CN116964282A - 用于高性能液压系统的电动马达控制 - Google Patents
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Abstract
一种用于控制位于施工机器(100)上的液压系统的控制单元(150),其中,该液压系统包括具有电驱动马达的液压泵器件,该电驱动马达配置成以可控的驱动扭矩来驱动液压泵,其中,控制单元(150)布置成获得液压系统中的至少一个致动器的负载压力,将所获得的负载压力转换成对应的扭矩,并且控制电驱动马达以产生扭矩。
Description
技术领域
本公开涉及施工机器,诸如远程控制拆除机器人、挖掘机等。公开了与对输入控制命令做出更快响应相关联的控制单元、施工机器以及方法。
背景技术
操作者使用操纵杆或其他手动控制输入器件来控制许多类型的施工机器,诸如远程控制拆除机和挖掘机。重要的是,将致动器延迟(即从发出控制命令到执行器做出对应响应的时刻测量到的延时)保持在最小值。过大的控制延迟通常会妨碍机器操作,并且可能限制操作者能够使用机器的精度。此外,太多的延迟可能导致操作者过度操纵致动器,这是不期望的。
现今市场上可获得的许多液压控制系统基于经由各种数据总线(诸如控制器局域网(CAN)总线)在不同单元之间进行的控制消息传递。这些通信接口中的一些相对较慢,这限制了整个液压系统的控制带宽。
可编程逻辑控制器(PLC),例如用于液压系统中的测量数据的数字处理和用于各种与控制相关的计算,可能会在系统中引入进一步的延时。例如,如果PLC用于基于从系统接收的压力数据来控制一个或多个液压泵,则可能是这种情况。
需要能够更快速地对操作条件的变化做出响应的液压系统。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于改进的施工机器操作的方法和装置。该目的至少部分地通过用于控制施工机器上的液压系统的控制单元来实现。该液压系统包括具有电驱动马达的液压泵器件,该电驱动马达配置成以可控的驱动扭矩和/或可控的驱动速度来驱动液压泵,其中,控制单元布置成获得液压系统中的至少一个致动器的负载压力,将所获得的负载压力分别转换成对应的目标驱动扭矩和/或目标驱动速度,并且控制电驱动马达产生目标驱动扭矩或目标驱动速度。这提供了电驱动马达的更快且更节能的控制。该更快的控制主要是由于控制单元直接根据负载压力来配置目标驱动扭矩,而不是经由缓慢的反馈回路。由于对电驱动马达的这种直接控制,可以考虑动态扭矩,并且能够更好地利用马达驱动电路的全部容量。此外,液压系统对系统状态的变化的响应性改进,并且因此施工机器的整体功能改进。
根据多个方面,负载压力对应于液压系统中的最大负载压力,并且目标驱动扭矩或目标驱动速度配置成从液压泵产生以预定边际压力超出负载压力的输出压力。这意味着在液压系统中保持压力边际,类似于负载感测系统中的增量压力边际。以这种方式获得更具响应性的系统。
根据多个方面,负载压力是从布置成与构成液压系统的负载的致动器连接的压力传感器中获得的。这代表了获得与系统中的负载压力相关的数据的有效且可靠的方式。
根据多个方面,基于布置成可从控制单元访问的查找表(LUT),将负载压力转换成对应的目标驱动扭矩或目标驱动速度。通过使用LUT,减少了控制单元的计算负担。此外,访问LUT能够以非常低的延迟完成。
根据多个方面,基于负载压力与扭矩之间的分析关系,将负载压力转换成对应的目标驱动扭矩或目标驱动速度。该分析关系与例如LUT实现方式相比可能更准确,这是一个优点。分析函数还能够与LUT组合使用。
根据多个方面,驱动马达的对应的目标驱动扭矩补偿负载感测液压系统的增量压力。
根据多个方面,控制单元布置成接收来自布置成测量实际的泵输出压力的压力传感器的信号,并且验证该实际的泵输出压力位于距由对应的目标驱动扭矩或目标驱动速度产生的预期的泵输出压力的可接受范围内。以这种方式,建立了反馈路径,并且能够限制最大系统压力。该反馈能够用于校准控制算法,并且还用于验证泵如所预期地输送压力。例如,根据示例,控制单元能够布置成基于实际的泵输出压力来调节负载压力与对应的目标驱动扭矩或目标驱动速度之间的映射。
根据多个方面,控制单元还布置成检测液压泵的类型和/或标识,并且基于该泵的类型和/或标识来配置负载压力与对应的目标驱动扭矩或目标驱动速度之间的映射。以这种方式,能够针对给定的液压泵定制控制算法,从而改进性能。
根据多个方面,控制单元可配置成处于第一操作模式和第二操作模式,其中,第一操作模式和第二操作模式与负载压力与对应的目标驱动扭矩或目标驱动速度之间的不同映射相关联。第一操作模式可以与节能操作模式相关联,而第二操作模式可以与增压操作模式相关联,该增压操作模式能够在出于一些原因而期望改进性能的情况下暂时使用。
本文还公开了与以上提到的优点相关联的液压系统、施工机器、处理电路、计算机程序、计算机程序产品以及方法。
通常,除非本文另外明确限定,否则权利要求中使用的所有术语将根据它们在本技术领域中的普通含义来解释。除非另外明确陈述,否则对“一个/一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”的所有引用将被开放地解释为是指该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确陈述,否则本文所公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序进行。当研究所附权利要求书和以下说明书时,本发明的进一步的特征和优点将变得清楚。本领域技术人员应认识到,在不背离本发明的范围的情况下,可以组合本发明的不同特征以产生除了以下描述的实施方式之外的实施方式。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本公开,在附图中
图1示出了示例性拆除机器人;
图2示出了示例性远程控制装置;
图3示意性地示出了液压控制系统;
图4示出了变速马达控制布置;
图5是示出泵压力随着时间变化的曲线图;
图6是示出方法的流程图;
图7示意性地示出了控制单元;以及
图8示意性地示出了计算机程序产品。
具体实施方式
现在将参考附图在下文中更全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的某些方面。然而,本发明可以以许多不同的形式体现并且不应当被解释为局限于本文阐述的实施方式和方面;相反,这些实施方式是以示例方式提供的,使得本公开将是彻底且完整的,并且将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在整个说明书中,相同的标号指代相同的元件。
应当理解,本发明不限于本文所描述和附图中所示的实施方式;相反,本领域技术人员将认识到,在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。
本公开涉及控制施工机器上的一个或多个致动器,诸如吊杆或斗杆运动、车身摆动和/或履带或驱动轮运动。本公开还涉及控制能够安装在施工机器上的各种施工工具,诸如安装在拆除机器人的臂上的锤子等。应当理解,本文所公开的控制器件和方法能够有利地用于拆除机器人,并且特别地用于远程控制的拆除机器人。然而,本文所讨论的许多技术还可适用于其他类型的施工机器,诸如挖掘机等。本文所公开的技术还可适用于布置成用于自主操作的施工机器。
与先前已知的技术相比,本文所公开的技术通过泵驱动马达提供更快的响应。该更快的响应主要是由于控制单元布置成获得液压系统中的至少一个致动器的负载压力,将获得的负载压力转换成对应的目标驱动扭矩(和/或目标驱动速度),并且控制电驱动马达以产生目标驱动扭矩。由此,控制单元直接在负载压力与目标扭矩之间转变,这意味着用于马达的驱动电路或多或少即时配置成产生正确的扭矩,包括例如动态扭矩分量等。实现目标扭矩的马达控制更靠近马达,并且因此更快。这进而意味着能够更好地利用马达驱动电路的全部容量,这也使得驱动单元控制更具机动性和/或更具响应性。
图1示出了远程控制拆除机器人,该拆除机器人是施工机器100的示例。该拆除机器人包括用于在地面上推进机器人的履带110。本体120可旋转地安装在包括履带的底部区段上。臂130(有时被称为工具载架)从本体120延伸。诸如气动或液压锤、铲斗、切割器等的各种工具能够由臂140承载。这些致动器布置成由控制单元150控制,该控制单元在图1中仅示意性地示出。大多数施工机器100包括由液压提供动力的致动器。控制单元150控制致动器阀和一个或多个液压泵以触发不同致动器的动作。
控制单元150可以布置成用于远程控制,在这种情况下,控制装置从远程控制装置200接收控制输入,其在图2中举例说明。施工机器100还可以布置成用于自主操作或半自主操作,在这种情况下,控制单元150在内部产生用于不同致动器的控制命令以完成预定任务。
图2中所示的控制装置200包括左操纵杆、右操纵杆210l、210r、用于向操作者通信信息的显示器以及用于控制施工机器100上的各种功能的多个按钮和杆230。远程控制装置200配置成经由无线的无线电链路(诸如蓝牙链路、无线局域网(WLAN)无线电链路)或蜂窝连接链路(诸如由第三代合作伙伴计划(3GPP)(即4G、5G等)限定的蜂窝接入网络链路)与施工机器100通信。
能够使用固定位移泵和变速电驱动马达在闭环控制中完成用于控制施工机器100(诸如拆除机器人)中的液压泵的压力控制算法,其中,不同致动器的负载压力或仅最高负载压力作为来自压力转换器或其他类型的传感器的反馈被提供给控制单元。报告给控制单元150的不同负载压力触发控制单元150的控制动作,该控制单元例如通过控制器局域网(CAN)总线等将控制命令发送到驱动马达。由此,驱动马达调节来自液压泵的输出压力以满足不同致动器的要求。
该控制回路是相当缓慢的,这是因为其花费时间来测量负载压力,以进行必要的控制计算,并且通过CAN总线将消息传输到电动马达控制器,由此,液压泵控制是缓慢的,因为电动马达的控制是缓慢的并且不能对操作条件的快速变化做出响应。
系统需要快速响应时间,例如当气缸碰到端部位置时,当若干致动器控制阀同时关闭或打开时,或者当机器的臂或工具碰到物理障碍物时。本文所公开的技术提供与减少响应时间和改进可控性相关联的液压系统控制策略。
图3示意性地示出了包括液压泵310和致动器负载320(诸如破碎机或气缸)的液压系统。负载320将负载压力P负载反馈到控制单元150,该控制单元控制液压泵310以泵压力P泵输送液压流。该泵适当地是固定位移泵,但也可以使用其他类型的泵。该泵由变速电动马达驱动。
为了加快液压泵器件310对所需泵输出压力P泵的变化的响应,提出了计算扭矩T,该扭矩对应于通过控制单元150驱动泵的电驱动马达所维持的期望的泵输出压力。然后,变速驱动马达能够保持内部高带宽控制回路425,该控制回路控制马达输出扭矩接近所配置的扭矩T。由此,本文公开了用于控制施工机器100上的液压系统300的控制单元150。液压系统300包括具有电驱动马达420的液压泵器件310,该电驱动马达配置成以可控的驱动扭矩T和/或可控的驱动速度来驱动液压泵430。控制单元150布置成获得液压系统300中的至少一个致动器320的负载压力P负载,将获得的负载压力P负载转换成对应的目标驱动扭矩T,并且控制电驱动马达420产生目标驱动扭矩T。应当理解,能够基于目标驱动扭矩、或基于目标驱动速度、或这两者的组合来控制电动马达。这两种控制方法在本文背景中被认为是等效的并且将共同处理,尽管给出的大多数示例是基于目标驱动扭矩给出的。
换句话说,参考图3,存在测量负载压力P负载的外部器件。负载压力信息被馈送到控制单元150,该控制单元执行负载压力与目标驱动扭矩T之间的转换。该目标驱动扭矩被馈送到泵310。图4中示意性示出的泵310还具有控制器件410,目标扭矩T被馈送到该控制装置。该“内部”控制回路比由控制单元150执行的外部控制更快,并且能够对瞬态行为更快地做出响应。
例如,假定期望的目标扭矩是300Nm。然后,内部控制可以在加速阶段期间暂时以例如300Nm+250Nm的较高扭矩驱动马达,随后在300Nm的静态扭矩下保持稳定。
一些马达可配置成以可控的驱动扭矩操作,只要该操作低于可配置或固定的最大驱动速度。无论是否获得目标扭矩,这些马达都不会超过最大驱动速度。
由于该控制回路位于马达-泵器件的内部,并且因此比以上讨论的基于来自负载的反馈压力和通过相对缓慢的通信总线(像CAN总线)传输的消息的常规控制回路更快。所公开的液压控制系统提供快速响应时间并且不依赖于液压泵之后的压力转换器,尽管这些传感器可能有助于例如校准系统和用于更多的目的。
用于液压系统的电驱动马达的扭矩控制是已知的,尽管出于与本目的不同的目的,参见例如US2018291895和US2013189118。
参考图3和图4,如在许多常规解决方案中那样,至少一个致动器的负载压力P负载被报告给控制单元150,但不是在低带宽控制回路上调节输出泵压力以与期望的泵输出压力一致,而是将期望的泵输出压力转换成用于驱动泵的液压泵驱动马达的等效扭矩值T。系统压力能够例如从布置成与构成液压系统300的负载的致动器320连接的压力传感器中获得。该系统压力也能够从当前施加的马达扭矩计算或以其他方式确定。然后,马达控制单元410控制变速驱动马达420在快速内部控制回路425上维持期望的扭矩T。然后,液压泵430以期望的泵压力P泵输出稳定的液压流。
电驱动马达420优选地是布置成驱动固定位移液压泵430的变速电动马达420。然而,也能够使用可变位移泵,尽管在该设置中这不是优选的选择。
图5示出了曲线图500,该曲线图示出了两个示例性液压系统之间的比较。泵输出压力以在y轴中示出,并且时间在x轴上示出。致动器负载压力由实线510绘制,其中,注意,该致动器压力例如响应于操作者命令而随着时间改变。通过点划线520示出了常规的基于压力的控制回路,该控制回路包括在缓慢CAN总线上的消息传递和在PLC计算中的延时。注意,该控制回路响应于致动器负载压力的变化而相对缓慢。本文所公开的技术通过使得能够基于瞬态效应(诸如动态扭矩)进行控制来加快泵控制等。所提出的液压泵控制系统由虚线530示出。注意,由于用于驱动泵的电动马达的基于扭矩的控制,对致动器负载压力的变化的响应更快。
负载压力P负载可以对应于液压系统300中的最大负载压力,并且扭矩T配置成从液压泵430产生以预定边际压力超出负载压力的输出压力。取决于机器类型和机器使用情况,该预定边际可能是或可能不是必要的,并且其取决于机器运行的特定顺序而能够变化。边际压力的存在或不存在也能够由期望从液压系统获得特定行为的操作者来选择。通常,与最高负载压力相关联的致动器是预先已知的。由此,在系统中配置单个负载压力转换器是足够的。通常不需要系统中的所有致动器都具有压力转换器,尽管这可能在一些类型的机器上是期望的。
例如,能够基于布置成可从控制单元150访问的查找表(LUT)将负载压力P负载转换成对应的扭矩T。该LUT可以储存在控制单元的存储器装置中,并且可以包括任何数量的因子,诸如像动态扭矩分量的瞬变。简单的LUT可以仅包括致动器负载压力和要配置的对应扭矩的几个值,并且然后,控制单元能够在这些值对之间进行插值以获得从负载压力到对应扭矩的转换的足够精度。注意,LUT转换可以包括偏置或边际,使得泵的输出压力超过所获得的负载压力值。
当然,也能够基于负载压力与扭矩之间的分析关系将负载压力P负载转换成对应的扭矩T。这种分析关系转换能够与基于LUT的转换结合,例如通过加权对应的扭矩,或者它能够单独地用作将压力映射到扭矩的独立方法。
根据示例,根据以下表达式能够将来自泵430的期望的液压压力P(以bar为单位)转换成扭矩T(以Nm为单位):
其中,Vg是泵430的每转排量(以cm3为单位),并且η是与液压泵系统相关联的无单位液压-机械效率参数。在以上表达式中,假设液压箱压力是大气压。如果不是这样的情况,则应当使用压力差ΔP来代替期望的压力输出P。该期望的输出压力能够例如基于液压系统中的一些负载压力或机器状态构造的一些目标值来确定。
当马达速度恒定时,以上表达式给出了必要的静态扭矩。当泵需要通过驱动马达的加速或减速来增大或减小输出压力时,动态元素能够添加到表达式中以改进精度和响应性。动态扭矩可以例如根据以下表达式计算:
其中,J是泵和电动马达的惯性矩的总和(以kgm2为单位),并且ω是驱动马达轴的旋转速度(以rad/s为单位)。加速度可以是或多或少恒定的,或者根据经由马达驱动逆变器可用的电流而变化。例如,为了确定要向静态扭矩增加多少动态扭矩,控制单元可以首先获得关于用户控制(操纵杆等)的位置的信息,并且将该信息转换成所需的马达轴速度。然后,该所需的马达轴速度与当前速度之间的差值根据以上公式给出了动态扭矩。
然后,在驱动速度的瞬态变化期间由驱动马达420施加的扭矩是
在常规负载感测系统中,负载感测增量压力比负载压力高约20bar。这意味着如果使用负载感测算法,由泵产生的压力(负载扭矩)应当比例如由致动器上的压力转换器读取的负载压力高约20bar(取决于液压系统设计)。由此,根据一些方面,配置在驱动马达420处的对应扭矩补偿负载感测液压系统的增量压力。
再次参考图3,控制单元150可选地布置成接收来自布置成测量实际的泵输出压力315的压力传感器的信号,并且验证实际的泵输出压力315处于距由对应的扭矩T产生的预期的泵输出压力的可接受范围内。该预期的泵输出压力能够通过反向使用以上提到的LUT来获得,或者通过重新布置用于将压力映射到扭矩的分析函数来获得。控制单元150还可以布置成基于实际的泵输出压力315来调节负载压力P负载与对应的扭矩T之间的映射。该映射能够通过查询表或其他类型的函数实现,其也可以根据电动马达的转速(即,泵速度)来配置,因为不同的泵通常具有泄漏,该泄漏是泵速度的函数。如果期望提高精度,也可以考虑油温。这意味着控制单元315监测由扭矩控制产生的泵压力。如果检测到用于给定的配置扭矩或扭矩序列的泵的预期输出压力与实际测量的扭矩之间的差异,则能够调节转换。例如,这可以通过调节LUT或通过将校正因子添加到用于将负载压力转换成对应的扭矩的分析表达式来实现。例如,LUT中的条目将期望的压力Pi映射到对应的扭矩Ti。然后,对应的扭矩Ti的迭代k能够根据以下表达式周期性地调节
其中,k-1表示来自先前迭代的扭矩值,w<1.0是加权因子,是期望的泵输出压力,P泵是由压力传感器315报告的实际的泵输出压力。
实际上,泵输出压力响应于各种扭矩设定的反馈能够用于初始校准例程中以填充LUT的值,或者识别用于将期望的输出泵压力映射到马达驱动扭矩中的正确分析函数。然后,该系统触发校准例程,该校准例程可以包括对给定范围的马达驱动扭矩进行扫描,同时监测泵输出压力。以这种方式,液压控制系统不需要配置有扭矩与泵输出压力之间的映射函数。
为了进一步改进期望的泵输出压力与电动马达驱动扭矩之间的映射,控制单元150可选地布置成检测液压泵430的类型和/或标识,并且基于该泵的类型和/或标识来配置负载压力P负载与对应的扭矩T之间的映射。控制单元可以维持多个不同LUT或分析转换函数,其中,每个LUT针对具有给定规格集合的给定类型的泵进行优化。泵的类型可以由操作者输入工厂装配的预配置来检测。
根据一些方面,控制单元150可配置成处于第一操作模式和第二操作模式中,其中,第一操作模式和第二操作模式与负载压力P负载与对应的扭矩T之间的不同映射相关联。例如,第一操作模式可以是节能操作模式,其中,最小泵压力配置成维持机器100的液压功能。在第一操作模式中,负载压力与所配置的扭矩之间的映射可以设定为节省消耗的能量,即,产生的泵输出压力尽可能低。第二操作模式可以是增压操作模式,其中,配置边际压力。在该操作模式中,负载压力与泵输出压力之间的映射可以使得通过泵430产生过量液压流。该过量流和系统中的过压将使得液压系统更具响应性,但其代价是能量效率的降低。以上在图2中讨论的远程控制装置200示出了示例性控制输入240,操作者能够使用该控制输入来配置应当激活哪种操作模式。
图6是示出概括以上讨论的方法的流程图。示出了由控制单元150执行的用于控制施工机器100上的液压系统300的方法,其中,液压系统300包括具有电驱动马达420的液压泵器件310,该电驱动马达配置成以可控的驱动扭矩T来驱动液压泵430。该方法包括:
步骤S1:获得液压系统300中的至少一个致动器320的负载压力P负载;
步骤S2:将负载压力P负载转换成对应的目标扭矩T,以及
步骤S3:控制电驱动马达420产生目标扭矩T,即,根据当前扭矩与目标扭矩之间的差值增大或减小马达负载扭矩。
图7关于多个功能单元示意性地示出了控制单元700的通用部件。该控制单元能够用于实现例如控制装置150或泵控制单元410的部分功能。使用能够执行储存在例如储存介质730的形式的计算机程序产品中的软件指令的适合的中央处理单元CPU、多处理器、微控制器、数字信号处理器DSP等中的一个或多个的任何组合来提供处理电路710。处理电路710还可以设置为至少一个专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA。
特别地,处理电路710配置成使得装置700执行一组操作或步骤,诸如结合图5和以上讨论所讨论的方法。例如,储存介质730可以储存该组操作,并且处理电路710可以配置成从储存介质730检索该组操作以使得装置执行该组操作。该组操作可以设置为一组可执行指令。由此,处理电路710布置成执行如本文所公开的方法。
储存介质730还可以包括永久性储存,例如,其能够是磁性存储器、光学存储器、固态存储器或者甚至远程安装的存储器中的任何单个存储器或组合。
装置150、410、700还可以包括用于与至少一个外部装置通信的接口720。因此,接口720可以包括一个或多个发射器和接收器,包括模拟和数字部件以及用于有线或无线通信的适合数量的端口。
处理电路710例如通过向接口720和储存介质730发送数据和控制信号,通过从接口720接收数据和报告,并且通过从储存介质730检索数据和指令来控制控制单元700的一般操作。
图8示出了承载计算机程序的计算机可读介质810,该计算机程序包括当该程序产品在计算机上运行时用于执行图6中所示的方法的程序代码装置820。该计算机可读介质和该代码装置可以一起形成计算机程序产品800。
Claims (16)
1.一种用于控制位于施工机器(100)上的液压系统(300)的控制单元(150),其中,所述液压系统(300)包括具有电驱动马达(420)的液压泵器件(310),所述电驱动马达配置成以可控的驱动扭矩(T)和/或可控的驱动速度来驱动液压泵(430),
其中,所述控制单元(150)布置成获得所述液压系统(300)中的至少一个致动器(320)的负载压力(P负载),将所获得的负载压力(P负载)转换成对应的目标驱动扭矩(T)或目标驱动速度,并且控制所述电驱动马达(420)以产生所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度。
2.根据权利要求1所述的控制单元(150),其中,所述负载压力(P负载)对应于所述液压系统(300)中的最大负载压力,并且其中,所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度配置成从所述液压泵(430)产生以预定边际压力超出所述负载压力的输出压力。
3.根据权利要求1或2所述的控制单元(150),其中,所述负载压力(P负载)是从布置成与致动器(320)连接的压力传感器中获得的,其中所述致动器构成所述液压系统(300)的负载。
4.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(150),其中,基于布置成能从所述控制单元(150)访问的查找表LUT,将所述负载压力(P负载)转换成对应的所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(150),其中,基于负载压力与扭矩之间的分析关系,将所述负载压力(P负载)转换成对应的所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度。
6.根据权利要求5所述的控制单元(150),其中,负载压力P与目标驱动扭矩T之间的所述分析关系由以下表达式给出:
其中,Vg是所述泵(430)的每转排量,单位为cm3,并且η是与所述液压泵器件(310)相关联的无单位液压-机械效率参数。
7.根据权利要求5所述的控制单元(150),其中,负载压力P与目标驱动扭矩T之间的分析关系由以下表达式给出:
其中,Vg是所述泵(430)的每转排量,单位为cm3,η是与所述液压泵器件(310)相关联的无单位液压-机械效率参数,J是所述泵(430)和所述电驱动马达(420)的惯性矩之和,并且ω是所述电驱动马达(420)轴的旋转速度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(150),其中,所述驱动马达(420)的对应的所述目标驱动扭矩补偿负载感测液压系统的增量压力。
9.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(150),所述控制单元布置成接收来自布置成测量实际泵输出压力(315)的压力传感器的信号,并且验证所述实际泵输出压力(315)处于距由对应的所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度产生的预期的泵输出压力的可接受范围内。
10.根据权利要求9所述的控制单元(150),其中,所述控制单元(150)布置成基于所述实际泵输出压力(315)来调节所述负载压力(P负载)与对应的所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度之间的映射。
11.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(150),其中,所述控制单元(150)布置成检测所述液压泵(430)的类型和/或标识,并且基于所述泵的类型和/或标识来配置所述负载压力(P负载)与对应的所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度之间的映射。
12.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(150),其中,所述控制单元(150)能配置成处于第一操作模式和第二操作模式,其中,所述第一操作模式和所述第二操作模式与所述负载压力(P负载)和对应的所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度之间的不同映射相关联。
13.一种液压系统(300),包括根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(150)。
14.根据权利要求13所述的液压系统(300),其中,所述电驱动马达(420)是布置成驱动固定位移液压泵(430)的变速电动马达(420)。
15.一种施工机器(100),包括根据权利要求13或14所述的液压系统(300)。
16.一种由控制单元(150)执行的用于控制施工机器(100)上的液压系统(300)的方法,其中,所述液压系统(300)包括具有电驱动马达(420)的液压泵器件(310),所述电驱动马达配置成以可控的驱动扭矩(T)或可控的驱动速度来驱动液压泵(430),所述方法包括:
获得所述液压系统(300)中的至少一个致动器(320)的负载压力(P负载)(步骤S1),
将所述负载压力(P负载)转换成对应的目标驱动扭矩(T)或目标驱动速度(步骤S2),以及
控制所述电驱动马达(420)以产生所述目标驱动扭矩(T)或所述目标驱动速度(步骤S3)。
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