能。
文檔編號E02F9/22GK101861436SQ200780101596
公開日2010年10月13日 申請日期2007年11月21日 優先權日2007年11月21日
發明者博·維格霍爾姆, 安德烈亞斯·埃克瓦爾 申請人:沃爾沃建築設備公司