[发明专利]用于调节借助于调速泵输送的流体的压力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节借助于调速泵尤其是伺服泵输送的流体的压力的方法，以及涉及一种电动液压的传动系统。

背景技术

在作为基础的电动液压的传动系统中，电动的、转速可变的传动装置（大多为调速的电动机、伺服传动装置）驱动流体泵（定量泵或辅助液压泵），该流体泵为液压设备例如像压铸机提供所需的压力和流量。这些所谓的伺服泵用于例如这些应用中，即其中要求对小尺寸的调节机构来说大的调节力，以及要求对液压调节的机器部件的精确的控制。

EP 0 403 041 A2描述了用于压铸机的液压负载的控制的方案。定量泵与形式为液压的力/行程转换器的液压负载直接连接。借助于转速可变的电动伺服传动装置操纵该定量泵。总调节包括伺服传动装置的速度调节回路以及对负载的位置调节或压力调节。

DE 10 2007 007 005 A1公开了一种电动液压的控制系统，该控制系统配备了可调节的流体泵和转速可变的电动传动装置。压力检测设备允许对流体压力进行检测。该电动液压的控制系统的主调节回路具有电动传动装置的转速调节器作为调节机构。借助于主调节回路可以调节流体压力，进而例如调节由气缸施加的力或下级的调节参量例如像位置或速度。借助于分支调节链根据测得的流体压力来控制流体泵的排流量体积调节器。

期望简化压力调节，并在这种情况下尤其精简压力检测设备。

发明内容

本发明提出了具有独立权利要求的特征的一种用于调节借助于调速泵尤其是伺服泵输送的流体的压力的方法，以及电动液压的传动系统。从属权利要求的主题以及随后的说明是有利的设计方案。

本发明基于这样的措施，即不再在测量技术方面检测由调速的泵输送的流体的实际压力，而是计算该实际压力。为此，可以尤其有利地考虑传动力矩和转子位置（位置的变化、加速度），在对调速泵的控制中，传动力矩和转子位置本来就存在或可以容易地确定。这样就可以省去压力检测设备。减少了成本和可能的错误来源的数量。为了确定压力，尤其对传动力矩修正有关加速度的力矩分量，以便能够高准确度地确定压力。

可以相对简单地基于已知的或能容易地确定的参量来确定传动力矩。在已知的发动机特性曲线簇中，例如可以由发动机电流推导出传动力矩。该电流测量又可以成本低廉地在功率电子机构中实现。原则上，由发动机电流的形成转矩的分量Iq和电动机的转矩常数k_M [Nm/A]来确定传动力矩。由于转矩常数可能与温度有关，所以考虑电动机的温度改进了计算结果。此外，适合把转矩常数—优选作为与温度有关的特征曲线簇—存储在调速的传动装置的存储设备中，调节系统可以尤其简单地从那里读出转矩常数。调速的传动装置通常配备了角度传感器，该角度传感器具有其中存储了不同的发动机参数（所谓的电子基本数据表）的存储器。在运行时，调节器读出数据，并使用数据用于调整调节特性。在此尤其有利的是，精确的、单独属于发动机的转矩常数同样存储在发送器存储器中。

不直接测量实际压力，而是在此由发动机电流的形成转矩的分量和转子加速度计算出实际压力。于是，用于确定实际压力的优选的方法基于如下等式：

△p_M：经过流体泵的在泵后压力（实际压力）和泵前压力（入口压力）之间的计算出的压差[Pa]

V：流体泵的输送体积/转[m³]

J：总惯性矩，根据发动机轴换算[Nm]

f：机械的转子角度（rad）

R：摩擦力矩（Nm）

待调节的实际压力可以通过减去入口压力由压差确定。对通常的应用来说，把压差用作实际压力也就足够了，因为与被输送的流体的实际压力相比，入口压力大多可被忽略。

本发明不仅适合用于定量泵，还适合用于辅助液压泵（Verstellpumpe），因为对后者来说，通常在调节中实际的输送体积是已知的，或者例如可借助于合适的传感技术测得。

减去与加速度有关的第二项，因为加速度没有对压力做出贡献。在实践中大多可以放弃考虑摩擦。对优选的模型来说，基本上仅需有效的总的惯性矩J（发动机、泵、液压液）和摩擦力矩R。这些例如可以通过测量事先测得。