確定作業(yè)工具14的期望俯仰。例如，控 制器52能夠確定對(duì)應(yīng)于期望作業(yè)工具俯仰的期望缸位移位置?？刂破?2能夠通過確定當(dāng) 前作業(yè)工具模式并根據(jù)當(dāng)前作業(yè)工具模式確定期望缸位移位置來確定期望缸位移位置。例 如，控制器52可確定當(dāng)前作業(yè)工具模式（例如，搬運(yùn)操作模式）并使用一個(gè)或多個(gè)查找表 來確定對(duì)應(yīng)于當(dāng)前作業(yè)模式的缸位移位置（例如，對(duì)應(yīng)于搬運(yùn)操作模式的缸位移位置）。
[0038] 控制器52能夠以各種方式測(cè)量作業(yè)工具14的實(shí)際俯仰。例如，控制器52可使用 傳感器94測(cè)量缸34和36的實(shí)際缸位移位置，所述傳感器94可以是布置在每個(gè)缸34、36 中的位置傳感器。傳感器94可產(chǎn)生控制器52可接收和理解的表示缸位移位置的信號(hào)。
[0039] 在另一種實(shí)施例中，控制器52能夠通過測(cè)量到缸34、36的每個(gè)壓力室70、72的加 壓流體的流動(dòng)來測(cè)量缸34和36的實(shí)際缸位移位置。例如，傳感器94可以是能夠測(cè)量到缸 34和36的加壓流體的流動(dòng)速度的流動(dòng)測(cè)量裝置，控制器52可利用其計(jì)算缸位移位置（例 如，通過在時(shí)間上積分缸速度）。
[0040] 在一些實(shí)施例中，代替用流動(dòng)測(cè)量裝置直接測(cè)量流動(dòng)速度，控制器52可使用其它 的測(cè)量或已知參數(shù)（例如體積流率和首端室70和桿端室72的面積）測(cè)量流動(dòng)速度?？刂?器52可根據(jù)這些參數(shù)使用以下算法來計(jì)算缸速度：
[0041] 向左傾斜時(shí)：
[0045] 其中，VRteyl為缸34的速度，Vueyl為缸36的速度，Q_p為來自主源80的體積流率， ARtHE為缸34的首端壓力室70的面積，A _為缸34的桿端壓力室72的面積，A UHE為缸36的 首端壓力室70的面積，并且AURE為缸36的桿端壓力室72的面積。在一些實(shí)施例中，Q_ p 可以是已知量（例如，由控制器52選定），并且/或者可以根據(jù)來自一個(gè)或多個(gè)傳感器94 的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)計(jì)算，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器94可以是一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器。
[0046] 根據(jù)以上描述的一種或多種測(cè)量技術(shù)，控制器52可以確定可對(duì)應(yīng)于作業(yè)工具14 的實(shí)際俯仰的缸34、36的實(shí)際缸位移位置。應(yīng)該理解控制器52可測(cè)量缸34、36之一或二 者的實(shí)際缸位移。在示意性實(shí)施例中，控制器52可測(cè)量缸34、36的缸位移位置并確定平均 缸位移位置。
[0047] 在確定作業(yè)工具14的期望俯仰和作業(yè)工具14的實(shí)際俯仰之后，控制器52可確定 它們之間的差。例如，控制器52可將缸34、36的期望缸位移位置與缸34、36的測(cè)量位移位 置進(jìn)行比較，并確定差。在示意性實(shí)施例中，控制器52可計(jì)算缸34、36的平均缸位移位置 與對(duì)應(yīng)于當(dāng)前作業(yè)工具模式的缸位移位置之間的差。該差可對(duì)應(yīng)于可能已經(jīng)發(fā)生的作業(yè)工 具俯仰的非故意改變，例如由于作業(yè)工具"失位"和/或其它因素導(dǎo)致的改變。
[0048] 在示意性實(shí)施例中，控制器52可將確定的差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較情況調(diào) 整作業(yè)工具14的俯仰。例如，如果差等于或超出閾值，控制器52會(huì)運(yùn)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液 壓閥90、92以改變到第一缸34和第二缸36的加壓流體的流動(dòng)以將作業(yè)工具的實(shí)際俯仰調(diào) 整至期望俯仰。在示意性實(shí)施例中，閾值可依據(jù)缸位移位置進(jìn)行限定。例如，閾值可以是約 2英寸的缸位移。在示意性實(shí)施例中，控制器52可糾正作業(yè)工具14的俯仰約等于確定差的 量。所導(dǎo)致的糾正會(huì)將作業(yè)工具14的實(shí)際俯仰運(yùn)動(dòng)至期望俯仰。
[0049] 在示意性實(shí)施例中，控制器52可在機(jī)器10以搬運(yùn)模式操作的同時(shí)以預(yù)定的間隔 比較期望作業(yè)工具俯仰與實(shí)際作業(yè)工具俯仰之間的差。以此方式，控制器52可在操作（例 如，搬運(yùn)模式操作）的執(zhí)行過程中補(bǔ)償作業(yè)工具14的俯仰的非故意改變。在一些情況下， 控制器52可確定在糾正作業(yè)工具俯仰的同時(shí)應(yīng)該執(zhí)行傾斜操作（例如，為了轉(zhuǎn)向機(jī)器10)。 在示意性實(shí)施例中，控制器52可對(duì)傾斜操作給予優(yōu)先而在執(zhí)行傾斜操作時(shí)停止調(diào)整作業(yè) 工具14的俯仰。在傾斜操作完成之后，控制器52可再次測(cè)量實(shí)際作業(yè)工具俯仰以確定是 否需要進(jìn)一步糾正（例如，俯仰差仍然超出閾值）。
[0050] 類似地，在一些情況下，控制器52可確定在糾正作業(yè)工具俯仰的同時(shí)應(yīng)該執(zhí)行非 補(bǔ)償俯仰操作（例如，調(diào)整作業(yè)工具14從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的期望俯仰的操作）。例 如，控制器52可在缸34、36執(zhí)行調(diào)整以將實(shí)際俯仰糾正至期望俯仰的同時(shí)接收來自接口裝 置50的指令或自動(dòng)控制程序以執(zhí)行非補(bǔ)償俯仰操作。在示意性實(shí)施例中，控制器52可對(duì)非 補(bǔ)償俯仰操作給予優(yōu)先而在執(zhí)行非補(bǔ)償俯仰操作時(shí)停止糾正作業(yè)工具14俯仰的調(diào)整。在 非補(bǔ)償俯仰操作完成之后，控制器52可再次測(cè)量實(shí)際作業(yè)工具俯仰并將結(jié)果與新的期望 俯仰進(jìn)行比較，并且/或者可完全暫停糾正作業(yè)工具14的俯仰直到進(jìn)行下一個(gè)搬運(yùn)周期。
[0051] 示意性公開的控制系統(tǒng)19可包括控制器52,其能夠執(zhí)行以上描述的一個(gè)或多個(gè) 過程以為機(jī)器10糾正作業(yè)工具俯仰。以此方式，控制系統(tǒng)19可補(bǔ)償任何非故意的俯仰改 變，這可幫助防止機(jī)器10的低效使用。另外，可以簡(jiǎn)化作業(yè)工具14的控制，因?yàn)椴僮魅藛T 不需要執(zhí)行手動(dòng)操作來糾正作業(yè)工具俯仰。
[0052] 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可對(duì)本發(fā)明的控制系統(tǒng)做出各種修改和變化而不脫離 本發(fā)明的范圍是顯而易見的。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過對(duì)說明書的研究和對(duì)公開實(shí)施例的實(shí) 踐，其它實(shí)施例是顯而易見的。應(yīng)將說明書和示例視為僅是示意性的，實(shí)際范圍由所附權(quán)利 要求書確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于機(jī)器的控制系統(tǒng)，包括： 第一缸，其操作地連接在作業(yè)工具的第一側(cè)與機(jī)器的底架之間； 第二缸，其操作地連接在作業(yè)工具的第二側(cè)與機(jī)器的底架之間； 一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液壓閥，其能夠選擇性地調(diào)節(jié)到第一缸和第二缸的加壓流體的流動(dòng)； 以及 控制器，其能夠： 確定作業(yè)工具的期望俯仰與作業(yè)工具的實(shí)際俯仰之間的差； 將所述差與閾值進(jìn)行比較；以及 根據(jù)比較情況運(yùn)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液壓閥以改變到第一缸和第二缸至少之一的 加壓流體的流動(dòng)來將作業(yè)工具的實(shí)際俯仰調(diào)整至期望俯仰。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，確定作業(yè)工具的期望俯仰與作業(yè)工具的實(shí) 際俯仰之間的差包括： 確定對(duì)應(yīng)于作業(yè)工具的期望俯仰的期望缸位移位置， 測(cè)量實(shí)際缸位移位置，以及 確定期望缸位移位置與實(shí)際缸位移位置之間的差。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，控制器還能夠確定當(dāng)前作業(yè)工具模式，并根 據(jù)當(dāng)前作業(yè)工具模式確定期望缸位移位置。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，實(shí)際缸位移位置是第一缸和第二缸的平均 位移位置。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，還包括能夠產(chǎn)生表示作業(yè)工具俯仰的參數(shù)的信號(hào) 的至少一個(gè)傳感器，其中，控制器與所述至少一個(gè)傳感器通信并且能夠至少根據(jù)所述信號(hào) 確定實(shí)際缸位移位置。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，控制器還能夠： 確定加壓流體的體積流率和第一缸和/或第二缸的至少壓力室的面積， 根據(jù)所述體積流率和所述面積確定第一缸和第二缸至少之一的速度，以及 根據(jù)所述速度確定實(shí)際缸位移位置。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，控制器還能夠在執(zhí)行傾斜操作或非補(bǔ)償俯 仰操作時(shí)停止調(diào)整作業(yè)工具的俯仰。8. -種用于控制通過第一缸和第二缸操作地連接至機(jī)器的底架的作業(yè)工具的方法，所 述方法包括： 測(cè)量第一缸和第二缸至少之一的實(shí)際缸位移位置； 至少根據(jù)當(dāng)前作業(yè)工具模式和實(shí)際缸位移位置確定作業(yè)工具的期望俯仰與作業(yè)工具 的實(shí)際俯仰之間的差； 將所述差與閾值進(jìn)行比較；以及 根據(jù)比較情況運(yùn)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液壓閥以改變到第一缸和第二缸至少之一的加壓 流體的流動(dòng)來將作業(yè)工具的實(shí)際俯仰調(diào)整至期望俯仰。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括在執(zhí)行傾斜操作或非補(bǔ)償俯仰操作時(shí)停止調(diào)整 作業(yè)工具的俯仰。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括在機(jī)器以搬運(yùn)模式操作時(shí)將作業(yè)工具的俯仰
【專利摘要】公開一種用于機(jī)器的作業(yè)工具俯仰控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)可具有第一缸，其操作地連接在作業(yè)工具的第一側(cè)與機(jī)器的底架之間；第二缸，其操作地連接在作業(yè)工具的第二側(cè)與機(jī)器的底架之間；以及一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液壓閥，其能夠選擇性地調(diào)節(jié)到缸的加壓流體的流動(dòng)。所述控制系統(tǒng)還可具有控制器，其能夠確定作業(yè)工具的期望俯仰與作業(yè)工具的實(shí)際俯仰之間的差，并將所述差與閾值進(jìn)行比較?？刂破鬟€能夠根據(jù)比較情況運(yùn)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)液壓閥以改變到第一缸和第二缸至少之一的加壓流體的流動(dòng)來將作業(yè)工具的實(shí)際俯仰調(diào)整至期望俯仰。
【IPC分類】F15B11/22
【公開號(hào)】CN105090147
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510257727
【發(fā)明人】J·L·費(fèi)雷, N·S·多伊
【申請(qǐng)人】卡特彼勒公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日
【公告號(hào)】US20150330057