[发明专利]具有伺服驱动装置和液压消耗器的液压系统以及用于该液压系统的控制装置

说明书

本发明涉及一种用于控制液压系统(1)的液压消耗器(5)的实际系统压力(p_ist)的方法，其中，将额定系统压力(p_soll)作为参考变量并且将实际系统压力作为控制变量输送给控制单元(4)，通过该控制单元(4)为伺服驱动装置(9)的电动马达(2)预先规定作用到伺服驱动装置的泵(3)上的电动马达力矩(M_motor)，通过泵在液压消耗器上产生体积流，由此在电动马达上形成机械负载力矩(M_last)并且在液压消耗器中经由体积流(11)产生实际系统压力，将液压系统的动态系统变量(x)传输至限制单元(41)，限制单元根据系统变量的值限制由控制单元传输至电动马达的马达力矩。另外，本发明还涉及一种液压系统。

技术领域

本发明涉及一种用于控制液压系统的液压消耗器的实际系统压力的方法，其中，将额定系统压力作为参考变量并且将实际系统压力作为控制变量输送给控制单元，该控制单元为伺服驱动装置的电动马达预先规定一个作用到伺服驱动装置的泵上的电动马达力矩，该泵在液压消耗器上产生体积流，由此在电动马达上形成机械负载力矩并且在液压消耗器中经由体积流产生实际系统压力。此外，本发明涉及一种液压系统，包括由电动马达和泵组成的伺服驱动装置、控制单元和液压消耗器，其中，为控制单元预先规定额定系统压力作为参考变量并且将液压消耗器的实际系统压力作为控制变量输送给控制单元，并且控制单元为电动马达预先规定一个电动转矩作为参考变量，电动马达将马达力矩输送至泵，因而泵在液压消耗器处产生体积流，经由该体积流产生实际系统压力，并且在电动马达上形成机械负载力矩。

背景技术

液压系统包括液压发生装置和液压消耗器。用作液压发生装置的通常是伺服驱动装置，能够用作液压消耗器的例如有液压缸、液压马达、液压电容等。在此通常将由电动马达和泵组成的组合理解为伺服驱动装置，其中，电动马达由逆变器供应马达电流。为控制单元预先规定一个待控制的额定系统压力，该额定系统压力是可调节的，为此也检测液压消耗器的当前的实际系统压力，该实际系统压力应当与额定系统压力进行比较。为此，控制单元向电动马达传输高动态电动马达力矩，该高动态电动马达力矩被传递至泵。该传递通常从电动马达的马达轴、优选经由耦合装置到达泵的泵轴上。该泵输送液压消耗器的被输送的介质的与被输送的机械马达力矩有关的液压体积流，其中，在电动马达上形成机械负载力矩。介质的这一可变体积流引起液压系统的液压消耗器中的液压实际系统压力的变化，该实际系统压力被作为控制变量反馈至控制单元。通常，液压系统的控制装置具有PID结构或者带有附加过滤器的PID类似结构。电动马达的和泵的各个部件分别在机械方面针对最大允许的机械负载力矩而设计。因此，当然值得期待的是，控制装置所要求的机械负载力矩不超过允许的最大负载力矩。但是在一些应用中需要非常高的发动机转速加速度用于快速建立或消除系统压力。因此例如为了使泵制动直至静止而设定负电动马达力矩。但是如果向电动马达施加负电动马达力矩的时间过长，则可能导致，所述机械负载力矩也是负的，这意味着，电动马达反向转动。这通常会导致泵的损坏。目前，为了避免这种情况，将伺服驱动装置不仅限制在允许的最大和最小(电动)马达力矩之内，而且也限制在马达力矩的允许的变化率之内，以避免负载力矩超过允许的极限值。在此，通常为所述最大和最小(电动)马达力矩预先规定一个固定极限值亦或将马达电流保持在固定极限内，但是因而也无法充分地利用伺服驱动装置的性能，其中，泵在针对出现的力矩的特定极限范围内和在预先规定的转动方向上运行。

发明内容

本发明的任务在于，更好地利用并且附加地保护与泵组合的伺服驱动装置的机械负载力矩的可能的范围。