本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行電子液壓設(shè)備的方法。
背景技術(shù):
1、本發(fā)明所基于的電子液壓設(shè)備(所謂的馬達(dá)-泵-單元)具有液壓泵,該液壓泵具有每工作循環(huán)可變的排出體積(所謂的液壓的容積式機(jī)器,例如軸向活塞機(jī)),借助于電驅(qū)動(dòng)裝置(馬達(dá))以可變的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)該液壓泵。排出體積能夠連續(xù)地或者分級(jí)地調(diào)整。在運(yùn)行這樣的電子液壓設(shè)備時(shí),通常體積流量和/或輸送壓力(也就是說(shuō)流入部與流出部之間的壓力差)通過(guò)對(duì)應(yīng)地適配液壓泵的轉(zhuǎn)速和排出體積來(lái)調(diào)節(jié),也就是說(shuō)這樣的電子液壓設(shè)備在調(diào)節(jié)時(shí)原則上擁有兩個(gè)自由度。
2、de?102007007005?a1示出了一種電動(dòng)液壓的控制布置結(jié)構(gòu),其具有能調(diào)整的流體泵并且具有轉(zhuǎn)速可變的電驅(qū)動(dòng)裝置。壓力檢測(cè)裝置允許檢測(cè)流體壓力。該電動(dòng)液壓的控制布置結(jié)構(gòu)的主調(diào)節(jié)回路擁有電驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)整機(jī)構(gòu)以作為調(diào)整機(jī)構(gòu)。借助于主調(diào)節(jié)回路能夠調(diào)節(jié)流體壓力,并且因此例如調(diào)節(jié)通過(guò)缸所施加的力或者下屬的調(diào)整參量、像比如位置或者速度。借助于附加調(diào)整鏈(nebenstellkette)根據(jù)檢測(cè)到的流體壓力來(lái)操控流體泵的排出體積調(diào)整機(jī)構(gòu)。設(shè)置有特別簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案,即:附加調(diào)整鏈包括控制裝置、尤其兩點(diǎn)調(diào)節(jié)器,能夠通過(guò)該兩點(diǎn)調(diào)節(jié)器根據(jù)預(yù)先給定的切換條件在預(yù)先給定的最小值與最大值之間調(diào)整能調(diào)整的流體泵的排出體積。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、按照本發(fā)明提出了具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的一種用于運(yùn)行電子液壓設(shè)備的方法以及一種電子液壓設(shè)備、一種計(jì)算機(jī)程序和一種數(shù)據(jù)載體。有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求以及接下來(lái)的說(shuō)明書(shū)的主題。
2、在電動(dòng)液壓的系統(tǒng)中本發(fā)明引起泵的可用性的提高、防止機(jī)器停止?fàn)顟B(tài)并且避免或者降低泵的損害或者附加的磨損。特別地,在泵的所謂的壓力-體積流量-運(yùn)行(p-q)中,借助于轉(zhuǎn)速作為調(diào)整參量來(lái)調(diào)節(jié)壓力并且由此作為轉(zhuǎn)速和排出體積的乘積得到體積流量,在該壓力-體積流量-運(yùn)行中能夠保證,僅啟動(dòng)處于允許的范圍中的工作點(diǎn)(也就是說(shuō)壓力/轉(zhuǎn)速-組合)。如果通過(guò)目標(biāo)值預(yù)設(shè)或者配置啟動(dòng)不允許的工作點(diǎn),則在本發(fā)明的范圍中通過(guò)下述方式防止這一點(diǎn),即:切換、尤其縮小排出體積。在小的排出體積的情況下通常不存在工作點(diǎn)限制。對(duì)于每個(gè)液壓泵而言允許的或者不允許的工作點(diǎn)預(yù)先已知,并且尤其在數(shù)據(jù)表中得以確定。其能夠?qū)?yīng)地在操控的計(jì)算單元的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)并且監(jiān)測(cè)。
3、在一種轉(zhuǎn)速可變的電子液壓設(shè)備中,借助于轉(zhuǎn)速可變的電驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)在排出體積中對(duì)于每個(gè)工作循環(huán)能夠在較大的第一排出體積值與較小的第二排出體積值之間調(diào)整的液壓泵,為了運(yùn)行所述轉(zhuǎn)速可變的電子液壓設(shè)備,獲取轉(zhuǎn)速可變的電驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值并且將其預(yù)先給定給電驅(qū)動(dòng)裝置。這一點(diǎn)能夠根據(jù)上級(jí)的預(yù)設(shè)、例如壓力和/或體積流量調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn),其中,轉(zhuǎn)速可變的電驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值被獲取作為上級(jí)的壓力調(diào)節(jié)部的調(diào)整參量,作為輸入?yún)⒘繉㈥P(guān)于液壓泵的輸送壓力的目標(biāo)值或者一般地將系統(tǒng)的確定的位置處的壓力供應(yīng)給所述上級(jí)的壓力調(diào)節(jié)部。在此,以適宜的方式同樣通過(guò)上級(jí)的預(yù)設(shè)、像比如運(yùn)行策略將排出體積設(shè)置到較大的第一排出體積值或者較小的第二排出體積值上。例如電驅(qū)動(dòng)裝置的力矩負(fù)荷在小的排出體積值的情況下降低,因?yàn)樽鳛檩斔蛪毫团懦鲶w積的乘積得到負(fù)載力矩。例如在小的排出體積的情況下能夠以較小的扭矩保持高壓力。在此,尤其不會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)馬達(dá)和電驅(qū)動(dòng)裝置的逆變器的熱過(guò)載。
4、當(dāng)現(xiàn)在排出體積具有較大的第一排出體積值時(shí),在本發(fā)明的范圍中執(zhí)行監(jiān)測(cè),在該監(jiān)測(cè)中獲取關(guān)于液壓泵的輸送壓力的實(shí)際值和液壓泵的轉(zhuǎn)速的實(shí)際值(或者電驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速的實(shí)際值,因?yàn)槠渫ǔ?:1地變換或者至少具有已知的變換比)。確定是否由輸送壓力的實(shí)際值和液壓泵的轉(zhuǎn)速的實(shí)際值得到允許的工作點(diǎn),并且當(dāng)沒(méi)有得到允許的工作點(diǎn)時(shí),將排出體積設(shè)定到較小的第二排出體積值上。
5、優(yōu)選能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)當(dāng)前的轉(zhuǎn)矩、也就是說(shuō)通過(guò)獲取轉(zhuǎn)速可變的電驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)矩的實(shí)際值來(lái)確定:是否進(jìn)行或者已經(jīng)進(jìn)行了較小的第二排出體積值的設(shè)定,因?yàn)檗D(zhuǎn)矩由此發(fā)生改變、尤其下降。
6、作為替代方案或附加方案,能夠借助于計(jì)算模型或者基于模型的觀測(cè)器來(lái)確定當(dāng)前設(shè)定的排出體積值,現(xiàn)有的測(cè)量參量、如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或者驅(qū)動(dòng)電流、輸送壓力輸入到該計(jì)算模型中。也能夠?qū)⒃撆懦鲶w積值用于確定:是否進(jìn)行或者已經(jīng)進(jìn)行較小的第二排出體積值的設(shè)定。
7、此外有利地能夠?qū)?dāng)前設(shè)定的排出體積值考慮作為壓力調(diào)節(jié)部中的調(diào)節(jié)路徑特性。特別地,根據(jù)輸出調(diào)整參量的實(shí)際的調(diào)節(jié)器,設(shè)置用于路徑適配的功能,該功能根據(jù)當(dāng)前設(shè)定的排出體積值來(lái)改變調(diào)整參量(例如轉(zhuǎn)速目標(biāo)值)。由此例如不需要適配調(diào)節(jié)器參數(shù)(如比例調(diào)整、再調(diào)整時(shí)間等系數(shù))并且能夠保持調(diào)節(jié)部的所要求的動(dòng)態(tài)。
8、按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,在轉(zhuǎn)速可變的電驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值變化時(shí),將目標(biāo)值的變化率限定到最大轉(zhuǎn)速變化率上。尤其在正常運(yùn)行中由上級(jí)的預(yù)設(shè)得到轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值的變化,但是也因?yàn)榕懦鲶w積變化到較小的第二排出體積值上,也就是說(shuō)當(dāng)排出體積降低時(shí),必須提高轉(zhuǎn)速以用于維持體積流量或者壓力。以規(guī)定地限定的角加速度進(jìn)行轉(zhuǎn)速目標(biāo)值的變化。因此能夠?qū)崿F(xiàn)另外的組件保護(hù)、尤其泵保護(hù)。轉(zhuǎn)速變化率尤其是旋轉(zhuǎn)加速度,并且能夠以[角度/時(shí)間2]來(lái)給出該轉(zhuǎn)速變化率。如果限制泵轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度/減速度,那么由此能夠避免對(duì)內(nèi)部的組件的機(jī)械破壞。在系統(tǒng)側(cè)上高的加速度能夠?qū)е略谝簤毫黧w中形成局部的低壓,因?yàn)樵撘簤毫黧w在動(dòng)態(tài)方面無(wú)法跟隨泵轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)。由此能夠?qū)е職馕g。在泵的數(shù)據(jù)表中能夠列出用于加速度和減速度的限值。
9、按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,在壓力調(diào)節(jié)部中將壓力的目標(biāo)值的變化率限定到最大壓力變化率上和/或?qū)⒛繕?biāo)值本身限定到最大壓力值(例如泵的額定壓力)上。這表現(xiàn)為兩個(gè)另外的有利的組件保護(hù)機(jī)制,以便保護(hù)泵以防過(guò)載或者破壞。如果已經(jīng)(即在輸入側(cè)上)限定目標(biāo)壓力變化率,那么這也自動(dòng)地導(dǎo)致輸出端處的在時(shí)間上的減速、也就是說(shuō)尤其轉(zhuǎn)速變化率的減速,并且因此同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。尤其能夠以[壓力/時(shí)間]給出壓力變化率。因?yàn)楦鶕?jù)結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)方案能夠短時(shí)間地允許超過(guò)最大壓力值,所以壓力的目標(biāo)值到最大壓力值上的限定優(yōu)選包括,在限定壓力的目標(biāo)值之前、也就是說(shuō)在調(diào)節(jié)之前首先等待允許的過(guò)載時(shí)間。
10、按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,當(dāng)輸送壓力的實(shí)際值最多對(duì)應(yīng)于最小壓力值時(shí),將轉(zhuǎn)速可變的電驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值限定到最小轉(zhuǎn)速上。通常出于能量和動(dòng)態(tài)原因應(yīng)該以最大可能的排出體積運(yùn)行液壓泵,也就是說(shuō)當(dāng)前排出體積應(yīng)該具有較大的第一排出體積值。然而,這意味著大的液壓扭矩,使得在此在高壓力的情況下(超過(guò)例如5bar或者50bar的閾值)僅短時(shí)間地(例如幾秒)允許特別小的或者甚至負(fù)的轉(zhuǎn)速(例如<200轉(zhuǎn)/分)(不言而喻的是,相應(yīng)的值依賴于具體的泵并且應(yīng)該純示例性地理解)。作為另外的組件保護(hù)機(jī)制于是能夠監(jiān)測(cè)最小壓力值和最小轉(zhuǎn)速,以便防止泵的氣蝕。如果轉(zhuǎn)速能夠由于限定沒(méi)有進(jìn)一步降低,那么降低排出體積(并且與此對(duì)應(yīng)地提高轉(zhuǎn)速),以便維持體積流量。能夠緊接著或者時(shí)間上延遲地實(shí)施所述限定,也就是說(shuō)必要時(shí)能夠允許短時(shí)間地低于最小轉(zhuǎn)速。然而,如果在第二種情況下表明超過(guò)允許的時(shí)間,尤其在考慮到擺動(dòng)時(shí)間的情況下切換到小的排出體積上。考慮到擺動(dòng)時(shí)間意味著,不超過(guò)允許的時(shí)間,直至排出體積已經(jīng)達(dá)到所述小的排出體積值(并且則不再能夠超過(guò),因?yàn)榇嬖诜桥R界的工作點(diǎn))。
11、按照本發(fā)明的計(jì)算單元、例如電子液壓設(shè)備的控制器尤其在程序技術(shù)方面設(shè)定用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法。
12、以具有用于執(zhí)行所有方法步驟的程序代碼的計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式執(zhí)行按照本發(fā)明的方法也是有利的,因?yàn)檫@引起特別小的成本,尤其是在執(zhí)行的控制裝置還用于其他任務(wù)并因此本來(lái)存在的情況下。用于提供計(jì)算機(jī)程序的合適數(shù)據(jù)載體尤其是磁性、光學(xué)和電的存儲(chǔ)器,像比如硬盤(pán)、閃存、eeprom、dvd等。此外,還能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等)下載程序。
13、從說(shuō)明書(shū)和附圖得到本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案。
14、不言而喻的是,不僅能夠以分別規(guī)定的組合,而且還能夠以其他的組合或者單獨(dú)地使用前面所提及的以及接下來(lái)還要闡述的特征,而不脫離本發(fā)明的范圍。
15、根據(jù)附圖中的實(shí)施例示意性地示出了本發(fā)明并且在下文中參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。