专利名称：用于一液压升降机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种权利要求1前序部分所述的用于液压升降机的控制装置。
一种用于液压升降机的控制装置已在WO98/34868A1和由其产生的US-A-6142529中公开。该控制装置可以通过一个频率逆变器来控制驱动该液压泵的电机和一个阀门单元。这个控制装置能够调节客舱的运动。该控制装置被如此设置，即它可以调节方式作用在该控制阀门单元上或者也可以调节方式作用在该用于液压泵电机的供电流元件上。在那些没有调节地作用在该控制阀门单元上的运行阶段中该总的能量消耗是低的，因为在该控制阀门单元中没有先前被该单元基于泵及电机而提升的能量再被消灭掉。因此总的能量消耗就较微小了。但是其中必需的是，该客舱以明显较小的速度-以所谓的蠕动行驶-接近到下一个停车站的正常行驶。
在DE-A1-19601724中也公开了一种液压升降机，它的用于该工作缸的控制装置具有一个位置调节器，一个压力调节器和一个速度调节器。该位置调节器一方面直接作用在一个调节泵上并另一方面作用在该速度调节器及压力调节器上，但是它们两个还被该控制装置的另外的元件施加作用，因此，产生一个复杂的控制算法。按照运行状态，该压力调节器或速度调节器作用到一个比例阀上，其对于控制该液压油的流动是有意义的。在转换的瞬间，该调节的不稳定性则不能被排除。另外该液压油的流动通过该调节泵而受影响。
在EP0643006A1中也公开了一种控制装置，其能实现一个精确的直接驶入，即放弃了所述的蠕动行驶。该控制装置作用在一个阀门装置上。在以额定速度加速和行驶期间，该客舱的行驶不被调节，而是仅仅被控制。在靠近该设定的停车站时，该客舱在按照一个确定的算法的延迟阶段中根据行程控制。而且同时所产生的调节指令作用在该调节阀装置上，其包括两个节流阀。因此一个这样驱动的能量需求要高于在WO98/34868A1中的技术方案的情况，因为一个泵借助电机产生的能量在这个节流阀门中又被部分无利用地消灭掉了。
在WO99/33740中公开了一种液压升降机，其中设置了一个压力存储器，其中四个阀门可被转换，以便控制该客舱的向上和向下行驶。泵的控制是未被公开的。
本发明的任务是，提供一种用于一液压升降机的调节装置，它能够如此地控制客舱的行驶，即可以放弃蠕动行驶，而且不用消耗能量的节流阀就能实现。
按照本发明，这个上述的任务通过权利要求1的特征方案解决。优选的扩展结构方案产生于从属权利要求。
下面借助附图详细解释本发明的一个实施例。它表明
图1是一个液压示意图，图2是一个控制装置的一般示意图，和图3是该控制装置的一个详细示意图。
在图1中附图标记1表示一个升降机的一个客舱，它可被一个液压驱动装置2移动。从液压驱动装置2到客舱1上的力传递是以公知方式借助一个绳索3实现的，其通过一个在液压驱动装置2上固定的滚轮5被转向。该绳索3的一个端部固定在一个建筑物构件4上，但是也可以固定在用于该客舱1的未示出的导引轨上。绳索3和滚轮5公知的变型配置方案也是可能的，同样其他构型的液压驱动装置如拉力-及压力缸。关于这点在图1中仅仅表示了一个例子。而且通过液压驱动装置客舱1的直接驱动如WO98/34868那样也是可能的。
该液压驱动装置2包括一个工作缸6，其中一个固定在一个活塞杆7上的活塞8可移动。该活塞杆7的与活塞8相反对置的端部载有该滚轮5。该工作缸6的内部空间通过活塞8被分为一个第一压力腔9和一个第二压力腔10。本实施例的驱动装置2是一个所谓的柱塞缸，其中这两个压力腔9和10是相连的。而且在活塞8上没有设置靠到工作缸6之内壁上的密封装置。在这个活塞杆7从该液压驱动装置2伸出的那个位置上有一个密封装置，因此该压力腔10是被密封的。在这个工作缸结构形式时该起液压作用的横截面则与该活塞杆7的横截面相当。
在该第一压力腔9上连接一个缸导管11，其将这个压力腔9与一个缸导管-截止阀12相连接。这个缸导管-截止阀12是一个可电控的开-关-阀，然而作为例子一个电磁阀。该缸导管-截止阀12另外与一个泵13连接，其被一个电机14驱动。在泵13另外的连接点上连接一个存储器管道-截止阀15，其同样是一个电气可控的开-关-阀。在这存储器管道-截止阀15上连接一个存储器管道16，它连到一个压力存储器17，其包括至少一个压力存储器17.1。还示出了一个另外的压力存储器17.2，它是平行于第一压力存储器17.1地连接的。在压力存储器17中被包含的压力存储器17.1，17.2，17.n的数量以有利方式例如应服从于所必需的存储容积的，该存储容积则与客舱1所要走过的最大行程相关联。这个最大可能的行程越大则在压力存储器17中被包含的压力存储器17.1，17.2，17.n数目越多。作为压力存储器17既可以考虑气压存储器也可以考虑活塞式蓄能器。
该存储器管道16的一个分支通到一个增压泵18，其被一个电机19驱动。另外该增压泵18通过一个罐管道20与一个罐21连接。借助增压泵18，液压油可被从罐21输送到压力存储器17中。有利的是该将增压泵18驱动的电机19通过一个压力开关22自动地控制。该压力开关22邻接在该存储器管道16上，亦即获取它的以Ps标明的压力。如果该压力Ps下降到低于一个预先设定的下边值时，则该压力开关22接通该电机19，因此该增压泵18将液压油从罐21输送到该压力存储器17中。依此该压力Ps被如此地提高，直到该压力Ps达到一个预先设定的上边值时止，此后该增压泵18又被关断。亦即该增压泵18必须只有当在压力存储器17中的压力Ps过小时才运行。该压力Ps一方面可能由于通过增压泵18不可避免的泄漏损失而下降，另一方面通过环境影响该液压油温度的降低而下降。如果由于这样的环境影响该液压油的温度提高了，则压力Ps也增高。因为一个这样的温度升高从来不会很快地发生的，因此出于这样的原因不必强制地是，在该压力存储器17和罐21之间设置一个过压阀，通过它，液压油在升高的压力Ps时可被排放到罐20中。该增压泵18的泄漏损失本身就足以达到，不会让压力Ps过强地升高。但为了安全原因仍然可以设置一个这样的安全阀。作为优选，在增压泵18和压力存储器17之间设置一个单向阀23。通过这个单向阀23就避免了通过增压泵18的泄漏损失。然而这个已经提及的安全阀则无论如何是必需的。其他的相关安全的设备构件如预防管破裂安全装置和紧急报警装置是没有表明和没有描述的，因为这些元件对本发明的实质而言是不太重要的。
该压力存储器17是一个气压存储器或一个活塞蓄能器正如先前已提及的那样。它的压力Ps则依据该客舱1的运动而变化。但是这个对于该客舱1的行程和速度的控制或调节不会产生不利影响的。该客舱1的行程和速度调节则通过以后描述的本发明控制装置来实现。
这些预先设定的数值，借助其该压力开关22将接通或关断该电机19，作为优选可以通过一个控制-和调节装置25而被改变。在缸导管11中的压力Pz对应于该液压驱动装置2的第一压力腔9中的压力。这个压力与客舱1的负荷相关联。
因为该泵13被安置在缸导管11和存储器管道16之间，因此当该升降机运行情况下该缸导管-截止阀12处在位置“开”时就在该泵13上一方面直接作用着在该缸导管11中并且因此也在该液压驱动装置2中的压力Pz，当该升降机运行情况下而且该存储器管道-截止阀15处在位置“开”时，则另一方面直接作用着该在存储器管道16中及因此在压力存储器17中的压力Ps。这样，相对这种早已公知的现有技术，用于速度调节的调节阀就是不必要了。而且相对这一现有技术所述液压的线路也被简化了。与此相应地，用于驱动该泵13的电机14的这种为了运行该泵13所必需的电气驱动能则当该泵13将液压油从压力存储器17输送到该液压驱动装置2中时就与压差Pz-Ps相关联，或者当该泵13将液压油从液压驱动装置2向压力存储器17输送时与压差Ps-Pz相关联。该压差Ps-Pz或Pz-Ps可以完全是负的，因此该泵13它自身通过该压差而被驱动。由此该电机14可以作为发电机起作用，如这点早已公知的那样。为了使一个如此的能量回收可以有利方式实现，该电机14以公知方式通过一个功率调节器24来驱动，它例如是一个频率逆变器。该功率调节器24借助控制-和调节装置25来控制，其本身从一个此处未描述的升降机控制装置获得指令。仅仅描述了一个控制线路26，通过其，该升降机设备的操作板的指令被传送到该控制-及调节装置25去。
如果该升降机的客舱1处在停止状态时，则该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15--两者都可被控制-及调节装置25控制的--被关闭。亦即它们在客舱1的静止状态时是不被控制的。
如果该客舱1应该向下运动时，则通过控制-和调节装置25该缸导管-截止阀12和存储器管道-截止阀15被打开并且电机14在它的第一转动方向上被驱动，因此该泵13将液压油从压力腔9输送到压力存储器17中。其中通过泵13作用着该压差Ps-Pz。这同时意味着，用于电机14的驱动电能，只有当该压力Pz是小于该压力Ps时才必需被消耗。因为一个调节阀是可以放弃的，故一个相应的压力损失也就不存在了。这样对整个效率产生积极的影响，而且实现升降机运行省能。
如果该客舱1向上运动，则通过控制-和调节装置25该缸导管-截止阀12和存储器管道-截止阀15同样被打开并且电机14以它的第二转动方向运行，因而该泵13将液压油从压力存储器17输送到该压力腔9中。其中通过该泵13作用着该压差Pz-Ps。这同时意味着，用于驱动该电机14的电能只有当压力Ps小于该压力Pz时才必需被消耗。
因为原则上只有一个与该相应的压差Ps-Pz或压差Pz-Ps相对应的电驱动功率必需被消耗，因此用于该电机14的这个电气设备容量值就可以是非常明显地小于传统的液压转换电路的。所以为了运行该泵13必需的电机14也应设计在一个较小的额定功率上。依此就当然产生了用于电机14的生产成本优点，通过这较小的设备容量而在设备容量-确定收费标准(Tarifierung)方面以及通过较小的电能消耗在功率-确定收费标准方面。而且还避免了，借助一个泵一次性被置于高压下的液压油又再被朝罐21的方向卸压并且因此它的潜在的能量无用地排出或损失掉。
另外有利的是，该罐21可以被尺寸设置得小些。事实上它仅仅用于，接纳液压油的一个差额数量，这个差额数量对应于该泄漏损失量。这个泄漏损失可以通过一个泄漏管道30排流到罐21中。
在缸导管11中的压力Pz可借助一个负荷压力传感器31获知。该压力传递给控制-和调节装置25。压力开关22评估在存储器管道16中的压力Ps。该压力开关22还包含一个压力传感器的功能。被它检测的在存储器管道16中的压力同样被传送到该控制-和调节装置25去。为此，该控制-和调节装置25识别这两个压力Pz和Ps并且还因此能够在控制或调节该升降机时考虑这些压力，这个将结合负荷压力传感器31还要被详细地解释，因为这是与本发明相关联的。
所述的液压转换线路具有显著的优点，即，为了运行该液压升降机不需要可按比例预控的阀门。在许多传统的液压升降机设备中设置了分开的可预控的阀门用于上升-及下降行驶。这种费用通过本发明被避免了。因此该控制-或调节链也是非常简单和概观明了的，因为只借助一个单独的元件，亦即借助电机14，该客舱1的速度就被控制或调节。
应该提到的是，在该升降机运行、亦即在该客舱1行驶时，该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15必须被打开。这样如果该客舱1要从静止状态被运动时，该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15就必须被打开。这个运行状态，亦即打开该缸导管-截止阀12和存储器管道-截止阀15的关键在于该压力比例并且要求特别的控制措施。对此的理由下面将解释。
在该客舱1的静止状态时首先该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15被关闭。在该缸导管-截止阀12上并在面对着该驱动装置2的那侧上邻接有压力Pz。在该存储器管道-截止阀15上并在面对该压力存储器17的那侧上邻接了该压力Ps。这在各自(12，15)另外的连接点上、亦即在对着该泵13的那些连接点上的压力是不能清楚被确定的。在客舱1之一个较长的停止状态以后该压力则由于泵13的泄漏损失而下降了。一方面，一个先前在泵13两个侧端之间存在的压力差也已下降了，因此在该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15面对着该泵13的连接点上有相同的压力。另一方面，该压力由于通过该泄漏管道30排放到该罐21中的液压油而被减小了，在极端情况下接近全部排走，因此在泵13内部和在其两个与缸导管-截止阀12和与存储器管道-截止阀15的连接点上只有一个几乎与大气压力无差异的压力。
由此得出现在的结果是，在开启该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15情况下出现冲击式的压力变化，其还通过噪声制造不舒服的感觉。另外这种冲击式的压力变化给泵13施以非常明显的加载，这对于它的运行和工作寿命可是不利的。这些问题也是公知地存在于WO-A-99/33740的技术方案中，其中总共四个阀门被转换操作。通过这在下面描述的控制方法，上面所述导致的问题则被消除并能实现舒适的运行。
已有的装置如泵13，电机14，压力开关22，功率调节器24和控制-和调节装置25还被用于，避免所述冲击式的压力变化。但是，这不是本发明的技术主题并因此在这里不被描述。
在该客舱1静止状态的原始状态上-如已提及的-该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15被关闭并且该泵13的电机14处在静止。如果该客舱1应该运动时，则在第一方法步骤中该泵13的电机14如此被控制，即它在该存储器管道-截止阀15之泵侧的连接点上建立一个压力。这个压力建立如此发生，即，电机14和泵13缓慢地以那个使液压油朝存储器管道-截止阀15的方向被输送的转动方向转动。被输送的液压油量当然是很小的，因为该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15是被关闭的。但仍然实现了所希望的压力建立。同时该电机14的驱动只发生了很短的时间。这个时间持续被称之为第一平衡时间tA1。这表明了，在一个被减小的转数nred情况下大约100至300米·秒的运行时间就足以建立一个与该在存储器管道16中的压力Ps大约一致的压力。当现在于一个第二方法步骤中该存储器管道-截止阀15被开启时，就不会产生冲击式压力变化，因此，先前所述的在开启该存储器管道-截止阀15时的问题就不存在了。
在该平衡时间tA1经历之后电机14和因此泵13则又处于静止。在第三方法步骤中其以该平衡时间tA1的结束而开始，该电机14处于被激磁化，这要通过该控制-和调节装置25的功率调节器24的相应控制来实现。该泵13因此就能够，承担扭矩，同时它没有开始转动。在该瞬间亦即在该泵13面对该存储器管道-截止阀15的那侧端上产生在存储器管道16中的压力Ps，同时在该泵13之面对该缸导管-截止阀12的那侧端上是一个多少不限定的压力，其在该原始的原始状态中几乎与大气压力无差别的并且然后通过电机14运行持续了这个平衡时间tA1还以不确定的方式已被减小了。
电机14保持被激磁化、但它没有转动的时间持续被称为第二平衡时间tA2。在这个平衡时间tA2期间在该泵13之两个侧端间的压力差就可能下降了，这就是在泵13内部的一个内部泄漏损失之结果。它表明了，这个第二平衡时间tA2应该计为大约200米·秒。在该第二平衡时间tA2的末端此时在该缸导管-截止阀12面对该泵13的那侧端上的压力大约对应于该在存储器管道16中的压力Ps，同时在缸导管-截止阀12的另外侧端上作用在缸导管11中的压力Pz。因为该压力Ps和Pz具有相同的数量级，这时该缸导管-截止阀12就可以被打开，同时不会发生一个如此数量的即由于压力冲击和噪声产生之问题的冲击式压力变化。
现在该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15所以都被打开。通过借助该功率调节器24控制该泵13的电机14时，同样在一个另外的平衡时间tA3以后，可以开始该客舱1的行驶。该平衡时间tA3可以计为大约200米·秒，但是并非实际必要的。
在图2中表明了该控制装置的一般示意图，亦即表明了该控制-和调节装置25的示意图，其是该控制装置的组成部分并按本发明设置。在此应该强调，这个本发明结构方案虽然最佳地适合于图1的液压转换线路，但决不是局限到与这个液压转换线路的组合应用上。而是本发明控制-和调节装置25可以应用在所有可想到的液压转换线路上。重要的仅是，该客舱1的运动控制不用一个调节阀的协同作用而通过该泵13的运行来实现，其借助电机14被驱动，电机本身被功率调节器24驱动。该控制-和调节装置25因此产生用于这个功率调节器24的调节指令，依此之后仅仅发生对该客舱1行驶的控制或调节。
向该控制-和调节装置25，由该先前已经提及的升降机控制装置，其在此处此时标以附图标记40，通过该控制线路26提供一个关于行驶目标的信息。同时该控制-和调节装置25获得关于该客舱1(图1)的实际位置的信息，并且从一个位置传感器41获得。这个传感器作为优选是一个高分辨率的增量传感器，例如一个具有0,25毫米步宽的绝对值代码。此外该控制-和调节装置25还从负荷压力传感器31获取信息。
在输出端侧，在该控制-和调节装置25上连接该功率调节器24，其通过电机14(图1)作用在该泵13(图1)上。依此，如已描述的，该客舱1的行驶被控制。此外，该控制-和调节装置25还控制这两个转换阀，亦即该缸导管-截止阀12和该存储器管道-截止阀15，但是这些在此未被详细列举，因为这个不属于本发明的技术主题。
按照本发明，该控制-和调节装置25包括三个等级式调节器，亦即一个位置调节器42，一个速度调节器43和一个压力调节器44。依此，如以概念“等级式”已表述的，该位置调节器42的输出作用在该速度调节器43的输入上并且该速度调节器43的输出作用在该压力调节器的输入上。这一本发明调节器等级结构是解决所提任务的实质内容并且另外对于升降机的行驶舒适性提供了若干优点。
如从现有技术已知的，该控制-和调节装置25还包括一个行驶特性曲线-发生器45以及一个速度传感器46。该速度传感器46以公知方式由该客舱1的位置随时间的变化计算该客舱1的速度。该行驶特性曲线-发生器45同时包含了调节控制则由该升降机控制装置40提供的行驶目标产生一个用于该要到达位置的理论值并且将这个值提供到该位置调节器42的输入。因此作为PID-调节器构造的位置调节器42可以产生一个带有调节偏差作校正的信号并且提供到被串联连接的速度调节器43去。这样就能实现，速度调节器43按照该客舱1(图1)位置的实际值和理论值之间偏差的特性曲线如此调节该速度，以便不需要一个蠕动行驶就能以直接行驶方式实现准点到达该目标位置。该速度调节器43除了由速度传感器提供的实际速度vIst同时还考虑该速度的理论值，其由该行驶特性曲线-发生器45提供于它。在图2中，那条线路相应地以vSoll标明，通过其该额定速度vSoll被传送。
按照本发明这时该速度调节器43的输出信号不直接地到达功率调节器24的输入端，而是作为输入信号被输送到该压力调节器44。在该压力调节器44的第二输入口上置有该负荷压力传感器31的信号。这个压力是一个用于加速实际值的标度。在该压力调节器44的另一个输入口上置有被该行驶特性曲线-发生器45提供的额定加速值bSoll，因此在图2中这相应的线路以bSoll标明，通过其传输该额定加速值bSoll。因此就能以非常有利的方式实现，对缸导管11(图1)中的压力实施一个精调节，这将导致，通过该启动-和制动过程所产生的作用力以液压方式平衡。所以实现了无冲击的启动-和制动过程，基于此，该客舱1(图1)的使用者就几乎感觉不到启动-和制动过程。
在图3中表明了该控制-和调节装置25的一个详细示意图，其中表明了如图2中相同的元件，并且此外还描述了一系列有利的实施结构方案。具有位置调节器42，速度调节器43，和压力调节器44的线路的基本结构是相同的。在该位置调节器42中被输入该客舱1(图1)位置的实际-和理论值，亦即在该“-”输入口上为源于位置调节器41的位置-实际值PosIst，以及在该“+”输入口上为源于行驶特性曲线-发生器45的位置-理论值PosSoll。该位置调节器42是一个PID-调节器，其是可参数化的，这个在图3中通过一个箭头Para表示的。这个或这些参数则源于该行驶特性曲线-发生器45，其中存储了这个或这些数值。这个是在行驶特性曲线-发生器45上以一个向外指示的箭头Para表明。
在本发明的一个优选结构方案中，可提供位置调节器42调节指令的该位置调节器42的输出与图2正相反不是直接连到该速度调节器43的一个输入口，而是连到一个速度调节器-控制装置50的输入口上。一个在图3中位于该位置调节器42输出端和一个速度调节器-控制装置50第一输入口之间绘制的开关元件51在此处暂时地不被考虑。这是一个按照另一个优选的结构方案作为选择设置的元件，这个方案以后描述。该速度调节器-控制装置50在一个第二输入口上被输入该额定速度vSoll。该速度调节器-控制装置50在内部包含一个乘法器50M和一个加法器50S。在该乘法器50M中该额定速度vSoll被一个参数相乘，这又通过一个箭头Para来表征。而且这个参数源于行驶特性曲线-发生器45。由参数和额定速度vSoll得出的这个积就到达该加法器50M并且在这里被加到该位置调节器42的调节指令上。这个被相加的信号就描述一个校正的位置调节器42的调节指令并且到达该速度调节器43的“+”输入口。这个校正该位置调节器42的调节指令的措施之优点因此在于，这个对速度调节器43性能产生影响的理论值通过一个预控制被影响。因此目标是，应将通过该预控制形成的理论值如此地设置，以便该速度调节器43必须完成一个较小的调节差。由此得出的结果是，该速度调节器43可以借助一个较大的比例份额和一个较小的积分份额作调节，因此它一方面更快地作出反应并且另外向着上冲-及下冲振荡的这个趋势被明显地减小了。因此该调节稳定性改善了。故这一措施是特别有利的，因为在此它涉及包含三个调节器位置调节器42，速度调节器43和压力调节器44的调节链。在三个串联连接的调节器情况下，不稳定的危险则是要大很多的。
该速度调节器43在“-”输入口上置有源于速度传感器46的客舱1(图1)的实际速度vIst。而且该速度调节器43是可与位置调节器42相同的方式参数化的，这个又通过该箭头Para表明。该速度调节器43同样是一个PID-调节器，并基于该位置调节器42被校正的调节指令和该实际速度vIst数值自身产生一个调节指令。
这个调节指令，按照另一个优选的结构方案再次不是直接到达该串联的压力调节器44的第一输入口上，而是完全类似地再次到达一个预控制级上，亦即一个压力调节器-控制装置52上。这个压力调节器-控制装置52类似于速度调节器-控制装置50由一个乘法器52M和一个加法器52S构成。该乘法器52M被输入该额定加速值bSoll，其由行驶特性曲线-发生器45提供。在乘法器52M中该额定加速值bSoll被与一个参数相乘。这样被校正的额定加速值bSoll则之后在加法器52S中被加到该源于速度调节器43的调节指令上。
以此方式产生一个被校正的调节指令，其到达该串联的压力调节器44的“+”输入口上。通过该压力调节器-控制装置52则因此以相同的方式并以相同的积极作用实现预控制，正如先前已被描述的这点那样。
该压力调节器44同样是一个可参数化的PID-调节器。在它的“+”输入口上输入所称被校正的调节指令并且在其“-”输入口上输入该负荷压力实际值PIst，其源于该负荷压力传感器31。基于这个在负荷压力-实际值PIst和该被校正的调节指令之间的调节偏差，该压力调节器44产生一个调节信号以用于在该控制-和调节装置25的输出口上连接的功率调节器24，其调节该电机14(图1)的转数。
类似于所述两个前面的调节级，作为优选也实施预控制。因此，在压力调节器44的输出上连接一个转速调节器-控制装置53，其也由一个乘法器53M和一个加法器53S组成。而且此处该乘法器53M是可参数化的。还有在这种情况下该预控制具有先前描述的有利作用。
先前已经说明，在压力调节器44的“-”输入口上的信号是源于该负荷压力传感器31的。这个可以是直接如此的。但是优选方式是，在该负荷压力传感器31和该压力调节器44之“-”输入端之间连接一个负荷-校正装置54。这个负荷-校正装置54包括一个存储器55和一个加法装置56。该负荷压力传感器31的信号，该负荷压力-实际值PIst，到达该存储器55的一输入口上并另外到达该加法装置56的一个第一输入口上。一个在存储器55中存储的参考-负荷压力值PIst0到达该加法装置56的一个第二输入口上。这个第二输入口是一个反相的输入口，这样的结果，在加法装置56中就形成差值PIst-PIst0。这个差值PIst-PIst0就到达该压力调节器44的“-”输入口上。
这个负荷-校正装置54能实现对压力调节器44调节性能非常有意义的改进。这点如此实现，即，在开始该客舱1(图1)行驶之前，例如在关闭该门的瞬间中，在这个瞬间中占据的负荷压力PIst就作为参考-负荷压力PIst0被储存在存储器55中。如果随后，亦即在该客舱1(图1)的行驶期间，该负荷压力PIst发生了变化，那么在该压力调节器44的“-”输入口上输入该差值PIst-PIst0以代替该负荷压力PIst。这样该压力调节器44不必调节到大的压力PIst上，而是调节到这个要小很多的差值PIst-PIst0上。就此而言，这是有巨大意义的，因为现代的液压升降机完全在80至200巴的压力范围中被驱动运行的。这样，该压力调节器44不必调节一个高值的小偏差，而是仅仅总是必须调节这要小很多的差值PIst-PIst0。因为该参考-负荷压力PIst0在开始该客舱1(图1)的行驶之前被获知并且在开始该行驶以后该客舱1的负荷不再改变了，故具有调节这个小很多的差值PIst-PIst0情况下，只是在行驶期间由于动力过程如加速和延迟以及摩擦变化所引起的压力变化被调节。因此，还有该压力调节器44就可以完全不同了，亦即可以非常有利的方式作参数设置，其中，该比例份额被选得更大而该积分份额被选得较小。这就导致不仅是更快速的调节，而且还意味着首先是行驶舒适的上升。
这个在它的有利变型中描述的调节方案通过将位置调节器42，速度调节器43，压力调节器44以及乘法器50M，52M和53M参数化也就能实现，该参数化可以在许多方面被修改。这样作为优选可能的是，对用于该客舱1上升和下降行驶的参数化作不同地设置。而且该参数化可以依据该客舱1的实际位置做出。该升降机的所述动力特性原本还取决于，该活塞8(图1)处在该工作缸6内的什么位置上。依据这个位置，该液压柱的有效高度是不同高时具有相应的不同特性，例如由于该液压油的压缩性。因此在该前述的调节方案情况下确定的参数就可以在该客舱1的一个行驶期间被滑动地改变。依此，该调节-和行驶特性可以在客舱1从最上方的(建筑物)层至最下边的层这整个行驶区域上被保持稳定。
下面，对先前已提及的转换元件51的有利作用进行描述。这个转换元件51可以将位置调节器42产生的调节指令继续导送进行接通和关断。该转换元件51被一个比较器58所控制。在这个比较器58上并于输入侧端上有每次实际的位置-实际值PosIst和一个用于该位置调节开始的额定位置，其以PosSollStart标明。该比较器58的输出信号是“高”或“低”，这意味着，借助这个输出信号控制的转换元件51被接通或被关断。
这个优选解决方案的背景如下。原则上，该位置调节器42在该升降机运行的所有阶段中都可以是激活的。但是这并非必要的。当该客舱1(图1)在一个停止状态之后运动时，首先具有一个加速阶段，它然后过渡到一个稳定行驶中，因此，该客舱1的位置根本不必被调节。足够的是，该客舱1的行驶仅仅根据速度和加速的理论值、亦即额定加速值bSoll和额定速度vSoll作调节。只有当该客舱1接近它的行驶目标时，才真正需要考虑该客舱1的位置。因此当该客舱1接近它的行驶目标时才在行驶调节中考虑由位置调节器42产生的调节指令是有利的方式。用于位置调节的开始的额定位置PosSolStart是一个描述该客舱1应开始延迟阶段的位置的位置数值。因此一旦该实际的位置-实际值PosIst达到了该额定位置PosSollStart的数值，该比较器58就使转换元件51接通。从这一瞬间起，该位置调节器42的调节指令就在调节该客舱1行驶时被考虑。本发明任务即无蠕动行驶地到达该停车位置就依此被实现了。
但在此要强调的是，这个任务也可以在该转换元件51和比较器58不被设置时完全解决，因为这时该位置调节器42的调节指令在该客舱1的行驶调节中被持续地考虑了。通过该转换元件51和比较器58所实现的优点就是，当该位置调节事实上不是必要时，则因此该位置调节器42不起作用。这样，只有调节链的另外的调节器，亦即速度调节器43和压力调节器44是起作用的。因此代替三个调节器，只有两个调节器参与调节程序，这一措施以有利方式提高了调节的稳定性。
这些在行驶特性曲线-发生器45中包含的参数被输送到该位置调节器42，速度调节器43，压力调节器44，速度调节器-控制装置50，压力调节器-控制装置52和转速调节器-控制装置53中，它们可以是参数组的形式。这个也可以是多维的表格，其中包含了不同的参数组以用于不同温度的液压油。
在此借助图1的液压线路简图描述了本发明。但本发明不被局限在这些内容上，因为本发明也可以相同的方式应用在其他的液压线路方案中。
权利要求
1.用于一液压升降机的控制装置，借助一个客舱(1)的运动通过液压油经由一个缸导管(11)从一个液压驱动装置(2)流出和流入而可控制，其中液压油的流动借助一个泵(13)就可实现，该泵可被一电机(14)驱动，该电机通过一个功率调节器(24)根据一个控制-和调节装置(25)的信号并考虑被贮存在一行驶特性曲线-发生器(45)中的数据而被驱动，并且液压油的流动通过阀门(12，15)可被截止，其特征在于该控制装置的控制-和调节装置(25)具有三个等级式安置的调节器(42，43，44)，亦即一个位置调节器(42)，一个速度调节器(43)和一个压力调节器(44)，其中该位置调节器(42)的输出作用在该速度调节器(43)的输入上并且该速度调节器(43)的输出作用在该压力调节器(44)的输入上。
2.按权利要求1的控制装置，其特征在于在位置调节器(42)的输出和该速度调节器(43)的一个输入之间安置一个速度调节器-控制装置(50)，它预先控制该速度调节器(43)。
3.按权利要求2的控制装置，其特征在于该速度调节器-控制装置(50)包括一个乘法器(50M)和一个加法器(50S)，其中该乘法器(50M)将一个额定速度vSoll与一个被行驶特性曲线-发生器(45)预先确定的参数相乘并且该加法器(50S)将由额定速度vSoll和参数形成的积相加到被位置调节器(42)产生的调节指令上而且将这个和输送到该速度调节器(43)的一个“+”输入上。
4.按权利要求1至3之一的控制装置，其特征在于在该速度调节器(43)的输出和该压力调节器(44)的一个输入之间安置一个压力调节器-控制装置(52)，其预控该压力调节器(44)。
5.按权利要求4的控制装置，其特征在于该压力调节器-控制装置(52)包括一个乘法器(52M)和一个加法器(52S)，其中，该乘法器(52M)将一个额定加速值bSoll与一个被行驶特性曲线-发生器(45)预先确定的参数相乘并且该加法器(52S)将由额定加速值bSoll和一个参数相乘的积相加到被速度调节器(43)产生的调节指令上以及将这个和输送到该压力调节器(44)的一个“+”输入上。
6.按权利要求1至5之一的控制装置，其特征在于在该压力调节器(44)的输出和该功率调节器(24)的输入之间安置一个转速调节器-控制装置(53)，其预控该功率调节器(24)。
7.按权利要求6的控制装置，其特征在于该转速调节器-控制装置(53)包括一个乘法器(53M)和一个加法器(53S)，其中该乘法器(53M)将一个额定速度vSoll与一个被行驶特性曲线-发生器(45)预先确定的参数相乘并且该加法器(53S)将由额定速度vSoll和一个参数相乘的积相加到被压力调节器(44)产生的调节指令上以及将这个和输送到该功率调节器(24)。
8.按权利要求1至7之一的控制装置，其特征在于在位置调节器(42)的输出直接串联一个转换元件(51)，通过该转换元件所述位置调节器(42)的输出信号可被关断。
9.按权利要求8的控制装置，其特征在于该转换元件(51)可由一个比较器(58)控制，其中该比较器(58)将一个实际的位置-实际值PosIst与一个被行驶特性曲线-发生器(45)预先确定的额定位置PosSollStart相比较并且一旦该实际的位置-实际值PosIst达到该额定位置PosSollStart之数值就接通该转换元件(51)。
10.按权利要求1至9之一的控制装置，其特征在于该控制-和调节装置(25)具有一个负荷-校正装置(54)，其安置在一个用于该负荷压力传感器(31)的连接和该压力调节器(44)的一个“-”输入之间。
11.按权利要求10的控制装置，其特征在于该负荷-校正装置(54)包括一个存储器(55)和一个加法装置(56)，其中该负荷压力传感器(31)的信号，该负荷压力-实际值PIst，到达该存储器(55)的一个输入上和到达该加法装置(56)的一个第一输入上，一参考-负荷压力PIst0之一个在存储器(55)中存储的数值就到达该加法装置(56)的一个第二输入上，其中该加法装置(56)的这个第二输入是一个可反相的输入，并且该加法装置(56)的输出信号被输送到该压力调节器(44)的一个“-”输入上。
12.按权利要求11的控制装置，其特征在于那个负荷压力-实际值PIst可作为参考-荷压力PIst0储存在存储器(55)中，即在开始该客舱(1)的一个行驶之前被负荷压力传感器(31)可获知的这个负荷压力实际值。
全文摘要
本发明涉及一个液压升降机的控制装置。一个客舱(1)的运动通过液压油经由一个缸导管(11)从一个液压驱动装置(2)中流出和流入而被控制。这是借助一个泵(13)通过控制液压油的流动发生的。按照本发明该控制装置具有一个控制－和调节装置(25)，其包括三个等级式安置的调节器(42，43，44)，亦即一个位置调节器(42)，一个速度调节器(43)，和一个压力调节器(44)。因此实现，该客舱(1)的运动仅仅通过控制该驱动泵(13)的电机(14)用的一个功率调节器(24)就可以被控制，依此能实现在停止于所希望的位置上之前没有蠕动行驶到达该客舱(1)的行驶目标。通过本发明可省去一些控制阀并且减小了功率消耗。
文档编号B66B1/24GK1692067SQ03803703
公开日2005年11月2日 申请日期2003年2月4日 优先权日2002年2月11日
发明者D·莫塞尔, H·比尔鲍默 申请人:布奇尔液压公司