KR101523800B1 - 유체 작동 기계의 작동 방법 - Google Patents

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댄포스 파워 솔루션스 에이피에스
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Abstract

합성 정류형 유압식 펌프 (1) 의 유체 출력 유동 특성 (14) 을 향상시키기 위해서, 복수의 상이한 밸브 (10) 구동 기법을 사용하는 것이 제안된다. 모든 유체 유동 요구 영역 (Ⅰ 내지 Ⅵ) 을 위해서, 어떤 구동 기법이 선택된다.

Description

유체 작동 기계의 작동 방법{METHOD OF OPERATING A FLUID WORKING MACHINE}
본 발명은, 순환식으로 변하는 용적의 적어도 하나의 작동 챔버, 고압 유체 연결부, 저압 유체 연결부, 및 상기 작동 챔버를 상기 고압 유체 연결부 및/또는 상기 저압 유체 연결부에 연결하는 적어도 하나의 전기 구동식 밸브를 포함하며, 상기 전기 구동식 밸브 중 적어도 한 밸브의 구동 패턴은 상기 유체 작동 기계의 작동 조건에 따라 선택되는, 유체 작동 기계를 작동시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 추가로 순환식으로 변하는 용적의 적어도 하나의 작동 챔버, 고압 유체 연결부, 저압 유체 연결부, 상기 작동 챔버를 상기 고압 유체 연결부 및/또는 상기 저압 유체 연결부에 연결하는 적어도 하나의 전기 구동식 밸브, 및 적어도 전자식 제어기 유닛을 포함하는 유체 작동 기계에 관한 것이다.
유체 작동 기계는 일반적으로, 유체가 펌핑되어야 하거나 유체가 발동 모드 (motoring mode) 에서 유체 작동 기계를 구동시키기 위해 사용될 때 이용된다. "유체" 라는 말은 가스 및 액체의 양자에 관한 것일 수 있다. 물론, 유체는 가스와 액체의 혼합물, 및 또한 가스와 액체 사이의 구별을 더 이상 할 수 없는 초임계 (supercritical) 유체에 관한 것이기도 하다.
특히, 유체의 압력 레벨이 증가되어야 하는 경우에, 이러한 유체 작동 기계가 사용된다. 예컨대, 이러한 유체 작동 기계는 공기 압축기 또는 유압식 펌프일 수 있다.
통상적으로, 유체 작동 기계는 순환식으로 변하는 용적의 하나 이상의 작동 챔버를 포함한다. 일반적으로, 각각의 순환식으로 변하는 용적을 위해, 유체 입구 밸브 및 유체 출구 밸브가 제공된다.
전통적으로, 유체 입구 밸브 및 유체 출구 밸브는 수동적인 밸브 (passive valve) 이다. 어떤 작동 챔버의 용적이 증가될 때, 작동 챔버의 용적 증가로 인한 압력 차로 인해, 그 유체 출구 밸브는 폐쇄되는 한편 그 유체 입구 밸브는 개방된다. 작동 챔버의 용적이 다시 감소되는 위상 동안, 변화된 압력 차로 인해, 유체 출구 밸브는 개방되는 한편 유체 입구 밸브는 폐쇄된다.
유체 작동 기계를 향상시키기 위한 비교적 새롭고 유망한 접근법은, 디지털 변위 펌프 또는 가변 변위 펌프로서도 공지되어 있는, 이른바 합성 정류형 유압식 펌프 (synthetically commutated hydraulic pump) 이다. 이러한 합성 정류형 유압식 펌프가, 예컨대 EP 0494236 B1 또는 WO 91/05163 A1 에 공지되어 있다. 이러한 펌프에 있어서, 수동적인 입구 밸브는 전기 구동식 입구 밸브로 대체된다. 바람직하게는, 수동적인 출구 밸브 또한 전기 구동식 출구 밸브로 대체된다. 밸브를 적절히 제어함으로써, 풀-스트로크 펌핑 모드 (full-stroke pumping mode), 빈-사이클 모드 (empty-cycle mode) (공회전 모드) 및 부분-스트로크 펌핑 모드가 달성될 수 있다. 또한, 입구 밸브 및 출구 밸브 양자가 전기식으로 구동되는 경우, 펌프는 유압식 모터로서도 사용될 수 있다. 펌프가 유압식 모터로서 운행되는 경우, 풀-스트로크 발동 및 부분-스트로크 발동 또한 가능하다.
이러한 합성 정류형 유압식 펌프의 주요 이점은 전통적인 유압식 펌프에 비해 그것의 효율이 더 높다는 것이다. 또한, 밸브는 전기식으로 구동되기 때문에, 합성 정류형 유압식 펌프의 출력 특성은 매우 신속하게 변화될 수 있다.
주어진 요구에 따라 합성 정류형 유압식 펌프의 유체 유동 출력을 적용시키기 위해서, 수개의 접근법이 종래기술에 공지되어 있다.
예컨대, 어떤 시간 동안 합성 정류형 유압식 펌프를 풀-스트로크 펌핑 모드로 전환하는 것이 가능하다. 합성 정류형 펌프가 펌핑 모드에서 운행될 때, 고압 유체 저장기가 유체로 충전된다. 일단 어떤 압력 레벨이 도달되면, 합성 정류형 펌프는 공회전 모드로 전환되고, 유체 유동 요구는 고압 유체 저장기에 의해 공급된다. 고압 유체 저장기가 어떤 더 낮은 임계 레벨 (threshold level) 에 도달하자마자, 합성 정류형 유압식 펌프는 다시 켜진다.
그러나, 이런 접근법은 비교적 큰 고압 유체 저장기를 필요로 한다. 이러한 고압 유체 저장기는 비싸고, 큰 용적을 차지하며, 상당히 무겁다. 또한, 출력 압력에 있어 어느 정도의 변동이 발생할 것이다.
지금까지, 주어진 요구에 따라 합성 정류형 유압식 펌프의 출력 유체 유동을 적용시키기 위한 대부분의 개선된 제안은 EP 1 537 333 B1 에 기재되어 있다. 여기서, 공회전 모드, 부분-스트로크 펌핑 모드 및 풀-스트로크 펌핑 모드의 조합을 사용하는 것을 제안한다. 공회전 모드에서는, 작동 챔버의 작동 사이클 동안 각각의 작동 챔버에 의해 유효 펌핑은 행해지지 않는다. 풀-스트로크 모드에서는, 작동 챔버의 이용가능한 용적 모두는 각각의 사이클 내에서 고압 측으로 유체를 펌핑하는데 사용된다. 부분 스트로크 모드에서는, 이용가능한 용적의 일부만이 각각의 사이클에서 고압 측으로 유체를 펌핑하는데 사용된다. 기계를 통한 유체의 시간 평균 유효 유량이 주어진 요구를 충족시키도록, 수개의 챔버 및/또는 수개의 연속하는 사이클 사이에 상이한 모드가 분배된다.
이런 이전에 공지된 제어 방법 이외에, 상이한 기본 제어 기법도 적용될 수 있다. 실제로, 어떤 추가적인 기본 제어 전력이 발명자에 의해 이미 창설되었다. 이러한 추가적인 기본 제어 방법을 이하에서 상세하게 설명한다.
과거에는, 합성 정류형 유압식 펌프의 작동 조건의 전체 범위에 걸쳐 어떤 기본 제어 기법이 선택되고 채용되도록 합성 정류형 유압식 펌프가 제어되었다. 지금까지, 합성 정류형 유압식 펌프의 제어에 있어서의 향상은, 기존의 제어 기법을 변경하거나 새로운 기본 제어 기법을 도입하고 각각의 아이디어를 합성 정류형 유압식 펌프의 작동 조건의 전체 범위에 적용함으로써 실행되었다. 예컨대, EP 1 537 333 B1 에 기재된 제어 방법은 합성 정류형 유압식 펌프의 모든 작동 조건에 적용된다.
물론, 합성 정류형 유압식 펌프의 작동 조건의 전체 범위에 걸쳐 어떤 기본 제어 기법을 실행하는 것이 복잡하지 않고 비교적 용이하다. 또한, 이러한 합성 정류형 유압식 펌프가 이미 상당히 잘 작동한다는 것을 인정해야 한다.
그러나, 지금까지 제안된 방법은 여전히 결점 및 어떤 제한을 가진다. 주요 이슈는 압력 파동의 문제이다. 특히, 어떤 작동 조건하에서, 유체 작동 기계의 유체 출력 유동에서 큰 변동이 나타날 수 있다. 이는 원치않는 압력 파동을 일으킨다. 이러한 압력 파동은 합성 정류형 유압식 펌프에 의해 동력을 공급받는 유압식 기계의 조작자에 의해 인지가능하다. 예컨대, 조작자는 유압식 실린더의 시작-정지-거동 ("정지마찰 (stiction)" 효과) 을 인지할 수 있다. 압력 파동은 심지어 증가된 마모 및 결국에는 유압 회로의 구성요소의 파괴를 초래할 수 있다.
다른 문제는 시간 응답성, 즉 유체 작동 기계의 유체 유동 출력을 조정하기 위해서 유체 유동 요구에 있어서의 변화 후 유체 작동 기계가 필요로 하는 시간이다. 이런 시간 지연은 특히 어떤 작동 조건하에서는 상당히 길 수 있다. 물론, 기계의 조작자는 그가 유체 유동 요구를 변화시킨 후에 많은 시간 간격을 기다려야 하는 것을 원치 않는다.
실시예로서, EP 1 537 333 B1 에 기재된 방법을 더 설명할 것이다. 이런 방법에 따르면, 어떤 미리 규정된 용적 부분 (volume fraction) 이 부분 (part) -스트로크 펌핑을 위해 선택된다. 실제 적용을 위해, EP 1 537 333 B1 의 출원인은 16.67 % (즉, 1/6) 의 용적 부분을 선택하였다. 명백하게는, 이런 제어 방법은 약 15 % 미만의 영역에서의 유체 유동 요구에 적합하다. 그러나, 유체 유동 요구가 매우 낮은, 즉 2 % 인 경우, 두 부분-스트로크 펌핑 펄스 사이의 시간 간격은 여전히 상당히 길다. 상기 상태는 또한 16.67 % 보다 약간 높은 영역, 예컨대 17 % 의 유체 유동 요구에서 상당히 불량하다. 여기서, 유체 유동 요구는 16 % 부분-스트로크 펌핑 사이클로 끊임없이 펌핑하고 중간에 매우 긴 시간 간격이 있는 상태에서 이런 연속 (series) 에 풀-스트로크 펌핑 스트로크를 삽입함으로써 제공될 수 있다. 또한, 이런 상황에서 부분-스트로크 펌핑을 중단하고 풀-스트로크 펌핑 사이클만을 사용하여 요구를 충족시키는 것이 가능하다. 두 연속하는 펌핑 사이클 사이의 시간 간격은 훨씬 더 작을 것이다. 그러나, 현저한 파동은 계속 발생할 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 향상된 유체 유동 출력 특성을 보여주는 합성 정류형 유형의 유체 유동 기계를 작동시키는 방법을 제공하는 것이다. 또한, 적절한 유체 작동 기계가 제안된다.
청구항 1 에 따른 방법 및 청구항 12 에 따른 유체 작동 기계가 문제를 해결한다.
문제를 해결하기 위해서, 상기 전기 구동식 밸브의 구동을 위한 복수의 구동 기법이 제공되고 적절한 구동 기법이 상기 유체 작동 기계의 상이한 작동 조건을 위해 선택되도록 상술한 유형의 유체 작동 기계를 작동시키는 방법을 변경시키는 것이 제안된다.
이미 설명된 문제를 극복하려고 할 때, 발명자는 합성 정류형 유압식 펌프를 위한 이미 공지된 구동 기법을 향상시키는 일을 시작하였다. 이를 함에 있어서, 발명자는 합성 정류형 유압식 펌프를 위해 수개의 변형을 고려하였으며 이전에 공지되지 않은 몇몇 구동 기법을 개발하였다. 이를 함에 있어서, 발명자는 단일 구동 기법이 유체 작동 기계의 모든 작동 조건하에서 우수한 유체 유동 출력 특성을 제공하도록 상기 단일 구동 기법을 최적화시키는 것은 불가능하지 않다면 매우 힘들다는 것을 놀랍게도 이해하였다. 대신에, 각각의 단일 구동 기법은 일반적으로 유체 작동 기계의 상이한 작동 조건의 하나 또는 수개의 차이 내에서 우수한 성능을 보여주지만, 상이한 영역 (작동 조건의 차이) 에서 성능은 불량하다. 구체적으로는, 발명자는 상이한 구동 기법이 우수한 성능을 보이는 영역은 반드시 동일하지 않아도 된다는 것을 놀랍게도 이해하였다. 그러므로, 유체 작동 기계의 가능한 작동 조건의 각각의 영역 내에서 적절한 구동 기법을 선택함으로써, 유체 작동 기계의 유체 출력 특성은 향상될 수 있다. 상이한 구동 기법의 이와 같이 조합된 유체 출력 특성은 단일 구동 기법이 제공할 수 있는 것보다 더 훨씬 더 우수할 수 있다.
물론, 상이한 구동 기법이 작동 조건의 상이한 영역에서 우수한 결과를 보여주는 것을 실현하기 위해서, 복수의 상이한 기본 구동 기법을 먼저 개발할 필요가 있었다. 특히, 합성 정류형 유압식 펌프의 제어 방법의 지식은 전에는 과도하게 제한되었기 때문에, 이런 것이 필요했다.
본 발명은 유압식 펌프에만 사용될 수 있는 것이 아니라는 것을 유의해야 한다. 대신에, 유압식 작동 기계가 유압식 모터로서 사용될 수 있다면 또한 유용하다. 이런 경우, 물론 유체 유동 요구는 통상적으로 기계적인 동력의 요구 및/또는 고압 측의 유압 유체의 가용성으로 대체된다. 또한, 이런 경우, 펌핑 스트로크 개념은 물론 발동 스트로크로 이해되어야 한다.
바람직하게는, 유체 작동 기계의 작동 조건은 상이한 유체 유동 요구에 의해 적어도 부분적으로 규정된다. 유체 유동 요구는 일반적으로 유체 유동 기계를 제어하기 위한 주 입력 파라미터이다. 유체 유동 요구는 일반적으로 유체 작동 기계를 사용하는 장치 조작자에 의해 주어진다. 조작자는 지령 (예컨대, 조이스틱, 페달, 스로틀, 레버, 엔진 속도 등) 을 어떤 레벨로 설정함으로써 유체 유동 요구를 설정할 수 있다. 그러므로, 유체 유동 요구는 일반적으로 가장 많이 변하는 파라미터이다. 그러나, 상이한 파라미터도 작동 조건을 규정할 수 있다. 예컨대, 유체 유동 기계의 구동 속도 (회전 축선의 분단 회전수), 유체 작동 기계의 것과 동일한 기계적인 동력원에 의해 구동되는 다른 구성요소에 의해 소비되는 기계적인 동력, 유압유의 온도, 압력, 기계적인 동력의 가용성 등이 입력 파라미터로서 대신에 및/또는 부가적으로 사용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 구동 기법 중 적어도 한 기법은 가변 부분-스트로크 기법이다. 이런 가변 부분-스트로크 기법은 연속적인 일련의 부분-스트로킹 펌핑 펄스를 사용함으로써 달성될 수 있다. 이런 연속 내에서, 개별적인 펌핑 사이클의 펌핑 부분 (pumping fraction) 은 실제 유체 유동 요구에 따라 선택될 수 있다. 펌핑 부분의 변동은 통상적으로 입구 밸브의 발사 각 (구동 각, 구동 시간, 발사 시간) 의 적절한 변동에 의해 행해진다.
가변 부분-스트로크 기법은, 특히, 낮은 유체 유동 요구 및/또는 높은 유체 유동 요구에 유용할 수 있다. 이런 영역에서, 가변 부분-스트로크 기법은 일반적으로 펄스 사이의 시간 간격이 최소인 상태에서 가장 원활한 유체 유동 출력을 제공할 수 있다. 낮은 유체 유동 요구를 위한 평가로서, 0 % 으로부터 10 % 까지의 구간을 사용할 수 있다. 그러나, 0 % 으로부터 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16.7 (즉, 1/6), 20, 25, 30, 33.3 (즉, 1/3) 또는 35 % 까지의 유체 유동 요구의 구간이 사용될 수 있다. 높은 유체 유동 측에서, 구간은 65, 66,7 (즉, 2/3), 70, 75, 80, 83.3 (즉, 5/6), 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95 % 로부터 100 % 까지 변하도록 비슷하게 선택될 수 있다. 또한, 중요한 것은 1/3, 1/4, 1/5, 1/6 ... 및 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, .... (즉,
Figure 112010034478135-pct00001
및
Figure 112010034478135-pct00002
, n = 3, 4, ...) 일 수 있다.
낮은 유체 유동 요구 영역을 위한 상한 및/또는 높은 유체 유동 요구 영역을 위한 하한은, 유체 유동 요구의 중간 영역에서 유체 입구 밸브는 이 유체 입구 밸브를 통해 지나가는 유체의 속도가 매우 높을 수 있을 때 폐쇄되어야 한다는 사실로부터 유래할 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 유체 입구 밸브를 통해 지나가는 유체의 속도는 특히 펌프의 기하학적 구성, 펌프의 구동 속도 및 실린더의 작동 위상에 의존한다. 특히, 유체 유동 기계가 피스톤 및 실린더 유형이고, 높은 속도 (rpm) 에서 사용되며, 그리고/또는 작동 위상이 하사점 이후 약 90 °인 경우, 특히 높은 유체 속도가 존재할 수 있다. 이러한 영역에서 입구 밸브를 폐쇄시키는 것은 밸브의 증가된 응력 및/또는 소음의 증가된 발생을 일으킬 수 있다.
또한, 매우 낮은 유체 유동 요구에 대해 가변 부분 스트로크 기법을 제외시키는 것이 가능하다. 이론적으로는, 이런 매우 낮은 유체 유동 요구 영역에서도, 가변 부분 스트로크 기법은 가장 원활한 가능한 유체 유동을 여전히 전달할 수 있다. 그러나, 발명자는 가변 부분 스트로크 기법의 적용이 매우 낮은 유체 유동 요구 영역에서 문제가 될 수 있다는 것을 놀랍게도 발견하였다. 이는 가변 부분 스트로크 기법이 높은 진동수에서 작은 펌핑 스트로크의 파동 유동 (pulsating flow) 을 일으키기 때문이다. 결과적인 압력 파동은 호스 및 어큐뮬레이터와 같은 구성요소를 통해 완화된다. 그러나, 더 높은 파동 진동수는 호스와 같은 더 강성인 (stiffer) 구성요소에서 더 많은 진동을 유발할 것이다. 그러므로, 구성요소가 이러한 구성요소의 적용에 전형적이지 않은 진동을 견딤에 따라, 이런 구성요소의 내부 마찰로부터 열이 발생한다. 증가된 열 발생 이외의 제 2 효과는, 이런 영역에서는 유량이 매우 낮기 때문에, 열이 충분히 신속하게 전달될 수 없다는 것이다. 이는 심각하게 높은 온도를 초래할 수 있고 호스와 같은 어떤 구성요소의 파괴를 일으킬 수도 있는 과도한 열의 형성을 일으킬 수 있다. 호스에서 발생된 열은 압력 맥동 (pressure ripple) 의 진폭 및 진동수 양자의 함수인 압력의 변화율에 비례한다.
즉, Q호스 ∝
Figure 112010034478135-pct00003
= f (p피크-대-피크, f)
여기서, Q호스 는 호스에서 발생된 열이고, p피크-대- 피크 는 피크-대-피크 (peak-to-peak) 압력 맥동이며, f 는 압력 맥동의 진동수이다. 그러므로, 매우 낮은 유체 유동 영역에서, 상이한 펌핑 (발동) 기법, 예컨대 이하에서 기재하는 바와 같은 혼합된 패턴 조절 기법을 사용하는 것이 바람직하다. 이것이 일반적으로 더 높은 압력 변화를 일으키더라도, 압력 맥동의 진동수는 훨씬 더 낮은 진동수에서 발생할 수 있고, 따라서 구성요소의 과열을 방지한다. 매우 낮은 유체 유동 요구 영역은 0 % 로부터 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7 % 까지의 구간으로서 규정될 수 있다.
바람직하게는, 구동 기법 중 적어도 한 기법은 혼합된 패턴 조절 기법이다. 여기서, 상이한 용적 펌핑 부분의 적어도 2 개의 펌핑 사이클의 연속이, 시간 평균에서, 실제 유체 유동 출력이 유체 유동 요구에 대응하도록 조합된다. 물론, 0 % 의 펌핑 부분 (공회전 스트로크 펌핑 사이클) 및/또는 100 % 의 펌핑 부분 (풀-스트로크 펌핑 사이클) 도 이런 목적을 위해 사용될 수 있다. 공회전 스트로크 펌핑 사이클, 풀-스트로크 펌핑 사이클 및 16 % 용적 부분을 가지는 부분-스트로크 펌핑 사이클의 혼합이 사용되는 경우, 이는 EP 1 537 333 B1 에 기재된 방법과 동등하다. 그러나, 부분 스트로크 펌핑 사이클의 용적 부분이 유체 작동 기계의 작동 조건에 따라 적어도 어떤 영역 내에서 변하는 것이 현재 제안된다. 유체 작동 기계의 작동 조건에 따른 변화는 부분 스트로크 펄스의 비교적 간단한 미리 규정된 시퀀스로 동적으로 행해지는 것이 바람직하다. 혼합된 패턴 조절 기법의 적용을 위한 영역은 중간 영역, 중간/낮은 영역, 및/또는 중간 높은 영역인 것이 바람직하다.
상이한 펌핑 부분을 가지는 적어도 2 개의 상이한 부분-스트로크 펌핑 사이클이 유체 작동 기계의 상이한 작동 조건을 위해 사용된다면 훨씬 더 바람직하다. 펌핑 부분은 유체 유동 요구에 따라 선택될 수 있다. 즉, 단일 펌핑 용적 부분을 가지는 단일 부분-스트로크 펌핑 사이클 (즉, 공회전-스트로크 또는 풀-스트로크 펌핑 사이클이 아님) 만이 사용되지는 않는다. 대신에, 상이한 용적 부분이 상이한 부분-스트로크 펌핑 사이클을 위해 사용될 수 있다. 실시예로서, 25 % 및 75 % 용적 부분 (및, 필요한 경우 공회전 스트로크 및/또는 풀-스트로크 펌핑 사이클) 의 연속이 실제 유체 유동 요구가 충족되도록 구성될 수 있다. 25 % 및 75 % 의 주어진 수는 물론 실시예이며 상이하게도 선택될 수 있다. 특히, 실제 유체 유동 요구에 따라 용적 부분을 변화시키는 것이 훨씬 바람직하다. 그러므로, 더 낮은 수를 가지는 펌핑 부분은 0 % 와 25 % 부분 펌핑 용적 사이의 구간으로부터 선택될 수 있다. 물론, 구간 경계는 0 % 와 10 %, 11 %, 12 %, 13 %, 14 %, 15 %, 16 %, 16.7 %, 17 %, 18 %, 19 %, 20 %, 21 %, 22 %, 23 %, 24 %, 26 %, 27 %, 28 %, 30 %, 33.3 % 또는 35 % 사이에 있을 수도 있다. 마찬가지로, 더 높은 부분 용적이 75 % 와 100 % 사이의 구간으로부터 선택될 수 있다. 구간은 또한 65 %, 66.7 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 76 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 83.3 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 % 로부터 100 % 까지 있을 수 있다. 마찬가지로,
Figure 112010034478135-pct00004
및
Figure 112010034478135-pct00005
, n = 3, 4, 5, 6, .... 도 각각 사용될 수 있다.
또한, 구동 기법 중 적어도 한 기법이 미리 계산된 구동 패턴의 세트라면 바람직하다. 구동 패턴은 대체로 스트로크 없는 펌핑 사이클 (공회전 모드), 어떤 부분적인 값의) 부분-스트로크 펌핑 사이클 및/또는 풀-스트로크 펌핑 사이클의 어떤 연속일 수 있다. 그러나, 상이한 펌핑 사이클의 연속은 유체 유동 요구 및 실제 펌핑 성능을 나타내는 "어큐뮬레이터" 변수를 이용하는 작동중 계산 (on-the-fly calculation) 에 의해 결정되지 않는다. 대신, 상이한 구동 패턴의 연속은 미리 계산된다. 그리고, 실체 유체 유동 요구에 따라, 적절한 미리 계산된 구동 패턴이 선택된다. 이런 미리 계산된 구동 패턴은, 일반적으로 유체 작동 기계의 주어진 실제 작동 조건에서 요구를 가장 잘 충족시키는 패턴일 것이다. 구동 패턴을 미리 계산할 때, 구동 패턴에서 조건의 과잉이 고려되고 생각될 수 있다. 예컨대, 구동 패턴은 원활한 유체 유동 출력을 달성하도록 미리 계산될 수 있고, 따라서, 결과적인 압력 파동은 최소화될 수 있다. 또한, 구동 패턴을 미리 계산할 때, 수치적인 아티팩트 (artefact) (모아레-효과 (Moir
Figure 112010034478135-pct00006
-effect)) 를 회피하기 위해서 안티-알리어싱 (anti-aliasing) 방법이 사용될 수 있다. 현재의 가용한 메모리 장치로, 미리 계산된 구동 패턴의 많은 세트가 저렴하게 저장될 수 있다. 이런 방식으로, 상이한 유체 유동 요구를 충족시키기 위한 충분한 양의 상이한 미리 계산된 구동 패턴이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 2 개의 미리 계산된 구동 패턴 사이에 있는 유체 유동 요구에 대해서, 이웃하는 미리 계산된 구동 패턴의 보간이 사용된다. 이를 사용함으로써, 저장될 상이한 구동 패턴의 양은 제한될 수 있지만, 여전히 매우 우수한 미세한 조율이 가능하다. 보간은 통상적으로 상기 이웃하는 구동 패턴이 시간에 있어 서로의 다음에 오는 적절한 연속 (series) 에 의해 행해진다. 예컨대, 구동 패턴이 14 % 요구 및 15 % 요구에 대해 저장되고, 실제 유체 유동 요구가 14.1 % 인 경우, 단일 14 % 구동 패턴과 다음의 15 % 용적 부분 (volume fraction) 을 가지는 9 개의 구동 패턴의 그룹의 연속이 실행될 때, 14.1 % 요구가 긴 실행 (run) 에서 충족될 수 있다. 물론, 구동 패턴이 저장되는 다음 값으로 유체 유동 요구를 간단하게 "반올림" 하는 것도 가능하다. 이는 특히, 비교적 많은 수의 미리 계산된 구동 패턴이 저장되는 경우에는, 문제가 되지 않는다.
바람직하게는, 중간의 낮은 유체 유동 요구 및/또는 중간의 높은 유체 유동 요구에 대해서, 혼합된-패턴 조절 기법 및/또는 미리 계산된 구동 패턴 기법이 선택된다. 실시예로서, 10 % 와 25 % 사이 및/또는 75 % 와 90 % 사이의 구간에 있는 유체 유동 요구에 대해서 각각의 구동 기법이 사용될 수 있다. 그러나, 상이한 수도 사용될 수 있다. 중간의 낮은 유체 유동 요구 구간의 하한 및 중간의 높은 유체 유동 요구 구간의 상한에 대해서는, 가변 부분 스트로크 기법의 낮은 유체 유동 요구의 상한 및 가변 부분 스트로크 기법의 높은 유체 유동 요구의 하한을 각각 참조한다.
중간의 낮은 유체 유동 요구 구간에 대한 상한 및 중간의 높은 유체 유동 요구 구간의 하한으로서, 15 %, 16.7 %, 20 %, 21 %, 22 %, 23 %, 24 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 33.3 %, 35 %, 40 %, 60 %, 65 %, 66.7 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 83.3 % 및/또는 85 % 도 사용될 수 있다. 다시 한번,
Figure 112010034478135-pct00007
및
Figure 112010034478135-pct00008
, n = 3, 4, 5, 6, 7, .... 도 사용될 수 있다.
중간 유체 유동 요구에 대해서는, 미리 계산된 구동 패턴 기법 및/또는 혼합된 패턴 구동 기법이 선택된다면 또한 바람직하다. 특히, 이런 영역에서는, 부분-스트로크 펌핑 사이클에 대한 허용된 용적 부분에 대해 어떤 제한을 고려할 때에도, 미리 계산된 구동 패턴이 사용되는 경우의 구동 패턴의 매우 짧은 구간 길이로 상이한 유체 출력 유동이 달성될 수 있다. 각각의 구동 기법이 사용되는 25 % 와 75 % 사이의 구간이 규정될 수 있다. 그러나, 10 %, 15 %, 16.7 %, 20 %, 21 %, 22 %, 23 %, 24 %, 26 %, 27 %, 28 %, 29 %, 30 %, 33.3 %, 35 %, 40 %, 45 %, 55 %, 60 %, 65 %, 66.7 %, 70 %, 71 %, 72 %, 73 %, 74 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 83.3 %, 85 %, 90 % 가 낮은 구간 한계 및/또는 높은 구간 한계로서 각각 사용될 수 있다. 다시 한번,
Figure 112010034478135-pct00009
및
Figure 112010034478135-pct00010
, n = 3, 4, 5, 6, 7 .... 도 각각 사용될 수 있다.
개별적인 부분-스트로크 펌핑 사이클의 허용된 영역에 대한 한계 및/또는 상이한 구동 기법 사이의 천이를 위한 한계는 작동 조건에 따라, 특히 유체 작동 기계의 회전 속도에 따라 선택된다면 더 바람직하다. 개별적인 부분-스트로크 펌핑 사이클의 "허용된 영역" 은 부분 용적의 구간이고, 그로부터 부분 펌핑 사이클이 선택될 수도 있다. 즉, "허용된 영역" 은 상기 유체 입구 밸브의 구동 각에서 유체 입구 밸브를 통해 지나가는 유압 유체의 속도를 고려함으로써 규정된다. (의도된) 구동 각에서 입구 밸브를 통해 지나가는 유압 유체의 속도가 어떤 한계보다 더 높은 경우, 구동이 금지되며, 속도가 상기 한계보다 낮은 경우에 구동이 허용된다. 예컨대, 유체 유동 기계의 구동 속도 (예컨대, 분당 회전수) 는 입구 밸브를 통해 지나가는 유체의 속도에 영향을 주는 인자이다. 그러므로, 유체 작동 기계의 더 낮은 구동 속도에서, 개별적인 부분-스트로크 펌핑 사이클에 대한 허용된 용적 부분의 영역은 증가된 응력, 마모 및/또는 증가하는 소음 발생을 유발하지 않고 연장될 수 있다.
따라서, 가변 부분-스트로크 기법이 적용되는 영역은 연장될 수 있다. 물론, 유압 유체의 점도에 대한 지표인 유압 유체의 온도 같은 상이한 파라미터도 고려될 수 있다. 어떤 경우, 상이한 작동 조건의 유체 출력 특성 및 유체 출력 특성의 일관성은 더 향상될 수 있다.
또한, 전자식 제어기 유닛이 이전에 기재된 실시형태 중 적어도 한 실시형태에 따른 방법을 실행하도록 전자식 제어기 유닛이 설계 및 배열되는 것을 특징으로 하는 상술한 유형의 유체 작동 기계가 제안된다.
유체 작동 기계의 각각의 실시형태의 목적 및 이점은 기재된 방법의 각각의 실시형태와 유사하다.
본 발명은 본 발명의 실시형태에 대한 이하의 설명과 첨부의 도면을 함께 고려하면 더 명확해질 것이다.
도 1 은 6 개의 실린더를 구비하는 합성 정류형 유압식 펌프의 개략도를 나타낸다.
도 2 는 본 발명의 실시형태에 따른 상이한 구동 기법의 조합을 나타낸다.
도 3 은 부분-스트로크 펌핑 개념을 나타낸다.
도 4 는 낮은 유체 유동 요구 영역에서 가변 부분-스트로크 기법을 이용하는 유체 유동 출력을 나타낸다.
도 5 는 높은 유체 유동 요구 영역에서 가변 부분-스트로크 기법을 이용하는 유체 유동 출력을 나타낸다.
도 6 은 출력 유동이 수개의 실린더의 개별적인 출력 유동에 의해 어떻게 발생되는지를 나타낸다.
도 7 은 중간의 낮은 유체 유동 요구 영역에서 미리 계산된 구동 패턴 기법을 이용하는 유체 유동 출력을 나타낸다.
도 8 은 중간의 높은 유체 유동 요구 영역에서 미리 계산된 구동 패턴 기법을 이용하는 유체 유동 출력을 나타낸다.
도 9 는 중간 유체 유동 요구 영역에서 온라인 구동 기법을 이용하는 유체 유동 출력을 나타낸다.
도 1 에는, 6 개의 실린더 (3) 를 구비하는 하나의 뱅크 (2) 를 가지는 합성 정류형 유압식 펌프 (1) 의 실시예가 도시되어 있다. 각각의 실린더는 순환식으로 변하는 용적의 작동 공간 (4) 을 가진다. 작동 공간 (4) 은 본질적으로 실린더 부품 (5) 및 피스톤 (6) 에 의해 규정된다. 스프링 (7) 이 실린더 부품 (5) 및 피스톤 (6) 을 서로 떨어지도록 민다. 피스톤 (6) 은 회전가능한 축 (9) 의 회전 축선의 중심을 벗어나서 부착되어 있는 편심기 (eccentric) (8) 에 의해 지지된다. 종래의 레이디얼 피스톤 펌프 ("웨딩-케이크 (wedding-cake)" 유형 펌프) 의 경우에는, 다수의 피스톤 (6) 이 동일한 편심기 (8) 를 또한 공유할 수 있다. 편심기 (8) 의 선회 운동은 피스톤 (6) 을 그 각각의 실린더 부품 (5) 안과 밖으로 왕복식으로 운동시킨다. 그 각각의 실린더 부품 (5) 내부에서의 피스톤 (6) 의 이런 운동에 의해, 작동 공간 (4) 의 용적은 순환식으로 변한다.
도 1 에 도시된 실시예에 있어서, 합성 정류형 유압식 펌프 (1) 는 전기 구동식 입구 밸브 (10) 및 전기 구동식 출구 밸브 (11) 를 구비하는 유형이다. 입구 밸브 (10) 및 출구 밸브 (11) 양자는 일 측에서 실린더 (3) 의 작동 챔버 (4) 에 유체 연결되어 있다. 그것들의 다른 측에서, 밸브는 저압 유체 매니폴드 (18) 및 고압 유체 매니폴드 (19) 에 각각 유체 연결되어 있다.
합성 정류형 유압식 펌프 (1) 는 전기 구동식 출구 밸브 (11) 를 포함하기 때문에, 유압식 모터로서도 사용될 수 있다. 펌핑 모드 동안 입구 밸브로서 사용되는 밸브는 발동 모드 동안은 출구 밸브가 되고, 그 반대로도 된다.
물론, 구성 또한 도 1 에 도시된 실시예와 상이할 수 있다. 예컨대, 실린더의 수개의 뱅크 (2) 가 제공될 수 있다. 하나 또는 수개의 뱅크 (2) 가 상이한 수의 실린더, 예컨대 4 개, 5 개, 7 개 및 8 개의 실린더 (3) 를 나타내는 것도 가능하다. 도 1 에 도시된 실시예에서는, 실린더 (3) 가 축 (9) 의 완전한 회전 내에서 균등하게 이격되어 있지만, 즉 서로 60 °의 위상으로 떨어져 있지만, 실린더 (3) 는 불규칙하게 이격될 수도 있다.
물론, 단지 피스톤 및 실린더 펌프만이 가능한 것은 아니다. 대신, 다른 유형의 펌프도 본 발명의 이점을 취할 수 있다.
도 2 에는, 본 발명의 가능한 실시형태가 실시예로서 도시되어 있다. 도 2 에는, 6 개의 상이한 구동 상황 (Ⅰ 내지 Ⅵ) 이 나타나 있다. 상이한 구동 상황 (Ⅰ 내지 Ⅵ) 의 의미는 표 1 에도 기재되어 있다. 각각의 영역 내에서, 어떤 구동 상황이 실행된다.
유체 유동 요구가 매우 낮거나 (즉, 유체 유동 요구가 0 % 와 10 % 사이인 영역 Ⅰ) 또는 매우 높은 (즉, 유체 유동 요구가 90 % 와 100 % 사이인 영역 Ⅵ) 경우, 가변 부분-스트로크 구동 기법이 현재의 실시예에 적용된다.
가변 부분-스트로크 기법은 도 3 내지 도 5 를 사용하여 더 설명될 것이다.
도 3 에는, 단일 실린더 (3) 의 유체 출력 유동 (12) 이 도시되어 있다. 도 3 에서, 가로좌표의 눈금은 회전가능한 축 (9) 의 30 °의 회전각을 나타낸다. 0 °(및 360 °, 720 °등) 에서, 각각의 실린더 (3) 의 작동 챔버 (4) 는 용적이 감소하기 시작한다. 처음에, 전기 구동식 입구 밸브 (10) 는 그 개방 위치에 유지된다. 그러므로, 작동 챔버 (4) 의 외부로 강제되고 있는 유체는 저압 유체 매니폴드 쪽으로 여전히 개방된 입구 밸브 (10) 를 통해 실린더 (3) 를 떠날 것이다. 그러므로, 시간 구간 (A) 에서, "수동적인 펌핑 (passive pumping)" 이 행해진다. 즉, 실린더 (3) 로 들어오고 나가는 유체는 저압 유체 매니폴드 (18) 로 간단하게 역으로 운동하고, 고압측으로의 유효 펌핑은 실행되지 않는다. 도 3 에 도시된 실시예에 있어서, 발사각 (13) 은 회전가능한 축 (9) 의 120 °회전각 (및 또한 480 °, 840 °등) 에 있도록 선택된다. 발사각 (13) 에서, 전기 구동식 밸브 (10) 는 적절한 신호에 의해 폐쇄된다. 그러므로, 작동 챔버 (4) 의 나머지 유체는 더 이상 입구 밸브 (10) 를 통해 실린더 (3) 를 떠날 수 없다. 그러므로, 압력이 형성되어, 결국 출구 밸브 (11) 를 개방시키고, 유체를 고압 매니폴드 쪽으로 민다. 그러므로, 시간 구간 (B) 은 "능동적인 펌핑 (active pumping)" 구간 ("수동적인 펌핑" 구간에 대비됨) 으로 표현될 수 있다. 일단 피스톤 (6) 이 180 °(540 °, 900 °등) 에서 그 상사점에 도달하면 (또는 약간 뒤에), 출구 밸브 (11) 는 밸브의 폐쇄 스프링의 영향하에 폐쇄될 것이고, 입구 밸브 (10) 는 하방향으로 운동하는 피스톤 (6) 에 의해 작동 챔버 (4) 에 형성된 미달압력 (underpressure) 에 의해 개방된다. 이제, 팽창하는 작동 챔버 (4) 는 입구 밸브 (10) 를 통해 유압 유체를 흡입할 것이다. 도 3 의 실시예에서, 작동 챔버 (4) 의 가용 용적의 25 % 의 유효 펌핑이 실행된다.
도 4 및 도 5 에는, 가변 부분-스트로크 기법을 이용하는 유체 유동 출력의 실시예가 낮은 요구 영역 (도 4) 및 높은 요구 영역 (도 5) 에서의 유체 유동 요구 (16) 에 대해 도시되어 있다. 가로좌표에는, 실린더 중 한 실린더의 수축의 시작을 나타내는 이른바 "결정 (decision)" 이 도시되어 있다. 가로좌표의 하나의 눈금은 회전가능한 축 (9) 의 60 °회전각을 나타낸다.
도 4 에서, 유체 유동 요구 (16) 는 2 % 로 시작한다. 도 4 로부터 볼 수 있는 바와 같이, 이런 유체 유동 요구는 단일 부분-스트로크 펄스 (15) 의 연속에 의해 공급된다. 각각의 부분-스트로크 펄스 (15) 에 대해, 고압 측으로 발생되고 펌핑되는 평균 유동이 펌프 용량 (작동 챔버 변위) 의 2 % 에 상당하도록 발사각 (13) 이 선택된다. 결정 지점 (5) 에서 시작해서, 유체 유동 요구 (16) 는 8 % 의 유체 유동 요구 (결정 지점 (10)) 로 천천히 증가한다. 도 4 로부터 늦춰질 수 있는 바와 같이, 따라서 발사각 (13) 은 당겨지고, 그 결과 개별적인 부분-스트로크 펄스 (15) 는 증가된 유체 유동 요구 (16) 에 대응하는 더 높은 출력 용적 부분을 제공할 것이다.
도 5 에는, 유체 유동 요구 스케일의 높은 단부 측에서의 상황이 도시되어 있다. 유체 유동 요구 (16) 는 93 % 유체 유동 요구에서 시작하고, 결정 지점 (11) 에서 98 % 의 유체 유동 요구 (16) 로 증가한다. 초기에, 93 % 용적 부분의 유체 유동 요구 (16) 는 개별적인 부분-스트로크 펌핑 사이클 (15) 의 연속에 의해 공급된다. 초기에, 각각의 발사각 (13) 은, 개별적인 펌핑 펄스 (15) 의 출력된 유체 용적 부분이 93 % 의 초기 유체 유동 요구 (16) 에 대응하도록 선택된다. 개별적인 부분-스트로크 펄스 (15) 는 완료하는데 거의 180 °(즉, 3 개의 결정 지점) 가 걸리기 때문에, 개별적인 펌핑 펄스 (15) 는 서로 겹친다. 6 실린더 (3) 합성 정류형 유압식 펌프 (1) (도 1 참조) 를 사용하면, 개별적인 펄스 (15) 는 3 개까지 서로 겹친다. 총 유체 유동 출력은 선 (14) 으로 도 5 에 도시되어 있다.
이미 언급한 바와 같이, 결정 지점 (11) 에서, 유체 유동 요구 (16) 는 98 % 로 증가한다. 따라서, 개별적인 펌핑 펄스 (15) 의 발사각 (13) 은 각각의 개별적인 펌핑 펄스 (15) 의 출력된 용적 부분이 98 % 의 증가된 유체 유동 요구 (16) 에 대응하도록 변화된다. 마찬가지로, 총 유체 출력 유동 (14) 은 증가한다.
도 2 의 유체 유동 요구 영역 (Ⅱ, Ⅲ 및 Ⅴ) 에서 (표 1 도 참조), 유체 유동 요구는 미리 계산된 구동 패턴에 의해 충족된다.
도 6 은, 상이한 용적 부분의 단일 펄스 (15) (풀 스트로크 펄스 및 스트로크 없는/공회전 펄스를 포함) 의 연속이 어떤 총 출력 유동 (14) 을 발생시키기 위해 어떻게 조합될 수 있는지를 나타낸다. 펌핑 사이클의 수 및 각각의 개별적인 펌핑 스트로크 (15) 의 펌핑 용적 부분이 변화될 수 있는 구동 패턴을 선택함으로써, 시간 평균에서 거의 임의적인 출력 유체 유량이 달성될 수 있다. 도 6 의 총 유체 출력 유동 (14) 은 반드시 실질적인 적용에서 발생할 것 같은 유체 출력 유동 패턴일 필요는 없다. 그러나, 상이한 용적 부분을 가지며 상이한 시간에서 시작하는 복수의 펌핑 펄스가 어떤 형상의 총 유체 출력 유동으로 어떻게 합쳐지는 지를 나타내고 있다.
도 7 에는, 도 2/표 1 의 영역 (Ⅱ) 에 대한 실시예가 도시되어 있다. 여기서, 14 % 의 유체 유동 요구 (16) 가 가정된다. 표 1 에 나타낸 바와 같이, 이런 유체 유동 요구 (16) 는 10 % 및 16 % 부분-스트로크 부분의 시퀀스를 사용하여 제공될 것이다. 이를 달성하기 위한 매우 간단한 시퀀스는 (16 %, 16 %, 10 %) 이다. 이런 기본 시퀀스가 완료되자마자, 이것이 반복된다. 이런 반복된 시퀀스가 도 7 에 도시되어 있다. 도 7 의 기본 특징 (즉, 축선 표시) 은 도 4 내지 도 6 의 것과 동일하다.
도 8 에는, 영역 (Ⅴ) (도 2, 표 1) 에 대한 실시예가 도시되어 있다. 80 % 의 유체 유동 요구가 실시예에서 사용된다. 도시된 실시예에서, 이런 유체 유동 요구는 16 % 및 90 % 부분-스트로크 펄스를 포함하는 시퀀스에 의해 제공될 것이다. 이런 요구를 충족하기 위한 가능한 기본 시퀀스는 이하일 수 있다:
90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 16 % +
90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 16 % +
90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 16 % +
90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 16 % +
90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 90 % + 16 %
일단 이전의 사이클이 완료되면, 이런 기본 시퀀스가 반복된다. 이런 시퀀스가 도 8 에 도시되어 있다. 그러나, 설명을 위한 것이므로, 완전한 사이클은 도시하지 않는다. 그러나, 여전히 개별적인 펌핑 사이클 (15) 이 총 유체 유동 출력으로 어떻게 합쳐지는지를 볼 수 있다.
도 8 로부터 볼 수 있는 바와 같이, 결정 지점 7 과 결정 지점 8 사이의 시간 구간에서, 16 % 부분 스트로크 펄스 (20) 는 볼 수 없다. 대신, 상기 16 % 부분 스트로크 펄스 (20) 는 결정 지점 9 와 10 사이의 시간 구간에서 실행된다. 이는, 펌프의 이전 실린더의 "블록킹 (blocking)" 때문이다. (결정 지점 0 으로 시작하는) 모든 수축하는 실린더는 펌핑과 관련되기 때문에, 결정 지점 7 과 9 사이에서 펌핑하는 16 % 부분 스트로크 펄스에 대해서 더이상 가용한 실린더는 없다. 이러한 16 % 부분 스트로크 펌핑을 위해 가용한 제 1 실린더는 결정 지점 7 에서 수축하기 시작하는 실린더이다. 실제로, 이런 실린더는 결정 지점 9 와 10 사이의 시간 구간에서 16 % 부분 스트로크 펌핑 펄스 (20) 를 실행할 것이다.
도 2 및 표 1 의 영역 Ⅳ 에서, 구동 기법으로서 온라인 알고리즘이 사용된다.
영역 Ⅳ 에 대한 실시예로서, 16 % 및 75 % 부분-스트로크 펌핑 펄스로 충족되어야 하는 40 % 의 유체 유동 요구가 선택된다. 유체 출력 유동은 도 9 에 도시되어 있다. 단일 펌핑 펄스 (15), 총 출력 유체 유동 (14) 및 유체 유동 요구 (16) 이외에, 어큐뮬레이터 (17) 의 값을 나타내는 곡선이 도시되어 있다. 어큐뮬레이터 (17) 는 유체 유동 요구 (16) 와 실제 유체 유동 출력 (14) 사이의 차를 나타내는 변수이다. 모든 단계에서, 유체 유동 요구 (16) 는 어큐뮬레이터 변수 (14) 에 부가된다. 펌핑 사이클 (부분-스트로크 또는 풀-스트로크) 이 실행되는 경우, 이런 단계에서 어큐뮬레이터 값 (14) 으로부터 적절한 값이 감해진다.
시간에 걸친 어큐뮬레이터 변수의 양태가 도 9 에 도시된 실시예에 대해서 표 2 에 더 도시되어 있다.
표 2 의 "결정" 열 (column) 은 펌핑 사이클 (표 2 에서, 16 % 부분 스트로크 사이클 및 75 % 부분 스트로크 사이클) 을 실행하기 위해서 실제 결정이 이루어지는 시간을 나타낸다. 실제 부분 스트로크 펌핑이 실행되는 시간은 펌프의 실제 설계, 유체 유동 요구 및 이전에 실행된 펌핑 사이클에 따라 시간에 있어 변할 수 있다. 즉, 이전에 기재된 도 8 에서와 동일한 상황이 여기서도 나타날 수 있다.
동일한 출원인에 의해 동일자로 제출된, 참조 번호 DA1708 EP, DA1718 EP 및 DA1719 EP 의 3 개의 다른 출원으로부터 추가의 정보를 얻을 수 있다. 상기 출원의 내용은 참조로 이 출원의 개시물에 포함된다.
Figure 112010034478135-pct00011
Figure 112010034478135-pct00012

Claims (13)

  1. 순환식으로 변하는 용적의 적어도 하나의 작동 챔버, 고압 유체 연결부, 저압 유체 연결부, 및 상기 작동 챔버를 상기 고압 유체 연결부 및/또는 상기 저압 유체 연결부에 연결하는 적어도 하나의 전기 구동식 밸브를 포함하고, 상기 전기 구동식 밸브 중 적어도 한 밸브의 구동 패턴은 유체 작동 기계의 작동 조건에 따라 상이한 구동 기법에 의해 선택되는 유체 작동 기계의 작동 방법에 있어서, 상기 전기 구동식 밸브의 구동을 위한 복수의 상이한 구동 기법이 제공되고, 적절한 구동 기법이 상기 유체 작동 기계의 상이한 작동 조건을 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 작동 기계의 작동 조건은 상이한 유체 유동 요구에 의해 적어도 부분적으로 규정되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 기법 중 적어도 한 기법은 가변 부분 스트로크 기법인 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 가변 부분 스트로크 기법은 낮은 유체 유동 요구 및/또는 높은 유체 유동 요구를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 가변 부분 스트로크 기법은 매우 낮은 유체 유동 요구를 위해 제외되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 상이한 구동 기법 중 적어도 한 기법은 혼합된 패턴 조절 기법인 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상이한 펌핑 부분을 가지는 적어도 2 개의 상이한 부분 스트로크 펌핑 사이클이 상기 유체 작동 기계의 상이한 작동 조건을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 상이한 구동 기법 중 적어도 한 기법은 미리 계산된 구동 패턴의 세트인 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 2 개의 미리 계산된 구동 패턴 사이에 있는 유체 유동 요구를 위해, 이웃하는 미리 계산된 구동 패턴의 보간이 사용되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 중간의 낮은 유체 유동 요구 및/또는 중간의 높은 유체 유동 요구를 위해, 혼합된 패턴 조절 기법 및/또는 미리 계산된 구동 패턴 기법이 선택되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  11. 제 6 항에 있어서, 중간의 유체 유동 요구를 위해, 미리 계산된 구동 패턴 기법 및/또는 혼합된 패턴 조절 기법이 선택되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 개별적인 부분-스트로크 펌핑 사이클의 부분 용적의 구간을 위한 한계 및/또는 상이한 구동 기법 사이의 천이를 위한 한계는 작동 조건에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계의 작동 방법.
  13. 순환식으로 변하는 용적의 적어도 하나의 작동 챔버, 고압 유체 연결부, 저압 유체 연결부, 상기 작동 챔버를 상기 고압 유체 연결부 및/또는 상기 저압 유체 연결부에 연결하는 적어도 하나의 전기 구동식 밸브, 및 적어도 전자식 제어기 유닛을 포함하는 유체 작동 기계에 있어서, 상기 전자식 제어기 유닛은 당해 전자식 제어기 유닛이 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 설계 및 배열되는 것을 특징으로 하는 유체 작동 기계.
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