CN101932832A

CN101932832A - 操作流体工作设备的方法

Info

Publication number: CN101932832A
Application number: CN2008801237642A
Authority: CN
Inventors: 奥诺·库特勒; 肯·K-H·莱
Original assignee: Sauer Danfoss ApS; Artemis Intelligent Power Ltd
Current assignee: Danfoss Power Solutions ApS; Artemis Intelligent Power Ltd
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2028-10-29
Also published as: EP2055943A1; JP5412437B2; CN101932832B; JP2011502230A; WO2009056141A1; US8197223B2; US20100303638A1; EP2055943B1; KR101613323B1; KR20100087026A

Abstract

在合成转换液压泵的流体流量输出适配给定的流体流量需求时，合成转换液压泵的流体输出流量中可能发生脉动。为了避免这种压力脉动，建议使用一组预先计算的促动模型来促动合成转换液压泵的电气转换阀。

Description

操作流体工作设备的方法

技术领域

本发明涉及操作流体工作设备的方法，所述流体工作设备包括至少一个循环改变容积的工作腔、高压流体连接部、低压流体连接部和至少一个将所述工作腔连接到所述高压流体连接部和/或所述低压流体连接部的电气促动阀，其中所述至少一个所述电气促动阀的促动根据流体流量需求进行选择。本发明进一步涉及一种流体工作设备，所述流体工作设备包括至少一个循环改变容积的工作腔、高压流体连接部、低压流体连接部、至少一个将所述工作腔连接到所述高压流体连接部和/或所述低压流体连接部的电气促动阀、和至少电子控制单元。此外，本发明涉及一种用于前述这种流体工作设备的电子控制器的存储设备。

背景技术

在需要泵送流体或者在马达模式下使用流体来驱动流体工作设备的时候，通常会使用流体工作设备。术语“流体”可以指代气体和液体两者。当然，流体甚至可以指代气体和液体的混合物，此外还指代超临界流体，此时无法在气体和液体之间进行区分。

通常，如果必须增大流体的压力水平，则使用所述流体工作设备。例如，所述流体工作设备可以是气体压缩机或液压泵。

通常，流体工作设备包括一个或多个循环改变容积的工作腔。通常为每一个循环改变的容积，提供流体进入阀和流体排出阀。

传统上，流体进入阀和流体排出阀是被动阀。在特定工作腔的容积增大时，其流体进入阀打开，而其流体排出阀由于工作腔容积增大所导致的压力差而关闭。在工作腔的容积再一次减小的这一阶段，流体进入阀关闭，而流体排出阀因压力差改变而打开。

用来改善流体工作设备的相对新颖且前景广阔的方案是所谓的合成转换(synthetically commutated)液压泵，也称为数字排量泵或可变排量泵。所述合成转换液压泵例如从EP0494236B1或WO91/05163A1中可以获得信息。在这种泵中，被动进入阀被电气促动的进入阀所取代。优选所述被动排出阀也由电气促动的排出阀所取代。通过适当控制所述阀，可以实现全行程泵送模式、空循环泵送模式(空载模式)和部分行程泵送模式。此外，如果进入阀和排出阀都为电气促动阀，则所述泵也可以用作液压马达。如果所述泵作为液压马达运行，则也可以发生全行程马达操作和部分行程马达操作。

这种合成转换液压泵的主要优势在于其较之传统液压泵来说，效率较高。此外，由于所述阀为电气促动阀，所以所述合成转换液压泵的输出特性可以非常迅速地改变。

为了根据给定的需求适配合成转换液压泵的流体流量输出，在现有技术中存在若干种方案。

例如，可以将合成转换液压泵切换到全行程泵送模式，持续特定的时间。当合成转换泵运行在泵送模式时，高压流体容器以流体填充。一旦达到特定的压力水平，则合成转换泵切换到空载模式，并且流体流量需求由高压流体容器来提供。一旦高压流体容器达到特定的较低阈值水平，则合成转换泵再次切换。

但是，这种方案需要相对巨大的高压流体容器。这种高压流体容器造价昂贵，占据较大体积并且非常沉重。此外，输出压力将会发生特定的变化。

到目前为止，用来根据给定需求适配合成转换液压泵的输出流体流量的更为先进的建议在EP1 537 333 B1中描述。在该文件中，建议使用空载模式、部分行程泵送模式和全行程泵送模式的组合模式。在空载模式下，相应的工作腔在其工作循环过程中不进行有效泵送。在全行程模式下，工作腔的全部可用容积用于在相应循环中向高压侧泵送流体。在部分行程模式下，仅有一部分可用容积用来在相应循环中向高压侧泵送流体。不同的模式在若干腔和/或若干连续的循环中进行分配，使得通过所述设备的流体的时间平均有效流速满足给定需求。

截止目前采用的控制方法的共同点在于控制算法需要“在线”计算，即在实际使用流体工作设备时计算。为此，使用了变量，即所谓的“累加器”。所述累加器使用流体流量需求作为(主)输入变量。

在使用流体工作设备的过程中，检查累加器的值，并判断泵送行程是否应该启动。在下一步骤中，通过增加实际流量需求而更新累加器。此外，如果已经实施了一些泵送工作，则从累加器减去适当的值。然后，进行闭环。

虽然这种“在线”控制方法相对容易实现，尤其是在控制方法是目前公知的方法时，但是它们仍然存在一些局限和缺陷。主要的问题在于时间响应，即流体流量需求改变之后，流体工作设备调节其流体流量输出所需的时间可能相当长，特别是在特定工作条件下。此外，在特定工作条件下，流体工作设备的输出特性出现巨大变化，因此可以观察到高压侧存在强烈的压力脉动。这种压力脉动可以从液压耗能器(例如液压活塞或液压马达)的行为中表现出来。所述脉动可以作为类似启动-停止的运动(“粘滞”行为)引起关注。这种压力脉动甚至可能导致液压系统的特定部件发生损坏。

为了解决上述问题，已经考虑了若干改进方案，来应对不同的问题。虽然一些改进方案非常有效地解决了一些底层问题，但是这些改进方案仍然未能解决特定的问题。

主要的不足之处在于，利用数字(即，离散)控制器实现“在线算法”时，无法完全避免数字假象(numerical artefact)。这种数字假象可以当做合成转换液压泵的某种“摩尔效应”。尤其是在流体流量需求以连续方式随着时间变化时，可能会发生这种数字假象。实际上，在采用前述“在线”控制算法时，可以观察到流体流量输出中存在非常频繁的强烈波动，甚至在较长的时间期间内根本不实施泵送的空白区。

发明内容

因此，本发明的目标是提议一种操作合成转换型流体工作设备的方法，这种方法展现出改善的流体流量输出特性。此外，还建议了适当的流体工作设备和存储设备。

如权利要求1所述的方法、如权利要求12所述的流体工作设备和如权利要求14所述的存储设备解决了上述问题。

为了解决上述问题，建议改进操作上述类型的流体工作设备的方法，以便从一组预先计算的促动模型中选择所述电气促动阀的促动模型。

所述预先计算的促动模型可以存储在存储设备中。如果请求特定的需求，则可以从存储的一组促动模型中选择适当的促动模型。原则上，促动模型可以是任何系列的空行程泵送循环(空载模式)、部分行程泵送循环和全行程泵送循环。采用预先计算的促动模型，可以考虑多种条件并将其纳入促动模型。例如，将要使用的促动模型可以选择地让流体输出流量非常平滑。通过这种方式，可以避免压力脉动。此外，通过预先计算的促动模型，也可以使用消除混叠(anti-aliasing)方法。通过这种方式，可以减少前述的数字假象(摩尔效应)。

甚至还可以考虑与特定应用场合相关的特定的约束条件。例如，在特定应用场合中，可能必须避免超过特定阈值的压力波峰。但是，在另一种应用场合，必须避免由流体输出流量模型空白区所导致的压力波谷。

在设置促动模型时，可以考虑上述约束和其他约束。可以利用计算机程序计算促动模型或者可以手动设置。但是，手动设置可能包括计算机的协助以及手工改动由计算机程序预先计算的促动模型。

流体流量需求通常来自操作安装所述流体工作设备的机器的操作员的输入。流体流量需求可以从指令位置(例如，指令杆、踏板、节流阀、操作杆、发动机速度等)得出。当然，还可以借助例如电子控制器来确定流体流量需求。还可以让电子控制器仅在特定工作条件下确定(或影响)流体流量需求。这种情形例如可以是在临界工作条件下关闭，或者减小动力，因为存在发动机过热的风险。

预先计算的促动模型通常只需要计算一次。假定预先计算的一组促动模型甚至可以用于若干应用场合。而且，预先计算的一组标准促动模型可以用来改动用于另一种应用场合的一组促动模型。因此，可能需要明显大量的努力来计算所述一组促动模型。甚至可能花费若干小时来计算单一促动模型和/或利用若干CPU小时来运行计算促动模型的程序。输出流量特性的这种大量使用时间，对于“在线”控制算法是不可想象的。

由于使用相对大量的资源来“离线”开发所述一组促动模型并不是太大的问题，并且由于可以低成本地获得存储设备(ROM芯片、PROM芯片等)，所以可以为不同流体流量需求提供大量的不同促动模型。如果不同促动模型的数量足够大，则甚至可以将特定输入流体流量需求舍入到为其存储了预先计算的促动模型的下一个值。如果为其存储了促动模型的相邻流体流量需求之间的步长足够小，则这种舍入操作通常不会引起设备操作员的注意。这种步长不必是在两个数字之间具有相等差值的算术型步长。相反，也可以使用几何型步长。在这种情况下，在流体流量需求非常低时，增量可以较小，而在流体流量较高时，增量可以较大(几何型)。而且，在流体流量非常低时，增量可以较大，而在流体流量需求较高时，增量可以较小(对数型)。而且，可以使用对数型和几何型的组合：在这种情况下，在流体流量需求较低和流体流量需求较高一侧，增量都较小。但是，在中等流体流量需求时，增量将会较大。

但是，为了进一步改进输出特性，优选处于两个预先计算的促动模型之间的流体流量需求通过这两个促动模型之间的插值来提供。这种插值通常由在时间上彼此相邻的适当促动模型系列来完成。例如，如果为2％的需求和3％的需求存储了促动模型，而实际流体流量需求为2.1％，则在实施一系列单一3％促动模型和随后一组9个容积分量为2％的促动模型时，2.1％的需求可以在较长运行中得到满足。利用这种插置，可以将不同促动模型的数量限制到可接受的数量，但是仍然可以由操作员实现非常细微的调节。

还可以通过从存储值改变至少一个促动角(发射角、促动时间、发射时间)来提供处于两个预先计算的促动模型之间的流体流量需求。在此过程中，可以提供非常平滑的细微调节。优势在于，通过这种方式进行改动的促动模型的总体长度保持不变。可以指定预先计算的促动模型中的特定个体泵送循环。有关被指定的个体泵送循环的信息可以与促动模型存储在一起。存储的信息甚至可以包括这样的值，所述值指示必须在多大程度上改动被指定个体泵送循环的角度才能实现以特定方式改动预先计算的促动模型的总体流体流量输出。

根据被请求的流体流量需求的变化，不同促动模型之间的过渡可以在先前促动模型结束时简单地进行。这种处理需求变化的方式非常简单。因为整个预先计算的促动模型必须首先完成，所以甚至在改变需求时，也可以避免流体流量需求和流体流量输出之间的误差。如果促动模型相对较短，则所建议的方法效果最佳。这样，需求变化和流体流量输出之间的时间延迟可以处于可忽略的水平。还可以将所建议的过渡方法约束于特定情形，例如，如果存储的促动模型较短或者如果当前促动模型的剩余部分相对较短。

但是，如果不同促动模型之间的过渡在执行先前促动模型的过程中完成，也已经证明具有优势。这可能是使需求变化与流体流量输出变化之间的延迟最小的一种非常有效的方式，尤其是在一些存储的促动模型非常长的情况下。当然，也可以将这种改动方案仅应用于促动模型较长和/或当前促动模型的剩余部分较长的情形。为了让从一种模型到另一种模型的过渡所引起的误差最小，可以在下一个促动模型或者以后的促动模型中选择流体流量略微较高或较低的促动模型。

优选，由促动模型之间的过渡导致的过渡误差和任何其他问题都可以通过从后续促动模型之间的位置开始所述后续模型来克服。例如，促动模型开始的实际位置可以取决于流体流量需求的变化。

还可以使用表示不同促动模型之间过渡平滑度的过渡变量。这种过渡变量可以通过类似现有技术中所用的累加器变量的方式，叠加流体流量需求与流体流量输出之间的差值。特别是，可以在预先计算的促动模型内提供表示预先计算的促动模型内的特定点处流体流量需求与实际流体流量输出之间偏差的变量。通过选择实际运行的过渡变量与存储在预先计算的促动模型中的变量之间的差值尽可能小的点，可以简单地确定良好的过渡点。

为了让流体流量输出尽可能平滑，优选使用至少两种以上不同的泵送/马达分量，特别是在相同模式中。换句话说，在预先计算的促动模型中，使用具有至少两种不同泵送分量的个体泵送循环。作为首要原则，不同输出分量的数量越大，则流体输出流量越平滑。理论上，不同容积分量的数目可以无限大。但是，计算促动模型的复杂性可能随着不同泵送分量数量增大而增大。所以可以优选将不同泵送分量的数量限制于有限的一组数字，例如，2种。

如果特定部分行程容积分量在促动模型中被排除，则成为优选方案。已经发现，对于50％或其附近的部分行程脉冲而言，离开工作腔的流体速度非常高，原因在于工作腔的容积变化通常为正弦形状。如果电动转换进入阀在该区域内关闭，以启动部分行程泵送循环，则可能导致产生噪音和/或阀磨损加剧。因此，如果可能，在设置促动模型时，优选排除这种分量值。“禁止”区间可以从16.7％(1/6)、20％、25％、30％、33.3％(1/3)、40％、45％开始，并可以终止于55％、60％、65％、66.7％(2/3)、70％、75％、80％和86.1％(5/6)。特别是，“禁止“区间的极限可以选择为

和

n＝3、4......。上下限可以利用不同的n值进行计算。还可以将这种排除原则仅应用特定的一组促动模型。例如，如果特定的流体流量需求范围仅能合理地由包括“禁止”区间的促动模型来提供，则可以接受上述缺陷，以获得更好的流体输出行为。“禁止区域”的大小也可以取决于轴速。

在设置预先计算的模型时，不仅应该考虑总体流体输出，而且另外促动模型内的泵送/马达行程的分布应该布置地使执行所述促动模型的过程中，实现平滑的流体流量输出。这种平滑输出特性可以通过适当选择泵送分量、适当布置个体泵送循环和适当间隔个体泵送循环来实现。

在预先计算促动模型时，如果依赖于时间的个体泵送/马达行程的流体输出流量被考虑用于预先计算的促动模型，则具有优势。例如，如果在先前启动的全行程或部分行程脉冲的高输出流量阶段没有启动部分行程脉冲的话，可以避免流体流量输出波峰。

此外，建议了前述类型的流体工作设备，所述流体工作设备的特征在于，所述电子控制单元设计并布置地让所述电子控制单元实施如前述方法一个或多个方面所述的方法。如果存在多个工作腔，则可以使用高压流体集流管和/或低压流体集流管。

优选，所述流体工作设备至少包括存储至少一个预先计算的促动模型的存储设备。

此外，建议了存储用于实施前述方法至少一个方面的至少一个预先计算的促动模型的存储设备。

所述流体工作设备和所述存储设备可以通过类似于前述建议的方法实施方式的方式进行改动。各实施方式的目标和优势类似于所述方法的相应实施方式。

附图说明

在结合附图考虑本发明实施方式的以下描述时，本发明将变得更为清楚。

图1示出了带有6个缸体的合成转换液压泵的简略示意图；

图2示出了部分行程泵送概念；

图3示出了如何利用若干缸体的个体输出流量来产生输出流体流量；

图4a和4b示出了不同泵送分量的不同时间长度；

图5示出了用于连续调制的部分行程脉冲的狭窄区间的促动模型所需的最小长度；

图6示出了用于连续调制的部分行程脉冲的较宽区间的促动模型所需最小长度。

具体实施方式

在图1中，示出了合成转换液压泵1，该泵具有一个机组2，所述机组具有6个缸体3。每个缸体具有循环改变容积的工作空间4。工作空间4基本上由缸体部分5和活塞6限定。弹簧7推压缸体部分5和活塞6彼此背离。活塞6由偏心件8支撑，所述偏心件偏离旋转轴线中心地连接到旋转轴9。在传统径向活塞泵(“婚礼蛋糕”型泵)的情况下，多个活塞6可以共用相同的偏心件8。偏心件8沿轨道运动导致活塞6往复进出它们相应的缸体部分5运动。通过活塞6在它们相应缸体部分5内的这种运动，工作空间4的容积循环变化。

在图1所示例子中，合成转换液压泵1是具有电气促动进入阀10和电气促动排出阀11的泵类型。进入阀10和排出阀11两者的一侧流体连接到缸体3的工作空间4。在它们另一侧，所述阀分别流体连接到低压流体集流管18和高压流体集流管19。

由于合成转换液压泵1包括电气促动的排出阀11，所以它还可以用作液压马达。当然，在泵送模式下用作进入阀的阀将在马达模式下变成排出阀，反之亦然。

当然，设计方案也可以不同于图1所示的例子。例如，可以提供缸体的若干机组2。还可以让一个或若干个机组2存在不同数量的缸体，例如4个、5个、7和8个缸体3。虽然在图1所示例子中，缸体3在轴9的全周内均等布置，即彼此隔开60°，但是缸体3也可以不均等地布置。如果合成转换液压泵1的不同机组2的缸体数目彼此不同，则可以实现另一种可行的改型。例如，一个机组2可以包括6个缸体3，而合成转换液压泵1的第二机组2可以只包括3个缸体3。此外，不同的缸体可以具有不同的排量。例如，一个机组的缸体可以具有较高排量，与另一个机组的缸体排量相比。

当然，不仅可以使用活塞加缸体的泵。而是，其他类型的泵也可以具有本发明的优势。

在图2中，示出了单一缸体3的流体输出流量12。在图2中，横轴上的标记表示旋转轴9的30°转角。在0°(和360°、720°等)，相应缸体3的工作腔4开始减小容积。开始时，电气促动的进入阀10处于打开位置。因此，被向着工作腔4外驱使的流体将通过仍然打开的进入阀10向着低压流体集流管离开缸体3。因此，在时间区间I中，进行“被动泵送”，即进入和离开缸体3的流体简单地返回低压流体集流管18，并且不向液压泵1的高压侧实施有效泵送。在图2所示例子中，发射角13选择为旋转轴9的120°转角(以及类似的480°、840°等)。在发射角13处，借助适当信号关闭电气转换阀10。因此，工作腔4内的残余流体无法再经由进入阀10离开缸体3。因此，压力发生累积，这种压力累积将最终打开排出阀11并将流体向高压集流管推送。因此，时间区间II可以表示为“主动泵送”区间，即离开工作腔4的液压流体将向着高压流体集流管离开缸体3。因此，液压泵1实施有效泵送。一旦活塞6到达其180°的上死点(或者略微延后)，则排出阀11将在阀关闭弹簧的作用自动下关闭，同时进入阀10因活塞6向下移动而在工作腔4内产生的欠压而打开。现在，工作腔4膨胀将经由进入阀10吸入液压流体。在图2的例子中，将实现工作腔4可用容积的25％的有效泵送。

图3示出了一系列容积分量不同的单一脉冲15(包括全行程脉冲和空行程脉冲)如何能组合产生特定的总体输出流量14。通过选择促动模型，其中每个个体泵送行程15的泵送循环数量以及泵送容积分量可以变化，可以在时间平均方面实现数量不受限制的输出流体流速。图3中的总体流体输出流量14并不必然是可能用于实际应用场合的促动模型的形状。但是，是个体缸体的流体输出流量15如何叠加成液压泵1的总体流体输出流量的良好示例。

在下面内容中，叙述产生预先计算的促动模型的可行方式。为了简化讨论，叙述内容仅限于两种不同的容积泵送分量，即设置为16％和100％的泵送容积分量。但是，本领域技术人员明白，可以设置具有两种以上的不同泵送容积分量和/或数值不同的泵送容积分量的促动模型。当然，叙述内容可以类似地适用，如果流体工作设备用于马达操作的话。在这种情况下，应该指出，对于采用数字控制器的合成转换液压泵来说，所有的周期必须量化到特定的角度。

假设由k种不同基本构成模块构成重复序列，则流量平衡方程为：

Σ_{i = 0}^{k} f_{i} \cdot n_{i} = d \cdot Σ_{i = 0}^{k} n_{i} \cdot l_{i},

其中d是流体流量需求，n_i表示序列中的模块序数i，f_i是各泵送循环的容积分量，而l_i表示模块i本身在决策点意义上的长度。

使用模块长度变量l_i，可以对实际情况建模，即容积泵送分量高的泵送循环较之容积泵送分量低的泵送循环需要更长的时间来完成。模块长度l_i可以具有任意单位。长度l_i的差值在图4中示出。在图4a中，描绘了f＝100％且l＝3的全行程泵送循环。等价分量

同样，在图4b中，示出了分量f＝16％的部分行程泵送循环。长度l＝1并且等价分量

利用这种模块长度模型，可以考虑有关脉冲序列的复杂约束。例如，在先前启动的全行程脉冲的高流体流量输出阶段(图4a中的区间B)，可以禁止部分行程脉冲。特别是，数字求解技术可以用于这种目的。

在图4c中，示出了使用这种复合模块的示例。沿着横轴，示出了时间进展。从图4c可以看出，由两种复合模块20和一种单一模块21构成的序列。复合模块20由单一16％脉冲22和单一100％脉冲23构成。个体脉冲22、23的形状由虚线15来表示。总体流体输出流量由实线14来表示。单一模块22由单一16％脉冲22构成。

当然，如果假设全部脉冲长度相同和/或假设仅持续一次决策，则也可以忽略脉冲长度1的不同。这样，可以避免类似于图3中140°或340°左右的总体流体输出流量尖峰那样的“突出”尖峰。在这种情况下，在基本流量平衡方程中，1可以省略。

由于只具有两种不同的泵送容积分量f₁、f₂，所以只需要两个基本构成模块，并且可以分析求解流量平衡方程(但是，即使具有更大量的不同容积比率，并且因此具有更大量的基本构成模块，所述流量平衡方程至少也可以进行数值求解)。

对于给定的需求d，其中两个基本模块分别指定了f和l，则这两个模块每一个的出现率数n₁、n₂之间的相对比率为：

\frac{n_{1}}{n_{2}} = \frac{(d \cdot l_{2} - f_{2})}{(f_{1} - d \cdot l_{1})}

为了简化该比率，可以使用最大公因子(gcf)，所以得到

n_{1} = \frac{(d \cdot l_{2} - f_{2})}{gfc (d \cdot l_{2} - f_{2}, f_{1} - d \cdot l_{1})}

n_{2} = \frac{(f_{1} - d \cdot l_{1})}{gcf (d \cdot l_{2} - f_{2}, f_{1} - d \cdot l_{1})}

因此，为了利用长度为3次决策的100％全行程和长度为1次决策的16％部分行程来满足25％的需求，必须使用：

d＝25％

f₁＝100％

l₁＝3

f₂＝16％

l₂＝1

将上述数值代入前述方程，得到n₁＝9和n₂＝25。因此，所述序列必须由长度为3次决策的9个全行程泵送循环和长度为1次决策的容积分量为16％的25个部分行程循环构成。

建立了每个基本构成模块出现数之后，仍然需要以优化方式将它们根据时间分布。这一工作可以通过如下所述的迭代方式完成：

如果P₁表示第一模块1而P₂表示第二模块2，则所述序列可以表示为n₁·P₁+n₂·P₂。现在，定义两个整数变量q和r，它们将确定迭代过程的下一步。

如果n₁＞n₂，则

并且r＝n₁ mod n₂，而

如果n₂＞n₁，则

并且r＝n₂ mod n₁

在上述方程中，

是取整函数，即n₁与n₂的商的整数部分，而mod是取模函数，即n₁与n₂的商的整数余数。

在每一次迭代循环中，所述表达式如下展开：

如果n₁＞n₂

(...)＝(r)((q+1)·P₁+P₂)+(n₂-r)(q·P₁+P₂)

如果n₂＞n₁

(...)＝(n₁-r)(P₁+q·P₂)+(r)(P₁+(q+1)P₂)

对于下一次迭代循环，如果n₁＞n₂则(r)将作为新的n₁且((q+1)·P₁+P₂)将作为新的P₁，而(n₂-r)将作为新的n₂且(q·P₁+P₂)将作为新的P₂。

这种迭代过程持续下去，直到r、(n₁-r)或者(n₂-r)等于1。

带入前述限定的示例，其中n₁＝9、P₁＝100％、n₂＝25且P₂＝16％，将变成模块注释9·100％+25·16％。

在第一次迭代中，q＝2且r＝7，并且模块注释确定为

对于下一次迭代，(2)(前一个(q))将作为新的n₁而(7)(前一个(r))将作为新的n₂，而整个模块(100％+2·16％)将作为新的P₁且(100％+3·16％)将作为新的P₂。

在下一次迭代步骤中，q确定为3而r确定为1。因此，迭代停止并且模块注释将得到

(1)·[(100％+2·16％)+(3)·(100％+3·16％)]+(1)·[(100％+2·16％)+(4)·(100％+3·16％)]

因此，完整的预先计算模型将为

(100％+16％+16％)

+(100％+16％+16％+16％)+(100％+16％+16％+16％)

+(100％+16％+16％+16％)

+(100％+16％+16％)

+(100％+16％+16％+16％)+(100％+16％+16％+16％)

对于在不同预先计算的促动模型之间变化，原则上可以等到整个模型经过。但是，在促动模型相对较长的情况下，这可能花费一些时间。

因此，建议使用过渡变量的构思。为此，可以使用累加器变量。在每个时间步骤之后，流体流量需求增加到累加器。如果实时泵送行程，则累加器减去在相应的时间步骤中泵送的容积量。

在表1和2中，示出了需求、实际泵送和累加器内容的进展，作为不同流量需求的示例。为了简洁，所述表没有显示出完整循环。

累加器可以用于两种不同促动模型之间的过渡区域。如果需求变化，则将提前离开当前促动循环，例如在步骤6(参见表1)。这里，累加器的值为-7％。现在，根据累加器值搜寻后续促动模型，该促动模型也等于-7％(或者至少接近所述值)。因此，后续促动模型将通常从中部某处开始。在表2的示例中，可以使用步骤4作为进入点，因为前一步骤3中的累加器值为-10％且因此非常接近-7％。这样一来，由于累加器值彼此接近甚至相同，所以可以提供相对平滑的过渡。

以上描述内容的主要目的是展示如何确定促动模型，即使仅允许两个单一的容积泵送分量。

但是，将所述方法限制于仅有两个不同的容积分量并不必然限制预先计算的促动模型。优选允许从特定区间选择容积分量，或者甚至从0到100％的容积泵送分量的整个范围内选择。

例如，如果通过选择适当的(可变)发射角而允许两个被允许的泵送容积分量的实际值从0％和16.7％之间以及83.3％和100％之间变化，则可以实现大量减少促动模型的长度，并且仍然能满足0％和100％之间的流体流量需求。这种情况在图5中示出。

在图5中，描绘了若干区间16，其中每个区间16表示需要实施的多个泵送行程的特定固定比率。即，比率1∶3指的是存在3个位于从0％到16.7％的区间内的部分行程泵送脉冲而存在1个位于从83.3％到100％的区间内的泵送脉冲。可以看出，在不同区间16之间存在相当多的一些重叠。此外，在图5中描绘了虚线17。虚线17示出了可以供应特定流体流量需求的促动模型的最小长度。并且在该示例中，该图表示从0％到100％的整个需求可以通过最大长度仅为5个决策点的序列来满足。

如果放松对容积泵送分量的限制，则包括个体泵送行程的组合行程的泵送序列的序列长度可以进一步缩短。在图6中，被允许的部分行程分量处于从0％到20％的区间和从80％到100％的区间内。现在，个体区间16变得更长且重叠区域相应加大。最大序列长度现在仅为4个决策点。

在限定可以特别用在本文中的极限方面具有重要性的具体的部分行程分量是1/3、2/3、1/4、3/4、1/5、4/5、1/6、5/6、等等(即

和

n＝3、4、......)。

再一次必须注意，通过引入两个以上的被允许的泵送容积分量，则序列长度甚至可以进一步缩短。

原则上，用于泵送容积分量的被允许的区间可以选择地更宽。但是，如上所述，在50％周围的区域中，通过进入阀离开工作腔的流体速度非常高。如果阀在这一点关闭，则可能产生不必要的噪音并且甚至阀应力以及磨损可能增大。

额外的信息可以从相同的申请人于同日提交的另外三份申请Ref.No.DA1708EP、DA1718EP和DA1720EP中获取。这些申请文件的内容通过引用而包含在本申请的公开内容中。

Claims

1.一种操作流体工作设备(1)的方法，所述流体工作设备包括至少一个循环改变容积的工作腔(4)、高压流体连接部、低压流体连接部和至少一个将所述工作腔(4)连接到所述高压流体连接部和/或所述低压流体连接部的电气促动阀(10)，其中至少其中一个所述电气促动阀(10)的促动根据流体流量需求进行选择，其特征在于，所述电气促动阀(10)的促动模型(15)从一组预先计算的促动模型中选择。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，处于两个预先计算的促动模型之间的流体流量需求通过在所述两个促动模型之间进行插置来提供。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，处于两个预先计算的促动模型之间的流体流量需求通过从促动角的存储值改变至少一个促动角(13)来提供。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，不同促动模型之间的过渡在先前促动模型结束时进行。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，不同促动模型之间的过渡在执行先前促动模型的过程中进行。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，后续促动模型从位于所述后续促动模型之间的位置开始。

7.如权利要求4至6任一项所述的方法，其特征在于，使用表示不同促动模型之间过渡平滑度的过渡变量。

8.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，使用两种以上的不同泵送/马达分量。

9.如权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，在所述促动模型(15)中，排除特定的部分行程容积分量。

10.如权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，所述泵送/马达行程在促动模型内的分布布置成使执行所述促动模型的过程中，能实现平滑的流体流量输出。

11.如权利要求1至10任一项所述的方法，其特征在于，依赖于时间的个体泵送/马达行程的流体输出流量被考虑用于所述预先计算的促动模型。

12.一种流体工作设备(1)，所述流体工作设备包括至少一个循环改变容积的工作腔(4)、高压流体连接部、低压流体连接部、至少一个将所述工作腔(4)连接到所述高压流体连接部和/或所述低压流体连接部的电气促动阀(10)、和至少电子控制单元，其特征在于，所述电子控制单元设计并布置成让所述电子控制单元实施如权利要求1至11至少其中一项所述的方法。

13.如权利要求12所述的流体工作设备，其特征在于，至少一个存储设备存储至少一个预先计算的促动模型。

14.一种存储设备，存储用于执行如权利要求1至11至少一项所述方法的至少一个预先计算的促动模型。