CN103038507A - 流体工作机器的阀门定时 - Google Patents

Abstract

一种流体工作机器具有一个具有周期性改变容积的工作室、高压歧管和低压歧管、以及用于对应地在该工作室与该高压和低压歧管之间调节流体流动的高压阀门和低压阀门。一个控制器主动地控制至少一个所述阀门，以便在一种逐周期的基础上确定该工作室的工作流体的净排量。至少一个所述阀门是一个可变定时阀门，并且在将工作室容积的一个较早的周期中测量的该流体工作机器工作情况的一种或多种特性考虑在内而确定的一个时刻上该控制器致使该阀门打开或关闭。可以将一个受监测的阀门的打开或关闭的多种特性考虑在内。因此可以在一个最佳时刻使这个可变定时阀门打开或关闭从而实现该流体工作机器的有效的并且可靠的运行。同样可以改变施加到一个阀门构件上的打开力或关闭力的幅值。

Description

流体工作机器的阀门定时

技术领域

本发明涉及流体工作机器，这些流体工作机器包括至少一个具有周期性改变容积的工作室，其中，通过这个或每个工作室的流体净排量是由至少一个电子可控的阀门在逐周期的基础上进行调节的。本发明目的是协助这种类型的流体工作机器精确而有效率的运行。

背景技术

流体工作机器包括受流体驱动的和/或流体驱动的机器，如泵、马达、以及可以在不同的操作模式下或者用作泵或者用作马达的机器。

当流体工作机器作为泵来运行时，一个低压歧管典型地用作流体的一种净来源点(net source)而一个高压歧管典型地用作流体的净汇收点(net sink)。当一台流体工作机器作为马达来运行时，高压歧管典型地用作流体的净来源点，而低压歧管典型地用作流体的净汇收点。在本说明书和所附权利要求中，术语“高压歧管”以及“低压歧管”是相对的，其中这些相对压力是由应用决定的。一种流体工作机器可以具有不止一个低压歧管以及不止一个高压歧管。第一歧管和第二歧管可以对应地作为低压歧管和高压歧管来运行，或者在替代的操作模式中作为高压歧管和低压歧管来运行。

虽然将参照其中的流体是一种液体(如，一种通常不可压缩的液压液)的应用对本发明进行说明，但该流体可替代地可以是一种气体或者一种可压缩的液体。

已知流体工作机器包括多个具有周期性改变容积的工作室，其中通过这些工作室的流体排量是在逐周期的基础上并且以与工作室容积的多个周期成定相关系而受到多个电子可控的阀门的调节，以便确定流经该机器的流体净通过量。例如，EP 0 361 927披露了控制通过一个多室泵的流体的净通过量的一种方法，该方法通过打开和/关闭与工作室容积的多个周期成定相关系的多个电子可控的提升阀来调节在泵的多个单独工作室与一个低压歧管之间的流体连通。对一个低压歧管与一个工作室之间的流体的流动进行调节的阀门在此被称作低压阀门。其结果是，可由控制器在逐周期的基础上对多个单独的室进行选择，以便进行一个有效周期并且排移一个预定的固定流体体积、或者进行一个无流体净排量的空转周期，由此使泵的净通过量能够动态地与需求相匹配。

EP 0 494 236发展了这一原理并且包括了在多个单独的工作室与一个高压歧管之间调节流体连通的多个电子可控的提升阀，由此协助提供在替代的操作模式下作为泵或马达起作用的一种流体工作机器。对在一个高压歧管与一个工作室之间的流体流动进行调节的阀门在此被称作高压阀门。EP 1 537 333介绍了部分周期的可能性，从而允许多个单独的工作室的多个单独的周期将多个不同的流体体积的任何一个排移以便更好地与需求相匹配。GB 2430246介绍了用于对在多个单独的工作室与一个高压歧管之间的流体联通进行调节的一种类型的阀门，以及操作具有这种阀门的机器的一种方法，这种方法允许EP 0 494 236的流体工作机器在静止时发展出一个扭矩。

如果阀门关闭的定时对于在高压歧管中的流体压力而言是不正确的，则有可能使这些机器失效。例如，在一个马达运行的过程中，如果在排放冲程中一个低压阀门(如一个提升阀)关闭得太迟以至于将被截留的工作流体压缩到至少高压歧管的压力，那么在随后的膨胀冲程中对应工作室的高压阀门将不会打开来为从高压歧管抽取流体做准备。因此，这个马达运行周期是不可能实现的并且机器出现故障。在第二个实例中，如果在马达运行周期的膨胀冲程中高压阀门关闭得太迟，这会阻碍这个工作室充分地进行减压，由此阻碍对应低压阀门再次打开来从工作室排放流体并且因此使流体在压缩冲程中返回到高压歧管中。

我们已经发现，在这种类型的机器中，工作流体的性质在使用中会(例如)由于空气、水以及其他污染物的进入或吸收、在宽范围的温度下运行而发生显著地改变并且会随时间流逝而逐渐变质。一个特别相关并且可变的特性是流体的可压缩性或体积弹性模量。同样，流体粘度的改变影响着流体泄露到这些工作室外的速度。另外，这些阀门以及其他运动部件的性能会随着它们磨损、磨合或变形而随时间而改变，或者在不同的温度下，致使它们在不同的时刻单独地作用得更快或更慢。然而，因流体性质和阀门性能而引发的进一步的问题是在运行过程中进行测量是非常困难的或昂贵的。在实践中，流体工作机器的工作流体在该流体工作机器使用寿命中可以被更换许多次，由此而改变了流体的性质，特别是如果在某些场合中选择了具有不同性质的流体。最后，在制造过程中测量单独的工作室的特征(如泄露和阀门关闭时间)可能是昂贵的，并且因此可能令人希望的是直到使用流体工作机器之前避免对其进行校准。

这些因素共同导致了进入或离开这些工作机器的流量的精确度的降低，而这原本是非常精确地了解的。例如，如果流体的可压缩性或泄露高于预期的情况，则在相对于工作室容积周期的一个选定的相位上将低压提升阀关闭将造成一个小于预期的容积被泵送出。

流体性质的改变甚至可以使得流体工作机器在运行中失效。例如，流体可压缩性或泄露的一种无补偿的增加可能意味着低压提升阀将会关闭得太迟以至于不能使工作室充分升压并且然后打开高压阀门来为一个马达运行周期做准备。因此，这个马达运行周期是不可能实现的并且机器出现故障。第二个实例是在意外地压缩性增加或泄露减少时，这阻碍了工作室在马达运行周期的进液冲程结束时在高压阀门关闭之后充分地减压，因此阻碍了低压阀门的再次打开。

在根据现有技术的机器中，高压和低压阀门关闭的定时必需总是保守性的(即，提早)以便确保在流体性质的整个范围上实现正确的运行。然而，这减少了机器的效率和能力，因为与假如定时是较为不保守的情况相比较少的流体被排移。同样，高压阀门和低压阀门在较高流量时的关闭产生了更大的噪声并且可能减少这些阀门的寿命，并且在流体工作机器的流体输出中会产生不希望的扭矩和压力波动。

发明内容

因此，本发明的多个方面的目的是提高一种流体机器的性能(该流体机器使用了多个电子可控的阀门的、在流体状态的一个范围上运行或者具有随时间改变的部件工作情况)，或者能够使用与否则的话会发生的情况相比降低规格的电子可控的阀门来获得具有某些特定性能特征的流体工作机器。本发明的多个另外的方面着手解决在使用中对阀门功能的相关性质进行测量的问题。

根据本发明的第一方面，在此提供了一种控制流体工作机器的方法，该流体工作机器包括一个具有周期性改变容积的工作室、一个低压歧管与一个高压歧管、用于调节该低压歧管与该工作室之间的连通的一个低压阀门、用于调节该高压歧管与该工作室之间的连通的一个高压阀门、以及一个控制器，该控制器主动地控制所述阀门中的一个或多个以便在一种逐周期的基础上确定由该工作室实现的流体净排量，该低压阀门和该高压阀门中的至少一个是一个可变定时阀门，该可变定时阀门的打开或关闭的定时相对于工作室容积的多个周期是可改变的，其特征在于该方法包括在工作室容积的一个较早的周期中测量该流体工作机器工作情况的一种或多种特性、并且将在该较早的周期中测量的该一种或多种特性考虑在内而在工作室容积的一个较后的周期中控制一个所述可变定时阀门的打开或关闭的定时。

在第二方面中本发明还扩展到另一种流体工作机器，该流体工作机器包括一个具有周期性改变容积的工作室、一个低压歧管和一个高压歧管、用于调节该低压歧管与该工作室之间的连通的一个低压阀门、用于调节该高压歧管与该工作室之间的连通的一个高压阀门、以及一个控制器，该控制器是可运行的以便主动地控制该低压阀门和该高压阀门中的任意一个或二者从而在一种逐周期的基础上确定由该工作室实现的流体净排量，该低压阀门和该高压阀门中的至少一个是可变定时阀门，该可变定时阀门的打开或关闭的定时相对于工作室容积的多个周期是可改变的，其特征在于，用于测量该流体工作机器工作情况的一种或多种特性的一个或多个测量装置、以及一个定时调节器，该定时调节器是可运行的以便将在工作室容积的一个较早的周期中由该一个或多个测量装置测量的该一种或多种特性考虑在内而确定该可变定时阀门的打开或关闭的定时。这个或每个测量装置典型地是一种传感器，该传感器选自压力传感器、温度传感器、震动传感器、噪音传感器、流量传感器、电流传感器、电压传感器、或者阀门运动或位置传感器。该定时调节器典型地是该流体工作机器的控制器(例如由该流体工作机器的控制器执行的一个软件模块)。该流体工作机器的控制器典型地传送阀门控制信号来使该可变定时阀门以及在一些实施方案中使该低压阀门与高压阀门二者主动地打开、主动地关闭、保持打开或保持关闭。

通过将在工作室容积的一个较早的周期中该流体工作机器工作情况的一种或多种特性考虑在内来控制该低压阀门或高压阀门(所述的可变定时阀门)的打开或关闭的定时，该机器能够更好地适应该工作流体以及该流体工作机器本身的多个部件的改变的特性并且与在其他情况下相比更接近于该可变定时阀门将不能正确打开或关闭的这个点而运行。这个方法还对于多种方法而言同样可取之处在于，在这些方法中该可变定时阀门的打开或关闭的定时(例如相对于工作室容积的多个周期的相位)从一个周期到下一个周期而被延迟直至发生一次失效并且然后被提前从而使打开或关闭发生在失效点之前。本发明的方法的可取之处在于它避免了阀门不能打开或关闭的失效(这些失效可能是无法补救的)并且可能在该可变定时阀门的打开或关闭与打开或关闭发生失效的时刻之间允许在时间点(例如相位)上出误差的一个较小的裕度。因此，该方法可以包括对该可变定时阀门将不能正确地打开或关闭的一个时刻进行预测(如在工作室容积的一个周期内的相位)并且确保在该时刻之前命令该可变定时阀门打开或关闭。

典型地，在对与一个第一工作室相关联的一个可变定时阀门的定时进行控制时被考虑在内的该一种或多种测量的特性包括或包含与该第一工作室的功能相关联的特性，例如与该第一工作室相关联的该高压阀门或低压阀门的打开或关闭的定时的特性、或者在该第一工作室内或接收到该第一工作室之中或从该第一工作室排移的流体中的压力或其他物理特性。然而，可能的情况是该一种或多种测量的特性包括该流体工作机的一个第二工作室的功能的至少一个测量的特性，例如在该第二工作室之内、接收进入该第二工作室中或从该第二工作室排移的工作流体的特性(如夹带气体浓度)。

典型地，工作室容积的较后的周期是与工作室容积的这个较早周期的同一工作室的容积的一个随后的周期。然而，在某些实施方案中，这个工作室容积的较后的周期是与工作室容积的该较早的周期不同的工作室的容积的一个较后的周期。可能的情况是该较后的周期在该较早的周期结束之前开始。

典型地，该流体工作机器包括一个控制器，并且该控制器主动地控制一个或多个被主动控制的阀门(至少包括该可变定时阀门)以便在一种逐周期的基础上确定由该工作室实现的流体净排量。该控制器典型地控制该可变定时阀门的打开或关闭的定时，虽然原则上这种定时可以由一个第一控制器控制，而一个第二控制器确定在工作室容积的多个特定周期内多个阀门是否打开或关闭。

典型地，该方法包括为工作室容积的每个周期确定是否使一个或多个被主动控制的阀门(至少包括该可变定时阀门)打开、关闭、保持开放或保持关闭以便对该工作室是否执行一个空转周期或是执行一个有效周期进行选择，在该空转周期中发生了工作流体的实质上无净排量，在该有效周期中会产生工作流体的净排量，并且在选择了有效周期的情况下，将在该较早的周期中测量的该一种或多种特性考虑在内来确定该可变定时阀门的打开或关闭的定时。根据现有技术中说明的(例如在EP 0361927、EP 0494236或EP 1537333，它们通过引用结合在此，中所说明的)方法，在每个周期中的工作流体的净排量可以由该控制器通过选择命令哪个工作室执行有效周期以及命令哪个工作室执行空转周期来确定，或者通过利用与一个所需求的压力相比较的测量的压力的闭环反馈来确定。因此，该控制器可以利用闭环反馈来选择空转周期和有效周期从而使输出配合需求信号并且还可以使用一个不同的闭环反馈在有效周期中控制阀门打开或关闭事件的精确定时。

用“主动地控制”一词，我们是指在至少某些情况下通过一个控制机构使该控制器能够影响一个电子可控的阀门的状态，该控制机构消耗功率并且不专门是一种被动响应(例如，仅响应于跨越一个阀的压力差来打开或关闭一个阀)。相关的术语如“主动控制”应相应地予以解释。尽管如此，初级低压阀门、以及一个或多个其他电子可控的阀门(当存在时)优选地也是可运行的以便通过被动的手段来打开或关闭。由于在该工作室中的压力降低(如在一个进液冲程的过程中)，典型地该初级低压阀门被动地打开。例如，该初级低压阀门、或一个或多个其他电子可控的阀门(当存在时)可以在至少某些周期过程中由于一个压力差而被动地打开并且在该周期的一部分过程中在该控制器的主动控制下是选择性地可关闭的。

优选地，该阀门还通过一个偏置装置被偏置为打开或被偏置为关闭。优选地，该阀门在主动控制下可以从一个第一位置运动到一个第二位置，并且通过该偏置装置可以从该第二位置运动到该第一位置。优选地，该第一和第二位置之一是关闭位置，并且另一个是开放位置。

通过“与工作室容积的多个周期成定相关系”的说法，我们是指通过该初级低压阀门、以及一个或多个其他电子可控的阀门(当它们存在时)的控制器的主动控制的定时是参照该工作室的容积周期的相位来确定的。因此，该流体工作机器典型地包括工作室相位确定装置，如一个位置传感器。例如，在工作室容积的周期是机械地与一个轴的转动相联接时，该流体工作机器优选地包括一个轴位置传感器、以及可任选地一个轴速度传感器，并且该控制器是可运行的以便从该轴位置传感器接收一个轴位置信号、并且从一个所述轴速度传感器可任选地接收一个轴速度信号。在包括多个工作室(不同工作室的容积周期之间具有一个相位差)的一些实施方案中，该控制器将典型地是可运行的以确定多个单独的工作室的相位。

通过“主动地控制”(以及相关的术语如“主动控制”)一词，我们包括了以下可能性，即：该控制器是可运行的以便选择性地致使一个电子可控的阀门执行一次或多次打开、关闭、保持开放和/或保持关闭。该控制器也许仅能够在一个有效周期的一部分过程中影响一个电子可控的阀门的状态。例如，在该工作室中的压力是相当大时，该控制器可能无法对抗在一个工作周期的大部分过程中的一个压力差而打开该初级低压阀门。一个所述可变定时阀门的打开或关闭的定时可以得到精确控制，虽然典型地会存在关于何时将对应地打开或关闭的某些不可预测性，或者甚至在某些情况下(例如在启动后不久在进行了很多测量之前)会存在关于该阀门是否将对应地打开或关闭的不可预测性。

典型地，该控制器通过将一个控制信号或者直接传送到一个电子可控的阀门上或到一个电子可控的阀门驱动器(如，一个半导体开关)上来主动地控制该电子可控的初级低压阀门、以及一个或多个其他电子可控的阀门(当它们存在时)。就传送一个控制信号而论，我们包括了传送一个指示电子可控的阀门的预期状态(例如，打开或关闭的)的信号或指示一个电子可控的阀门应该被改变的状态(例如，该阀应该被打开或关闭)的一个脉冲、或指示一个电子可控的阀门应该被保持的状态的一个脉冲。该控制器可以在一个连续的基础上传送一个信号并且停止或改变该信号以便导致在一个电子可控的阀门的状态中的一种改变，例如，该电子可控的初级低压阀门、或一个或多个其他电子可控的阀门(当它们存在时)可以包括一个常闭的螺线管打开的阀门，该阀门通过提供一个电流而被保持开放并且通过切断该电流而被主动地关闭。

可能的情况是当视情况来确定该控制器何时发送、停止发送或改变信号以便由此控制一个所述的可变定时阀门的打开或关闭的定时的时候，将用于打开或关闭所述可变定时阀门(如低压阀门或高压阀门)所要求的时间(估算的，计算的或者已知的)考虑在内。

典型地，该可变定时阀门的打开或关闭的定时是通过改变用于或到达该可变定时阀门的多个命令信号相对于轴的位置的定时来控制的。在一些实施方案中，受控制的是用于或到达这个可变定时阀门的命令信号的定时。在其他实施方案中，受控制的是用于或到达该可变定时阀门的一个第一命令信号的定时相对于用于或到达这个可变定时阀门的一个第二命令信号的定时。因此，它可以是用于或到达这个受控制的可变定时阀门的一个命令信号的长度，或者一个命令信号的占空比。在一些实施方案中，该可变定时阀门的打开或关闭的定时是通过改变用于或到达该可变定时阀门的多个命令信号的特征来控制的。命令信号的特性可以包括电流或电压脉冲的长度或电位、或者电流或电压信号随时间改变的特征曲线、或者脉冲宽度调制的电流或电压脉冲的占空比。因此，这些命令信号可以是脉冲信号(如脉冲宽度调制的信号)并且该可变定时阀门的打开或关闭的定时可以通过改变这些脉冲的幅值、频率或占空比中的一个或多个来进行控制。

在一些实施方案中，施加在一个阀门构件(例如在该可变定时阀门包括一个电磁体、一个阀座和一个阀门构件，该阀门构件包括被连接到一个电枢上的一个提升阀芯，该电枢与该电磁体处于电磁连通的情况下)上以便对应地驱动所述可变定时阀门打开或关闭的打开力或关闭力的大小也是将在较早的周期中测量的一种或多种特性考虑在内而进行控制的。通过打开或关闭力，我们是指所述可变定时阀门正被主动地驱动打开或关闭或者正被主动地保持开放或关闭时的平均力。这是重要的，因为以下参数，如工作流体的温度或粘度、流体工作机器的部件(如阀门)的温度或老化、跨过该可变定时阀门的压力差，以及工作流体内所夹带气体的数量和类型可以影响将该可变定时阀门成功打开或关闭、或在一个可接受的时间段内打开或关闭所要求的力。因此，取决于所测量的一种或多种特性，可以在一个较后的周期中增加或降低打开力或关闭力。在一些实施方案中，所传送的控制信号传达了该打开力或关闭力的大小。例如，所传送的控制信号可以是一个脉冲宽度调制信号，在该脉冲宽度调制信号中信号的电流或电压是在两个数值之间切换的，并且占空比被改变以便调节施加到该阀门构件上的打开力或关闭力。在这种情况下，该信号可以(例如)被施加(直接地、或者通过放大器、开关等而间接地)到一个电磁体上，并且该可变定时阀门可以包括一个阀门构件(例如连接到电枢上的一个提升阀芯)。

典型地，受控制的是在工作室的较后的周期内的可变定时阀门的打开或关闭的定时。典型地，该控制器在每个周期的过程中额外地确定是否视情况而定将该可变定时阀门打开或关闭。这个定时可以是该控制器命令该可变定时阀门打开或关闭的时刻、并且可以不同于该可变定时阀门开始打开或关闭的时刻。

这个或每个可变定时阀门的定时可以是将在较早的周期中测量的一种或多种特性考虑在内而确定的。然而，可能的情况是与每个单独的工作室相关联的多个主动控制的阀门中的仅仅一个的定时是将在较早的周期中测量的一种或多种特性考虑在内而确定的。多个主动控制的阀门的定时可以将多个较早的周期(这些较早的周期中的每一个都早于这个较后的周期)中该流体工作机器工作情况的一种或多种特性考虑在内。优选的是这些测量的特性中的一些或全部是在该可变定时阀门与其相关联的这个工作室的之前的十个容积周期内测量的。优选地，这些测量的特性中的一些或全部是在该可变定时阀门与其相关联的、直接先于工作室容积的第二周期的这个工作室容积周期内测量的。在一些实施方案中，其中该方法包括为工作室容积的每个周期确定是否使一个或多个主动控制的阀门打开、关闭，保持开放或保持关闭，优选地是这些测量的特性是在该可变定时阀门与其相关联的、直接先于工作室容积的第二周期的这个工作室的主动容积周期中测量的。

该方法可以是一种主动地对流体工作机器的马达运行周期进行控制的方法。在这种情况下，该高压阀门典型地是一个所述可变定时阀门。在一个马达运行周期的过程中控制该高压阀门关闭时的精确时刻(典型地朝向膨胀冲程的终点)是重要的，这是因为工作室内的压力在此后必须显著降低来使得低压阀门能够打开。我们已经发现在一个马达运行周期的过程中压力下降的速率由于接收的工作流体内的夹带气体的作用而出乎意料地是可变的、并且是非线性的，该工作流体发生沸腾从而以一种对夹带气体的属类、夹带气体的浓度、温度及压力高度敏感的方式影响降压的速率。出人意料地，我们已经发现高压阀门的关闭的速率也发生变化，例如由于剩磁、涡电流/涡流通量、挤压膜以及泄露。可以使用一个较小的误差裕度作为该高压阀门可以被关闭的最晚的时刻，该时刻可以基于这些测量的特征而不是简单地将其假定为对于所有条件都是固定的来估算。因此，与通过已知方法能够可靠地实现的情况相比，本发明使得每个周期中能够从该高压歧管接收更多的工作流体。

然而，在一些实施方案中该可变定时阀门是低压阀门。与该工作室相关联的低压阀门和高压阀门都可以是可变定时阀门，它们中的每一个打开或关闭的定时都是将该第一周期过中测量的一种或多种特性考虑在内而在该工作室容积的第二周期中进行控制的。

该方法可以包括对与该低压阀门和该高压阀门中的至少一个的打开或关闭有关的一个参数进行监测，并且至少一个测量的特性可以涉及一个被检测的阀门的打开或关闭。

可能的情况是该可变定时阀门是所述低压阀门和所述高压阀门中的一个，并且这个被检测的阀门是所述低压阀门和所述高压阀门中的另一个。然而，这个被检测的阀门可以是该可变定时阀门。

与被检测的阀门的打开或关闭有关的一个或多个参数可以包括以下各项中的一个或多个：在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门是否打开、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀是否关闭、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门何时打开、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门何时关闭、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门何时开始关闭、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门何时开始打开、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门打开的速度、或者在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门关闭的速度。

该方法可以包括测量以下一项或多项，即：在控制器发出一个阀门应该打开或关闭的信号与该阀门视情况而定地开始和/或结束打开或关闭之间所经历的时间段、工作室容积的改变或轴的转动量。这些是取决于该阀门以及该工作流体的这些特性而可以显著地改变的重要参数。因此，在确定在工作室容积的较后的周期中何时发出该可变定时阀门打开或关闭的信号时，该控制器可以将所述时间段考虑在内。

与这个被检测的阀门的打开或关闭相关的一个或多个参数可以是来自该低压歧管中的一个或多个压力、该高压歧管中的压力、该工作室内的压力、以机械方式与工作室容积的多个周期相连接的一个轴的扭矩或者它们当中的变化来确定的。

典型地，该流体工作机器工作情况的一种或多种特性的测量值可以被有选择地考虑在内。例如，一些测量值可以被确定为是潜在错误或是假的，并且因此被放弃。所以，有可能存在该流体工作机器工作情况的一种或多种特性的测量值，它们在工作室容积较后的多个周期中对一个所述可变定时阀门的打开或关闭进行控制和定时中未被考虑在内。虽然在一些实施方案中，由该流体工作机器的一种或多种特性构成的所有测量值都被考虑在内，但可能的情况是在一些实施方案中，当在工作室容积的一个较后的周期中对一个所述可变定时阀门的打开或关闭的定时进行控制的时候只是将由该流体工作机器工作情况的一种或多种特性构成的部分测量值考虑在内。因此，对于工作室容积的至少一些周期该方法可以进一步包括，在工作室容积的一个较早的周期中对该流体工作机器工作情况的一种或多种特性进行测量，并且确定在工作室容积的一个较后的周期中对一个所述可变定时阀门的打开或关闭的定时进行控制时并不将所述测量的一种或多种特性考虑在内。在一些实施方案中，响应于在工作室的一个较早的周期中该流体工作机器工作情况的一种或多种特性的测量值而对一个所述可变定时阀门的打开或关闭的定时进行控制可以被选择性地临时禁止，例如响应于确定了所测量的一种或多种特性中的至少一个符合一个禁用条件。一种禁用条件可以包括一种或多种特性的所述测量值处于一个可允许的范围之外，所述一种或多种特性的测量失效，一种或多种特性在预期时刻之外的时刻上的测量值，或者与其他已知干扰所述一种或多种特性的正确及准确的测量值的事件相重合的一种或多种特性的测量值。

可能的情况是该可变定时阀门是该低压阀门和该高压阀门中的一个，并且该方法包括对于在该工作室容积的较早的周期中在该控制器促使该低压阀门和该高压阀门中的另一个关闭之后并且在该可变定时阀门的完成打开之前发生的一个或多个事件进行监测。例如，该方法可以包括在所述另一个阀门的关闭之后与在该可变定时阀门的后续打开之前，在一个或多个时刻上测量该工作室内的压力变化速率。

典型地，这些测量涉及的这个被检测的阀门的打开或关闭是被主动控制的。然而，这个被检测的阀门的打开或关闭可以作为工作流体压力改变的结果而被动地发生。典型地，该方法包括监测一个参数，该参数与这个被检测的阀门的被动打开或关闭相关联或者响应于这个被检测的阀门的被动打开或关闭。

虽然该方法涉及使用在工作室容积的一个较早的周期中测量的一种或多种特性，这个可变定时阀门的打开或关闭的定时可以是进一步将与该工作室相关的测量参数的一个当前值考虑在内来确定的。这个当前值是在工作室容积较后的周期中被测量的，并且典型地是该工作室内工作流体的当前(通常是瞬时的)温度或压力，或者该工作室容积的改变速率(即与其相关联的一个轴的转动速度)。典型地，该可变定时阀门的打开或关闭的定时是通过一个函数与关联于该工作室的一个测量的参数的当前值相关的。在工作室容积的一个较早的周期测量的一种或多种特性可以被用来修改该函数，该函数将该可变定时阀门的打开或关闭的定时与同该工作室的一个测量的参数相关联的当前值相关。

所测量的阀门(作为低压阀门或高压阀门)可以是螺线管操作的阀门，该阀门包括一个螺线管。在这种情况下，该方法可以包括对一个所述螺线管的至少一个电特性进行测量以便获得该一种或多种测量的特性中的至少一个。可以典型地从该螺线管的这些测量的电特性来确定多个参数(如所测量的阀门的打开或关闭速度)，这是因为一个电势差或电流将响应于该阀门的运动而被典型地感应到该螺线管中。一个被测量的阀门的打开或关闭可以通过一种声学传感器(探测冲击引起的声音或振动)，一种光传感器、一种电气传感器(如一个开关)或磁性传感器来探测。也可以从在一个输入或输出歧管中、或者在该工作室内的多个压力脉冲上来探测一个阀门的打开或关闭。还可以从一个阀门是否被探测到是已经锁定在该开放或关闭位置来确定该阀门是否打开或者关闭。这也可能是从该螺线管的一个电特性来确定的，该电特性取决于在该螺线管与一个电枢之间的相对距离而改变，该电枢被连接到一个阀头上，该螺线管(例如通过电感)作用在该阀头上。

该方法可以包括估算使该低压阀门或该高压阀门中的至少一个打开或关闭之一或二者所要求的时间、将该一种或多种测量的特性中的至少一项考虑在内，以及将该估算的时间考虑在内来确定该可变定时阀门的打开或关闭的定时

可以采用一种前瞻算法从在多个较早的周期中测量的多个值来确定在较后的周期中的多个测量的特性的多个预期值。在一种或多种测量的特性正在快速改变的时刻上，例如在该流体工作机器的起动或关机过程中，或者在该流体工作机器的操作压力正在波动时，这是特别有用的。

可能的情况是该可变定时阀门是该低压阀门与该高压阀门中的一个，并且该可变定时阀门的关闭定时被优化以便在避免该低压阀门和该高压阀门中的另一个在工作室容积的同一个周期中不能在较后打开的同时将该流体工作机器的效率和平稳性之一或二者最大化。可能的情况是，该可变定时阀门在它可能接受指示以便能够正确地打开或关闭的这个最后被确定时刻之前的一个时间段接受指示视情况而定来打开或关闭，这个时间段最初在该机器被致使开始运行时相对于工作室的多个周期的时间段是相对较长的，并且然后随着运行的继续这个时间段相对于工作室的多个周期的时间段而减小，因为为了避免在工作室容积的一个特定周期中该可变定时阀门打开或关闭的失效所必要的安全裕度可以随着对多个特性做出了额外的多个测量、或者计算了多个测量的特性中的趋势、或者该机器的多个特性(例如温度)的平稳化而被减小。

可能的情况是该流体工作机器包括多个工作室，其中在对与一个第一工作室相关联的一个所述可变定时阀门的定时进行控制时被考虑在内的该一种或多种特性包括该流体工作机器的一个第二工作室的功能的至少一个测量的特性。例如，与接收的工作流体的特性相关(例如与接收的工作流体的温度、压力或者接收的工作流体的夹带气体的浓度相关)的任何一个工作室功能的测量的特性可以对于确定与另一个工作室(该工作室同样接收具有这些相同特性的工作流体)相关的一个可变定时阀门的打开或关闭的定时是有用的。

该可变定时阀门的打开或关闭的定时可以被改变、离开一个计算的最佳时刻，以便使多个测量值能够被用来协助对于在多个后续周期中用于该可变定时阀门打开或关闭的最佳时刻的后续计算。因此，该方法可以包括以下步骤：相对于工作室容积的多个周期而改变所述低压或高压阀门的主动受控制的打开或关闭的定时；在工作室容积的至少一个较早的周期中在每次所述主动受控制的打开或关闭之后测量该流体工作机器工作情况的一种或多种特性；储存与响应于主动受控制的打开或关闭的所述定时的所述一种或多种特性的响应有关的数据；并且在该工作室容积的较后的周期中确定该可变定时阀门的打开或关闭的定时的时候将所储存的数据考虑在内。

优选地，在该工作室与在该次级低压端口中释放加压流体的低压歧管之间的压力差比该初级低压阀门可以打开时的压力差超过至少为10的一个因数，并且典型地是至少100或至少1000。

该流体工作机器可以是一个马达，在这种情况下它可以是可运行的以便仅执行马达运行周期。然而，该流体工作机器可以是可运行的以便在不同的操作模式下或作为一个马达或作为一个泵起作用，在这种情况下在它作为一个马达运行时的情况下它将仅执行马达运行周期。

在该工作室是一个活塞缸时，该活塞缸具有一个总体上固定的末端和一个运动的末端(例如，在一个径向或轴向活塞机器的情况下)，该初级低压阀门优选地被提供在该缸的固定末端处，以便使该初级低压阀门的运动最小化。该初级低压阀门可以与该缸同轴或在该缸的固定末端处从该缸上径向延伸。该高压阀门同样典型地被提供在该缸的固定末端处，典型地或者与该低压阀门同轴或者从该低压阀门上径向延伸。在这些安排中，该次级低压端口优选地被提供在该缸的相对末端处。这所具有的优点是致使在每个周期上在该缸的所有部分中的流体交换，从而减小围绕缸的基底的流体中的热点。例如，该次级低压端口可以与该缸同轴或在该缸的运动末端处从该缸上径向地延伸。

该控制器是可运行的以便控制该初级低压阀门的打开和/或关闭。在该高压阀门包括一个电子可控的阀门的情况下，该控制器优选地是可运行的以便控制所述电子可控的阀门的打开和/或关闭。

该控制器优选地是可运行的，以便在逐周期的基础上通过确定在一个特定周期的过程中是否打开和/或关闭一个特定的电子可控的阀门、并确定一个特定的电子可控的阀门相对于该工作室的容积的一个周期的打开和/或关闭的相位中的任一个或优选地这二者来控制该至少一个电子可控的阀门(包括至少该初级低压阀门)的打开和/或关闭。就控制该至少一个电子可控的阀门的打开和/或关闭而论，我们包括了保持一个阀打开或关闭的可能性。

典型地，通过在逐周期的基础上控制该至少一个电子可控的阀门(包括至少该初级低压阀门)的打开和/或关闭的相位，该控制器是可运行的以便在逐周期的基础上致使该工作室使一个体积的流体排移，该体积的流体选自多个不同的可选择的体积。典型地，该多个不同的可选择的体积包括被一个单独工作室可排移的最大容积，以及无净排量。无净排量可以通过一个空转周期来实现，在该空转周期中该电子可控的低压阀门在工作室容积的一个周期的整个过程中保持开放或者通过在工作室容积的一个周期的整个过程中将该工作室密封，例如像在WO 2007/088380中所说明的。通过排量一词，我们是指流体从这个或每个低压歧管到这个(或每个)高压歧管的净移动量，或反之亦然，并且不是指在多个低压歧管或高压歧管之间可以发生的流体的净移动量。该多个不同的可选择的体积优选地也包括至少一个体积，以及优选地在无净排量与由该工作室可排移的最大容积之间的多个体积(例如，一个连续的体积范围)。然而，在提供了多个工作室时，该控制器也可以按这种方式控制多组工作室。该控制器典型地针对一个接收的需求信号(它可以是恒定的或可变的)来平衡一个或多个工作室的流体的时间平均的净通过量。可以将该流体工作机器与高和/或低压储能器结合使用，这些储能器对应地与高和/或低压歧管相连通，以便使输入和/或输出流体的压力或流量平稳。

典型地，该控制器朝向流速的一个运行范围的较低端是可运行的以便将多个其中不存在流体净排量的空转周期与多个其中该工作室的最大冲程容积的一部分被排移的部分周期相互穿插，即便在其中一个需求信号保持恒定的情况下也是如此。典型地，在流速的运行范围的一部分之内，该控制器是可运行的以便将多个其中不存在流体净排量的空转周期与多个其中该工作室的最大冲程容积的一部分被排移的部分的周期、以及其多个中该工作室的最大冲程容积被排移的完全的周期相互穿插，即便在其中一个需求信号保持恒定也是如此。

该一个或多个电子可控的阀门(包括在提供供了它们的情况下该电子可控的初级低压阀门、以及该高压阀门和/或该次级电子可控的阀门)典型地是面密封式阀门。该一个或多个电子可控的阀门(包括该电子可控的初级低压阀门、以及提供了它的情况下该高压阀门和/或在该次级电子可控的阀门)典型地是提升阀。该一个或多个电子可控的阀门(包括该电子可控的初级低压阀门、以及在提供供了它的情况下该电子可控的高压阀门和/或该次级电子可控的阀门)可以是电磁致动的提升阀。该一个或多个电子可控的阀门(包括该电子可控的初级低压阀门、以及在提供供了它的情况下该电子可控的高压阀门和/或该次级电子可控的阀门)可以是螺线管运行的提升阀。

该低压阀门是典型地朝向该工作室向内打开的。该高压阀门是典型地离开该工作室向外打开的。

在多个实施方案中(其中该流体工作机器包括多个所述工作室)，在此所讨论的任选的和优选的特征，视情况而确定，典型地应用到每个所述工作室以及初级低压阀门以及在相关的情况下与每个所述工作室相关联的高压阀门上。典型地，这个或每个低的和高压歧管与该多个所述工作室中的多于一个(例如，每个)是连通的。

该方法可以包括在该工作室的一个马达运行周期的过程中，以与工作室容积的周期成定相的关系地打开一个电子可控的初级低压阀门，以便使该工作室与一个低压歧管在一个控制器的基于逐周期的主动控制之下形成流体连通，并且该方法进一步包括在一个所述马达运行周期的膨胀冲程的过程中在该初级低压阀门打开之前释放该工作室内的压力。压力可以通过一个次级低压端口被释放。该次级低压端口被一个机械安排打开，该机械安排被可运行地与工作室容积的多个周期相连接。典型地，该流体工作机器包括一个可转动的轴，并且该次级低压端口的打开是机械地与该可转动的轴相联接的。

本发明在第三方面扩展到包括程序代码的计算机软件，当在一个流体工作机器控制器上执行该程序代码时，它致使该控制器执行该第一方面的方法。本发明还扩展到包括程序代码的计算机软件，当在一个计算机上执行该程序代码时，它致使该计算机模拟具有一个低压阀门或高压阀门的一个流体工作机器的运行，该低压阀门或高压阀门的打开或关闭是由权利要求1至16的任一项所述的方法来主动控制的。该计算机软件是典型地存储在一个计算机可读的数据存储介质之中或之上。

根据本发明的第四方面，在此提供了一种方法，该方法用于测量由一个流体工作马达接收的一种液压液体中的夹带气体的一个特性，其中所述特性是从在为了隔绝该工作室而关闭一个第一阀门与为了使该工作室与一个歧管形成流体连通而被动打开一个第二阀门之间所经过的时间段来确定的。典型地，该第二阀门是可运行的以便对抗一个压力差(该压力差可以是一个预定的压力差)而打开。

所述特性可以是与所接收的液压流体的可压缩性或体积弹性模量相关的。所述特性可以是与夹带气体的浓度或存在(例如，夹带气体是否存在、或是否以具有超过一个阈值的效果的量存在)相关的。

所述特性典型地是或是相关于所接收的液压液中的夹带气体的浓度。然而，该特性可以例如是与在一个密封的工作室内的压力变化速率相关的一种特性，该特性是与在该工作室内被密封的夹带气体的浓度(并且还有成分)相关的。

该第二阀门可以是可运行的以便在跨越该第二阀门的压力差降到预定的压力差之下时被动地打开。该第二阀门可以是主动地受控制的以便确定该第二阀门是否打开，但是直至跨越该第二阀门的压力差降到预定的压力差之下才是可运行而打开的。例如，该第二阀门可以是一个电子可致动的导向操作式阀门，该导向操作式阀门包括一个导向阀，该导向阀是对抗一个相当大的压力差而可以打开的以便在该压力差降到一个预定量之下时协助一个主阀的打开。该预定的压力差典型地取决于由偏置装置(典型地是一个或多个弹簧或其他弹性构件)施加在一个阀门构件上的力。

在第五方面，本发明扩展到一种流体工作机器，该流体工作机器包括包括一个具有周期地改变容积的工作室、一个低压歧管与一个高压歧管、用于调节该低压歧管与该工作室之间的连通的一个低压阀门、用于调节该高压歧管与该工作室之间的连通的一个电子控制的高压阀门、以及一个控制器，该控制器是可运行的以便主动地控制该低压阀门和该高压阀门中的至少一个从而在逐周期的基础上确定由该工作室实现的工作流体的净排量，其特征在于，夹带气体的测量装置测量被接收进入该工作室的工作流体中的夹带气体，该控制器是可运行的以便在确定该低压阀门和该高压阀门中的至少一个主动地打开或关闭的定时的时候将所测量的夹带气体考虑在内。

该夹带气体测量装置从在为了隔绝该工作室而关闭一个第一阀门与为了使该工作室与一个歧管形成流体连通而被动打开一个第二阀门之间所经过的时间段来确定与该工作流体中的夹带气体相关的一个参数，其中该第二阀门是可运行的以便对抗一个预先确定的压力差而打开。

本发明还扩展到包括程序代码的计算机软件(典型在一个计算机可读的存储介质上或在存储介质中)，当在一个流体工作机器控制器上执行该程序代码时，它致使该流体工作机器通过将接收的夹带气体的多个测量值考虑在内而来确定一个或多个主动控制的阀门的主动地打开或关闭的定时。

根据本发明的第六方面，在此提供了一种对流体工作机器的功能进行建模的方法，该流体工作机器包括一个具有周期性改变容积的工作室、一个低压歧管与一个高压歧管、用于调节该低压歧管与该工作室之间的连通的一个低压阀门、用于调节该高压歧管与该工作室之间的连通的一个电子控制的高压阀门、以及一个控制器，该控制器是可运行的以便至少主动地控制该高压阀门的关闭以及该低压阀门的关闭从而在逐周期的基础上确定由该工作室实现的工作流体净排量，其特征在于，该方法包括将从该高压歧管被接收进入该工作室的流体中的夹带气体的多个特性考虑在内。

本发明还在第七方面扩展到一种设计、模拟、校准或者操作一个流体工作机器的方法，该方法包括以根据本发明第六方面的一种方法对该流体工作机器的功能进行建模。

本发明还在第八方面扩展到一种校准或操作流体工作机器的方法，该方法包括对接收进入该流体工作机器的一个工作室的流体中的夹带气体的一种或多种特性进行测量，以及用本发明第六方面的方法对该流体工作机器的功能进行建模，其中被考虑在内的夹带气体的多个特性包括所测量的夹带气体的一种或多种特性。

根据本发明的第九方面，在此提供了一种控制流体工作机器的方法，该流体工作机器包括一个具有周期性改变容积的工作室、一个低压歧管与一个高压歧管、用于调节该低压歧管与该工作室之间的连通的一个低压阀门、用于调节该高压歧管与该工作室之间的连通的一个高压阀门、用于测量在该高压歧管中的流体的受感测的压力的一个压力传感器，以及一个控制器，该控制器主动地控制所述阀门中的一个或多个，以便在一种逐周期的基础上确定由该工作室实现的工作流体净排量，并且该控制器是可运行的以便接收所感测的压力，该低压阀门和该高压阀门中的至少一个是一个可变定时阀门，根据将相对于工作室容积的多个周期的打开或关闭的定时与所感测的压力相关联的一种校准函数，该可变定时阀门的打开或关闭的定时相对于工作室容积的多个周期是可改变的，其特征在于，该控制器响应于在使用中改变的一个额外的参数来修改该校准函数。

因此，该校准函数(它将相对于工作室容积的多个周期的打开或关闭的定时与所感应的压力相关联)可以响应于一个额外的参数或多于一个额外的参数而进行修改。通过一个额外的参数一词，我们是指除所感测的压力之外的一个参数。

这个可变定时阀门的打开或关闭的定时可以因此是将不仅瞬时的感测压力还有至少一个在使用中改变的额外的参数考虑在内而确定的。这使得该可变定时阀门的打开或关闭能够在更加接近于打开或关闭可能失效的、或者可能导致另一个阀门无法打开或关闭的这个点而进行致动(典型地是被动地)。例如，它可能在为使得该高压阀门能够打开而仍然确保该低压阀门及时关闭的同时使得该低压阀门的关闭能够在一个泵送运行周期内与其他情况相比被延迟得更多。否则的话，为了确保该高压阀门打开并且由此避免失效该低压阀门就必需在一个更早的时刻关闭。此外，如果由于在使用中改变的多个额外的参数而使该可变定时阀门的打开或关闭的精确定时中存在变化的话，它还允许与其他情况下相比更加准确地限定在每个周期排移的流体的体积。

通过计算一个新的校准函数可以修改这个校准函数。该校准函数可以通过从一个存储器加载一个替代的校准函数来进行修改。该校准函数可以通过以一种替代的方式对多个校准函数进行组合来进行修改，或者通过改变一个校准函数的比例来进行修改(包括改变该函数的一个输入或输出的比例，并且包括一种非线性比例缩放)。

所感测的压力可以是在该流体工作机器上或者靠近该流体工作机器测量的，或者可以是远离该流体工作机器而测量的，例如在以流体方式连接到其上的流体工作系统内。

流体的净排量发生在高压歧管与低压歧管之间，或者在一个泵送运行周期的情况下从该低压歧管到该高压歧管，亦或在一个马达运行周期的情况下与之相反。

可能的情况是这个可变定时阀门是该低压阀门，并且在该流体工作机器的一个泵送运行或马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该低压阀门的关闭的定时相关联，这样使得该低压阀门在正确的时刻关闭而使该工作室将工作流体的一个希望的净体积排移(通过该工作室从该低压歧管到该高压歧管)。在以下情形中这可能是特别有用的，即：该泵送运行或马达运行周期是一个部分冲程周期，这个部分冲程周期排移对应工作室的最大冲程容积的仅仅一个部分。

可能的情况是该可变定时阀门是该高压阀门，并且在该流体工作机器的一个马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该高压阀门的关闭的定时相关联，这样使得该高压阀门在正确的时刻关闭从而使该工作室将工作流体的一个希望的净体积排移。

可能的情况是该可变定时阀门是该低压阀门，并且在该流体工作机器的一个马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该低压阀门的关闭的定时相关联，其中该可变定时阀门是该低压阀门，并且在该流体工作机器的一个马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该低压阀门的关闭的定时相关联，以便确保该低压阀门在上止点(TDC)之前足够提前的时刻关闭从而使在该工作室与该高压歧管之间的压力平衡(这样使得在该工作室的后续进液冲程上该高压阀门可以被打开以允许来自该高压歧管的工作流体进入该工作室)、而不是在上止点(TDC)之前提前过多的时刻上关闭以至该工作室向该高压歧管排放了相当大量的工作流体(在TDC之前)，例如，它可以是不会很早于TDC之前使得该工作室位移0.5cc或1cc；或者该工作室的排量位移的3％、5％、10％。

可能的情况是该可变定时阀门是该高压阀门，并且在该流体工作机器的一个马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该高压阀门的关闭的定时相关联，以便确保该高压阀门在下止点(BDC)之前足够提前的时刻上关闭从而使在该工作室与该低压歧管之间的压力平衡(这样使得在该工作室的后续排放冲程上该低压阀门可以被打开以允许来自该工作室的工作流体到该低压歧管)、而不是在下止点(BDC)之前提前过多的时刻上关闭以至该工作室不能从该高压歧管接受相当大量的工作流体(在BDC之前)，例如，它可以是不会太早于BDC之前以至于该工作室无法接受1cc或2cc；或者该工作室的排量容积的5％、10％或15％。

该额外的参数可以是该工作流体的一种或多种特性的一个测量值。该工作流体的这个或一个所述特性可以是该工作流体的温度。该工作流体的这个或一个所述特性可以是与该工作流体的可压缩性相关的一个测量值。与该工作流体的可压缩性相关的测量值可以是通过对工作流体中的夹带气体进行计算来确定。典型地，该额外的参数是除工作室容积周期的频率以外的一个参数。

总体上讲，直接测量该工作流体的可压缩性是困难的或者昂贵的。可能的情况是该工作流体的可压缩性是从该流体工作机器或系统的一个运行特性的测量值推算出的。

因此，可能的情况是该额外的参数是从该流体工作机器的一个运行特性的测量值推算出的。

该校准函数可以是响应于以下情况的而改变的，即：由该工作室实现的流体实际的平均时间排量移是否与由该可变定时阀门相对于工作室容积的多个周期的致动所导致的、由该工作室实现的流体预期时间平均净排量基本上是相同的。可能的情况是，流体实际的和预期的时间平均净排量是否是基本上相同的是响应于所感测的压力(并且典型地还有由该控制器主动控制一个或多个所述阀门，以及一个被连接到该高压歧管上的流体系统的模型)来确定的。

该流体工作机器的一个运行特性的测量值可以是一个或多个阀门的被动(即并非在该控制器的直接控制下的启动)打开的一种或多种特性的一个测量值，例如，在同一个工作室相关联的一个第一阀门关闭与同一个工作室相关联的一个第二阀门的打开之间的时间。多个特性包括该一个或多个阀门打开的速度、加速以及定时(如相对于工作室容积的多个周期的相位)。

可能的情况是，该流体工作机器的运行特性的测量值是响应于由一个工作室实现的流体净排量的感测的压力的改变速率的测量值。

所感测的压力的改变速率可以是在由该工作室实现的一个单个的流体净排量或者是在由一个或多个工作室实现的多个位移上测量的。感测的压力的改变速率随工作流体的这些特性、尤其是可压缩性而变化，并且因此这些特性以及由此的该校准函数可以从该改变速率来计算出。

典型地，该流体工作机器包括一个轴传感器，该轴传感器用于确定被可运行地与工作室容积的多个周期相联系的一个可转动轴的角位置，并且该控制器是可运行的以便接收来自该轴传感器的轴角度的一个测量值。该校准函数可以确定相对于该可转动轴转动而测量的定时的一个角度分量与一个时间偏移分量中的一个或多个(这样使得该额外的参数改变这些可变定时阀门的打开或关闭的角度)。

典型地，该流体工作机器包括与该控制器进行通信的一个存储器，该存储器存储该控制器使用的数据，例如用以限定或计算该校准函数。

可能的情况是该控制器参照该存储数据和该流体工作机器当前的多种运行状态来计算一个或多个进一步的参数，并且将这些进一步的参数与该校准函数组合来确定相对于工作室容积的多个周期的该可变定时阀门的打开或关闭的定时。

进一步的参数包括：随着可运行地与工作室容积的多个周期相联系的一个可转动轴的转动速度而改变的多个参数；随着一个可选择的操作模式而改变的多个参数；响应于该可变定时阀门的多个特性(包括在使用中改变的多个特性)参数，以及在使用中不改变的多个参数。

可能的情况是，在这些可变定时阀门的一个(致动或解除致动)信号之后在一个时间延迟之后才发生这些可变定时阀门的打开或关闭，其中该控制器从这些进一步的参数计算该时间延迟并且通过将该时间延迟考虑在内的该(致动或解除致动)信号的定时来控制这些可变定时阀门的打开或关闭的定时。

该校准函数可以响应于一个或多个额外的参数以及该存储数据二者来进行修改。所述的存储数据可以包括多个存储的校准函数并且可能的情况是该控制器在使用中响应于该额外的参数选择一个或多个存储的校准函数。

所存储数据可以包括一个或多个校准函数参数并且可能是该控制器从这些校准函数参数和这些额外的参数来确定校准函数。

本发明在第十方面扩展到一种根据本发明的第九方面的方法来制造流体工作机器的方法，该方法包括组装该流体工作机器、测试该流体工作机器、优化该流体工作机器的性能并且将从所述优化中获得的多个数值存储到该存储数据中。

本发明在第十一方面扩展到一种根据本发明的第九方面的方法制造流体工作机器的方法，该方法包括组装该流体工作机器、执行对该流体工作机器运行的计算机模拟(以任一顺序)以及将从该计算机模拟中获得的多个数值存储到该存储数据中。

这种实验优化和多个计算机模拟方法可以包括改变该工作流体的这些特性使得该额外的参数改变，调节该可变定时阀门打开和关闭的定时，测量该流体工作机器的运行，并且将多个定时数值和该额外的参数在该流体共工作机的运行被优化时记录到该存储数据内。该实验优化可以是在每个流体工作机器上执行，或者是在每种不同材质设计的流体工作机器上。典型地，存在不止一个所述额外的参数。典型地，这种优化是使得流体从一个低压歧管到一个高压歧管(或与之相反)的净排量在没有通过这些额外的参数来测量的多个预期运行状态的整个范围中是最大化的。

根据本发明的第十二方面，在此提供了包括程序说明的计算机软件，当在一个计算设备上执行时，该计算机软件致使该计算装置建立该流体工作机器功能的模型，模拟该流体工作机器的功能，校准流体工作机器，或者通过根据本发明的第六、第七、第八或第九方面的一种方法来控制该流体工作机器的功能。

以上讨论的计算机软件典型地是存储在一个载体上或一个载体(如一个计算机可读的介质)之中。该程序代码可以采取的形式为源代码、目标代码、一种代码中间源，如处于部分编译的形式、或适合用于执行本发明的这些方法的任何其他形式。该程序代码可以被储存在一个载体上或一个载体中，该载体典型地是一种计算机可读载体，如一个ROM，例如，一个CD ROM或一个半导体ROM，或一个磁记录介质，例如一个软盘或硬盘。此外，该载体可以是一个可传输的载体，如一种电的或光的信号，该信号可以通过电缆或光缆或通过无线电或其他装置进行传输。当一个程序被嵌入在可以通过电缆直接传输的信号中时，该载体可以由这种电缆或其他器件或装置来构成。

以上关于本申请的任何方面而提及的多个可任选的特征是本申请的每个方面的可任选的特征。

附图说明

现在将参考以下附图展示本发明的一个示例实施方案，在附图中：

图1是流体工作机器的一个单独的工作室的示意图；

图2是一个阀门监测电路的示意图；

图3一个定时简图，它展示了低压阀门(LPV)、高压阀门(HPV)的状态，以及在一系列马达运行周期中工作室内的压力；

图4是使用了本发明的一个混合液压传动系统的示意图；并且

图5是根据本发明的两个可能的校准函数的表示。

具体实施方式

在一个第一实例中，一种液压泵形式的流体工作机器包括多个工作室。图1展示了一个单独的工作室2，该工作室具有由一个缸4的内部表面和一个活塞6限定的一个容积，该活塞被一个曲柄机构9从一个曲轴8驱动，并且该活塞在缸中往复运动以便周期性地改变该工作室的容积。一个轴位置和速度传感器10确定该轴的瞬时角位置和转动速度，并且通过电连接11来通知一个控制器12，这能够使该控制器确定每个单独的工作室的这些周期的瞬时相位。该控制器典型地是在使用中执行存储的程序的一个微处理器或微控制器。

该工作室包括处于电子可致动的面密封式提升阀14形式的一个低压阀门(LPV)，该低压阀门面向内朝向该工作室并且是可运行的以便选择性地封锁从该工作室延伸到一个低压歧管16的一个通道，该低压歧管在使用中总体上作为一个流体的净来源点或净汇收点起作用。该LPV是一个常开的螺线管关闭的阀门，在一个进液冲程的过程中，该低压阀门在工作室中的压力小于该低压歧管中的压力时被动地打开，以便使工作室与第一低压歧管形成流体连通，但是在控制器通过一个LPV控制管线18的主动控制下该低压阀门是选择性地可关闭的以便使工作室与低压歧管脱离流体连通。可以使用替代性电子可控的阀门，如常闭的螺线管打开的阀门。

该工作室进一步包括处于压力致动的传送阀形式的一个高压阀门(HPV)20。该HPV从工作室面向外并且是可运行的以便密封从工作室延伸到高压歧管22的一个通道，该高压歧管在使用中作为一个流体的净来源点或净汇收点起作用。该HPV作为一个常闭的压力打开的止回阀起作用，该高压阀门在工作室内的压力超过高压歧管内的压力时被动地打开。该HPV还可以作为常闭的螺线管打开的止回阀起作用，一旦该HPV被工作室内的压力打开，则控制器可以通过一个HPV控制线24来将它选择性地保持开放。可替代地，在高压歧管中存在压力而在工作室中不存在压力时，该HPV可以是在控制器的控制之下可打开的、或者可以是部分地可打开的，例如，仅该HPV的一部分可以对抗一个压力差是可打开的，其中剩余的部分在压力差减小时是可打开的。

LPV和HPV各自具有LPV阀门监测装置26以及HPV阀门监测装置28，这些监测装置可以检测LPV和HPV的打开、关闭或运动速度，并且将这个信息传递到控制器。在这个实例中，这些阀门监测装置被结合在这些阀门自身之中。低压歧管和高压歧管具有低压压力转换器30和高压压力转换器32，这些转换器把在其对应的歧管中所感应的压力传递到控制器。控制器是可运行的以便观察与控制器到LPV和/或HPV的命令的定时和特征相对的所有这些信号的特征和定时、并且还有轴的位置和速度(并且因此工作室的容积以及容积的改变速率)。

重要的是，正像例如从EP 0 361 927、EP 0 494 236、以及EP 1 537 333中已知的方式来确定是否在逐周期的基础上使初级低压阀门关闭或保持开放，该控制器是可运行的以便在已经确定了LPV和HPV应该关闭的多个周期中相对于改变的工作室容积来改变LPV和HPV关闭的精确定相。

图2是用于监测一个被致动的阀门的阀门监测装置的电路图，该阀门监测装置包括一个电磁线圈，在这个实例中还结合了一个放大器，与控制器以其他方式能够供给的电流相比这个放大器用于驱动更大的电流进入这个线圈中。12V的电源50经由一个P-通道FET 54(充当放大器)连接在线圈52的两端，FET通过连接在56处的一个接口电路(未示出)处于控制器12(图1)的控制之下并且还被连接到一个受感测的交叉点58上。串联的续流二极管60以及任选的阻流齐纳二极管62围绕该线圈提供了一个并联的电流路径。一个阀门监测电路总体上在64处示出并且它包括一个反向施密特(Schmitt)触发缓冲器66，该缓冲器被一个连接到线圈上以及FET节点上的电平转换齐纳管68驱动并且被偏压电阻器72偏压，该偏压电阻器受到保护电阻器70的保护。施密特触发器的输出信号被作为适合于连接到控制器上的多个供给轨道上的参比，并且二极管74、76(对施密特触发器装置而言它们可以是在内部的)保护施密特触发器。在该施密特触发器的输入端与保护电阻器之间的一个任选的电容器78(与保护电阻器相关联地)起到一个低通滤波器的作用，并且在预期有噪声(例如，PWM噪声)的情况下是有用的。

在运行中，受感测的节点处于0V并且偏压电阻器将施密特触发器的输入端降至电平转换齐纳二极管的3V的值，从而驱动施密特触发器的输出为低。当这个控制器启动FET来关闭或打开相关联的阀门时，这个受感测的连接点是在12V，但保护电阻器保护施密特触发器免于损坏并且其输出仍是低的。当控制器将启动信号移除时，由于续流二极管以及阻流齐纳二极管并且由于线圈的感应特性，受感测的连接点的电压降至约-21V。这个保护电阻器保护着施密特触发器免受在电平转换齐纳管之后将出现的-18V的信号，但施密特触发器此时输出一个高的信号。在感应性能量耗散之后，施密特触发器的输出返回至一个低的值。然而，如果阀门开始运动，例如，因为它不再被压力保持关闭，那么这种运动将通过感应作用而产生跨过线圈的一个电压，并且因此在受感测的连接点处的一个负电压。这个施密特触发器产生了一个高的输出，控制器可以检测和/或测量这个输出，因此用来检测阀门运动的时间、速度、或是否存在。由线圈产生的感应电压可以是由于阀门材料的某些永磁性所引起的或者可以是由于在线圈中偏置电阻器72所导致的某些剩余电流循环引起的。

应当认识到，这些阀门监测装置能通过多种方式实现，并且认识到尽管在这个实例中阀门监测装置与阀门是一体的，但它可以是与该阀门在物理上分离的并且与阀门螺线管处于接线联通。检测阀门运动的其他机构对本领域的普通技术人员是不言自明的，例如，在阀门运动时在线圈上施加一个激励性AC信号或脉冲并且检测这个线圈52的电感的改变，或者结合一个串联的或并联的电容器以便产生一个LC电路，其共振频率和Q因数随阀门位置而改变。

控制器可能需要忽视从传感器中接收(或者预期未能接收)的某些高的或低的信号。例如，线圈52的任一端上电压的改变可以引起错误的解读，包括在未出现阀门运动时检测到阀门的运动、以及在在阀门运动已经发生时未能检测阀门的运动。控制器因此优选是可操作的以便选择性地忽视信号，这些信号是在不希望的时候接收到的、或者这些信号是与其他已知对阀门运动的正确及准确测量有干扰的事件相关的。例如，启动流体工作机器的其他线圈(与线圈52共享一条公用的0V线路)可以使受感测的连接点58处的电压升高。因此，如果在线圈52的运动的同时启动另一个线圈，则传感器可能无法检测到线圈52的运动，这是因为受感测的连接点58处的电压将不能充分地降低。

图3是一个定时图，它展示了在图1所示的流体工作机器流体工作室的一个序列的周期中活塞6相对于缸4的VWC(它等效于工作室容积)、LPV 14和HPV 20的各自的状态SLPV和SHPV(开放或关闭的)、以及工作室内的压力(PWC)的位置。还示出了LPV与HPV各自在受感测的连接点58处的电压VLPV和VHPV，而轨迹PHP示出了由高压歧管压力转换器32测量到的压力。

在较早的周期C1中的时刻t₁、工作室的排放冲程的后期(即，活塞6是靠近且正在接近上止点(TDC))时，控制器启动LPV线圈(见轨迹VLPV)以便开始一个马达运行周期，这样做的决定是根据在任何现有技术的文件中所披露的任何算法做出的，这些现有技术的文件通过引用被结合在此。一个短的时间之后，LPV关闭(见轨迹SLPV)并且建立工作室压力PWC，同时控制器启动HPV(轨迹VHPV)来使其保持开放。然而，PWC不会达到高压歧管的压力PHP，所以HPV阀门不能打开(见轨迹SHPV)，并且PWC在TDC之后下降。

控制器通过通过注意到区域100中缺少一个事件可以检测到HPV未打开，或者它可以在t₃检测LPV因为其未被工作室压力保持关闭而再次打开102，或者它可以在104处检测PHP中缺少压力脉冲(压力脉冲作为流体工作机器在一个较早的周期中的工作情况的特性)。如果第二流体工作机器201受到压力补偿，则控制器可以通过流体工作机器201的排量或流量的减小来检测这种失效，或者如果第二流体工作机器201是流量控制的，则压力PHP可以在时刻t₁₀上升，从而导致检测到这种失效。控制器可以通过任何一个流体工作机器上的一个轴扭矩测量值来检测HPV未被打开。因此，在t₃处，控制器将HPV关闭以便节省功率并且在较后的多个周期中调节其用于关闭LPV的优选的定时。轨迹VLPV中的虚线表示的可能性是，该控制器可以仅部分地(例如，通过脉宽调制PWM)启动LPV，例如使其保持关闭以便给出用来建立压力的时间，或者如果LPV的开启弹簧足够强的话在使用中能够尽管有工作室内的压力而仍将其打开。这种技术可以在任何周期中使用。

在较后的周期C2中的时刻t₅，控制器与在较早的周期C1相比在相位中略微更早地启动LPV。这一次成功地建立了PWC并且HPV在t₇打开。控制器可以对此进行校验，例如，通过在106处检测HPV开放事件、在108处检测缺少LPV开放事件、或者在110处检测压力脉冲(由流体突然流出进入高压歧管中与已经在这里的流体的惯量的相互作用所引起的)。控制器可以选择此刻部分地启动如所示的HPV(例如，通过PWM)以便在使阀门保持在其开放位置中的同时节省功率。在t₉处在进液冲程的终点附近，控制器解除启动HPV，它一个短时间之后关闭并且因此它使PWC开始下降。然而，PWC在下止点(BDC)的最大工作室容积点处未充分下降，因此通过工作室压力使LPV仍然保持关闭。控制器可以通过缺少一个打开信号112、或者通过出现HPV再次打开114、或者通过由从工作室返回至高压歧管的流体所引起的PHP脉冲116来检测到这种打开失效。如果第二流体工作机器201受到压力补偿，则控制器可以通过流体工作机器201的排量或流量的减小来检测这种失效，或者如果第二流体工作机器201是流量控制的，则压力PHP可以在时刻t₁₀上升，从而导致检测到这种失效。控制器可以通过任何一个流体工作机器上的一个轴扭矩的测量值来检测LPV未被打开。因此，控制器在较后的多个周期中将其用于关闭HPV的优选的定时调整为与在这个较早的周期中相比较在相位上更早。

在周期C3的时刻t₁₁处，控制器可以启动LPV(虚线)以便开始另一个马达运行周期，然而因为LPV已经被关闭所以这是任选的。一个短时间之后，它可以与以前一样启动该HPV以便开始一个马达运行周期。它可能仅需要部分地启动该HPV，如所示出的，因为它将已经被打开。在t₁₃，控制器与这个较早的周期C2相比略微更早地将HPV解除启动并且PWC充分降低以便使LPV在t₁₅再次打开。

控制器可以通过注意到区域118中缺少一个事件来检测LPV已经被打开，或者它可以检测LPV再次打开120因为它未被工作室压力保持关闭，或者它可以检测到122处在PHP中缺少一个压力脉冲。

上述实例从这些参数使流体工作机器不能正确地运行的一种情形中示出了本发明如何使流体工作机器调节其阀门定时以便实现正确的运行。然而，本发明特别有利的是，在控制器测量与在较早的周期中由轴位置传感器10报告的工作室容积相比较的多个事件的相位(作为表示时刻相对于工作室容积的周期的一种方式)时、或者测量与其相关联的这些电信号的长度或改变速度时，以此来确定控制器在较后的周期中应该如何调节一个阀门改变的定时或相位。以此方式，控制器可以连续地调节并且改善在其控制之下的阀门事件的定时来确保通过流体工作机器的最佳流体流动，但在完成一个希望的运行周期中从不失效。

通过一个具体的实例，控制器测量了在周期C3(作为较早的周期)中LPV打开与BDC之间占用的时间124，并且发现它是一个比预定的希望时间段更长的时间段。在一个不同的实施方案中，控制器使用LPV打开脉冲120的强度测量了阀门的关闭速度，并且发现它是一个比预定的希望速度(该速度可能取决于轴的转动速度)更快的速度。这种较快的速度是在工作室正在膨胀时阀门打开并且因此打开得太早的一个征兆。在又另一个实施方案中，控制器可以测量HPV在t₁₃(或者HPV关闭的时刻)的解除启动与LPV再次打开脉冲120之间的延迟，并且发现它是一个比预定的希望延迟(该预定的希望延迟可能取决于轴转速和工作压力)更短的延迟。这种较短的延迟是HPV关闭以及LPV打开发生在工作室膨胀之时并且因此关闭得太早的一个征兆。在任何情况下，在最后展示的马达运行周期C4(作为该较后的周期)中，HPV是在时刻t₁₇被解除启动，这个时刻在相对于BDC的相位上是以一个适合的函数晚于t₁₃，该函数是这个更长的时间段与所希望的时间段(或者这个较快的速度与所希望的速度，或者这个较短的延迟与所希望的延迟)之差的函数，例如，控制器可以计算这个差值并且应用一个等于这个差值的0.6倍的校正。因此，在该较后的周期中占用时间126更接近于所希望的时间段，并且机器运行更平静、更平滑、或者具有增加的寿命。该控制器能够在避免任何周期的失效的同时将定时调节到一个安全的、却是最优的、接近失效的点。因此，与周期C1-C3所建议的实例相反，对于控制器可能有利的是以非常保守的(并且因此不是最佳的)阀门启动或解除启动定时来开始其运行，然后使用从一个或多个较早的周期中测量到的工作情况数据来为多个较后的周期的定时调节提供信息。在升压失效(周期C1)或者减压失效(周期C2)的情况下，控制器能够以某种较大的量值来调节定时以便确保一个后续周期的成功，例如通过给该校正值加上一个大的值。该控制器可以用此方式在连续的基础上调节定时以便连续地定位最佳定时。

该控制器还可以测量HPV打开与TDC或(例如)压力脉冲130的多个特征之间的占用时间128并且调节之后的LPV启动132的定时。这展示了还有可能将本发明的方法用于泵送运行周期。

虽然一个实例已经被描述为关于在流体工作机器的高压侧上对压力进行测量，它还有可能在低压侧上对压力进行测量。在低压侧上的测量可以是有利的，这是因为在低压侧上与工作压力相比较的压力脉冲的相对大小应当大于高压侧；然而，流体工作系统通常不配备低压传感器。

以此方式，本发明允许流体工作机器使用电子控制的联通阀并且运行在一个范围的状态上或者具有随时间改变的部件工作情况来运行，以便可靠并有效率地运行。

在一些实施方案中，控制器可以将阀门启动或解除启动的最佳定时存储在记忆元件中，该记忆元件包括非易失性内存。它可以将这样存储的这些定时数据仅关联于某些状态，例如某些温度或压力，并且可以将其他类似地推算出的定时数据关联于其他的状态以便例如产生用在由多个传感器(例如温度和压力传感器)确定的不同运行状态中的一个具有不同最佳定时数据的映射图(map)。通过使用本发明，控制器可以随时间流逝而更新这个映射图。控制器可以具有与多个不同的工作室相关联的多个单独的映射图。控制器可以例如参照或产生多个查询表，这些查询表指示了例如在马达运行周期过程中HPV在其上关闭的相位与随后LPV由于一个范围的多个不同的温度、压力和/或的夹带气体浓度而打开的相位之间的关系。

出人意料的是，我们发现流体工作机器工作情况改变的一个实质性原因是来自工作流体中所溶解的夹带气体(典型的是空气)。在工作室被从高压与低压歧管两者上密封开时，存在的夹带气体通过工作室容积影响压力改变的速率。我们已经发现，这在一个膨胀冲程中具有特别的重要性，例如，在一个马达运行周期中，在HPV关闭之后，被密封的工作室内的压力下降。尽管有可能提供一个LPV，它对抗一个实质性压力差而打开，但这类阀门消耗了实质性量值的能量，并且更优选地是使用一个LPV，该低压阀门被动地打开、或者具有最小能量消耗。因此，重要的是被密封的工作室内的压力快速下降以便协助LPV的打开。夹带气体在膨胀过程中蒸发并且在LPV打开之前实质上减慢了工作室内的压力的下降(或者在一些实施方案中，一个次级端口在LPV之前打开以便进一步降低压力并且协助LPV打开)。这种作用关键性地取决于夹带气体的构成和浓度、温度和压力而改变。

因此，在一些实施方案中，这种夹带气体的作用或者是通过测量LPV打开的时间或者是通过使用一个工作室压力传感器来测量工作室内的压力随时间的改变来推导出的。从这个时间段，或者工作室内的压力随时间的改变，以及还可能的情况是来自另外的多个传感器(如温度传感器)的多个输入，就可以估算出夹带气体浓度和构成的估算值、或者关于夹带气体在压力降低速率上的作用的一个参数的估算值，并且在较后的多个周期中用这个估算值来控制HPV的关闭定时，这样使得高压阀门准时关闭以便使压力能够充分降低而使LPV打开。对夹带气体浓度和特性的测量还可以在对流体工作机器进行设计、模拟和校准时使用。作为间接测量夹带气体的作用的替代，夹带气体还可能使用一种气体传感器来测量，这种气体传感器可运行以便测量在接收的工作流体中的一种或多种分析物的气态物种。

图4示出了使用本发明的混合液压传动系的示意图。图1所示类型的一个第一液压泵/马达201是由内燃发动机202经过一个减速齿轮组和/或离合器214来驱动的。这个第一泵/马达把流体提供给一条高压管线203，这条高压管线供给一个第二液压泵/马达205，这个第二液压泵/马达同样具有此前描述的类型并且驱动至少一个车轮206。流体经由低压管线204从(并且在某些模式中，流到)第二液压马达返回，它被增压泵209升压到略高于大气压。一个液压储能器207将能量以高压流体的形式储存，并且是通过可控的闭塞阀208选择性地可连接到高压管线上。一个低压溢流阀211使从储能器排出的流体返回到储存器210，同时如果在使用中到达储能器的净流量超过了增压泵209的能力，止回阀212允许流体从这个储存器进入低压管线。一个控制器213协调这两个液压泵/马达、闭塞阀208，并且在接受例如来自一个驾驶员(未示出)的多种其他输入之外还读入一个压力传感器218的数据。

存在着使用刚刚说明的混合液压传动系的多种模式，这些模式在本领域中是已知的。在这些模式中的许多模式包括在马达运行模式中运行的这些泵/马达的一个或另一个，其中已知的是高压阀门20可能关闭太迟而不能使低压阀门14打开，从而造成扭矩波动以及其他不希望的作用。因此，控制器213使用了本发明的方法来计算或显式地控制来自每个泵/马达的预期流量并且使用这个预期流量来确定高压管线203的预期压力，这取决于储能器(如果闭塞阀208打开)和高压管线203的顺应性。然后，控制器将来自压力传感器218的测量压力(在工作室容积的较早的周期中作为流体工作机器工作情况的一个特性)与预期压力进行比较，并且如果测量压力显著地高于预期压力，控制器将在工作室容积的随后周期中使高压阀门20的关闭时刻提前。以此方式，混合液压传动系能够在连续的基础上以一种与工作流体的这些不可预计的特性相适配的方式来优化这些高压阀门20的关闭定时。控制器还可能确定，与此相反，马达运行机器的低压阀门20并非足够大地提前来使这些工作室升压，并且控制器可以使低压阀门的关闭时刻提前。

在根据本发明的第九、第十以及第十一方面的一些实施方案中，对可变定时阀门的打开或关闭的定时进行确定而并非必须参照工作室容积在较早的周期中测量的数据的。图5示出了一系列的较准函数80a、80b，它们将低压阀门82的关闭定时(作为在相对于工作室容积的周期的上止点之前的以度数为单位的相位进行测量。例如，如果每个工作是由一个多突出部的凸轮来驱动的话，在工作室容积的每个周期过程中，该轴的转动角度可以是工作室在相位中的对应改变的一个整分数)与高压歧管83中的瞬时测量压力相关联，各自用于一个不同的工作流体温度(80a用于100C并且80b用于10C)。在工作室容积的每个周期中，使用高压歧管22中压力的当前测量值来估算一个所选的校准函数，由此全部或部分地确定低压阀门14被控制器关闭的精确时间(即，相对于工作室容积的周期的相位)。(该控制器可能必须对阀响应时间和其他延迟做出另外的调整。)控制器在一个方便的位置处感测工作流体的温度(工作流体典型地具有或多或少一致的温度，并且否则的话，应该感测最适当的温度，例如，在流体工作机器之内)并且选择最适当的(例如，最靠近的)校准函数。在一个优选的实施方案中，控制器在这些校准函数80a、80b之间进行内插值以便获得用于当前温度的一个更准确的校准函数。

控制器还确定要使用哪个校准函数，并且在使用中基于所测量的流体工作机器工作情况来调节这个校准函数。因此，在图4的液压传动系中(已经发现了高压阀门或低压阀门的优化的关闭定时)，控制器可以对泵/马达选择的或内插值的校准函数进行比例换算(例如，均一地比例换算)，这样使得它与当前压力下发现的优化的定时相匹配。这就补偿了流体特性的不可预计的变化，例如，被夹带在油中的空气。与简单地改变定时来优化工作情况相比较，在当前的工作压力下，对校准函数进行调整允许泵/马达以这些当前的流体特性在将来它将会遇到的不同的工作压力下最优地运行。控制器可以确定一个比例因数和偏移量以便应用到所选择的或者内插值的校准函数上，并且假如温度将来会改变的话，使用这个比例因数和偏移量来调节一个第二次选择的或内插值的校准函数。

刚刚说明的方法当然不局限于混合动力车辆，而是还可以用来例如控制在带有一个压力转换器的任何系统中的任何所述类型的液压马达(或者甚至一个泵)的具有电子可控的定时的阀门。可替代的是，可以使用一个流量转换器。

在上文中的正确定时的估算不会是完美的，这是由于测量误差以及使用中机器的磨损导致在这些阀门的正确定时中的一个误差带。由不充分的升压亦或由不充分的减压所引起的马达运行周期失效的潜在后果可能是严重的或者是对安全性至关重要的，然而由于过度升压或过度减压所引起的减少的马达运行周期体积排量的潜在后果通常将是不太严重的。因此，有利的是使误差带的中心在LPV的情况下朝向过度升压偏置，而在HPV的情况下朝向过度减压偏置。这可以通过将一个偏置量加到计算出的正确定时上来简单地实现，这样使得阀门事件略微在正确时刻之前发生，将预期的误差裕度考虑在内，这样使得马达运行周期的失效不太可能给出这些预期的误差。

在本文披露的本发明的范围内可以做进一步的变化和修改。

Claims (47)

1.一种控制流体工作机器的方法，该流体工作机器包括一个具有周期性改变容积的工作室、一个低压歧管与一个高压歧管、用于调节该低压歧管与该工作室之间的连通的一个低压阀门、用于调节该高压歧管与该工作室之间的连通的一个高压阀门、以及一个控制器，该控制器主动地控制所述阀门中的一个或多个以便在一种逐周期的基础上确定由该工作室实现的流体净排量，该低压阀门和该高压阀门中的至少一个是一个可变定时阀门，该可变定时阀门的打开或关闭的定时相对于工作室容积的多个周期是可改变的，其特征在于，该方法包括在工作室容积的一个较早的周期中测量该流体工作机器工作情况的一种或多种特性，并且将在该较早的周期中测量的该一种或多种特性考虑在内而在工作室容积的一个较后的周期中控制一个所述可变定时阀门的打开或关闭的定时。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该方法是一种主动地控制流体工作机器的马达运行周期的方法并且该可变定时阀门是该高压阀门。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该可变定时阀门是该低压阀门。

4.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中该方法包括监测与该低压阀门和该高压阀门中的至少一个的打开或关闭相关的一个参数，并且至少一个测量的特性与一个被监测的阀门的打开或关闭相关。

5.根据权利要求4所述的方法，其中该可变定时阀门是所述低压阀门与所述高压阀门之一，并且该被监测的阀门是所述低压阀门与所述高压阀门中的另一个。

6.根据权利要求4所述的方法，其中该被监测的阀门是该可变定时阀门。

7.根据权利要求4至7中任意一项所述的方法，其中与该被监测的阀门的打开或关闭相关的一个或多个参数包括以下各项中的一项或多项：在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门是否打开、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀是否关闭、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门何时打开、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门何时关闭、在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门打开的速度、或者在该工作室容积的较早的周期中该被监测的阀门关闭的速度。

8.根据权利要求4至7中任意一项所述的方法，其中与该被监测的阀门的打开或关闭相关的一个或多个参数是从以下各项中的一项或多项来确定的：该低压歧管中的压力、该高压歧管中的压力、该工作室中的压力、与工作室容积的多个周期机械地连接的一个轴的转矩、或者其中的改变。

9.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中该可变定时阀门是该低压阀门和该高压阀门中的一个，并且该方法包括对于在该工作室容积的较早的周期中在该控制器促使该低压阀门和该高压阀门中的另一个关闭之后并且在该可变定时阀门的完成打开之前发生的一个或多个事件进行监测。

10.根据权利要求9所述的方法，其中该一种或多种测量的特性包括在所述另一个阀门关闭之后并且在该可变定时阀门随后打开之前的一个或多个时刻上在该工作室内的压力的改变速率。

11.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中在视情况而确定该控制器何时发送、停止发送、或改变该信号以便由此控制一个所述可变定时阀门的打开或关闭的定时的时候，所述可变定时阀门打开或关闭所要求的时间是被考虑在内的。

12.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中为驱动所述可变定时阀门打开或关闭或者使所述可变定时阀门保持开放或关闭而施加到一个阀门构件上的打开力或关闭力的幅值也是将该较早的周期中测量的该一种或多种特性考虑在内而进行控制的。

13.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中该可变定时阀门打开或关闭的定时是进一步将与该工作室相关联的一个测量的参数的当前值考虑在内而确定的。

14.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中该低压阀门与该高压阀门之一或二者是螺线管操作的阀门，这些螺线管操作的阀门包括一个螺线管，并且该方法包括测量一个所述螺线管的至少一个电特性以便获得该一种或多种测量的特性中的至少一项。

15.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，进一步包括以下步骤：将该一种或多种测量的特性中的至少一项考虑在内估算使该低压阀门或该高压阀门中的至少一个打开或关闭之一或二者所要求的时间，以及将该估算的时间考虑在内来确定该可变定时阀门的打开或关闭的定时。

16.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中选择地将对该流体工作机器工作情况的一个或多个特性的多个测量值有考虑在内。

17.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中该可变定时阀门是该低压阀门和该高压阀门之一，并且该可变定时阀门的关闭定时被优化以便在避免该低压阀门和该高压阀门中的另一个在工作室容积的同一个周期中不能在较后打开的同时将该流体工作机器的效率和平稳性之一或二者最大化。

18.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中该流体工作机器包括多个工作室，其中在对与一个第一工作室相关联的一个所述可变定时阀门的定时进行控制时被考虑在内的该一种或多种特性包括该流体工作机器的一个第二工作室的功能的至少一个测量的特性。

19.根据以上权利要求中任意一项所述的方法，其中该方法包括以下步骤：相对于工作室容积的多个周期而改变所述低压或高压阀门的主动受控制的打开或关闭的定时；在工作室容积的至少一个较早的周期中在每次所述主动受控制的打开或关闭之后测量该流体工作机器工作情况的一种或多种特性；储存与响应于主动受控制的打开或关闭的所述定时的所述一种或多种特性的响应有关的数据；并且在该工作室容积的较后的周期中确定该可变定时阀门的打开或关闭的定时的时候将所储存的数据考虑在内。

20.一种流体工作机器，包括一个具有周期性改变容积的工作室、一个低压歧管与一个高压歧管、用于调节该低压歧管与该工作室之间的连通的一个低压阀门、用于调节该高压歧管与该工作室之间的连通的一个高压阀门、以及一个控制器，该控制器是可运行的以便主动地控制该低压阀门与该高压阀门之一或二者从而在一种逐周期的基础上确定由该工作室实现的流体净排量，该低压阀门和该高压阀门中的至少一个是一种可变定时阀门，该可变定时阀门的打开或关闭的定时相对于工作室容积的多个周期是可改变的，其特征在于，用于测量该流体工作机器工作情况的一种或多种特性的一个或多个测量装置，以及一个定时调节器，该定时调节器是可运行的以便将在工作室容积的一个较早的周期中由该一个或多个测量装置测量的该一种或多种特性考虑在内而确定该可变定时阀门的打开或关闭的定时。

21.包括程序代码的计算机软件，当在一个流体工作机器控制器上执行时，该程序代码致使该控制器进行权利要求1至19中的任一项所述的方法。

22.包括程序代码的计算机软件，当在一个计算机上被执行时，该程序代码致使该计算机模拟具有一个低压或高压阀门的流体工作机器的运行，该低压或高压阀门打开或关闭是通过权利要求1至19中的任一项所述的方法来主动地控制的。

23.一种计算机可读数据存储介质，该计算机可读数据存储介质存储了根据权利要求21或权利要求22所述的计算机软件。

24.一种控制流体工作机器的方法，该流体工作机器包括一个具有周期性改变容积的工作室，一个低压歧管和一个高压歧管，用于调节该低压歧管与该工作室之间的连通的一个低压阀门，用于调节该高压歧管与该工作室之间的连通的一个高压阀门，用于测量在该高压歧管中的流体的受感测的压力的一个压力传感器，以及一个控制器，该控制器主动地控制所述阀门中的一个或多个，以便在一种逐周期的基础上确定由该工作室实现的工作流体的净排量，并且该控制器是可运行的以便接收所感测的压力，该低压阀门和该高压阀门中的至少一个是一种可变定时阀门，根据将相对于工作室容积的多个周期的打开或关闭的定时与所感测的压力相关联的一种校准函数，该可变定时阀门的打开或关闭的定时相对于工作室容积的多个周期是可改变的，其特征在于，该控制器响应于在使用中改变的一个额外的参数来修改该校准函数。

25.根据权利要求24所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该可变定时阀门是该低压阀门，并且在该流体工作机器的一个泵送运行或马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该低压阀门的关闭的定时相关联，这样使得该低压阀门在正确的时刻关闭而使该工作室将工作流体的一个希望的净体积排移。

26.根据权利要求24或权利要求25所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该可变定时阀门是该高压阀门，并且在该流体工作机器的一个马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该高压阀门的关闭的定时相关联，这样使得该高压阀门在正确的时刻关闭而使该工作室将工作流体的一个希望的净体积排移。

27.根据权利要求24至26中的任意一项所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该可变定时阀门是该低压阀门，并且在该流体工作机器的一个马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该低压阀门的关闭的定时相关联，以便确保该低压阀门在上止点(TDC)之前足够提前的时刻上关闭从而使在该工作室与该高压歧管之间的压力平衡、而不是在上止点(TDC)之前提前过多的时刻上关闭以至该工作室向该高压歧管排放了相当大量的工作流体。

28.根据权利要求24至27中的任意一项所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该可变定时阀门是该高压阀门，并且在该流体工作机器的一个马达运行周期中该校准函数将所感测的压力与该高压阀门的关闭的定时相关联，以便确保该高压阀门在下止点(BDC)之前足够提前的时刻上关闭从而使该工作室与该低压歧管之间的压力平衡、而不是在下止点中心(BDC)之前提前过多的时刻上关闭以至该工作室未能从该高压歧管接收相当大量的工作流体。

29.根据权利要求24至28中的任意一项所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该额外的参数是该工作流体的一种或多种特性的一个测量值。

30.根据权利要求29所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该工作流体的该特性或一个所述特性是该工作流体的温度、或者是与该工作流体的可压缩性相关的一个测量值。

31.根据权利要求30所述的一种控制流体工作机器的方法，其中与该工作流体的可压缩性相关的该测量值是将该工作流体中的夹带空气考虑在内而确定的。

32.根据权利要求24至31中的任意一项所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该额外的参数是从该工作流体机器运行的一个特性的测量值推算出的。

33.根据权利要求24至32中任意一项所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该额外的参数是该工作流体机器的这些工作室的循环速率。

34.根据权利要求24至33中任意一项所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该校准函数是响应于由该工作室实现的流体的实际时间平均的净排量与由该工作室实现的、通过相对于工作室容积的多个周期而致动这些可变定时阀门所引起的流体的一个预期时间平均的净排量是否基本上相同来进行改变的。

35.根据权利要求34所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该实际的以及预期的时间平均的净排量是否基本上相同是响应于所感测的压力来确定的。

36.根据权利要求33所述的一种控制流体工作机器的方法，其中对该工作流体机器的运行的一个特性的测量是对一个或多个阀门的被动打开的一种或多种特性的一个测量。

37.根据权利要求33所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该流体工作机器的运行的一个特性的测量是响应于由一个工作室实现的流体净排量而感测的压力的改变速率的一个测量值。

38.根据权利要求24至37中的任意一项所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该流体工作机器包括一个轴传感器，该传感器用于确定与工作室容积的这些周期可运行地相联系的一个可转动的轴的角位置，并且该控制器是可运行的以便从该轴传感器接收轴角度的一个测量值。

39.根据权利要求38所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该校准函数确定相对于该可转动的轴的转动而测量的定时的一个角度分量以及一个时间偏移分量中的一个或多个。

40.根据权利要求24至40中的任意一项所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该流体工作机器包括与该控制器联通的一个存储器，在使用中该存储器储存了由该控制器读出的数据。

41.根据权利要求40所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该控制器参照该储存的数据以及该流体工作机器的当前工作状态来计算一个或多个进一步的参数、并且将这些进一步的参数与该校准函数相结合来确定相对于工作室容积这些可变定时阀门的打开或关闭的定时。

42.根据权利要求41所述的一种控制流体工作机器的方法，其中这些可变定时阀门的打开或关闭在到达这些可变定时阀门的一个信号之后的一个时间延迟时发生，其中该控制器从这些进一步的参数中计算该时间延迟并且通过该信号的定时、将该时间延迟考虑在内来控制这些可变定时阀门的打开或关闭的定时。

43.根据权利要求39所述的一种控制流体工作机器的方法，其中响应于一个或多个额外的参数以及该储存的数据二者来修改该校准函数。

44.根据权利要求43所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该储存的数据包括多个存储的校准函数并且该控制器在使用中响应于该额外的参数来选择一个或多个储存的校准函数。

45.根据权利要求43所述的一种控制流体工作机器的方法，其中该储存的数据包括多个校准函数参数并且该控制器通过这些校准函数的参数以及这些额外的参数来确定该校准函数。

46.一种生产根据权利要求39至45中任意一项所述的方法可运行的流体工作机器的方法，该方法包括组装该流体工作机器、对该流体工作机器进行检测、优化该流体工作机器的性能、并且将从所述优化中获得的多个数值在储存的数据中进行储存。

47.一种生产根据权利要求39至45中任意一项所述的方法可运行的流体工作机器的方法，该方法包括组装该流体工作机器、对该流体工作机器的运行进行计算机模拟、并且将从该计算机模拟中获得的多个数值在储存数据中进行储存。

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