專利名稱:具有低速操作模式的液壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有低速操作模式的液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)可以具有油箱（28）、具有流體入口和流體出口的發(fā)動機（22），以及配置為從油箱抽吸流體并在高壓下將流體排到發(fā)動機的泵（18），可以調(diào)整泵的輸出以調(diào)節(jié)發(fā)動機的速度。該液壓系統(tǒng)還可以具有位于所述發(fā)動機流體出口和油箱之間的低速閥門（66）。該低速閥門配置用于通過控制泵的輸出將發(fā)動機正速度減小到低于最低正速度。
【專利說明】具有低速操作模式的液壓系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及一種液壓系統(tǒng)，更具體地，涉及一種具有低速操作模式的液壓系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機驅(qū)動的機器，例如公路卡車、推土機、裝載機、挖掘機、自動平地機以及其它類型的重型設(shè)備通常包括用于完成各種任務(wù)的一個或多個不同的液壓系統(tǒng)。這些液壓系統(tǒng)可以包括其中的冷卻系統(tǒng)、實施系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、原料處理系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。在完成分配任務(wù)的過程中，可以命令液壓系統(tǒng)中的致動器以相對較快的速度和以相對較慢的速度移動。可以通過調(diào)整將承壓流體輸送到致動器的泵的速度或通過控制供給到致動器的流體的量和/或壓力(例如，通過傾倒來自致動器上游的系統(tǒng)的流體)來控制該致動器的速度。
[0003]在具有由流體驅(qū)動的馬達(dá)所驅(qū)使的風(fēng)扇的冷卻系統(tǒng)內(nèi)，可以根據(jù)相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機的溫度、流經(jīng)發(fā)動機的冷卻劑的溫度、發(fā)動機內(nèi)的潤滑油的溫度、進入發(fā)動機的燃燒空氣的溫度和/或環(huán)境溫度來控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。當(dāng)這些溫度中的一種或多種上升時，可以使得風(fēng)扇加速并且強化發(fā)動機的冷卻。類似地，當(dāng)這些溫度中的一種或多種下降時，同樣能夠降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，以減少冷卻、增加效率、和/或節(jié)省燃料。
[0004]在某些情況下，可能無法完全讓液壓致動器(例如，驅(qū)動風(fēng)扇的發(fā)動機)的速度慢下來。特別地，驅(qū)動該致動器的泵可以具有最小速度和/或排量，其產(chǎn)生所述致動器的相應(yīng)最小速度在某些情況下可能不足夠慢。同樣，該系統(tǒng)能夠釋放最大量的壓力或流向致動器的上游，產(chǎn)生對于某些應(yīng)用來說可能不足夠慢的對應(yīng)的固定最小速度。另外，當(dāng)致動器的速度變得太低時，速度會變得不穩(wěn)定和不可靠。
[0005]本公開的液壓系統(tǒng)旨在克服一個或多個上述問題和/或現(xiàn)有技術(shù)中的其他問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于提供一種具有低速操作模式的液壓系統(tǒng)，可以通過位于發(fā)動機入口的壓力補償?shù)退匍y門提供精確的發(fā)動機控制。
[0007]一方面，本公開涉及一種液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)包括油箱、具有流體入口和流體出口的發(fā)動機，以及配置用于將流體從油箱抽吸并在高壓下排出到發(fā)動機的泵；可調(diào)整泵的輸出以調(diào)節(jié)發(fā)動機的速度；所述液壓系統(tǒng)還包括位于發(fā)動機流體出口與所述油箱之間的低速閥門，所述低速閥門被配置用于通過控制泵的輸出，來將發(fā)動機的正速度減小到最低正速度以下。
[0008]其中，所述泵的輸出是壓力和流量中的至少一個，通過控制所述泵的排量調(diào)整所述泵的輸出。
[0009]進一步的，所述的液壓系統(tǒng)還包括連接到所述發(fā)動機并由所述發(fā)動機驅(qū)動的風(fēng)扇，所述風(fēng)扇被配置用于冷卻發(fā)動機，根據(jù)所述發(fā)動機的溫度調(diào)整所述發(fā)動機的速度。
[0010]又進一步的，所述液壓系統(tǒng)還包括:溫度傳感器，其配置用于產(chǎn)生指示所述發(fā)動機溫度的信號；控制器，其與所述溫度傳感器、所述泵以及所述低速閥門連接，所述控制器配置用于:當(dāng)所述信號指示所述發(fā)動機溫度低于第一閾值時，調(diào)整所述泵的操作以降低所述風(fēng)扇的速度；以及當(dāng)所述信號指示所述發(fā)動機溫度低于更低的第二閾值時，啟動所述低速閥門。
[0011]其中，所述溫度傳感器與冷卻劑、潤滑油、液壓工具油以及所述發(fā)動機的環(huán)境狀況中的至少一個相關(guān)聯(lián)。
[0012]其中，所述控制器被配置為當(dāng)發(fā)動機的溫度下降時，調(diào)節(jié)所述泵的操作以按比例降低所述風(fēng)扇的速度；
[0013]再進一步的，啟動所述低速閥門來導(dǎo)致所述風(fēng)扇速度的階越變化；所述控制器被配置為在啟動所述低速閥門后，將所述泵的排量在最小排量位置保持至少閾值量的時間。
[0014]更進一步的，所述低速閥門包括:控制元件，其具有默認(rèn)通流位置和可控阻流位置；壓力補償器，其被配置為當(dāng)所述控制元件位于所述控制阻流位置時，通過具有固定量的流體。
[0015]另一方面，本公開涉及一種操作液壓系統(tǒng)的方法，該方法包括使用泵對流體加壓，以及將加壓流體引入發(fā)動機的輸入端以驅(qū)動該發(fā)動機；該方法還包括通過調(diào)節(jié)所述泵的操作，降低發(fā)動機的速度，并且選擇性地啟動連接到所述發(fā)動機出口的低速閥門，以進一步降低發(fā)動機的速度。
[0016]本公開的液壓系統(tǒng)能夠以可控制的方式減小發(fā)動機的最小正速度。這一能力允許發(fā)動機繼續(xù)進行某些旋轉(zhuǎn)，但是處于比通常僅通過泵控制更低的水平。另外，速度的穩(wěn)定性可以實現(xiàn)相關(guān)機器的可靠性能。

【附圖說明】

[0017]圖1示出了示例性公開的機器的示意圖；
[0018]圖2示出了示例性公開的液壓系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)可以與圖1所示的所述機器一起使用；
[0019]圖3示出了用于描述示例性公開的圖2所示液壓系統(tǒng)的操作方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0020]圖1示出了示例性機器10在工地12發(fā)揮特殊功能。機器10可以包括固定的或移動的機器，并具有與產(chǎn)業(yè)，例如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運輸、發(fā)電、油和氣體，或本領(lǐng)域已知的其它產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的特殊功能。例如，機器10可以是移動式機器，例如圖1所示的公路載重車、推土機、機動平路機或輪式裝載機。機器10可以選擇性地包括固定的機器，例如發(fā)動機組或泵送機構(gòu)。機器10可以包括任何合適的操作執(zhí)行機器。
[0021]機器10可以配置發(fā)動機14，其可以向一個或多個車載液壓系統(tǒng)(例如，冷卻系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、工具系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等)提供動力。在執(zhí)行大多數(shù)任務(wù)期間，來自發(fā)動機14的動力可能在不同的液壓系統(tǒng)中分散以驅(qū)動液壓系統(tǒng)的操作。因此，發(fā)動機14的尺寸可以設(shè)置為提供足夠的動力以滿足不同液壓系統(tǒng)的最大組合需求。發(fā)動機14可以以旋轉(zhuǎn)機器輸出的形式向液壓系統(tǒng)提供動力，其中不同的液壓系統(tǒng)隨后可以以循環(huán)通過系統(tǒng)的加壓流體的形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤簞恿Α?br> [0022]圖2示出了示例性液壓系統(tǒng)16。在該實施例中，液壓系統(tǒng)16用于冷卻發(fā)動機14。液壓系統(tǒng)16可以包括，除其他之外，直接機械地連接到發(fā)動機14的輸出端20的泵18，發(fā)動機22通過開放回路24流體地連接到泵18，并且風(fēng)扇26機械地連接到發(fā)動機22并由該發(fā)動機驅(qū)動。發(fā)動機14可以通過輸出端20驅(qū)動泵18從油箱28抽吸低壓流體并在高壓下排出流體。發(fā)動機22可以接收并將加壓流體轉(zhuǎn)換成能驅(qū)動風(fēng)扇26以讓空氣流動的機器動力。氣流可以根據(jù)需要通過熱交換器(未示出)直接和/或間接冷卻發(fā)動機14。
[0023]泵18可以是本領(lǐng)域中已知的任何類型的泵，例如具有固定的或可變排量的單向或過中心泵。例如，泵18可以包括具有機軸(未示出)的通過輸出端20連接到發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)式或活塞驅(qū)動式泵，從而使得發(fā)動機14的旋轉(zhuǎn)引起泵18進行相應(yīng)的抽吸運動。泵18的抽吸運動可以經(jīng)低壓通道30在高壓下從油箱28抽吸低壓流體，并經(jīng)高壓通道32將流體排放到發(fā)動機22。流體在流經(jīng)發(fā)動機22后可以通過引流通道34流回油箱28。低壓通道30、高壓通道32以及引流通道34可以一起形成回路24。泵18可以通過高壓通道32專用于僅向發(fā)動機22提供加壓流體，或者可選擇地，還可以根據(jù)需要向與機器10(例如，向與液壓回路相關(guān)聯(lián)的工具系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等)相關(guān)聯(lián)的其它液壓回路提供加壓流體。同樣地，泵18可以通過低壓通道30專用于抽吸低壓流體，或者可選擇地，還可以根據(jù)需要從其它油箱和/或機器10的回路抽吸低壓流體。
[0024]在圖2的特定實施例中，泵18包括單向的、排量可變的泵送機構(gòu)36，該機構(gòu)通過電磁閥裝置進行壓力控制。具體地，泵送機構(gòu)36可以配置行程調(diào)節(jié)機構(gòu)38，例如擋板，其位置可液壓機械地進行調(diào)整，其中，風(fēng)扇26的預(yù)期速度(或借助于風(fēng)扇26對發(fā)動機14進行的預(yù)期冷卻)改變泵18的輸出(例如，排放速度)。泵送機構(gòu)36的排量可以從最小排量位置調(diào)整到最大排量位置，其中在所述最小排量位置，泵18的每次旋轉(zhuǎn)會讓泵18排出最少量的流體，在所述最大排量位置，泵18以最大速度排出流體到高壓通道32。排量致動器40可以機械地連接到行程調(diào)節(jié)機構(gòu)38并配置為用于當(dāng)填充滿加壓流體時，移動行程調(diào)節(jié)機構(gòu)38。排量致動器40可以通過彈簧偏移向最小排量位置。
[0025]可以通過先導(dǎo)閥門元件42控制所述排量致動器40的運動。特別地，閥門元件42可以經(jīng)通道44流體地連接到排量致動器40，經(jīng)通道46連接到油箱28，以及經(jīng)通道48連接到泵送機構(gòu)36。閥門元件42可以在第一位置(如圖2所示)與第二位置之間移動，在所述第一位置，排量致動器40經(jīng)通道44和46與油箱28流體地連通，在所述第二位置，排量致動器40經(jīng)通道44和48與泵送機構(gòu)36的輸出端流體地連通。當(dāng)排量致動器40與油箱28流體地連通時，排量致動器40可以偏移向最大排量位置。當(dāng)排量致動器40與泵送機構(gòu)36的輸出端流體地連通時，排量致動器40可以偏移向最小排量位置。
[0026]電磁閥門元件50可以控制閥門元件42在第一位置和第二位置之間的移動。特別地，導(dǎo)引通道52可以連接泵送機構(gòu)36的輸出端(也就是，可以連接通道48)到閥門元件42的相對端，并且限流孔54可以設(shè)置在導(dǎo)引通道52內(nèi)，位于通道48與閥門元件42的第一端之間。閥門元件50可以流體地連接在所述閥門元件42的第一端和通向油箱28的通道46之間，并且在有能量供給時，可控制地從阻流位置移向通流位置。當(dāng)閥門元件50位于阻流位置時，閥門元件42的兩端可以在大致相同的壓力下暴露于流體，并且閥門元件42通過相關(guān)聯(lián)的彈簧偏移向其第二位置。當(dāng)閥門元件50處于通流位置時，閥門元件42的第一端可以連接到油箱28，允許限流孔54形成壓力差，該壓力差將閥門元件42移向其第一位置。當(dāng)控制器56供給能量時，閥門元件50可以移動至其通流位置和阻流位置之間的任何位置。
[0027]控制器56可以包括單個或多個微處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號處理器(DSP)等，包括控制液壓系統(tǒng)16操作的方式，以響應(yīng)來自一個或多個傳感器58接收的信號。許多通過商業(yè)途徑獲得的微處理器可以配置為發(fā)揮控制器56的功能。應(yīng)當(dāng)理解，控制器56還可以包括微處理器，該微處理器與控制其它機器相關(guān)功能的微處理器是相獨立的，或者控制器56也可以與機器微處理器形成一體并且能夠控制大量的機器功能和操作模式。如果控制器56與通用機器微處理器相獨立，其可以通過數(shù)據(jù)鏈路或其它方式與通用機器微處理器連通。各種其它已知電路可以與控制器56相關(guān)聯(lián)，包括電源電路、信號調(diào)節(jié)電路、致動器驅(qū)動電路(也就是，電路供電電磁線圈、發(fā)動機或壓電致動器)以及通信電路。
[0028]傳感器58可以被配置為產(chǎn)生用于指示一種或多種不同發(fā)動機溫度的信號。所述發(fā)動機溫度可以包括:例如，冷卻劑溫度、潤滑油溫度、發(fā)動機組溫度、排氣溫度、增壓溫度、周圍空氣溫度或其它溫度。傳感器58可以將信號引導(dǎo)到控制器56進行進一步的處理。
[0029]發(fā)動機22可以包括固定的或排量可變的，旋轉(zhuǎn)式或活塞式液壓致動器60，該致動器通過作用在驅(qū)動元件(未示出)上的壓力不平衡性可進行移動，例如在葉輪或活塞上。通過泵18加壓的流體可以通過高壓通道32引入發(fā)動機22并且通過引流通道34從發(fā)動機22返回油箱28。將所述加壓流體引向驅(qū)動元件一側(cè)以及將流體從驅(qū)動元件的相對側(cè)排出可以形成通過驅(qū)動元件的壓力差，該壓力差引起驅(qū)動元件移動或旋轉(zhuǎn)。流經(jīng)發(fā)動機22的流體的方向和速度可以決定發(fā)動機22和風(fēng)扇26的旋轉(zhuǎn)方向和速度，而通過驅(qū)動元件的壓力不平衡性可以決定轉(zhuǎn)矩輸出。
[0030]抗氣穴通道62具有單向閥64，其可以設(shè)置在發(fā)動機22內(nèi)并配置為在一些情況下，直接連接引流通道34 (也就是，液壓致動器60的輸出端)與高壓通道32 (也就是，液壓致動器60的輸入端)。特別地，可能會出現(xiàn)這樣的情況，風(fēng)扇26可能比其他進入液壓致動器60的給定流體能更快速地驅(qū)動發(fā)動機22。這些情況可能發(fā)生，例如，在發(fā)動機22減速期間。當(dāng)發(fā)動機22由風(fēng)扇26驅(qū)動，發(fā)動機22可以用作泵并產(chǎn)生比壓力輸入更大的壓力輸出。如果任其發(fā)展，這將導(dǎo)致發(fā)動機22空化。然而，當(dāng)輸出端的壓力大于輸入端的壓力，抗氣穴通道62可以使液壓致動器60的排放能夠循環(huán)返回其輸入端，從而有助于減少氣穴現(xiàn)象發(fā)生的可能性。
[0031]風(fēng)扇26可以被設(shè)置成鄰近一個或多個液體-空氣或空氣-空氣熱交換器(未示出)并配置成產(chǎn)生引導(dǎo)通過熱交換器通道的氣流，與其中的冷卻劑和/或燃燒空氣進行熱交換。風(fēng)扇26可以包括多個連接到發(fā)動機22的葉片，該葉片以與所需空氣流速相對應(yīng)的速度和/或所需的發(fā)動機溫度由發(fā)動機22驅(qū)動。
[0032]如上所述，控制器56可以用于調(diào)整泵18的排量，從而改變發(fā)動機22和風(fēng)扇26的速度，進而改變發(fā)動機14的冷卻速度。然而，在某些情況下，對風(fēng)扇速度的所述控制可能不足以滿足發(fā)動機14的預(yù)期條件。例如，通過泵控制能實現(xiàn)的風(fēng)扇26的最小正速度可以約為400-500轉(zhuǎn)/分鐘，這對于某些應(yīng)用(例如，在夜間極低環(huán)境溫度下空轉(zhuǎn))可能不夠慢。在所述應(yīng)用中，可能需要另外的方式將風(fēng)扇速度降至更低。因此，控制器56可以被配置為在必要時選擇性地啟動低速操作模式。應(yīng)當(dāng)注意的是，出于安全原因，讓風(fēng)扇26在發(fā)動機14操作期間總是保持以某種正速度旋轉(zhuǎn)可能是理想的。
[0033]為了啟動低速操作模式，控制器56可以有選擇性地產(chǎn)生引向位于發(fā)動機22(也就是，在發(fā)動機22和油箱28之間)下游的低速閥門66的控制信號。低速閥門66可以包括流體地連通的控制元件68和壓力補償器(PCE)70。控制元件68可以設(shè)置在具有入口和出口的旁路通道72內(nèi)，所述入口流體地連接到位于PCE70上游的引流通道32，以及所述出口流體地連接到位于PCE70下游的引流通道34。控制元件68可以從默認(rèn)的通流位置(如圖2所示)移動到偏向阻流位置的彈簧以響應(yīng)來自控制器56的電子信號。當(dāng)控制元件68在正常操作期間位于通流位置時，低速閥門66對液壓系統(tǒng)14的操作可能幾乎沒有或者沒有影響(也就是，當(dāng)控制元件68處于通流位置，風(fēng)扇速度可以不受低速閥門66的影響)，并且發(fā)動機22的一切排放都可以通過旁路通道72。然而，在低速操作模式中，控制器56可以選擇性地使控制元件68能夠?qū)R到阻流位置，從而阻斷旁路通道72并導(dǎo)致發(fā)動機22的一切排放都通過PCE70。
[0034]PCE70可以剛好位于限流孔74的下游并具有流體地連接到限流孔74入口和出口的相對引導(dǎo)通道。根據(jù)穿過限流孔74的壓力差，PCE70可以在通流(如圖2所示)和阻流位置之間移動以保持流經(jīng)引流通道34 (也就是，通過發(fā)動機22)的流體的所需速度。在一個實施例中，所述流體的所需速度可以是大約3-4升/分鐘并導(dǎo)致風(fēng)扇速度減少到約100-125轉(zhuǎn)/分鐘(也就是，比僅通過調(diào)整控制泵18可能降低約60-75%)。
[0035]圖3示出了在低速操作模式中與液壓系統(tǒng)14的操作相關(guān)聯(lián)的流程圖。將在以下部分更詳細(xì)地討論圖3，以進一步說明所公開的概念。
[0036]工業(yè)實用性
[0037]本公開的液壓系統(tǒng)可以適用于任何機器，其中需要對發(fā)動機在低速時進行精確控制。本公開的液壓系統(tǒng)可以通過位于發(fā)動機入口的壓力補償?shù)退匍y門的新用途提供精確的發(fā)動機控制。液壓系統(tǒng)16的操作將根據(jù)圖3進行描述。
[0038]在機器10的正常操作模式期間，當(dāng)發(fā)動機14啟動并升溫達(dá)到正常操作溫度后，發(fā)動機14可以驅(qū)動泵18通過低壓通道30從油箱28抽吸流體并向流體加壓。加壓流體以最大流速從泵18排出到高壓通道32并引向發(fā)動機22。當(dāng)加壓流體流經(jīng)發(fā)動機22，流體的水能可以轉(zhuǎn)換為以最大速度旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇26的機械功率。當(dāng)風(fēng)扇26旋轉(zhuǎn)時，可以產(chǎn)生空氣流動以促進發(fā)動機14的冷卻。流出發(fā)動機22的被減壓的流體可以通過引流通道34引向油箱28以重復(fù)該循環(huán)。
[0039]隨著發(fā)動機14的溫度發(fā)生變化，由于環(huán)境變化或負(fù)載條件，控制器56可以通過傳感器58 (步驟300)對溫度變化進行監(jiān)測?？刂破?6可以將所監(jiān)測的溫度與第一閾值溫度(步驟310)相比較。在第一實施例中，第一閾值溫度可以與水套溫度相關(guān)聯(lián)，并具有約為100-105°C的值。在第二實施例中，第一閾值溫度可以與燃燒空氣(也就是升壓)溫度相關(guān)聯(lián)，并具有約為53-57?的值。在第三實施例中，第一閾值溫度可以與工具油溫相關(guān)聯(lián)，并具有約為88-92?的值。在第四實施例中，所述第一閾值溫度的任意組合可以根據(jù)需要由控制器56同時用于比較一種或多種不同檢測溫度。
[0040]只要所監(jiān)測的溫度高于所述第一閾值溫度，可以繼續(xù)正常進行操作，如上所述，控制過程可以返回到步驟300。然而，如果在步驟310中，控制器56判斷出發(fā)動機14的溫度低于所述第一閾值溫度，則控制器56可以斷定發(fā)動機14的冷卻超過預(yù)期并相應(yīng)地調(diào)整泵18(步驟320)的排量。也就是，隨著發(fā)動機14的溫度下降到低于第一閾值溫度，控制器56可以成比例地減小泵18的排量，直到達(dá)到泵18的最小排量位置。此時在本示例性實施例中，泵18仍可以產(chǎn)生約10-15L/m的流量并且風(fēng)扇26仍然可以以約400-500轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)以冷卻發(fā)動機14。當(dāng)監(jiān)測到發(fā)動機14的溫度約為90-95°C (水套溫度)，約為48_52°C(燃燒空氣溫度)，和/或約為83-87°C (工具油溫度)，泵18的排量應(yīng)達(dá)到其最小排量位置。
[0041]控制器56可以繼續(xù)監(jiān)測發(fā)動機14的溫度并將所述監(jiān)測的溫度與較低的第二閾值溫度(步驟330)相比較。在一個實施例中，第二閾值溫度可以與水套溫度相關(guān)聯(lián)并具有約為70° C的值。然而，可以想到，根據(jù)需要可以與不同的或附加的第二閾值溫度進行比較。只要所述發(fā)動機14的溫度持續(xù)低于所述第一閾值溫度并高于所述第二閾值溫度，當(dāng)發(fā)動機14的溫度可能在可接受的范圍內(nèi)，控制可以循環(huán)步驟310-330。然而，當(dāng)發(fā)動機14的溫度下降到低于第二閾值溫度時，控制器56可以斷定發(fā)動機14對于預(yù)期操作來說過于冷，啟動低速操作模式以進一步減輕發(fā)動機14 (步驟340)的冷卻。也就是，控制器56可以產(chǎn)生引向低速閥門66的控制元件68的電子信號，使控制元件68對齊其阻流位置。當(dāng)控制元件68對齊其阻流位置，發(fā)動機18的所有排放可以強制通過PCE70，因此在示例性實施例中，通過發(fā)動機18限制流量到約3-4L/m。流經(jīng)發(fā)動機18的所述限制流速可以導(dǎo)致在步驟中風(fēng)扇速度降低約100-125轉(zhuǎn)/分鐘。
[0042]當(dāng)PCE70開始限制通過發(fā)動機18的流量，風(fēng)扇26的慣性可以首先驅(qū)動液壓致動器60使其像泵一樣使用，在液壓致動器60的出口處快速增加壓力。所述加壓流體可以通過旁路通道62和單向閥64循環(huán)回所述液壓致動器60的入口，直到風(fēng)扇26足夠慢并且在所述液壓致動器60的輸入端和輸出端處的壓力在某種程度上正常化。
[0043]此時，高壓通道32內(nèi)的流體壓力將由于PCE70對流體流動進行的限制而上升，通常使泵18調(diào)整其排量。但是，此時這種行為可能導(dǎo)致PCE70的不穩(wěn)定性。因此，在啟動低速操作模式后，控制器56可能使得泵18以至少最小的時間量(步驟350)保持其當(dāng)前排量位置。也就是，在允許泵18正常工作并改變其排量以響應(yīng)變化的壓力(步驟370)，控制器56可以啟動計數(shù)器并且進行等待，直到最小時間量結(jié)束(步驟360)。在一個實施例中，最小時間量可以約為30秒。然后，控制返回到步驟300。
[0044]應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)發(fā)動機14的溫度在初始啟動之后上升，液壓系統(tǒng)16可以以相反的方式發(fā)揮作用。例如，啟動時，如果發(fā)動機14的溫度低于第一閾值溫度，控制器56可以首先將泵18的排量調(diào)整到其最小排量位置并以約400-500轉(zhuǎn)/分鐘的速度來驅(qū)動風(fēng)扇26。此夕卜，如果發(fā)動機14的溫度低于第二閾值溫度，控制器56可以啟動低速操作模式以進一步將風(fēng)扇速度降低到約100-125轉(zhuǎn)/分鐘。在一些實施例中，在啟動低速操作模式之前減少泵18的排量之后，控制器56可以延遲一段時間，例如約10秒。然后，當(dāng)發(fā)動機14開始變熱并且溫度超過第二閾值溫度時，控制器56可以停用低速操作模式。隨著溫度進一步上升，控制器56可以成比例地增加泵18的排量直到溫度超過第一閾值溫度并且風(fēng)扇26以其最大速度旋轉(zhuǎn)。
[0045]本公開的液壓系統(tǒng)能夠以可控制的方式減小發(fā)動機的最小正速度。這一能力允許發(fā)動機繼續(xù)進行某些旋轉(zhuǎn)，但是處于比通常僅通過泵控制更低的水平。另外，速度的穩(wěn)定性可以實現(xiàn)相關(guān)機器的可靠性能。
[0046]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可以對本公開的液壓系統(tǒng)進行各種修改和變化。例如，盡管泵18已經(jīng)被描述為電子壓力控制型泵，可以想到，所公開的低壓閥門66和相關(guān)的控制方法同樣可以根據(jù)需要應(yīng)用于具有恒定壓力控制泵、遠(yuǎn)程壓力控制泵或另一種類型的泵的系統(tǒng)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，其他實施例顯而易見，在考慮本文中公開的液壓系統(tǒng)的說明書和實施例實踐的情況下，說明書和實施例僅僅是示例性的，其真實的保護范圍由權(quán)利要求指定。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓系統(tǒng)(16)，其特征在于，包括: 油箱(28)； 發(fā)動機(22)，其具有流體入口和流體出口 ； 泵(18)，其被配置成從所述油箱抽吸流體并在高壓下排出流體到所述發(fā)動機，調(diào)整所述泵的輸出以調(diào)節(jié)所述發(fā)動機的速度；和 低速閥門(66)，其位于所述發(fā)動機的流體出口和所述油箱之間，所述低速閥門配置用于通過控制泵的輸出將所述發(fā)動機正速度減小到低于最低正速度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述泵的輸出是壓力和流量中的至少一個。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，通過控制所述泵的排量調(diào)整所述泵的輸出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接到所述發(fā)動機并由所述發(fā)動機驅(qū)動的風(fēng)扇(26)， 所述風(fēng)扇被配置用于冷卻發(fā)動機；以及 根據(jù)所述發(fā)動機的溫度調(diào)整所述發(fā)動機的速度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 溫度傳感器(58)，其配置用于產(chǎn)生指示所述發(fā)動機溫度的信號；和 控制器(56)，其與所述溫度傳感器、所述泵以及所述低速閥門連接，所述控制器配置用于: 當(dāng)所述信號指示所述發(fā)動機溫度低于第一閾值時，調(diào)整所述泵的操作以降低所述風(fēng)扇的速度；以及 當(dāng)所述信號指示所述發(fā)動機溫度低于更低的第二閾值時，啟動所述低速閥門。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器與冷卻劑、潤滑油、液壓工具油以及所述發(fā)動機的環(huán)境狀況中的至少一個相關(guān)聯(lián)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器被配置為當(dāng)發(fā)動機的溫度下降時，調(diào)節(jié)所述泵的操作以按比例降低所述風(fēng)扇的速度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，啟動所述低速閥門導(dǎo)致所述風(fēng)扇速度的階越變化。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器被配置為在啟動所述低速閥門后，將所述泵的排量在最小排量位置保持至少閾值量的時間。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述低速閥門包括: 控制元件(68)，其具有默認(rèn)通流位置和可控阻流位置；和 壓力補償器(70)，其被配置為當(dāng)所述控制元件位于所述控制阻流位置時，通過具有固定量的流體。
【文檔編號】F15B15-18GK204299992SQ201390000245
【發(fā)明者】P·K·艾克斯坦, T·L·漢德, M·A·赫森, J·M·休斯曼, D·D·塔隆, S·A·基利, V·M·巴特 [申請人]卡特彼勒公司