用于确定阀的调节极限的方法、带有阀的液压机和带有液压机的静液压的行驶驱动器

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于确定减压阀的调节极限的方法以及一种按照权利要求8所述的液压机和一种按照权利要求10所述的静液压的行驶驱动器。

背景技术

例如用于轮式装载机的静液压的行驶驱动器，具有液压泵，液压泵为了行驶而将压力介质运送到工作管线中运送给液压马达。压力介质体积流量在工作管线中造成了工作压力或高压。液压泵的排量通过双重作用的液压缸调整。液压缸的沿反向的调整方向作用的腔室可以分别用作用压力加载。作用压力在每个腔室通过电气比例减压阀按取决于驾驶员意愿的驱控电流进行调节。阀承受系列分散（Serienstreuung），效果是，由驱控电流和作用压力构成的相互关系无法通过阀系列复制。

对行驶驱动器的基于模型的控制也越来越多重要，其需要这种相互关系的逆模型。为了使控制的这种形式可以达到额定值和实际值之间的仅微小的偏差，阀的所使用的逆模型必须尽可能接近真实的阀。

因此必须用个性化的校正来确定针对系列中的每个阀的由驱控电流和所产生的作用压力构成的特征，以便借助结果个性化地调整模型中提供的参数。用于取出作用压力的传感装置出于成本原因并不存在，因此迄今为止无法直接对阀校正。因此在最小的驱控电流小校正调节开始和在最大的驱控电流下校正最大的工作点特别困难。阀的调节开始迄今为止都无法确定，因为执行机构经中央定心地预紧（vorspannen），因而排量在静止状态中肯定为零。必须克服这种预紧，以便例如获得高压的反应和因此获得测量信号。驱控电流的特别是平顺的行驶方向变换所需的重要的范围，因此在停顿状态时无法通过高压观察。不过为此使用平均估计值在少数样本中会导致不平顺的行驶方向变换。以如下方式确定调节上限，即，泵在行驶驱动器的额定功率下克服作用到泵上的与负载压力相关的回转力地向外枢转到100%的枢转角。车辆为此在一段时间内例如在测试路段上必须在全负荷下以显著的速度运动，这使校正过程变得极为困难和耗费。

文献DE 195 246 69 A1示出了一种基于车辆的行驶行为的用于校正的传统的方法。但如上所述，在此不是阀单独地被校正，而是整个传动系被校正并且小的驱控电流的范围无法被校准。

发明内容

据此，本发明的任务是，创造一种方法，用该方法能更为精确地确定减压阀的调节极限。另一个任务是，创造一种液压机，该液压机实现了更为精确地校正其控制阀的可能性。第三个任务是，创造一种带有这种液压机的静液压的行驶驱动器。

相应的任务通过带有权利要求1的特征的方法、带有权利要求8的特征的液压机和带有权利要求10的特征的行驶驱动器解决。

本发明的有利的扩展设计方案在从属权利要求中说明。

按照所述方法，根据第一压力调节阀的第一驱控电流来确定或校正能电气驱控的第一压力调节阀的、特别是第一减压阀的至少一个调节极限。为此设置至少能在泵运行中运行的和被驱动的液压机，特别是斜盘构造方式的轴向柱塞泵，其中，液压机的排量能由朝着调整方向预紧的执行机构、特别是液压缸用彼此对抗的压力面朝不同的调整方向调整。液压机优选在所述方法期间用恒定不变的转速驱动。液压机优选是可逆的并且可以因此可以在零排量的这一边和那一边调整。压力面中的第一压力面能被下文中称为第一阀的第一压力调节阀根据作用到该第一阀处的第一驱控电流用第一作用压力加载。第一驱控电流在第一阀使用在行驶驱动器中时例如对应沿第一行驶方向的驾驶员意愿。为了确定第一阀的调节极限，检测液压机的高压或液压机的与之关联的运行参量。按照本发明，用足够大的、恒定不变的第二作用压力加载第二压力面。足够大尤其意味着，第二作用压力造成了沿对应的方向或工作管线中的高压。第一驱控电流然后从其极限起发生变化。当检测到由第二作用压力引起的高压或运行参量的能测量的第一变化时，就确定了第一调节极限。在整个过程期间，液压机尤其被液压地闭锁。这可以例如通过行驶驱动器的驻车制动器或类似物完成。

所述方法因此基于在作用压力之间夹紧执行机构。以这种方式将执行机构的运行点从其预紧移出并且已经极小的第一驱控电流与在现有技术中不同地导致了高压的或运行参量的能检测的反应。作用压力在此形成了一个差，只要没有超过调节极限，这个差就是恒定不变的。因此最初没有检测到高压的或运行参量的变化，因为也不会出现执行机构处受力情况的变化。但随着第一驱控电流的变化，由于运行点移动，很快就出现了第一阀的调节极限被超过，此时第一驱控电流达到了这样一个值，该值导致了第一作用压力的和因此在执行机构处的受力情况的变化。结果是排量的轻微调整，这然后可以作为直到那时仍恒定不变的调整行程、调整角和/或高压的变化被检测到。这种变化要么是下降，要么是上升，视从哪个极限起变化而定。通过按本发明的夹紧，可以比在传统的方法中明显早得多地检测到高压的或运行参量的这种反应，因而能伴随高精度和尽管如此仍低成本地确定阀的调节极限和因此特性曲线。阀的阀特性曲线因此可以从调节开始起在不测量调整腔室压力的情况下确定，这使用于此的昂贵的传感装置变得多余。基本上通过按本发明的校正在基于模型的控制中改进了行驶方向变换的质量。

在所述方法的第一种变型方案中，第一阀在开始时未被通电并且作为变化提升所述驱控电流。在检测到高压或运行参量变化时所施加的第一驱控电流作为第一调节极限就是调节下限。

在所述方法的第一种变型方案中，第一阀在开始时就被完全通电并且作为变化降低所述第一驱控电流。在检测到高压或运行参量变化时所施加的第一驱控电流作为第一调节极限就是调节上限。

在一种扩展设计方案中，确定第一阀的两个调节极限。这优选用步骤“当在第一作用压力的作用方向上检测到了高压的或运行参量的最后的变化时，确定第二调节极限”来完成。这个步骤优选在已经提到的恒定不变的第二作用压力下并且在第一驱控电流持续变化时，即继续下降或继续上升时，视变化而定地进行。最后的变化指的是，在这个最后的变化之后，所检测到的高压或检测到的运行参量在进一步的过程中保持恒定不变，即使第一驱控电流仍在变化。这个电流的变化因此不再导致阀行为的变化，这相当于超过了第二调节极限。

在另一个步骤中，储存分别所确定的调节极限。

在一种扩展设计方案中，除了排量本身外，与高压关联的运行参量是执行机构的或液压机的调整行程或调整角。

除了使用例如200 bar的恒定不变的高压作为液压机的和所述方法的所检测到的运行参量外，也可以使用枢转角信号或调整行程信号。

特别是在克服高阻力地驱动液压马达时，无论是否存在车辆运动，这都是可能的。在此，静止的车辆更为有利，因为在运动时无法或几乎无法评估来自周围环境的干扰。但一般情况下，运动也是合理的，因为既不需要额定体积流量也不需要额定功率，因此将会是伴随小功率的缓慢的运动。

在枢转角作为检测到的运行参量并且车辆静止的扩展设计方案中，高压优选这样高，使得液压机的泄漏导致了，尽管车辆静止，但枢转角至少在10和15%之间。高压在此大于等于约300 bar。高压尤其这样高，使得检测枢转角的迟滞可以忽略不计。

为此，优选设有行程或角度传感器，其所检测到的值随步骤“检测调整行程或调整角”进入方法。对应的说明也适用于高压，因而液压机优选针对方法步骤“检测在高压侧的高压”具有压力传感器。若液压机在一种扩展设计方案中以恒定不变的转速被驱动，那么就方便确定调节极限。

在一种扩展设计方案中，由恒压源、特别是液压存储器提供足够恒定的第二作用压力。

在所述方法的一种优选的扩展设计方案中，用第二作用压力加载第二减压阀的另一个第二压力面。这种布置对应液压机的所述优选的实施方式，在该实施方式中，将减压阀分配给任意调整方向（行驶方向）。通过所述方法以如下方式确定两个减压阀的调节极限，即，对各有待校正的减压阀可变地通电并且对各其它的减压阀恒定地通电。

按本发明的液压机具有调整系统，该调整系统通过预紧的弹簧中央定心并且能借助在两侧作用的执行机构用彼此对抗的压力面调整。这些压力面中，能根据第一驱控电流用第一作用压力加载液压机的第一压力调节阀的第一压力面，并且能根据第二驱控电流用第二作用压力加载液压机的第二压力调节阀的第二压力面。在此，设有用于检测特别是在工作管线中的高压或液压机的与该高压关联的运行参量的检测装置。按照本发明，设有控制装置，能由该控制装置驱控压力调节阀，并且在该控制装置中储存有按照前述说明的至少一个方面的方法以用于实施。

液压机优选配设有一种器件，借助该器件能液压地闭锁液压机，尽管驱动轴在转动，但没有压力介质体积流量能从所述液压机流出。这可以例如是盲管线或在其高压侧上能截止的工作管线，或者是流体连通的液压马达，其排量能被控制装置调整到零或者其能借助制动器机械地闭锁。

优选这样来闭锁液压机，使得高压沿其自身减小的方向影响排量的调整。这在结构设计上预期通过液压机的控制盘从中心位置扭转出来实现。扭转促使液压机的静液压的工作室的作用到液压机的调整机械装置上的所产生的压力不等于零，并且因此与执行机构力无关地导致了沿所述方向的调整力或调整力矩。

静液压的行驶驱动器具有：第一液压机，其按照前述说明的至少一个方面运行；和能由这第一液压机供以压力介质的第二液压机，其作为液压马达运行并且能与、特别是与行驶驱动器的从动结构联接。

附图说明

接下来借助附图更为详细地阐释按本发明的方法和用于静液压的行驶驱动器的按本发明的液压机的各一个实施例。

图1示出了按照一个实施例的用于静液压的行驶驱动器的按本发明的液压机；

图2示出了按图1的液压机的控制装置的作用关系；并且

图3示出了按照一个实施例的按本发明的方法的时间图。

具体实施方式

按照图1，能作为液压泵运行的液压机1具有能调整的排量。在实施例中，液压机1设计成带有能调整的斜盘的斜盘构造方式的轴向柱塞机。液压机1具有驱动机构2并且为了调整其排量而具有作为执行机构的伺服缸4。执行机构与斜盘联接，或者铰接这个斜盘。驱动机构2通过驱动轴6与驱动机、特别是与柴油机或电机（未示出）联接并且特别是用恒定不变的转速驱动。为了操纵伺服缸4并且因此为了调整排量，液压机1针对伺服缸的腔室8、10中的每个腔室具有设计成减压阀的压力调节阀12、14，压力调节阀按照驾驶员意愿可以将用压力P

液压机2设计成可逆的并且具有两条工作管线18和20，液压机可以向所述工作管线输送。液压马达流体地连接到这些工作管线上，液压马达与车轮或车桥联接，因而形成了静液压的行驶驱动器。

为了处理所述的驾驶员意愿以用相应的驱控电流I

为简洁期间，可以省去对液压机1的进一步的细节的说明，因为这由现有技术已知。在此尤其涉及到本申请人的所谓的ET控制的液压机1。进一步的说明聚焦于储存在控制装置16中的和能实施的方法。

这以一种可能的有效相互关系为基础，该有效相互关系先借助图2加以说明。因此示出了进入控制装置16的驾驶员意愿，直至所产生的和能检测到的高压。首先，按照液压机1的额定枢转角

图3示出了用于确定减压阀12、14的调节下限和调节上限的方法的一个实施例的电流-时间图和压力-时间图，其中，这些点分别代表了相关的阀12、14的特性曲线。由此可以确定按图2的阀12、14的相应的逆模型24。

首先为此液压地闭锁液压机1，因而没有体积流量Q流出。阀12的调节下限或下方的调节开始是这样一个点，在该点上，电流I

所建议的按本发明的校正因此用在伺服缸4的伺服活塞处的力补偿完成。应当在阀8处确定调节开始。按照图3，为此通过控制装置用第二驱控电流I

减压阀12的电磁体a然后用缓慢上升的第一驱控电流加载。在此确保的是，用来开始的最小的电流I

一旦第一驱控电流I

同样使用力补偿来确定第一减压阀12的调节上限或调节结束。

在此，第二减压阀14还被这样通电，使得在管线20中的高压p

第一驱控电流I

在管线18的高压p

相应的上方的驱控电流I

最大可用的供应压力或作用压力p

公开了一种用于校准液压机的减压阀的方法，其中，阀用作用压力作用到液压机的伺服缸的两个彼此相反作用的腔室的其中一个腔室上并且为了校正而用恒定压力加载另一个腔室。伺服缸在此在基本位置中预紧。在补偿了这个预紧的情况下确定减压阀的至少一个调节极限，其中，通过如下方式补偿所述预紧，即减压阀的驱控电流从处在其调节范围外的一个极限起朝着调节范围调整并且一旦与调整关联的、所检测到的运行参量发生了改变，就将当时的驱控电流储存为调节极限。

还公开了：一种液压机，该液压机带有这种减压阀和控制装置，控制装置带有为了实施而储存在该控制装置中的方法；以及一种静液压的行驶驱动器，其带有这种液压机和能由该液压机驱动的液压马达。

附图标记列表

1 液压机

2 驱动机构

4 伺服缸

6 驱动轴

8 第一腔室

10 第二腔室

12 第一减压阀

14 第二减压阀

16 控制装置

18 第一工作管线

20 第二工作管线

22 液压机的逆模型

24 减压阀的逆模型

26 电流调节器

28 泵驱动机构

30 体积

I

I

I

I

p

p

p、p

p

p

Q 压力介质体积流量

T 料箱

t 时间