CN101815889B - 液压活塞式发动机行程容积的调整装置 - Google Patents

液压活塞式发动机行程容积的调整装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种调整装置，其用于调整呈斜轴结构类型的第一活塞式发动机(1)和呈斜轴结构类型的第二活塞式发动机(2)的行程容积，该调整装置具有一个共用部件(4)和阀(12)，通过所述共用部件(4)可以调整行程容积，所述阀(12)在超过工作管路(3)内最大压力水平时转换，使得共用部件(4)向较小的功率输入的方向转换行程容积。

Description

液压活塞式发动机行程容积的调整装置
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分详细限定类型的、液压活塞式发动机行程容积的调整装置。
背景技术
液压活塞式发动机例如在静液压-机械的功率分流变速器上用于液压功率支流，以便无级地改变变速器的速比。为此，液压活塞式发动机需要调整装置，借助该调整装置可以调整活塞式发动机的行程容积。
DE 4206023A1公开了一种具有液压活塞式发动机和调整装置的无级静液压-机械的功率分流变速器，借助该调整装置可以无级调整活塞式发动机。该调整装置包括控制机构，借助该控制机构可以控制活塞式发动机。为保护系统免于过载，调整装置具有限高压阀，借助该限高压阀可以限制最大压力。在激活限高压阀的情况下，能量转换成必须通过散热器散发的热量。
发明内容
本发明的目的在于，完成一种液压活塞式发动机行程容积的调整装置，该装置构造简单并且保护系统免于过热。
该目的利用一种同样具有主权利要求所述特征的、依据类属的调整装置得以实现。
该调整装置具有第一活塞式发动机和第二活塞式发动机，其中，活塞式发动机以斜轴结构类型构成。呈斜轴结构类型的活塞式发动机的特征在于效率非常高。两个活塞式发动机彼此相邻地布置并具有一个共用部件，即所谓的轭架(Joch)，借助该共用部件可以共同对两个活塞式发动机在其行程容积方面进行调整。活塞式发动机具有工作管路，两个活塞式发动机通过工作管路相互连接。由此活塞式发动机形成所谓的闭合回路。用于调整活塞式发动机行程容积的共用部件以如下方式设置，在共用部件的第一位置上，将第一液压活塞式发动机调整到小行程容积或者没有行程容积并且将第二液压活塞式发动机调整到大行程容积或者最大行程容积。第一活塞式发动机例如作为泵工作并向在该工作状态下作为马达工作的第二活塞式发动机输送压力介质。在其他工作状态下，第二活塞式发动机作为泵工作并且第一活塞式发动机作为马达工作。如果将共用部件从其第一位置向第二位置的方向调整，那么第一活塞式发动机(例如泵)的行程容积加大，而第二活塞式发动机(例如马达)的行程容积同时变小。在共用部件第二位置上运行时，第一液压活塞式发动机具有其最大的行程容积并因此在作为泵工作时，输送最大的行程容积，而第二液压活塞式发动机则具有其最小的行程容积并因此在作为马达工作时，产生高输出转速。共用部件可以通过用于调整的机构(例如像液压缸)从第一位置向第二位置的方向调整或者从第二位置向第一位置的方向调整。由此例如汽车的驾驶员可以通过用于手动设定的装置，例如通过以机械或者电气的方式对阀进行控制的行驶踏板，将驾驶员意愿传送到用于调整所述共用部件的装置，由此，所述共用部件在依赖于驾驶员意愿进而依赖于对用于手动设定的装置的操作进行调整。如果驾驶员希望在第二活塞式发动机中有较高的输出转速，那么将共用部件向第二位置的方向调整。如果驾驶员希望输出转速较低，那么将共用部件向第一位置的方向调整。当行驶阻力增加时，那么存在的可能性是，第一活塞式发动机与第二活塞式发动机之间工作管路中的允许压力被超过。
依据本发明，共用部件在超过事先限定的压力水平时向第一位置的方向调整，由此，第一活塞式发动机(例如泵)向更小的行程容积方向调整。而第二活塞式发动机例如马达则向更大的行程容积方向调整，由此工作管路内的压力下降。这种事先限定的压力水平低于最大允许的压力水平，在最大允许的压力水平中，打开限高压阀，由此防止系统过热，这是因为能量并未通过限高压阀转换成热量。
在本发明的另一种实施方式中，存在的可能性是，通过另外的用于手动设定的装置来设定还较低的最大压力水平，由此所述共用部件在压力水平较低时就向第一位置的方向调整。由此可以无级影响最大允许的压力。在使用起双重作用的液压缸的情况下，该液压缸借助缸连杆侧上的高压而调整到其起始位置内并在该起始位置上与处于共用部件第一位置内的共用部件连接，存在的可能性是，通过对该液压缸在底侧上利用压力介质源的压力施压，共用部件从第一位置向第二位置的方向运动。在液压缸的底侧与压力介质储存器连接时，所述共用部件向第一位置的方向运动返回。用于手动设定的装置可以具有另一阀，该阀将液压缸与压力介质源或者与压力介质储存器根据驾驶员意愿进行连接，并且于是确定共用部件的位置，由此，规定活塞式发动机的输出转速。
因此可以借助用于手动设定的装置出于控制转速控制的目的来控制所述共用部件并且借助通过另外的用于手动设定的装置通过向第一位置的方向调整共用部件来限制压力水平。
在这种情况下，所述共用部件以如下方式与传感器连接，使电子控制单元可以测定共用部件的位置并且至少一个传感器测定工作管路或液压单元内的压力，以及电子控制单元由该压力和共用部件的位置在依赖于手动设定的情况下控制共用部件的调整装置。
通过对缸施加高压，可以在不使用具有很大面积的缸的情况下产生作用于共用部件的很大的调整力。
附图说明
其他特征由附图的说明获悉。其中：
图1示出调整装置的液压示意图；以及
图2示出静液压-机械的功率分流变速器的变速器示意图。
具体实施方式
图1：
调整装置具有在工作状态下例如作为泵工作的、呈斜轴结构类型的第一活塞式发动机1和在工作状态下例如作为马达工作的、呈斜轴结构类型的第二活塞式发动机2。第一活塞式发动机1和第二活塞式发动机2通过工作管路3相互连接。第一活塞式发动机1和第二活塞式发动机2的行程容积通过一个共用部件4调整。起双重作用的液压缸5与共用部件4连接。缸5在缸5的连杆侧34上与管路16连接，由此，当源自连杆侧34上压力的力超过源自底侧33上压力的力时，缸5可以利用高压调整至其起始位置。在液压缸5仅在连杆侧被施压的状态下，第一活塞式发动机1被调整到没有行程容积，也就是第一活塞式发动机1被驱动，这样第一活塞式发动机1不输送压力介质。第二活塞式发动机2在液压缸5仅在连杆侧被施压的状态下被调整到最大行程容积。压力介质源6将压力介质从压力介质储存器7输送到管路8内。如果应当将共用部件4从其第一位置在液压缸5底侧无压力的情况下向第二位置的方向调整，那么用于手动设定的装置10的阀9以如下方式转换，即，压力介质从管路8流入管路11。如果阀12未处于其基本位置上，那么压力介质从管路32通过管路13到达液压缸5的底侧33并将共用部件4向第二位置的方向调整，由此第一活塞式发动机1的行程容积变大，第二活塞式发动机2的行程容积变小并且压力介质通过工作管路3从第一活塞式发动机1向第二活塞式发动机2输送。在管路11的无压力状态下，阀12通过可调整的弹簧14保持在阀12的基本位置上。工作管路3内较高的压力通过转换阀15经由管路16到达压力传感器17。压力传感器17在与电子控制单元19相连接的情况下以如下方式对阀9进行控制，即，在低于限压阀18的打开水平时，阀12转换到其基本位置内，由此管路13的压力介质不再进入液压缸5并且液压缸5的底侧33与压力介质储存器7连接，由此，将共用部件4向第一位置的方向调整，由此，工作管路3内的压力再次下降。通过阀12在低于限压阀18的压力水平时转换，限压阀18保持关闭，由此保护传动装置免于过热。如果工作管路3内的压力再次下降，那么阀12再次从其起始位置转变出来，并且管路13的压力介质再次达到液压缸5。传感器36与共用部件4以如下方式连接，即，共用部件4的位置可以得到感测并通过控制线路23传送给电子控制单元19。传感器36可以作为无接触式的旋转角传感器或者作为行程传感器构成。电子控制单元19一方面得知来自行驶踏板的速度意愿并且另一方面得知来自另外的用于手动设定的装置22的转矩意愿。根据另外的用于手动设定的装置22的设定，调整工作管路3内所想要的压力水平，由此，结合通过传感器36对行程容积的掌握和通过传感器16对压力水平的掌握，电子控制单元19可以调节所想要的驱动功率。例如在超过最大牵引力时，回调共用部件4可以对最大牵引力进行限制。在与来自行驶踏板20的转速设定的结合下，电子控制单元19可以执行无级的功率调整。为此，电子控制单元19通过控制线路21控制阀9，该阀9通过阀37和阀12控制液压缸5并由此控制共用部件4。当阀9以如下方式设计，即，阀9可以直接处理压力介质源7的压力时，同样可以取消阀37和38。通过对高压进行无级限制，在调整装置用于机动车辆上的情况下，实现对牵引力的无级调整。在与电子控制单元19和传感器36相结合下，通过用于手动设定的装置10可以实现对速度的无级调整。如果将无级速度调整与无级牵引力调整通过传感器17组合起来，那么可以实现对汽车的无级功率调节。
图2：
静液压-机械的功率分流变速器具有图1所介绍类型的第一活塞式发动机1和第二活塞式发动机2，第一活塞式发动机1和第二活塞式发动机2可以通过共用部件4在行程容积方面进行调整。输出装置25可以通过用于前进行驶的离合器26或者用于倒退行驶的离合器27与传动装置28连接。行驶范围可以通过离合器29和离合器30切换。累加变速器31将机械功率支流和液压功率支流进行累加。
附图标记
1     第一活塞式发动机
2     第二活塞式发动机
3     工作管路
4     共用部件
5     液压缸
6     压力介质源
7     压力介质储存器
8     管路
9     阀
10    用于手动设定的装置
11    管路
12    阀
13    管路
14    弹簧
15    转换阀
16    管路
17    压力传感器
18    限压阀
19    电子控制单元
20    行驶踏板
21    控制线路
22    另外的用于手动设定的装置
23    控制线路
24    控制线路
25    输出装置
26    用于前进行驶的离合器
27    用于倒退行驶的离合器
28    传动装置
29    离合器
30    离合器
31    累加变速器
32    管路
33    底侧
34    连杆侧
35    阀
36    传感器
37    阀
38    阀

Claims (8)

1.呈斜轴结构类型的液压活塞式发动机行程容积的调整装置，其中，第一活塞式发动机(1)与第二活塞式发动机(2)相邻地布置；其中，这两个活塞式发动机具有工作管路(3)，这两个活塞式发动机通过所述工作管路(3)相互液压连接，以及所述活塞式发动机具有可调的轴，这些轴通过一个共用部件(4)连接，使得通过所述共用部件(4)的运动共同调整所述可调的轴；其中，借助用于调整所述共用部件(4)的机构(5)，在所述共用部件(4)的第一位置上，所述第一液压活塞式发动机(1)调整到很小的行程容积或者调整到没有行程容积并且所述第二液压活塞式发动机(2)调整到很大的行程容积或者调整到最大行程容积，以及在所述共用部件(4)的第二位置上，所述第一液压活塞式发动机(1)调整到很大的行程容积或者调整到最大行程容积并且所述第二液压活塞式发动机(2)调整到很小的行程容积或者调整到最小行程容积；其中，所述共用部件(4)能够依赖于转速设定件(20)而根据设定情况向第一位置或者第二位置的方向调整，并且当在所述工作管路(3)之一内事先限定的压力被超出时，所述共用部件(4)能够不依赖于所述转速设定件(20)地向第一位置的方向调整；其中，电子控制单元(19)依赖于共用部件的位置并依赖于工作管路内的压力以及依赖于速度设定，对所述共用部件的调整装置进行控制。
2.按权利要求1所述的调整装置，其特征在于，存在另外的用于手动设定的装置(22)，在操作该另外的装置(22)时，所述共用部件(4)能够借助该另外的装置(22)依赖于所述工作管路(3)内的压力并依赖于对所述另外的用于手动设定的装置(22)的操作而向第一位置的方向调整。
3.按权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述用于调整共用部件(4)的机构作为起双重作用的液压缸构成，所述液压缸在所述液压缸的基本位置上在连杆侧受到压力的情况下将所述共用部件(4) 保持在第一位置上，并当在底侧(33)上施压时使所述共用部件(4)向第二位置的方向调整。
4.按权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述共用部件与用于检测位置的传感器(36)连接。
5.按权利要求4所述的调整装置，其特征在于，所述工作管路(3)内的压力通过压力传感器(17)来测定。
6.按权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述电子控制单元(19)在高于所述工作管路(3)内事先限定的压力的情况下，将所述共用部件向基本位置方向调节。
7.按权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述第一活塞式发动机(1)和所述第二活塞式发动机(2)为了进行无级功率调节而受到控制。
8.按权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述第一活塞式发动机(1)和所述第二活塞式发动机(2)设置在具有液压支流和机械支流的静液压-机械功率分流变速器内，其中，所述液压支流与所述第一活塞式发动机(1)和所述第二活塞式发动机(2)保持连接。 
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