电子换向液压机中的阀定时制造技术

电子换向液压机联接于传动系。液压机的工作腔室通过电子控制阀连接于低压和高压歧管。阀的打开和关闭的相位具有默认值。为了避免由于加速事件、例如由于传动系中的背隙而导致循环失败，电子控制阀的打开或关闭相位暂时从默认的定时提前或延迟。

【技术实现步骤摘要】
电子换向液压机中的阀定时
本专利技术涉及机器，包括但不限于具有包括电子换向液压机的传动系的车辆。
技术介绍
电子换向液压机(ECM)包括具有循环变化的容积的一个或多个工作腔室，其中，流体通过工作腔室的排量由可电子的控制阀在逐周期的基础上进行调节，并且与工作腔室容积的循环呈相位关系，以确定通过机器的流体的净通过量。对于这样的机器，已知的是对工作腔室容积的有效循环(其中存在工作流体的净排量)和工作腔室容积的无效循环(其中没有显著的工作流体的净排量)进行散布以满足需求的信号。有效循环可以是具有从低压歧管到高压歧管的工作流体的净排量的泵送循环，或者是马达运行循环(机动循环，motoringcycles)，在这种情况下，流体的净流沿另一方向。当工作腔室不能正确执行被命令实行的循环时，此类机器有时可能会发生循环失败。例如，如果在马达运行循环期间，诸如提升阀之类的低压阀在排气冲程中关闭得太晚而无法将捕获的工作流体压缩到至少是高压歧管的压力，则会发生称为“阀保持失败，阀平衡失败(valveholdingfail)”的第一循环失败模式，那么相应工作腔室的高压阀将不会打开，以准备在随后的膨胀冲程中从高压歧管中抽出流体，那么就不可能进行马达运行循环，并且不会在该次循环中发生马达运行循环。类似地，循环失败的另一种形式可以称为混响现象，其中，如果高压阀在马达运行循环的膨胀冲程中关闭得太晚，则这阻止工作腔室充分减压，因此阻止相应的低压阀重新打开以从工作腔室排出流体，并因此导致流体在压缩冲程中返回高压歧管，再次导致无法实行有效的马达运行循环的失败(失效)。这种形式的循环失败会在零扭矩周围产生一个完整的正弦曲线扭矩布型，从而导致基本没有净排量，以及在一轴回转之内的扭矩反转。循环失败的还有一种形式是泵送失败，其中，如果在冲程中致动LPV过早，则压缩冲程可能会简单地使工作流体通过LPV排出至LP歧管。如果LPV致动得太晚，那么这可能导致泵送流量减少，低于相应的缸的指令排量。想要避免循环失败或故障的主要动机是避免或减少系统的不稳定性，系统的不稳定性例如呈可能在共振或其它事件期间出现的高轴速振荡或突然高的轴加速度的形式。循环失败可能导致并促进更多的循环失败，因此进一步强调了避免这种状态的动机。当然，一定程度的低轴加速度是可以接受的。由这种不稳定性引起的系统不稳定性可能导致组件损坏(由于较高的力或循环力)，降低系统效率(由于ECM的运行欠佳)以及降低操作员或驾驶员的体验(因为他们可能会感到振动或突然的猛拉力(颠簸力))。ECM的一个重要参数是实际排量分数(ADF)，我们用它来指代在一个循环中ECM的工作腔室的最大冲程容积所排出的分数(在泵送循环中输出或在马达运行循环中输入)。在完全模式循环(由于某些原因而不限于部分体积的有效循环，其被称为部分模式循环)期间，理想情况下，ADF会尽可能高。在马达运行循环中，在执行完全模式循环的高效运行的ECM中，ADF可约为85-90％，但是在泵送循环中通常可以达到更高的ADF，例如约95％。当以完全模式(不同于部分模式)循环来运行时，期望以尽可能高的ADF运行，以便最高效地利用工作腔室。然而，尝试使ADF最大化可能会导致循环失败。从EP2386026(Rampen等人)了解到，为了更高效地操作机器，只要使阀时间能够在一个循环内延迟是安全的，就通过这么做，以考虑在较早的循环中ECM的性能的特性的测量来改变ECM中的阀的致动定时，从而增加ADF，同时避免该循环失败。还发现，循环失败可能与高压歧管中的瞬时压力变化相关联。本专利技术的目的是避免或减少电子换向液压机内的循环失败，同时仍使该机器以良好的ADF高效地运行。本专利技术具体地可适用于ECM联接于传动系、例如工业传动系、车辆传动系或其它传动系的情况。已经发现，循环失败可能与诸如背隙之类的事件相关联。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种控制流体工作机器的方法，该流体工作机器包括可旋转轴；至少一个工作腔室，该至少一个工作腔室具有随可旋转轴的旋转而循环变化的容积；低压歧管和高压歧管；低压阀，该低压阀用于调节低压歧管和工作腔室之间的连通；高压阀，该高压阀用于调节高压歧管与工作腔室之间的连通，该方法包括以与工作腔室容积的循环成相位关系得地主动控制一个或多个所述阀，以在逐周期的基础上确定工作腔室的流体净排量，其中，对于给定的循环类型，引起低压阀或高压阀打开或关闭的控制信号在工作腔室容积循环的默认相位处传输至阀，并且响应于与可旋转轴的临时加速相关联的事件或与高压歧管中压力的临时变化相关联的事件的测量或预测，引起低压或高压阀打开或关闭的对应控制信号在工作腔室容积循环的替代的相位处传输，该替代的相位相对于默认相位提前或延迟。因此，当发生引起可旋转轴突然加速的事件时，阀控制信号的传输定时自动提前或适当地延迟，以避免或减少循环失败的风险。然而，这是暂时的，并且在正常运行中，控制信号在默认相位传处输。加速度可以沿任一方向，并且加速度包括负加速度(减速度)。因此，与可旋转轴的临时加速相关联的事件可以是与可旋转轴的旋转速度的临时增加或减小相关联的事件。临时加速度可以是瞬时加速度。已经发现这些临时加速可能是导致循环失败的具体原因。它们通常是由于扭矩的临时变化而产生的，例如由于由流体工作机器驱动的动力传动系中的齿轮之间的背隙引起的扭矩的瞬时减小。可旋转轴通常联接于传动系。适当地自动提前或延迟阀控制信号的定时减少由于这些临时加速度而导致的循环失败的风险或防止了由于这些临时加速而导致的循环失败，并由此改进流体工作机器和包括流体工作机器的设备的运行可靠性和平稳性。还发现，通过改变阀打开或关闭所处于的精确相位、具体地是打开或关闭高压阀的相位，高压歧管中的压力临时变化会引起循环失败。压力的临时变化通常是瞬时变化。压力的临时变化通常是由于联接于高压歧管(并由流体工作机器驱动或驱动流体工作机器)的部件(例如，致动器)的运动而引起的变化。通常，在马达运行循环的情况下，使所述控制信号的传输相对于默认相位暂时超前。可存在具有不同默认相位的多个控制信号，这些信号导致低压阀或高压阀中的一个或两个都打开或关闭，并且多个控制信号可各自相对于它们相应的默认相位被提前(以相同或不同的量)。通常，在泵送循环的情况下，使所述控制信号的传输相对于默认相位暂时延迟。可存在具有不同默认相位的多个控制信号，这些信号导致低压阀或高压阀中的一个或两个都打开或关闭，并且多个控制信号可各自相对于它们相应的默认相位被延迟(以相同或不同的量)。在控制信号的传输所引起的低压阀或高压阀的打开或关闭与实际打开或关闭之间可能存在延迟。例如，这可能是由于阀致动器(例如，如恰当的，低压或高压阀的螺线管致动器)的响应时间、阀内的部件运动所需的时间，施加在阀构件上的力超过由压差或静摩擦产生的力所需的时间，等。重要的延迟包括从决定发送控制信号、即在决定点到实际发送信号的延迟。控制信号的传输确定了阀打开或关闭的目标相位。意外的加速度或压力变化可能导致阀打开或关闭的实际相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制流体工作机器的方法，所述流体工作机器包括可旋转轴；至少一个工作腔室，所述至少一个工作腔室具有随所述可旋转轴的旋转而循环变化的容积；低压歧管和高压歧管；低压阀，所述低压阀用于调节所述低压歧管与所述工作腔室之间的连通；高压阀，所述高压阀用于调节所述高压歧管与所述工作腔室之间的连通，所述方法包括与工作腔室容积的循环成相位关系地主动控制一个或多个所述阀，以在逐周期的基础上确定所述工作腔室的流体净排量，其中，对于给定的循环类型，引起所述低压阀或所述高压阀打开或关闭的控制信号在工作腔室容积循环的默认相位处传输至所述阀，并且响应于与所述可旋转轴的临时加速相关联的事件或与所述高压歧管中压力的临时变化相关联的事件的测量或预测，在工作腔室容积循环的替代相位处传输引起所述低压阀或所述高压阀打开或关闭的对应的控制信号，所述替代相位相对于所述默认相位提前或延迟。/n

【技术特征摘要】
20181228 EP 18275269.11.一种控制流体工作机器的方法，所述流体工作机器包括可旋转轴；至少一个工作腔室，所述至少一个工作腔室具有随所述可旋转轴的旋转而循环变化的容积；低压歧管和高压歧管；低压阀，所述低压阀用于调节所述低压歧管与所述工作腔室之间的连通；高压阀，所述高压阀用于调节所述高压歧管与所述工作腔室之间的连通，所述方法包括与工作腔室容积的循环成相位关系地主动控制一个或多个所述阀，以在逐周期的基础上确定所述工作腔室的流体净排量，其中，对于给定的循环类型，引起所述低压阀或所述高压阀打开或关闭的控制信号在工作腔室容积循环的默认相位处传输至所述阀，并且响应于与所述可旋转轴的临时加速相关联的事件或与所述高压歧管中压力的临时变化相关联的事件的测量或预测，在工作腔室容积循环的替代相位处传输引起所述低压阀或所述高压阀打开或关闭的对应的控制信号，所述替代相位相对于所述默认相位提前或延迟。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述循环类型为其中存在工作流体从所述高压歧管到所述低压歧管的净排量的作为马达运行的循环的情况下，所述方法包括以下任一或两者：(i)使控制信号的传输的相位提前，所述控制信号在工作腔室容积循环的收缩阶段期间引起所述低压阀关闭，以及(ii)使控制信号的传输的相位提前，所述控制信号在工作腔室容积循环的膨胀阶段期间引起所述高压阀打开。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述循环类型是其中存在工作流体从所述低压歧管到所述高压歧管的净排量的泵送循环的情况下，所述方法包括在工作腔室容积的循环的所述收缩阶段期间使引起所述低压阀关闭的所述控制信号的传输的相位延迟。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述可旋转轴联接于传动系，并且其中，例如由于背隙的缘故，测量或预测的事件是由所述传动系施加在所述可旋转轴上的扭矩的不连续。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据关于所述工作腔室容积的连续循环的循环类型的决定型式来预测施加在所述可旋转轴上的所述扭矩的不连续。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述测量或预测的事件是所述可旋转轴的旋转速度的振荡。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述测量或预测的事件是由选择所述工作腔室的执行有效循环和无效循环的选择型式而引起的振动，在所述有效循环中，所述工作腔室造成所述工作流体的净排量；在所述无效循环中，所述工作腔室基本上不造成所述工作流体的净排量。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，监测导致所述可旋转轴加速的事件并将其用于预测将来导致所述可旋转轴加速的事件。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，预测或测量的事件是响应于接收到的致动信号而预测的。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述流体工作机器在第一(默认)模式下运行，其中所述控制信号默认在所述默认相位下传输，并且在第二(保守)模式下运行，其中所述控制信号响应于事件的测量或预测而在替代相位下传输。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当所述控制信号的传输相位从默认相位变为所述替代相位时(例如，当所述运行模式从所述第一模式切换到所述第二模式时)，或当所述控制信号的传输相位从所述替代相位变为所述默认相位时，所述控制信号在所述工作腔室容积的多个循环内逐渐变化。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述默认相位与所述替代相位之间的差是能变化的。


13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述对应的控制信号在所述工作腔室容积的循环的替代相位处传输，所述替代相位相对于所述默认相位提前或延迟，以避免或降低循环失败的风险。


14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制信号的传输的所述默认相位随所述可旋转轴的测量出的旋转速度而变化。


15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述替代相位与所述默认相位之间的所述差是能变化的，例如，取决于临时加速度的预期大小或响应于所测量出的变量，或者响应于高压歧管压力或所述可旋转轴的旋转速度的AC分量。


16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述替代相位与所述默认相位之间的所述相位差变化，从而衰减所述可旋转轴的振荡或所述高压歧管中的压力的振荡。


17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述默认相位是随时间变化的。


18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述事件是与所述高压歧管中的压力的瞬时变化相关联的事件。


19.一种包括流体工作机器的设备，所述流体工作机器包括可旋转轴；至少一个工作腔室，所述工作腔室具有随所述可旋转轴的旋转而循环变化的容积；低压歧管和高压歧管；低压阀，所述低压阀用于调节所...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·卡尔德维尔，D·阿布拉罕斯，A·拉瑟姆，
申请(专利权)人：阿尔特弥斯智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB