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公開番号2025013275
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024111196
出願日2024-07-10
発明の名称液圧駆動システムの制御における体積流量需要をスケーリングするための方法
出願人ローベルトボツシユゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツング,ROBERT BOSCH GMBH
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人,個人
主分類F15B 11/02 20060101AFI20250117BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】本発明は、液圧駆動システムの制御における体積流量需要をスケーリングするための方法に関し、液圧駆動システムは、液圧駆動部内の圧力媒体における体積流量を提供する圧力媒体源(5)と、複数の液圧負荷(8)とを備え、液圧負荷(8)には、バルブアセンブリ(6)を介して、個別に制御可能な方式により圧力媒体が供給される。
【解決手段】本方法においては、各負荷についてポンプ流量スケーリング関数(84)を用いて、出力側体積流量需要(85)が、各負荷についての所与の入力側体積流量需要から決定され、ここで、ポンプ流量スケーリング関数により、-圧力媒体源(5)の利用可能な体積流量変数が決定され(120)、-各負荷について利用可能な体積流量変数における体積流量変数割合が決定され(130)、-各負荷について出力側体積流量需要(85)が、負荷の体積流量変数割合を考慮して決定される(140)。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
液圧駆動システムの制御における体積流量需要をスケーリングするための方法であって、前記液圧駆動システムは、液圧駆動部内の圧力媒体における体積流量を提供する圧力媒体源（５）と、複数の液圧負荷（８）とを備え、前記液圧負荷（８）には、バルブアセンブリ（６）を介して、個別に制御可能な方式により圧力媒体が供給され、
各前記負荷についてポンプ流量スケーリング関数（８４）を用いて、出力側体積流量需要（８５）が、各前記負荷についての所与の入力側体積流量需要から決定され、ここで、前記ポンプ流量スケーリング関数により、
－前記圧力媒体源（５）の利用可能な体積流量変数が決定され（１２０）、
－各前記負荷についての前記利用可能な体積流量変数における体積流量変数割合が決定され（１３０）、
－各前記負荷についての前記出力側体積流量需要（８５）は、前記負荷の前記体積流量変数割合を考慮して決定される（１４０）、方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記負荷（８）についての前記体積流量変数割合は、合計が前記利用可能な体積流量変数以下になるように決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記体積流量変数割合は、相互の比率が前記入力側体積流量需要の対応する比率に等しくなるように決定される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記利用可能な体積流量変数は、前記圧力媒体源（５）の利用可能な体積流量であり又は前記圧力媒体源（５）の利用可能な体積流量を含み、各前記負荷（８）についての前記出力側体積流量需要（８５）は、その体積流量変数割合に等しい、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記利用可能な体積流量変数は、第１の時点と、前記第１の時点の後に存在する第２の時点との間の前記圧力媒体源（５）の体積流量の利用可能な体積流量変化であり又は当該利用可能な体積流量変化を含み、各前記負荷について、前記第１の時点における出力側体積流量需要が与えられ、各前記負荷（８）についての前記第２の時点における出力側体積流量需要（８５）が、前記第１の時点におけるその出力側体積流量需要と、その体積流量変数割合とから決定され、特に、前記第２の時点における出力側体積流量需要は、前記ポンプ流量スケーリング関数（８４）の出力側体積流量需要として使用される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の時点における前記出力側体積流量需要が前記第２の時点における入力側体積流量需要以上である、前記負荷についての前記体積流量変数割合は、ゼロに設定される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各前記負荷（８）について、又は、その体積流量変数割合がゼロに設定されない各前記負荷について、
－前記第１の時点における前記出力側体積流量需要とその体積流量変数割合とからの合計が決定され、
－前記第２の時点における前記出力側体積流量需要は、前記第２の時点におけるその入力側体積流量需要と、前記負荷について決定された合計とからの最小値に等しいものとして決定される、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記体積流量変数割合の決定の際に、前記負荷（８）の予め定められた優先順位が考慮される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ポンプ流量スケーリング関数（８４）の前記出力側体積流量需要（８５）は、前記圧力媒体源（５）の駆動制御において考慮される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポンプ流量スケーリング関数（８４）により、さらに、各前記負荷（８）についてのスケーリング係数（８６）が、各前記負荷の前記入力側体積流量需要に対する各前記負荷の前記出力側体積流量需要（８５）の比率として決定され、前記ポンプ流量スケーリング関数の前記スケーリング係数（８６）は、特に、前記バルブアセンブリ（６）の駆動制御において考慮される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧駆動システムの制御における体積流量需要をスケーリングするための方法、及び、液圧駆動システムを制御するための方法、並びに、その実行のための計算ユニット及びコンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
発明の背景技術
作業機械は、液圧負荷（例えば、液圧シリンダ又は液圧モータ）によって個別に駆動される複数の機能要素を有する液圧駆動部を有し得る。機械的かつ液圧的に制御される関与部又は液圧負荷を有する従来の液圧駆動部の事例においては、それぞれの関与部又は負荷の出力消費を個別に制御することを可能にする、個別の、ひいては分散型の制御装置が使用される。この制御装置又は制御要素は、例えば、関与部又は負荷に割り当てられたバルブであり、このバルブは、例えば、ジョイスティックによって捕捉される、作業機械の操作者の事前設定に基づいて直接的に駆動制御及び操作される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
発明の開示
本発明によれば、独立請求項の特徴を有する、液圧駆動システムの制御における体積流量需要をスケーリングするための方法、及び、液圧駆動システムを制御するための方法、並びに、その実行のための計算ユニット及びコンピュータプログラムが提案される。好適な実施形態は、従属請求項及び以下の明細書の対象である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に応じて、圧力媒体源と、バルブアセンブリを介して圧力媒体が供給される複数の液圧負荷とを備える液圧駆動システムの制御における体積流量需要が、負荷の入力側体積流量需要を負荷の出力側体積流量需要に写像するポンプ流量スケーリング関数を用いてスケーリングされる。ポンプ流量スケーリング関数は、圧力媒体源の利用可能な体積流量変数を決定し、各負荷について利用可能な体積流量変数の体積流量変数割合を決定し、各負荷について出力側体積流量需要をその体積流量変数割合を考慮して（又は体積流量変数割合に基づいて）決定する。この手順により、圧力媒体源からの実際に提供可能な圧力媒体における体積流量が総じて維持されるように、バルブアセンブリを用いた負荷の駆動制御を行うことを達成することができる。例えば、合計して圧力媒体源の実際に利用可能な体積流量を超えるほど多くの圧力媒体が複数の負荷に供給された場合に生じるであろう圧力降下を回避することができる。
【０００５】
圧力媒体源の利用可能な体積流量変数は、特に、圧力媒体における利用可能な体積流量、及び／又は、順次連続する時点間の利用可能な体積流量変化、又は、換言すれば、利用可能な体積流量変化率である。体積流量変数は、正の値、又は、これらが複数の（部分的）変数を含む場合は、複数の正の値として想定される。特に、体積流量変化又は体積流量変化率は、正の値として示されることを起点とする、すなわち、体積流量増加である。一実施形態によれば、負荷についての体積流量変数割合は、それらの合計が利用可能な体積流量変数以下になるように決定される。
【０００６】
一実施形態によれば、体積流量変数割合は、それらの相互の比率が前記入力側体積流量需要の対応する比率に等しくなるように決定される。これにより、最終的に、液圧負荷によって動作させられる機械部品の運動間の操作者入力に基づく所望の比率を満たすことができる。
【０００７】
一実施形態によれば、利用可能な体積流量変数は、圧力媒体源の利用可能な体積流量であり、又は、圧力媒体源の利用可能な体積流量を含み、ここで、各負荷について出力側体積流量需要は、その体積流量変数割合に等しい。すなわち、この実施形態に応じて、体積流量は、直接的に分割される。このことは比較的容易に実現することができ、例えば、入力側体積流量需要の比率に応じて行うことができる。
【０００８】
一実施形態によれば、利用可能な体積流量変数は、第１の時点と、当該第１の時点の後に存在する第２の時点との間の圧力媒体源の体積流量の利用可能な体積流量変化であり又はそのような体積流量変化を含み、ここで、各負荷について第１の時点における出力側体積流量需要が与えられ、各負荷について第２の時点における出力側体積流量需要が、第１の時点におけるその出力側体積流量需要と、その体積流量変数割合とから決定され、特に、第２の時点における出力側体積流量需要は、ポンプ流量スケーリング関数の出力側体積流量需要として使用される。すなわち、この実施形態に応じて、体積流量は直接的に分割されるのではなく、付加的に利用可能な体積流量（体積流量変化）が分割される。体積流量変化の使用により、さらなる負荷がスイッチオンされるときに生じ得る、個々の負荷の圧力媒体供給における不連続性を回避することができる。利用可能な体積流量変化は、例えば、圧力媒体源の体積流量の既知の又は測定された体積流量変化率から決定又は計算することができる（例えば、体積流量変化率×第２の時点と第１の時点との間の時間差として）。第１及び第２の時点は、例えば、規則的に離間された時点を有する時間パターン上で行われる、例えば、電子制御の捕捉時点及び／又は評価時点である。第２の時点は、例えば、出力側体積流量需要がポンプ流量スケーリング関数によって決定される（現在の）時点である。したがって、第１の時点は、ポンプ流量スケーリング関数の出力側体積流量需要が既に与えられている又は既知である、例えば一時記憶されている、より早期の時点である。
【０００９】
一実施形態によれば、第１の時点におけるそれらの出力側体積流量需要が第２の時点における入力側体積流量需要以上である、負荷についての体積流量変数割合は、ゼロに設定される。換言すれば、それらの体積流量需要が既に満たされている負荷には、体積流量変数における割合、すなわち、体積流量変化における割合は、割り当てられない。すなわち、総体積流量変化は、それらの体積流量需要がまだ満たされていない負荷の間で分割することができる。
【００１０】
一実施形態によれば、各負荷について、又は、その体積流量変数割合がゼロに設定されない各負荷について、
－第１の時点における出力側体積流量需要とその体積流量変数割合とからの合計が決定され、
－第２の時点における出力側体積流量需要は、第２の時点におけるその入力側体積流量需要と、負荷について決定された合計とからの最小値に等しいものとして決定される。
すなわち、入力側体積流量需要にまだ到達していない負荷については、体積流量変数割合が出力側体積流量需要に加算される、すなわち、出力側体積流量需要は、割り当てられた体積流量変化の割合（又は体積流量変化率）に応じて変更される。
（【００１１】以降は省略されています）

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