BR112012027716B1

BR112012027716B1 - Conjunto de controle de bomba e método para atuar um conjunto de controle de bomba

Info

Publication number: BR112012027716B1
Application number: BR112012027716-2A
Authority: BR
Inventors: Philip J. Dybing
Original assignee: Eaton Corporation
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2021-03-30
Also published as: CN102859203A; EP2564071A1; MX2012012601A; JP2013527394A; JP5733540B2; US20110268587A1; BR112012027716B8; KR20130100050A; CA2797706A1; BR112012027716A2; WO2011137199A1; CA2797706C; US8435010B2; KR101874653B1; EP2564071B1; CN102859203B

Abstract

conjunto de controle de bomba e método para atuar um conjunto de controle de bomba. um conjunto de controle de bomba inclui um conjunto de bomba de fluido (12) tendo uma bomba de fluido (20) e uma válvula de detecção de carga. a bomba de fluido inclui uma entrada de fluido (24) e uma saída de fluido (26). a bomba de fluido inclui um mecanismo de deslocamento variável (36). a válvula de detecção de carga (42) está adaptada para ajustar a posição do mecanismo de deslocamento variável. a válvula de detecção de carga inclui uma primeira extremidade (46) e uma segunda extremidade disposta opostamente (48). um atuador (60) está em comunicação fluida com o conjunto de bomba de fluido. um sensor de posição (100) monitora a posição do atuador. uma válvula de alteração (110) provê comunicação fluida seletiva entre a saída de fluido da bomba de fluido e a primeira extremidade da válvula de detecção de carga. uma unidade de controle eletrônico está em comunicação elétrica com o sensor de posição e a válvula de alteração. a unidade de controle eletrônico transmite uma corrente de saída para a válvula de alteração em resposta à posição do atuador.

Description

Antecedentes da invenção

[0001] Sistemas de fluido usados em várias aplicações frequentemente têm requisitos que são variáveis. Por exemplo, os sistemas de fluido podem requerer taxas de fluxo variáveis e pressões de fluido variáveis. Bombas de detecção de carga podem ser usadas para preparar a operação de uma bomba para atender aos requisitos de fluxo variável de um dado sistema de fluido. Uma bomba com detecção de carga típica usa feedbacks de fluxo e pressão no sistema de fluido para ajustar os requisitos de fluxo da bomba.

Sumário da invenção

[0002] Um aspecto da presente divulgação se relaciona com um conjunto de controle de bomba. O conjunto de controle de bomba inclui um conjunto de bomba de fluido tendo uma bomba de fluido e uma válvula de detecção de carga. A bomba de fluido inclui uma entrada de fluido e uma saída de fluido. A bomba de fluido inclui um mecanismo de deslocamento variável. A válvula de detecção de carga é adaptada para ajustar a posição do mecanismo de deslocamento variável. A válvula de detecção de carga inclui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade disposta opostamente. Um atuador está em comunicação fluida com o conjunto de bomba de fluido. Um sensor de posição monitora a posição do atuador. Uma válvula de alteração [rampeamento] provê comunicação de fluido seletiva entre a saída de fluido da bomba e a primeira extremidade da válvula de detecção de carga para ajustar a posição do mecanismo de deslocamento variável. Uma unidade de controle eletrônico está em comunicação elétrica com o sensor de posição e a válvula de alteração. A unidade de controle eletrônico transmite uma corrente de saída para a válvula de alteração em resposta à posição do atuador.

[0003] Um outro aspecto da presente divulgação se relaciona com um conjunto de controle de bomba. O conjunto de controle de bomba inclui um conjunto de bomba de fluido. O conjunto de bomba de fluido inclui uma primeira bomba e uma válvula de detecção de carga. A bomba de fluido inclui uma entrada de fluido e uma saída de fluido. A bomba de fluido inclui um mecanismo de deslocamento variável que é móvel entre uma posição neutra e uma primeira posição. A válvula de detecção de carga está adaptada para ajustar a posição do mecanismo de deslocamento variável. A válvula de detecção de carga tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade disposta opostamente. Um atuador está em comunicação fluida com o conjunto de bomba de fluido. O atuador inclui um alojamento tendo uma primeira extremidade axial e uma segunda extremidade axial disposta opostamente. O alojamento define um furo. O atuador inclui adicionalmente um pistão disposto no furo do alojamento. Um conjunto de válvula de alteração inclui uma válvula de alteração que é disposta em comunicação fluida com a saída de fluido da bomba de fluido. A válvula de alteração é atuada eletronicamente para prover comunicação fluida entre a saída de fluido da bomba de fluido e a primeira extremidade da válvula de detecção de carga quando o pistão do atuador se aproxima de uma de a primeira e segunda extremidades axiais tal que o mecanismo de deslocamento variável seja movido para a posição neutra.

[0004] Um outro aspecto da presente divulgação se relaciona com um método para atuar um conjunto de controle de bomba. O método inclui prover um conjunto de controle de bomba tendo uma bomba de fluido, uma válvula de detecção de carga, um atuador e uma válvula de alteração. A bomba de fluido tem uma entrada de fluido e uma saída de fluido. A bomba de fluido inclui um mecanismo de deslocamento variável. A válvula de detecção de carga está adaptada para ajustar a posição do mecanismo de deslocamento variável. A válvula de detecção de carga inclui uma primeira extremidade e uma segunda extremidade disposta opostamente. O atuador está em comunicação fluida com a saída de fluido da bomba de fluido. A válvula de alteração provê comunicação de fluido seletiva entre a saída de fluido e a primeira extremidade da válvula de detecção de carga. Um sinal a partir de um sensor é recebido. O sensor de posição está adaptado para monitorar a posição do atuador. Uma corrente de saída é transmitida para a válvula de alteração quando o atuador se aproxima de um limite de percurso do atuador tal que o mecanismo de deslocamento variável seja deslocado para uma posição neutra.

[0005] Uma variedade de aspectos adicionais serão registrados na descrição que segue. Estes aspectos podem se relacionar com características individuais e com combinações de características. Deve ficar entendido que tanto a descrição geral anterior quanto a descrição detalhada seguinte são exemplares e explanatórias somente e não restritivas dos conceitos amplos sobre os quais as configurações aqui estão baseadas.

Desenhos

[0006] A figura 1 é uma representação esquemática de um conjunto de controle de bomba tendo características exemplares de aspectos de acordo com os princípios da presente divulgação;

[0007] A figura 2 é uma representação esquemática de um conjunto de bomba de fluido adequado para uso no conjunto de controle de bomba da figura 1;

[0008] A figura 3 é uma representação esquemática de um conjunto de válvula de alteração adequado para uso no conjunto de controle de bomba da figura 1;

[0009] A figura 4 é uma representação de um método para operar o conjunto de controle de bomba da figura 1; e

[0010] A figura 5 é uma representação gráfica de um perfil exemplar de um sinal eletrônico transmitido a partir de uma unidade de controle eletrônico para o conjunto de válvula de alteração da figura 3.

Descrição detalhada

[0011] Referência será feita agora em detalhes aos aspectos exemplares da presente divulgação que estão ilustrados nos desenhos anexos. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados através de todos os desenhos para se referir à mesma estrutura ou estrutura similar.

[0012] Referindo-se agora à figura 1, um conjunto de controle de bomba 10 é mostrado. O conjunto de controle de bomba 10 é adaptado para controlar a saída de uma bomba de fluido baseado em uma posição de um atuador. Na configuração em questão, o conjunto de controle de bomba 10 está adaptado para evitar picos da pressão de fluido quando o atuador alcançar seu limite de percurso. Na configuração representada, da figura 1, o conjunto de controle de bomba 10 inclui um conjunto de bomba de fluido 12, um conjunto atuador 14, um conjunto de válvula de alteração 16 e uma unidade de controle eletrônico 18.

[0013] Referindo-se agora às figs. 1 e 2, o conjunto de bomba de fluido 12 será descrito. O conjunto de bomba de fluido 12 inclui uma bomba de fluido 20 e um conjunto de válvula compensadora de detecção de carga 22.

[0014] A bomba de fluido 20 inclui uma entrada de fluido 24, uma saída de fluido 26, um orifício de drenagem 28 e um orifício de detecção de carga 30. A entrada de fluido 24 da bomba de fluido 20 está em comunicação fluida com um reservatório de fluido 32. A saída de fluido 26 está em comunicação fluida com o conjunto atuador 16. O orifício de drenagem 28 está em comunicação fluida com o reservatório de fluido 32.

[0015] A bomba de fluido 20 inclui adicionalmente um eixo 34. O eixo 34 está acoplado a uma fonte de energia (p.ex., um motor, motor elétrico, etc.) que gira o eixo 34. À medida que o eixo 34 gira, fluido é bombeado da entrada de fluido 24 para a saída de fluido 26.

[0016] A bomba de fluido 20 é uma bomba de fluido de deslocamento variável. Como uma bomba de deslocamento variável, a bomba de fluido 20 inclui um mecanismo de deslocamento variável 36. Na configuração representada, a bomba de fluido 20 é uma bomba de pistão axial e o mecanismo de deslocamento variável 36 é um prato oscilante. O prato oscilante 36 é móvel entre uma posição neutra e uma posição de curso total. Na posição neutra, o deslocamento da bomba de fluido 20 é cerca de zero. Em deslocamento zero, nenhum fluido passa através da bomba de fluido 20 à medida que o eixo 34 gira. Na posição de curso total, uma quantidade máxima de fluido passa pela bomba de fluido 20 à medida que o eixo 34 gira.

[0017] A bomba de fluido 20 inclui um pistão de controle 38 e um membro pressionador 40. O pistão de controle 38 e o membro pressionador 40 atuam contra o prato oscilante 36 para ajustar a posição do prato oscilante 36 a partir da posição de curso total até a posição neutra. O pistão de controle 38 está em comunicação fluida seletiva com a saída de fluido 26 do conjunto de válvula compensadora de detecção de carga 22.

[0018] O membro pressionador 40 está adaptado para forçar a bomba de fluido 20 para a posição de curso total. O membro pressionador 40 inclui uma mola que pressiona o prato oscilante 36 para a posição de curso total.

[0019] O conjunto de válvula compensadora de detecção de carga 22 está adaptado para variar o fluxo de fluido e a pressão do fluido a partir da bomba de fluido 20 à medida que os requisitos de fluxo e pressão do sistema empregando a bomba de fluido 20 variam. Na configuração representada, o conjunto de válvula compensadora de detecção de carga 22 inclui uma válvula de detecção de carga 42 e um compensador limitador de pressão 44. Em uma configuração, o conjunto de válvula compensadora de detecção de carga 22 é externo à bomba de fluido 20. Em uma outra configuração, o conjunto de válvula compensadora de detecção de carga 22 é integral com a bomba de fluido 20.

[0020] A válvula de detecção de carga 42 provê comunicação fluida seletiva entre o pistão de controle 38 e qualquer de o orifício de drenagem 28 ou a saída de fluido 26 da bomba de fluido 20. Na configuração representada, a válvula de detecção de carga 42 é uma válvula proporcional de duas posições, três vias. Em uma primeira posição P1, a válvula de detecção de carga 42 provê comunicação fluida entre o pistão de controle 38 e o orifício de drenagem 28 tal que fluido atuando contra o pistão de controle 38 seja drenado para o reservatório de fluido 32 através do orifício de drenagem 28. Com a válvula de detecção de carga 42 nesta primeira posição P1, o prato oscilante 36 é forçado no sentido da posição de curso total pelo membro pressionador 40.

[0021] Na segunda posição P2, a válvula de detecção de carga 42 provê comunicação fluida entre o pistão de controle 38 e a saída de fluido 26 tal que fluido pressurizado atue contra o pistão de controle 38. Com a válvula de detecção de carga 42 nesta segunda posição P2, o pistão de controle 38 atua contra o membro pressionador 40 para mover o prato oscilante 36 para a posição neutra.

[0022] A válvula de detecção de carga 42 inclui uma primeira extremidade 46 e uma segunda extremidade disposta opostamente 48. A primeira extremidade 46 está em comunicação fluida com o orifício de detecção de carga 30. Fluido a partir do orifício de detecção de carga 30 atua contra a primeira extremidade 46 para atuar a válvula de detecção de carga 42 para a primeira posição. Na configuração representada, uma mola leve 50 também atua contra a primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42 para forçar a válvula de detecção de carga 42 para a primeira posição P1. Em uma configuração, a carga combinada contra a primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42 é igual à pressão do fluido a partir do orifício de detecção de carga 30 mais cerca de 1,37 MPa (200 psi) a cerca de 2,75 MPa (400 psi).

[0023] A segunda extremidade 48 da válvula de detecção de carga 42 está em comunicação fluida com a saída de fluido 26 da bomba de fluido 20. Quando a pressão de fluido atuando sobre a segunda extremidade 48 é maior que a pressão de fluido atuando sobre a primeira extremidade 46, o pistão de controle 38 atua o prato oscilante 36 em uma direção no sentido da posição neutra, reduzindo desta forma a quantidade de fluido deslocado pela bomba de fluido 20.

[0024] O compensador limitador de pressão 44 é um tipo de válvula de alívio de pressão. Na configuração representada, o compensador limitador de pressão 44 é uma válvula proporcional de duas posições, três vias. O compensador limitador de pressão 44 inclui uma primeira extremidade 52 e uma segunda extremidade disposta opostamente 54. Uma mola pesada 56 atua contra a primeira extremidade 52 do compensador limitador de pressão 44 enquanto fluido a partir da saída de fluido 26 atua contra a segunda extremidade 54.

[0025] O compensador limitador de pressão 44 inclui uma primeira posição PC1 e uma segunda posição PC2. Na primeira posição PC1, o compensador limitador de pressão 44 provê uma passagem de fluido para o orifício de drenagem 28. Quando o compensador limitador de pressão 44 está na primeira posição PC1 e a válvula de detecção de carga 42 está na primeira posição P1, fluido atuando contra o pistão de controle 38 é drenado para o reservatório de fluido 32 através do orifício de drenagem 28. Com o compensador limitador de pressão 44 nesta primeira posição PC1 e a válvula de detecção de carga 42 na primeira posição P1, o prato oscilante 36 é forçado para a posição de curso total pelo membro pressionador 40.

[0026] Na segunda posição PC2, o compensador limitador de pressão 44 provê comunicação fluida entre o pistão de controle 38 e a saída de fluido 26 tal que fluido pressurizado atue contra o pistão de controle 38. Com o compensador limitador de pressão 44 na segunda posição PC2, o pistão de controle 38 atua contra o membro pressionador 40 para mover o prato oscilante 36 para a posição neutra.

[0027] À medida que pressão de fluido na saída de fluido 26 aumenta e se aproxima de uma definição de carga da mola pesada 56, o compensador limitador de pressão 44 se move para a segunda posição PC2 permitindo fluido passar para o pistão de controle 38. À medida que fluido atua contra o pistão de controle 38, a posição do prato oscilante 36 é movida para a posição neutra. Este movimento continua até que a quantidade de fluido na saída de fluido 26 da bomba de fluido 20 seja baixa o suficiente para manter a pressão do sistema na definição de carga da mola pesada 56 ou até que a bomba de fluido 20 esteja na posição neutra. Em uma configuração, a mola pesada 56 provê um ajuste de carga de cerca de 17,23 MPa (2.500 psi) a cerca de 24,13 MPa (3.500 psi) de pressão de sistema.

[0028] Referindo-se agora à figura 1, o conjunto atuador 14 inclui um atuador 60 e uma válvula de controle direcional 62. O atuador 60 pode ser um atuador linear (p.ex., um cilindro, etc.) ou um atuador rotativo (p.ex., um motor, etc.). Na configuração em questão, o atuador 60 é um atuador linear.

[0029] O atuador 60 inclui um alojamento 64. O alojamento 64 inclui uma primeira extremidade axial 65 e uma segunda extremidade axial disposta opostamente 66.

[0030] O alojamento 64 define um furo 67. Um conjunto de pistão 68 é disposto no furo 67. O conjunto de pistão 68 inclui um pistão 70 e uma haste 72. O furo 67 inclui uma primeira câmara 74 e uma segunda câmara 76. A primeira câmara 74 é disposta em um primeiro lado do pistão 70 enquanto a segunda câmara 76 é disposta em um segundo lado disposto opostamente ao pistão 70.

[0031] O atuador 60 inclui um primeiro orifício de controle 82 e um segundo orifício de controle 84. O primeiro orifício de controle 82 está em comunicação fluida com a primeira câmara 74 enquanto o segundo orifício de controle 84 está em comunicação fluida com a segunda câmara 76.

[0032] A válvula de controle direcional 62 está em comunicação fluida com o atuador 60. Na configuração representada, a válvula de controle de direção 62 é uma válvula de três posições, quatro vias. A válvula de controle de direção 62 inclui uma primeira posição PD1, uma segunda posição PD2 e uma posição neutra central fechada PDN.

[0033] Na primeira posição, a válvula de controle de direção 62 provê comunicação fluida entre a bomba de fluido 20 e o primeiro orifício de controle 82 e entre o segundo orifício de controle 84 e o reservatório de fluido 32. Na configuração representada, a primeira posição PD1 resulta na extensão do conjunto de pistão 68 a partir do alojamento 64. Na segunda posição PD2, a válvula de controle de direção 62 provê comunicação fluida entre a bomba de fluido 20 e o segundo orifício de controle 84 e entre o primeiro orifício de controle 82 e o reservatório de fluido. Na configuração representada, a segunda posição PD2 resulta na retração do conjunto de pistão 68.

[0034] Na configuração representada, a válvula de controle direcional 62 é atuada por uma pluralidade de válvulas solenoides 86. Uma pluralidade de molas de centragem 88 estão adaptadas para forçar a válvula de controle direcional 62 para a posição neutra PN1.

[0035] O conjunto de controle de bomba 10 inclui adicionalmente um sensor de posição 100. O sensor de posição 100 está adaptado para prover dados para a unidade de controle eletrônico 18 com relação à posição do atuador 60. O sensor de posição 100 pode ser um sensor analógico ou um sensor digital.

[0036] Em uma configuração, o sensor de posição 100 está adaptado para transmitir um sinal 102 para a unidade de controle eletrônico 18 quando o pistão 70 se aproximar da primeira e/ou segunda extremidades axiais 65, 66 do alojamento 64. Como será descrito em mais detalhes subsequentemente, a unidade de controle eletrônico 18 usa os dados do sensor de posição 100 para controlar o conjunto de válvula de alteração 16.

[0037] Referindo-se agora às figs. 1 e 3, o conjunto de válvula de alteração 16 será descrito. O conjunto de válvula de alteração 16 é adaptado para controlar a saída de fluido da bomba de fluido 20 baseado na posição do atuador 60 do conjunto atuador 14. O conjunto de válvula de alteração 16 inclui uma válvula de alteração 110 e um orifício 112.

[0038] Na configuração representada, o conjunto de válvula de alteração 16 inclui uma entrada 114, uma saída 116, uma passagem de detecção de carga 118 e uma passagem de drenagem 120. A entrada 114 está em comunicação fluida com a saída de fluido 26 da bomba de fluido 20. A saída 116 está em comunicação fluida com a válvula de controle direcional 62 do conjunto atuador 14. A passagem de detecção de carga 118 está em comunicação fluida com o conjunto de válvula compensadora de detecção de carga 22. A passagem de drenagem 120 está em comunicação fluida com o reservatório de fluido 32.

[0039] A válvula de alteração 110 provê comunicação fluida seletiva entre a saída de fluido 26 da bomba de fluido 20 e o orifício de detecção de carga 30 da bomba de fluido 20. Na configuração representada, a válvula de alteração 110 é uma válvula proporcional de duas posições, duas vias. Em uma primeira posição PR1, a válvula de alteração 110 bloqueia a comunicação fluida para o orifício de detecção de carga 30. Em uma segunda posição PR2, a válvula de alteração 110 provê comunicação fluida total para o orifício de detecção de carga 30. Uma mola 121 força a válvula de alteração 110 para a primeira posição PR1.

[0040] A válvula de alteração 110 é atuada por um solenoide 122 em resposta a uma corrente de saída 124 a partir da unidade de controle eletrônico 18 (mostrada na figura 1). A corrente de saída 124 é enviada a partir da unidade de controle eletrônico 18 em resposta ao sinal 102 do sensor de posição 100. Como a válvula de alteração 110 é uma válvula proporcional, o fluxo de fluido através da válvula de alteração 110 é proporcional à corrente de saída 124 recebida pelo solenoide 122 a partir da unidade de controle eletrônico 18. Portanto, o fluxo de fluido para o orifício de detecção de carga 30 é proporcional à corrente de saída 124.

[0041] Como o orifício de detecção de carga 30 está em comunicação fluida com a primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42 do conjunto de bomba de fluido 12 e como a válvula de detecção de carga 42 é usada para ajustar a posição do prato oscilante 36, que controla o fluxo de fluido a partir da bomba de fluido 20, o fluxo de fluido a partir da bomba de fluido 20 é proporcional à corrente de saída 124. Como será descrito em maiores detalhes subsequentemente, a corrente de saída 124 pode ser programada para evitar picos de pressão de fluido quando o pistão 70 do conjunto atuador 14 alcançar uma de a primeira e segunda extremidades axiais 65, 66 do alojamento 64.

[0042] Na configuração representada, a válvula de alteração 110 também inclui um membro de atuação 130 que está adaptado para atuação manual. O membro de atuação 130 permite uma anulação manual do solenoide 122.

[0043] O orifício 112 provê comunicação fluida entre a passagem de detecção de carga 118 e a passagem de drenagem 120. Quando a válvula de alteração 110 está na primeira posição PR1, fluido atuando contra a primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42 do conjunto de bomba de fluido 12 é drenado para o reservatório de fluido 32 pelo orifício 112. Quando a válvula de alteração 110 é atuada tal que fluido passe da entrada 114 para a passagem de detecção de carga 118, o orifício 112 fica saturado. Com o orifício 112 saturado, fluido é dirigido da válvula de alteração 110 para a primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42.

[0044] Referindo-se agora às figs. 1-4, um método 200 para operar o conjunto de controle de bomba 10 será descrito. Na etapa 202, a unidade de controle eletrônico 18 recebe um sinal de entrada 130. Em uma configuração, o sinal de entrada 130 é provido por um operador usando um dispositivo de entrada (p.ex., joystick, volante de direção, etc.) que é adaptado para controlar uma função de um veículo de trabalho (p.ex., caminhão de lixo, minicarregadeira, retroescavadeira, escavadeira, trator, etc.).

[0045] Em resposta ao sinal de entrada 130, a unidade de controle eletrônico 18 envia a corrente de saída 124 para o solenoide 122 da válvula de alteração 110 na etapa 204. A corrente de saída 124 é adaptada para mover a válvula de alteração 110 da primeira posição PR1 para a segunda posição PR2 (isto é, para abrir a válvula de alteração 110).

[0046] Referindo-se agora à figura 5, uma representação gráfica de um perfil exemplar da corrente de saída 124 é mostrado. O perfil da corrente de saída 124 inclui uma porção de evolução 132, uma porção de manutenção 134 e uma porção de diminuição 136. Na porção de evolução 132, a magnitude da corrente de saída 124 aumenta durante um tempo pré-determinado t tal que a válvula de alteração 110 seja gradualmente atuada para a segunda posição PR2 (isto é, a válvula de alteração 110 abre). Na porção de evolução 132, a corrente de saída 124 está em potência zero em um instante inicial t0 e aumenta para potência total no instante t1. Em uma configuração, o tempo entre o instante inicial t0 e instante t1 é menor que 500 ms. Em uma outra configuração, o tempo entre o instante inicial t0 e o instante t1 está em uma faixa de cerca de 200 ms a cerca de 500 ms.

[0047] Na porção de evolução 136, a magnitude da corrente de saída 124 diminui durante um tempo pré-determinado t tal que a válvula de alteração 110 seja gradualmente atuada para a primeira posição PR1 (isto é, a válvula de alteração 110 fecha). Na porção de diminuição 136, a corrente de saída 124 está a uma dada potência no instante t2 e no instante t3 é menor que cerca de 1.000 ms. Em uma outra configuração, o tempo entre o instante t2 e o instante t3 está em uma faixa de cerca de 200 ms a cerca de 1.000 ms. Em uma outra configuração, o tempo entre o instante t2 e o instante t3 é igual ao tempo entre o instante inicial t0 e instante t1.

[0048] Referindo-se agora às figs. 1-5, quando o sinal de entrada 130 é recebido pela unidade de controle eletrônico 18, a porção de evolução 132 da corrente de saída 124 é transmitida para o solenoide 122 na etapa 204. A atuação da válvula de alteração 110 para a segunda posição PR2 faz fluido a partir da saída de fluido 26 da bomba de fluido 20 ser comunicado para a primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42. O fluido na primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42 gradualmente desloca a válvula de detecção de carga 42 para a primeira posição P1, o que gradualmente aumenta o deslocamento da bomba de fluido 20.

[0049] Na etapa 206, a unidade de controle eletrônico 18 recebe o sinal 102 a partir do sensor de posição 100 que indica que o pistão 70 está adjacente a uma de a primeira e segunda extremidades axiais 65, 66 do alojamento 64 do atuador 14. Em resposta ao sinal 102, a porção de diminuição da corrente de saída 124 é transmitida para o solenoide 122 da válvula de alteração 110 na etapa 208.

[0050] A corrente de saída diminuindo 124 na porção de diminuição 136 faz com que a válvula de alteração 110 seja gradualmente atuada da segunda posição PR2 para a primeira posição PR1. À medida que a válvula de alteração 110 é gradualmente atuada para a primeira posição PR1, fluido atuando sobre a primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42 é comunicado para o reservatório de fluido 32 através do orifício 112. À medida que fluido atuando sobre a primeira extremidade 46 da válvula de detecção de carga 42 é drenado para o reservatório de fluido 32, o deslocamento da bomba de fluido 20 diminui. O deslocamento descrescente da bomba de fluido 20 resulta em uma taxa de fluxo reduzida para o conjunto atuador 14 através da bomba de fluido 20. Em uma configuração, o prato oscilante 36 da bomba de fluido 20 é adaptado para ser disposto na posição neutra à medida que o pistão 70 alcança uma de a primeira e segunda extremidades axiais 65, 66 do alojamento 64 do conjunto atuador 14.

[0051] A redução gradual do mecanismo de deslocamento variável 36 da bomba de fluido 20 à medida que o atuador 60 alcança seu limite de percurso reduz ou impede picos de pressão no fluido do conjunto de controle de bomba 10. Esta redução de picos de pressão torna a operação do conjunto de controle de bomba 10 mais suave.

[0052] Várias modificações e alterações desta divulgação tornar-se-ão aparentes àqueles experientes na técnica sem se desviar do escopo e espírito desta divulgação, e deve ficar entendido que o escopo desta divulgação não deve ser indevidamente limitado às configurações ilustrativas registradas aqui.

Claims

1. Conjunto de controle de bomba, compreendendo: - um conjunto de bomba de fluido (12) incluindo: - uma bomba de fluido (20) tendo uma entrada de fluido (24) e uma saída de fluido (26), a bomba de fluido (20) incluindo um mecanismo de deslocamento variável (36); - uma válvula de detecção de carga (42) adaptada para ajustar a posição do mecanismo de deslocamento variável (36), a válvula de detecção de carga (42) tendo uma primeira extremidade (46) e uma segunda extremidade disposta opostamente (48); - um atuador (60) em comunicação fluida com o conjunto de bomba de fluido (12); - um sensor de posição (100) para monitorar a posição do atuador (60); e - uma unidade de controle (18) em comunicação elétrica com o sensor de posição (100), sendo que a unidade de controle (18) é configurada para transmitir um sinal de corrente de saída incluindo uma porção de diminuição (136) para gradualmente ajustar o mecanismo de deslocamento variável (36) para uma posição neutra; caracterizado pelo fato de o conjunto de controle de bomba (10) compreender ainda uma válvula de alteração (110) provendo comunicação fluida seletiva entre a saída de fluido (26) da bomba de fluido (20) e a primeira extremidade (46) da válvula de detecção de carga (42) para ajustar o mecanismo de deslocamento variável (36); e a unidade de controle (18) ser uma unidade de controle eletrônico (18) em comunicação elétrica com o sensor de posição (100) e a válvula de alteração (110), sendo que a unidade de controle eletrônico (18) é configurada para transmitir um sinal de corrente de saída incluindo uma porção de diminuição (136) que diminui durante um intervalo de tempo predeterminado, o sinal de corrente de saída sendo enviado para a válvula de alteração (110) em resposta a posição do atuador (60) para gradualmente ajustar o mecanismo de deslocamento variável (36) para uma posição neutra.

2. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o atuador (60) ser um atuador linear tendo uma primeira extremidade axial (65) e uma segunda extremidade axial (66) disposta opostamente.

3. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a corrente de saída ser transmitida para a válvula de alteração (110) quando um pistão do atuador (60) estiver adjacente a uma de a primeira e segunda extremidades axiais (65, 66).

4. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de uma taxa de fluxo da bomba de fluido (20) diminuir à medida que o pistão (70) do atuador (60) se aproxima de uma da primeira e segunda extremidades axiais (65, 66).

5. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o intervalo de tempo ser em uma faixa de cerca de 200 ms a cerca de 1.000 ms.

6. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um orifício (112) provendo comunicação fluida entre a primeira extremidade (46) da válvula de detecção de carga (42) e um reservatório de fluido (32).

7. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o atuador (60) incluir: - um alojamento (64) tendo uma primeira extremidade axial (65) e uma segunda extremidade axial (66) disposta opostamente, o alojamento (64) definindo um furo (67); - um pistão (70) disposto no furo (67) do alojamento (64); e sendo que a unidade de controle eletrônica (18) é configurada para eletronicamente atuar a válvula de alteração (110) para prover comunicação fluida entre a saída de fluido (26) da bomba de fluido (20) e a primeira extremidade (46) da válvula de detecção de carga (42) quando o pistão (70) do atuador (60) se aproxima de uma das primeira e segunda extremidades axiais (65, 66) tal que o mecanismo de deslocamento variável (36) seja movido para a posição neutra.

8. Conjunto de controle de bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de a válvula de alteração (110) incluir um solenoide proporcional (122).

9. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 8, quando dependente da reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um sensor de posição (100) para monitorar a posição do pistão (70) no furo (67) do alojamento (64).

10. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a unidade de controle eletrônico (18) estar em comunicação elétrica com o sensor de posição (100) e o solenoide proporcional (122) da válvula de alteração (110).

11. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a bomba de fluido (20) ser uma bomba de pistão axial e o mecanismo de deslocamento variável (36) ser um prato oscilante.

12. Conjunto de controle de bomba, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o conjunto de válvula de alteração (16) incluir um orifício (112) que provê comunicação fluida entre a primeira extremidade (46) da válvula de detecção de carga (42) e um reservatório de fluido (32).

13. Método para atuar um conjunto de controle de bomba, compreendendo: - prover um conjunto de controle de bomba (10) incluindo: - uma bomba de fluido (20) tendo uma entrada de fluido (24) e uma saída de fluido (26), a bomba de fluido (20) incluindo um mecanismo de deslocamento variável (36); - uma válvula de detecção de carga (42) adaptada para ajustar a posição do mecanismo de deslocamento variável (36), a válvula de detecção de carga (42) tendo uma primeira extremidade (46) e uma segunda extremidade (48) disposta opostamente; - um atuador (60) em comunicação fluida com a saída de fluido (26) da bomba de fluido (20); e - uma válvula de alteração (110) provendo comunicação fluida seletiva entre a saída de fluido (26) e a primeira extremidade (46) da válvula de detecção de carga (42); - receber um sinal de um sensor de posição (100), o qual opcionalmente é um sensor digital, sendo que o sensor de posição é adaptado para monitorar a posição do atuador (60); sendo o método caracterizado pelo fato de compreender ainda: - transmitir um sinal de corrente de saída para a válvula de alteração (110) quando o atuador (60) se aproxima de um limite de percurso do atuador (60), tal que o mecanismo de deslocamento variável (36) é deslocado para uma posição neutra, sendo que um perfil do sinal de corrente de saída inclui uma porção de diminuição (136) que tem uma magnitude decrescente durante um período de tempo predeterminado.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a válvula de alteração (110) incluir um atuador de solenoide proporcional (122), sendo que a corrente de saída é transmitida para o atuador de solenoide proporcional (122) da válvula de alteração (110).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a magnitude da corrente de saída diminuir para zero em um intervalo de tempo de cerca de 200 ms a cerca de 1.000 ms.