流體工作機器和運行流體工作機器的方法

2023-09-15 10:06:40 2

專利名稱：流體工作機器和運行流體工作機器的方法
技術領域：
本發明涉及多種流體工作機器，這些流體工作機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便排出一個體積的工作流體，這個體積對於工作室容積的每個周期是可選擇的，並且本發明涉及運行這類流體工作機器的方法。
背景技術：
人們已知提供多種流體工作機器，如泵、馬達以及作為泵亦或馬達運行的多種機器，這些機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，在這些機器中流體在多個工作室與一個或多個歧管之間的流動是通過多個電子可控制的閥門來調節的。雖然將參照其中流體是一種液體(如，一種通常不可壓縮的液壓液體)的應用對本發明進行說明，但該流體可替代地可以是一種氣體。例如，已知流體工作機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，其中通過這些工作室的流體的排量是在一個逐周期的基礎上並且與工作室容積的多個周期成定相關係受到多個電子可控制的閥門的調節以便確定通過該機器的流體淨通過量。例如，EP O 361927披露了一種方法，該方法以與工作室容積的周期成定相關係通過運行和/或關閉多個電子可控制的提升閥來控制通過一個多室泵的流體淨通過量，以便調節泵的這些單獨的工作室與一個低壓歧管之間的流體連通。其結果是，在一個逐周期的基礎上，這些單獨的室是通過一個控制器可選擇的，以便或者進行一個有效周期並且使流體的一個預定的固定體積排出或者進行一個沒有流體淨排量的空轉周期，由此使得該泵的淨通過量能夠與要求動態地相匹配。EP O 494 236發展了這一原理並且包括了在多個單獨的工作室與一個高壓歧管之間調節流體連通的多個電子可控制的提升閥，由此協助提供作為馬達或者在交變的運行模式下作為泵亦或馬達起作用的一種流體工作機器。EP I 537 333介紹了多個部分有效周期的可能性，從而允許多個單獨的工作室的多個單獨的周期將多個不同的流體體積中的任何一個進行排出從而更好地與需求相匹配。用空轉周期的說法，我們是指在工作室容積的一個周期內實質上沒有流體淨排量。優選的是，在多個空轉周期過程中每個工作室的容積繼續進行循環。用有效周期的說法，我們是指除了空轉周期以外的工作室容積的任何周期，其中存在一個預定的流體淨排量，包括多個部分有效周期(例如多個部分泵或部分馬達周期)，其中存在一個流體體積的淨排量，這個淨排量小於該工作室是可運行排出的最大流體體積。空轉周期與有效周期是可以交替的，即便在恆定的需求時也是如此。這種類型的流體工作機器要求快速地打開和關閉電子可控制的閥門，這些閥門能夠調節從該低壓歧管(而在某些實施方案中是該高壓歧管)流入和流出一個工作室的流體。這些電子可控制的閥門典型地是主動地控制的，例如，在該控制器的主動控制下主動打開、主動關閉或者主動對抗一個壓力差保持開放或者關閉。儘管一個主動控制的閥門的所有開放或關閉可以是在一個控制器的主動控制下，這些主動控制的閥門的至少部分的開放或關閉通常優選的是被動的。例如，當一個工作室中的壓力降到該低壓歧管的壓力以下時，在上述流體工作機器中披露的主動控制的低壓閥可以被動地打開，但是可以任選的是主動地保持打開以便創建一個空轉周期或者在一個馬達運行周期過程中就在上止點之前主動地關閉，以便在該工作室內積聚充分壓力使得能夠將該高壓閥打開。一個有效周期或者一個空轉周期可以源自這些電子可控制的閥門的主動控制。一個有效周期或者一個空轉周期可以源自這些電子可控制的閥門的被動控制。如果一個包括多個工作室的流體工作機器的一個或多個工作室變成不可用，例如假定在一個或多個工作室內或者在一個或多個工作室的控制中出現了一個故障，該流體工作機器的功能顯著受損。圖1示出了在一個流體工作機器的輸出埠上作為一種時間函數的流體壓力圖，該流體工作機器包括六個作為泵來運行的工作室，以便通過一個驅動車輛的液動馬達來泵送流體。這六個工作室是活塞缸，它們被可滑動地被安裝在同一個偏心曲軸上使得它們的相位是按照60度相互間隔開的。該機器包括一個蓄壓器以便使來自多個單獨的工作室的輸出平穩。該機器包括一個控制器，該控制器是可運行的以選擇該閥門的點火順序以便符合該需求信號。在時間A與時間B之間，該流體工作機器是正常起作用的，並且該輸出壓力響應一個恆定的排量需求信號(與一個恆定的車速對應)大體上保持恆定，並且多個閥門是根據EP O 361 927中概要說明的方法進行點火的。該流體工作機器執行一種工作室啟動的模式，這種模式每五轉重複一次。輸出壓力與時間的軌跡示出了一個快速的壓力振蕩以及一個慢速的壓力振蕩，這個快速的壓力振蕩是由於這些單獨啟動的工作室所傳輸的流體而引起的，而這個慢速的壓力振蕩是由於這些啟動的工作室所傳輸的短期平均流動而引起的，這個慢速的壓力振蕩有時略高於用來維持同一車速所要求的平均流動並且有時是略低於該平均流動。在時間B，六個工作室中的一個被解除啟用，以便模擬工作室內的一個故障。在時間B與時間C之間，響應於同一個需求信號，當該控制器致使該機器嘗試啟動這個禁用的工作室時該輸出壓力最初顯著下降。對此進行響應，車輛慢下來，所以當該控制器返回到不使用這個被解除啟用的工作室的重複模式的那個部分時，存在一個多餘的流動以及一個壓力過增。每當該周期重複時，便做出嘗試來啟動這個禁用的工作室。因此，已知的流體工作機器在一個或多個工作室不可用的情況下，發出多個輸出信號來滿足一個需求信號，因為即使所有的工作室都是可用的，當一個工作室是不可用時，該流體工作機器也無法正確地起作用。因此，一種緩解這個問題的運行流體工作機器的方法仍存在一種需要，並且對於當一個工作室、或一組工作室、或與一個或多個工作室相關聯的裝置發生故障時運行得更好的流體工作機器仍存在一種需要。因此，本發明著手解決識別、確認或診斷在流體工作機器中的故障的問題。

發明內容
根據本發明的第一方面，在此提供了一種對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，該流體工作機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便使工作流體的一個體積排出，該體積對於工作室容積的每個周期是可選擇的，從而響應於一個接收的需求信號來執行一種工作功能，該方法包括確定該流體工作機器響應於通過一個或多個工作室的工作流體的排量來執行該工作功能的一個測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標，該方法的特徵為將先前選擇的為了執行該工作功能而在工作室容積的一個周期過程中通過一個工作室的工作流體淨排量考慮在內。通過將先前選擇的為了執行該工作功能而在工作室容積的一個周期過程中通過一個工作室的工作流體淨排量考慮在內，如果在該流體工作機器中一個不可接受的故障導致一個或多個測量的輸出參數在假定該流體工作機器正在以可接受的方式起作用的情況下沒有以預期的方式作出響應，則可以檢測出這個不可接受的故障。用「一個先前選擇的工作流體的淨排量」的說法，我們包括了工作室容積的多個有效周期，對於這些有效周期在工作室容積的一個周期過程中工作流體的排量的決定點已經發生了。該工作室的容積可能沒有完成一個完整周期，或者它可能已經完成了一個或多個完整周期。典型地，在超過一個預定的周期數量之前選擇的容積將不被考慮在內。這個測量的輸出參數典型地是與工作流體的壓力或流動速度相關，不過可以，例如是一個曲軸的轉矩，或與其相關的一個參數。可以測量多個輸出參數，並且至少一個可接受的功能指標可以與多個測量的輸出參數相關。這種至少一個可接受的功能指標可以(例如)與所測量的輸出參數相關，或者它可以與所測量的輸出參數的另一個特性相關，如所測量的輸出參數的變化率、或者所測量的輸出參數的波動(例如，所測量的輸出參數的頻譜、熵或功率密度或者所測量的輸出參數內的噪音)。該至少一個可接受的功能指標可以包括所測量的輸出參數的值、或另一個特性超過一個閾值、處於一個閾值以下、或者是處於一個範圍內的一個指標。這種檢測故障的方法可以是一種運行流體工作機器的方法的一部分，該流體工作機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便排出工作流體的一個體積，該體積對於工作室容積的每個周期是可選擇的，該方法包括在工作室容積的每個周期過程中選擇由一個或多個所述工作室排出的工作流體的體積，以便響應於一個接收的需求信號執行一種工作功能，其特徵為將其他所述工作室為執行該工作功能排出流體的可供使用性考慮在內來選擇由一個工作室在工作室容積的一個周期過程中排出的工作流體的體積。因此，響應於檢測與該工作室(或者一組工作室、或者該流體工作機器)相關聯的一個故障可以將一個工作室作為不可供使用來對待。因此，該方法可以包括檢測與一個工作室(或一組工作室、或該流體工作機器)相關聯的一個故障，將有故障的工作室(多個工作室)作為不可供使用來對待並且然後將這個有故障的工作室的不可供使用性考慮在內來選擇由其他工作室排出的工作流體的體積。此外，在選擇通過一個工作室排出的工作流體的體積時將其他工作室的可供使用性考慮在內使得儘管多個工作室的可供使用性發生變化而該流體工作機器仍能夠響應於一個接收的需求信號排出一個適當的流體量從而滿足一種工作功能。與假如不考慮其他工作室的可供使用性時會發生的情況相比，用來執行該工作功能的工作流體的排量可以更加平穩並且更加緊密地跟隨由該需求信號指明的排量。優選地，該流體工作機器包括一個控制器，並且本發明在第二方面擴展到一種流體工作機器，該流體工作機器包括一個控制器以及多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便排出工作流體的一個體積，該體積對於工作室容積的每個周期是可選擇的，以便響應於一個接收的要求信號來執行一種工作功能，其特徵為一個故障檢測模塊是可運行的以便通過將為了執行該工作功能在工作室容積的一個周期過程(或者多於一個工作周期)中通過一個工作室(或者多於一個工作室)的先前所選擇的工作流體淨排量考慮在內來確定該流體工作機器的一個測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標，所測量的輸出參數是響應於通過一個或多個工作室的工作流體的排量。典型地，該控制器是可運行的以便選擇由一個或多個所述工作室在工作室容積的每個周期過程中排出的工作流體的體積從而響應於一個接收的需求信號來執行一種工作功能，該控制器是可運行的以便將其他所述工作室的可供使用性考慮在內選擇在工作室容積的一個周期過程中由一個工作室排出的工作流體的體積以便使流體排出從而執行該工作功能。因此，該控制器可以是可運行的以便檢測一個故障，並且因此可以是可運行的以便確定一個工作室是否具有一個不可接受的故障並且因此不是可供使用的。優選的是，該流體工作機器包括與每個工作室相關的至少一個閥門，每個工作室是可運行的以便調節這個對應的工作室到一個低壓歧管或一個高壓歧管上的連接，與每個工作室相關的至少一個閥門在該控制器的主動控制下是電子可控制的，以便選擇在工作室容積的一個周期過程中被排出的工作流體的體積。該控制器可以接收該需求信號並且按照與工作室容積的多個周期成定相關係來主動地控制多個所述電子可控制的閥門，以便響應於這個接收的需求信號在工作室容積的每個周期上選擇通過一個或多個工作室的流體排量。該控制器可以與工作室容積的多個周期成定相關係來主動地控制所述電子可控制的閥門，以便響應這個接收的需求信號來調節這些工作室的時間平均的排量。該流體工作機器可以僅作為一臺馬達、或者僅作為一個泵來起作用。可替代地，該流體工作機器可以在多種替代性運行模式中作為一臺馬達亦或作為一個泵來起作用。可能的情況是，一個工作室的可供使用性是響應於工作室狀態、或者一組工作室的狀態或者該流體工作機器的狀態的一個測量值來確定的。每個工作室和/或該流體工作機器的狀態可以被連續地檢測。每個工作室和/或該流體工作機器的狀態可以被定期檢測。可以提供工作室狀態檢測裝置(例如，一個或多個傳感器、或者一個工作室狀態檢測模塊，這個工作室狀態檢測模塊是可運行的以便接收來自一個或多個傳感器的數據)以便測量工作室狀態。該流體工作機器可以是可運行的以便測量每個工作室的狀態並且對此做出響應來確定每個工作室的可供使用性。可以通過將一個或多個預定條件考慮在內來確定是否存在故障。因此，可能的情況是，一個工作室繼續作為可供使用來對待，儘管檢測到一組多種類型故障中的一個，這些故障是可接受的、或者對於一段時期是可接受的、或者如果這些故障在一個特定速率以下(例如，檢測到一個工作室正在緩慢地洩漏流體)發生是可接受的。該流體工作機器可以進一步包括故障檢測裝置，這種故障檢測裝置是可運行的以便檢測該流體工作機器中的故障。故障檢測裝置可以包括工作室狀態檢測裝置。工作室狀態檢測裝置可以作為故障檢測裝置起作用，這種工作室狀態檢測裝置是可運行的以便檢測與一個或多個工作室相關的故障。
工作室狀態檢測裝置、或故障檢測裝置可以包括用於一個輸出參數的一個或多個傳感器，該輸出參數用於該流體工作機器、一個單獨的工作室、或者一組工作室、或者一種工作功能、或者該高壓歧管、或該高壓歧管的一個區域(例如與一組工作室相關聯的該高壓歧管的一個區域)或者該低壓歧管、或該低壓歧管的一個區域(例如與一組工作室相關聯的該低壓歧管的一個區域)。該一個或多個傳感器可以從下組中選擇一個或多個，該組包括一個壓力傳感器，該壓力傳感器是可運行的以便測量通過一個或多個工作室接收或輸出的工作流體的壓力；一個溫度傳感器；一個流動傳感器；一個聲音或振動傳感器，該聲音或振動傳感器是可運行的以便檢測由一個工作室或一個工作室的部件所產生的振動或聲音；一個電壓或電流傳感器，該電壓或電流傳感器是可運行的以便測量與一個工作室相關的一個閥門對一個控制信號做出響應的一個或多個特性；與一個工作功能相關的一個排量或速度傳感器；一個曲軸速度或轉矩傳感器。這個工作室狀態檢測裝置可以包括一個工作室狀態檢測模塊，這個工作室狀態檢測模塊是可運行的以便接收來自一個或多個傳感器的數據。故障檢測裝置可以包括一個故障檢測模塊，這個故障檢測模塊是可運行的以便接收來自一個或多個傳感器的數據。用一個輸出參數的說法，我們是指一個可測量的參數，這個可測量的參數響應於先前選擇的在工作室容積的一個周期的過程中為了執行該工作功能通過一個工作室的工作流體的淨排量。在一些實施方案中，這個輸出參數可以是與該流體工作機器的一個入口相關聯的一個可測量的特性，例如在一個入口歧管中的壓力可能隨著淨排量以可測量的方式改變。這個工作室狀態檢測模塊、或這個故障檢測模塊可以是可運行的以便隨著時間的推移檢測這個接收的數據的可變性、或變化率。在一些實施方案中，這個工作室狀態檢測模塊、或者這個故障檢測模塊是可運行的以便檢測該流體工作機器的一個測量的輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標。優選的是，這個測量的輸出參數是否符合該至少一個可接受的功能指標是通過將為了執行該工作功能的先前選擇的由每個所述工作室排出的工作流體的體積來確定的。例如，這種至少一個可接受的功能指標可以取決於為了執行該工作功能而在工作室的一個或多個周期過程中先前選擇由一個或多個工作室排出的工作流體的體積。這種至少一個可接受的功能指標可以被選擇成僅包括該流體工作機器的明顯正確的功能、或該功能的一部分、或者可以被選擇不允許一些小的、或者一些對於一段時間是可容忍的故障。該機器可以是可運行的以便從這個測量的輸出參數確定存在一個可接受的故障，並且記錄或者輸出例如一個工作室中一個可接受的故障的檢測，但是如果這個測量的輸出參數繼續符合至少一個可接受的功能指標，則繼續將該工作室處理成可用的。該控制器可以包括工作室狀態檢測裝置(例如一個工作室狀態檢測模塊)，這個工作室狀態檢測裝置通過分析該流體工作機器的一個測量的輸出參數(或一個以上測量的輸出參數)檢測一個工作室的狀態，這個測量的輸出參數是對通過該工作室排出的流體量的響應。例如，在該流體工作機器的一個輸出上的工作流體的壓力、或施加在該流體工作機器的一個曲軸上的轉矩可以取決於在通過一個工作室的工作流體的排量過程中和在通過一個工作室的工作流體的排量之後的一段時間通過該工作室排出的流體量，並且這樣一來這個或這些測量的輸出參數可以包括工作流體的壓力、工作流體的流動速率、或施加在一個曲軸上的轉矩、或者它們的變化率。該控制器可以是可運行的以便選擇在工作室容積的一個周期的過程中通過一個工作室排出的工作流體的數量，從而協助通過工作室狀態檢測裝置檢測該工作室的狀態。例如，可以指示該工作室執行一個空轉周期，而不是一個有效周期、或者執行一個有效周期而不是一個空轉周期，並且這個工作室狀態檢測裝置可以確定這是否影響這個測量的輸出參數。如果這並不顯著影響這個測量的輸出參數，它指明該工作室是有故障的。因此，在一些實施方案中，該控制器(或這個工作室狀態檢測裝置、或者作為故障檢測裝置或故障檢測模塊起作用的一個工作室狀態檢測模塊)是可運行的以便對確定測量的輸出參數不符合至少一個可接受的功能指標做出反應而執行一個故障確認步驟。這個故障確認步驟可以包括假定在工作室中已經發生了故障(或者，在一些實施方案中，假定在每個工作室內已經依次發生了故障、或者在一組工作室中已經發生了故障，或者假定已經發生了與一個或多個工作室相關聯的故障)，選擇由所述工作室後續排出的流體的體積，該容積不同於如果未執行這個故障確認步驟而選擇的流體的體積，並且在這個故障確認步驟過程中從這個測量的輸出參數確定該工作室中是否存在故障。該方法可以包括確定這個測量的輸出參數(或者多個測量的輸出參數)是否滿足至少一個可接受的功能指標(例如，這個測量的輸出參數的可接受值、或者這些測量的輸出參數的特性，例如它們隨時間的變化率)，在假定這種至少一個可接受的功能指標都不符合的情況下執行這個故障確認步驟，並且再次確定這個測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標。該方法可以包括致使一個工作室、或多個工作室執行一個空轉周期而不是一個有效周期，或者執行一個有效周期而不是一個空轉周期，並且確定是否這影響這些測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標。這個故障確認步驟可以包括將一個工作室、或者依次將每個工作室作為不可供使用來對待。這個故障確認步驟可以包括假定在一個工作室內已經發生了一個故障，或者已經發生了與一個工作室相關聯的故障，在工作室容積的一個周期過程中選擇有待通過該工作室排出的工作流體的體積，該容積不同於如果未執行這個故障確認步驟而選擇的流體的體積，並且測量這個測量的輸出參數的響應。例如，這個故障確認步驟可以包括致使多個工作室經歷多個有效周期和多個空轉周期(但是不是該流體工作機器的預期平均輸出)的模式不同於其他情況下的模式。在這個故障確認步驟的過程中，在工作室容量的多個周期過程中由一個或多個工作室排出的工作流體體積可以被選擇為使得如果所述的一個或多個工作室各自都是在正確地起作用，通過一個或多個工作室的時間平均淨排量應該不是明顯地不同於如果並未執行這個故障確認步驟而發生的、通過一個或多個工作室的時間平均淨排量。如果證明工作流體的時間淨排量是明顯不同的，這表明該一個或多個工作室中的至少一個不是在正確起作用的。典型的是，該控制器將選擇有效的和空轉的工作室周期這樣使得流動或壓力的變化率最小化。通過所述流動或壓力的變化率可以檢測一個缸中的故障。因此，本發明擴展到一種方法，該方法用於確認在一個流體工作機器中已經發生了與一個或多個工作室相關聯的一個故障，該流體工作機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便使工作流體的一個體積排出，該體積對於工作室容積的每個周期是通過該控制器可選擇的，該方法包括選擇由一個或多個所述工作室在工作室容積的每個周期過程中排出的工作流體的體積，以便響應於一個接收的需求信號執行一個工作功能，其中該控制器是可運行的以便從已經選擇被排出的工作流體的體積確定該流體工作機器的一個預期的平均輸出，其特徵為導致由一個或多個工作室後續排出的流體的體積與如果未執行這個故障確認步驟而已經被排出的流體的體積相比的一個變化，這種變化並不導致該流體工作機器的預期的平均輸出變化，並且確定該測量值的任何變化的程度。這個故障確認步驟可以包括致使多個工作室經歷多個有效周期和多個空轉周期(但是不是該流體工作機器的預期平均輸出)的模式被改變。因此，可以實施這個故障確認步驟以便識別在一個或多個工作室內的一個或多個故障，從而除了簡短地在識別出一個故障的情況之外並不導致在該流體工作機器的輸出中的顯著變化。例如，該控制器可以按照圖1中所示的方式檢測該流體壓力或流動輸出正在振蕩，並且致使這個故障確認步驟被執行。在不改變該流體工作機器的預期輸出的情況下(例如通過用一個工作室的一個或多個有效周期替代另一個工作室的一個或多個有效周期)，改變有待通過一個或多個工作室排出的流體的體積能夠使該流體工作機器在執行這個故障確認步驟的同時繼續符合一種工作功能並且響應一個需求信號。這個故障確認步驟可以進一步包括改變該流體工作機器當前的運行條件，例如曲軸的轉速、一個高壓歧管的壓力或者與曲軸旋轉相關的多個閥門的啟動定時，以及確定該流體工作機器的一個輸出參數是否按照預期改變。該控制器(或該工作室狀態檢測裝置)可以是可運行的以便計算該流體工作機器的一個輸出參數的一個預期特性(例如，該輸出參數的值、該輸出參數的變化率等)，並且是可運行的以便將一個預期特性與該流體工作機器的這個測量的輸出參數的對應特性進行比較。該方法可以包括將在工作室容積的一個或多個周期過程中為執行該工作功能而先前選擇的由每個所述工作室排出的工作流體的體積考慮在內，將一個預期特性與該流體工作機器的這個測量的輸出參數的對應特性進行比較。優選的是，該控制器基於所接收的工作室可供使用性數據將一個工作室的可供使用性考慮在內。該工作室可供使用性數據可以是通過該控制器可訪問的所存儲的工作室可供使用性數據(例如存儲在計算機可讀媒質上的數據)。例如，工作室可供使用性數據可以存儲在一個工作室資料庫中。這個工作室資料庫可以在一些實施方案中額外指定一個流體工作機器的多個工作室的相對相位。工作室可供使用性數據可以包括從該工作室狀態檢測裝置接收的數據。使用從該工作室狀態檢測裝置接收的數據，可以連續地、或定期地修改工作室可供使用性數據，該工作室可供使用性數據可以是存儲的工作室可供使用性數據。該控制器可以是可運行的以便詢問一個工作室資料庫和/或工作室狀態檢測裝置，並且由此接收工作室可供使用性數據。當一個工作室被分配了所述工作功能以外的一種工作功能時、或者當一個工作室未被分配一個或任何工作功能時，可以將該工作室作為不可供使用來對待。因此，工作室可供使用性數據可以包括分配給所述工作功能以外的一種工作功能一個工作室或多個工作室的數據、或者將一個工作室或多個工作室與一種工作功能隔離的數據。工作室可供使用性數據可以包括從用戶輸入裝置接收的數據。例如，工作室可供使用性可以在該流體工作機器的安裝、組裝或維護過程中由一個操作員來設置。工作室可供使用性數據可以響應一個需求信號被更新，這個需求信號在一些實施方案中可以是從用戶輸入裝置接收的需求信號或者另一個或另一些需求信號。典型地，該流體工作機器包括一個或多個埠，其中的一個或多個埠是與該工作功能相關的，並且該流體工作機器是可配置的以便沿著從一組不同的流體路徑中可選擇的一個流體路徑引導工作流體從而執行該工作功能，在這組不同的流體路徑中每個流體路徑在一個或多個所述埠與一個或多個工作室之間延伸。如果所選的流體路徑在與該工作功能相關的一個或多個埠與該工作室之間延伸，就可以將一個工作室分配給該工作功能。如果沒有所選的流體路徑在與該工作功能相關的一個或多個埠與該工作室之間延伸，就可以將一個工作室分配給所述工作功能以外的一個工作功能、或者不分配給任何工作功能。該流體工作機器可以是手動可配置的以便從這組不同的流體路徑中選擇一個流體路徑。典型地，該流體工作機器是可運行的以便從這組不同的流體路徑中自動地選擇一個流體路徑。典型地，該流體工作機器是選擇性地可配置的以便沿著從所述的不同流體路徑中是可選擇的兩個或更多(典型地不相交)引導工作流體，從而使用不同的工作室(例如，不同組的一個或多個工作室)並行地執行兩個或更多不同的工作功能。每個工作功能可以是與不同的一個或多個所述埠相關聯。該流體工作機器可以是可運行的以便從這組不同的流體路徑中自動地選擇兩個或更多的流體路徑。該流體工作機器可以包括與這組不同的流體路徑相關聯的一個或多個流動調節閥門，這組不同的流體路徑是選擇性地可控制的以便選擇一個流體路徑(或並行的多個流體路徑)。該流體工作機器典型地包括可以是一個迴路網的一個或多個迴路，這些迴路包括一個或多個或者所有這些流體路徑的一部分或全部。典型地，一個或多個流動調節閥門的部分或全部都放置在一個迴路內。優選的是，至少一個、並且典型地多個所述流體路徑是在其中並行地引導流體通過多個工作室以便執行該工作功能的流體路徑。因此，該方法可以包括通過從一組不同的流體路徑中選擇一個流體路徑配置該流體工作機器，這組不同的流體路徑中的每個流體路徑在一個或多個所述埠與一個或多個工作室之間延伸。該流體路徑可以被選擇以便引導工作流體來執行該工作功能或者一個以上的工作功能。在一些實施方案中，該方法包括選擇多個流體路徑執行多個工作功能。源與負載中的任何一個或二者均可以連接到與一個工作功能相關聯的這個或這些埠上。一種工作功能可以包括將流體泵送到一個負載上或者從一個源接收流體。一種工作功能可以包括以下這些中的一個或多個驅動一個液壓凸輪、馬達或泵，或者被一個液壓凸輪、馬達或泵驅動；將流體泵送到一個液壓傳動件上；從一個液壓傳動件接收流體；接收流體以便驅動一個發電機；泵送流體以便啟動一個制動機構；以及從一個制動機構接收流體以便能夠進行再生制動。如果將該流體工作機器配置成引導流體通過一個工作室以便執行該工作功能，可以將該工作室作為可供用於排出流體執行這個工作功能來對待。如果該流體工作機器未被配置成引導流體通過一個工作室以便執行該工作功能，則可以將該工作室作為不可供用於排出流體而執行這個工作功能來對待。在一些實施方案中，在工作室容積的一個單獨周期的過程中由一個或多個第一所述工作室排出的流體量大於假如一個第二所述工作室是可供用於執行該工作功能時會發生的情況。優選的是，每個工作室在工作室容積的每個周期上是可運行的以便執行一個有效周期或者一個空轉周期，在該有效周期中該室產生工作流體的一個淨排量並且在該空轉周期中該室實質上不產生該工作流體的淨排量。可能的情況是，每個工作室是可運行的以便在一個有效周期過程中使工作流體的多個體積(例如，工作流體體積的一個範圍)之一排出。這個所述的體積範圍可能是不連續的，例如，工作流體的這個體積範圍可以包括以下範圍，該範圍從實質上沒有流體淨排量的一個第一最小值延伸至工作室的最大流體淨排量的至多25%或40%的一個第一最大值、並且然後從工作室的最大流體淨排量的至少60%或75%的一個第二最小值延伸至工作室的最大流體淨排量的100%的區域中的一個第二最大值。這可能在以下情況下發生，例如，這個運行工作流體壓力是充分高而不可能在工作室容積的膨脹或收縮衝程的中間打開或關閉閥門、或者流體流動是充分高而通過一個連續的容積範圍運行將使該工作室、該工作室的這些閥門、或者該流體工作機器的其他部分損壞。因此，該流體工作機器可以是可運行的，這樣使得至少在一些場合，由於一個第二工作室的不可供使用性，一個第一工作室執行一個有效周期而不是一個空轉周期。因此，該方法可以包括確定該第二工作室是不可用的，並且相應地致使該第一工作室執行一個有效周期而不是一個空轉周期。該控制器可以包括一個相位輸入端，用於接收一個指明流體工作機器的多個工作室的多個容積周期的相位的相位信號。這個相位信號可以是從一個相位傳感器(例如，一個光學的、磁性的或感應相位傳感器)接收的。這個相位傳感器可以感測一個曲軸(它可以是一個偏心曲軸)的相位並且該控制器可以從這個感測的曲軸相位來推斷該工作室的相位。該控制器在工作室容積的每個後續周期上選擇由(通常是單獨的)多個工作室排出的體積。該控制器可以包括工作室容積選擇裝置(如一個工作室選擇模塊)，該工作室容積選擇裝置是可運行的以便選擇在工作室容積的每個後續周期上由多個工作室排出的體積。這個工作室容積選擇裝置典型地包括一個處理器和存儲程序代碼的一個計算機可讀載體(如RAM、EPR0M或EEPROM存儲器)，該程序代碼包括一個工作室容積選擇模塊(它進而可以包括多個軟體模塊)。典型地，該控制器包括一個所述處理器，該處理器控制該流體工作機器的一個或多個其他功能連同選擇在工作室容積的每個後續周期上對由多個工作室排出的體積。在選擇在工作室容積的一個周期過程中由一個工作室排出的體積時，該控制器(典型地這個工作室容積選擇裝置)典型地將包括工作室可供使用性數據的多個輸入數據考慮在內。典型地，對於包括了指明該第二工作室是可用於執行該工作功能的工作室可供使用性數據的至少某些輸入數據而言，該控制器(典型地這個工作室容積選擇裝置)是可運行的以便確定該第一工作室應該執行一個空轉周期，並且對於除了指明該第二工作室是不可供用於執行該工作功能的工作室可供使用性數據以外的同一輸入數據而言，該控制器(典型地這個工作室容積選擇裝置)是可運行的以便確定該第一工作室將執行一個有效周期。可能的情況是，在至少一些情況下，該第一所述工作室的這些容積周期的相位被確定為早於該第二所述工作室的多個容積周期。可能的情況是，在至少一些情況下，該第一所述工作室的這些容積周期的相位被確定為晚於該第二所述工作室的多個容積周期。可能的情況是，在至少一些情況下，該第一所述工作室的這些容積周期與該第二所述工作室的多個容積周期是同步的。優選的是，在由一個接收的需求信號所指明的需求是充分低時，在工作室容積的一個或多個周期過程中，可運行以便使流體排出來執行該工作功能一個或多個工作室是多餘的，也就是說，如果該工作室不存在或者未在運行，該流體工作機器無論如何都能夠使充分的流體排出從而滿足這個需求而不需要改變工作室容積的多個有效周期的總頻率。優選的是，在由這個接收的需求信號所指明的需求是充分低時，對於工作室容積的至少一些周期可供用於執行該工作功能的這些工作室中的至少一個排出的所選擇的流體容積是實質上為零。在一些實施方案中，當由這個接收的需求信號所指明的需求是充分低時，對於工作室容積的至少一些周期，至少一個可用於執行該工作功能的工作室執行一個空轉周期。即便這個接收的需求信號是恆定的，多個空轉周期和有效周期可以是交替的。在一些實施方案中，其中這些工作室是可運行的以便排出工作流體的多個體積之一，當由這個接收的需求信號指明的需求是充分低時，通過至少一個可供用於執行該工作功能的工作室排出的流體的所選體積小於所述至少一個工作室是可運行的以便排出的工作流體的最大體積。在一些實施方案中，當由這個接收的需求信號指明的需求是充分低時，對於工作室容積的至少一些周期，至少一個可用於執行該工作功能的工作室執行一個部分有效周期。這個接收的需求信號可以指明為了實現一種工作功能而被排出的(例如，接收的或者輸出的)工作流體的期望容積。這個接收的需求信號可以指明一個期望的輸出或輸入壓力。這個接收的需求信號可以指明排出流體從而實現一個工作功能的一個希望的速率。可以提供一個流體響應傳感器以便監控接收的或輸出的流體的特性(例如，接收的或輸出的流體的壓力、或者接收的或輸出的流體的排量率)、並且用來提供一個流體響應信號。該控制器可以將該流體響應信號與接收的需求信號進行比較，以便在工作室容積的每個周期上選擇由一個或多個所述工作室排出的工作流體的體積，例如，從而執行閉環控制。該流體響應信號還可以作為所測量的運行參數起作用。根據本發明的第三方面，在此提供了一種流體工作機器控制器，該流體工作機器控制器包括一個工作室資料庫，該工作室資料庫指定一個流體工作機器的多個工作室的相對相位；一個需求輸入端，用於接收一個需求信號；一個相位輸入端，用於接收指示一個流體工作機器的多個工作室周期容量的相位的一個相位信號；指明多個工作室中哪些是可供使用的工作室可供使用性數據以及一個排量控制模塊，該排量控制模塊是可運行的以便將所接收的相位信號、所接收的需求信號以及這些工作室可供使用性數據考慮在內來選擇有待由該工作室資料庫指定的多個工作室中的每一個在工作室容積的每個周期上排出的工作流體的體積。
該工作室可供使用性數據可以是通過該控制器可訪問的所存儲的工作室可供使用性數據(例如存儲在計算機可讀媒質上的數據)。該工作室可供使用性數據可以被存儲在該工作室資料庫中。該工作室資料庫(以及該工作室可供使用性數據)典型地是存儲在一個計算機可讀載體之中或之上，例如一個RAM存儲器。工作室可供使用性數據可以包括從一個流體工作機器的工作室狀態檢測裝置接收的數據。通過使用從工作室狀態檢測裝置接收的數據，可以連續地、或定期地對工作室可供使用性數據進行更新，該工作室可供使用性數據可以是存儲的工作室可供使用性數據。該控制器可以是可運行的以便詢問該工作室資料庫和/或工作室狀態檢測裝置並且由此接收工作室可供使用性數據。當一個工作室被分配了所述工作功能以外的一種工作功能時，或者當一個工作室未被分配一個或任何工作功能時，可以將該工作室處理成不可用的。因此，工作室可供使用性數據可以包括分配給所述工作功能以外的一種工作功能一個工作室或多個工作室的數據，或者將一個工作室或多個工作室與一種工作功能隔離的數據。工作室可供使用性數據可以包括從用戶輸入裝置接收的數據。例如，工作室可供使用性數據可以是在一個流體工作機器的安裝、組裝或維護過程中由一個操作員設置。優選的是，該流體工作機器控制器是可運行的(例如，通過詢問一個工作室可供使用性資料庫、和/或工作室狀態檢測裝置)以便定期確定每個工作室的狀態，並且如果一個工作室被確定為不正確地起作用則將該工作室作為不可供使用來對待。該流體工作機器控制器可以執行一個作為工作室狀態檢測裝置起作用的軟體模塊。優選的是，該流體工作機器控制器是可運行的以便響應於分配給一個工作室的工作功能中的一個變化來修改有關該工作室的工作室可供使用性數據。可以響應一個需求信號來修改工作室可供使用性數據，該需求信號在一些實施方案中可以是從用戶輸入裝置接收的需求信號或者另一個或另一些需求信號。優選的是，該排量控制模塊是可運行的以便通過確定多個閥門控制信號的定時來選擇有待由該多個工作室中的每一個排出的工作流體的體積。檢測一個流體工作機器中的故障、確定這個測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標的這個方法的步驟可以是在工作室容積的一個特定周期過程中選擇通過一個工作室的一個工作流體淨排量之後的一個時間段執行的。可能不需要考慮所測量的輸出參數是否滿足遵循選擇沒有淨流體排量的空轉周期的至少一個可接受的功能指標的選擇。因此，該方法可以包括使多個空轉周期(在這些空轉周期中選擇沒有工作流體的淨排量通過一個工作室)和多個有效周期(在這些有效周期中選擇一個工作流體的淨排量通過相同的工作室，也就是說選擇一個有效周期)相交替，其中響應於選擇沒有工作流體的淨排量通過一個工作室(也就是說，選擇一個空轉周期)來確定所測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標的步驟是不執行的。可能的情況是，對該流體工作機器的測量的輸出參數進行的測量(或者在假定該輸出參數是連續測量的情況下對所測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標進行的確定)是響應於為了執行該工作功能在工作室容積的一個周期過程中通過一個工作室的先前選擇的工作流體的淨排量。在一些實施方案中，該方法可以包括確定該流體工作機器的多個當前運行條件，確定這些當前運行條件是否適合用於執行故障檢測的方法(例如通過比較這些運行條件和存儲的數據，該存儲的數據包括適合用於執行這種故障檢測方法的多種運行條件-即當執行該故障檢測方法時，沒有產生錯誤的正值或負值的風險、或者存在一個可接受的低風險的那些運行條件)並且在假定這些當前運行條件是合適的情況下執行該故障檢測方法。該流體工作機器可以包括一個控制器，該控制器是可運行的以便確定這些當前運行條件是否適合於執行該故障檢測方法(並且典型地同樣是可運行的以便執行該故障檢測方法、和/或在工作室容積的每個周期過程中由一個或多個所述工作室排出的工作流體的體積，從而響應於一個接收的需求信號來執行一種工作功能)。可能的情況是，如果所接收的需求信號是在一個故障檢測閾值以下、或者在一個故障檢測閾值以上，這些運行條件是適合的。與這些運行條件的適合性相關的多個參數可以包括該工作功能的多種運行條件，例如被流體性的連接到該工作功能上的多個負載、多個迴路或兼容迴路的配置(例如一個流體蓄能器或其他液壓能量存儲裝置)。與這些運行條件的適合性相關的多個參數可以包括該流體工作機器中的運行壓力、軸速度以及流體溫度。與這些運行條件的適合性相關的多個參數可以包括一個控制器具有一個充分的資源，例如處理器執行時間，以便在執行其他任務的同時運行該故障檢測方法。與這些運行條件的適合性相關的多個參數可以包括為了執行該工作功能在工作室容積的多個相應周期過程中通過一個或多個工作室的先前選擇的工作流體的淨排量的模式或順序。因此，其他工作室的啟動和解除啟用模式或者順序可以激活或者禁止抑制該故障檢測方法。與這些運行條件的適合性相關的多個參數可以包括上述因素的任何組合，或者激活亦或禁止該故障檢測方法。優選的是，該故障檢測方法包括在確定該流體工作機器的一個測量的輸出參數是否滿足一個可接受的功能指標時，將通過多於一個工作室的先前選擇的工作流體的淨排量考慮在內。典型地，所測量的輸出參數在一個給定時間的值取決於通過多於一個工作室的先前所選的工作流體的淨排量。這個可接受的功能指標可以取決於除了正被進行故障評估的工作室之外多個工作室的所選排量。該故障檢測方法可以包括將通過一個以上的工作室的先前所選的工作流體淨排量考慮在內，該一個以上的工作室包括除了對正被進行故障評估的工作室以外的至少一個工作室。在這些測量的輸出參數是，例如，工作流體的壓力或者流動速度的情況下，所測量的輸出參數的瞬時值可以是對在工作室容積的一個或多個周期上由多於一個工作室(典型地，是可運行的以便使流體排出的從而執行該工作功能的每個工作室)排出的流體量敏感的。因此，這種至少一個可接受的功能指標可以取決於為了執行該工作功能在工作室容積的一個或多於一個周期上先前所選擇地由一個或多個所述工作室排出的工作流體的體積。例如，該方法可以將遵從包括正被故障評估的一個工作室(或多個工作室)的一個有效周期的一個工作室容積的多個有效(和/或部分有效)和空轉周期的給定順序，由一組工作室或者一組工作室的子組執行的一個輸出參數(例如，被分配給一種工作功能的一些或所有的工作室)，與遵循包括正被故障評估的工作室(或多個室)的一個空轉周期的所述順序的輸出參數、或者遵循不包括所述工作室或多個工作室的所述順序的輸出參數進行比較。相應地包括正被進行故障評估的工作室的一個有效周期和一個空轉周期的這些相應的順序可以作為符合一個所述需求信號引起、或者通過執行一個故障檢測步驟而引起。在一些實施方案中，該方法包括將一個或多個先前的運行條件(如曲軸速度或流體壓力)考慮在內。在一些實施方案中，除了將通過多於一個工作室的先前選擇的工作流體的淨排量考慮在內以外，還將一個或多個額外的先前的運行條件考慮在內。該方法可以包括對所測量的輸出參數的一個特性和所測量的輸出參數的一個預期特性進行比較的步驟，所測量的輸出參數的預期特性是考慮到為了執行該工作功能而在先前選擇由一個或多個所述工作室(在工作室容積的一個或多個周期過程中)排出的工作流體的體積來確定的。所測量的輸出參數的預期特性可以是將在工作室容積的兩個(或更多)連續周期中的每個周期過程中為了執行該工作功能而在先前選擇的由一個工作室排出的工作流體的體積考慮在內來確定的。這個預期的特性可以是計算的或者可以是基於歷史數據(例如存儲在一個控制器上的數據)的。所測量的輸出參數的預期特性可以，例如，與所測量的輸出參數的值相關，或者它可以與所測量的輸出參數的另一個特性相關，例如所測量的輸出參數的變化率、或者所測量的輸出參數的波動(例如，所測量的輸出參數的頻譜、熵、或功率密度、或者所測量的輸出參數內的噪音)。在所測量的輸出參數的特性與所測量的輸出參數的特性的預期值之間進行的比較可以是，例如對該測量特性與該預期特性是否在一個定義量、或者彼此成比例、或者一個是否大於或小於另一個進行確定。該故障檢測模塊典型地包括或由通過一個處理器執行的一個軟體模塊組成，該處理器是該控制器或者是該控制器的一部分。該故障檢測模塊可以在工作室容積的一個特定周期過程中選擇了通過一個工作室的一個工作流體淨排量之後的一個時間段確定這個測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標。可能不需要考慮所測量的輸出參數是否滿足遵循選擇沒有淨流體排量的至少一個可接受的功能指標。因此，該控制器可以是可運行的以便使多個空轉周期(在這些空轉周期中選擇沒有工作流體的淨排量通過一個工作室)和多個有效周期(在這些有效周期中選擇一個工作流體的淨排量通過相同的工作室，也就是說選擇一個有效周期)交叉並且響應於響應於選擇沒有工作流體的淨排量通過一個工作室(也就是說，選擇一個空轉周期)抑制或阻止該故障檢測模塊確定所測量的輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標。該方法可以包括對所測量的輸出參數的一個特性和所測量的輸出參數的一個預期特性進行比較的步驟，所測量的輸出參數的預期特性是考慮到為了執行該工作功能而在先前所選擇由一個或多個所述工作室(在工作室容積的一個或多個周期過程中)排出的工作流體的體積來確定的。所測量的輸出參數的預期特性可以是將在工作室容積的兩個連續周期中的每個周期過程中為了執行該工作功能而在先前選擇的由一個工作室排出的工作流體的體積考慮在內來確定的。所測量的輸出參數的預期特性可以，例如，與所測量的輸出參數的值相關，或者它可以與所測量的輸出參數的另一個特性相關，如所測量的輸出參數的變化率、或者所測量的輸出參數的波動(例如所測量的輸出參數的頻譜、方差、或者功率密度)。在所測量的輸出參數的特性與所測量的輸出參數的特性的預期值之間進行的比較可以，例如對該測量特性與該預期特性是否在一個定義量、或者彼此成比例、或者一個是否大於或小於另一個進行確定。優選的是，該控制器是可運行的以便例如從與該流體工作機器的一個輸出相關聯的一個或多個傳感器接收所測量的輸出參數。在一些實施方案中，該控制器是可運行的以便從與該流體工作機器的一個輸出相關聯的一個或多個傳感器接收一個或多個其他輸出參數的測量值。在一些實施方案中，該控制器是可運行的以便從與該流體工作機器的其他輸出相關聯的多個傳感器接收另外的測量的輸出參數。典型地，確定該預期特性是將在工作室容積一個或多個先前周期過程中實質上沒有選擇由一個或多個工作室排出的流體考慮在內和/或在工作室容積的一個或多個先前周期過程中選擇由多於一個工作室排出的流體考慮在內。一個或多個工作室可能是先前已被選擇用來執行一個或多個空轉周期。一個或多個工作室可能先前已被選擇用來執行一個或多個部分有效周期、或有效周期。在一些實施方案中，將在工作室容積的一個周期過程中、或者在工作室容積的一個或多個周期過程中為了執行該工作功能而選擇由每個所述工作室排出的流體體積考慮在內。在一些實施方案中，將在工作室容積的多個周期過程中被選擇由每個所述工作室排出的流體體積考慮到在內(典型地在工作室容積的兩個與五個周期之間，並且在一個實施方案中多於工作室容積的五個周期)。在確定該預期特性時，可以將在一個預定時間段過程中先前選擇的由每個所述工作室排出的流體體積考慮在內。因此，在確定該預期特性時，通過將由多於一個工作室排出和/或在多於工作室容積的一個周期上被選擇排出的工作流體的體積考慮在內，可以更加容易地檢測出故障。該預期特性可以是將先前被選擇在工作室容積的多個周期的一個預定時間段或次數上排出的流體的體積考慮在內來計算的。該方法可以包括通過將在這個相應的工作室的至少一個以前的周期過程中為了執行該工作功能而選擇的由這個相應的工作室排出的工作流體的體積考慮在內確定一個測量的輸出參數的一個預期特性來檢測與一個工作室相關聯的故障。在包括一個或多個埠的流體工作機器的一個實施方案中，其中的一個或多個埠是與該工作功能相關聯的，並且其中該流體工作機器是可配置的以便沿著從一組不同的流體路徑中可選擇的一個流體路徑引導工作流體從而執行該工作功能，在這組不同的流體路徑中每個流體路徑在一個或多個所述埠與一個或多個工作室之間延伸，該方法可以包括檢測一個流體路徑中的故障，包括將先前選擇由延伸到該流體路徑的一個或多個工作室排出的工作流體的體積考慮在內來確定該流體工作機器的一個測量的輸出參數(它是響應於工作流體沿著這個相應的流體路徑的工作流體的排量)是否滿足至少一個可接受的功能指標。該流體工作機器可以包括位於每個所述埠與這些工作室中的一個或多個之間的一個或多個傳感器，該傳感器可運行的以便測量與一個或多個工作室相關聯(例如與一個流體路徑相關聯的這些工作室)的該流體工作機器的一個輸出參數。該方法可以包括確定一個或多個輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標，以便確定是否存在或者可能存在與該或者每個所述工作工作室的一個或多個相關的一個故障。確定該輸出參數是否滿足至少一個可接受的功能指標的步驟可以是將由該流體工作機器和/或該工作室或每個工作室先前排出的流體體積(視情況而定)考慮在內來確定的。在一些實施方案中，可以視情況考慮到流動速度、或壓力、或流動速度的變化、或者由該流體工作機器和/或該工作室或每個工作室先前排出的流體的體積的變化率。該輸出參數可以響應於該工作功能。該方法可以包括響應於有關該流體工作機器的一個輸出的一個測量值執行一個故障確認步驟，其中該故障確認步驟包括假定在一個工作室中已經發生了一個故障，導致由所述工作室後續排出的流體的體積與假如尚未執行該故障確認步驟而會排出的流體體積相比的一個變化，並且確定該測量值的任何變化程度。該故障確認步驟可以包括假定在每個工作室內依次已經發生了一個故障。該故障確認步驟可以包括假定在一個或多個工作室中已經發生了一個故障，導致由一個或多個工作室後續排出的流體體積與假如尚未執行該故障確認步驟而已經被排出的流體體積相比的一個變化，該變化沒有導致為了執行該工作功能而被選擇由該流體工作機器排出的流體的體積的變化，並且確定該測量值的任何變化程度。例如，該故障確認步驟可以包括致使多個工作室經歷多個有效周期和多個空轉周期(但不是該流體工作機器的預期平均輸出)的模式被改變。響應於檢測到存在著與一個工作室相關的一個故障而可以將該工作室作為不可供使用來對待。這個故障確認步驟可以包括將一個工作室、或者將一組工作室、或者依次將每個工作室作為不可供使用來對待。該方法可以包括對有關該流體工作機器的一個輸出參數的一個預期值與一個測量值進行比較，執行該故障確認步驟，並且再次對有關該流體工作機器的一個輸出參數的一個預期值與一個測量值進行比較。該方法可以包括致使一個工作室、或多個工作室執行一個空轉周期而不是一個有效周期，或者執行一個有效周期而不是一個空轉周期，並且確定是否這影響該測量值(或者該預期值與該測量值之間的差值)。該方法可以包括響應於所接收的需求信號，選擇由一個或多個所述工作室在工作室容積的每個周期過程中排出的工作流體的體積以便執行一個工作功能，其特徵為將其他所述工作室排出流體來執行該工作功能的可供使用性考慮在內來選擇由一個工作室在工作室容積的一個周期的過程中排出的工作流體。從本發明的第一到第三方面的每一個方面所述的方法的其他優選的及任選特徵與從第一到第三方面中任一方面相關的上述提出的優選及任選特徵相對應。雖然參照附圖所述的本發明的實施方案包括多種流體工作機器以及由多種流體工作機器所執行的多種方法，但是本發明還擴展到電腦程式代碼，具體的是在一個載體之上或之中的電腦程式代碼，該電腦程式代碼被適配用於執行本發明的這些過程或者用於導致一個計算機作為根據本發明的一種流體工作機器的控制器來執行。因此，本發明在第六方面擴展到一種電腦程式代碼，當其在一個流體工作機器控制器上執行時，導致該流體工作機器作為根據本發明的第二或第五方面(或者這兩個方面)所述的一種流體工作機器起作用，或者執行根據本發明的第一或第四方面(或者這兩個方面)所述的方法。此外，本發明在第七方面擴展到電腦程式代碼，當其在一個流體工作機器控制器上運行時，作為第三方面所得該流體工作機器控制器的排量控制模塊起作用，並且本發明在第八方面擴展到一個載體，在該載體上或者該載體內具有根據第六方面或第七方面(或者這兩個方面)所述的電腦程式代碼。電腦程式代碼可以是處於原始碼、目標代碼、一種代碼中間源的形式，如處於部分編譯的形式、或適合用於執行根據本發明的這些過程的任何其他形式。該載體可以是能夠承載這些程序指令的任何實體或裝置。例如，該載體可以包括一種存儲介質，如一個ROM(例如一個⑶ROM或一個半導體ROM),或一個磁記錄介質(例如一個軟盤或硬碟)。另外，該載體可以是一個可傳輸的載體，如一種電的或光的信號，該信號可以通過電纜或光纜或通過無線電或其他裝置進行傳輸。當一個程序被嵌入在可以通過電纜直接傳輸的信號中時，該載體可以由這種電纜或其他器件或裝置來構成。


現在將參考以下附圖展示本發明的一個舉例實施方案，在附圖中圖1以一個時間函數的形式示出了在一個流體工作機器上的個輸出流體管線上的流體管線壓力圖；圖2是一個已知的流體工作機器的示意圖；圖3是包括六個工作室的一種流體工作機器的示意圖；圖4示出了用於圖3的流體工作機器的一個控制器的示意圖；圖5以時間函數的形式示出了圖3中的流體工作機器的一個輸出管線上的流體壓力管線壓力、工作室可供使用性以及點火順序圖；圖6是圖3的流體工作機器響應於兩個需求信號進行運行的點火順序示意圖；圖7示出了用於圖3的流體工作機器的一種控制器的另一個實施方案的示意圖；圖8以曲軸旋轉角度的函數的形式示出了圖3中的流體工作機器的一個輸出管線上的流體管線壓力、趨勢信號值和總的工作室流體流動圖；圖9以曲軸旋轉角度的函數的形式示出了圖3中的流體工作機器的一個輸出管線上的流體管線壓力、趨勢信號值和預期的趨勢信號值的上閾值與下閾值以及總的工作室流體流動圖；並且圖10示出了用於監控一個被致動閥門的一種閥門監控裝置的迴路圖，該被致動閥門包括一個電磁線圈；並且圖11示出了表示用於該故障檢測方法的一個特殊實施方案中的數據存儲的一個表。
具體實施例方式圖2是一個已知的流體工作機器I的示意圖。流體的淨通過量是通過與工作室容積的多個周期成定相關係主動地控制多個電子可控制的閥門來確定的，以便調節該機器的多個單獨的工作室與多個流體歧管之間的流體連通。多個單獨的室是在一個逐周期的基礎上通過一個控制器可選擇的，以便或者使流體排出一個預定的固定容積或者經歷一個沒有流體淨排量的空轉周期，由此能夠使該泵的淨通過量與需求動態地相匹配。參見圖2，一個單獨的工作室2具有由一個缸4的內部表面和一個活塞6限定的一個容積，該活塞被一個曲柄機構9從一個曲軸8驅動，並且該活塞在該缸中往復運動以便周期性地改變該工作室的容積。一個軸位置和速度傳感器10確定該軸的瞬時角位置和旋轉速度，並且將軸位置和速度信號傳送到一個控制器12上，這能夠使該控制器確定每個單獨的工作室的多個周期的瞬時相位。該控制器典型地包括在使用中執行一個存儲程序的一個微處理器或微控制器。該工作室包括處於電子可控制的面密封式提升閥14形式的一個主動控制的低壓閥，該低壓閥面向內朝向該工作室並且是可運行的以便選擇性地密封從該工作室延伸到一個低壓歧管16的一個通道。該工作室進一步包括一個高壓閥18。該高壓閥從該工作室面向外並且是可運行的以便密封從該工作室延伸到一個高壓歧管20的一個通道。至少該低壓閥是主動控制的，這樣使得該控制器可以在工作室容積的每個周期過程中選擇該低壓閥是否被主動關閉、或者在一些實施方案中該低壓閥是否主動地保持打開。在一些實施方案中，該高壓閥是主動控制的並且在一些實施方案中，該高壓閥是一個被動控制的閥門，例如一個壓力輸送止回閥。該流體工作機器可以是執行多個泵送周期的一個泵、或者執行多個馬達運行周期的一個馬達、或者是可以在交替運行模式下作為泵或者馬達運行的一個泵一馬達並且由此可以執行多個泵送周期或馬達運行周期。在EP O 361 927中說明了一個全衝程的泵送周期。在一個工作室的一個膨脹衝程的過程中，該低壓閥是打開的並且液壓流體是從該低壓歧管接收的。在下止點處或者在下止點附近，該控制器確定該低壓閥是否應該被關閉。如果該低壓閥被關閉，在工作室容積的後續壓縮階段過程中該工作室內流體被加壓並且抽到該高壓閥中，從而發生一個泵送周期並且流體的一個體積被排出到該高壓歧管上。該低壓閥然後在上止點處或者上止點後不久再次打開。如果該低壓閥保持開放，該工作室內的流體被抽回到該低壓歧管上並且發生一個空轉周期，在這個空轉周期內沒有流體淨排量到該高壓歧管。在一些實施方案中，如果選擇了一個泵送周期，該低壓閥將被偏置打開並且將需要通過該控制器被主動關閉。在其他實施方案中，如果選擇了一個空轉周期，該低壓閥將被偏置關閉並且將需要通過該控制器被主動地保持開放。該高壓閥可以是主動控制的、或者可以是一個被動打開的止回閥。在EP O 494 236中說明了一個全衝程的馬達運行周期。在一個壓縮衝程的過程中，流體通過低壓閥被抽到低壓歧管中。可以通過該控制器選擇一個空轉周期，在這種情況下低壓閥保持開放。然而，如果選擇了一個全衝程的馬達運行周期，低壓閥是在上止點之前被關閉，從而導致工作室內的壓力隨著工作室繼續減少容積而積聚。一旦已經積聚了充分的壓力，該高壓閥可以被打開，典型地就在上止點之後，並且流體從該高壓歧管流到工作室中。就在下止點之前不久，該高壓閥被主動關閉，於是該工作室內的壓力下降，能夠使該低壓閥在下止點附近或者在下止點後不久打開。在一些實施方案中，如果選擇了一個馬達運行周期，該低壓閥將被偏置打開並且將需要通過該控制器被主動關閉。在其他實施方案中，如果選擇了一個空轉周期，該低壓閥將被偏置關閉並且將需要通過該控制器被主動地保持開放。該低壓閥典型地被動打開，但是它可以在主動控制下打開以便能夠謹慎地控制打開的定時。因此，該低壓閥可以是主動打開的，或者如果它已經是主動保持開放可以停止這種主動保持開放。該高壓閥可以被主動或被動打開。典型地，該高壓閥將被主動打開。在一些實施方案中，並非只在多個空轉周期與多個全衝程的泵和/或馬達運行周期之間進行選擇，該流體工作機器控制器還是可運行的以便改變多個閥門定時的準確定相從而建立多個部分衝程的泵送周期和/或多個部分衝程的馬達運行周期。在一個部分衝程的泵送周期中，該低壓閥是在該排氣衝程中後期關閉的，從而使得只有該工作室的最大衝程體積的一部分被排出到該高壓歧管中。典型地，該低壓閥的關閉被延遲直到剛剛在上止點之前。在一個部分衝程的馬達運行周期中，在該膨脹衝程的整個過程中該高壓閥被關閉並且該低壓閥部分打開，從而使得從該高壓歧管接收的流體體積以及因此流體的淨排量小於否則的話可能的情況。從該流體工作機器排出的流體典型地被傳送到一個順應迴路(例如一個流體儲能器)上以便使輸出壓力平穩並且時間平均的通過量是由該控制器按照現有技術的方式根據該控制器所接收的一個需求信號進行改變。圖3示出了一個流體工作機器100，該流體工作機器包括由一個偏心曲軸108驅動的六個工作室201、202、203、204、205和206。每個工作室包括一個缸、一個可滑動地安裝在一個偏心曲軸上的活塞、以及在每個缸與該低壓歧管116之間以及兩個高壓歧管120、121之間的多個閥門。每個工作室在曲軸旋轉一個360°的過程中經歷工作室容積的一個完整周期。相鄰的工作室在相位上相隔60°，這樣使得每個工作室按照數字順序(201、202、203、204、205、206)在工作室的一個周期內到達一個指定點。這些高壓歧管是各自與這些工作室的一半相關聯的。控制器112從速度與位置傳感器110接收曲軸速度與位置數據111，並且向這些工作室內的多個閥門發送多個命令信號117的一個或多個需求信號113。該流體工作機器的每個工作室按照以上關於圖2所描述的方式起作用。從該流體工作機器到這些負載130 (在這個實例中是一個液動馬達)以及132 ( —個液壓凸輪)的流體的路徑選擇可以是通過對應地與高壓歧管120、121相關聯的多個電子可控制的換向閥122和123來控制。這些換向閥可以被打開使得在該相關聯的高壓歧管與這些流體管線124、126的一個或另一個之間選擇流體路徑。該控制器從位於流體管線124和126的多個壓力傳感器125接收一個或多個流體壓力的測量值(作為該流體響應信號或多個信號和這些測量的輸出參數或多個參數起作用)115。儲能器128、129被放置在流體管線124和126中，並且起到緩解流體壓力波動的作用。流體工作機器100作為泵是可運行的，以便將流體泵送到流體管線124和/或126，或者作為馬達是可運行的，以便從流體管線124和/或126接收流體。該低壓歧管按照適當的情況從儲存器131抽取流體或者將流體返送到儲存器。例如，在圖3所示的靜態配置中，用於高壓歧管120並且與工作室202、204和206相關聯的換向閥122，選擇到液壓凸輪132或者來自液壓凸輪的流體路徑，與此同時用於高壓歧管121並且與工作室201、203和206相關聯的換向閥123，選擇到液動馬達130或者來自液動馬達的流體路徑。只啟動換向閥122選擇從兩個高壓歧管120，121到或者來自液動馬達130的流體路徑；只啟動換向閥123選擇從兩個高壓歧管120，121到或者來自液壓凸輪132的流體路徑。因此該流體工作機器是可運行的以便選擇該流體的路徑使得這些工作室的一些或全部將流體泵送到這些負載中的任何一個或者二者中，或者這些工作室中的一些或全部作為從這些負載中的一個或者二者中接收流體的多個馬達起作用。在一個或多個工作室作為泵起作用的同時，一個或多個工作室可以作為馬達起作用。當流體的路徑被選擇到多於一個負載上時，該控制器接收多於一個需求信號113以及多於一個流體壓力信號115，並且如下面所述根據本發明的方法發送多個命令信號117。因此，該流體工作機器可以使流體排出以便同時滿足多於一個的工作功能，接收與每個工作功能相關的一個不同的需求信號。圖4示出了用於圖3的流體工作機器的一個控制器112的示意圖。該控制器包括具有一個處理器142的一個控制單元140。該控制單元與一個資料庫144通信，該資料庫中存儲了與每個工作室(201、202、203、204、205、206)相關的工作室數據146，並且包括這些對應的工作室的相對相位以及工作室可供使用性數據。該控制器(在該控制單元上)從傳感器110接收一個曲軸位置信號111，一個或多個流體壓力信號115，以及一個或多個需求信號113，這些信號典型地是由該流體工作機器的操作者定義的。該控制單元還從位於每個工作室上的多個聲音傳感器127接收工作室狀態數據119 (在圖3中所示的本發明的實例中該工作室狀態數據包括聲音數據)。該控制單元是可運行的以便接收來自一個空轉周期的聲音數據特性、或者一個工作室的一個或多個失敗模式(如響應於一個有效亦或一個空轉周期命令信號的一個工作室，其中到該高壓和/或低壓歧管的多個閥門無法完全打開或關閉)的聲音數據特性，並且該處理器可運行的以便從一個空轉周期的聲音數據特性，或者一個工作室的一個或多個失敗模式的聲音數據特性來區分一個工作室的一個有效周期(該有效周期可以是一個泵送周期或者一個馬達運行周期)的聲音數據特性。該處理器典型地是在一個使用中執行存儲程序的一個微處理器或微控制器。該存儲的程序可以對一個決定算法以及導致該決定算法被定期執行的該存儲的程序的執行進行編碼。該處理器和存儲的程序一起形成工作室容積選擇裝置，該工作室容積選擇裝置在工作室容積的每個周期上選擇由一個(或一組)工作室排出的工作流體的體積。因此，該控制器在工作室容積的每個後續周期上選擇由(通常是單獨的)多個工作室排出的體積。該控制器可以包括工作室容積選擇裝置(例如一個工作室選擇模塊)，該工作室容積選擇裝置是可運行的以便選擇在工作室容積的每個後續周期上由多個工作室排出的體積。該工作室容積選擇裝置典型地包括一個處理器和存儲程序代碼的一個計算機可讀載體(例如RAM、EPROM或EEPROM存儲器)，該程序代碼包括一個工作室容積選擇模塊(該工作室容積選擇模塊進而可以包括多個軟體模塊)。典型地，該控制器包括一個所述處理器，該處理器控制該流體工作機器的一個或多個其他功能連同在工作室容積的每個後續周期上選擇由多個工作室排出的體積。典型地，每次一個或多個工作室到達一個預定相位存在一個決定點，於是該處理器確定是否對於工作室容積的這個相應周期選擇一個空轉周期，或一個有效周期，由此在該工作室的後續容積周期過程中選擇由該工作室排出的工作流體的淨容積。
該處理器從該資料庫、工作室狀態數據、該曲軸速度與位置數據、這個或這些流體壓力信號以及這個或這些需求信號接收作為輸入的工作室數據。該控制單元(在所示實例中在該處理器上)是可運行的以便生成多個命令信號117來影響工作流體的所選淨排量。這些命令信號典型地包括向每個缸的這些電子可控制的閥門發出的一個命令序列(該命令序列可以是處於多個電壓脈衝的形式)。該處理器同樣是可運行的以便生成到這些換向閥的多個路徑選擇信號118(由該控制單元發出的)以便定義多個流體路經，流體沿著這些流體路徑被引導在一個或多個負載與一個或多個工作室之間。在該流體工作機器(為了響應於一個單個需求信號來滿足一個單個工作功能)的使用中，該控制器的控制單元接收上述這些輸入，包括指明一個要求的流體排量的需求信號(該需求信號可以是通過用戶輸入裝置(未示出)從該流體工作機器的一個操作者接收的一個需求信號或者從與該負載(未示出)相關聯的一個傳感器接收一個測量的需求信號)、流動、轉矩或壓力連同來自該資料庫的工作室數據。在每個決定點，該處理器在工作室的隨後周期過程中選擇通過一個或多個工作室的工作流體的淨排量。典型地，當每一個或多個工作室到達一個預定相位時發生一個決定點。在該處理器選擇一個空轉周期的情況下所決定的淨排量可以為零。否則的話，該處理器選擇一個有效周期，該有效周期可以是一個完整周期(在這種情況下缸的最大衝程容積被排出)或者一個部分周期(在這種情況下缸的最大衝程的一部分被排出)。接下來該控制單元發出多個命令信號以便主動地控制每個工作室的這些電子控制的閥門從而實現所選擇的淨排量。因此，有效和空轉衝程的一個「點火順序」按照EP O, 361, 927, EP 0，494，236或EP 1，537，333中披露的方式來實施的以便滿足該需求信號。因此，該流體工作機器的運行被確定為其中使有效衝程與空轉衝程相交替以便響應於需求信號115來滿足需求。流體工作機器100同樣是可運行的以便基於接收的工作室狀態數據119檢測一個或多個工作室中的故障。在故障被檢測出的情況下，後續點火順序(並且任選地是該流體的路徑選擇)將不同於否則的話將會有的點火順序。如果故障發生在這些工作室之一中，指明一個工作室故障的聲音數據是通過該控制單元從有問題的這個工作室的音聲傳感器接收的。在該資料庫上的該工作室可供使用性的數據被更新以便將這個有故障的工作室列為不可供使用的。在多個後續決定點將所修改的工作室可供使用性數據考慮在內。其淨作用是在這個有故障的工作室的後續點火順序有效周期中，這些否則的話會被選擇的有效周期改由多個空轉周期來取代，並且一個或多個可供使用的工作室的多個空轉周期改由多個有效周期來取代，這樣使得該流體工作機器在時間上的平均輸出與故障發生之前保持不變。圖5是用於流體工作機器100的一個點火順序的示意圖，其路線被確定為使得所有六個工作室並行地泵送流體並且來自這六個工作室的組合排出流體是通過一個埠輸出到一個單一流體管線上。線150代表沿著軸T的時間，在該軸上工作室201、202、203、204、205和206(相應地在圖5和圖6中被指定為1、2、3、4、5和6)到達下止點。線152代表由該控制器向對應的工作室的這些電子控制的閥門發出的這些命令信號，其中符號「X」表示導致該工作室執行一個有效泵送周期的一個控制信號。
在時間D與時間E之間，該流體工作機器以1/3容量起作用，利用一個具有三個後續工作室的重複模式的點火順序。在時間E，通過給工作室204的這些電子可控制的閥門斷電(如由管線155中的符號「F」所表示的)來模擬工作室204中的一個故障。因此，當該流體工作機器試圖利用工作室204滿足該需求信號時，流體壓力按照與圖1相關的上述說明方式振蕩。在時間E與時間F之間，通過該控制單元接收的工作室可供使用性數據119指明工作室204不是在一個有效的泵周期。在時間F，該資料庫被更新(如由線153中的符號「O」所表示)以便反應工作室204的不可供使用性。其結果是，工作室205執行一個有效周期而不是一個空轉周期，並且多個命令信號不再被發送到不可供使用的工作室204。按照這種方式流體工作機器已經將為執行該工作功能排出流體的其他所述工作室204的可供使用性考慮在內來選擇由工作室205排出的工作流體的體積。在所產生的點火順序中，工作室204的每個有效泵送周期被工作室205的一個有效周期(否則的話這將執行一個空轉周期)取代。因此在該曲軸的一次完整旋轉上的平均計算，泵送的流體的淨體積等於在時間D與E之間泵送的流體的體積。因此，從時間F向前，這些流體輸出壓力波動減緩並且該輸出壓力再次接近該需求信號。在多個替代性實施方案中，工作室中的故障是通過其他方法來檢測、或者可檢測的，以便更新該工作室可供使用性數據。例如，在一個工作室被命令排出工作流體的一個體積的過程中並且之後不久，測量的流體壓力或流體流動速度可以與假定該工作室是在正確地工作的情況下所預期的值進行比較(例如與通過該控制器執行的一個預期模型相比較)，該模型可以包括一個流體工作機器的多個部分。在一些實施方案中，流體壓力(或流動速度)傳感器被放置在這些蓄壓器與該高壓歧管中間的多個流體管線中，或者替代地一個或多個壓力傳感器(並且在一些實施方案中對應於每個工作室的一個壓力傳感器和/或流動速度傳感器)被放置在這個/這些高壓歧管中。在一些實施方案中，對流體壓力或流動(該流體工作機器的一個輸出)的可變性、或變化率或者曲軸速度或轉矩被測量以便檢測一個故障，例如在某個時間長度內最大值與最小值之間的差或者在一個預期值與一個測量值之間的差。典型地，該流體工作機器的振動對於一個或多個工作室中的有效周期、空轉周期以及故障是特徵性的，並且該流體工作機器可以替代地、或額外地配備有用於檢測振動的多個加速計(這樣使得該工作室狀態數據包括有關振動的數據)。在電路、連接和電磁閥中的故障的檢測是已知的，並且在工作室並且具體是在電子可控制的閥門中故障可以是通過對這些電子閥門進行控制的電路來監測的(例如通過連續監測發送或接收自這些電子控制的閥門的信號的電流和/或電壓軌跡或平均值，並且將此與假定與它們相關聯的這些閥門和這些工作室是在正確地起作用的情況下所預期的軌跡或平均值進行比較)。典型地，當應用一個閥門控制信號時，一個電磁運行的閥門中的電流升高，當去除一個閥門控制信號時，該電流下降，或者當該閥門開始或完成一個運動時，該電流改變。電流的升高或降低的速度或者拐點的相對位置指明了該閥門的運行狀態。在一些實施方案中，故障檢測測量可以是在工作室容積的多個周期上進行的，以便增加檢測的可靠性。該方法對基於從與一組工作室相關聯的一個或多個傳感器接收的數據(如從與一個具體的流體道路相關聯的一個傳感器或者從與一個或多個電子控制的閥門、或換向閥或者作為整體的該流體工作機器的輸出相關聯的電流傳感器接收的數據)來增加檢測的可靠性可以是特別有效。在一些實施方案中，該控制器包括一個故障檢測單元(該故障檢測單元可以是在該處理器上運行的軟體)，該故障檢測單元可運行的以便連續監測來自該流體工作機器的反饋(例如，流體輸出壓力或曲軸速度/相位、或者電流、或者電壓)。故障檢測可以僅在流體輸出與這個或這些需求信號不能充分匹配的情況下被定期執行、或者可以僅響應於一個用戶輸入被執行。可替代地，或者另外，故障檢測可以在某些運行條件下或者響應於一個用戶輸入被解除啟用或者重新啟用。使一個或多個工作室的功能必然有擾動的故障檢測裝置的運行在某些情形下可能是不安全的、或者不令人滿意的，並且在這種情形下解除啟用或阻止故障檢測裝置是必要的以便確保安全或者令人滿意的運行。例如，該故障檢測裝置可以被配置成僅在該軸是靜止時、在該流體工作機器是流體性地與至少一些工作功能隔離開時、在多個工作功能已經到達一個特定條件(如一個末端停止)、在施加一個制動器、或者在該流體工作機器不是以最大容量運行時運行的，並且被配置成以便在任何其他條件下不運行。在一些實施方案中，故障檢測是在起動該流體工作機器時自動執行的，從而在該流體工作機器開始正常運行之前提供該流體工作機器的一種「自檢」。故障檢測方法可以包括命令該控制器更改這些閥門控制信號，並且對該流體工作機器(或者工作室或多個工作室，視情況而定)的預期輸出與測量的輸出進行比較。閥門控制信號可以相對於工作室容積的多個周期被加長、縮短、被應用在一個不同相位中、或者可以配備有一個脈衝寬度調製特徵，以便檢測一個故障。故障檢測可以包括命令該控制器執行一個故障確認步驟，在該故障確認步驟中工作室經歷了有效周期的模式被改變(但不改變該流體工作機器的預期的平均輸出)。可替代地，一個故障確認步驟可以依次禁用多個工作室(例如，通過將每個工作室作為不可供使用來對待)並且確定一個故障(例如無法滿足一個需求信號，或者一個振蕩的流體輸出壓力)的徵兆(或多個徵兆)是否因此被消除，或者優選地依次啟動多個工作室並且確定一個故障的該徵兆或每個所述徵兆是否因此被加劇。流體工作機器100同樣是可運行的以便響應於兩個需求信號同時滿足兩個工作功能。圖6是用於圖3的流體工作機器的一個點火順序的示意圖。線150代表沿著軸T的時間，在該軸上工作室201、202、203、204、205和206 (相應地被指定為1、2、3、4、5和6)到達下止點。在時間G和H之間，該流體工作機器響應一個單一的需求信號運行，再次泵送1/3的容量，其中該流體的路徑被選擇為經過該高壓歧管從所有六個工作室到流體管線124。行152代表由該控制器向多個相應的工作室的這些電子控制的閥門發出的這些命令信號，其中符號「X」表示導致該工作室執行一個有效泵送周期的一個控制信號。一個寄存器值160，該寄存器值是積分的需求(從該需求信號計算出的)減去供應(從在被執行的多個有效周期的過程中排出的流體體積計算出的)的一個計算值，是由該控制單元維持的。該寄存器值是定期更新的，典型地在每個時間步的開頭遞增(其中一個時間步對應於多個後續工作室達到下止點的時間之間的差)並且在每個時間步的末尾遞減，在每個時間步的末尾存在一個決定以便啟動一個工作室的一個有效周期。在多個替代性實施方案中，對於具有多個可運行的以便執行多個部分有效周期的多種流體工作機器而言，這些寄存器值的計算將在每個部分有效周期過程中被排出的流體量考慮在內了。在一些實施方案中，該時間步不等於後續多個工作室到達下止點的時間之間的差值。在每個時間步中，該寄存器值按照瞬時排量需求(從需求信號113，採用適當的比例來計算的)遞增。當這個寄存器值達到或超過閾值162(它如在圖6中的工作室容積的容積百分比所示)時，控制器112將致使下一個工作室執行一個有效周期(如直線152中的符號「X」所示)。然後該寄存器值按照與已被排出的流體體積對應的一個量164 (即在本實例中按照該閾值的100% )被減少。在該需求信號的一個較低值時，該寄存器值將更加緩慢地遞增，而且在該需求信號的一個較高值時，該寄存器值將更加快速地遞增。但是，如果在一個給定的時間步上，該寄存器值是在該閾值處或者在該閾值之上，將執行一個有效周期。因此，該寄存器值有效地是作為仍不符合的需求的一個積分。以此方式，可以從多個工作室啟動的一個順序產生任何要求的流動。在時間H，一個第二需求信號被該控制器接收以便通過出口 126以1/2的容積(一個第二工作功能)泵送流體。該控制單元根據接收的工作室可供使用性數據更新該資料庫，以便記錄工作室201、203和205是可供用於滿足這個第一需求信號，但不可供用於滿足這個第二需求信號，並且工作室202、204和206是可供用於滿足這個第二需求信號，但是不可供用於滿足這個第一需求信號。此外，這些新的路徑選擇信號118被發出，這樣使得該流體的路徑被重新確定為通過高壓歧管，這樣與工作室202、204和206連通的高壓歧管120是與高壓管線124隔離並且轉而與管線126連通。用於同一個第二閾值178比較的一個第二寄存器值172響應於接收的這個第二需求信號是由控制器來保留的，並且按照與寄存器值160相同的方式在每個時間步上被更新。通過使用工作室可供使用性數據，該控制器允許寄存器值160超過用於兩個後續時間步的閾值(如通過數字174所示)。工作室204的一個有效周期未被執行來滿足這個第一需求信號、並且在隨後的時間步上被工作室205的一個有效周期取代。按照這種方式，該流體工作機器將該工作室執行該工作功能排出流體的可供使用性考慮在內已經選擇了通過一個工作室排出的工作流體的體積。在與以上討論的有關在時間G與H之間的這個第一需求信號的一種類似方式中，執行了工作室202、204和206的有效周期(由直線176中的符號「Y」來表示)以便每當這個第二寄存器值達到這個第二閾值時滿足這個第二需求信號。因此，在該曲軸的一個完整旋轉上進行平均，被泵送到兩個管線124、126的流體淨體積符合這兩個需求信號。在時間J，該第二需求信號被移除，該工作室資料庫被更新，並且該流體工作機器還原到時間G到H的配置。該流體工作機器將還能夠起作用以便在時間J時沒有重新配置的情況下滿足其餘的需求信號，並且繼續執行工作室201和203的多個有效周期。但是，由此在該輸出流中產生的振蕩將因這種不規則的重複頻率而大於在時間G與H之間產生的振蕩。該控制器更新該工作室資料庫以便將所有工作室寄存成可供用於滿足這個第一需求信號並且可供用於更新歧管120、121的配置(由此將其他工作室的可供使用性考慮在內來選擇通過每個工作室排出的工作流體的體積)，從而為該流體工作機器提供最平穩的泵送周期的分布。與使用已知的工作室體積選擇裝置的流體工作機器相比，這些實例對一個工作室變得不可供使用提供了一個更好的響應，在已知的工作室體積選擇裝置中維持一個寄存器值，該寄存器值代表流體的積分需求減去流體的供應，並且其中假定該工作室是正確起作用的，當(並且在一些實施方案中只有當)該寄存器值超過一個工作室的最大衝程容積時，該工作室才被啟動以便供應或接收流體來滿足一個工作功能。在本發明的一些實施方案中，取代指明每個工作室是否是可供使用的存儲數據，該資料庫是通過在發現一個工作室不可供使用時從資料庫中刪除一個或多個工作室的工作室數據146來定期更新，並且向該資料庫中進行添加以便重新啟動這些所述工作室。該資料庫可以被整個或者部分存儲在該控制器內的RAM (或者其他存儲器)中，並且可以是分布的。圖7示出了用於圖3的流體工作機器的控制器300的另一個實施方案的示意圖。該控制器包括具有一個處理器304的一個控制單元302。該控制單元與一個資料庫144通信，該資料庫中存儲了與每個工作室(201、202、203、204、205、206)相關的工作室數據146，並且包括這些對應的工作室的相對相位以及工作室可供使用性數據。該控制器(在該控制單元上)接收來自傳感器110的一個曲軸位置信號111、一個流體壓力信號或多個信號115 (該流體工作機器的一個測量的輸出參數)、以及一個需求信號或多個信號113，它們典型地是由該流體工作機器的操作員定義的。該控制單元總體上按照有關圖4的說明起作用，並且在使用中該控制器生成多個命令信號117，這些命令信號在工作室容積的每個周期過程中選擇由每個工作室排出的體積。當該流體工作機器接收了多於一個需求信號時，該處理器也是可運行的以便對這些換向閥生成多個路徑選擇信號118 (由該控制單元發出)從而定義多個流體路徑，沿著這些流體路徑流體在一個或多個負載與一個或多個工作室之間被引導。該資料庫進一步包括從該處理器接收的所存儲的工作室命令信號數據310，該工作室命令信號數據包括與先前向每個工作室發出的多個命令信號相關的數據(並且因此與先前選擇的被排出的工作流體的體積相關的數據)。典型地，對於工作室容積的先前的二到五個周期，數據被存儲用於每個工作室。該處理器進一步包括一個預測器模塊306，該預測器模塊是可運行的以便將流體壓力信號115的一個預期值輸出(該流體工作機器的一個輸出參數)到一個比較器模塊308上，該比較器模塊是可運行的以便對每個測量值與相應的預期值進行比較。在圖7所示的控制器中，該預測器模塊與比較器模塊是在該處理器上運行的軟體。圖8繪出了關於圖3的流體工作機器的三次旋轉在軸角度312上的幾個參數。出於解釋的目的，在輔助坐標316 (在該坐標上值I代表在一個有效周期過程中一個工作室的流體的最大流動速度)上繪出了來自所有工作室的總的預期流動314。當一個起作用的工作室被命令執行一個有效周期時，產生一個工作流體的流動脈衝，該流動脈衝在發出相應的命令後，在曲軸旋轉90度時達到峰值。在所示的實例中，該流體工作機器經歷了多個有效衝程和空閒衝程的一個點火順序，該點火順序在曲軸每旋轉480度時重複。預期的流動脈衝318代表在一個有效周期過程中通過工作室203排出的預期流體。工作室203在60度時達到下止點，並且泵送流體直到240度。隨後，工作室206並且然後202被該控制器命令執行多個有效周期。預期的流動脈衝320代表預期由工作室206排出的流體(從240度泵送到430度)並且預期的流動脈衝322代表預期由工作室202排出的流體(從360度泵送到540度)。中間峰值324是由於來自這兩個工作室的流動的疊力口。在540度時，工作室205被命令啟動但是一個故障導致其無法產生由總的預期流動的虛線部分326代表的流動。在720度和840度時，以及對應地在1020度時在工作室202、204和201的啟動情況下繼續運行。(來自工作室201的該有效周期的預期流動脈衝的峰值未被不出。)測量的輸出壓力328 (在該流體工作機器的一個輸出上，從一個流體壓力信號115獲得)被繪製在原始坐標330上。該處理器將一個平穩的並且差分的算法應用到該測量的輸出壓力上，以便產生一個趨勢信號332，該趨勢信號具有比單獨通過對該測量的輸出壓力進行差分所獲得的一個信號更小的噪音。該趨勢信號在圖8中按照80個壓力單位被偏移以便有助於清晰。該趨勢信號是與該流體工作機器的一個輸出相關的測量值。當該趨勢為正數(在圖8中在80以上)時，該壓力總體上是在升高；當該趨勢為負數(在圖8中在80以下)時，該壓力總體上是在下降。該趨勢信號的一個閾值334是以實驗方式確定的或者是通過對該應用的分析來確定的。在多個替代性實施方案中，該閾值可以是可變的，例如取決於工作流體壓力、平均流速、該流體工作機器的溫度或壽命。在一個時間步的多個時間間隔上，該控制器對該趨勢信號進行取樣。該預測器模塊將每個取樣的趨勢信號與該處理器在早於曲軸旋轉120度發出的工作室命令信號數據進行關聯。該預測器模塊致使與用於一個工作室的早於曲軸旋轉120度的一個命令信號相關聯的每個取樣的趨勢信號執行一個待廢棄的空轉周期，並且對於與用於一個工作室的一個命令信號相關聯的每個取樣的趨勢信號致使執行一個待輸出到該比較器模塊的有效周期。如果一個早於120度的命令信號是用於經歷一個有效周期的一個工作室，那麼該趨勢信號將預期是在該閾值以上。因此，該比較器將每個接收的取樣的趨勢信號與該閾值進行比較，以便確定該趨勢信號的可接受性。當一個取樣的趨勢信號值是在該閾值以上時，該處理器確定該相關聯的工作室正在工作(在圖8中由符號「X」表示)。當一個取樣的趨勢信號數不在該閾值以上時，該處理器確定該相關聯的工作室存在一個可能的故障(由符號「O」表示)。在所示的實例中，在660度時，該比較器模塊將該取樣的趨勢信號與該閾值進行比較，並且因為該趨勢信號值是在該閾值以下，而且因此是不可接受的，並且識別與工作室205相關聯的一個可能的故障。該取樣的趨勢信號值是否在該閾值以上是一個可接受的功能指標的一個實例。本領域的普通技術人員將認識到許多替代性的指標可以被用作可接受的功能指標，並且認識到多個測量的輸出閥門的其他特性可以比照可接受的功能指標進行測試。在一些實施方案中，該比較器模塊和該預測器模塊可以使多個趨勢信號值與由該處理器發出的工作室命令信號數據相關聯，該工作室命令信號數據比曲軸旋轉早多於120度、或小於120和/或早於一個非整數的時間步。例如，如果該流體工作機器是可運行的以便產生多個部分有效周期，在該趨勢信號值與該關聯的工作室命令信號之間該曲軸旋轉經過的角度可以改變。在一些實施方案中，因為所述工作室是作為不可供使用來對待(並且該資料庫以及後續點火順序被相應地修改)，在該控制器確定存在著與一個工作室或多個工作室相關聯的一個故障之前，一個可能的故障必須被檢測幾次、或者在一個特定時間段內被檢測幾次、或者在一個特定率或頻率以上被檢測。例如，在一些實施方案中，該處理器將所有抽樣的趨勢信號和僅與每個所述工作室的多個有效或部分有效周期相關聯的那些抽樣的趨勢信號的比較果輸出到該工作室資料庫中，並且是可運行的以便定期地分析與每個工作室相關聯的這些存儲的、比較的趨勢數據(該趨勢數據可能例如是用於工作室容積的兩個、或五個、或者更多有效、或部分有效周期存儲的)以便確定一個工作室、或幾個工作室中的故障(這可以是指明在該流體工作機器中在別處發生的故障)。該輸出參數的測量值因此是響應於工作流體的先前所選的淨流量。通過此方法，可以分析每個工作室的性能趨勢，例如一個故障的發展(如一個洩漏的閥門或密封件)，並且在發展一個更加嚴重的故障之前可以識別所要求的維修。在替代性實施方案中，該預測器模塊將每個抽樣的趨勢信號與曲軸在早於曲軸旋轉120度通過該處理器發出的工作室命令信號數據相關聯，並且將所有數據輸出到該比較器模塊，並且該比較器模塊是可運行的以便將與一個有效的(或部分有效的)周期相關聯的數據與該閾值進行比較，但是不對與一個空轉周期相關聯的數據與該閾值進行比較。在一些實施方案中，尚未被該控制器命令的流體的排量通過本發明的方法可以被檢測或者是可檢測的。例如，該方法可以包括在沒有命令要求這樣的情況下，在一個有效的低壓閥或高壓閥正關閉或已經關閉、或者正打開或已經打開時進行檢測，並且因此導致通過尚未被該控制器命令的一個或多個工作室的工作流體的排量，以便滿足一個工作功能的一個需求信號。因此，通過與所述電子可控制的閥門相關聯的多個傳感器接收的電(或其他)信號可能不滿足一個可接受的功能指標。可替代地，或者另外，該方法可以包括檢測該流體工作機器的一個測量的輸出參數是指明尚未被該控制器命令的流體排量，例如比所預期的測量的輸出壓力、或趨勢值更大些。該故障檢測方法在一些應用中並且對於某些運行條件可能是不可靠的。因此因錯誤正值或錯誤負值的危險可能存在不適合檢測故障的運行條件。在用於一些系統的一個特別有利的實施方案中，尤其是那些在一個或多個所述工作室與一個流體負載之間具有一個或多個大容量順應性迴路，並且在這一個或更多所述順應性迴路是接近最大容量、或者接近零的系統中，在由一個所述順應性迴路存儲的液壓能量的量不合適時，該故障檢測方法可以被阻止或禁止。當可供用於執行一個工作功能的這些工作室是在該時間的一個特定部分運行時，即，如果被分配給一個工作功能的這些工作室正以最大容量或接近最大容量運行以便滿足一個需求信號，或者是正在最大容量的一個預定閾值以上運行時，該故障檢測方法可以被禁止或阻止。當多於一個工作室正在同步地貢獻於一個特定高壓歧管與低壓歧管之間的工作流體的淨排量時，該故障檢測方法可以被禁止或阻止。如果所接收的需求信號是在一個故障檢測閾值之上，例如可供用於執行一個工作功能的這些工作室的最大可能排量率的15%或32%，該流體工作機器的運行條件可能不適合用於執行該故障檢測方法。當多於一個電磁閥被同時啟動時，禁止包括測量通過一個電磁致動的閥門的電流的一種故障檢測方法可能是有利的，以便輕鬆地確定測量的電流是否滿足這個可接受的功能指標。儘管已經說明了與測量在一個高壓歧管內(或者涉及其)的流體壓力的輸出參數相關的一個實例，在一些實施方案中，與一個低壓歧管內(或者涉及其)的流體壓力相關的一個輸出參數的測量可以是有利的，因為壓力變化的幅度可以是成比例地更大並且該故障檢測方法可以更加敏感。在一些實施方案中，該流體工作機器的一個測量的輸出參數(該輸出參數是響應於工作流體的排量)可以是與從該或者一個低壓歧管進入該工作室的流體相關聯的一個參數，以便響應於一個接收的需求信號通過該工作室後續地進行排出(到該高壓或低壓歧管)。在一些實施方案中，一個參數可以與一個流體輸入和一個流體輸出都關聯。測量的輸出參數(例如壓力測量值)優選地是靠近這些工作室測量的，並且該控制器可以能夠補償由通過這些歧管的流體壓力的擴散所導致的時間延遲(即相位關係)。這種補償隨著運行條件可以是可變的，如壓力、溫度和軸速，包括將流體的非線性可壓縮性以及這些流體脈衝的非線性迭加考慮在內。在圖9中示出了本發明的另一個實施方案。該流體工作機器的運行是按照以上討論的方式繼續進行(參見圖8)。在圖9的實例中，該預測器模塊從所有工作室確定總的預期流量314 (使用存儲的工作室命令信號數據)，並且使用已知從該高壓歧管到一個工作功能的流體排放，該預測器模塊確定預期輸出壓力，並且由此確定預期的輸出壓力的可接受範圍的一個上邊界336和一個下邊界338。測量的輸出壓力和預期的輸出壓力的可接受範圍的上邊界與下邊界被繪製在圖9的原始坐標330上。該輸出壓力是否降到該上邊界與下邊界之間是可接受的功能指標的另一個實例。該比較器模塊是可運行的以便在定期的間隔時間檢測量的輸出壓力是否在上邊界或下邊界之外。在圖9所示的實例中，測量的輸出壓力在點340處降到下邊界之下，並且識別出一個可能的故障，如由符號「O」所表示。因為在這些測量點與工作室命令信號數據之間的相位關係是已知的(在本實例中是60度)，這個可能的故障也許與工作室205相關聯。在一些實施方案中,這種相位關係可以是大於或小於60度。在一些實施方案中，在該控制器確定存在與一個工作室或多個工作室相關聯的一個故障之前，一個可能的故障必須被檢測幾次、或者在一個特定時間段內被檢測幾次、或者在一個特定比率或頻率以上被檢測(例如，如果這種相位關係是使得一個單一的可能故障可以與幾個工作室或者與幾個不同的工作室組相關聯)。上邊界或下邊界可以是與希望的壓力的一個固定差或者可變的差值。預期的壓力可以包括來自一個壓力變送器的實際壓力的某一反饋，例如，以便糾正這些模型參數的不正確性，如洩漏和流體的可壓縮性。該模型可以結合基於觀察項更新其參數的多種機器學習算法，例如了解該流體系統或該流體工作機器的柔順性或流體阻抗。圖10是用於監控一個被致動的閥門的閥門監測電路的電路圖，該被致動的閥門包括一個電磁線圈，在本實例中還結合了一個放大器54，用於將多於該控制器否則的話將能夠供應的電流驅入該線圈中。12V電源50是通過一個P-channel FET 54 (P溝道場效應電晶體，用作該放大器)連接到線圈52上的，該FET是通過連接在56處的一個接口電路(未示出)處在該控制器12(圖2)的控制下，並且被連接到一個受感測的連接點58上。串聯在一起的一個續流二極體60和任選的流阻齊納二極體62在該線圈的周圍提供一個並聯電流路徑。一個閥門監測電路被總體示出在64處並且包括由一個連接到該線圈以及FET節點上的一個電平漂移齊納管68驅動並且被偏壓電阻器72偏壓、被保護電阻器70保護的一個反向施密特觸發器緩衝器66。該施密特觸發器的輸出信號是參照了適合用於該控制器的連接的供電軌，並且二極體74、76(它們可以與施密特觸發器裝置合為一體)保護該施密特觸發器。在施密特觸發器的輸入與保護電阻器之間的一個任選電容器78作為一個低通濾波器起作用，並且在噪音(例如PWM噪音)是預期的情況下是有用的。控制器12被連接到施密特觸發器上以便測量該電路輸出的時間、相位(與軸8的旋轉相關)以及長度。在運行中，該受感測的連接點處於O伏並且偏壓電阻器將施密特觸發器的輸入提取到3V的電平漂移齊納二極體的值，促使施密特觸發器的輸出下降。當該控制器啟動該FET以便關閉或打開相關聯的閥門時，該受感測的連接點是在12V，但是保護電阻器阻止施密特觸發器損壞並且其輸出仍是低的。當該控制器去除了啟動信號時，該受感測的連接點的電壓因續流二極體和阻流齊納二極體以及該線圈的電感特性而降至-21V左右。該保護電阻器保護施密特觸發器免於它將在電平漂移齊納後看到的-18V信號，但是施密特觸發器此時輸出一個高信號。在分散了電感能量後，施密特觸發器的輸出恢復到一個低的值。然而，如果閥門開始移動，接下來該運動將通過電感作用在線圈上產生一個電壓，並且因此在受感測的連接點上產生一個負電壓。施密特觸發器產生該控制器可以檢測和/或測量的一個高輸出，由此來檢測閥門運動的時間、速度或存在。通過該線圈生成的電感電壓可以歸因於這些閥門材料的某些永磁性或者因偏壓電阻器72在該線圈中某些殘餘電流循環。藉助以上電路，該控制器能夠接收指明該HPV或LPV已經重新打開的時間和/或該高壓閥或低壓閥是否已經重新打開的一個信號(一個響應於工作流體的排量的測量的輸出參數)，將該信號與一個要求的長度、相位或時間延遲(一個可接受的功能指標)進行比較，並且在將先前所選的工作流體淨排量考慮在內之後來推斷該流體工作機器(例如，該流體工作機器的一個閥門或工作室)中是否存在故障。在一個泵送周期之後，該LPV應該在TDC(上止點)後不久重新打開，在一個馬達運行周期後，它應該在BDC(下止點)之前不久打開，並且在一個泵送或馬達運行周期後，該HPV應該在該LPV關閉後不久打開。該HPV或LPV在不同於此的時間打開或者與此完全不同表明一個故障，其中該故障由所檢測的打開時間或相位、或者缺少檢測是可識別的。例如，如果該LPV沒有重新打開，這可以是因為它從未關閉、或者因為它被固定關閉、或者因為該HPV已經被固定打開。包括一個故障確認步驟的進一步測試可以確定故障的準確原因。應該認識到可以採用大量方法來實施閥門監測裝置，包括使閥門監測裝置與閥門合為一體、或者物理地分離並且與閥門螺線管處於導線連通。對於本領域普通技術人員，檢測閥門運動的其他機構將不言而明，例如向線圈上施加一個AC激勵信號或多個脈衝，並且隨著閥門的運動來檢測線圈52的電感變化、或者與一個串聯或並聯電容結合來建立一個LC電路共振頻率並且其Q隨著閥門位置而改變。該控制器可能需要拒絕、或者在其他情況下不響應它從該傳感器接收的(或者在預期時候未能接收的)一些高信號或低信號來起作用。例如，線圈52的任一端上的電壓變化可以導致錯誤讀數，包括在沒有發生閥門運動時檢測閥門運動以及在發生閥門運動時無法檢測閥門運動。該控制器因此優選地是可運行的以便拒絕響應在未預期的時間接收的多個信號、或者與已知幹擾閥門運動的正確及準確測量的其他事件相關的信號，或者否則的話不響應在未預期的時間接收的多個信號或者與已知幹擾閥門運動的正確及準確測量的其他事件相關的信號來起作用。例如，啟動流體工作機器中與線圈52共享一個公共OV線的其他線圈可以使受感測的連接點58上的電壓升高。因此，如果在線圈52運動的同時啟動另一個線圈，該傳感器可能無法檢測線圈52的運動，因為在受感測的連接點58上的電壓將不會降到充分低。 在某些運行條件下，所測量的輸出參數強烈取決於來自多於一個工作室的先前排出的流體，並且該方法可以包括在檢測一個所述工作室中的故障時將通過多於一個工作室排出的流體考慮在內。圖11是在一個流體工作機器的正常運行過程中記錄的一個數據存儲，其中工作室201、204、205和206 (並且可能的是202和203)是可供用於滿足一個需求信號的，該需求信號與一種方法一起使用，該方法將通過多於一個工作室的工作流體的先前所選淨排量考慮在內。在流體工作機器100的工作室201中的一個故障是將通過以上三個工作室204、205和206的先前所選流體排量考慮在內來檢測的。在圖11中，數字「I」代表由該控制器選擇的對應工作室的一個有效周期的記錄，並且數字「O」代表選擇一個空轉周期的記錄。當對趨勢數據332進行抽樣時或者在適合於檢測工作室201故障的一個時間估計的輸出參數328 (典型地在對應又一次曲軸旋轉90度的時間)，該控制器將所抽樣的趨勢信號或比較器的輸出(或者在替代性實施方案中，另一個輸出參數)存儲或累加到欄△ P下的一個適當單元內。在圖11中，xn(n = 1,2,3···)和yn(n= 1,2,3···)的值是在為了對工作室201對應地執行空轉周期和有效周期而通過該控制器發出的多個跟進命令之後測量的趨勢信號值。趨勢信號值y3與該控制器已經發出的用於工作室201的一個較早有效周期的多個命令相對應，跟隨著為了執行多個空轉周期而用於工作室204和206以及為了執行一個有效周期而用於工作室205的多個命令。類似地，趨勢信號值y2被記錄成跟進用於工作室201的一個有效周期而發出的一個命令、用於工作室204和205的多個先前空轉周期，以及工作室206的一個有效周期而發出的多個命令。相應的趨勢值X3和X2被記錄成跟隨著由控制器發出的用於工作室201執行多個空轉周期的多個命令、跟隨著工作室204、205及206的有效周期與空轉周期的模擬序列。診斷工作室201中是否存在故障的方法包括對(通過該控制器)y3和x3(僅在啟動這個正被評估的工作室201的情況下不同)、和/或y2和x2 (並非y2和x3或y3和x2，或者更加一般地並非yn和xm，其中m古η)進行比較，以便確定假定工作室201是在正常地起作用的情況下在y3與x3之間的相對趨勢是否與預期的一樣)例如，典型地，如果工作室201是在正確地運行，y3將具有一個更大的趨勢值x3 ;然而如果工作室201有一個故障，y3和x3將是非常相似。可能的情況是先前工作室啟動的某些模式可能無法給出可靠的故障檢測，並且該控制器可以被配置成不比較一個或多個xN和yN(其中ND [1..8])。例如，在一些實施方案中，該控制器可以被配置成不比較x2和y2，也不比較x4和y4，也不比較x6和y6，也不比較x8和y8，因為工作室206 (對於這些組合而言，該工作室總是在201之前被啟動)的作用致使在工作室201上的故障檢測是不可靠的。在一些系統中，所忽略的組合可以涉及到總流量，例如該控制器可以被配置成不比較x7和y7，也不比較x8和y8，因為該流動速度過高無法進行可靠的檢測。因此，將從多於一個工作室先前所排出的流體考慮在內的方法可以能夠使故障的檢測在一個更寬的條件範圍下，例如在一個趨勢信號(或一個比較值)尚未(或者仍尚未)落在一個閾值以下(即xN和yN都在該閾值以上)的情況下。因此，將從多於一個工作室先前排出的流體考慮在內的方法是指由於正進行故障評估的工作室是有效的(對比該工作室是空轉的情況)這個可接受的功能指標判斷了對該流體工作機器的多個輸出參數的影響，其中在該工作室的啟動(或空轉)之前的系統狀態在其他方面實質上是相同的。對於一些運行條件而言，與參照圖8和圖9說明的方法(其中該可接收的功能指標未將除了正被故障評估的工作室以外的多個工作室的所選排量考慮在內)相比，考慮多個工作室的所選擇的排量而不是正在進行故障評估的工作室的優點是由於流體工作系統的動力學而不可能消除(或者實質上減小)較早的其他工作室的多個有效周期的作用，而這些工作室否則的話會干擾與正在進行故障評估的工作室相關的測量趨勢或多個比較值。具體地講，選擇啟動哪些工作室以及它們使多少流體排出的這些算法致使在任何給定工作室的啟動之前的啟動模式成為非隨機的。因此，由於一個工作室啟動的作用持續得比相鄰工作室到達上止點之間的間隔時間更長，因此在正在進行故障(由先前的工作室造成的)評估的任何特殊的工作室的測量趨勢上存在一種一致的非隨機作用，無論正在進行故障評估的工作室是否被使用。這些非隨機作用將可能隨不同的運行條件(例如壓力)而改變，並且使得構成一個可接受的功能指標的多種趨勢或比較也必須隨著不同的運行條件而變化。但是，這樣的話對運行條件敏感的可接受的功能指標是難以提前可靠地計劃的，剛剛描述的方法(該方法考慮到了除了正在進行故障檢測的工作室以外的多個工作室先前所選排量)在某些情況下是必須的，以便可靠地確定是否存在一個故障，並且可能因此還能夠使該故障檢測方法在一個更加寬的運行條件範圍上被可靠地執行。在一個替代性實施方案中，可以將一個或多個額外的先前運行條件考慮在內。對於一些流體工作機器、或者在一些情況下，該流體壓力或曲軸的旋轉速度可以影響所測量的趨勢或比較，並且使得一個額外的先前運行條件可以是該工作流體的壓力介於一個特定(可能是狹窄的)範圍內，並且該速度介於一個特定(可能是狹窄的)範圍內，並且使得當執行每個對應的活動/空轉周期時，待比較的閥門的xN和yN趨勢或比較是從多個先前的工作室的多個空轉/有效周期的相同模式產生的，其中其餘的先前運行條件也是相同的(或在所述範圍之內)。例如，與圖11中所示的數據存儲相對應的一個數據存儲將包括與每個額外的先前運行條件相關聯的額外二進位數據(即在與每個工作室相關聯的(201，204，205,206)兩個額外的列中的每一列中的『I』將表示該壓力和速度對應地在它們的範圍內，並且『0』將表示它們不在它們的範圍內)。類似地，N，該數據存儲的行號將更高(在本實例中是高出四倍，以便反應多個空閒/有效周期的這兩個順序的組合，以及範圍內/外的順序、或者速度和流體壓力的先前運行條件的範圍值)。因此，待比較的閥門xm和ym的累計趨勢，將涉及壓力和速度範圍的相同順序連同多個先前工作室的啟動的一個特定組合。因此，與通過比較在一個低速和/或低壓下記錄的一個xn值和一個在高速和/或高壓下記錄的一個yn值相比，可以進行更加可靠(例如)的故障檢測。此外，基於m的特定值也許是不可靠的，還可以將它們從比較中排除。在此披露的本發明的範圍之中可以做進一步的變化和修改。
權利要求
1.一種對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，該流體工作機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便排出工作流體的一個體積，該體積對於工作室容積的每個周期是可選擇的以便響應於一個接收的需求信號來執行一種工作功能，該方法包括確定該流體工作機器的一個測量的輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標，所測量的輸出參數是響應於為了執行該工作功能而通過一個或多個工作室的工作流體的排量，該方法的特徵為將為了執行該工作功能而先前選擇的在工作室容積的一個周期過程中通過一個工作室的工作流體淨排量考慮在內。
2.根據權利要求1所述的對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，其中，確定所測量的輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標的步驟是選擇了在工作室容積的一個特定周期的過程中通過一個工作室的一個工作流體淨排量之後的一個時間段執行的。
3.根據權利要求2所述的對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，其中該方法包括使多個空轉周期和多個有效周期相交替，在這些空轉周期中選擇了沒有工作流體的淨排量通過一個工作室，並且在這些有效周期中選擇了通過同一工作室的一個工作流體淨排量，其中確定所測量的輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標的步驟響應於選擇沒有通過一個工作室的工作流體淨排量而不被執行。
4.根據以上權利要求中任一項所述的對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，其中該至少一個可接受的功能指標取決於為滿足該工作功能而先前選擇的由一個或多個所述工作室排出的工作流體的體積。
5.根據以上權利要求中任一項所述的對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，包括對所測量的輸出參數的一個特性與所測量的輸出參數的一個預期特性進行比較的步驟， 所測量的輸出參數的預期特性是將為了執行該工作功能而先前選擇的由一個或多個所述工作室排出的工作流體的體積考慮在內來確定的。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所測量的輸出參數的預期特性是將在工作室容積的兩個連續周期的每個周期過程中為執行該工作功能而先前選擇的由一個工作室排出的工作流體的體積考慮在內來確定的。
7.根據以上權利要求中任一項所述的對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，其中該流體工作機器的測量的輸出參數的測量值是響應於為執行該工作功能而先前選擇的在工作室容積的一個周期過程中通過一個工作室的工作流體的淨排量。
8.根據以上權利要求中任一項所述的對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法， 其中該至少一個可接受的功能指標涉及所測量的輸出參數的值、所測量的輸出參數的變化率、或在所測量的輸出參數中的波動。
9.根據以上權利要求中任一項所述的對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，包括確定該流體工作機器的多個輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標，這些輸出參數是響應於為了執行該工作功能通過一個或多個工作室的工作流體的排量。
10.一種對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，該流體工作機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便排出工作流體的一個體積， 該體積對於工作室容積的每個周期是可選擇的，以便響應於一個接收的需求信號來執行一種工作功能；以及一個或多個埠，它們中的一個或多個埠是與該工作功能相關聯的，其中該流體工作機器是可配置的以便沿著從一組不同的流體路徑中可選擇的一個流體路徑引導工作流體來執行該工作功能，在這組不同的流體路徑中的每個流體路徑在一個或多個所述埠與一個或多個工作室之間延伸，該方法包括通過根據以上權利要求中任一項所述的一種方法對一個流體路徑內的故障進行檢測。
11.根據以上權利要求中任一項所述的方法，包括響應於確定該流體工作機器的一個或多個測量的輸出參數不符合至少一個可接受的功能指標來執行一個故障確認程序，並且再次確定這個或這些測量的輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標。
12.根據權利要求11所述的方法，其中在故障確認程序的過程中，選擇由一個或多個工作室在工作室容積的多個周期過程中排出的工作流體的體積，這樣使得如果所述的一個或多個工作室是在正確地起作用，通過一個或多個工作室來滿足一個工作功能的工作流體的時間平均的淨排量應當不是明顯地不同於假如並未執行該故障確認步驟時將會發生的通過該一個或多個工作室的工作流體的時間平均淨排量。
13.根據以上權利要求中任一項所述的方法，包括將先前選擇的通過多於一個工作室的工作流體淨排量考慮在內，該多於一個工作室包括除了正在進行故障評估的工作室以外的至少一個工作室。
14.根據以上任何一項權利要求所述的方法，其中響應於檢測到存在與該工作室相關聯的一個故障將一個工作室作為不可供使用來對待。
15.根據權利要求14所述的方法，包括選擇由一個或多個所述工作室在工作室容積的每個周期的過程中排出的工作流體的體積，以便響應於所接收的需求信號來執行一種工作功能，其特徵為將其他所述工作室排出流體來執行該工作功能的可供使用性考慮在內來選擇由一個工作室在工作室容積的一個周期的過程中排出的工作流體的體積。
16.一種流體工作機器，包括一個控制器以及多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便排出工作流體的一個體積，該體積在工作室容積的每個周期上通過該控制器是可選擇的，該控制器是可運行的以便選擇在工作室容積的每個周期上由一個或多個所述工作室排出的工作流體的體積，從而響應於一個接收的需求信號執行一個工作功能，其特徵為一個故障檢測模塊是可運行的以便通過將為了執行該工作功能先前選擇的通過一個工作室在工作室容積的一個周期的過程中工作流體淨排量考慮在內來確定該流體工作機器的一個測量的輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標，這個所測量的輸出參數是響應於為了執行該工作功能而通過一個或多個工作室的工作流體的排量。
17.根據權利要求16所述的流體工作機器，其中該故障檢測模塊是可運行的以便通過將先前所選擇的通過多於一個工作室的工作流體的淨排量考慮在內來確定該流體工作機器的一個測量的輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標，該多於一個工作室包括除了正在進行故障評估的工作室以外的至少一個工作室。
18.根據權利要求16或權利要求17所述的流體工作機器，其中該控制器是可運行的以便接收所測量的輸出參數。
19.根據權利要求16至18中任一項所述的流體工作機器，其中該控制器是可運行的以便從與該流體工作機器的一個輸出相關聯的一個或多個傳感器接收多個輸出參數的一個或多個其他的測量值。
20.根據權利要求16至19所述的流體工作機器，包括一個或多個埠，它們的一個或多個是與該工作功能相關聯的，並且該流體工作機器是可配置的以便沿著從一組不同的流體路徑中可選擇的一個流體路徑來引導工作流體從而執行該工作功能，在這組不同的流體路徑中每個流體路徑在一個或多個所述埠與一個或多個工作室之間延伸。
21.根據權利要求20所述的流體工作機器，包括定位在每個所述埠與一個或多個工作室之間的一個或多個傳感器，這個或這些傳感器是可運行的以便測量與一個或多個工作室相關聯的該流體工作機器的一個輸出參數。
22.計算機軟體，當它在權利要求16至21所述的流體工作機器控制器上執行時，該計算機軟體作為該故障檢測模塊起作用。
全文摘要
本發明在此披露了一種對在流體工作機器中的故障進行檢測的方法，該流體工作機器包括多個具有周期性改變容積的工作室，每個所述工作室是可運行的以便排出工作流體的一個體積，該體積對於工作室容積的每個周期是可選擇的以便響應於一個接收的需求信號來執行一種工作功能。對該流體工作機器的一個輸出參數進行測量，該輸出參數是響應於通過一個或多個工作室的工作流體的排量以便執行該工作功能。將為執行該工作功能在工作室容積的一個周期中通過一個工作室的先前所選擇的工作流體淨排量考慮在內來確定所測量的輸出參數是否符合至少一個可接受的功能指標。通過將為執行該工作功能在工作室容積的一個周期中通過一個工作室的先前所選擇的工作流體淨排量考慮在內，如果流體工作機器中的一個不可接受的故障導致一個或多個測量的輸出參數以一種假如該流體工作機器是以可接受的方式起作用時不會預期的方式做出響應，該故障就可以被檢測出來。
文檔編號F04B7/00GK103038508SQ201180001500
公開日2013年4月10日 申請日期2011年2月23日 優先權日2010年2月23日
發明者W·H·S·瑞普恩, N·J·卡爾德維爾, M·R·費爾丁, S·M·萊爾德, U·B·P·斯坦, J·T·坎貝爾 申請人:阿爾特彌斯智能動力有限公司