用于控制液压调节驱动装置的方法、控制装置和调节驱动装置控制器与流程

调节驱动装置控制器例如以方向滑阀模块的形式已知。在已知的该类型的方向滑阀模块中，如在图1中示出的那样，两个方向滑阀冗余地布置，用以产生用于调节驱动装置、例如调节气缸的液压输入压力，以便给调节驱动装置施加液压输入压力，从而调节驱动装置或其促动器依据液压输入压力运动。调节驱动装置例如又可以使阀进行运动，阀对用于供应发动机或做功机械的质量流进行控制。利用这种方向滑阀模块可以非常精密地和高动态地调节质量流。

参考图1，已知的用于控制具有促动器1.1的液压调节驱动装置1的方向滑阀模块具有两个冗余地布置的方向滑阀2、3。在图1中，方向滑阀模块示意性地通过虚线限定。

每个方向滑阀2、3被实施为具有电输入端4、5和液压输出端6、7的电动液压比例阀。将信号或电流输送至相应的电输入端4、5，所述信号或电流确定相应的方向滑阀2、3的位置并且因此确定由该方向滑阀在液压输出端6、7上输出的液压压力。在图1所示的设计方案中并且也在本发明的设计方案中，每个方向滑阀2、3结合促动器1将恒定的输入压力或液压输入压力转换为可变的调节行程，该输入压力或液压输入压力施加在相应的压力输入端25上，并且例如借助由液压箱27推动的泵26产生。施加在电输入端4、5上的信号或相应的例如在4至20ma之间的电流强度预设针对调节驱动装置1或其促动器1.1的行程。

两个方向滑阀2、3经由共同的液压压力选择装置8连接在一起，用于利用共同的输入压力控制调节驱动装置1。经由压力选择装置8，两个方向滑阀2、3的液压输出端6和/或液压输出端7上的压力被输送至液压调节驱动装置1，从而液压调节驱动装置的促动器1.1依据所输送的液压压力占据特定的位置，或者实施特定的行程。依据行程又或多或少地打开阀28，阀对用于供应发动机或做功机械、在此例如蒸汽涡轮机29的质量流进行调节。

每个方向滑阀2、3包括电子监控电路，其识别方向滑阀2、3的故障情况。在故障情况中，液压压力选择装置8确保另外的方向滑阀2、3承担该功能。因此，能够在运行期间消除故障情况，并且甚至能够在运行期间更换方向滑阀2、3。因此，方向滑阀2、3的冗余提高了方向滑阀模块的运行安全性和可用性，并且减小了所连接的发动机或做功机械的停机时间。

针对每个方向滑阀2、3设置有位置采集装置11、12，位置采集装置采集调节驱动装置1的促动器1.1的位置，并且将相应的位置实际值告知在相应的方向滑阀2、3中设置的位置调节器14、15。

由引导系统30分别预设针对每个方向滑阀2、3的位置额定值，并且将其同样地输送至相应的位置调节器14、15。相应地，针对每个方向滑阀2、3设置位置额定值输入端9、10，并且位置调节器14、15调节额定/实际值差，从而调节驱动装置1的促动器1.1实施期望的行程或者占据期望的位置。

在所示的实施方式中有问题的是，在持续运行中，例如由于位置采集11、12的故障从方向滑阀2切换到另外的方向滑阀3或进行相反地切换时，可能出现压力下降。此外，不能够容易地检验两个方向滑阀2、3中的一个是否损坏，或者在切换过程中，相应的另外的方向滑阀2、3是否能够单独承担功能。

在相应的位置采集11、12故障时，即使方向滑阀还是完全可运转的，附属的方向滑阀2、3也不再能够运行。此外存在如下危险，即在液压部分内，特别是在较长的恒定的运行方式的情况下，颗粒沉积导致调节驱动装置1的受限的活动范围。在极端情况下，不再能够关闭阀28。

在额定值预设出故障时，甚至当方向滑阀还是完全可运转的时，附属的方向滑阀2、3也不再能够运行。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，从已知的作为用于控制液压调节驱动装置的调节驱动装置控制器的方向滑阀模块出发，一方面说明一种用于控制液压调节驱动装置的方法，该方法避免至少一个或多个上述的缺点。此外应当说明一种相应的控制装置和一种调节驱动装置控制器。

根据本发明的技术问题通过根据独立权利要求的方法、控制装置和调节驱动装置控制器来解决。在从属权利要求中说明了本发明的有利的和特别适宜的设计方案。

根据本发明的用于控制液压调节驱动装置的方法，该液压调节驱动装置具有促动器，利用至少一个电动液压比例阀调节促动器的位置，电动液压比例阀具有至少一个电输入端和至少一个液压输出端，包括如下步骤：

-采集促动器的位置并且相应于所采集的位置产生位置实际值；

-预设位置额定值并且利用至少一个电动液压比例阀调节额定/实际值差，从而促动器占据相应于位置额定值的位置；其中，依据针对促动器的期望的位置的预设来预设位置额定值，其中，当利用促动器操作涡轮机的阀时，该预设例如可以由致动器或以致动器操作的部件所属的外部系统(诸如涡轮机控制器)产生。

-在针对促动器的期望的位置的预设不变的情况下，即尤其是在通过外部系统进行的预设不变的情况下，根据本发明也改变位置额定值。

至少一个电动液压比例阀例如可以被实施为方向滑阀。然而也考虑到其他的实施方式，其中，电信号转换为液压信号或转换为液压压力。

液压调节驱动装置例如具有至少两个电动液压比例阀，其分别具有至少一个电输入端和至少一个液压输出端，并且其液压输出端连接在一起，用于利用共同的液压输入压力控制调节驱动装置。在该设计方案中，在输送至电动液压比例阀中的一个的额定值的位置额定值变化(也被称为位置额定值操纵)中，在该电动液压比例阀的液压输出端中的压力改变可以通过利用至少一个另外的电动液压比例阀调节的、在其液压输出端中的压力的改变来补偿，以便使针对调节驱动装置的共同的液压输入压力保持恒定。这意味着，虽然根据本发明也操纵位置额定值，但如果由于“外部的”额定值预设实际上是不需要的，则至少在一定程度上排除了促动器的位置的不期望的改变。同时，通过位置额定值的通常微小的变化而避免了开头所示的调节驱动装置的受限的活动范围的问题，并且减小系统中的反应时间，由此确保明显更小的压力下降。

根据本发明的实施方式，可以以在额定值上的规则或不规则的震动叠加的形式进行位置额定值的变化，该额定值依据针对促动器的期望的位置的预设来预设。因此，将波浪形的或阶梯形的曲线调制到额定值上，或者将围绕零值“振动”的波浪形的或阶梯形的曲线加到额定值上，由此，避免至少一个电动液压比例阀或其他的用于控制调节驱动装置的部件的较长的恒定的位置。

替换地，也可以以额定值的单独的放大和/或减小的形式进行位置额定值的变化，该额定值依据针对促动器的期望的位置的预设来预设。也就是说在该实施方式中，在随后又可以被调节的额定值放大或额定值减小的意义下，各个脉冲被调制或加到额定值上。换言之，在再次调节“适合的”额定值之前，相应在短的时间段中预设太大的或太小的额定值。

根据本发明的实施方式，除了所示的额定值变化以外，还测试电动液压比例阀的功能和尤其是另外的用于控制的部件的功能，即，依次有针对性地减小输送至电动液压比例阀的额定值，并且监控相应的液压输出端中的压力是否相应改变。原则上也能够通过有针对性地提高输送的额定值实现这种测试，随后监控相应的液压输出端中的压力是否相应地改变。然而在实践中，减小被证实为是特别有利的。

在该测试中优选地，液压输出端中的压力减小通过另外的液压输出端中的经调节的压力升高，或在提到的第二实施方式中通过另外的液压输出端中经调节的压力减小来补偿，以便使针对调节驱动装置的共同的液压输入压力保持恒定，并且因此在测试中也不会不期望地影响调节驱动装置的位置。

优选地，在通过改变另外的液压输出端中的压力来补偿后，液压输出端中的压力又相互均衡。这适用于所示的位置额定值变化(也被称为位置额定值操纵)和/或所提到的测试。

根据实施方式，位置额定值的变化和/或测试的实施是可停止的。尤其是如果在位置额定值变化时确定了相应的电动液压比例阀的相应的液压输出端中的不适当的压力，位置额定值的变化结束，并且仅还依据针对促动器的期望的位置的预设使用位置额定值。相应的情况适用于测试。在液压输出端中的不可靠的确定的压力的情况下，不再实施测试，并且尤其是输出光学的和/或声音的警告和/或警告讯息。

优选地，利用两个或三个位置采集装置采集促动器的位置，并且从由位置采集装置产生的位置实际值实施2选1、3选1或3选2的选择，其中，仅一个或多个所选择的位置实际值被考虑用于调节额定/实际值差或用于改变位置额定值。也可以根据产生的位置实际值形成平均值，并且考虑将平均值用于调节额定/实际值差或用于改变位置额定值。

根据本发明的用于控制至少一个电动液压比例阀的控制装置具有针对促动器的位置的至少一个位置实际值和位置额定值的输入端和输出端，并且设定为用于实施根据本发明的方法，电动液压比例阀又被实施为用于控制包括促动器的液压调节驱动装置。

根据本发明的调节驱动装置控制器被实施为用于控制具有促动器的液压调节驱动装置，例如用于控制液压气缸。调节驱动装置控制器包括至少两个冗余地布置的电动液压比例阀，用于产生针对调节驱动装置的液压输入压力。冗余地布置意味着，每个电动液压比例阀能够单独地确保调节驱动装置控制器的功能，即，提供液压压力来控制调节驱动装置。

每个电动液压比例阀具有至少一个电输入端和至少一个液压输出端。

至少两个电动液压比例阀的液压输出端经由尤其是被实施为最大压力选择装置的共同的液压压力选择装置连接在一起，用于利用共同的输入压力控制调节驱动装置。

调节驱动装置控制器具有针对每个电动液压比例阀的位置额定值输入端，位置额定值输入端与相应的电动液压比例阀的电输入端连接，从而可以给相应的电动液压比例阀预设位置额定值。

设置有用于采集调节驱动装置的促动器的位置的至少一个位置采集装置，其中，位置采集装置产生位置实际值。

每个电动液压比例阀包括位置调节器，位置调节器被实施为以来自位置额定值输入端的位置额定值和来自位置采集装置的位置实际值来调节额定/实际值差。

根据本发明的调节驱动装置控制器具有至少一个电子开关装置，利用电子开关装置，可以选择性地通过预设值来替代来自位置额定值输入端的至少一个位置额定值和/或来自位置采集装置的位置实际值。替代位置额定值(特别地由外部系统针对促动器的(由该系统)期望的位置预设该位置额定值)的可能性能够实现之前描述的额定值变化或额定值操纵，从而替代来自位置额定值输入端的初始的位置额定值地，改变的位置额定值可以被考虑用于控制促动器或用于调节额定/实际值差。

可以根据预设的额定值的数量，从由外部系统预设的位置额定值进行2选1、3选1或3选2的选择，并且将一个相应地所选择的值或多个相应地所选择的值用作一个或多个位置额定值。平均值形成和使用平均值也是可能的。

根据本发明的一个实施，可以通过软件提供电子开关装置，根据另外的设计方案通过硬件提供电子开关装置。在软件解决方案中，相应设置软件实现的逻辑模块，其通过预设值替代位置额定值和/或位置实际值。

通过根据本发明的设计方案，即使位置额定值和/或位置实际值发生故障，两个电动液压比例阀也还可以运行。此外，额定值操纵是可能的，额定值操纵尤其是也在持续运行中能够实现电动液压比例阀或调节驱动装置的测试。因此，例如可以检验是否还可以关闭利用调节驱动装置操作的阀。

如说明的那样，一个或多个电动液压比例阀可以优选被实施为方向滑阀。相应地，如开头说明的那样可以安装方向滑阀模块。

借助额定值操纵或所示的额定值变化，可以在方向滑阀模块中产生压力平衡，压力平衡在方向滑阀发生故障的情况下最小化调节驱动装置的促动器和由此连接的阀的运动。因此，可以确保比较小的压力下降。即，通过连续比较方向滑阀的输出端上的当前的压力和连续的再调节，确保系统的快速的反应能力。

通过在同时测量尤其是在方向滑阀的相应的液压输出端上的附属的压力时的之前示出的连续的额定值操纵/额定值变化，有利地尤其是可以甚至在持续运行中检验两个方向滑阀的功能性。与用于任意实施的电动液压比例阀的常见的图示类似地，在此有利地也降低了第一方向滑阀的额定值，相应地监控输出端中的压力，即监控该压力是否跟随额定值降低，并且利用第二方向滑阀补偿压力下降，从而没有对调节驱动装置产生负面影响。随后，可以利用第二方向滑阀实现相应的额定值降低和液压输出端中的附属的压力的监控，其中，通过第一方向滑阀产生压力降低补偿。

有利的是，通过额定值操纵和由此通过调节驱动装置的促动器的微小的运动可以冲洗掉液压部分中的可能的颗粒沉积。

当设置两个或三个分别依据采集的促动器的位置产生位置实际值的位置采集装置时，可以设置2选1、3选1或3选2的分析，从而当其中一个或两个位置实际值发生故障时，也就是说，两个或三个位置采集装置中的一个或者三个位置采集装置中的两个不再按规定工作或者信号传输受到干扰时，两个方向滑阀也还可以运行。

通过将相应的预设值特别地也通过2选1、3选1或3选2的选择考虑为替代值，在额定值预设发生故障时，两个方向滑阀也还可以运行。

有利的是，基于之前示出的自测试功能，在出现故障的情况下可以简单地切断调节驱动装置控制器的扩展的功能，并且调节驱动装置控制器总是还具有根据图1扩展的功能，从而避免附加的故障危险。

根据本发明的实施方式，设置多个电子开关装置，其为了替代位置额定值或位置实际值是可单独开关的。

至少一个开关装置或若干开关装置可以例如被实施为继电器、尤其是冗余的继电器。

如所示的那样此外有利的是，至少两个或三个位置采集装置设置为用于依据促动器的位置分别产生位置实际值。

两个或三个位置采集装置有利地与至少两个开关装置连接，使得进行所产生的位置实际值的2选1或3选1的选择或3选2的选择。自身的位置实际值可以输送回每个开关装置。替换地，仅将两个或三个位置实际值中的一个输送回所有开关装置。

特别有利的是，设置四个电子开关装置，其中的两个电子开关装置分别与相应的方向滑阀或比例阀的位置额定值输入端中的一个和位置调节器连接，并且此外分别具有预设值输入端，并且其中的两个电子开关装置分别与相应的方向滑阀或比例阀的位置调节器和相应的位置采集装置连接，并且此外分别具有预设值输入端。因此，可以通过预设值替代输送回两个方向滑阀或比例阀的位置调节器的两个位置实际值，并且此外，通过相应的预设值替代从引导系统输送回两个方向滑阀或比例阀的位置额定值输入端的两个位置额定值。

根据本发明的实施方式，至少一个开关装置或每个开关装置设有开关输入端，经由开关输入端，可以通过提供信号、尤其是预设的电流值开关相应的开关装置，用以通过预设值替代位置实际值或位置额定值。

除了调节驱动装置控制器以外，根据本发明的阀控制设备包括可液压操作的促动器和调节驱动装置。液压调节驱动装置例如可以具有压力室，压力室与压力选择装置连接，用以依据两个方向滑阀或比例阀的位置给压力室加载液压压力。在此，可以以压力室中的液压压力与液压调节驱动装置的预紧弹簧的力相抗地操作促动器。

根据本发明的实施方式，调节驱动装置控制器的一些或所有之前提到的部件集成在共同的组件中，组件在引导系统与电动液压比例阀之间是可开关的。根据另外的实施方式，至少一部分调节驱动装置控制器集成到引导系统中。也可能的是，至少一部分调节驱动装置控制器集成到发动机或做功机械的控制器中，利用调节驱动装置来操作发动机或做功机械的阀或其他的构件。

随后应当根据实施例和图2示例性地描述本发明。

在图2中，已经在图1中示出的相应的构件用相同的附图标记表示。详细地示出具有促动器1.1的调节驱动装置1，调节驱动装置尤其是在其质量流供应中操作发动机或做功机械的阀28。在此示例性地示出蒸汽涡轮机29，蒸汽涡轮机被供应以新鲜蒸汽，利用阀28调节新鲜蒸汽的质量流。蒸汽涡轮机29例如驱动压缩机或发电机。快动阀31尤其是可以前置于阀28。然而替代蒸汽涡轮机29，可以设置另外的发动机或做功机械。

方向滑阀模块具有两个电动液压比例阀2、3，比例阀基于其设计方案在本实施例中随后被称为方向滑阀，并且将电信号或电流强度或电流电压转换为液压压力，液压压力被输送至调节驱动装置1的压力室1.2，以便与预紧弹簧1.3的力相抗地将促动器1.1或多或少地移出。为此，方向滑阀2、3分别具有电输入端4、5和液压输出端6、7。液压输出端6、7与压力选择装置8连接，压力选择装置又依据液压输出端6、7上的液压压力将共同的输入压力输送至压力室1.2。

因此，虽然当前根据具有两个方向滑阀的调节驱动装置控制器示出本发明，但替代方向滑阀也可以设置其他的电动液压比例阀2、3。此外，根据本发明的控制装置也可以用于控制液压调节驱动装置，在液压调节驱动装置中仅设置电动液压比例阀。

方向滑阀模块针对每个方向滑阀2、3具有位置额定值9、10，位置额定值与相应的方向滑阀2、3的电输入端4、5连接。在该连接中，针对每个方向滑阀2、3设置位置调节器14、15，除了位置额定值以外，位置实际值也被输送至位置调节器。只要没有通过预设值替代位置实际值，位置实际值就来自于位置采集装置11、12中的一个，位置采集装置采集调节驱动装置的促动器1.1的位置并且产生相应的位置实际值。此外设置了第三位置采集装置13，第三位置采集装置同样地依据调节驱动装置的促动器1.1的位置产生位置实际值，并且为了进一步处理将其输送回方向滑阀模块的逻辑装置。根据另外的实施方式，首先处理所有三个位置采集装置11、12、13的位置实际值，使得适当地特别是在方向滑阀模块的逻辑装置中选择位置实际值中的一个或位置实际值的平均值，并且输送到所有位置调节器14、15。

除了第三位置采集装置13的位置实际值以外，所测量的液压压力例如可以附加地从两个方向滑阀2、3的每个液压输出端6、7输送至逻辑装置，如在图2中示出的那样。输送至逻辑装置的值可以作为模拟值、或者根据另外的实施方式也作为数字值存在。

设置了四个电子开关装置16、17、18、19。第一电子开关装置16具有用于第一位置采集装置11的位置实际值的位置实际值输入端32，此外具有预设值输入端22和位置实际值输出端34。位置实际值输出端34与第一方向滑阀2的位置调节器14连接。如所示的那样，替换地进行所有位置采集装置11、12、13的位置实际值的2选1的选择或3选1或3选2的选择，并且一个或多个所选择的位置实际值被输送至第一电子开关装置16。

第二电子开关装置17具有位置实际值输入端33，在位置实际值输入端上，来自第二位置采集装置12的位置实际值施加在位置实际值输入端上，并且该位置实际值输入端相应与第二位置采集装置12连接。此外，第二开关装置17具有预设值输入端23以及位置实际值输出端35。位置实际值输出端35与第二方向滑阀3的位置调节器15连接。在此，这也适用于2选1的选择或适用于3选1或3选2的选择，如针对第一方向滑阀2提到的那样。

第三电子开关装置18在输入侧与位置额定值输入端9连接，并且在输出侧与第一方向滑阀2的位置调节器14连接。此外，第三电子开关装置具有预设值输入端20。只要不确定故障情况，则预设值输入端20与位置调节器14连接，以便替代在额定值输入端9上施加的位置额定值使用经改变的位置额定值来控制第一方向滑阀2。仅当确定故障情况时，位置额定值输入端9才直接与第三电子开关装置18的输出端连接，并且作为额定值输送至第一方向滑阀2。

第四电子开关装置19同样地具有预设值输入端21，并且在输入侧与位置额定值输入端10连接，以及在输出侧与第二方向滑阀3的位置调节器15连接。在此，只要不确定故障情况，则预设值从预设值输入端输送至第二方向滑阀3的位置调节器15。在故障情况下相反地，位置额定值输入端10的额定值输送至第二方向滑阀3的位置调节器15。

针对第三和第四电子开关装置18、19所描述的功能(即只要不确定故障情况，则预设值输入端与输出端连接，并且当确定故障情况时，位置额定值输入端与输出端连接)也可以使用在第一和/或第二电子开关装置16、17中。在此相应地，要么位置实际值输入端32、33(确定故障情况)与位置实际值输出端34、35连接，要么预设值输入端22、23(没有确定故障情况)与位置实际值输出端34、35连接。

在外部的额定值中也可以设置2选1、3选1或3选2的选择。

每个开关装置16、17、18、19具有开关输入端24，借助开关输入端，可以通过施加信号或电压或电流强度来开关所述开关装置，用以通过预设值输入端20、21、22、23上的预设值来替代输入侧的位置实际值或位置额定值，从而相应地在开关状态中，预设值输入端的预设值施加在开关装置16、17、18、19的输出侧，并且输送至相应的位置调节器14、15。虽然在此示出例如具有继电器的硬件解决方案，但开关装置16、17、18、19也可以软件实现地被实施。

如通过虚线示出的那样，为了大量信号和/或压力的方向滑阀进一步的处理，大量信号和/或压力可以被输送回方向滑阀模块的电子控制装置或控制逻辑装置中。

虽然这在图2中没有示出，但与图1类似地可以设置尤其是具有泵和液压箱的压力供应装置，以便提供针对方向滑阀2、3的必需的液压压力。

通过根据本发明的控制设备或调节驱动装置控制器以及根据本发明的方法，可以通过相应于改变的位置额定值的预设值替代从外部(在此例如引导系统30)预设的位置额定值，以便实施根据本发明的额定值操纵，以便避免太长的静止状态，并且以便改进系统的反应速度，或者以便如所示的那样实施功能测试。