DE102011119299A1 - Method for operating a variable-speed variable-displacement pump - Google Patents

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Gerold Liebler
Benjamin Schwenker
Christian Lebert
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer drehzahlvariablen Verstellpumpe, bei der ein verstellbares Förderwerk von einem drehzahlvariablen Antrieb angetrieben wird, wobei ein Ist-Volumenstrom auf einen Soll-Volumenstrom (Qsoll) und/oder ein Ist-Förderdruck (pist) auf einen Soll-Förderdruck (psoll) geregelt wird, indem ein Soll-Fördervolumen des Förderwerks eingestellt und eine Soll-Drehzahl (nsoll) des Antriebs vorgegeben wird, wobei die Soll-Drehzahl (nsoll) bei Eintritt wenigstens einer vorbestimmten Auslösebedingung im Rahmen einer Vorsteuerung erhöht wird.The invention relates to a method for operating a variable-speed variable displacement pump, in which an adjustable conveyor is driven by a variable-speed drive, wherein an actual volume flow to a desired volume flow (Qsoll) and / or an actual discharge pressure (pist) to a target Pumping pressure (psoll) is controlled by a desired delivery volume of the conveyor set and a target speed (nsetpoint) of the drive is specified, the target speed (nsetpoint) is increased upon entry of at least one predetermined triggering condition in the context of a pilot control.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer drehzahlvariablen Verstellpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Recheneinheit zu dessen Durchführung sowie eine drehzahlvariable Verstellpumpe mit einer solchen Recheneinheit.The present invention relates to a method for operating a variable speed variable displacement pump according to the preamble of claim 1, a computing unit for its implementation and a variable speed variable displacement pump with such a computing unit.

Stand der TechnikState of the art

Der Erfindung zugrunde liegende Pumpen bestehen aus einem Förderwerk mit variablem Fördervolumen (pro Hub bzw. Umdrehung), welches von einem Antrieb mit variabler Drehzahl angetrieben wird. Beim Betrieb solcher Pumpen werden üblicherweise der Volumenstrom und/oder der Förderdruck (d. h. Druckdifferenz zwischen Zulauf und Ablauf) durch entsprechende Anpassung des Fördervolumens des Förderwerks und der Drehzahl geregelt, d. h. solche Pumpen besitzen zwei Freiheitsgrade bei der Regelung.The pumps on which the invention is based consist of a conveyor with variable displacement (per stroke or revolution), which is driven by a drive with variable speed. In the operation of such pumps usually the volume flow and / or the delivery pressure (i.e., pressure difference between inlet and outlet) are controlled by appropriate adjustment of the delivery volume of the conveyor and the speed, d. H. Such pumps have two degrees of freedom in the control.

In der DE 10 2009 018 071 A1 wird in diesem Zusammenhang ein Verfahren zur Regelung einer Druckmittelzufuhr offenbart, um mit einer solchen Pumpe einen hydraulischen Aktor einer zyklisch arbeitenden Maschine zu betreiben. Hierbei werden eine optimale Antriebsdrehzahl sowie ein Fördervolumen für einen geforderten Druck und einen geforderten Volumenstrom bestimmt. Bei dem Einsatz einer solchen Pumpe in einer nicht zyklisch arbeitenden Maschine ergibt sich der Nachteil, dass bei größeren Mengenänderungen das Aufregelverhalten durch die Dynamik der Drehzahländerung begrenzt wird. Dies kann u. U. zu einem Einbruch des Förderdrucks führen.In the DE 10 2009 018 071 A1 is disclosed in this context, a method for controlling a pressure medium supply to operate with such a pump, a hydraulic actuator of a cyclically operating machine. Here, an optimal drive speed and a delivery volume for a required pressure and a required flow rate are determined. When using such a pump in a non-cyclical machine, there is the disadvantage that with larger changes in volume, the Aufregelverhalten is limited by the dynamics of the speed change. This can u. U. lead to a collapse of the delivery pressure.

Es stellt sich die Aufgabe, den Betrieb solcher Pumpen in nicht zyklisch arbeitenden Maschinen zu verbessern.The object is to improve the operation of such pumps in non-cyclical machines.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Betreiben einer drehzahlvariablen Verstellpumpe, eine Recheneinheit zu dessen Durchführung sowie eine drehzahlvariable Verstellpumpe aufweisend eine solche Recheneinheit mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for operating a variable-speed variable-displacement pump, a computing unit for its implementation, and a variable-speed variable displacement pump having such a computing unit with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung schafft eine Möglichkeit, die Dynamik einer Drehzahländerung bei drehzahlvariablen Verstellpumpen deutlich zu erhöhen und so einem Förderdruckabfall bei großen Mengenänderungen entgegenzuwirken. Dies ermöglicht den einschränkungsfreien Einsatz solcher Pumpen auch in nicht zyklisch arbeitenden Maschinen. Die Erfindung bedient sich dazu der Anhebung der Soll-Drehzahl im Rahmen einer Vorsteuerung bei Eintritt wenigstens einer vorbestimmten Auslösebedingung. Dies erfolgt beispielsweise durch Auslösen einer Rampenfunktion und/oder durch Beaufschlagen der Soll-Drehzahl mit einem Vorsteuerwert.The invention provides a way to significantly increase the dynamics of a speed change in variable-speed variable displacement pumps and thus counteract a delivery pressure drop with large changes in quantity. This allows the restriction-free use of such pumps even in non-cyclical machines. The invention uses to increase the target speed in the context of a feedforward control upon entry of at least one predetermined triggering condition. This is done, for example, by triggering a ramp function and / or by applying the setpoint speed with a precontrol value.

Im Stand der Technik wird beim Betrieb der Pumpe zur Druckregelung die Soll-Drehzahl üblicherweise in Abhängigkeit vom Ist-Fördervolumen bestimmt. Die Drehzahl unterliegt jedoch einer begrenzten Dynamik, so dass sie Änderungen nicht beliebig schnell folgen kann. Es kommt zum Druckeinbruch. Im Rahmen der Erfindung wird nun durch die Vorsteuerung ein ggf. energieoptimaler Arbeitspunkt zugunsten einer besseren Dynamik verlassen, die Druckeinbrüche werden zumindest reduziert. Das zusätzliche Vorsteuersignal für Drehzahl führt ebenfalls zu einer verbesserten Dynamik der Pumpe.In the prior art, during operation of the pump for pressure control, the setpoint speed is usually determined as a function of the actual delivery volume. However, the speed is subject to a limited dynamics, so that they can not follow changes arbitrarily fast. It comes to the pressure drop. In the context of the invention, an optionally energy-optimal operating point in favor of better dynamics is now left by the precontrol, the pressure drops are at least reduced. The additional pilot signal for speed also leads to improved dynamics of the pump.

Vorzugsweise wird die Soll-Drehzahl dabei so erhöht, dass sich ein maximal möglicher Drehzahlgradient ergibt. Bei der Ansteuerung wird die Soll-Drehzahl üblicherweise über eine Rampenfunktion geführt, so dass am Antrieb eine kontinuierliche Drehzahlerhöhung anliegt. Der Gradient der Rampe bestimmt sich im Wesentlichen aus dem Unterschied zwischen der Ausgangsdrehzahl und der erhöhten Soll-Drehzahl, wobei ein Maximalgradient (meist konstruktiv bedingt) berücksichtigt werden muss. Eine Vorgabe der Soll-Drehzahl so, dass sich der maximal mögliche Drehzahlgradient ergibt, führt zu einer schnellst möglichen Drehzahlanhebung, um Druckeinbrüche möglichst kurz zu halten.Preferably, the target speed is thereby increased so that there is a maximum possible speed gradient. When driving the setpoint speed is usually performed via a ramp function, so that the drive is applied to a continuous increase in speed. The gradient of the ramp is essentially determined by the difference between the output speed and the increased set speed, wherein a maximum gradient (usually constructive condition) must be taken into account. A specification of the target speed so that the maximum possible speed gradient results in the fastest possible speed increase to keep pressure drops as short as possible.

Zusätzlich wird durch die Erfindung der Zeitverzug zwischen Schaltvorgang in der von der Pumpe angetriebenen Maschine (was zu einer Mengenänderung führt) und Start der Drehzahlrampe verringert.In addition, the invention reduces the time delay between the switching operation in the pump-driven machine (which leads to a change in quantity) and the start of the speed ramp.

Liegt wenigstens eine Auslösebedingung vor, wird in die Drehzahlregelung eingegriffen und die Soll-Drehzahl erhöht, so dass eine höhere Soll-Drehzahl an den Antrieb vorgegeben wird, als sich aus der Regelung alleine ergäbe.If at least one trigger condition exists, the speed control is intervened and the setpoint speed is increased, so that a higher setpoint speed is specified for the drive than would result from the control alone.

Als Auslösebedingung für die Drehzahlanhebung eignet sich insbesondere eine Schwellwertüberwachung des Unterschieds zwischen Soll-Förderdruck psoll und Ist-Förderdruck pist. Übersteigt der Unterschied einen vorgebbaren Schwellwert, zeigt dies einen beginnenden Druckeinbruch an, dem entgegengewirkt werden soll.In particular, a threshold value monitoring of the difference between nominal delivery pressure p soll and actual delivery pressure p is suitable as the triggering condition for the speed increase. If the difference exceeds a predefinable threshold value, this indicates an incipient pressure drop, which is to be counteracted.

Als Auslösebedingung für die Drehzahlanhebung eignet sich ebenso eine Schwellwertüberwachung eines zeitlichen Gradienten des (Ist- oder Soll-)Fördervolumens. Steigt bspw. das (Ist- oder Soll-)Fördervolumen in kurzer Zeit stark an, kann dies, wie beschrieben, ebenfalls zu einem Druckeinbruch führen, dem entgegengewirkt werden soll.As a trigger condition for the speed increase is also suitable Threshold value monitoring of a temporal gradient of the (actual or target) delivery volume. If, for example, the (actual or target) delivery volume rises sharply in a short time, this can, as described, likewise lead to a pressure drop, which is to be counteracted.

In die Auslösebedingungen gehen in bevorzugter Ausgestaltung im Wesentlichen nur in der Recheneinheit (”Regler”) ohnehin bekannte bzw. daraus abgeleiteten Größen ein, insbesondere Soll-Förderdruck psoll, Ist-Förderdruck pist, Soll-Volumenstrom Qsoll, Ist-Volumenstrom Qist, Soll-Fördervolumen Vsoll, Ist-Fördervolumen Vist, Zeiten, Stellgrößen des Förderwerks, wie z. B. Schwenkwinkel bei Axialkolbenpumpen, Soll-Drehzahl und Ist-Drehzahl. Die Erfindung kann daher besonders vorteilhaft auch nachträglich in existierende Systeme implementiert werden, insbesondere im Wege eines Softwareupdates.In the triggering conditions are in a preferred embodiment essentially only in the arithmetic unit ("controller") known or derived variables, in particular target delivery pressure p soll , actual delivery pressure p is , target volume flow Q soll , actual volume flow Q is , target delivery volume V soll , actual delivery volume V is , times, manipulated variables of the conveyor, such. B. swivel angle for axial piston pumps, target speed and actual speed. The invention can therefore be implemented particularly advantageously also in existing systems, in particular by means of a software update.

Die Vorsteuerung kann beispielsweise ein Proportionalglied mit passender Proportionalverstärkung KP beinhalten, in das bspw. der Unterschied zwischen Soll-Förderdruck psoll und Ist-Förderdruck pist, eingeht. Eine geeignete Proportionalverstärkung KP kann anlagenabhängig bestimmt werden.The feedforward control may, for example, include a proportional element with a matching proportional gain K P into which, for example, the difference between the desired delivery pressure p soll and the actual delivery pressure p is received. A suitable proportional gain K P can be determined as a function of the system.

Die Erfindung entfaltet besondere Vorteile im Bereich von Spritzgießmaschinen, Pressen, Maschinen für Holzbearbeitung, Prüfstände, usw., da hier ein Druckeinbruch besonders nachteilig ist. Der Einsatz bzw. die Verwendung der Erfindung in diesen Gebieten ist daher besonders zweckmäßig.The invention develops particular advantages in the field of injection molding machines, presses, woodworking machines, test benches, etc., since here a pressure drop is particularly disadvantageous. The use or the use of the invention in these areas is therefore particularly useful.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z. B. ein Steuergerät einer drehzahlvariablen Verstellpumpe, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Die Recheneinheit ist beispielsweise eine integrierte Elektronik (z. B. ASIC) auf der Pumpe bzw. im Umrichter oder eine externe Steuerung.An arithmetic unit according to the invention, for. B. a control unit of a variable-speed variable, is, in particular programmatically, adapted to perform a method according to the invention. The arithmetic unit is, for example, integrated electronics (eg ASIC) on the pump or in the converter or an external controller.

Auch die Implementierung der Erfindung in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten ermöglicht, insbesondere wenn eine ausführende Recheneinheit noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u. a. m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the invention in the form of software is advantageous because this allows very low cost, especially if an executing processing unit is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for the provision of the computer program are in particular floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. a. m. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of exemplary embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen drehzahlvariablen Verstellpumpe. 1 schematically shows a preferred embodiment of a variable-speed variable displacement pump according to the invention.

2 zeigt ein Regelschema gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a control scheme according to a preferred embodiment of the invention.

In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen drehzahlvariablen Verstellpumpe schematisch dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Verstellpumpe 10 verfügt über ein verstellbares Förderwerk 20 (welches im vorliegenden Beispiel in zwei Richtungen fördern kann), einen drehzahlvariablen Antrieb 30 und eine Recheneinheit 40 zum Betrieb der Pumpe.In 1 is a preferred embodiment of a variable-speed variable displacement pump according to the invention shown schematically and in total with 10 designated. The variable pump 10 has an adjustable conveyor 20 (which can feed in two directions in the present example), a variable speed drive 30 and a computing unit 40 to operate the pump.

Das Förderwerk 20 ist als Axialkolbenpumpe mit verstellbarem Schwenkwinkel α für eine Schrägscheibe oder Schrägachse ausgebildet, bei der der Schwenkwinkel α zur Vorgabe eines Fördervolumens V pro Hub bzw. Umdrehung vorgegeben werden kann. Dazu wird ein Stellsignal von der Recheneinheit 40 an die Axialkolbenpumpe 20 vorgegeben und ein Ist-Schwenkwinkel wird rückgeführt. Das Stellsignal kann bspw. ein Sollwert für ein sog. Pilotventil auf der Pumpe sein.The conveyor 20 is designed as an axial piston pump with adjustable swivel angle α for a swash plate or inclined axis, in which the swivel angle α for setting a delivery volume V per stroke or rotation can be specified. For this purpose, a control signal from the arithmetic unit 40 to the axial piston pump 20 predetermined and an actual swivel angle is returned. The control signal may, for example, be a desired value for a so-called pilot valve on the pump.

Der Antrieb ist hier als sog. Normmotor ausgebildet, der einen Asynchronmotor 31 und einen Frequenzumrichter 32 aufweist. Im Prinzip können auch Synchron-Servomotoren eingesetzt werden. Die Drehzahl n des Asynchronmotors 31 ist variabel. Dazu wird eine Soll-Drehzahl von der Recheneinheit 40 an den Antrieb 30 vorgegeben. Die Ist-Drehzahl kann über einen Winkelgeber oder rechnerisch bestimmt werden, wie es bspw. in der DE 10 2009 055 978 A1 offenbart wird.The drive is designed here as a so-called standard motor, which is an asynchronous motor 31 and a frequency converter 32 having. In principle, synchronous servomotors can also be used. The speed n of the asynchronous motor 31 is variable. For this purpose, a target speed of the arithmetic unit 40 to the drive 30 specified. The actual speed can be determined by an angle encoder or by calculation, as for example. In the DE 10 2009 055 978 A1 is disclosed.

Für die Regelung der Pumpe 10 dient die Recheneinheit 40, der ein Soll-Förderdruck p und ein Soll-Volumenstrom Q zugeführt werden. Die Recheneinheit bestimmt daraus im Rahmen der Erfindung die zwei zur Verfügung stehenden Stellgrößen, Drehzahl n und ein Stellsignal für den Schwenkwinkel α der Regelpumpe. Eine bevorzugte Möglichkeit zur Bestimmung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 erläutert, in der grob schematisch eine Regelung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, welche in der Recheneinheit 40 implementiert sein kann.For the regulation of the pump 10 serves the arithmetic unit 40 in which a target delivery pressure p and a target volume flow Q are supplied. Within the scope of the invention, the arithmetic unit determines the two manipulated variables available, rotational speed n and a control signal for the swivel angle α of the control pump. A preferred way of determination will be described below with reference to 2 explains, in the roughly schematically a scheme according to a preferred Embodiment of the invention is shown, which in the arithmetic unit 40 can be implemented.

Im unteren Bereich des Regelschemas ist eine übliche Pumpenregelung dargestellt. Die Pumpenregelung erzeugt Sollwerte für die Drehzahl nsoll und ein Stellsignal βsoll (es handelt sich dabei üblicherweise nicht um einen Winkel-Sollwert, sondern um ein Stellsignal für ein Pilotventil) auf Grundlage des gewünschten Arbeitspunktes psoll, Qsoll. Dazu ist ein Pumpenregler inkl. Logikglied 201 vorgesehen, welches auf Grundlage des gewünschten Arbeitspunktes psoll, Qsoll, die Sollwerte bestimmt. Es sind hierzu insbesondere Rechenverfahren bekannt, die einen energiesparenden Betrieb ermöglichen. Die Solldrehzahl nsoll wird dann bspw. dem Antrieb 30 übermittelt, dessen Antriebsregler 32 die Drehzahl des Elektromotors 31 auf die Solldrehzahl nsoll einregelt. Auf Grundlage des Stellsignals βsoll wird ein Schwenkwinkel an dem Förderwerk eingestellt. Eine solche Regelung ist bspw. aus der DE 10 2009 018 071 A1 bekannt, weshalb an dieser Stelle nicht vertieft darauf eingegangen zu werden braucht.The lower part of the control scheme shows a common pump control. The pump control generates setpoints for the speed n soll and a control signal β to (it is not in this case usually by an angle set point, but rather a control signal for a pilot valve) based on the desired operating point p should, Q should. For this purpose, a pump regulator incl. Logic element 201 provided, which is intended on the basis of the desired operating point P, Q, is to determine the setpoint values. In particular, computing methods are known for this, which enable energy-saving operation. The setpoint speed n soll is then, for example, the drive 30 transmitted, whose drive controller 32 the speed of the electric motor 31 to the target speed n should be regulated. On the basis of the actuating signal β soll , a pivot angle is set at the conveyor. Such a regulation is, for example, from the DE 10 2009 018 071 A1 which is why it is not necessary to go deeper into this at this point.

Im Rahmen der Erfindung wird diese grundsätzliche Pumpenregelung um eine Funktionalität zur Anpassung der Soll-Drehzahl erweitert, um die Dynamik der Pumpe zu erhöhen und um Druckeinbrüchen vorzubeugen. Diese Vorsteuerung ist im oberen Bereich der 2 dargestellt. Tritt eine bestimmte Auslösebedingung ein, wird die Soll-Drehzahl erhöht.In the context of the invention, this basic pump control is extended by a functionality for adjusting the target speed in order to increase the dynamics of the pump and to prevent pressure drops. This pilot control is at the top of the 2 shown. If a certain triggering condition occurs, the setpoint speed is increased.

Die Funktionalität ist im vorliegenden Beispiel dadurch realisiert, dass eine Aufwärtsrampenfunktion 202 innerhalb des Pumpenreglers 201 ausgelöst wird, so dass die Soll-Drehzahl kontinuierlich erhöht wird. Die Aufwärtsrampenfunktion 202 erhöht kontinuierlich die Soll-Drehzahl, bis ein vorgebbarer Schwellwert erreicht ist und/oder die Aufwärtsrampenfunktion beendet wird.The functionality is realized in the present example by having an up ramp function 202 within the pump controller 201 is triggered, so that the target speed is continuously increased. The up ramp function 202 continuously increases the setpoint speed until a predefinable threshold is reached and / or the up ramp function is terminated.

Alternativ oder zusätzlich kann die Drehzahlerhöhung auch ein Beaufschlagen des Drehzahlsollwerts nsoll mit einem Vorsteuerwert n+ umfassen. Zur Bestimmung des Vorsteuerwerts n+ kann das Logikglied 203 beispielsweise auch ein Proportionalglied mit passender Proportionalverstärkung KP beinhalten, in das bspw. ein Unterschied zwischen einem Sollwert und einem Istwert eingeht (bspw. Soll-Förderdruck psoll, Ist-Förderdruck pist, Soll-Volumenstrom Qsoll, Ist-Volumenstrom Qist, Soll-Schwenkwinkel αsoll, Ist-Schwenkwinkel αist).Alternatively or additionally, the speed increase may also include applying the speed setpoint n soll to a pre-control value n + . To determine the precontrol value n + , the logic element 203 For example, include a proportional element with matching proportional gain K P , for example, in which a difference between a setpoint and an actual value is received (eg. Target delivery pressure p soll , actual delivery pressure p is , target volume flow Q soll , actual volume flow Q is , Target swivel angle α soll , actual swivel angle α is ).

Als Auslösebedingung wird vorliegend überwacht, ob zum Beispiel die Differenz zwischen Solldruck psoll und Istdruck pist einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Der Schwellwert kann absolut oder prozentual gewählt werden. Für die Überwachung ist ein Logikglied 203 vorgesehen, welches zugleich auch den Vorsteuerwert n+ bestimmt und ausgibt. Die Bestimmung kann bspw. anhand eines Kennfeldes erfolgen, welches von wenigstens einer der nachfolgenden Größen abhängen kann: Soll-Förderdruck psoll, Ist-Förderdruck pist, Soll-Volumenstrom Qsoll, Ist-Volumenstrom Qist, Soll-Schwenkwinkel αsoll, Ist-Schwenkwinkel αist, Soll-Drehzahl nsoll und Ist-Drehzahl.In the present case, the trigger condition is monitored as to whether, for example, the difference between the setpoint pressure p soll and the actual pressure p ist exceeds a predetermined threshold value. The threshold can be selected in absolute or percentage terms. For monitoring is a logic gate 203 provided, which also determines the pre-tax value n + and outputs. The determination can be carried out, for example, on the basis of a characteristic map which can depend on at least one of the following variables: target delivery pressure p soll , actual delivery pressure p ist , target volume flow Q soll , actual volume flow Q ist , target pivot angle α soll , Actual swivel angle α is , target speed n soll and actual speed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009018071 A1 [0003, 0027] DE 102009018071 A1 [0003, 0027]
  • DE 102009055978 A1 [0025] DE 102009055978 A1 [0025]

Claims (14)

Verfahren zum Betreiben einer drehzahlvariablen Verstellpumpe (10), bei der ein verstellbares Förderwerk (20) von einem drehzahlvariablen Antrieb (30) angetrieben wird, wobei ein Ist-Volumenstrom (Qist) auf einen Soll-Volumenstrom (Qsoll) und/oder ein Ist-Förderdruck (pist) auf einen Soll-Förderdruck (psoll) geregelt wird, indem ein Soll-Fördervolumen des Förderwerks (20) eingestellt und eine Soll-Drehzahl (nsoll) des Antriebs (30) vorgegeben wird, wobei die Soll-Drehzahl (nsoll) bei Eintritt wenigstens einer vorbestimmten Auslösebedingung im Rahmen einer Vorsteuerung erhöht wird.Method for operating a variable-speed variable displacement pump ( 10 ), in which an adjustable conveyor ( 20 ) of a variable speed drive ( 30 ) Is driven, wherein an actual flow rate (Q) (to a desired volume flow Q setp) and / or an actual delivery pressure (p) to a target delivery pressure (p) is regulated by a desired pump discharging the conveyor ( 20 ) and a desired speed (n soll ) of the drive ( 30 ) is predetermined, wherein the target speed (n soll ) is increased upon entry of at least one predetermined triggering condition in the context of a pilot control. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Erhöhung der Soll-Drehzahl eine Aufwärtsrampe (202) für die Soll-Drehzahl (nsoll) gestartet wird.Method according to Claim 1, in which, to increase the setpoint rotational speed, an upward ramp ( 202 ) (For the setpoint speed n soll) is started. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Soll-Drehzahl (nsoll) zur Erhöhung mit einem Vorsteuerwert (n+) additiv beaufschlagt wird.The method of claim 1 or 2, wherein the target speed (n soll ) is applied to the increase with a pilot control value (n + ) additive. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Vorsteuerwert (n+) bestimmt wird aus wenigstens einem Sollwert und/oder wenigstens einem Istwert aus Förderdruck, Volumenstrom, Fördervolumen oder Drehzahl.The method of claim 3, wherein the pilot control value (n + ) is determined from at least one setpoint value and / or at least one actual value of delivery pressure, flow rate, delivery volume or speed. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Vorsteuerwert (n+) bestimmt wird aus wenigstens einer Differenz zwischen einem Sollwert und einem Istwert aus Förderdruck, Volumenstrom, Fördervolumen oder Drehzahl.The method of claim 3 or 4, wherein the pilot control value (n + ) is determined from at least one difference between a setpoint and an actual value of delivery pressure, flow rate, displacement or speed. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei der Vorsteuerwert (n+) bestimmt wird aus einer Änderungsgeschwindigkeit wenigstens eines Sollwerts oder Istwerts aus Förderdruck, Volumenstrom, Fördervolumen oder Drehzahl.The method of claim 3, 4 or 5, wherein the pilot control value (n + ) is determined from a rate of change of at least one setpoint or actual value of delivery pressure, flow rate, displacement or speed. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Vorsteuerwert (n+) so bestimmt wird, dass sich ein maximal möglicher Drehzahlgradient ergibt.Method according to one of claims 3 to 6, wherein the precontrol value (n + ) is determined so that a maximum possible speed gradient results. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Vorsteuerwert (n+) unter Verwendung eines Proportionalglieds mit Proportionalverstärkung KP bestimmt wird.Method according to one of claims 3 to 7, wherein the precontrol value (n + ) is determined using a proportional gain proportional element K P. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in die Auslösebedingung wenigstens ein Sollwert und/oder wenigstens ein Istwert aus Förderdruck, Volumenstrom, Fördervolumen oder Drehzahl eingeht.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one desired value and / or at least one actual value of delivery pressure, volume flow, delivery volume or rotational speed is received in the triggering condition. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Auslösebedingung das Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts durch eine Differenz aus einem Sollwert und einem Istwert aus Förderdruck, Volumenstrom, Fördervolumen oder Drehzahl und/oder das Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwerts durch eine Änderungsgeschwindigkeit eines Sollwerts oder Istwerts aus Förderdruck, Volumenstrom, Fördervolumen oder Drehzahl überwacht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the tripping condition exceeding a predetermined threshold value by a difference between a nominal value and an actual value of delivery pressure, volume flow, delivery volume or speed and / or exceeding a predetermined threshold by a rate of change of a setpoint or actual value of delivery pressure, Volume flow, displacement or speed is monitored. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Förderwerk (20) eine Schrägscheiben- oder Schrägachsenpumpe mit verstellbarem Schwenkwinkel oder eine Radialkolben oder Flügelzellenpumpe mit Hubringverstellung verwendet wird und das Fördervolumen des Förderwerks (20) entsprechend dem Stellsignal eines Druck- oder Förderstromreglers eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein as conveyor ( 20 ) a swash plate or inclined axis pump with adjustable swivel angle or a radial piston or vane pump with Hubringverstellung is used and the delivery volume of the conveyor ( 20 ) is set according to the control signal of a pressure or flow control. Verfahren nach Anspruch 11, wobei Ist- und/oder Sollwert des Fördervolumens durch Ist- bzw. Sollwert des Schwenkwinkels ersetzt werden.A method according to claim 11, wherein the actual and / or desired value of the delivery volume are replaced by the actual or desired value of the swivel angle. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit which is adapted to carry out a method according to one of the preceding claims. Drehzahlvariable Verstellpumpe mit einem verstellbaren Förderwerk (20), einem drehzahlvariablen Antrieb (30) und einer Recheneinheit (40) nach Anspruch 13.Variable speed variable displacement pump with an adjustable conveyor ( 20 ), a variable-speed drive ( 30 ) and a computing unit ( 40 ) according to claim 13.
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