CN103827488B - 压缩机系统和用于运行压缩机系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压缩机系统(10),其包括具有输入轴(14)和输出轴(16)的行星齿轮系(12)和耦接至输出轴(16)上用于产生压缩空气的压缩机(18),其中行星齿轮系(12)包括环形齿轮(20)、行星架(22)和太阳轮(32)形式的可相对彼此运动的部件,并且其中设有能切换的第一固定装置(26),通过能切换的第一固定装置能够相对于外部支座(28)固定环形齿轮(20)、行星架(22)或太阳轮(32),并且其中设有能切换的第二固定装置(30),通过能切换的第二固定装置能够将行星齿轮系(12)的可相对彼此运动的部件中的两个相对彼此固定。本发明还涉及一种用于压缩机系统运行的方法。

Description

压缩机系统和用于运行压缩机系统的方法
技术领域
本发明涉及一种压缩机系统。
本发明还涉及一种用于运行压缩机系统的方法。
背景技术
为了能够满足现代商用车辆的子系统的压缩空气需求,属于压缩空气供应装置的压缩机通常设有i<1的传动比。与商用车辆的发动机转数相同的驱动轴转数n驱动和与压缩机转数相同的从动轴转数n从动之间的传动比i在此限定为i=n驱动/n从动,并且尽可能小地对其进行选择。
这是有利的,因为尤其在发动机转数小的情况下通常存在提高的商用车辆空气需求。例如,对于集装箱更换期间、或在驶进车站的公共汽车而言是这种情况。后者必须首先在那里停住、打开门并且对空气悬架排气,以便在公共汽车的底盘水平低的情况下实现舒适的下车。接下来,门必须被再次关闭并且在行驶之前重新对空气悬架送气。该操作消耗大量压缩空气,而这必须在发动机的低转数情况下产生。
基于较小的传动比,不仅在发动机转数低的情况下,而且也在发动机转数高的情况下提高所运送的压缩空气量。例如压缩机,也可以被称作空气泵或空气压缩机,基于其机械和热动力学上的设计而具有一定转数极限,所述压缩机在该转数极限之上不能够可靠地运行。一方面,在发动机转数高的情况下,由于对压缩机的极端负荷会出现机械损坏,另一方面,压缩机的效率下降。该情况尤其会在发动机制动的情况下发生,因为制动转数(大约2400转每分钟)可显著地超过驱动发动机的大约2000转每分钟的额定转数。此处的问题是,在执行发动机制动时,通常不期望关断压缩机或对其进行卸载以用于保护材料,这是因为为了附加地制动车辆而需要用于运行制动的压缩空气。实际上,因为商用车辆应当已经通过发动机制动器来制动,所以应当可接受该压缩空气消耗。此外,出于效率原因,也不期望在发动机制动期间关断压缩机或对其进行卸载。这是因为发动机制动操作代表了“惯性”阶段,驱动发动机在所述阶段期间并不消耗燃料,使得在发动机制动期间产生压缩空气的情况是尤其节能的。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种压缩机系统,所述压缩机系统以低结构耗费解决了在发动机转数小的情况下的最大空气输送量和转数高的情况下的压缩机负载极限之间的这种目的矛盾。
本发明包括一种压缩机系统,其包括具有输入轴和输出轴的行星齿轮系和耦接到输出轴上用于产生压缩空气的压缩机,其中行星齿轮系包括环形齿轮、行星架和太阳轮形式的能相对彼此运动的部件,并且其中设有能切换的第一固定装置,通过能切换的第一固定装置能够相对于外部支座固定环形齿轮、行星架或太阳轮,并且其中设有能切换的第二固定装置,通过能切换的第二固定装置能够将行星齿轮系的能相对彼此运动的部件中的两个相对彼此固定。输入轴和输出轴能够分别与行星齿轮系的可相对彼此运动的部件中的一个连接。在输入轴转数恒定的情况下,行星齿轮系能够在输出轴上提供至少两种彼此不同的、能够借以驱动压缩机的转数。这相应于两种不同的传动比。以该方式,在输入轴上的转数低的情况下能够提供较小的传动比,保证了用于驱动压缩机的、在输出轴上提供的转数尽可能地大。此外,在输入轴上的转数高的情况下,能够提供较大的传动比,使得用于驱动压缩机的、在输出轴上提供的转数相对于较小的传动比降低。为了选择行星齿轮系的传动比,设有能切换的第一固定装置和能切换的第二固定装置,它们以已知的方式能够将行星齿轮系的部件相对彼此固定。能切换的固定装置例如可以是能够气动或电驱控的多片式离合器。同步装置和简单的闭锁构件的组合同样是可以作为能切换的固定装置的。能够考虑的是,例如将同步环与滑动套筒和适当的开关齿件组合。此外,固定装置能够具有一个或多个可激活的电机,所述电机允许以选择的方式打开或关闭固定装置。固定装置能够直接地或间接地通过电子控制设备、例如通过压缩空气供应装置的电子控制设备来驱控,压缩机系统集成到所述固定装置中。在行星齿轮系中不同的传动比之间的切换能够在并不中断能流的情况下进行。
能够有利地提出,环形齿轮能够通过能切换的第一固定装置相对于外部支座固定,并且环形齿轮能够通过能切换的第二固定装置相对于行星架固定。该特别的设计方案允许尤其简单地实现能切换的第一固定装置,这是因为能够相对于外部支座固定的环形齿轮通常包围可相对彼此运动的其他行星齿轮系部件。
能够提出,输入轴与行星架连接,并且输出轴与太阳轮连接。以该方式能够影响由行星齿轮系所提供的传动比。
此外能够提出,压缩机系统包括驱控能切换的第一固定装置和/或能切换的第二固定装置的控制设备。设置驱控能切换的第一固定装置和/或能切换的第二固定装置的控制设备允许将所描述的压缩机系统用作压缩空气供应装置的已经已知的部分,其中尤其能够避免对压缩空气处理装置的已经存在的电子控制设备进行调整。这允许将所描述的压缩机系统连同对于本领域技术人员而言已知的任意压缩空气处理装置一起使用。
有益地提出,控制设备设计用于,当输入轴上的转数小于或等于能确定的阈值转数时,通过激活能切换的第二固定装置而相对于行星架固定环形齿轮。阈值转数的确定是待由行星齿轮系提供的传动比的有效选择标准。阈值转数例如能够是1500转每分钟。以该方式能够在转数小的情况下提高由压缩机所运送的空气体积。
此外能够提出,控制设备设计用于,当输入轴上的转数大于能确定的阈值转数时,通过激活能切换的第一固定装置而相对于外部支座固定环形齿轮。阈值转数例如能够是1500转每分钟。以该方式,能够相对于另外可行的传动比而降低在发动机转数高的情况下由压缩机所运送的空气体积,以便限制压缩机的负载和磨损。
有利地能够提出,能切换的第一固定装置和/或能切换的第二固定装置能被气动驱控。
可替代地也能够提出,能切换的第一固定装置和/或能切换的第二固定装置能被电驱控。
此外能够提出,行星齿轮系是多级设计的。多级的行星齿轮系、即包括多个行星齿轮组的行星齿轮系的应用允许提供附加的传动比,从而能分级地调整将由压缩机所运送的空气体积匹配于输入轴上的转数。例如能够设有限制驱动发动机的不同转数范围的附加的阈值转数。每个如此限定的转数范围可以关联一个单独的传动比,能够在存在发动机转数时在相应的转数范围中选择所述传动比。所选择的传动比的设定例如能够经由能与另外的行星齿轮组相关联的另外的能切换的固定装置来实现。以该方式能够不依赖发动机转数地设计由压缩机所运送的空气体积。
此外,本发明还包括一种用于运行压缩机系统的方法,所述压缩机系统包括具有输入轴和输出轴的行星齿轮系和耦接到输出轴上用于产生压缩空气的压缩机,其中行星齿轮系包括能相对彼此运动的环形齿轮、行星架和太阳轮形式的部件,并且其中当输入轴上的转数超过或低于一个确定的阈值转数时,相对于外部支座固定环形齿轮、行星架或太阳轮,并且其中当能相对于彼此运动的部件都未被相对于支座固定时,将能相对彼此运动的部件中的两个相对彼此固定。特别地,该方法能够使用如上面所描述类型的任何压缩机系统。
以该方式也能够作为方法的一部分而实现所描述的压缩机系统的优点和特殊特征。
该方法能够简单地由此改进,即当输入轴上的转数小于或等于能确定的阈值转数时,相对于行星架固定环形齿轮,并且当输入轴上的转数大于能确定的阈值转数时,相对于外部支座固定环形齿轮。
结合在本发明中所描述的压缩机系统的优点和特殊特征能够以相同的方式借助所描述的方法来实现。
附图说明
下面借助示例性实施形式描述该压缩机系统和方法。
在附图中:
图1示出第一切换状态下的压缩机系统的一个实施形式;
图2示出第二切换状态下的压缩机系统的一个实施形式;
图3示出第三切换状态下的压缩机系统的一个实施形式;
图4示出行星齿轮系的示意图;以及
图5示出用于描述方法的流程图。
具体实施方式
在下面的附图中,相同的附图标记表示相同的或同类的部件。
图1示出第一切换状态下的压缩机系统的一个实施形式。所示出的压缩机系统10包括具有输入轴14和输出轴16的行星齿轮系12。用于产生压缩空气的压缩机18耦接到输出轴16上。行星齿轮系12可以包括与输入轴14刚性耦接的行星架22。行星架22能够在背离输入轴14的一侧上承载一个或多个行星轮36。行星轮36能够经由齿轮齿62与环形齿轮20和太阳轮32啮合。现有的行星轮36能够相对于行星架22可转动地安装。环形齿轮20能够经由轴承24例如可转动地安装在输入轴14上。此外,能够设有能切换的第一固定装置26,所述能切换的第一固定装置能够相对于环形齿轮20固定行星架22。能切换的第一固定装置26例如能够设计为简单的多片式离合器或设计为由闭锁构件与同步装置的组合。此外,行星齿轮系12能够包括外部支座28。能切换的第二固定装置30同样能够设计为简单的多片式离合器或设计为由机械的闭锁构件和同步装置的组合。例如能够考虑的是,滑动套筒、同步环和匹配的开关齿轮齿的组合。能切换的第一和第二固定装置也能够通过对于本领域技术人员而言已知的另外的设计方案来实现,所述设计方案在附图中没有明确示出。外部支座28能够经由轴承24相对于输入轴14和输出轴16旋转。外部支座28例如能够设计为容纳行星齿轮系12的组成部分的壳体。环形齿轮20、行星架22和太阳轮32能够是行星齿轮系12的可相对彼此运动的部件。
耦接到输出轴16上的压缩机18例如能够设计为简单的往复式活塞压缩机。这种压缩机18可包括由输出轴16驱动的曲轴64,所述曲轴能够经由轴承24可转动地安装。曲轴64例如能够驱动布置在压缩机壳体40中的活塞38,所述活塞通过其在压缩机壳体40中周期性地上下运动产生压缩空气。为了该目的,未压缩的空气能够经由空气入口44流入到活塞腔42中。流入到活塞腔42中的空气通过活塞28的运动来压缩,并且作为压缩空气经由空气出口46离开压缩机18。通过空气入口44和空气出口46上的相应的进入阀和排出阀,能够阻止压缩机18引起的例如阻碍空气压缩的不期望的空气回流。压缩空气能够经由连接在压缩机18的空气出口46上的压缩空气管道48来传输以用于进一步应用或者处理。在该连接中,图1仅示例性地示出储备容器50,所述储备容器可以作为代表压缩空气处理、压缩空气储藏以及所连接的压缩空气消耗部件的符号。
能切换的第一固定装置26能够经由第一阀装置52利用压缩空气信号来气动驱控。此外,能切换的第二固定装置30能够经由第二阀装置54利用气动的控制信号来气动驱控。第一阀装置52和第二阀装置54能够经由第一控制线路58和第二控制线路60由电子控制设备34来驱控。电子控制设备34能够经由信号线路56与车辆总线和/或车辆的其他控制设备、例如驱动输入轴14的驱动发动机耦接。第一阀装置52和第二阀装置54例如能够设计为具有自身的通风装置的简单的3/2换向阀。以该方式,能够分别在打开的和关闭的切换状态之间切换能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30。能切换的第一固定装置26的打开的切换状态能够对应于环形齿轮20相对于行星架22的相对转动性。打开的切换状态因此能够表示能切换的第一固定装置26的非力配合的中性位置。能切换的第一固定装置26的闭合的切换状态能够相应于环形齿轮20相对于行星架22的固定。在该切换状态下,能够相对于行星架22固定环形齿轮20。闭合的切换状态因此能够表示环形齿轮20与行星架22的力配合的耦接。以相同的方式,能切换的第二固定装置30的打开的切换状态能够相应于环形齿轮20相对于外部支座28的相对运动性,其中打开的切换状态能够表示非力配合的中性位置。同样地,能切换的第二固定装置30的闭合的切换状态能够相应于环形齿轮20相对于外部支座28的固定,其中闭合的切换状态能够表示环形齿轮20相对于外部支座28的力配合的耦接。能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30的闭合的切换状态例如能够通过经由第一阀装置52或第二阀装置54施加的气动控制压力来激发。能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30的打开的切换状态能够同样认为是处于无压力状态下的,即没有气动控制信号。替代所示出的气动驱控,也可以通过控制设备34直接电驱控能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30。能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30在该可替代的设计方案中例如能够分别包括至少一个电机,所述电机允许以选择的方式打开和关闭固定装置26,30。当认为能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30同时处于其相应的打开的切换状态时,可中断从输入轴14到输出轴16的转矩传递,并且行星齿轮系12的主要部件能够自由地相对彼此转动。行星齿轮系12的该运行状态能够用于实现驱动发动机和压缩机18之间的有效的脱耦或分离。行星齿轮系12因此可取代或提供离合器功能。当能够中断输入轴14和输出轴16之间的转矩传递时,离合器功能通常能够通过行星齿轮系12来提供。当能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30分别处于其闭合的切换状态下时,能够锁止行星齿轮系12。
在图1中示出行星齿轮系12的第一切换状态,其中能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30处于其打开的切换状态下。在行星齿轮系12的第一切换状态下,行星架22、环形齿轮20和外部支座28能够相对彼此自由地转动,使得处于输入轴14上的转矩并不被传递到输出轴16上。行星齿轮系12在第一切换位置中处于空转并且压缩机系统10不运送压缩空气。
图2示出在第二切换状态下的压缩机系统的一个实施形式。相比于图1中已知的压缩机系统10的第一切换状态,在图2中示出在其闭合的切换位置中的能切换的第一固定装置26。与此相应,在能切换的第一固定装置26上经由第一阀装置52施加气动控制信号,所述控制信号通过激活第一阀装置52经由控制线路58通过控制设备34来产生。在行星齿轮系12的所示出的第二切换状态下,环形齿轮20能够相对于外部支座28自由地转动,因为能切换的第二固定装置30处于其打开的切换状态下。环形齿轮20通过能切换的第一固定装置26相对于行星架22来固定,使得环形齿轮20与行星架22同步地围绕通过输入轴14预设的转动轴线转动。由于环形齿轮20相对于行星架22固定,由行星架22所支承的行星轮36不能相对于行星架22转动,因为环形齿轮20和行星架22之间的齿轮齿62阻碍了该转动。这直接导致,太阳轮32经由行星轮36驱动,使得输出轴16以与输入轴14相同的速度和转动方向来转动。在第二切换状态下,行星齿轮系12因此具有相应于直接驱动的传动比i=1。
图3示出第三切换状态下的压缩机系统的一个实施形式。与图1中已知的第一切换状态相比,在图3中示出的第三切换状态中,能切换的第二固定装置30处于其闭合的切换状态下,而能切换的第一固定装置26处于其打开的切换状态下。因此,行星架22相对于环形齿轮可自由转动,而环形齿轮20相对于外部支座28固定。因此,由于行星轮36经由齿轮齿62与环形齿轮20耦接,借助行星架22的转动,输入轴14的转动引起行星轮36相对于环形齿轮20的转动。行星轮36的转动引发太阳轮32进而还有输出轴16的转动,其中,太阳轮32比驱动的行星架22更快地转动。能够根据下述公式确定传动比:
i = 1 1 - z k z s
其中zh为环形齿轮20的齿数(负值),并且zs为太阳轮32的齿数。在行星齿轮系12的第三切换状态下,压缩机18因此以相对于输入轴14上的输入转数更高的转数运行。
在图1至3中,行星齿轮系12仅包括一个唯一的行星轮组。通过以本领域技术人员已知的方式应用多个行星轮组、例如通过依次连接多个行星轮组能够实现行星齿轮系12的附加的切换状态,所述切换状态根据多档传动的原理而提供另外的传动比。
输入轴14例如能够经由皮带或经由齿轮由驱动发动机、尤其是车辆的驱动发动机来驱动。具有行星齿轮系12的压缩机系统10在需要时实现将压缩机18与驱动发动机脱耦,并且通过提高输出轴16的转数在输入轴14转数恒定的情况下实现压缩机18的运送量。可能的传动比之间的切换在并不中断从输入轴14到输出轴16的能流的情况下是可行的。如果例如不需要运送压缩空气,那么行星齿轮系12能够切换成使得输入轴14能够自由地相对于输出轴16转动、并且压缩机18静止。然而如果急需要大量压缩空气、或者存在过量的驱动功率,例如在将车辆的驱动发动机用作为发动机制动器的推进运行时,那么能够根据处在于输入轴14上的转数通过选择行星齿轮系的传动比来设定那个用于驱动压缩机18的在输出轴16上提供的转数。
根据需要,输入轴14和输出轴16也能够与行星齿轮系12的可相对彼此转动的其他部件连接,其中能切换的第一固定装置26和能切换的第二固定装置30同时以已知的方式重新布置,以便允许行星齿轮系的各个部件之间的适当的固定。通常,在这些附图中没有示出的实施形式中,能够通过能切换的第一固定装置26将行星齿轮系12的不与输入轴14或输出轴16连接的部件相对于支座28来固定,这就是说,可抗转动地耦接。此外,在没有示出的实施形式中,通过能切换的第二固定装置30在行星齿轮系12的可相对彼此转动的两个部件之间实现抗转动的耦接通常可以用来提供在输入轴14和输出轴16之间的不同的传动比。
通过两个固定装置26,30的不同的连接和布置能够以已知的方式改变输入轴转数和输出轴转数之间的比,即行星齿轮系12的传动比,而不必改变环形齿轮20和太阳轮32上的齿数。例如,能够以简单的方式将输入轴14与输出轴16交换,以便获得传动比改变的不同实施形式。
图4示出行星齿轮系的示意图。示意示出的行星齿轮系12包括作为壳体示出的外部支座28,所述外部支座容纳了行星齿轮系12的所示出的其他部件。在外部支座28的内部中布置有环形齿轮20和与环形齿轮20同心的太阳轮32。太阳轮32与输出轴16抗转动地连接。在太阳轮32和环形齿轮20之间示出了三个行星轮36,它们通过行星架22抗转动地安装。环形齿轮20能够是内齿轮。太阳轮32和行星轮36可为正常的齿轮。太阳轮32、行星轮36和环形齿轮20能够以所示出的方式经由齿轮齿62彼此传递力。图4中示出的行星轮36的数量能够根据需要来变化。
图5示出了用于说明方法的流程图。该方法能够通过步骤100中的确定切换标准开始。切换标准例如能够是在行星齿轮系的输入轴上提供的转数。还可考虑使用驱动输入轴的发动机的转数。另一可能的切换标准可以是压缩空气需求。当因为储备的压缩空气量已经充足而不需要压缩空气时,压缩机系统能够停止产生压缩空气,直到重新需要压缩空气。还可考虑使用压缩机温度作为切换标准,因为压缩机温度能够用于衡量磨损。输入轴的转数和驱动输入轴的驱动发动机的转数例如能够经由相应的转数传感器来直接确定。压缩机温度例如能够经由相应布置的温度传感器来确定。此外,能够设有转数传感器以用于确定输出轴的转数。以该方式确定的数值能够被传输给合适的控制设备、例如压缩机系统的控制设备。紧随步骤100,在步骤102中在考虑所确定的一个或多个切换标准的情况下,能够确定是否需要切换过程。切换过程在此理解为行星齿轮系从其提供另外传动比的当前切换状态中转换出。例如,可以定义分别与行星齿轮系的特定的传动比相关联的转数范围。转数范围因此能根据所确定的一个或多个切换标准来选择。如果由转数传感器例如在输入轴上所测量的转数偏离限定的转数范围,例如由于超过或低于限制转数范围的阈值而偏离,并且接下来处于与另外的传动比相关联的另外的转数范围的话,那么能够提出通过控制设备激活能切换的固定装置以用于将行星齿轮系转入另外的切换状态中。以类似的方式,能够根据所测量的压缩机的温度选择传动比。附加地,当另外的切换标准允许与此不同的传动比时,在压缩空气储备充足的情况下,能够结束压缩空气的输送。例如能够彼此独立地对不同的标准进行评估。为了避免压缩机的不允许的高负荷,在存在多个切换标准的情况下总是能够选择能够从各个切换状态中导出的最大传动比。通过激活能切换的固定装置,能够调整行星齿轮系的传动比,这例如在步骤104中进行。如果不需要切换过程,即步骤102中的否,程序就直接以步骤100继续进行。在步骤104中调整传动比之后,程序能够在具有确定和监控切换标准的步骤100中再次继续进行。
本发明的在上面的说明书中、附图中公开的特征可单独地或者以任意组合的方式而对于实现本发明是重要的。
附图标记列表
10 压缩机系统
12 行星齿轮系
14 输入轴
16 输出轴
18 压缩机
20 环形齿轮
22 行星架
24 轴承
26 能切换的第一固定装置
28 外部支座
30 能切换的第二固定装置
32 太阳轮
34 控制设备
36 行星轮
38 活塞
40 压缩机壳体
42 活塞腔
44 空气入口
46 空气出口
48 压缩空气管道
50 储备容器
52 第一阀装置
54 第二阀装置
56 信号线路
58 第一控制线路
60 第二控制线路
62 齿轮齿
64 曲轴
100 确定切换标准
102 需要切换过程?
104 调整传动比

Claims (12)

1.一种压缩机系统(10),包括
-具有输入轴(14)和输出轴(16)的行星齿轮系(12)和耦接至所述输出轴(16)的、用于产生压缩空气的压缩机(18),和
-驱控能切换的第一固定装置(26)和能切换的第二固定装置(30)的控制设备(34),
-其中所述行星齿轮系(12)包括环形齿轮(20)、行星架(22)和太阳轮(32)形式的能相对彼此运动的部件,并且
-其中通过所述能切换的第一固定装置(26),能够相对于外部支座(28)固定所述环形齿轮(20)、所述行星架(22)或所述太阳轮(32),并且
-其中通过所述能切换的第二固定装置(30),能够将所述行星齿轮系(12)的能相对彼此运动的部件中的两个相对彼此固定,并且
-其中所述控制设备(34)设计用于,基于彼此独立地评估出的切换标准来控制所述能切换的第一固定装置(26)和所述能切换的第二固定装置(30),并且
-其中所述控制设备(34)设计用于,选出能够从各个所述切换标准中导出的最大传动比。
2.根据权利要求1所述的压缩机系统,其特征在于,所述环形齿轮(20)能够通过所述能切换的第一固定装置(26)相对于所述外部支座(28)固定,并且所述环形齿轮(20)能够通过所述能切换的第二固定装置(30)相对于所述行星架(22)固定。
3.根据权利要求2所述的压缩机系统(10),其特征在于,所述输入轴(14)与所述行星架(22)连接,并且所述输出轴(16)与所述太阳轮(32)连接。
4.根据权利要求1所述的压缩机系统(10),其特征在于,所述控制设备(34)设计用于,当所述输入轴(14)上的转数小于或等于能确定的阈值转数时,通过激活所述能切换的第二固定装置(30)相对于所述行星架(22)固定所述环形齿轮(20)。
5.根据权利要求4所述的压缩机系统(10),其特征在于,所述控制设备(34)设计用于,当所述输入轴(14)上的转数大于所述能确定的阈值转数时,通过激活所述能切换的第一固定装置(26)相对于所述外部支座(28)固定所述环形齿轮(20)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压缩机系统(10),其特征在于,所述能切换的第一固定装置(26)和/或所述能切换的第二固定装置(30)能够被气动驱控。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的压缩机系统(10),其特征在于,所述能切换的第一固定装置(26)和/或所述能切换的第二固定装置(30)能够被电驱控。
8.根据权利要求6所述的压缩机系统(10),其特征在于,所述能切换的第一固定装置(26)和/或所述能切换的第二固定装置(30)进一步还能够被电驱控。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的压缩机系统(10),其特征在于,所述行星齿轮系(12)是多级设计的。
10.根据权利要求8所述的压缩机系统(10),其特征在于,所述行星齿轮系(12)是多级设计的。
11.一种用于运行压缩机系统(10)的方法,所述压缩机系统包括具有输入轴(14)和输出轴(16)的行星齿轮系(12)、耦接到所述输出轴(16)上用于产生压缩空气的压缩机(18)和驱控能切换的第一固定装置(26)和能切换的第二固定装置(30)的控制设备(34),其中所述行星齿轮系(12)包括环形齿轮(20)、行星架(22)和太阳轮(32)形式的能相对彼此运动的部件,并且
-其中,基于彼此独立地由所述控制设备(34)评估出的切换标准,相对于外部支座(28)固定所述环形齿轮(20)、所述行星架(22)或所述太阳轮(32),或者
-将所述能相对彼此运动的部件中的两个相对彼此固定,并且
-其中所述控制设备(34)选出能够从各个所述切换标准中导出的最大传动比。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
-当所述输入轴(14)上的转数小于或等于能确定的阈值转数时,相对于所述行星架(22)固定所述环形齿轮(20),和
-当所述输入轴(14)上的转数大于所述能确定的阈值转数时,相对于所述外部支座(28)固定所述环形齿轮(20)。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2864883C (en) * 2012-02-29 2017-01-03 Auburn Gear, Inc. Multispeed drive unit
DE102014201051A1 (de) * 2014-01-22 2015-07-23 Robert Bosch Gmbh Hydraulisches Antriebssystem mit verstellbarem Getriebe
US10479180B2 (en) 2016-12-14 2019-11-19 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10630137B2 (en) 2016-12-14 2020-04-21 Bendix Commerical Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and modular generator drive apparatus
US10220830B2 (en) 2016-12-14 2019-03-05 Bendix Commercial Vehicle Systems Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10220831B2 (en) 2016-12-14 2019-03-05 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10532647B2 (en) 2016-12-14 2020-01-14 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10640103B2 (en) 2016-12-14 2020-05-05 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10239516B2 (en) 2016-12-14 2019-03-26 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10363923B2 (en) 2016-12-14 2019-07-30 Bendix Commercial Vehicle Systems, Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US11807112B2 (en) 2016-12-14 2023-11-07 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10486690B2 (en) 2016-12-14 2019-11-26 Bendix Commerical Vehicle Systems, Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10308240B2 (en) 2016-12-14 2019-06-04 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10343677B2 (en) 2016-12-14 2019-07-09 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10543735B2 (en) 2016-12-14 2020-01-28 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Hybrid commercial vehicle thermal management using dynamic heat generator
US10112603B2 (en) 2016-12-14 2018-10-30 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10895286B2 (en) 2018-06-14 2021-01-19 Bendix Commercial Vehicle Systems, Llc Polygonal spring coupling
US10663006B2 (en) 2018-06-14 2020-05-26 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Polygon spring coupling

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1297094A (en) * 1917-10-26 1919-03-11 William C Carr Change-speed mechanism.
US2326935A (en) * 1941-09-04 1943-08-17 Byers Machine Company Crowd and retract mechanism
US2486269A (en) * 1945-09-08 1949-10-25 Thomas L Fawick Power take-off gearing
US2870655A (en) * 1957-02-20 1959-01-27 Allis Chalmers Mfg Co Change speed transmission
DE2303562A1 (de) * 1973-01-25 1974-08-01 Daimler Benz Ag Antrieb fuer die nebenaggregate von kraftfahrzeug-brennkraftmaschinen
US4181042A (en) * 1976-12-13 1980-01-01 Trw Inc. Drive assembly
JPS5812829A (ja) * 1981-07-15 1983-01-25 Nissan Motor Co Ltd 四輪駆動車
DE3143390A1 (de) * 1981-11-02 1983-06-16 Roland Fahrzeugplanung und -Vertrieb GmbH, 8000 München Fahrzeuggasturbine mit bremseinrichtung
DE3445743A1 (de) * 1984-12-14 1986-06-19 Knorr-Bremse AG, 8000 München Vorrichtung zum ausruecken einer einen motorischen antrieb mit einem kompressor verbindenden kupplung
JPH056180Y2 (zh) * 1986-03-03 1993-02-17
JPH0658069B2 (ja) * 1987-04-03 1994-08-03 三菱電機株式会社 機関の補機駆動装置
DE3740082C2 (de) * 1987-11-26 1996-04-18 Fichtel & Sachs Ag Drehmomentübertragungseinheit
DE3908225A1 (de) * 1989-03-14 1990-09-20 Wittenstein Manfred Schaltgetriebe mit koaxialer an- und abtriebswelle
DE4230622A1 (de) * 1992-09-12 1994-03-17 Zahnradfabrik Friedrichshafen Lastschaltbares Getriebe, insbesondere Zweigang-Planetengetriebe
DE9400362U1 (de) * 1994-01-11 1995-03-16 Hacht Harald Von Zyklusschaltung
DE4405299A1 (de) * 1994-02-19 1995-08-24 Zahnradfabrik Friedrichshafen Lastschaltbares Getriebe, insbesondere Zweigang-Planetengetriebe
IL120154A0 (en) * 1996-06-23 1997-06-10 Daniels Johnny Automotive accessory driving system particularly for air-conditioning units
JP3445070B2 (ja) * 1996-08-30 2003-09-08 栃木富士産業株式会社 デファレンシャル装置
DE10121632A1 (de) * 2001-05-03 2002-11-07 Zahnradfabrik Friedrichshafen Schaltbares Getriebe
WO2005026577A2 (en) 2003-09-08 2005-03-24 Kyung Soo Han Variable motion control device and method of use
DE102005021712B4 (de) * 2005-05-11 2017-04-06 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung von Schaltvorgängen eines Automatgetriebes in einem Kraftfahrzeug
DE102006009704A1 (de) * 2006-03-02 2007-09-06 Manfred Schindler Vorsatzgetriebe für Nebenaggregate in Fahrzeugen
DE102006023632B4 (de) * 2006-05-19 2013-08-01 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Druckluftversorgungseinrichtung für ein Nutzfahrzeug
WO2009065375A1 (de) * 2007-11-23 2009-05-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Kompressorantriebsanordnung mit variabler drehzahl
US20100267508A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Djh Engineering Center, Inc. Direct drive electric shift two speed planetary gearbox
DE102010001259B4 (de) * 2009-07-30 2013-01-31 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeölpumpe für ein Automatgetriebe
GB2474516A (en) * 2009-10-19 2011-04-20 Gm Global Tech Operations Inc Combined brake and clutch unit
JP5477113B2 (ja) * 2010-03-31 2014-04-23 株式会社豊田自動織機 変速機付き圧縮機
JP5310630B2 (ja) * 2010-03-31 2013-10-09 株式会社豊田自動織機 変速機付き圧縮機
JP5482706B2 (ja) * 2011-03-28 2014-05-07 株式会社豊田自動織機 変速機付き圧縮機
US8475324B2 (en) * 2011-04-14 2013-07-02 Tai-Her Yang Three-end shaft type differential gear set with controllable rotating direction and brake

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