CN116906414A - 用于控制液压系统的方法和液压控制器 - Google Patents

用于控制液压系统的方法和液压控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN116906414A
CN116906414A CN202310393319.4A CN202310393319A CN116906414A CN 116906414 A CN116906414 A CN 116906414A CN 202310393319 A CN202310393319 A CN 202310393319A CN 116906414 A CN116906414 A CN 116906414A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydraulic
output device
supply device
state
variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310393319.4A
Other languages
English (en)
Inventor
A·古恩德尔
H·诺阿克
J·L·比罗德
M·维甘德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN116906414A publication Critical patent/CN116906414A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/02—Servomotor systems with programme control derived from a store or timing device; Control devices therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087—Control strategy, e.g. with block diagram
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/20507—Type of prime mover
    • F15B2211/20515—Electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6333—Electronic controllers using input signals representing a state of the pressure source, e.g. swash plate angle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/634—Electronic controllers using input signals representing a state of a valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6651—Control of the prime mover, e.g. control of the output torque or rotational speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6652—Control of the pressure source, e.g. control of the swash plate angle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6653—Pressure control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6654—Flow rate control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/665—Methods of control using electronic components
    • F15B2211/6656—Closed loop control, i.e. control using feedback
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7058—Rotary output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/75—Control of speed of the output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/76—Control of force or torque of the output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/76—Control of force or torque of the output member
    • F15B2211/763—Control of torque of the output member by means of a variable capacity motor, i.e. by a secondary control on the motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/765—Control of position or angle of the output member
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41273—Hydraulic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本发明涉及用于控制液压系统的方法和液压控制器。在用于控制机器的液压系统的方法中，该机器具有机器控制器，其中液压系统包括具有输出元件的至少一个液压输出装置在内，所述液压输出装置可借助操控变量来控制并且其状态可通过状态变量来描述，该方法包括：注册液压输出装置，其中检测到液压输出装置的注册信息，其中注册信息包括关于操控变量和状态变量的信息，其中状态变量包括描述液压输出装置的输出元件的状态的输出装置状态变量在内；向机器控制器传送关于输出装置状态变量的信息；从机器控制器接收到针对液压输出装置的输出装置状态变量的期望预设；和基于期望预设来确定液压输出装置的操控变量的操控值，并利用操控值来操控液压输出装置。

Description

用于控制液压系统的方法和液压控制器
技术领域
本发明涉及一种用于控制液压系统的方法、用于执行该方法的一种液压控制器和一种计算机程序，以及涉及一种液压输出装置(Abtrieb)、一种液压压力供应装置和一种液压系统。
背景技术
液压系统由各个通常没有互相协调的部件来组装。例如，部件是液压泵、驱动装备、各种阀门和控制块以及液压缸和/或液压马达，或一般地说是液压供应器和液压驱动器。由控制器、例如液压系统包括在内的机器的机器控制器，单独地利用期望值预设、压力预设、数量预设或者诸如此类，可以操控这些液压部件，以便实现液压驱动器的期望运动曲线。
发明内容
根据本发明，建议了具有独立权利要求的特征的一种用于控制液压系统的方法、用于执行该方法的一种液压控制器和一种计算机程序、以及一种液压输出装置、一种液压压力供应装置和一种液压系统。有利的构建方案是从属权利要求以及随后的描述的主题。
本发明利用如下措施：检测到至少一个液压输出装置的特性、即至少一个液压输出装置的注册信息，向机器控制器传送所述注册信息中的仅关于输出装置状态变量的信息(也就是说有关输出元件的信息)，并响应于接收到的针对所述输出装置状态变量中的至少一个输出装置状态变量的期望预设来确定操控值，利用所述操控值来操控至少一个液压输出装置。在该方法中，因此对至少一个液压输出装置进行自动识别和操控，其中机器控制器仅须针对输出元件预先给定期望预设，以便使与输出元件耦合的机器部件移动。对于机器控制器，不需要知道液压系统的精确结构、也就是说使用哪些液压输出装置。借此，使得能够灵活地采用不同制造商或者不同类型的液压输出装置，而可能会无须分别对机器控制器重新编程。不同的液压输出装置只须适合于在如下意义上的机器：它们能够，可以执行输出元件的在机器侧所希望得到的移动，并且否则可以任意地构建不同的液压输出装置。
该方法的步骤尤其是由计算单元、即液压控制器来执行，所述液压控制器与机器控制器分开。机器控制器不需要知道至少一个液压输出装置的细节，而是仅需向液压控制器发送有关输出元件的期望预设，以便使与输出元件联合的机器部件移动。
液压输出装置是如下液压部件：通过所述液压部件，液压能或功率被转变为机械能或功率。相对应地，液压输出装置具有一个或者多个用于液压液的连接端，经由所述连接端输送液压能或功率，并且液压输出装置具有输出元件，经由所述输出元件导出机械能或功率。因此，输出元件是被移动的元件，该被移动的元件可以与机器部件耦合，以便使这些机器部件移动。液压输出装置或其元件可借助操控变量来控制，并且它的状态可通过状态变量来描述或表征。状态变量包括输出装置状态变量在内，所述输出装置状态变量描述或表征至少一个液压输出装置的输出元件的状态。
比方说，随着液压系统的起动进行注册；和/或当识别出一个新的液压部件(输出装置、压力供应装置)时，进行注册；和/或在确定的时刻进行注册。液压控制器可以定期地(或者在任意时刻)经由现场总线向液压部件发送相对应的要求。
表征液压输出装置的状态的状态变量的实例是如下一个或者多个液压压力的一个或者多个压力值：所述液压压力存在于液压输出装置的腔室或者管路中(由压力传感器来测量)；在可调整的液压马达的情况下，所述状态变量的实例是旋角(Schwenkwinkel)；在液压马达的情况下，所述状态变量的实例是输出轴的转速(利用转速传感器来测量)；在液压缸的情况下，所述状态变量的实例是固定在活塞上的杆的偏向和/或速度(利用位置传感器来测量)；在液压缸的情况下，所述状态变量的实例是施加的力(由两个气缸腔室中的液压液的测量到的压力来确定)，或者诸如此类。输出轴(在液压马达的情况下)的转速、固定在活塞上的杆的偏向(行程(Hub))和/或速度和所施加的力(在液压缸的情况下)是输出装置状态变量的实例。输出装置状态变量是如下状态变量：所述状态变量对与输出元件以机械方式相连的部件产生影响，亦即所述状态变量描述了液压系统对机器部件的作用。
关于状态变量的信息可以包括关于如下内容的信息在内：存在哪些状态变量，和哪些值域分别是可能的。例如，在液压缸的情况下，可能会给出最大行程或最大偏向和/或最大速度。在可调整的液压马达的情况下，可能会给出最大排量容积或最大旋角。存在哪些状态变量和信息取决于液压输出装置的种类，其中对于确定的种类(例如液压缸或者液压马达)通常存在确定的状态变量和相对应的信息。
操控变量表明可用来控制液压输出装置的所有变量或信号。这可以是控制信号、比方说用来控制电比例阀的电流的控制信号。如果液压输出装置本身具有控制器，则操控变量也可以是控制预设、比方说针对状态变量、尤其是输出装置状态变量的控制预设，根据所述控制预设，(通过对液压输出装置的控制)使相应的状态变量达到确定的控制预设值。为此，对液压输出装置的控制可以实施调节(Regelung)。此外，操控变量也可以涉及液压输出装置的设定和/或运行模式。同样，操控变量可以是用来对液压输出装置的控制进行编程或影响的数据，例如可以是寄存在液压输出装置的控制器中的特征曲线。
优选地，在注册之后，该方法包括配置至少一个液压输出装置，其中基于注册信息来确定针对至少一个液压输出装置的操控变量的配置操控值，并且其中根据配置操控值来操控至少一个液压输出装置，以便被置于配置状态。配置是适宜的，因为这样可以建立至少一个液压输出装置的预先确定的已知状态。
优选地，在注册至少一个液压输出装置时，注册信息作为由至少一个液压输出装置发送的注册信息而被接收到。注册信息可以存储在至少一个液压输出装置的输出装置通信模块或者控制单元中，并且可以由它们随着输出装置的起动或者响应于相对应的要求而经由数据线路(例如现场总线)被发送。注册信息也可以包含标志。替选地或者附加地，在注册至少一个液压输出装置时，接收到至少一个液压输出装置的由至少一个液压输出装置发送的标志，并从液压控制器的存储器和/或远程计算单元的存储器中查询注册信息。依据标志，应该可明确地标识出至少一个液压输出装置、尤其是其类型。如果在至少一个液压输出装置的输出装置通信模块或者控制单元中有少量存储空间可供使用，则该构建方案是有利的。也可以简单地修正有错误的注册信息。
优选地，期望预设包括针对所述输出装置状态变量中的至少一个输出装置状态变量的至少一个期望值和/或至少一个期望轨迹。这是有利的，因为机器控制器仅需预先给定所希望得到的值和所希望得到的轨迹(也就是说在时间上相继的值的序列)，所述所希望得到的值和所希望得到的轨迹应被输出元件接受。如下输出元件的确定的位置和/或移动轨迹对应于期望值或期望轨迹：机器的要移动的部件与所述输出元件耦合，使得所述部件可相对应地如所希望得到的那样移动。
优选地，在确定操控值时，检测到针对输出装置状态变量中的至少一个输出装置状态变量的至少一个第一实际值，其中借助调节方法来确定操控变量，使得根据输出装置状态变量中的至少一个输出装置状态变量的期望预设来调节至少一个第一实际值。进一步优选地，在确定操控值时，检测到针对状态变量中的至少一个另外的状态变量的至少一个第二实际值；其中在调节方法中考虑该至少一个第二实际值。液压控制器中的调节是有利的，因为这里可以考虑多个液压部件的状态。替选地，在至少一个液压输出装置中，可能会设置实施调节的控制单元(例如与通信模块一起来实施，或者作为分开的控制单元设置在输出装置中)。
优选地，如果液压系统包括如下压力供应装置：所述压力供应装置可借助供应装置操控变量来控制，并且所述压力供应装置的状态可通过供应装置状态变量来描述，则该方法进一步包括基于期望预设和/或操控值来确定供应装置操控变量的供应装置操控值。原则上可设想的是，从外部(经由相对应的供给管路)给液压系统供应处于压力下的液压液；可是，压力供应装置被集成在液压系统中并且以该方法来控制的构建方案是有利的，因为这样使得能够根据实际上针对至少一个输出装置所需的液压压力供应装置要求而精确且高效地控制或者调节压力供应装置。
优选地，该方法包括：如果液压系统包括压力供应装置，则注册压力供应装置，其中检测到压力供应装置的供应装置注册信息，其中供应装置注册信息包括关于供应装置操控变量和供应装置状态变量的信息；和配置压力供应装置，其中基于供应装置注册信息来确定供应装置操控变量的供应装置配置操控值，而且其中根据供应装置配置操控值来操控压力供应装置，以便被置于供应装置配置状态中。与针对液压输出装置类似地，这里自动注册和配置也是适宜的，而无需机器控制器的参与。
根据本发明的用于液压系统的液压控制器设立为，执行根据上述权利要求中任一项所述的根据本发明的方法的所有步骤。液压控制器包括例如至少一个具有一个或者多个计算核的处理器，其中执行计算机程序，以便实施该方法。该计算机程序可以存储在液压控制器的存储器中。因此，液压控制器原则上是如下计算单元：该计算单元尤其是以编程技术设立为，执行根据本发明的方法，其中设置有通信模块，以便与机器控制器和液压部件(输出装置、压力供应装置)交换数据。
根据本发明的具有输出元件的液压输出装置可借助操控变量来控制，并且它的状态可通过状态变量来描述(或表征)，其中液压输出装置具有输出装置通信模块，该输出装置通信模块设立为，向液压控制器发送标志和/或关于操控变量和状态变量的注册信息，其中状态变量包括输出装置状态变量在内，所述输出装置状态变量描述(或表征)至少一个液压输出装置的输出元件的状态。
根据本发明的液压压力供应装置可借助供应装置操控变量来控制，并且它的状态可通过供应装置状态变量来描述(或表征)，其中液压压力供应装置具有压力供应装置通信模块，该压力供应装置通信模块设立为，向液压控制器发送标志和/或关于供应装置操控变量和供应装置状态变量的注册信息。
根据本发明的液压系统包括根据本发明的液压控制器和至少一个根据本发明的液压输出装置，并且优选地包括根据本发明的液压压力供应装置。
以具有用于执行所有方法步骤的程序代码的计算机程序或者计算机程序产品的形式来实施根据本发明的方法也是有利的，因为这造成特别低的成本，尤其是如果进行执行的控制设备还被用于其他任务并且因而本来就存在则如此。适合于提供计算机程序的数据载体尤其是磁存储器、光存储器和电存储器，如例如是硬盘、闪存(Flash)存储器、EEPROM、DVD以及其他等等。经由计算机网络(互联网、内部网等)下载程序也是可能的。
本发明的其他优点和构建方案从描述和附上的附图中得出。
应理解的是，上面提到的和随后还要阐述的特征不仅可以分别给出的组合来使用，而且可以其他组合来使用，或者可单独地使用，而不离开本发明的范围。
附图说明
依据实施例在附图中示意性示出了本发明，并在下文参照附图详细描述了本发明。
图1图解说明了用于控制液压系统的方法的原理性流程。
图2示出了根据优选实施形式的示例性液压系统。
具体实施方式
图1图解说明了用于控制液压系统的方法的原理性流程。该方法结合液压系统2和机器控制器4来示出，该液压系统2具有液压输出装置14和液压控制器10。液压输出装置14(例如液压缸)具有输出元件15(例如与液压缸的活塞相连的杆)，该输出元件15可与要通过液压系统来移动的机器部件(未示出)耦合。液压控制器、液压输出装置和机器控制器借助数据连接(比方说现场总线)彼此连接，以进行数据通信，(未示出)。该方法尤其是通过相对应地设立的液压控制器来执行。示例性地仅示出了一个液压输出装置，当然，该方法也可应用于具有多个液压输出装置的液压系统中。
在步骤100中，注册至少一个液压输出装置14。在此，检测到注册信息102，所述注册信息120包括关于操控变量和状态变量的信息，其中状态变量包括描述输出元件的状态的输出装置状态变量在内。比方说由液压输出装置，可以向液压控制器发送(箭头104)注册信息102；这可以响应于液压控制器10的相对应的要求或者在确定的时刻(比方说随着液压系统或者液压输出装置的起动)进行。
在优选的步骤110中，对液压输出装置进行配置。在此，基于注册信息，确定针对至少一个液压输出装置14的操控变量的配置操控值112，并根据确定的配置操控值，操控(箭头114)液压输出装置。借此，液压输出装置可以被置于已知的配置状态。
在步骤120中，向机器控制器4传送关于液压输出装置的输出装置状态变量的信息中的一个或者多个信息(附图标记122)，例如向机器控制器发送(箭头124)关于输出装置状态变量的信息中的一个或者多个信息。以这种方式，可以通知机器控制器，对于哪些输出装置状态变量、也就是说输出元件的状态变量，机器控制器可以向液压控制器发送或传送期望预设。
在步骤130中，接收到针对输出装置状态变量中的至少一个输出装置状态变量的期望预设132。由机器控制器4向液压控制器发送(箭头134)期望预设132。
在步骤140中，基于接收到的期望预设132，确定针对液压输出装置的操控变量的操控值。这种确定可以尤其是包括：检测到针对液压输出装置的状态变量的当前状态值、也就是说实际值，并基于此借助调节来确定操控值。实际值尤其是可以通过液压输出装置中的传感器或传感器模块来检测，并可以由输出装置通信模块向液压控制器发送这些实际值，(未详细示出)。此外，利用确定的操控值来操控(箭头144)至少一个液压输出装置14。
图2示出了根据优选实施形式的示例性液压系统2。该液压系统2例如可以设置在通过机器控制器4来控制的机器中。通过所示出的液压系统2，电能或电功率6被转换为机械能或机械功率8，通过所述机械能或机械功率8使机器的部件或执行器移动。
所示出的液压系统2包括多个液压部件，即包括液压控制器10、例如两个液压输出装置14和优选地(液压)压力供应装置12。当然，也可以设置有不同数目的液压部件，和/或可以设置有不同类型或者结构的液压部件。液压输出装置可以被视为液压消耗器。
机器控制器4、压力供应装置12和两个液压输出装置14经由数据连接50彼此相连，以进行数据通信。可以涉及有线的或者无线的数据连接。例如，可以涉及根据IEC 61158或IEC 61784(IEC：国际电工委员会(International Electrotechnical Commision))标准的现场总线。在图2中，例如示出了具有环形拓扑结构的现场总线。
所述部件中的每个部件都包括与数据连接50相连的通信模块。在液压控制器中，设置有液压控制器通信模块52；在压力供应装置中，设置有压力供应装置通信模块54；并且在液压输出装置14中，设置有输出装置通信模块56。压力供应装置通信模块54和/或输出装置通信模块56可以可选地设立为，控制压力供应装置12的部件和/或控制输出装置14。
液压部件中的每个液压部件都具有确定的特性和状态，并可借助操控变量来控制，也就是说可借助针对操控变量的操控值的预设来控制。可通过状态变量来描述状态，也就是说，通过状态变量的状态值来表征状态。状态变量尤其是包括传感器模块的测量值。
除压力供应装置通信模块54之外，压力供应装置12还具有变频器20、电动机22、液压泵24和泵传感器模块26。由变频器20来转变(例如提供为多相交流电的)电功率6，以便驱动电动机22，该电动机22与液压泵24的驱动轴相连。液压液通过液压泵24被泵送到与液压输出装置14相连的液压管路(未详细示出)，或给输出装置供应处于压力下的液压液，也就是说给输出装置14供应液压能或液压功率7。压力供应装置12(及其元件)是可选的，因为处于压力下的液压液也可能会从外部被提供给液压系统，比方说可能会从给多个机器供应处于压力下的液压液的液压供应装置被提供给液压系统。压力供应装置12的元件中的一个或者多个元件(变频器、电动机、液压泵、泵传感器模块)可以借助如下供应装置操控变量来控制：所述供应装置操控变量通过压力供应装置通信模块54来接收。
泵传感器模块26包括一个或者多个传感器，并且例如检测液压液的输入侧(液压泵的输入侧)压力、液压液的输出侧压力、液压泵的驱动轴的转速或者诸如此类中的一个或者多个。经由压力供应装置通信模块54，可以向液压控制器10或液压控制器通信模块52传送检测到的测量值。这些测量变量是供应装置状态变量的实例。
除输出装置通信模块56之外，每个输出装置14还具有阀单元30、阀传感器模块32、输出执行器34(或输出致动器)和输出装置传感器模块36。对于相互独立的不同输出装置14，输出执行器34可以是例如液压缸或者液压马达。输出执行器34经由阀单元30被供应有液压液，其中阀单元30借助其中设置的至少一个阀来控制给输出执行器34的液压液体积流量，其中输出装置具有输出元件，该输出元件根据经由阀单元的操控来移动，并且该输出元件与(在液压系统之外的)机器的要移动的部件相连。因此，经由该输出元件，向液压系统外部，给机器的要移动的部件发出机械功率8。例如在液压缸的情况下，输出元件可以是与活塞相连的杆，其中阀单元控制进入到液压缸的两个腔室中的体积流量。在液压马达的情况下，输出元件例如是输出轴。输出装置14的元件中的一个或者多个元件(阀单元、阀传感器模块、输出执行器、输出装置传感器模块)可以借助如下操控变量来控制：所述操控变量通过相应的输出装置通信模块56来接收。
阀传感器模块32包括一个或者多个传感器，并且例如检测到液压液的一个或者多个压力或者诸如此类。输出装置传感器模块36包括一个或者多个传感器，并且例如检测到(比方说在液压缸腔室中的)液压液的一个或者多个压力、输出装置的状态(比方说输出元件的位置和/或速度和/或转速或者诸如此类)中的一个或者多个。由阀传感器模块32和输出装置传感器模块36检测到的变量可以被视为相应的输出装置的状态变量。经由相应的输出装置通信模块56，向液压控制器10或液压控制器通信模块52，可以传送由阀传感器模块32和输出装置传感器模块36检测到的测量值。
除由传感器模块(泵传感器模块、阀传感器模块、输出装置传感器模块)检测到的数据之外，压力供应装置通信模块54和/或输出装置通信模块也可以存储并向液压控制器10或其液压控制通信模块52传送在注册时使用的其他数据。这尤其是描述相应的液压部件的特性的数据。
液压控制器10包括一个或者多个处理器，在所述处理器中执行如下计算机程序：所述计算机程序例如存储在液压控制器的存储器中，以便实施控制功能，其中液压控制器设立为，实施根据本发明的方法。尤其是，可以设置有初始化程序42、供应器调节程序44和至少一个输出装置调节程序46，通过执行该初始化程序42来针对每个输出装置14实施图1的步骤100至130，通过执行所述供应器调节程序44来调节压力供应装置12，通过执行所述至少一个输出装置调节程序46来调节一个或者多个输出装置14。
为了实现这些功能，液压控制器10可以经由液压控制器通信模块52来接收液压部件(压力供应装置12、输出装置14)的数据，尤其是可以接收在注册液压部件的范围中由这些液压部件发送的数据和由传感器模块(泵传感器模块、阀传感器模块、输出装置传感器模块)检测到的测量值。同样，液压控制器10可以经由液压控制器通信模块52向液压部件发送数据，尤其是可以发送用于控制液压部件的配置数据和/或控制指令(也就是说操控变量的操控值)。配置数据和/或控制指令由通信模块(压力供应装置通信模块54、输出装置通信模块56)来接收，并由它们直接被用于操控液压部件的各个元件(变频器、电动机和液压泵或阀模块)(如果通信模块实施控制和/或调节功能)和/或进一步传送给各个元件(如果在这些元件上设置有控制单元)。
可以设置的是，液压控制器10设立用于与远程计算单元48(例如服务器或者云服务)进行数据通信。经由这种数据通信连接，可以向远程计算单元(比方说为了存储和/或分析)传送在注册或配置液压部件时产生的数据，并且必要时，可以再次(比方说为了在重新执行时加速注册和配置的过程)从远程计算单元检索这些数据。

Claims (14)

1.用于控制机器的液压系统(2)的方法，所述机器具有机器控制器(4)，其中所述液压系统包括具有输出元件(15)的至少一个液压输出装置(14)在内，所述至少一个液压输出装置(14)能够借助操控变量来控制，并且所述至少一个液压输出装置(14)的状态能够通过状态变量来描述，所述方法包括：尤其是通过液压控制器(10)，
注册(100)所述至少一个液压输出装置，其中检测到所述至少一个液压输出装置(14)的注册信息(102)，其中所述注册信息包括关于所述操控变量和所述状态变量的信息，其中所述状态变量包括输出装置状态变量在内，所述输出装置状态变量描述所述至少一个液压输出装置的所述输出元件(15)的所述状态；
向所述机器控制器(4)传送关于所述至少一个液压输出装置的所述输出装置状态变量的信息(122)中的一个或者多个信息；
从所述机器控制器接收到(130)针对所述至少一个液压输出装置的所述输出装置状态变量中的至少一个输出装置状态变量的期望预设(132)；
基于所述期望预设(132)，确定(140)针对所述至少一个液压输出装置的所述操控变量的操控值，并利用所述操控值来操控(144)所述至少一个液压输出装置(14)。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，在所述注册之后：
配置(110)所述至少一个液压输出装置，其中基于所述注册信息来确定针对所述至少一个液压输出装置(14)的所述操控变量的配置操控值(112)，并且其中根据所述配置操控值来操控所述至少一个液压输出装置，以便被置于配置状态。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在注册(100)所述至少一个液压输出装置时，
所述注册信息(102)作为由所述至少一个液压输出装置发送的注册信息而被接收；和/或
接收到所述至少一个液压输出装置(14)的由所述至少一个液压输出装置(14)发送的标志，并且从液压控制器(10)的存储器和/或远程计算单元(48)的存储器中查询所述注册信息。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述期望预设(132)包括针对所述输出装置状态变量中的所述至少一个输出装置状态变量的至少一个期望值和/或至少一个期望轨迹。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在确定(140)所述操控值时，检测到针对所述输出装置状态变量中的所述至少一个输出装置状态变量的至少一个第一实际值；其中借助调节方法来确定所述操控变量，使得根据针对所述输出装置状态变量中的所述至少一个输出装置状态变量的所述期望预设(132)来调节所述至少一个第一实际值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在确定(140)所述操控值时，检测到针对所述状态变量中的至少一个另外的状态变量的至少一个第二实际值；其中在所述调节方法中考虑所述至少一个第二实际值。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，如果所述液压系统(2)包括压力供应装置(12)，所述压力供应装置(12)能够借助供应装置操控变量来控制，并且所述压力供应装置(12)的状态能够通过供应装置状态变量来描述，则该方法进一步包括：
基于所述期望预设(132)和/或所述操控值，确定针对所述供应装置操控变量的供应装置操控值。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：
注册所述压力供应装置(12)，其中检测到所述压力供应装置(12)的供应装置注册信息，其中所述供应装置注册信息包括关于所述供应装置操控变量和所述供应装置状态变量的信息；
配置所述压力供应装置(12)，其中基于所述供应装置注册信息来确定针对所述供应装置操控变量的供应装置配置操控值，并且其中根据所述供应装置配置操控值来操控所述压力供应装置，以便被置于供应装置配置状态。
9.用于液压系统(2)的液压控制器(10)，其设立为，执行根据上述权利要求中任一项所述的方法的所有步骤。
10.液压输出装置(14)，其具有输出元件(15)，所述输出元件(15)能够借助操控变量来控制，并且所述输出元件(15)的状态能够通过状态变量来描述，其中所述液压输出装置具有输出装置通信模块(56)，所述输出装置通信模块(56)设立为，向液压控制器发送(104)标志和/或关于所述操控变量和所述状态变量的注册信息(102)，其中所述状态变量包括如下输出装置状态变量在内：所述输出装置状态变量描述了所述至少一个液压输出装置的所述输出元件的所述状态。
11.液压压力供应装置(12)，其能够借助供应装置操控变量来控制，并且所述液压压力供应装置(12)的状态能够通过供应装置状态变量来描述，其中所述液压压力供应装置具有压力供应装置通信模块(54)，所述压力供应装置通信模块(54)设立为，向液压控制器发送标志和/或关于所述供应装置操控变量和所述供应装置状态变量的注册信息。
12.液压系统(2)，其包括根据权利要求9所述的液压控制器(10)和至少一个根据权利要求10所述的液压输出装置(14)，并且优选地包括根据权利要求11所述的液压压力供应装置(12)。
13.计算机程序，其包括指令，在通过计算机执行所述程序时，所述指令促使所述计算机，执行根据权利要求1至8所述的方法。
14.计算机可读的数据载体，其上存储有根据权利要求13所述的计算机程序。
CN202310393319.4A 2022-04-13 2023-04-12 用于控制液压系统的方法和液压控制器 Pending CN116906414A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022203716.2A DE102022203716A1 (de) 2022-04-13 2022-04-13 Verfahren zur Steuerung eines hydraulischen Systems und Hydrauliksteuerung
DE102022203716.2 2022-04-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116906414A true CN116906414A (zh) 2023-10-20

Family

ID=88191678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310393319.4A Pending CN116906414A (zh) 2022-04-13 2023-04-12 用于控制液压系统的方法和液压控制器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230332630A1 (zh)
CN (1) CN116906414A (zh)
DE (1) DE102022203716A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7607296B2 (en) 2003-12-09 2009-10-27 Komatsu Ltd. Device and method of controlling hydraulic drive of construction machinery
DE502007001539D1 (de) 2007-03-29 2009-10-29 Festo Ag & Co Kg Ventilbatterie
DE102015222988A1 (de) 2015-11-20 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und System zum Regeln einer Drehzahl
DE102017206713A1 (de) 2017-04-21 2018-10-25 Deere & Company Verfahren zur Steuerung einer Motordrehzahl eines Nutzfahrzeugs
DE102017220539A1 (de) 2017-11-17 2019-05-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Systems aus einem landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeug und zumindest einem an diesem angeordneten Arbeitsgerät

Also Published As

Publication number Publication date
US20230332630A1 (en) 2023-10-19
DE102022203716A1 (de) 2023-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5577286B2 (ja) ポジショナ
KR101263854B1 (ko) 전자기 펌프를 위한 제어 시스템
US8594852B2 (en) Device and method for controlling a fluid actuator
US8380354B2 (en) Motor controller for air-conditioner fan and method for controlling air-conditioner fan
EP3290695B1 (en) Valve for fluid working machine, fluid working machine and method of operation
JP2021021393A (ja) ハイドロリック圧力媒体供給装置及び方法
KR20200040858A (ko) 스풀 밸브 장치 및 스풀 밸브
CN116906414A (zh) 用于控制液压系统的方法和液压控制器
EP3326284B2 (en) Actuator with integrated position sensor and play compensation
Lux et al. New generation of intelligent electromechanical valve actuation
CN112203805B (zh) 用于机器人控制的方法和装置
CN110939617A (zh) 一种无位移传感器的液压执行器位置控制方法
JP2004152270A (ja) 油圧システムのプログラマブル制御装置用のオペレーティングシステム
JP2005121020A (ja) 液圧ポンプのための制御システム
CN114527639A (zh) 电液伺服驱动器的控制方法和装置
CN104660149B (zh) 油压控制装置
US9890777B2 (en) Delay-minimized detection of an auxiliary control variable
CN110005598B (zh) 液压供给机构
CN109642557B (zh) 操作计量装置的方法
CN114382754A (zh) 用于运行液压的驱动装置的方法
EP3027904A1 (en) Overshoot reduction on pump controls
EP4118333B1 (en) Variable displacement hydraulic pump
EP3467307B1 (en) Pressure control of hydraulic system with electric motor
CN114810706A (zh) 用于电气化商用车辆的液压设备、用于液压设备的控制装置和用于运行液压设备的方法
US20240132148A1 (en) Method for Actuating an Electric Motor of a Pump Device of a Steering Device, Method for Providing a Correction Value for Correcting a Fluctuation of a Rotational Speed and/or an Output Pressure of a Pump Device of a Steering Device, Device, and Steering Device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication