CN117703848A - 用于控制液压驱动器的方法和液压驱动器 - Google Patents

用于控制液压驱动器的方法和液压驱动器 Download PDF

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Abstract

用于控制液压驱动器的方法,液压驱动器用于在运行中交替地朝相反的方向受到压力加载的液压负载,液压驱动器具有通过电机来驱动的、拥有可调节的排量的液压机,液压机能被调节穿过零位,液压机的转速能够通过对于电机的操控来调节;调节排量,从而交替地沿着相反的输送方向根据周期性变化的体积流量预设值将液压液输送穿过液压机,在变换输送方向时每次实施换向;在每次换向之后在第一改变时间段中将转速以在换向结束时所设定的第一转速为出发点提高到第二转速,并且在处于第一改变时间段之后的第二改变时间段中降低转速直至达到第一转速;其中在第一改变时间段和第二改变时间段中根据转速和体积流量预设值来调节排量,以便符合体积流量预设值。

Description

用于控制液压驱动器的方法和液压驱动器
技术领域
本发明涉及一种用于控制液压驱动器的方法——所述液压驱动器用于在运行中交替地朝相反的方向受到压力加载的液压负载、一种液压驱动器和一种以液压方式被驱动的装置以及用于实施所述方法的一种计算单元和一种计算机程序。
背景技术
以下机器能够以液压方式被驱动,在所述机器中使元件交替地朝相反方向运动。例如对于用于压缩气体的活塞式压缩机来说,能够设置具有两个腔室的起双重作用的液压缸,向所述两个腔室供给处于压力下的液压液,使得处于两个腔室之间的活塞交替地朝相反的方向运动。所述腔室能够与液压驱动器相连接,所述液压驱动器具有用电驱动的液压泵并且被设立或者能够被操控,用于在所述腔室之间或者在与所述腔室相连接的接口之间来回泵送液压液。
发明内容
根据本发明,提出具有独立权利要求的特征的、一种用于控制液压驱动器的方法、一种液压驱动器和一种以液压方式被驱动的装置以及用于实施所述方法的一种计算单元和一种计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求以及以下说明的主题。
本发明利用以下措施,即:在用于在运行中交替地朝相反的方向受到压力加载的液压负载的液压驱动器中(所述液压负载、即液压驱动器具有通过电机来驱动的、拥有可调节的排量的液压机),其中调节所述排量(即调节穿过零位),从而交替地朝相反的输送方向根据周期性变化的体积流量预设值将液压液输送穿过所述液压机,在所述输送方向的(至少)一次相应的换向之后在第一改变时间段中将所述转速以第一转速为出发点(尤其在换向结束时设定了所述第一转速)提高到第二转速,并且在处于所述第一改变时间段之后的第二改变时间段中降低所述转速,直至达到了所述第一转速。根据转速和体积流量预设值来调节在所述第一和第二改变时间段中的排量,以便符合所述体积流量预设值。通过这项措施,首先将液压能转换为动能并且随后又转换为液压能。这种呈动能形式的缓存是有利的,因为就这样能够在很大程度上放弃将能量转换成热的元件(例如电阻或节流阀)或者将电能缓存的元件(例如电容器)。尤其避免了热产生以及机械能到电能的转换损失。
所述体积流量预设值能够通过带有符号的数值或者作为时间的带有符号的函数来给出,其中不同的符号相应于所述液压机的两个不同的输送方向。相应地,所述排量(也就是说由液压机每旋转一圈输送的体积)同样能够被视为带有符号的数值。所述体积流量预设值取决于时间并且能够在第一时段和/或第二时段的期间变化。也就是说,与所述体积流量预设值相符这一点应该意味着,以在相应的时刻被操控的转速来如此调节所述排量,使得由此产生的体积流量与在相应的时刻的体积流量预设值相等。
所述体积流量预设值周期性地变化这一点应该意味着,所述体积流量预设值作为时间的函数是周期性的函数,该函数根据输送方向的逆转在正值与负值之间变化。一个周期通过作为时间的函数来理解的体积流量预设值的一个周期来形成;并且半周期相应地通过半个周期来形成。
所述转速被视为正的参量,也就是说,所述第二转速大于所述第一转速。所述第一和第二转速尤其被预先确定。
转速、排量和体积流量预设值这些概念尤其涉及在一个时刻被操控或者所期望的转速、排量和体积流量预设值。在相应的时刻在实际上存在的转速、排量或在实际上存在的体积流量例如由于在调节、操控或调整时的延迟而可能与此不同。
如果接下来规定一个时间段处于另一个时间段“之前”或“之后”,则这应该是指“在时间上在前”或“在时间上在后”。
在一种设计方案中,在处于第一改变时间段之后且处于第二改变时间段之前的第一保持时间段中所述转速保持不变(也就是说所述转速不被调节),其中在第一保持时间段中根据转速和体积流量预设值来调节所述排量,以便符合所述体积流量预设值。通过将所述转速更长时间地保持在较高的第二转速上这种方式,能够符合较高的体积流量预设值(因为所述排量不能任意地被提高,而是受液压机的结构的限制)。由此能够实现周期时间的优化、例如尽可能短的周期时间。在一次换向与紧随此后的换向之间的整个时间段能够通过所述第一改变时间段、第一保持时间段和第二改变时间段来形成。也能够设想,不存在第一保持时间段,其中而后尤其所述第二改变时间段直接跟在所述第一改变时间段之后。
在一种设计方案中,在处于第二改变时间段之后的第二保持时间段中所述转速保持不变,其中在所述第二保持时间段中根据转速和体积流量预设值来调节所述排量,以便符合所述体积流量预设值。在一次换向与紧随此后的换向之间的整个时间段能够通过所述第一改变时间段、第二改变时间段和第二保持时间段来形成。也能够设想,不存在第二保持时间段,其中而后尤其所述换向直接跟随在第二改变时间段之后。
在一种设计方案中,每次换向在逆转时间段的范围内延伸,其中在所述逆转时间段的期间进行所述排量的符号变换,其中在逆转时间段中根据转速和体积流量预设值来调节所述排量,以便符合所述体积流量预设值,其中尤其所述转速在逆转时间段的期间保持不变。所述逆转时间段能够紧接在第二改变时间段或第一保持时间段之后。所述第一改变时间段能够紧接在逆转时间段之后。
在一种设计方案中,所述第一改变时间段和第二改变时间段的时间长度被预先确定。此外,必要时所述第一保持时间段的时间长度和/或必要时所述第二保持时间段的时间长度和/或必要时所述逆转时间段的时间长度能够被预先确定。因此,所述方法的时间进程在很大程度上被确定,从而能够相应地控制周期过程。所述周期过程表示液压液的朝相反方向的输送的相互顺序。
在一种设计方案中,基于至少一个布置在液压负载上的位置传感器和/或终端传感器的信号来确定或者检测至少一个逆转信号,其中在对所述至少一个逆转信号的响应中实施每次换向。由此,在不确定所述时间段(例如第三时间段)的时间长度中的至少一些时间长度的情况下实现对于所述周期过程的自动控制。相应地实现对运行情况的变化的自动匹配。
在一种设计方案中,在第一和第二改变时间段和/或第一和第二保持时间段和/或逆转时间段中(或期间)如此调节所述排量,使得由排量和转速构成的乘积保持等于所述体积流量预设值。体积流量预设值与由排量和转速构成的乘积的相等性应适用于相应的时间段中的所有时刻;当所述体积流量预设值在相应的时间段的期间变化时也是这样。尤其在所有时间段(第一和第二改变时间段、第一和第二保持时间段以及逆转时间段)中或期间如此调节所述排量,使得所述由排量和转速构成的乘积保持等于所述体积流量预设值。
如果在所述周期过程中包含了至少一个附加的、不属于所提到的时间段(第一、第二改变时间段、第一、第二保持时间段、逆转时间段)的时间段,那也能够在很大程度上在这至少一个附加的时间段中或期间如此调节所述排量,使得所述由排量和转速构成的乘积保持等于所述体积流量预设值。尤其规定,所提到的时间段(第一、第二改变时间段、第一、第二保持时间段、逆转时间段)覆盖半个周期的整个时间段,或者换言之,除了所提到时间段之外不存在附加的时间段。
按本发明的计算单元、例如液压驱动器的控制设备尤其在程序技术上被设立用于实施按本发明的方法。
例如用于气体的压缩装置的、按本发明的液压驱动器具有电机、通过所述电机来驱动的拥有可调节的排量的液压机以及按本发明的计算单元,其中所述液压机能够被调节穿过零位,其中所述液压机的转速能够通过对于所述电机的操控来调节。
按本发明的以液压方式被驱动的装置、尤其压缩装置具有液压负载和按本发明的液压驱动器。
以具有用于实施所有方法步骤的程序代码的计算机程序或计算机程序产品的形式来实现所述按本发明的方法也是有利的,因为尤其当执行用的控制设备还被用于其他任务并且因此本来就存在时这引起的成本特别低。用于提供计算机程序的合适的数据载体尤其是磁性存储器、光学存储器和电存储器、像比如硬盘、闪存盘、EEPROMs、DVDs等。也能够通过计算机网络(互联网、内联网等)下载程序。
本发明的其它优点和设计方案由说明书和附图得出。
不言而喻,前面所提到的和后面的还有待解释的特征不仅能够以相应所说明的组合来使用,而且也能够以其它的组合或者单独地使用,而不离开本发明的范围。
本发明借助于实施例在附图中示意性地示出并且下面参照附图进行详细描述。
概念“管路”(或者具有相同含义的液压的管路或液压管路)通常应该表示具有至少两个开口(液压的入口、出口、接头等)的管路、通道等,液压液能够通过所述开口流入到所述管路中或者从所述管路中流出。在管路中能够设置(至少)一个有源的或无源的液压控制元件(例如阀),其影响液压液在开口之间的流动。也就是说,管路能够包括多个管路分段,其中在两个管道分段之间设置了液压元件。为了语言上的简化,使用在所述管路中设置了液压元件(阀)的表述。
术语“液压的连接”或者“液压地连接”通常应该意味着,在通过液压的连接来连接(液压地连接)的元件之间能够进行液压液的体积流,其中在这里也能够在液压的连接中设置液压控制元件(例如阀),以便控制体积流量。因此,液压地连接的元件通过管路(在前述意义上)来连接。
附图说明
附图中:
图1示出了一种示例性的压缩装置,其具有用作活塞式压缩机的驱动装置的液压驱动器。
图2示出了按照所述用于控制液压驱动器的方法的一种示例性的设计方案的流程图。
图3示出了摆动角和转速的在多个运行周期的范围内的时间上的变化曲线,如其例如根据所述按照图2的方法所得出的那样。
图4以图1的压缩装置为例示出了液压机的体积流量的、在多个运行周期的范围内的时间上的变化曲线。
图5以图1的压缩装置为例示出了中间电路电压的在多个运行周期的范围内的时间上的变化曲线。
具体实施方式
图1示出了具有液压驱动器4的压缩装置2(比如用于气体),所述液压驱动器4用作活塞式压缩机6的液压驱动器。仅仅示出了所述压缩装置的原理结构。所述压缩装置能够被视为用于以液压方式被驱动的装置的示例,其中所述液压驱动器或者其控制装置当然也能够用在其它液压驱动的装置中,只要这些装置具有液压负载(液压缸或液压马达),交替地沿着相反的方向向所述液压负载供给处于压力下的液压液,其中尤其是形成闭合的液压回路。
所述液压驱动器4(也被称为液压机组)具有可调节的、可调节穿过零位的液压机10(液压机,也就是说,被设立用于不仅作为液压泵而且作为液压马达来起作用),所述液压机通过电机12(不仅能够按马达方式来运行而且能够按发电机方式来运行)驱动。所述电机能够被视为是液压驱动器的一部分。所述液压机10例如通过轴和/或传动机构和/或离合器与电机12耦合。这个装置、即液压机10连同与其耦合的电机12的旋转的质量具有惯性矩J,该惯性矩J在附图中通过圆圈20来表示。所述圆圈20应该仅仅象征着惯性矩并且不代表着实际的结构元件。所述惯性矩J通过电机的转子的、液压机的以及将它们连接起来的轴的和/或传动机构的和/或离合器的惯性矩来形成。当以角速度ω旋转时,这些旋转的质量的动能E为在这里假设,所述液压机和电机具有相同的转速(在具有不同于一的传动比的传动机构的情况下应该相应地考虑到不同的转速)。通过附加的飞轮质量的安置能够提高所述惯性矩J。
所述液压机10的第一工作输出端14A通过液压的第一管路16A与液压驱动器4的液压的第一驱动出口18A相连接(该侧也被称为A侧)。所述液压机10的第二工作输出端14B通过液压的第二管路16B与液压驱动器4的液压的第二驱动出口18B相连接(该侧也被称为B侧)。所述液压机10例如能够是具有可调节的摆动角或者可调节的排量(也就是说每旋转一圈所输送的液压液的体积)的轴向活塞机。所述摆动角或者排量能够被调节穿过零位,也就是说,能够改变(在液压机或者电机的驱动轴的旋转方向不变的情况下)液压液(典型地是液压油)穿过液压机的体积流的方向,其中所述摆动角或者排量的不同符号相应于体积流的不同方向。所述体积流可选地(通过对于液压机的相应的操控)从A侧到B侧(例如相应于摆动角或者排量的正符号)或者从B侧到A侧(例如相应于摆动角或者排量的负符号)来进行。所述第一管路16A中的液压液的压力也被称为A压力,所述第二管路16B中的液压液的压力也被称为B压力。
所述液压驱动器4用于在运行时交替地沿着相反的方向向液压负载(像比如如所示的起双重作用的液压缸22)加载压力,也就是说,液压液应该交替地通过第一驱动出口18A或者第一管路16A被泵送至负载的第一侧(A侧)(同时液压液从负载的第二侧(B侧)通过第二驱动出口18B或者第二管路16B被排出)并且通过第二驱动出口18B或者第二管路16B被泵送至负载的第二侧(B侧)(同时液压液从负载的第一侧(A侧)通过第一驱动出口18A或者第一管路16A被排出)。为此,尤其将所述液压机10的摆动角或者排量交替地调节穿过零位。所述A侧和B侧分别交替地为低压侧和高压侧。
此外,示出了电子的控制装置8(计算单元),所述电子的控制装置尤其能够如所示出的那样被包含在液压驱动器4中或者例如也能够是所述压缩装置2的控制装置的一部分。所述控制装置8被设立用于控制液压驱动器4,也就是说尤其产生用于元件(例如液压机10、电机12)的控制信号。
所述电子控制装置8能够被设立用于接收输入参量,基于这些输入参量来确定输出参量(例如控制信号中的一些控制信号)。输入参量通常是描述液压驱动器4和/或被连接到驱动出口18A、18B上的液压负载的状态的参量(测量值等)。所述输入参量能够比如是以下参量中的一个或多个:液压机的转速和/或摆动角、周期变化曲线。所述输出参量例如能够是负载(例如液压缸)的位置传感器(例如位移传感器)和/或位态传感器(例如终端传感器)的信号。为此,能够在所述控制装置中设置相应的计算机程序,该计算机程序尤其能够确定用于液压机的、用于调节摆动角或者排量的控制信号以及用于电机或者其逆变器的、用于调节所述电机的转速并且由此也调节所述液压机的转速的控制信号。所述计算机程序在通过计算单元的处理器执行时尤其实施按照本申请的用于控制液压驱动器的方法。
除了所示出的元件之外,所述液压驱动器4能够包括其它未示出的元件。例如,能够在所述第一管路与所述第二管路之间设置限压阀、比如两个朝相反侧的方向起作用的限压阀,从而当高压侧的压力超过(在相应的限压阀上设定的)压力阈值时,能够实现液压液从高压侧到低压侧的体积流。例如也能够设置冲洗装置,该冲洗装置借助于馈出装置将液压液从第一或第二管路中导出并且借助馈入装置导回到所述第一或第二管路中。通过冲洗装置,尤其例如借助于被设置在冲洗装置中的过滤和冷却装置能够实现对于液压液的过滤和冷却。同样能够如此选择所述冲洗装置的馈入压力,从而在所述液压机上存在正确的吸入关系(所述冲洗装置能够具有储箱)。
所述活塞式压缩机6(其结构和功能对本领域技术人员而言本身是已知的)具有一个拥有两个腔室26A、26B的起双重作用的液压缸22,其中第一腔室26A与所述液压驱动器4的第一驱动出口18A液压地连接,并且第二腔室26B与所述液压驱动器4的第二驱动出口18B液压地连接。所述起双重作用的液压缸22能够被视为液压负载,由所述液压驱动器4向所述液压负载供给受到加载压力的液压液。所述起双重作用的液压缸22的活塞通过杆与两个压缩缸24的活塞或者压缩活塞相连接,以便使其运动。在运行时,通过每个压缩缸24经由相应布置的止回阀交替地吸入、压缩有待压缩的气体并且将经过压缩后的气体通过出口管路来排出(通过箭头来表示)。
在所述起双重作用的液压缸22上能够设置两个或更多个终端开关或者终端传感器28,它们被设立用于识别或者检测所述起双重作用的液压缸22的活塞是否已经到达至少一个预先确定的位置。当到达所述至少一个预先确定的位置时,所述终端传感器28能够产生相应的信号,该信号尤其被传输给控制装置8。所述至少一个由终端开关检测的预先确定的位置例如在起双重作用的液压缸22的每个端部上包括用于使活塞减速的位置和用于使活塞换向的位置。能够为每个位置设置单独的终端开关。代替终端开关,也能够在所述液压缸上设置位置传感器,该位置传感器检测活塞的位置,其中终端开关的功能通过计算机程序模块来实现,该计算机程序模块对由位置传感器所检测的位置进行测评。这样的计算机程序模块例如能够是上面所提到的在电子控制装置8中执行的计算机程序的一部分。
图2示出了按照所述用于控制液压驱动器的方法的一种示例性的设计方案的流程图。
以以下情况为出发点,在所述情况中液压液的体积流沿着输送方向、即朝液压缸的驱动出口之一被输送或者被输送到所述起双重作用的液压缸的腔室之一中。在此,根据转速来操控并且/或者调节所述液压机或者电机。如此操控所述液压机,从而将其排量(摆动角)调节到根据输送方向正的或负的排量。在这里,所述排量的符号、即“正”和“负”涉及不同的输送方向。在给定转速的情况下,如此确定所述排量,从而实现在所述液压缸的腔室之间的、在负载侧所期望的(所要求的)体积流量(体积流量预设值)。假定所述液压机的转速等于所述电机的转速,所述体积流量相应地等于转速和排量的乘积。更一般而言,能够考虑到在液压机与电机之间的与一不同的传动比。例如能够如此选择所述转速,从而尽可能有效地运行所述电机或者其与液压机的组合。
在步骤100中触发换向,也就是所述输送方向的逆转。这例如能够在对至少一个来自终端开关或来自相应的计算机程序模块的信号(逆转信号)的响应中进行。尤其如果周期性的过程在时间上被预先确定,那么所述逆转也能够在对一个时间段的结束、例如第二改变时间段或第二保持时间段的结束的响应中进行。
在步骤110中实施换向(例如在逆转时段的期间)。所述换向通常能够在一定的时间段、也就是逆转时间段的范围内进行。例如,首先例如根据对用于减速的位置进行识别的终端传感器的信号(逆转信号),将所述排量减小到在绝对值上相对较小的水平,并且随后例如根据对用于换向的位置进行识别的终端传感器的信号(另一逆转信号)在绝对值上提高所述具有相反的符号的排量。在给定所设定的转速的情况下,尤其在换向的期间如此调节所述排量,从而在逆转时间段的期间实现所述体积流量预设值。所述转速能够在换向的期间、也就是在逆转时间段的期间保持不变。
在换向之后,在步骤120中提高转速(也就是说相应地操控所述电机)。这种提高从在换向结束时存在的第一转速到第二转速来进行,其中尤其能够预先确定所述第二转速。同时,如此改变所述排量(也就是说相应地操控或者调节所述液压机),使得所述体积流量预设值保持得到实现。这两种改变因此尤其如此进行,使得由排量和转速构成的乘积保持等于所述体积流量预设定。步骤120在所述第一改变时间段的范围内进行,其中所述转速的提高能够在第一改变时间段的范围内尤其单调地进行。紧接在换向之后,在液压液被输送离开的一侧上的压力首先高于在液压液被输送到的一侧上的压力,从而通过所述液压机上的压力差所述液压机作为产生转矩的液压马达来起作用。这种转矩加速地作用到所述转速上,从而通过对于所述电机的、用于提高转速的操控至少部分地避免以下情况,即:所述电机按发电机方式起作用并且形成反向转矩。根据旋转质量的惯性矩,液压能量作为动能被缓存。通过在步骤110中(也就是在第一改变时间段中)的转速提高来达到所述第二转速,所述第二转速例如能够基于液压驱动器及液压负载的结构以及相应的运行参数(例如液压压力)来加以选择。例如,能够如此选择所述第二转速,使得为了实现体积流量预设值而设定的相应的排量在绝对值上尽可能接近所述液压机的在绝对值上最大可能的排量(大约>90%)。同样,能够基于所述液压驱动器及液压负载的结构以及相应的运行参数来选择或确定所述第一改变时间段的时间长度。
在可选地设置的、大约在第一保持时间段的范围内延伸的步骤125中(该步骤在步骤120之后进行),如此操控所述电机,使得所述转速保持不变,也就是说所述转速保持为第二转速,例如用于能够通过相对长的第一保持时间段来实现短的周期时间。在所述第一保持时间段的期间,所述排量如此被调节或者保持如此被调节的状态,从而实现所述体积流量预设值。
在步骤130中(该步骤在步骤120之后进行),(以所述第二转速为出发点)降低所述转速(也就是说相应地操控所述电机),直至又达到了所述第一转速。同时如此改变所述排量(也就是说相应地操控或者调节所述液压机),使得所述体积流量预设值保持被实现的状态。这两种改变因此尤其重又如此进行,使得由排量和转速构成的乘积保持等于所述体积流量预设值。步骤130在第二改变时间段的范围内进行,其中所述转速的降低能够在第二改变时间段的范围内尤其单调地进行。所缓存的动能相应地被用于驱动液压机。所述第二改变时间段的时间长度能够基于液压驱动器及液压负载的结构以及相应的运行参数来加以选择。
在可选地设置的、大约在第二保持时间段的范围内延伸的步骤135中(该步骤在步骤130之后进行),如此操控所述电机,使得所述转速保持不变,也就是说所述转速保持为第一转速。在第二保持时间段的期间,所述排量如此被调节或者保持如此被调节的状态,从而实现所述体积流量预设值。
在步骤140中触发(下一次)换向、也就是说输送方向的逆转。这能够如在步骤100中所描述的那样例如在对至少一个来自终端开关或来自相应的计算机程序模块的信号(逆转信号)的响应中进行。尤其如果周期性过程在时间上被预先确定,则所述逆转也能够在对一个时间段、例如第二改变时间段或第二保持时间段的结束的响应中进行。
周期地实施所述方法,也就是说,在步骤140之后重又根据步骤110进行换向。如所提及的那样,能够借助于位置传感器和/或终端开关的信号来控制周期过程,其中例如所述第一和第二时间段的时间长度被预先确定。作为替代方案或补充方案,所述第一、第二保持时间段的时间长度以及必要时所述第一和第二保持时间段以及逆转时间段的时间长度能够被确定或者被预先确定(并且比如在所述电子控制装置或者计算机程序中被编程)。这样的预先确定的时间长度能够例如在测试阶段的期间加以确定。
所述第三时间段处于每次紧接着的换向之前,其中所述第三时间段尤其一直延伸至每次紧接着的换向。换言之,在所述第一时间段、第二改变时间段与第三时间段之间不进行换向,或者在包括先后相随的第一改变时间段、第二改变时间段和第三时间段的时段之内不进行换向。
图3示出了在多个运行周期的范围内摆动角和转速的时间上的变化曲线,如其例如根据所述按照图2的方法得出的那样。在附图中,关于时间t(以任意的单位、例如秒)绘示出所述液压机的所调节的摆动角或者所调节的排量的排量变化曲线32(也就是用来对所述液压机进行操控的摆动角或者排量)以及所述电机的所调节的转速的转速变化曲线36(也就是用来对所述电机进行操控的转速,该转速必要时在考虑到传动比的情况下相应于所述液压机的转速)。所述摆动角或者排量作为在排量刻度34上的相对的摆动角或者相对的排量(以任意的单位,例如作为处于-100%与+100%之间的、例如相应于输送排量的百分比)。所述电机的转速根据转速刻度38(以任意单位、例如以每分钟转数)来示出。
可以看出,在所述体积流的换向(逆转时间段60)之后(相应于图2中的步骤110)首先在第一改变时间段62的范围内提高所述转速(从第一转速提高到第二转速,相应于图2中的步骤120)并且同时调节所述摆动角或者排量,从而遵守所述体积流量预设值。在所示出的示例中,所述体积流量预设值对第一改变时间段62来说保持恒定。相应地在数值上减小所述排量。随后,将所述转速在第一保持时间段66的保持恒定(相应于图2中的步骤125),其中在体积流量预设值继续示例性恒定的情况下,所述排量同样保持不变。在第二改变时间段64的范围内(相应于图2中的步骤130)降低所述转速,直至重又达到所述第二转速。在体积流量预设值继续示例性恒定的情况下,在绝对值上扩大所述排量。随后,在第二保持时间段68的范围内(相应于图2中的步骤135)根据第一转速继续操控所述液压机或者电机,其中在所述体积流量预设值继续示例性地恒定的情况下所述排量同样保持不变。在第二保持时间段68之后,接着进行下一次换向。所述逆转时间段60、第一改变时间段62和第二改变时间段64以及第一保持时间段66和第二保持时间段68一起相应于周期性的运行的半个周期。在排量变化曲线32上也可以看出,分别首先将所述摆动角或者排量(例如根据对用于减速的位置进行识别的终端传感器的信号)减小到在数值上相对小的水平上并且接着分别(例如根据对用于换向的位置进行识别的终端传感器的信号)进行换向。所述体积流量的所产生的有效的变化曲线在下面的图4中示出。
图4以图1的压缩装置为例示出了所述液压机的体积流量的在多个运行周期的范围内的时间上的变化曲线。在该图中,关于时间t(以任意的单位、例如秒)绘示出所述体积流量42(以任意的单位、例如l/min)。当根据本发明操控所述液压驱动器4(参见图2)时,绘出了所述液压机的体积流量的时间上的体积流量变化曲线44。在此,绘出了所述液压缸的两个腔室之间的相对的体积流量(例如正值相应于从第一腔室26A至第二腔室26B的体积流量,并且负值相应于从第二腔室26B至第一腔室26AB的体积流量)。所述体积流量变化曲线44相应于(只要在技术上是可能的)体积流量预设值并且在实际上不能与在以恒定的转速和恒定的摆动角操控所述液压驱动器4时获得的体积流量变化曲线区分开来。因此,所述压缩装置的运行不会改变或受到不好的影响。
图5以图1的压缩装置为例示出了中间电路电压的在多个运行周期的范围内的时间上的变化曲线。在该图中,关于时间t(以任意的单位、例如秒)绘示出所述中间电路电压52(以任意的单位、例如V或kV)。绘出了在根据本发明操控所述液压驱动器4时(参见图2)所述中间回路电压的时间上的第一电压变化曲线54和在以恒定的转速和恒定的摆动角操控所述液压驱动器4时所述中间回路电压的时间上的第二电压变化曲线56。
所述中间回路电压例如是直流电压,以该直流电压向所述电机的逆变器供给电功率。所示出的电压峰值在以下时段的期间出现,在所述时段中所述电机作为发电机起作用(这些时段大致相应于图3中的第一改变时间段并且部分相应于图3中的第二改变时间段)。在附图中可以看出,所述第一电压变化曲线54的电压峰值比所述第二电压变化曲线56的电压峰值低并且时间短。由此,所需要的、用于消耗相应的电功率或者用于避免电功率的生成的措施较少。例如能够放弃制动电阻或节流阀,或者具有较小容量的、用于缓存电功率或者能量的电容器是足够的。

Claims (15)

1.用于控制液压驱动器(4)的方法,所述液压驱动器用于在运行中交替地朝相反的方向受到压力加载的液压负载(22),其中所述液压驱动器具有通过电机(12)来驱动的、拥有可调节的排量的液压机(10),所述液压机能够被调节穿过零位,其中所述液压机的转速(36)能够通过对于所述电机的操控来调节;
其中调节所述排量(32),从而交替地沿着相反的输送方向根据周期性变化的体积流量预设值将液压液输送穿过所述液压机,其中在变换所述输送方向时分别实施换向;
其中在相应换向之后(110)
在第一改变时间段(62)中将所述转速以在换向结束时所设定的第一转速为出发点提高(120)到第二转速,并且
在处于第一改变时间段之后的第二改变时间段(64)中降低所述转速,直至达到所述第一转速(130);
其中在所述第一改变时间段和所述第二改变时间段中根据所述转速和所述体积流量预设值来调节所述排量,以便符合所述体积流量预设值。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在处于所述第一改变时间段(62)之后且处于所述第二改变时间段(64)之前的第一保持时间段(66)中所述转速保持不变(125),其中在所述第一保持时间段中根据所述转速和体积流量预设值来调节所述排量,以便符合所述体积流量预设值。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在处于所述第二改变时间段(64)之后的第二保持时间段(68)中所述转速保持不变(135),其中在所述第二保持时间段中根据所述转速和体积流量预设值来调节排量,以便符合所述体积流量预设值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中相应换向(110)在逆转时间段(60)的范围内延伸;并且其中在所述逆转时间段的期间进行所述排量的符号变换,其中在所述逆转时间段中根据所述转速和体积流量预设值来调节所述排量,以便符合所述体积流量预设值,其中尤其是所述转速在所述逆转时间段的期间保持不变。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二保持时间段(68)分别处于紧接着的换向或者逆转时间段之前;其中所述第二保持时间段尤其一直延伸至每次紧接着的换向或者逆转时间段。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中基于至少一个布置在所述液压负载(22)上的位置传感器和/或终端传感器(28)的信号来确定或者检测至少一个逆转信号;并且其中在对所述至少一个逆转信号的响应中实施或者触发每次换向(110)(100、140)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中预先确定所述第一转速和/或第二转速。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中预先确定所述第一改变时间段(62)和第二改变时间段(64)的时间长度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中至此根据权利要求2预先确定所述第一保持时间段(66)的时间长度,并且/或者至此根据权利要求3预先确定所述第二保持时间段(68)的时间长度,并且/或者至此根据权利要求4预先确定所述逆转时间段(60)的时间长度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述第一和第二改变时间段中并且/或者至此根据权利要求2在所述第一保持时间段中并且/或者至此根据权利要求3在所述第二保持时间段中并且/或者在所述逆转时间段中如此调节所述排量,使得由排量和转速构成的乘积保持等于所述体积流量预设值。
11.包括处理器的计算单元(8),所述计算单元如此被配置,使得其执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
12.液压驱动器(4),具有
电机(12);
通过所述电机来驱动的、拥有可调节的排量的液压机(10),所述液压机能够被调节穿过零位,其中所述液压机的转速能够通过对于所述电机的操控来调节;和
根据权利要求11的计算单元(8)。
13.以液压方式被驱动的装置、尤其是压缩装置(2),具有液压负载(22)和根据权利要求12所述的液压驱动器(4)。
14.计算机程序,包括指令,所述指令在通过计算机执行所述程序时促使所述计算机执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
15.计算机可读的数据载体,在其上面存储有根据权利要求14所述的计算机程序。
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