專利名稱：用于運行液壓的或氣動的系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運行液壓的或氣動的系統(tǒng)的方法，具有在權(quán)利要求1的前序部分中詳細(xì)定義的特征。
背景技術(shù)：
具有存儲裝置和相應(yīng)的閥的氣動的或液壓的系統(tǒng)由一般的現(xiàn)有技術(shù)已知。這種系統(tǒng)還通常具有傳感器和/或裝置，其允許檢測系統(tǒng)中的壓力和/或閥裝置的方位位置。在此，這種系統(tǒng)的例子是機動車的壓縮空氣系統(tǒng)或者說壓縮空氣供給系統(tǒng)。這種系統(tǒng)例如由 DE 10 2004 059 835 Al已知。對于這種壓縮空氣系統(tǒng)來說典型的是，其具有壓力存儲器， 該壓力存儲器根據(jù)行駛狀態(tài)由壓縮機相應(yīng)地加載初壓力(Vordruck)。
對于進(jìn)一步的一般的現(xiàn)有技術(shù)來說還可以參考WO 2005/066006A1。在此描述了一種用于監(jiān)測減速器的制動力矩變化的方法。制動力矩變化通過調(diào)節(jié)壓力-調(diào)節(jié)回路利用安裝在其內(nèi)部的壓力傳感器來調(diào)節(jié)。減速器的調(diào)節(jié)壓力的時間變化被動態(tài)地檢測，其中這種變化被和預(yù)設(shè)的額定變化進(jìn)行比較。根據(jù)所實施的額定/實際-比較，當(dāng)滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時發(fā)出報警和/或阻止減速器在未來接通。
在此，對于這種液壓的或氣動的系統(tǒng)來說典型的是，即適合于調(diào)節(jié)限定壓力的閥在壓力調(diào)節(jié)回路中運行。壓力調(diào)節(jié)回路在此典型地包括閥，該閥構(gòu)成調(diào)節(jié)回路的調(diào)節(jié)構(gòu)件；調(diào)節(jié)路段、例如連接到調(diào)節(jié)構(gòu)件上的容積；以及用于反饋所探測的調(diào)節(jié)參數(shù)的傳感器； 以及用于控制在導(dǎo)向參數(shù)和所探測的調(diào)節(jié)參數(shù)之間的差別的控制器?，F(xiàn)在在所有這些結(jié)構(gòu)中是這樣的，即當(dāng)探測和反饋調(diào)節(jié)參數(shù)的壓力傳感器失靈時，不再能調(diào)節(jié)壓力。這在那些設(shè)計用于控制與安全有關(guān)的功能性、例如車輛中的制動的系統(tǒng)中是一個巨大的缺點。此外，系統(tǒng)不能識別例如可能通過使用壽命或取決于壓力傳感器的溫度而出現(xiàn)的可能的信號偏差， 并且因此當(dāng)檢測調(diào)節(jié)參數(shù)時導(dǎo)致功能故障并且進(jìn)而導(dǎo)致錯誤的調(diào)節(jié)。發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在，本發(fā)明的目的在于，避免上述的缺點并且在沒有附加的傳感器裝置的情況下提供能用于優(yōu)化調(diào)節(jié)和/或診斷故障的參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的方法實現(xiàn)。此外，在權(quán)利要求8中提出了一種用于這種根據(jù)本發(fā)明的方法的特別合適的應(yīng)用。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法和/或應(yīng)用的其它的有利的設(shè)計方案由從屬權(quán)利要求得出。
根據(jù)本發(fā)明的用于運行液壓的或氣動的系統(tǒng)的方法根據(jù)來自兩個傳感器的所檢測的值的模擬來檢測在閥裝置的背對壓力存儲器的側(cè)面上的壓力的值。該壓力最后成為對于利用作為調(diào)節(jié)構(gòu)件的閥裝置進(jìn)行的壓力調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)壓力，這種壓力可以按照本發(fā)明的類型進(jìn)行檢測，而在壓力被調(diào)節(jié)的那個區(qū)域中未設(shè)置相應(yīng)的壓力傳感器。
如果根據(jù)本發(fā)明的方法現(xiàn)在使用在一種結(jié)構(gòu)中，在該結(jié)構(gòu)中設(shè)置這樣的調(diào)節(jié)壓力傳感器，則可以將調(diào)節(jié)壓力的、根據(jù)該方法由傳感器的兩個檢測到的值中算出的或通過模擬查明的理論值與調(diào)節(jié)壓力傳感器的實際檢測到的值進(jìn)行比較。利用根據(jù)本發(fā)明的方法確定的壓力值也就可以用于監(jiān)測可選的調(diào)節(jié)壓力傳感器的功能性。當(dāng)確定的壓力值和由調(diào)節(jié)壓力傳感器查明的壓力值發(fā)生相應(yīng)偏差時，其隨后可以用于診斷調(diào)節(jié)壓力傳感器的故障或失靈。當(dāng)調(diào)節(jié)壓力傳感器失靈時，仍然可以繼續(xù)運行壓力調(diào)節(jié)，這是因為隨后在由調(diào)節(jié)壓力傳感器檢測的壓力值的位置處出現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的確定的壓力值并且可以繼續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。超出較長的時間段出現(xiàn)的、確定的值與調(diào)節(jié)壓力傳感器的檢測的值之間的偏差，例如由于調(diào)節(jié)壓力傳感器的可能取決于溫度或由于傳感器的老化而出現(xiàn)的信號偏差 (Signaldrift)，而可以通過與根據(jù)本發(fā)明的方法確定的壓力值的相應(yīng)的比較來識別。隨后可以校準(zhǔn)或者說調(diào)整調(diào)節(jié)壓力傳感器的值，而無需為此中斷系統(tǒng)的常規(guī)運行。
根據(jù)本發(fā)明的方法用于根據(jù)儲備壓力的檢測到的值和閥裝置的位置來以計算方式確定調(diào)節(jié)壓力，該方法允許簡單且高效地監(jiān)測可選的調(diào)節(jié)壓力傳感器并且對可能出現(xiàn)的偏差進(jìn)行補償或者重新對其校準(zhǔn)。
另一方面，當(dāng)調(diào)節(jié)壓力傳感器失靈時或者如果在可替換的系統(tǒng)中已經(jīng)在同一種結(jié)構(gòu)中放棄了調(diào)節(jié)壓力傳感器，則可以實現(xiàn)更安全可靠且高質(zhì)量的壓力調(diào)節(jié)。因此可以以最后所述的方式和方法提供一種相應(yīng)的價廉的系統(tǒng)，而其還確保了安全和可靠的功能性。
根據(jù)本發(fā)明的方法在此可以應(yīng)用在任意的液壓或氣動系統(tǒng)中，其中以高質(zhì)量和/ 或最少量的部件確保相應(yīng)的壓力調(diào)節(jié)。但該結(jié)構(gòu)特別適合于，操縱車輛中的、特別是商用車輛中的壓縮空氣系統(tǒng)，這是因為在此特別有利的是費用最低的可靠的功能性并且在系統(tǒng)的相應(yīng)變體的情況下在安裝的傳感器方面的最少投入。特別產(chǎn)生基于車輛中相對較多零件數(shù)量的成本優(yōu)點。此外，車輛的壓縮空氣系統(tǒng)通常是這樣的系統(tǒng)，需要該系統(tǒng)用于至少間接地操縱制動器，從而在這種情況下必須確保系統(tǒng)安全性方面的高要求。利用根據(jù)本發(fā)明的方法可以在這種系統(tǒng)中當(dāng)存在調(diào)節(jié)壓力傳感器時隨后確保，即它的功能性在運行期間可以被安全和可靠地監(jiān)測，以及可以利用根據(jù)本發(fā)明的方法確定的壓力值對傳感器的可能出現(xiàn)的失靈進(jìn)行補償，從而使壓力調(diào)節(jié)繼續(xù)起作用并且也能繼續(xù)實現(xiàn)通過壓縮空氣系統(tǒng)安全和可靠地制動車輛。


根據(jù)本發(fā)明的方法以及應(yīng)用的其它有利的設(shè)計方案由其余的從屬權(quán)利要求以及由在下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明的實施例中得出。
圖中示出
圖1示出能利用根據(jù)本發(fā)明的方法運行的液壓的或氣動的系統(tǒng)的非常示意性的圖示；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的用于計算壓力值的第一個實施方式的示意圖；和
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的用于計算壓力值的第二個實施方式的示意圖。
具體實施方式
在圖1中非常示意性地示出氣動的或液壓的系統(tǒng)1。下面在圖1中將該示例性的系統(tǒng)描述為氣動的系統(tǒng)1，但本發(fā)明并不因此僅限于氣動的系統(tǒng)，其中根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案可以由任意的技術(shù)人員相應(yīng)地類似地應(yīng)用在液壓的系統(tǒng)上。
根據(jù)圖1的氣動的系統(tǒng)基本上包括壓力存儲器2、閥裝置3以及氣動的商用系統(tǒng) 4，其中進(jìn)行由通過閥裝置3能控制-或能調(diào)節(jié)地提供的壓力期望的過程。商用系統(tǒng)4中的這種過程的實施例可以稱為相應(yīng)的閥的控制，這些閥例如控制商用車輛的制動系統(tǒng)。因此可以在商用系統(tǒng)4中特別地設(shè)置氣動的閥裝置的結(jié)構(gòu)，其通過施加在其上的、通過能控制-或能調(diào)節(jié)的閥裝置3提供的調(diào)節(jié)壓力Py來控制或調(diào)節(jié)例如液力減速器中的工作介質(zhì)的相應(yīng)的流量。對此可替換地，在商用系統(tǒng)4中然而也可以考慮使用其它可能性，例如利用壓縮空氣為膜片直接加載壓力，膜片隨后通過相應(yīng)的形變將工作介質(zhì)、例如油壓入液力減速器中或例如通過調(diào)節(jié)活塞預(yù)控制調(diào)節(jié)閥。此外除了工作介質(zhì)油之外當(dāng)然也可以考慮其它工作介質(zhì)、如特別是水或者來自于車輛的冷卻循環(huán)回路的水冷卻劑混合物。
然而原則上商用系統(tǒng)4不應(yīng)限于這種應(yīng)用，可在商用系統(tǒng)中實現(xiàn)所有其它可以考慮的應(yīng)用，根據(jù)通過閥裝置3提供的調(diào)節(jié)壓力py來相應(yīng)地對其進(jìn)行控制。
在這里示出的氣動的系統(tǒng)1中還示出兩個傳感器。在此是指用于壓力存儲器2中的壓力的壓力傳感器5以及用于檢測閥裝置3的位置的傳感器6。兩個傳感器在此可以設(shè)計為傳統(tǒng)的傳感器。然而也可以考慮可替換的可能性，其中僅僅間接地檢測相應(yīng)的值。這可以特別在閥裝置3中由此實現(xiàn)，即閥裝置3設(shè)計為數(shù)字式的閥裝置，其僅僅識別狀態(tài)打開和關(guān)閉。隨后可以通過閥裝置3的控制器中的相應(yīng)的電子裝置檢測這種狀態(tài)或者檢測被提供用于閥裝置3的調(diào)節(jié)電流IST，從而由此間接地知曉閥裝置3的相應(yīng)的位置，而為此并不需要在硬件中實現(xiàn)的傳感器。對于傳感器5，6的概念傳感器也就不僅包括硬件傳感器，而是代表性地也適用于通過其它的特征值可替換地檢測相應(yīng)的值，該特征值至少間接地和這些值相關(guān)聯(lián)并且因此通過簡單的計算或者相應(yīng)的組合特征曲線得出了通過“傳感器”5，6檢測到的值。
兩個傳感器5，6在此和控制裝置7相對應(yīng)，該控制裝置包括調(diào)節(jié)電子裝置，通過該調(diào)節(jié)電子裝置可以相應(yīng)地控制用于商用系統(tǒng)4的調(diào)節(jié)壓力py或者例如借助于光學(xué)的調(diào)節(jié)壓力傳感器8調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)壓力?？刂蒲b置7在此設(shè)計為控制器，該控制器還可以實現(xiàn)運行相應(yīng)的軟件程序并且相應(yīng)地存儲值。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的在下面示出的實施例，在此在所有情況下都需要兩個傳感器5， 6，而調(diào)節(jié)壓力傳感器8是可選的。然而為了更好的理解在圖1中將它們都示出。然而根據(jù)在下面示出的實施例中的說明得出這種情況，即僅僅兩個傳感器5，6或者在特定的實施方式中也是所有三個傳感器5，6，8都可能或必須設(shè)置。
根據(jù)圖2中示出的流程，現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的方法的一個實施例。其在此特別在于這樣的問題，即調(diào)節(jié)壓力Py通常通過調(diào)節(jié)回路來調(diào)節(jié)。如果不存在可選的調(diào)節(jié)壓力傳感器8，或者有損壞的情況，或者如果在調(diào)節(jié)壓力傳感器8的區(qū)域中由于老化過程或溫度波動出現(xiàn)信號偏差，則調(diào)節(jié)的質(zhì)量也可能是有問題的，這種調(diào)節(jié)通過用于調(diào)節(jié)壓力的調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)，該調(diào)節(jié)回路包括調(diào)節(jié)構(gòu)件、即閥裝置3，調(diào)節(jié)壓力py的檢測器和在控制裝置7中實施的調(diào)節(jié)。在圖2中示出的結(jié)構(gòu)因此能夠?qū)崿F(xiàn)，以下面描述的方式和方法通過相應(yīng)的模擬基于模型地從傳感器6的狀態(tài)反饋通過閥裝置3和儲備壓力pv來查出調(diào)節(jié)壓力py。調(diào)節(jié)壓力Py的這樣檢測/計算的值則可以或者用于通過可選的調(diào)節(jié)壓力傳感器8對測量值進(jìn)行可信度測試，或者也用于調(diào)整由調(diào)節(jié)壓力傳感器8檢測到的值的可能的信號偏差。當(dāng)完全失靈或結(jié)構(gòu)性地放棄調(diào)節(jié)壓力傳感器8時，還可以通過調(diào)節(jié)壓力py進(jìn)行整體的調(diào)節(jié)。
如在圖2中所示，在根據(jù)本發(fā)明的方法中由此處理該問題，即由儲備壓力Pv的值基于模型地算出調(diào)節(jié)壓力Py，其通過壓力傳感器5測量并且來自于傳感器6通過閥裝置3 的位置的狀態(tài)反饋。在圖2中現(xiàn)在可看到，由壓力傳感器5接收的儲備壓力Pv在第一計算單元9中被相應(yīng)處理。特別地可由儲備壓力Pv和理想的氣體方程式，在基于模型的模擬中計算出質(zhì)量流量Λ。由理想的氣體方程式ρ · V = m · R · T得出，當(dāng)V，R，T恒定時，質(zhì)量流量直接取決于壓力的時間導(dǎo)數(shù)
權(quán)利要求
1. 一種用于運行液壓的或氣動的系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)具有 1. 1至少一個壓力存儲器；1. 2至少一個閥裝置以及一個用于至少間接地檢測所述閥裝置的位置的傳感器；和 1. 3至少一個用于檢測至少間接地和所述壓力存儲器的壓力相關(guān)聯(lián)的值的傳感器；其中1. 4利用兩個傳感器分別檢測一個值； 其特征在于，1.5根據(jù)所述檢測到的值確定所述系統(tǒng)的區(qū)域中的壓力，所述區(qū)域位于所述閥裝置 (3)的背對所述壓力存儲器O)的側(cè)面上；和1.6所述確定的壓力值隨后用于調(diào)節(jié)通過所述閥裝置C3)提供的壓力，和/或用于監(jiān)測功能和/或校準(zhǔn)布置在所述閥裝置C3)的所述背對所述壓力存儲器( 的側(cè)面上的可選擇的壓力傳感器(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在調(diào)節(jié)電子裝置(7)中對用于調(diào)節(jié)壓力的調(diào)節(jié)路段進(jìn)行模擬，由此根據(jù)所述閥裝置(3)的所述位置和在所述壓力存儲器O)中的檢測到的壓力來確定在所述閥裝置(3)的所述背對所述壓力存儲器O)的側(cè)面上的壓力值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)在所述閥裝置C3)的所述背對所述壓力存儲器O)的側(cè)面上不存在或取消所述壓力傳感器(8)時，所述調(diào)節(jié)路段以作為調(diào)節(jié)壓力 (Py)的確定的壓力值運行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)在所述閥裝置C3)的所述背對所述壓力存儲器O)的側(cè)面上存在所述壓力傳感器(8)時，通過所述確定的壓力值對所述壓力傳感器(8)的信號進(jìn)行可信度測試。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，如果由所述壓力傳感器(8)提供的值和所述確定的壓力值彼此之間偏差了預(yù)設(shè)的差別，則認(rèn)為并顯示出所述壓力傳感器(8)發(fā)生故障。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述壓力傳感器(8)發(fā)生故障的情況下，所述調(diào)節(jié)路段以作為所述調(diào)節(jié)壓力(Py)的所述確定的壓力值運行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，7.1在所述閥裝置(3)的所述背對所述壓力存儲器O)的側(cè)面上的所述壓力傳感器 (8)的所述值和所述確定的壓力值在一特定的時間段內(nèi)存儲；和如果7.2持續(xù)地出現(xiàn)恒定的和/或變大的或變小的差別，則根據(jù)差值校準(zhǔn)所述壓力傳感器⑶。
8.一種對根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法的應(yīng)用，用于運行機動車中的、特別是商用車輛中的壓縮空氣系統(tǒng)(1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述壓縮空氣系統(tǒng)(1)用于控制車輛的制動設(shè)備，特別用于操縱用于至少間接地填充液力減速器的閥裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行液壓的或氣動的系統(tǒng)的方法。該系統(tǒng)具有至少一個壓力存儲器。在系統(tǒng)中設(shè)有至少一個閥裝置以及一個用于至少間接地檢測閥裝置的位置的傳感器和至少一個用于檢測至少間接地和壓力存儲器中的壓力相關(guān)聯(lián)的值的傳感器。在該方法中根據(jù)檢測到的值確定系統(tǒng)的區(qū)域中的壓力，該區(qū)域位于閥裝置的背對壓力存儲器的側(cè)面上。確定的壓力值隨后用于調(diào)節(jié)通過閥裝置提供的壓力和/或用于監(jiān)測功能和/或校準(zhǔn)布置在閥裝置的背對壓力存儲器的側(cè)面上的壓力傳感器。
文檔編號B60T17/22GK102510822SQ201180003702
公開日2012年6月20日 申請日期2011年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月17日
發(fā)明者于爾根·貝茨, 安德烈亞斯·邁爾, 米爾科·維瑟曼 申請人:沃依特專利有限責(zé)任公司