具有动臂优先的液压执行系统.pdf

本发明公开了具有动臂优先的液压执行系统。该液压执行系统可包括动臂元件、动臂致动器，以及可运动以指示相关操作员所需的动臂元件速度的动臂操作员控制装置。液压执行系统还可包括可枢转连接到动臂元件的执行器、执行器致动器，以及可运动以指示相关操作员所需的执行器速度的执行器操作员控制装置。执行器操作员控制装置的范围可被分成第一部分和第二部分。液压执行系统还可具有可被构造成在执行器操作员控制装置在第一部分中的操作过程中选择性地限制执行器的速度的控制器，使操作员所需的动臂元件速度的至少65％的动臂元件的升高速度得以保持。

1、  一种液压执行系统，包括：
动臂元件；
动臂致动器，其被设置成使所述动臂元件运动；
动臂操作员控制装置，其能够运动经过一范围，以指示相关操作员所需的动臂元件速度并影响所述动臂致动器的相应运动；
执行器，其以可枢转的方式连接到所述动臂元件；
执行器致动器，其被设置成使所述执行器相对于所述动臂元件运动；
执行器操作员控制装置，其能够运动经过一范围，以指示相关操作员所需的执行器速度并影响所述执行器致动器的相应运动，所述执行器操作员控制装置的范围被分成第一部分和第二部分；以及
控制器，其与所述动臂操作员控制装置、所述动臂致动器、所述执行器操作员控制装置和所述执行器致动器通信，所述控制器被构造成在所述执行器操作员控制装置在第一部分中的操作过程中选择性地限制所述执行器的速度，使操作员所需的动臂元件速度的至少65％的动臂元件的升高速度得以保持。

2、  根据权利要求1所述的液压执行系统，其中，所述执行器能够沿着重力辅助方向和重力阻止的方向运动，并且仅仅沿着重力辅助的方向的执行器的速度受到所述控制器限制。

3、  根据权利要求1所述的液压执行系统，其中，
所述第一部分为所述执行器操作员控制装置从中立位置向最大位置运动范围的大约60％；
当所述执行器操作员控制装置从所述中立位置向着所述最大位置位移超过其范围的大约75％时，所述执行器的速度不被限制；并且
当所述执行器操作员控制装置从所述中立位置向着所述最大位置位移到小于其范围的大约20％时，所述执行器的速度不被限制。

4、  根据权利要求2所述的液压执行系统，其中，
所述第一部分包括第一小部分和第二小部分；并且
所述控制器被构造成，在所述执行器操作员控制装置在所述第一小部分内操作的过程中选择性地限制所述执行器的速度，使操作员所需的动臂元件速度的至少85％的动臂元件升高速度得以保持。

5、  根据权利要求4所述的液压执行系统，其中，所述第一小部分为所述执行器操作员控制装置从中立位置向最大位置运动的范围的大约40％。

6、  一种操作机器的方法，包括：
接收指示操作员需要升高执行器的第一输入；
接收指示操作员需要同时倾斜所述执行器的第二输入；以及
在升高所述执行器的过程中基于所述第一输入和所述第二输入选择性地限制所述执行器的倾斜速度，使得当指示的所需倾斜速度小于阈值速度时使指示的所需升高速度的至少65％的升高速度得以保持。

7、  根据权利要求6所述的方法，其中，
仅仅沿着重力辅助方向的所述执行器的倾斜速度受到限制；并且
所述阈值速度为最大速度的大约60％。

8、  根据权利要求7所述的方法，其中，
当指示的所需倾斜速度超过最大速度的大约75％时，所述倾斜速度不受限制；并且
当指示的所需倾斜速度小于最大速度的大约20％时，所述倾斜速度不受限制。

9、  根据权利要求7所述的方法，其中，倾斜速度限制的斜率为大体上线性。

10、  一种机器，包括：
机架；
由所述机架支撑并被构造成生成旋转输出的发动机；
由所述旋转输出驱动以提供加压流体的单个共用变排量泵；和
根据权利要求1-5中任一项所述的液压执行系统，其被构造成接收所述加压流体并引导所述加压流体，使动臂元件相对于所述机架运动。

具有动臂优先的液压执行系统
技术领域
本发明总体涉及液压执行系统，具体涉及具有动臂优先的液压执行系统。
背景技术
机器(例如诸如装载机、挖掘机和其他类型的重型设备)使用被机器上的泵供以加压流体的多个致动器来完成各种任务。这些致动器典型地基于操作员控制装置的致动位置进行速度控制。例如，操作员控制装置(诸如操纵杆、踏板或者其他合适的装置)可运动产生指示相关联的液压致动器的所需速度的信号。当操作员运动界面装置(interface device)时，操作员期望液压致动器以相关速度运动。但是，当多个致动器同时运行时，来自共用泵的液压流体可能不足以使所有的致动器以它们所需的速度运动。在这些情况下，来自泵的加压流体的大部分流到具有最小阻力的致动器，导致其余致动器接收不到足够的流体。当致动器接收的流体比所需的流体少时，其可能以比所需速度慢的速度运动，甚至完全停止运动。
试图使致动器接收不到足够流体的可能性降到最低的一种系统在2003年9月9日授予Berger等人的美国专利No.6618659(‘659专利)中描述。‘659专利描述了具有与动臂相关联的液压第一支路以及与可枢转地连接到动臂端部的铲斗相关联的液压第二支路的滑移装载机。第一支路包括连接的动臂液压缸以使动臂运动，和致动动臂液压缸的伸缩的相关联的电动液压动臂阀。第二支路包括连接的执行器液压缸以使铲斗运动，以及致动执行器液压缸的伸缩的相关联的电动液压执行器阀。动臂阀和执行器阀并联以接收来自低流量齿轮泵和来自高流量齿轮泵的组合加压流体流。控制器被构造成接收来自动臂手动控制传感器的第一输入信号和来自执行器手动控制传感器的第二输入信号。控制器发送第一控制信号以响应于接收的第一输入信号致动动臂阀，并发送第二控制信号以响应于接收的第二输入信号致动执行器阀。当动臂阀被提升并且铲斗同时被倾倒时，控制器被编程，以便根据基于表格的占空比(table-based duty factor)修改第二控制信号。修改的信号减少并由此而减缓经过执行支路的液压流体的流动。结果，相对于其他情况而言，在铲斗倾倒期间，来自低流量齿轮泵和高流量齿轮泵的更多流体可用于动臂提升。
虽然‘659专利的滑移装载机可受益于在铲斗倾倒事件过程中改进的动臂提升，但是该益处及其应用性可能受到限制。也就是说，虽然可适用于小的滑移装载机，但上述基于表格的占空比可能很难在其他类型或者尺寸的机器中起作用。另外，多个泵的使用可导致复杂的流体控制和无法预测的不稳定性。此外，固定排量齿轮式泵的使用会限制加压流体源的调制。
发明内容
本发明公开的液压执行系统克服了上面阐明的一个或多个问题。
在一个方面，本发明涉及液压执行系统。该液压执行系统可包括：动臂元件；被设置以使动臂元件运动的动臂致动器；以及可在一范围内运动的动臂操作员控制装置，用于指示相关操作员所需的动臂元件速度并影响动臂致动器的相应运动。液压执行系统还可包括：可枢转连接到动臂元件的执行器：被设置以使执行器相对于动臂元件运动的执行器致动器；以及可在一范围内运动的执行器操作员控制装置，用于指示相关操作员所需的执行器速度并影响执行器致动器的相应运动。执行器操作员控制装置的范围可被分成第一部分和第二部分。液压执行系统也可包括与动臂操作员控制装置、动臂致动器、执行器操作员控制装置和执行器致动器通信的控制器。控制器可被构造成在执行器操作员控制装置在第一部分中操作过程中选择性地限制执行器的速度，使操作员所需的动臂元件速度的至少65％的动臂元件的提升速度得以保持。
在另一方面，本发明涉及操作机器的方法。所述方法可包括接收指示对于操作员提升执行器所需的第一输入，以及接收指示操作员同时倾斜执行器所需的第二输入。该方法可进一步包括在提升执行器过程中基于第一和第二输入选择性地限制执行器的倾斜速度，使得在操作员所需的倾斜速度低于阈值速度时操作员所需的提升速度的至少65％的提升速度得以保持。
附图说明
图1是示例性公开的机器的示意性侧视图；
图2是可被用于图1的机器的示例性公开的液压执行系统的示意图；
图3是由图2的液压执行系统使用的示例性电子图；和
图4是示出示例性公开的与图1的机器有关的操作关系的图表。
具体实施方式
图1示出了具有协同完成任务的多个系统和元件的示意性机器10。机器10可体现为固定或运动机器，其执行与某一行业诸如矿业、建筑业、农业、运输业或者本领域已知的任何其他行业有关的一些类型的操作。例如，机器10可以是运土机(诸如装载机、挖掘机、推土机或者任何其他类型的运土机)。机器10可包括被构造成使执行器14运动的执行器系统12、用于推进机器10的驱动系统16，为执行器系统12和驱动系统16提供功率的功率源18，以及用于执行器系统12和驱动系统16的操作员控制的操作员工作站20。
执行器系统12可包括由流体致动器推进的连杆结构，用于使执行器14运动。特别是，执行器系统12可包括动臂元件22，该动臂元件22可枢转连接到机器10的机架24并可通过一对相邻的双动式液压缸28(在图1中仅显示一个)相对于工作面26垂直运动。执行器系统12还可包括可操作地连接到相对于动臂元件22垂直枢转的执行器14的单个、双动式液压缸30。可以想到的是，其他连杆布置也是可能的。
每个液压缸28、30可包括设置成形成两个分离的压力室的管和活塞组件(未显示)。压力室可选择性地被供给加压流体并排出加压流体以引起活塞组件在管内移动，从而改变液压缸28、30的有效长度。流体流入和流出压力室的流速可与液压缸28、30的速度有关，而两个压力室之间的压差可与由液压缸28、30施加到相关连杆元件上的力有关。
液压缸28、30的伸缩可起到帮助运动执行器14的作用。特别是，当液压缸28伸长时，动臂元件22可提升执行器14沿着箭头32的方向远离表面26。相反，当液压缸28收缩时，执行器14可沿着与箭头32相反的方向向着表面26降低。当液压缸30伸长时，铲斗14可沿着箭头34的方向(即沿着由重力辅助的方向)枢转，以倾倒出其中装载的物质。相反，当液压缸30收缩时，执行器14可沿着与箭头34相反的方向(即沿着由重力阻止的方向)枢转，以放回承载位置。可以想到的是，液压缸28、30可与动臂元件22和执行器14以不同的方式连接，从而在需要时使液压缸28、30的伸缩可引起与上面描述的那些不同的运动。
多种不同的执行器14可与单个机器10连接并可经操作员工作站20控制。执行器14可包括被用于执行特定任务的任何装置，例如诸如铲斗、叉装置、铲板、挖斗、松土器或者本领域已知的任何其他任务执行装置。虽然在图1的实施方式中被连接以相对于机器10枢转，执行器14可替代或者附加地旋转、滑动、摆动、升高或者以本领域已知的任何其他方式运动。
驱动系统16可包括一个或多个牵引装置以推进机器10。在一个例子中，驱动系统16包括定位在机器10的相对侧上的车轮36。来自功率源18的旋转输出可经传动单元(未显示)传递以便驱动车轮36。可以想到的是，驱动系统16可替代地包括与车轮不同的牵引装置，诸如履带、皮带或者其他已知的牵引装置。
功率源18可体现为发动机例如诸如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料动力发动机或者本领域已知的任何其他类型的内燃机。可以想到的是，功率源18替代地体现为非燃烧功率源，诸如燃料电池、功率储存装置或者本领域已知的其他源。功率源18可产生旋转输出，该旋转输出然后可被传递到车轮36，用于推进机器10，并被转化成用于使液压缸28、30运行的流体功率。
操作员工作站20可被构造成接收来自指示所需执行器运动的机器操作员的输入。特别是，操作员工作站20可包括一个或多个操作员控制装置38，该操作员控制装置38体现为靠近操作员座椅定位的单轴或多轴操纵杆。操作员控制装置38可以是比例型控制器，该控制器被构造成通过产生指示所需执行器速度的执行器位置信号(即动臂位置信号和铲斗位置信号)来定位和/或定向执行器14。在图2中示出的一种实施方式中，操作员工作站20可包括两个分别与液压缸28、30的控制相关联的操作员控制装置38a和38b。
操作员控制装置38a可被操纵以指示动臂元件22的所需运动。也就是说，操作员控制装置38a可围绕大致水平轴线在从中立位置到最大位移位置的位移范围沿着第一方向倾斜，并可沿着与第一方向相反的第二方向从中立位置向最大位移位置倾斜。可以想到的是，沿着第一和第二方向的最大位移位置可以在幅度上大致相等。中立位置可涉及操作员要求动臂元件22不运动的需要，而最大位移位置可涉及操作员要求沿着相应的升高或降低方向以最大速度运动的需要。操作员控制装置38a可被运动到中立位置和最大位移位置之间的任何位移位置，以指示对于动臂元件22沿着相应方向的相关速度的需要(即操作员控制装置38a可被运动以指示对于动臂元件最大可能速度的百分比的需要，其中动臂元件最大速度的所需百分比可以大约等于操作员控制装置38a在中立位置与最大位移位置之间的位移百分比)。
类似地，操作员控制装置38b可被操纵以指示执行器14相对于动臂元件22的所需运动。也就是说，操作员控制装置38b可围绕大致水平轴线在从中立位置向最大位移位置的位移范围沿着第一方向倾斜，并可沿着与第一方向相反的第二方向从中立位置向最大位移位置倾斜。可以想到的是，与操作员控制装置38a相同，操作员控制装置38b沿着第一和第二方向的最大位移位置可以在幅度上彼此大致相等。中立位置的操作员控制装置38a可涉及操作员对于执行器14相对于动臂元件22不运动的需要，而最大位移位置可涉及操作员对于沿着相应的倾倒或归架(racking)方向以最大速度运动的需要。操作员控制装置38b可运动到中立位置和最大位移位置之间的任何位移位置，以指示对于执行器14的沿着相应方向的相关速度的需要。
在一种实施方式中，操作员控制装置38b的运动范围可被分成不同部分。也就是说，操作员控制装置38b的沿着倾倒方向从中立到最大位移位置的范围可被分成第一部分和第二部分。在一个例子中，第一部分可对应于从中立位置向最大位移位置运动的大约前60％。另外，第一部分可进一步被细分成第一小部分和第二小部分。在一种例子中，第一小部分可包括从中立位置向最大位移位置运动的大约前40％，而第二小部分可包括从运动范围的大约40％到大约60％的范围。如同将在下面进一步描述的那样，液压致动器30可基于操作员控制装置38b相对于其运动范围的第一部分、第二部分、第一小部分和第二小部分而被差别控制。
再如图2中所示，机器10可包括执行器控制系统40，该执行器控制系统40具有协同动作使执行器14(参见图1)运动的多个流体元件。特别是，执行器控制系统40可包括被构造成接收来自源44的加压流体流的流路42。流路42可包括被以并联方式连接以便接收来自源44的加压流体流的动臂控制阀45和铲斗控制阀46。可以想到的是，如果需要的话，另外的控制阀机构可被包括在流路42中，例如诸如被构造成控制执行器系统12相对于驱动系统16的摆动运动的摆动控制阀，一个或多个连接控制阀以及其他合适的控制阀机构。
源44可被构造成从一个或多个罐48中抽取流体并将流体加压到预定水平。特别是，源44可体现为泵送机构，诸如可例如通过副轴(未显示)、带(未显示)、电路(未显示)或者以任何其他合适的方式驱动地连接到机器10的功率源18的变排量旋转活塞型泵。作为替代，源44可经变矩器、减速箱或者以其他合适的方式间接地连接到功率源18。由源44产生的流体流的压力和/或流速可至少部分基于动臂元件22和执行器14的所需速度而被调节。作为替代或附加地，如果需要，压力和/或流速可以在流路42中检测的压力或者压力差为基础。
罐48可构成能够保持流体源的容器。流体可包括例如专用液压油，发动机润滑油、传动润滑油，或者本领域已知的任何其他流体。机器10中的一个或多个液压系统可从罐48中抽取流体并将流体返回到罐48中。可以想到的是，执行器控制系统40可与多个独立的流体罐或者单个罐连接。
每个动臂控制阀45和铲斗控制阀46可调节它们相关联的流体致动器的运动。特别是，动臂控制阀45可具有可运动以控制与动臂元件22相关联的液压缸28的运动的元件，而铲斗控制阀46可具有可运动以控制与执行器14相关联的液压缸30的运动的元件。
流路42的控制阀可被连接以允许加压流体经共用通道流到它们各自的致动器并从它们各自的致动器排出。特别是，流路42的控制阀可通过共用供应通道50与源44连接，并通过共用排出通道52与罐48连接。动臂控制阀45和铲斗控制阀46可分别通过各自的流体通道54和56并联并与共用供应通道50连接，并分别通过各自的流体通道58和60并联并与共用排出通道52连接。单向阀元件62可设置在每个流体通道58、60中，以提供用于加压流体经过控制阀的单向供应。
由于动臂控制阀45和铲斗控制阀46的元件可以类似并以相关方式起作用，在本说明书中将仅仅讨论动臂控制阀45的操作。在一种例子中，动臂控制阀45可包括第一室供应元件(未显示)、第一室排出元件(未显示)，第二室供应元件(未显示)，和第二室排出元件(未显示)。第一和第二室供应元件可并联连接并与流体通道50连接，以便以来自源44的加压流体填充它们各自的室，同时第一和第二室排出元件可并联连接并与流体通道52连接，以便排出它们各自的室中的流体。为了伸长液压缸28，第一室供应元件可被运动，以便允许来自源44的加压流体经流体通道54填充液压缸28的第一室，同时第二室排出元件可被运动，以便经流体通道58将来自液压缸28的第二室的流体排到罐48中。为了沿着相反的方向运动液压缸28，第二室供应元件可被运动，以便以加压流体填充液压缸28的第二室，同时第一室排出元件可被运动，以便从液压缸28的第一室中排出流体。可以想到的是，如果需要的话，供应和排出功能两者可替代地由与第一室相关联的单个元件以及与第二室相关联的单个元件执行。
控制阀45、46的供应和排出元件可以是可响应于指令抵抗弹簧偏压而运动的螺线管。特别是，液压缸28、30可以与流进和流出第一和第二室的流体的流速对应的速度运动。为了达到经控制装置位置信号指示的操作员所需的速度，基于假定或者测定压力的指令可被发送到供应和排出元件的螺线管(未显示)，所述螺线管引起供应和排出元件打开与所需流速相应的量。指令可以是流速指令或者阀元件位置或者流通面积指令的形式。可以想到的是，如果需要，这种相同或相关指令可以被同时发送到源44，以便影响源44的输出。
执行器控制系统40还可包括与操作员控制装置38a、38b通信并与控制阀45、46的供应和排出元件通信的控制器64。特别是，控制器64可通过通信线路66与操作员控制装置38a通信，并通过通信线路68与操作员控制装置38b通信，并经另外的通信线路(未显示)与控制阀45、46的供应和排出元件通信。可以想到的是，如果需要，控制器64还可与执行器控制系统40的其他元件通信，诸如与执行器控制系统40的源44、释放元件(未显示)、旁路元件(未显示)和其他这种元件通信。
控制器64可体现为包括用于控制执行器控制系统40的运行的部件的单个微处理器或者多个微处理器。许多可从市场上购买的微处理器可被构造成执行控制器64的功能。应当理解，控制器64可以很容易体现为能够控制许多机器功能的通用机器微处理器。控制器64可包括存储器、辅助储存装置、处理器和用于执行用途的任何其他元件。各种其他电路可与控制器64相关联，诸如功率源电路、信号调节电路、螺线管驱动电路、以及其他类型的电路。
与用于液压缸28、30和控制阀45、46的控制装置位置信号、所需速度信号、相关流速和/或阀元件位置有关的一个或多个映射图可被存储在控制器64的存储器中。这些映射图的每个可包括图表、图形和/或方程形式的数据集。在一种例子中，所需执行器速度(即倾斜杆位置)和指令流速、速度或者阀位置可形成2维图表的坐标轴，用于控制阀45、46的第一和第二室供应元件的控制。控制器64可被构造成允许操作员直接修改这些映射图和/或从存储在控制器64的存储器中的可利用的关系映射图中选择特定映射图以影响流体致动器的运动。可以想到的是，映射图还可基于机器运行的模式而选择。
在图3中示出了一种示例性关系映射图。在该映射图中，x轴可以表示操作员控制装置38b的倾斜位置占沿着倾倒方向的最大位移的百分比。x值为0可与操作员控制装置38b处于中立位置对应，而x值为-100可与操作员控制装置38b处于沿倾倒方向的最大位置对应。y轴可以表示速度指令占沿着从控制器64向控制阀46方向的倾倒方向的最大速度的百分比，所述速度指令被用于响应于操作员控制装置38b的运动调节液压缸30的速度。y值为0可与控制阀46处于中立位置对应，在该中立位置处流经控制阀46的基本上所有流体流都被阻挡，而y值为100可与控制阀46沿倾倒方向的最大位移位置对应，在该最大位移位置处允许流经控制阀46的最大流体流。在该映射图中，正x值和正y值可与沿着归架方向的运动对应。
图3中的映射图包括多个曲线，每个曲线表示动臂元件22的不同的所需升高速度(即操作员控制装置38a的不同位移位置)。例如，第一曲线100可表示当液压缸28静止时(即当动臂元件22的所需升高速度大约为0％时)操作员控制装置38b的位置与液压缸30的指令速度之间的关系。第二曲线110可表示当动臂元件22的所需或实际升高速度为最大速度的大约60％时操作员控制装置38b的位置与液压缸30的指令速度之间的关系。如果需要，与动臂元件22的其他所需或者实际速度对应的附加曲线(未显示)也可包括在图3的映射图中。如果需要的话，将操作员控制装置38a的升高位置与被发送到控制阀45的升高速度指令相关联的类似映射图同样可被存储在控制器64的存储器中。
控制器64可被构造成接收来自操作员控制装置38a、38b的输入并响应于该输入和上述关系映射图指令控制阀45、46运行。特别是，控制器64可接收指示所需升高/降低和倾倒/归架速度的控制装置位置信号，并参考存储在控制器64的存储器中的关系映射图来确定控制阀45、46中的每个供应和排出元件的流速值和/或相关位置。流速或位置然后可被作为合适的供应和排出元件的指令，引起第一或第二室以导致操作员所需执行器速度的速度进行填充或者排出。
图4示出了执行器控制系统40的示例性操作。将在下面的部分讨论图4，以进一步示出所公开的系统及其操作。
工业实用性
所公开的液压执行系统可应用于包括其中需要在变化负载下可预测和优先控制速度的多个流体致动器的任何机器。所公开的液压执行系统可通过选择性限制从一个致动器转移到另一个致动器的流量来改善速度预测性和优先控制。通过使转移的流量最小化，所有致动器都可以可预测的方式进行。下面将解释执行控制系统40的操作。
在机器10的运行期间，机器操作员可操纵操作员控制装置38a和38b以指示使执行器14运动的需要。操作员控制装置38a的致动位置(动臂升高控制)可与操作员预期或者需要的动臂元件22的速度相关，而操作员控制装置38b的致动位置(铲斗倾斜控制)可与操作员预期或者需要的执行器14相对于动臂元件22的速度相关。操作员控制装置38a、38b在操作过程中可产生指示操作员预期或者需要的速度的位置信号指示并将这些位置信号发送到控制器64。
当控制器64接收来自操作员控制装置38a、38b的位置信号时，控制器64可参照存储在存储器中的映射图确定对于控制阀45、46的合适速度指令或者位置指令，该合适速度指令或位置指令导致液压缸28、30的所需速度并随后导致动臂元件22和执行器14的所需速度。例如，如果操作员控制装置38a本身(即操作员控制装置38b不同时运动)沿升高方向手动运动到其中立位置与其最大位移位置之间大约一半的位移位置，则控制器64可参照关系映射图并指令导致动臂元件22以其最大速度的大约50％运动的阀45的相应运动。类似地，如果操作员控制装置38b沿倾倒方向手动运动到其中立位置与其最大位移位置之间大约一半，则控制器64可参照图3中示出的关系映射图的曲线100，并指令导致执行器相对于动臂元件枢转到其最大倾倒速度的大约47％的阀46的相应运动(图3的图中的点A)。
在一些情况下(已知为交叉调制情况)，源44的输出可能不足以完全满足动臂元件22和执行器14的速度要求。如果不考虑在内，这种不足供应可导致动臂元件22和/或执行器14的不希望运动或者不运动。也就是说，当加压流体供应不足以符合要求时，加压流体的大部分将流到具有最小阻力的致动器，导致其余致动器得到的流量小于所需流量。在交叉调制状情况下，例如，其中动臂元件22抵抗重力升高并且执行器14借助重力倾倒的情况下，该最小阻力路径可通向液压缸30并远离液压缸28。因此，当试图同时升高并倾倒时，动臂元件22的升高速度会比预期速度慢，因为与由液压致动器30接收的源44的输出部分相比，液压缸28接收的来自源44的总输出的部分较少。这种情况可在图4的图表中观察到。也就是说，当沿着与升高速度指令的大约60％相应的曲线200时(即操作员控制装置38a已经沿着升高方向倾斜从其中立位置向着其最大位置的范围的大约60％)，当操作员控制装置38b沿着倾倒方向从其中立位置运动到任何小于大约20％的位移位置时，动臂元件22的升高速度可基本上不受执行器14的倾倒的影响。但是，当操作员控制装置38b移动超过20％时(即要求更高的流体流速用于液压缸30)，动臂元件22的升高速度急剧地降低直到在操作员控制装置38b的大约60％的位移处，来自源44的所有流量被液压致动器30消耗并且动臂元件22完全停止运动。
为了在交叉调制情况下考虑入源44的输出不足，控制器64可选择性地限制指向液压致动器30的加压流体的流动。特别是，当动臂元件22由液压缸28升高，并且来自操作员控制装置38b的指示对同时倾倒执行器14的需要的输入被接收时，控制器64可将动臂元件22的所需速度(即操作员控制装置38a的位置)和执行器14的所需速度(即操作员控制装置38a的位置)与图3的映射图进行参照，以确定指向控制阀46的调节的速度指令。调节的速度指令可对应于图3的映射图中的曲线110。例如，如果动臂元件22已经被指令以大约其最大速度的60％的升高速度升高，并且指示所需倾倒速度的50％的输入同时被接收，与利用曲线100不同，控制器64可参照曲线110来确定调节的倾倒速度指令的大约30％(图3的图中的点B)。从图3的映射图中可以看出(即点A和B之间的垂直差)，与曲线100相比，曲线110可将更低的指令倾斜速度与操作员控制装置38b的给定位置相关联。结果，当动臂元件22的升高运动同时被要求或者命令时，加压流体的较小流量可被允许经过控制阀46到液压缸30。通过减小经过控制阀46到液压缸30的加压流体的流量，来自源44的更多输出可用于升高动臂元件22。
从图4的图表中的曲线210可以看出，利用图3的映射图的被调节曲线110可导致动臂元件22的增加的升高速度，并同时导致用于操作员控制装置38b的更大位移范围的动臂元件22的升高运动。例如，通过在操作员控制装置38b位移到其最大位移的大约50％时使指向控制阀46的倾倒速度指令从其最大速度的47％(点A)降低到30％(点B)，动臂元件22的升高速度可从大约20mm/s增加到大约40mm/s(即从所要求的速度的大约35％到所要求的速度的大约70％)。并且，通过相对于用于操作员控制装置位移的所需倾斜速度调节(即降低)指令倾斜速度高达装置38b的范围的大约75％，动臂元件22可同时被操作更长的时间(在图4中的图表的60％倾斜杆位置处比较曲线200与210之间的水平距离)。
当在交叉调制情况下操作并且操作员控制装置38b在其第一部分中调制时，控制器64可限制执行器14的倾倒速度，使动臂元件22的指令升高速度的至少大约65％可始终得到保持。65％的倾倒速度可被保持而与执行器的负载无关。此外，当操作员控制装置38b仅仅在第一小部分中被调制时，所需速度的至少85％的动臂升高速度可通过调节(即降低)执行器14的指令倾倒速度而始终被保持。另外，当调节倾倒速度以提高升高速度时，控制器64可保证倾倒速度从不被调节到低于指令倾倒速度的大约60％。
在交叉调制过程中当倾倒速度变得比升高速度更重要时可能存在一些情况。在这些状况过程中，执行器14的所需倾倒速度的调节可以最小或者不存在。这些情况可与操作员控制装置38b的运动范围的第二部分对应。也就是说，如果操作员控制装置38b从中立位置向着最大位移位置运动通过其范围的大约60％，则控制器64可减少相对于操作员控制装置38b的位移位置的速度指令的调节。并且，在操作员控制装置38b的位移超过其范围的大约75％时，则指令可根本不再被调节。在这些情况下，来自源44的输出可能不足以根据需要同时升高并倾倒，如图4的图表中的曲线210所示，动臂元件22会变慢甚至停止运动。当操作员控制装置38b已经位移到小于其范围的大约20％，指令也可不被调节，因为来自源44的流体供应可足以符合需要。
如同在图3的映射图和图4的运行图中可以看到的那样，操作员控制装置位移、指令速度与产生的速度之间的关系可以是大体线性的。特别是，如同从图3的映射图中看到的那样，操作员控制装置38b的位移位置与其位移范围的第一小部分中的调节的指令速度(即曲线110的斜率)之间的关系可以是大体线性的。类似地，第二小部分中与第二部分中的这种相同关系可以是大体线性的。但是，曲线110的斜率在第一小部分、第二小部分与第二部分之间可以不同。曲线110的斜率可基于源44在不同输出流速的效力变化和机器10的所需响应而不同。类似地，操作员控制装置38b的位移位置与得到的动臂元件22的升高速度之间的关系在第一小部分、第二小部分和第二部分中的每个内是大体上线性的。
许多优点可与执行器控制系统40的策略和硬件关联。特别是，执行器控制系统40可应用于具有高流量需要和高升高能力的大型机器。并且，由于公开的液压执行器控制系统可利用单个的变排量旋转活塞型泵供应所有的流体流，系统可以很简单、不那么昂贵并适于变化负载的需要。
本领域技术人员将会理解，可对公开的液压执行系统进行各种修改和变化。通过考虑公开的液压执行系统的说明和实践，其他实施方式对本领域技术人员来说是可以想到的。说明和例子仅仅作为例证被考虑，并且本发明的实际范围由所附的权利要求书及其等同物来表示。