專利名稱：數(shù)字式液壓泵/馬達(dá)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓泵或馬達(dá)，其對驅(qū)動負(fù)載的單獨工作腔進(jìn)行控制，尤 其涉及但不限于可迅速改變被供給負(fù)載的轉(zhuǎn)矩的配置。
背景技術(shù)：
上述的泵/馬達(dá)配置的一個例子是在公路和越野應(yīng)用中的車輛車輪的 液壓驅(qū)動。這類配置已經(jīng)是很多現(xiàn)有技術(shù)的主題，與之連用的傳動系統(tǒng)包 括在單獨車輪上的 一個或多個固定排量式或變排量式液壓馬達(dá)，或者包括
布置用來驅(qū)動成組車輪的馬達(dá)。
在最常用的正容積式液壓機(jī)械中，流體腔按照大致的正弦曲線經(jīng)歷周
期性容積變化。從歐洲專利公告號EP0361927中得知，通過將位于工作腔 和低壓源之間的電f茲驅(qū)動閥保持在打開位置，可以使工作腔處于空轉(zhuǎn)狀 態(tài)。因此，輸出的變化通過用液體首先填充各工作腔和隨后確定是使流體 回流到低壓源還是使流體在壓力下泵送到輸出總管的動作來實現(xiàn)。泵送流 體返回低壓源意味著在工作腔處于空轉(zhuǎn)期間內(nèi)需消耗的功率非常小，但仍 允許工作腔能以最短的等待時間變?yōu)橛行А?br>
歐洲專利公開號EP0494236介紹另一種運朽"漠式，其允許在發(fā)動周期 使用液壓機(jī)械，此時轉(zhuǎn)矩被施加到轉(zhuǎn)軸，于是允許可控的雙向能量流動。 這種馬達(dá)至今仍然受半個軸旋轉(zhuǎn)周期的控制帶寬和延遲時間的限制，例如 轉(zhuǎn)速是500轉(zhuǎn)/分(RPM)時，控制帶寬為17 Hz,這是因為選擇了所有的 缸。不過，存在著高頻轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)可提供新的期望能力的許多應(yīng)用場合。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種控制液壓馬達(dá)的方法，用于在頻率高達(dá)大約200Hz時 調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩，并且本發(fā)明可被應(yīng)用在多個領(lǐng)域，其中的某些領(lǐng)域?qū)⒆鳛?背景資料在下文中做詳細(xì)描述
車輛牽引控制系統(tǒng)
7在汽車動力傳動系統(tǒng)中日益增加的共同需求是，單獨的車輪或成組車 輪(例如后軸、前軸)處的轉(zhuǎn)矩在制動和加速模式下必須能夠被調(diào)節(jié)，以侵_ 限制車輪打滑。此需求歸因于兩個因素。首先，打滑車輪使駕駛員不能保 持對車輛的方向控制，并且通常提供的減速力或加速力小于不發(fā)生打滑的 車輪。其次，單獨車輪或成組車輪開始打滑的位置彼此不同，即使同時發(fā) 生在同一車輛上?；屏坑绍囕喕蜉S的負(fù)載、在制動和轉(zhuǎn)彎過程中的重心 轉(zhuǎn)移、以及路況而定，這對不同的車輪來說可能是不同的。
通常在具有位于發(fā)動機(jī)和車輪之間的傳統(tǒng)機(jī)械傳動系統(tǒng)的車輛中，轉(zhuǎn) 矩調(diào)節(jié)通過在中心車輛穩(wěn)定性控制器的控制下使摩擦制動器瞬時作用于 一個或多個車輪來實現(xiàn)。控制器通常把單獨車輪的速度、車輛角加速度、 油門踏板位置和轉(zhuǎn)向輪角度作為其輸入數(shù)據(jù)，并使用這些數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)制動
(ABS),或者當(dāng)該系統(tǒng)在制動和加速時均起作用的情況下通常稱為電子穩(wěn) 定控制系統(tǒng)(ESC),并且所述系統(tǒng)包括用于車輛運動和加速的傳感器以控 制側(cè)滑?？梢酝ㄟ^使用點火延遲或中斷、降低燃料比或調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置、 還有使用摩擦制動器來減小發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。
還有在電子控制下改變對若干驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩分布的其它系統(tǒng)。 一種這 樣的系統(tǒng)是使用電氣液壓驅(qū)動型摩擦離合器來分配兩個以上驅(qū)動軸之間 的轉(zhuǎn)矩的電子差速器(E-Diff)或電子差速系統(tǒng)。
在所有的系統(tǒng)中必不可少的是快速轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)，以盡可能對牽引保持最 優(yōu)滑移率。典型的帶寬為大約10Hz。 ABS制動器例如已知在高達(dá)13 Hz 的情況下起作用。通常，這沒有高到足以保持車輪處于最佳滑移狀況(通常 認(rèn)為是大約5-10%滑移)，但高到足以保持它們在滑移和非滑移之間波動。
發(fā)電機(jī)
希望得到高轉(zhuǎn)矩控制帶寬的另 一種應(yīng)用就是用在驅(qū)動發(fā)電機(jī)中。在該 應(yīng)用中， 一個或多個液壓馬達(dá)可以驅(qū)動一個或多個同步發(fā)電機(jī)，用于將電 力供應(yīng)到配電線路或獨立電網(wǎng)中。這些初d戒的軸速與該網(wǎng)皇備的AC電壓相 關(guān)聯(lián)。軸轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)電流近乎同時被調(diào)節(jié)。
配電線路中負(fù)載所接受的電流的諧波失真通常由負(fù)栽如電子設(shè)備的 功率供應(yīng)源引起，該諧波失真是一種偏離指定正弦波的周期內(nèi)高頻變化， 導(dǎo)致所需軸轉(zhuǎn)矩也發(fā)生相應(yīng)的周期內(nèi)高頻變化。通過調(diào)節(jié)在足夠高頻率下 由液壓馬達(dá)施加至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，能夠(不需要復(fù)雜的電氣電子裝置)調(diào)節(jié)供應(yīng)到配電線路的電流，從而有助于將電壓波形恢復(fù)到所需狀態(tài)。這種能 力還需要精確控制與發(fā)電機(jī)(并且因此液壓馬達(dá)的)軸相關(guān)的相位修正。
另 一 個問題是A C電壓頻率由于輸電線路負(fù)載和線路電源供應(yīng)之間的
短期或突然失配(例如當(dāng)打開或關(guān)閉新負(fù)載時)可能會開始向上或向下偏離 期望頻率。在負(fù)載關(guān)閉情況下，頻率升高到大于期望頻率。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的 降低減小了功率輸出并恢復(fù)了正確的頻率。如果發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩能被足夠快地 調(diào)節(jié)，那么在不改變配電線路頻率的情況下，也能適應(yīng)甚至是非常突然的 負(fù)載變化。 能量轉(zhuǎn)換
希望得到高轉(zhuǎn)矩控制帶寬的另一種應(yīng)用是在軸正驅(qū)動或者被具有很 大質(zhì)量且可能會遇到共振的結(jié)構(gòu)時，這種結(jié)構(gòu)例如是風(fēng)力渦輪機(jī)或潮沙渦 輪機(jī)。如果該結(jié)構(gòu)受到其頻率與結(jié)構(gòu)共振頻率相匹配的轉(zhuǎn)矩負(fù)載的激勵， 就可能對軸、相連的機(jī)械以及結(jié)構(gòu)造成損壞。通過在足夠高的頻率下對軸 轉(zhuǎn)矩正確控制，可以避免共振，或者在共振已經(jīng)開始情況下能消除共振。
綜上，人們將會理解，在很多種應(yīng)用中，輸出力矩或功率輸出的快速 變化是基本的控制要求，這些應(yīng)用中的多數(shù)由于它們不能提供適當(dāng)控制而 不能使用液壓泵/馬達(dá)配置。因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于調(diào)節(jié)液壓 泵/馬達(dá)的流體輸出的方法和裝置，其能夠快速響應(yīng)需求的變化，其還可以 允許液壓泵/馬達(dá)被用在迄今為止它們?nèi)员慌懦庠谕獾目刂茟?yīng)用中。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種具有多個缸的液壓泵/馬達(dá)，每個缸具有受控制 器控制的低壓和高壓驅(qū)動提升閥，其中控制器能與泵/馬達(dá)軸的相位相關(guān)聯(lián) 地給這些閥提供信號序列，以實現(xiàn)泵送周期或發(fā)動周期，但還具有額外的 能力，即調(diào)節(jié)該序列中的單獨的高壓閥信號以延長、縮短或調(diào)整閥保持打 開的時間，并且因此提供對泵/馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩輸出的調(diào)節(jié)。
才艮據(jù)一個方面，本發(fā)明提供一種控制流體工作機(jī)械的方法，該流體工
作機(jī)械具有容積周期性變化的一個或多個工作腔； 一個或多個入口閥； 一個或多個出口閥；由負(fù)載驅(qū)動或驅(qū)動負(fù)載的轉(zhuǎn)軸；控制器，用于接收與 第一可變參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)并控制閥的打開和關(guān)閉順序，以便選擇性地使工 作腔能分別處于工作腔的膨脹沖程和壓縮沖程中的每一個，從而根據(jù)笫一 可變參數(shù)供應(yīng)或接收流體。該方法包括以下步驟監(jiān)測第二可變參數(shù)，與 第一可變參數(shù)相比，第二可變參數(shù)需要更高頻率的控制或具有更短的等待 時間；以及根據(jù)第一可變參數(shù)和第二可變參數(shù)的組合來調(diào)節(jié)閥操作，以供應(yīng)或接收所需要的流體。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種流體工作機(jī)械，具有容積周期 性變化的一個或多個工作腔； 一個或多個入口閥； 一個或多個出口閥；由 負(fù)載驅(qū)動或驅(qū)動負(fù)載的轉(zhuǎn)軸；控制器，用于接收與第一可變參數(shù)有關(guān)的數(shù) 據(jù)并控制閥的打開和關(guān)閉順序，以便有選擇地^^工作腔能分別處于工作腔 的膨脹沖程和壓縮沖程中的每一個，從而根據(jù)第一可變參數(shù)來供應(yīng)或接收 流體；監(jiān)測第二可變參數(shù)的監(jiān)控器，與第一可變參數(shù)相比，第二可變參數(shù) 需要更高頻率的控制或具有更短的等待時間，其中該控制器監(jiān)測第二可變 參數(shù)并根據(jù)第 一可變參數(shù)和第二可變參數(shù)的組合來調(diào)節(jié)閥的操作，以供應(yīng) 或接收所需要的流體。
現(xiàn)在將僅以舉例的方式并參照附圖來更詳細(xì)地說明本發(fā)明，其中 圖1示出了一種簡單的數(shù)字式容積泵配置； 圖2示出了一種多腔數(shù)字式容積泵；
圖3示出了本發(fā)明第 一方面并且詳細(xì)示出了帶有轉(zhuǎn)矩和流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 的單個泵/馬達(dá)；
圖4示出了對某個發(fā)動周期/泵送周期的調(diào)節(jié)效果；和 圖5示出了多個泵/馬達(dá)的情況，它們使用獨立的轉(zhuǎn)矩或流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 進(jìn)行操作，以在它們之間傳遞能量。
具體實施例方式
現(xiàn)在總體參見這些附圖，具體參見圖1，其示出了包括第一端面座閥 12的流體工作機(jī)械10，閥12設(shè)置在低壓總管或容器14與工作腔16之間， 工作腔16由缸18和活塞20限定并具有周期性變化的容積22,該容器的 使用將在下文中詳加描述。第二端面座閥24設(shè)置在工作腔16和高壓總管 26之間。閥12和24優(yōu)選為提升閥類型，每個閥可以分別通過用標(biāo)記28 和30示意表示的電磁操作機(jī)構(gòu)被操縱。閱12和24可以這樣布置，即， 來自缸內(nèi)的任何壓力能保持第一閥12處于關(guān)閉，而來自高壓總管26的任 何壓力保持第二閥24處于關(guān)閉。不過，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會想到其 它的配置，而本發(fā)明不應(yīng)被認(rèn)為受限于這些配置。該配置還包括通過控制 線路34和36連接到第一和第二閥操作機(jī)構(gòu)28、 30上的控制器32， 乂人而能根據(jù)在下文中將詳加描述的所期望的控制策略進(jìn)行閥門功能控制。設(shè)有
用于檢測第一可變參數(shù)的傳感器38,根據(jù)第一可變參數(shù)，通過調(diào)節(jié)機(jī)械輸 出來控制該機(jī)械，從而按照將在下文中做更詳細(xì)描述的方式接收或排出流 體量。
上述的泵/馬達(dá)或流體工作機(jī)械IO具有三種運行模式，即，空轉(zhuǎn)、發(fā) 動和泵送。當(dāng)閥12處于打開位置且閥24處于關(guān)閉位置時，高壓總管26 內(nèi)的壓力等于或高于低壓總管14的壓力，并且工作腔16內(nèi)的壓力等于低 壓總管的壓力。將被吸入工作腔的流體量泵送回低壓總管14被定義為空 轉(zhuǎn)模式，在此模式中沒有使用流體量，而僅僅是被回收以便用于可能的將 來應(yīng)用。此沖程具有低的附加損耗，這是因為需要消耗的能量非常少并且 沒有做有用功。
發(fā)動周期的開始是閥12在活塞20的壓縮沖程中的某一點關(guān)閉。當(dāng)閥 12處于關(guān)閉位置且閥24也處于關(guān)閉位置時，高壓總管26和泵送腔16內(nèi) 的壓力將相等。為獲得最佳的發(fā)動運行，即從高壓供應(yīng)管吸入的流體凈吸 入量最大，閥12關(guān)閉的時間這樣確定，使上述壓力相等發(fā)生在活塞20移 動到活塞20運動的上止點(TDC)之時或之前不久。 一旦壓力已經(jīng)相等，就 可命令閥24打開，以使泵送腔16與高壓總管26連通，并且通過閥12使 腔與低壓總管14隔斷開，從而使高壓流體可作用于工作腔16來驅(qū)動活塞 20向下運動，結(jié)果，在與活塞聯(lián)接的曲軸上(最好參見圖2)產(chǎn)生力矩。在 活塞20到達(dá)下止點(BDC)之前，閥24必須#1關(guān)閉。當(dāng)工作腔16到達(dá)其極 限狀態(tài)時，工作體積22的剩余膨脹將會使工作體積內(nèi)的流體降壓并允許 閥12打開。當(dāng)閥12處于打開位置且閥24處于關(guān)閉位置時，當(dāng)活塞朝向 其上止點位置移動時，此時可以將流體排入低壓總管內(nèi)。
通過在活塞20的壓縮沖程的某一點或在該沖程開始時關(guān)閉閥12來啟 動泵送周期。當(dāng)閥12處于關(guān)閉位置且閥24也處于關(guān)閉位置時，高壓總管 26內(nèi)的壓力和泵送腔16內(nèi)的壓力將會相等。 一旦壓力已相等，可以命令 閥24打開或使其被動打開，使得泵送腔16被連通至高壓總管26并通過 閥12與低壓總管14隔斷開。當(dāng)經(jīng)過閥24的流速在上止點(TDC)處為零 時，該閥24關(guān)閉，再次使腔16與高壓總管隔斷開。當(dāng)泵送腔16越過其 極限位置時，工作體積22的隨后膨脹將降低其中流體的壓力并允許閥12 打開。隨著閥12處于打開位置而閥24處于關(guān)閉位置，現(xiàn)在當(dāng)泵送腔16 朝向其下止點(BDC)位置移動時，可以將流體從低壓總管14吸入腔16中。人們將會理解，因為周期中的閥12和閥24啟閉的位置受到控制器控 制并因此被控制器知曉，所以將會得知在任一周期中排入高壓供應(yīng)管或從 其中接收的流體體積。
人們將會進(jìn)一步認(rèn)識到，上面提到的流體量相當(dāng)于能增加到與泵/馬達(dá) 相連的負(fù)載的動能或從負(fù)載動能中減去的能量大小。每一份流體量中的能 量大小通過如下公式與該流體量的壓力和體積直接相關(guān)
在公式中，E表示單位為焦耳的能量，P表示單位為巴(Bar)的壓力， 并且V表示單位為立方厘米的體積。如果慣量I已知，則可以根據(jù)動能變 化，很容易計算出連接到泵/馬達(dá)IO的慣性負(fù)載的速度變化
/兀2
在該公式中，RPM!和RPM2分別表示初始軸速度和最終軸速度，AE 為軸能量變化，并且I表示單位為kgn^的轉(zhuǎn)動慣量。
圖2提供一種具有環(huán)繞共用曲軸40布置的多個工作腔16的多腔流體 機(jī)械10，該曲軸上設(shè)有偏心凸輪42并且該曲軸可才喿作地與各工作腔16的 活塞20相協(xié)作，以^更在活塞運動時使軸40旋轉(zhuǎn)，或在軸40旋轉(zhuǎn)時使活 塞運動。圖1中的控制器32與閥12和24、操作機(jī)構(gòu)28和30、總管14 和26—樣均出現(xiàn)在圖2中。各工作腔設(shè)有一對閥和操作機(jī)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu) 按照由所述控制器操作的方式被連接。
圖3提供一種呈電磁閥整流泵/馬達(dá)形式的單獨的流體工作機(jī)械10配 置，如上所述，其通過軸52被機(jī)械連接到例如呈車輪、發(fā)電機(jī)或流體渦 輪機(jī)形式的負(fù)載54。該系統(tǒng)還包括角位置傳感器56,該角位置傳感器通 過數(shù)據(jù)線58連接到控制器120,用于為控制器提供數(shù)據(jù)，該傳感器可以構(gòu) 成上述的主傳感器38。流體工作機(jī)械10通過管線62從用標(biāo)記60示意性 表示的流體槽或供應(yīng)源接收 一 定量的高壓流體或?qū)?一 定量的高壓流體排 到流體槽或供應(yīng)源，管線62可以是液壓軟管并且可以包括蓄壓器63。如 果泵/馬達(dá)10接收來自供應(yīng)源60的流體脈沖，能量就被供給負(fù)載54，而 如果泵/馬達(dá)IO將流體脈沖供給供應(yīng)源60，則從負(fù)載54處荻取能量。低 壓連接管線64在泵/馬達(dá)IO處于發(fā)動模式時使液壓流體回到流體供應(yīng)源，
12或者在泵送模式下將液壓流體供給泵/馬達(dá)10。流體流入或流出泵/馬達(dá)10 的各工作腔16通過電f茲驅(qū)動閥12和24進(jìn)行轉(zhuǎn)換。各工作腔16的每個沖 程都可以是泵送、發(fā)動或空轉(zhuǎn)沖程，這由通過閥配線34和36傳送的、關(guān) 于軸52的角度和速度的適當(dāng)同步的閥信號來確定。
控制器配設(shè)有監(jiān)測第 一可變參數(shù)的裝置，第 一可變參數(shù)與來自合起來 作為一個整體的多個工作腔的所需流體排量相關(guān)。通過對若干腔適當(dāng)選擇 采用泵送、發(fā)動或空轉(zhuǎn)沖程的控制策略，控制器能根據(jù)第一可變參數(shù)通過 實際采用的、從多個腔輸出或者輸入多個腔的時間平均流體體積來獲得需 求量。
除上面參照圖1和圖2所討論的普通控制策略或第一控制策略外，圖 3中的配置還依據(jù)對其它參數(shù)的確定或檢測來^是供進(jìn)一步的監(jiān)測和控制， 這些將在下文中討論的其它參數(shù)對整個系統(tǒng)的有效運行或安全運行是重 要的，但是它們所需要的控制的頻率比依據(jù)每個沖程的流體變化所能適應(yīng) 的頻率高，或者上述控制的等待時間比依據(jù)每個沖程的流體變化所能適應(yīng) 的等待時間短。
圖3的系統(tǒng)還可以配備有附加的組成部件，例如可選的預(yù)測器70,用 于預(yù)測負(fù)載54的行為并通過負(fù)載行為信號線路72傳送預(yù)測結(jié)果?？刂破?32的通用部分還可以將泵/馬達(dá)的流體需求用流體供應(yīng)通信通道74傳遞給 流體供應(yīng)源60。順序發(fā)生器76接收通過請求輸入線路78傳送的^青求和通 過軸傳感器通道傳送的軸速度和位置，用這兩者產(chǎn)生合適的軸相位鎖定閥 信號，以滿足該系統(tǒng)為控制時間平均軸轉(zhuǎn)矩或經(jīng)泵/馬達(dá)10的流體速度而 所需要的要求。這樣產(chǎn)生的順序是順序通道74上的輸出。
通過設(shè)置用標(biāo)記90大體示出的一個或多個專用的傳感器，有利于進(jìn) 一步的監(jiān)測或控制，該傳感器通過用標(biāo)記94大體表示的傳感器線路連接 到調(diào)節(jié)規(guī)劃器92。應(yīng)用傳感器90向調(diào)節(jié)規(guī)劃器92傳遞關(guān)于負(fù)載行為(或 另一受該負(fù)載影響的物理響應(yīng))的信息，使調(diào)節(jié)規(guī)劃器92可以確定該行為 是否按照總控制器32的原來打算進(jìn)行。在所述行為沒有按照原來打算進(jìn) 行時，調(diào)節(jié)規(guī)劃器92通過調(diào)節(jié)請求通道98向順序調(diào)節(jié)器96發(fā)出調(diào)節(jié)請 求。調(diào)節(jié)請求通常被安排用于使負(fù)載行為返回到所期望的行為。順序調(diào)節(jié) 器96獲得調(diào)節(jié)請求、來自軸傳感器通道58的軸位置和速度、以及來自順 序通道74的閥操作順序，并根據(jù)將在下文中描述的九種順序調(diào)節(jié)方法之 一提供新的閥操作順序。所產(chǎn)生的新順序以與軸相位同步方式產(chǎn)生。已調(diào)
13節(jié)閥順序通道100將新順序傳遞到》文大器102，該;改大器通過閥配線34和 36將閥信號提供給泵/馬達(dá)10的電磁閥12和24。
人們會理解，可以設(shè)置多個副傳感器90，用于改進(jìn)當(dāng)前所述系統(tǒng)的控 制狀況，所設(shè)的傳感器隨應(yīng)用的不同而變化。例如牽引控制所需的傳感器 包括以下中的一個或多個轉(zhuǎn)向輪角度；偏航率；加速度；車輪速度；車 輪角加速度；車輪滑移量；車輛橫向加速度；車輛速度和制動管線壓力。 可選用的附加傳感器可被用來檢測以下參數(shù)中的一個或多個車輛側(cè)傾率 和加速度；車輛俯仰度和加速度；施加到各輪上的制動力；輪胎氣壓；車 輛加速度和減速度；有效負(fù)載質(zhì)量及其分布。為了簡明起見，這些傳感器 共同以標(biāo)i己90示出。
發(fā)電機(jī)驅(qū)動所需要的傳感器包括以下當(dāng)中的一個或多個功率因數(shù)， 軸速度和轉(zhuǎn)矩，線路頻率，以及電流和電壓的諧波頻率成分。
連接到大型結(jié)構(gòu)例如風(fēng)力渦輪機(jī)或潮沙渦輪機(jī)上的機(jī)械所需的傳感 器包括以下當(dāng)中的一個或多個用于探測葉片振動的加速計；軸轉(zhuǎn)矩和速 度；葉片距；葉片速度；葉片尖端的相對位置和速度。
人們會理解，上述的多種電子控制部件可以采用任一種組合方式設(shè)置 在同一物理單元120中、在成組的單元中或者作為獨立部件設(shè)置，并且相 關(guān)的通信通道和連接可以在軟件中提供。
調(diào)節(jié)方法
下面描述九種方法，按所述方法，泵/馬達(dá)10的閥的操作可通過控制 器32、 120的調(diào)節(jié)被改變，以調(diào)節(jié)泵/馬達(dá)10所接收的或所排出的流體量 的順序。這些在都在圖4中示出了，請把注意力轉(zhuǎn)向圖4。在該圖中，正 弦曲線202表示在下止點(BDC)206處的最大容積和在上止點(TDC)200處 的最小容積之間的周期性變化的工作腔容積以及當(dāng)時間T沿軸210推移時 返回BDC 204的情況。相應(yīng)地，壓縮區(qū)域212和216對應(yīng)于泵送才喿作，膨 脹區(qū)域214對應(yīng)于發(fā)動操作。
發(fā)動
1. 在從高壓總管引入流體時，在發(fā)動沖程的末段222關(guān)閉HPV(高壓 閥)的信號可以被延遲224,以在更靠近BDC 204地關(guān)閉HPV。與不存在 延遲時的情況相比，這將會從高壓總管吸入更多的、量可預(yù)測的流體，并 在軸上產(chǎn)生更大的、可預(yù)測的時間平均轉(zhuǎn)矩。
2. 在從高壓總管引入流體時，在發(fā)動沖程的末段230關(guān)閉HPV的信號可以被延遲，以在到達(dá)BDC204后立即關(guān)閉HPV232。然后，缸將保持 加壓，直至上行沖程216結(jié)束，并且LPV將不能打開。這使得從高壓總管 引入的已知體積的流體返回高壓總管中，使得在前一半周期中引入的轉(zhuǎn)矩 脈沖和流體無效。順序調(diào)節(jié)器然后可以使用下文所述的多種方法之一停止 進(jìn)一步的發(fā)動沖程，或允許缸恢復(fù)正常操作。
3. 在從高壓總管引入流體時，在發(fā)動沖程的末段242關(guān)閉HPV的信 號可以被提前，以便比由順序發(fā)生控制器預(yù)定的關(guān)閉時間更早地關(guān)閉HPV 240。這將會從高壓總管吸入更少的、可預(yù)測的流體，并在軸上產(chǎn)生較小 的、可預(yù)測的時間平均轉(zhuǎn)矩。
4. 在關(guān)閉LPV250以使缸中壓力等于高壓總管中壓力而為發(fā)動沖程做 準(zhǔn)備之后，順序調(diào)節(jié)器可以刪除或禁止打開HPV的信號252,從而沒有流 體從高壓總管引入。這將把體積可預(yù)測的流體排空至高壓總管并且排除從 該總管中引入其它期望的流體量，以及排除施加在軸上的時間平均轉(zhuǎn)矩在 方向上和大小上的可預(yù)測變化的產(chǎn)生。
泵送
5. 當(dāng)缸在空轉(zhuǎn)沖程未加壓時，可以在上行沖程發(fā)出關(guān)閉LPV 260的 信號，以將附加的部分泵送周期插入序列中。這將會將量可預(yù)測的流體從 缸排空至高壓總管，并產(chǎn)生可預(yù)測的時間平均軸轉(zhuǎn)矩(或許需要定義正轉(zhuǎn)矩 和負(fù)轉(zhuǎn)矩)。
6. 在缸未加壓時，關(guān)閉LPV270的信號在上^f亍沖程可以被刪除或抑制， 以將泵送周期(發(fā)動周期)從序列中除去。這將會防止量可預(yù)測的流體被排 入高壓總管以及防止可預(yù)測的時間平均轉(zhuǎn)矩施加到軸上。
7. 當(dāng)缸在上行沖程未加壓時，關(guān)閉LPV274的信號可以被提前272, 以便比由順序發(fā)生控制器預(yù)定關(guān)閉的時間更早地關(guān)閉LPV。這將泵送更多 的、量可預(yù)測的流體進(jìn)入高壓總管，并在軸上產(chǎn)生更大的、可預(yù)測的時間 平均轉(zhuǎn)矩。
8. 當(dāng)缸未加壓時，關(guān)閉LPV280的信號可被延遲290，以便比由順序 發(fā)生控制器預(yù)定關(guān)閉的時間更遲地關(guān)閉LPV。這將泵送更少的、量可預(yù)測 的流體進(jìn)入高壓總管，并在軸上產(chǎn)生更小的、可預(yù)測的時間平均轉(zhuǎn)矩。
9. 當(dāng)缸在泵送沖程的末l殳314-皮加壓時，可以加入310—個用于一 直進(jìn)展到后續(xù)膨脹沖程214某處312地保持HPV打開的信號，使順序發(fā) 生控制器所想要的泵送沖程被轉(zhuǎn)換到發(fā)動沖程。根據(jù)所述泵送沖程212和發(fā)動214沖程的相對長度，這使被泵送到高壓總管的已知量的流體的至少
一部分回流到工作腔，軸上的時間平均轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地減小，或者甚至大于已 知量的流體從高壓總管被引入，并且軸上的時間平均轉(zhuǎn)矩的方向以及大小 發(fā)生變化。
人們會理解，通過根據(jù)需要而使用上述方法，調(diào)節(jié)規(guī)劃器可以在100% 發(fā)動運行和100%泵送運行之間改變泵/馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩或流量，而不用考慮順 序調(diào)節(jié)器所要求的原始時間平均轉(zhuǎn)矩或流量。在對突然的、未預(yù)料到的情 況做出響應(yīng)的情況下，能夠以一般僅為2毫秒的延遲完成調(diào)節(jié)。
通信
因為缸所接納的或缸所排出的流體體積以及施加到軸上轉(zhuǎn)矩的變化 在各種情況下是可預(yù)測的，所以，順序調(diào)節(jié)器能夠?qū)㈨樞蜃兓瘜α黧w排量 或軸轉(zhuǎn)矩的作用以電子方式通過調(diào)節(jié)報告通道傳送給總控制器?？偪刂破?可以使用調(diào)節(jié)通訊通道將不同請求發(fā)送給流體供應(yīng)源。
所述調(diào)節(jié)的一個重要特性是，預(yù)期的流體量多少或軸轉(zhuǎn)矩變化可以在 做出改變順序決定的時刻通過順序調(diào)節(jié)器96來確定，然而其作用本身通 常在過了一會后才被感覺到。這種預(yù)先知曉將是有用的，因為總控制器32 和流體供應(yīng)源可以有足夠的時間來改變它們的4亍為，以適應(yīng)新情況。例如， 如果順序調(diào)節(jié)器96馬上減小泵/馬達(dá)的流體引入量，則供應(yīng)源60可以馬上 減少其流體輸出，以避免高壓總管14內(nèi)的壓力的增大。流體供應(yīng)源實際 上可以使用上述流量調(diào)節(jié)方法之一或其它可選的方法。
或者，流體供應(yīng)源60可以使用其自身的傳感器來確定需要的流體流 速，以保持從高壓總管14進(jìn)或出的零凈流量。這樣一來，流體供應(yīng)源60 受到泵/馬達(dá)10的約束。流體供應(yīng)源60還可以使用其自身的用標(biāo)記122 示意表示的傳感器，用于對小的、緩慢引起的流量信息的不精確或其本身 的不精確進(jìn)行修正，例如對流至低壓側(cè)64的液壓流體泄漏進(jìn)行修正。
流體流的平衡
現(xiàn)在參見圖5,其示出了多個泵/馬達(dá)10的情況，它們由一個流體源 60來操作并具有共用的流體匯合點130。該流體匯合點可以簡單地是連接 至各泵/馬達(dá)和流體源60的共用管子或軟管。這種系統(tǒng)例如可被用在車輛
被用于這樣的工業(yè)系統(tǒng)中，其中單獨的傳送帶(負(fù)載)或絞盤(負(fù)載)具有獨立 的泵/馬達(dá)10。在這些或其它應(yīng)用中，負(fù)載54可以具有迅速且獨立變化的單獨的轉(zhuǎn)矩需求。
帶有多個泵/馬達(dá)10的如圖5所示的泵/馬達(dá)的系統(tǒng)按照與上述相同的 方法操作，但有其它能力。這是將來自一個泵/馬達(dá)的流體傳輸至另一個泵
/馬達(dá)的能力。若千流體體積可以通過順序調(diào)節(jié)器96比分別算出并且使用 連通作用來轉(zhuǎn)移。流體供應(yīng)源總計各泵/馬達(dá)10所接收和所排出的流體量 的凈總和或算術(shù)和，調(diào)節(jié)其輸出以使流體匯合點130的輸入流量和輸出流 量相匹配。流體供應(yīng)源60只需要將增或減的凈能量供給作為一個整體的 所有負(fù)載。在很多應(yīng)用中，由于減少了給流體供應(yīng)源60提供動力所需的 燃料或電力，這將會節(jié)省能量。
流體供應(yīng)源60可以調(diào)節(jié)其到流體匯合點130的流動，其#文法是確定 根據(jù)流體量的大小和數(shù)量所需的流體總體積，并且本身提供合適的流體量 的數(shù)量和大小。在流體供應(yīng)源60不能或不希望以流體量形式供應(yīng)流體的 情況下，供應(yīng)源60可以將在經(jīng)過一段合適時間后所接收和排出的流體量 的凈體積平均，以確定到匯合點130的流體流速。
在負(fù)載排出的總能量超過了所接收的總能量的情況下，將有能量(和流 體)凈流出到流體供應(yīng)源60中。流體供應(yīng)源60可以存儲該能量，以供隨后 使用，例如在蓄壓器或飛輪中，或在例如泄壓閥或節(jié)流閥裝置中消散能量。
啟動順序調(diào)節(jié)
根據(jù)應(yīng)用，存在若干可能引起順序調(diào)節(jié)的情況，其中的一些情況描述 如下
在車輛牽引控制應(yīng)用中，當(dāng)傳感器中的任何一個或多個表明已經(jīng)發(fā)生
或?qū)⒁l(fā)生不期望的車輛運動時，順序調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)上文所提到的方法 之一來啟動順序調(diào)節(jié)。這將幾乎瞬時改變泵/馬達(dá)所接收或排出的流體量的 體積。增加的或減少的量把或多或少的能量傳給各車輪，造成車輪能比在 沒有調(diào)節(jié)控制脈沖順序的情況下所提供的轉(zhuǎn)矩更大或更小的轉(zhuǎn)矩。這種情 況的一個具體例子發(fā)生在車輪速度傳感器檢測到提供向前牽引轉(zhuǎn)矩的車 輪的速度在加速過程中增加過快時，這可能是因為已經(jīng)超過了路面和輪胎 結(jié)合處的摩擦極限。順序調(diào)節(jié)器將使用上述方法之一來減小車輪轉(zhuǎn)矩，這 會降低車輪速度并恢復(fù)牽引。流體供應(yīng)源能被告知所接收的流體量的數(shù)量
和大小的改變，從而允許其適當(dāng)改變其輸出。
另一個具體例子發(fā)生在當(dāng)車輛穩(wěn)定性控制計算機(jī)發(fā)現(xiàn)在由轉(zhuǎn)向偏航
傳感器、制動器壓力輸入、油門踏板位置和車輪速度傳感器所表明的駕駛者期望行進(jìn)方向和速度與由橫向加速傳感器、偏航傳感器和單獨車輪速度
傳感器所才全測的車輛響應(yīng)之間存在差異時。當(dāng)系統(tǒng)^r測到測出的意圖與測
出的響應(yīng)不同時，可以對某些車輪開始調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生作用于車輛的牽引力 來修正上述差異。調(diào)節(jié)也可以伴隨著原動機(jī)功率的增減和/或機(jī)械制動器作 用在單獨的從動輪或非從動輪上。該系統(tǒng)可以將能量從左車輪傳遞到右車 輪或從前車輪傳遞到后車輪或它們的組合，從而能不需要流體壓力源快速 響應(yīng)地快速產(chǎn)生修復(fù)力矩。
因為流體能夠在各機(jī)械之間傳遞，所以對系統(tǒng)來說，即使壓力供應(yīng)裝 置暫時不能提供流體(例如因為流體供應(yīng)源的原動機(jī)停止時)，也可通過將 能量從左傳遞到右或從前傳遞到后來^t是供對車輛軌跡的控制。復(fù)雜的車輛 穩(wěn)定性控制計算機(jī)可以檢查一個或多個傳感器的趨勢并預(yù)測何時將發(fā)生 不希望發(fā)生的情況，并且在這種情況發(fā)生之前啟動順序調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明被用到驅(qū)動發(fā)電機(jī)的情況下，其中發(fā)電機(jī)本身連接到配電網(wǎng) 或"供電線路"，電壓、電流或頻率的傳感器可以斥企測當(dāng)前線路的電壓或 頻率是否符合必需的規(guī)范。在一個具體例子中，傳感器可以檢測來自發(fā)電 機(jī)的、通常是正弦變化的電壓輸出是非正弦的，而是由于在波峰處的高電 流抽出而引起截平波峰，就像通常整流電力負(fù)載被連接到配電線路時那 樣。借助本發(fā)明，調(diào)節(jié)控制器可以在波峰時增加發(fā)動沖程內(nèi)的轉(zhuǎn)矩，以保 持所需的轉(zhuǎn)速曲線，并且因此保持所需的按正弦變化的電壓曲線。調(diào)節(jié)控 制器通常將使用適應(yīng)元件，其經(jīng)過若干周期適應(yīng)波峰截平程度，并調(diào)整修 正調(diào)節(jié)，直至波峰為完整的正弦形。
在本發(fā)明被用在通過例如風(fēng)力渦輪機(jī)或水力渦輪機(jī)、螺旋槳或葉輪中 的葉片將流體動能轉(zhuǎn)化成液壓能的情況下，根據(jù)測量葉片振動的加速度計 所接收到的信號、機(jī)械軸或葉片根部上的轉(zhuǎn)矩、葉片距、葉片上某點相對 葉片或裝置的其它部件的位置、流體速度和葉片速度的特性，可以啟動順 序調(diào)節(jié)。第一個具體例子是在具體的葉片共振頻率已預(yù)知的情況下。由順 序發(fā)生器產(chǎn)生的缸動作順序可以被監(jiān)測，以便就在轉(zhuǎn)矩確實被施加到葉片 之前推斷出施加到葉片的所述轉(zhuǎn)矩的頻率特性。在預(yù)測到該順序能激勵產(chǎn) 生葉片中的某種不希望有的共振的情況下，調(diào)節(jié)控制器可以引入一種同振 幅的反相轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)，以防止發(fā)生共振或減小共振的振幅。第二個具體例子 出現(xiàn)在當(dāng)連接到葉片上的加速度計在某些點(這些點是不期望有的葉片振 動模式的波腹)檢測并量化了在葉片上存在或?qū)⑿纬晒舱駮r。隨后，調(diào)節(jié)控
18制器可以在因正常操作而施加的軸轉(zhuǎn)矩上增加具有修正振幅的且與共振 反相的高頻轉(zhuǎn)矩分量，利用本發(fā)明的頻率高且等待時間短的新性能來實現(xiàn) 最快速的振動抵消。第三個具體例子和第二個例子相同，但是，不希望有 的振動的檢測和量化能夠通過使用傳感器測量波腹的相對位置來檢測，該 傳感器用于指示與基準(zhǔn)點如軸或葉片的連接點相對比的波腹相對位置。
從以上說明種，人們將會理解，本發(fā)明可被用于多種控制情況并且還 可以被用于迄今為止這樣的液壓泵/馬達(dá)被排除在外的控制情況。
人們還會認(rèn)識到，本發(fā)明特尤其涉及這樣的機(jī)械，即至少一個工作腔 包括內(nèi)設(shè)有可往復(fù)運動的活塞的缸，但該機(jī)械與用柔性膜片或旋轉(zhuǎn)活塞來 界定的至少一個腔連用，這也是可能的。
更進(jìn)一步地，人們將會理解，本發(fā)明提供一種方法和裝置，用于以比 使用現(xiàn)有技術(shù)中的配置所能提供的更高頻率或更短等待時間來控制可控 參數(shù)。
系統(tǒng)的泵/馬達(dá)進(jìn)行修改并且替換目前已被加裝至現(xiàn)有液壓泵/馬達(dá)系統(tǒng)上 的其它較昂貴的部件。
人們還將會理解，加壓流體源60可以是本文所述類型的泵，并且確
實在本發(fā)明的某些應(yīng)用中，其可以是作為如圖4所示的附加的泵/馬達(dá)而設(shè) 置的泵/馬達(dá)10。
19
權(quán)利要求
1.一種用于控制流體工作機(jī)械的方法，所述流體工作機(jī)械具有容積周期性變化的一個或多個工作腔；一個或多個入口閥；一個或多個出口閥；由負(fù)載驅(qū)動或驅(qū)動負(fù)載的轉(zhuǎn)軸；和控制器，用于接收關(guān)于第一可變參數(shù)的數(shù)據(jù)并控制所述閥的打開和關(guān)閉順序，以選擇性地使所述工作腔能分別處于所述工作腔的膨脹沖程和壓縮沖程中的任一個沖程，從而根據(jù)第一可變參數(shù)來供應(yīng)流體或接收流體；該方法包括以下步驟監(jiān)測第二可變參數(shù)，第二可變參數(shù)需要按照比第一可變參數(shù)更高的頻率來控制或具有比第一可變參數(shù)更短的等待時間；及根據(jù)第一可變參數(shù)和第二可變參數(shù)的組合，調(diào)節(jié)閥的操作以供應(yīng)或接收需要的流體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，第一可變參數(shù)是依據(jù)一 個個沖程來控制的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是，第二可變參數(shù)是按 照高于依據(jù)一個沖程的速度來控制的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征是，實現(xiàn)根據(jù) 第二可變參數(shù)的所述控制，以調(diào)節(jié)施加到所述流體工作機(jī)械的輸出上的轉(zhuǎn)矩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征是，實現(xiàn)根據(jù) 第二可變參數(shù)的所述控制，以調(diào)節(jié)流入或流出所述流體工作機(jī)械的流體流 速。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征是，對第二可 變參數(shù)的響應(yīng)是以超出控制第一可變參數(shù)所需而確定的順序來改變所述 入口閥或所述出口閥的打開或關(guān)閉，以延長、縮短或分割開所述工作腔連 接至所述低壓總管的時間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征是，對第二可 變參數(shù)的響應(yīng)是以超出了控制第一可變參數(shù)所需而確定的順序來改變所 述入口閥或所述出口閥的打開或關(guān)閉，以延長、縮短或分割開所述工作腔連接至所述高壓總管的時間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征是，通過用以下方法中 的一種或多種來改變給所述閥(12, 24)的信號來實現(xiàn)所述順序改變在時間上延遲用于關(guān)閉HPV的信號，以便稍后但仍在BDC之前關(guān)閉 HPV,由此從高壓總管引入體積更大的流體；在時間上延遲用于關(guān)閉HPV的信號，以便在到達(dá)BDC后立即關(guān)閉 HPV來防止工作腔減壓，從而防止LPV打開而造成從高壓總管已引入的 流體回流到該高壓總管；在時間上提前用于關(guān)閉HPV的信號，從而使在從高壓總管開始引入 流體后但在打算通過順序發(fā)生控制器關(guān)閉之前關(guān)閉HPV，由此從該高壓總 管引入體積較小的流體；刪除用于打開HPV的信號，從而沒有流體從高壓總管被引入；在尚沒有使用信號的情況下增加用于關(guān)閉LPV的信號，以便將附加的 泵送周期加入序列中并將流體泵送到所述高壓總管；刪除用于關(guān)閉LPV的信號，以便將泵送周期或發(fā)動周期從所述序列中 除去；在時間尚提前用于關(guān)閉LPV的信號，以泵送占所述工作腔容積的較大 比例的流體到所迷高壓總管；在時間尚延遲用于關(guān)閉LPV的信號，以泵送占所述工作腔容積的較小 比例的流體到所述高壓總管；在時間尚延遲用于關(guān)閉HPV的信號，以使來自所述高壓總管的部分 流體返回所述工作腔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征是，包括將順 序改變或者順序改變對液壓流量或軸轉(zhuǎn)矩的作用傳送給外部設(shè)備的步驟。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征是，包括根據(jù)傳送來的順序 改變來調(diào)節(jié)所述外部設(shè)備的操作的步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其特征是，包括預(yù) 測將由流體機(jī)械供應(yīng)的需求并且在所述調(diào)節(jié)的預(yù)測需求之前啟動調(diào)節(jié)的 步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法，其特征是，包括監(jiān) 測與車輪或車輛軌跡滑移的控制相關(guān)的第二可變參數(shù)或者控制與車輛有 關(guān)的期望軌跡的步驟。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征是，所述第二可變參數(shù)包 括以下當(dāng)中的一個或多個轉(zhuǎn)向輪角度；偏航率；加速度；車輪速度；車 輪角加速度；車輪滑移量；車輛橫向加速度；車輛速度；制動管線壓力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征是，所述第二可變參 數(shù)包括以下當(dāng)中的一個或多個車輛側(cè)傾率和力口速度；車輛俯仰程度和加 速度；施加到各輪的制動力；輪胎氣壓；車輛加速度和減速度；有效負(fù)載 質(zhì)量及其分布。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，包括監(jiān)測與發(fā)電機(jī)驅(qū)動 系統(tǒng)相關(guān)的第二可變參數(shù)的步驟。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征是，包括監(jiān)測可變參數(shù)， 其包括以下當(dāng)中的一個或多個功率因數(shù)、頻率、電流或電壓諧波頻率成 分的步驟。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，包括監(jiān)測與負(fù)載振動有 關(guān)的第二可變參數(shù)的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征是，能量回收裝置包括流 體渦輪機(jī)，所述第二可變參數(shù)選自以下當(dāng)中的一個或多個所述渦輪才幾上 某點的位置、速度或加速度；軸轉(zhuǎn)矩；葉片距；葉片速度；及流體速度。
19. 一種流體工作機(jī)械，具有 容積周期性變化的一個或多個工作腔； 一個或多個入口閥； 一個或多個出口閥；由負(fù)載驅(qū)動或驅(qū)動負(fù)載的轉(zhuǎn)軸；控制器，用于接收關(guān)于第一可變參數(shù)的數(shù)據(jù)并控制所述閥的打開和關(guān) 閉順序，以便有選擇地使工作腔能夠分別處于工作腔的膨脹沖程和壓縮沖 程中的每一個，從而根據(jù)第一可變參數(shù)來供應(yīng)或接收流體；用于監(jiān)測第二可變參數(shù)的監(jiān)控器，與第一可變參數(shù)相比，第二可變參 數(shù)需要按照更高頻率或具有更短的等待時間的控制，其中所述控制器監(jiān)測 第二可變參數(shù)并根據(jù)第 一可變參數(shù)和第二可變參數(shù)的組合來調(diào)節(jié)閥操作， 從而供應(yīng)或接收需要的流體。
20. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的流體工作機(jī)械，其特征是，包括加法器 (96),用于通過對第一可變參數(shù)和第二可變參數(shù)進(jìn)行算術(shù)求和來將這兩個 可變參數(shù)組合以及用于產(chǎn)生與所述組合的需求相關(guān)的需求信號。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的流體工作機(jī)械，其特征是，包括選 擇器(96),用于通過選擇第一可變參數(shù)和第二可變參數(shù)中的一個來組合所 述第一可變參數(shù)和第二可變參數(shù)以成為完整的需求。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項所述的流體工作機(jī)械，其特征是， 包括 一個或多個監(jiān)控器(90),用于監(jiān)測一個或多個第二可變參數(shù)；調(diào)節(jié) 規(guī)劃器(92)，用于基于所接收的、關(guān)于所述一個或多個第二可控參數(shù)中的 至少一個的數(shù)據(jù)來規(guī)劃請求；順序調(diào)節(jié)器(96)，用于根據(jù)與第一可控參數(shù) 和第二可控參數(shù)相關(guān)的請求的組合對所述泵(10)的請求進(jìn)行排序。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20至23中任一項所述的流體工作機(jī)械，其特征是， 還包括多個流體才幾械(IO),每個流體才幾械連4妄到其它流體才幾械和加壓流體 源(60)上，以便例如允許從一個機(jī)械泵出的流體被傳送到另 一機(jī)械的流體 源。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20至24中任一項所述的流體工作機(jī)械，其特征是， 所述控制器(32)包括用于監(jiān)控第 一 可控參數(shù)和第二可控參數(shù)的獨立的控制 器(120)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求20至24中任一項所述的流體工作機(jī)械，其特征是， 所述加壓流體源(60)包括另 一流體工作機(jī)械(IO)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20至26中任一項所述的流體工作機(jī)械，其特征是， 包括預(yù)測器(70),用于在實際需求之前預(yù)測順序變化，因此用于造成所述 閥的操作以便在實際需求之前開始流體供應(yīng)控制。
27. 根據(jù)權(quán)利要求20至27中任一項所述的流體工作機(jī)械，其特征是， 包括用于檢測一個或多個次級參數(shù)的一個或多個傳感器。
28. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的流體工作機(jī)械，其特征是，所述副傳感 器為用于監(jiān)測與車輪或車輛軌跡滑移的控制或車輛軌跡相關(guān)的一個或多 個次級參數(shù)的傳感器。
29. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的流體工作機(jī)械，其特征是，所述傳感器 包括用于檢測以下當(dāng)中一個或多個的傳感器轉(zhuǎn)向輪角度；偏航率；加速 度；車輪速度；車輪角加速度；車輪滑移量；車輛橫向加速度；車輛速度； 制動管線壓力。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的流體工作機(jī)械，其特征是，所述副傳感 器為用于檢測以下當(dāng)中一個或多個的傳感器車輛側(cè)傾率和加速度；車輛 俯仰程度和加速度；施加到各輪的制動力；輪胎氣壓；車輛加速度和減速度；有效負(fù)載質(zhì)量及其分布。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的流體工作機(jī)械，其特征是，所述副傳感 器為檢測以下當(dāng)中一個或多個的傳感器功率因數(shù)、電流和電壓諧波頻率 成分。
32. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的流體工作機(jī)械，其特征是，所述副傳感 器為檢測負(fù)載振動的傳感器。
33. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征是，所述負(fù)載包括流體渦 輪機(jī)，所述副傳感器為用于^r測以下當(dāng)中一個或多個的傳感器渦輪機(jī)上 某點的位置、速度或加速度；軸轉(zhuǎn)矩；葉片距；葉片速度和流體流速。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液壓泵，用于通過控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)(9)驅(qū)動負(fù)載(54)，控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)主控制信號，以適應(yīng)次級可變參數(shù)的變化，這些次級可變參數(shù)需要更高頻率的控制或有較短的等待時間。
文檔編號F04B7/00GK101517230SQ200780035661
公開日2009年8月26日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者M·R·菲爾丁, N·考德威爾, U·B·P·斯坦, W·蘭姆佩恩 申請人:阿特米斯智能動力有限公司