CN104334934B - 用于改变第一液压机和第二液压机的容积的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于改变第一液压机(2)和第二液压机(3)的工作容积的设备(1)，第一液压机和第二液压机的工作容积分别与所述液压机(2、3)的可调整的轴(5、6)的枢转位置相关并且第一液压机(2)和第二液压机(3)经由管路能够彼此连接。所述轴(5、6)能够与活塞缸装置(4)耦联，所述活塞缸装置能被施加以在作用面(7A、7B)的区域中和在调节阀单元(11)的区域中能调定的压力，以使所述轴(5、6)枢转。所述压力在所述液压机(2、3)的区域中能够经由调节阀单元(11)来限制并且所述调节阀单元(11)能够分别与管路(9、10)耦联，在所述管路中存在更高的压力。按照本发明，在调节阀单元(11)的上游设置有用于确定在调节阀单元(11)上游和至少在连接所述液压机(2、3)的管路(9)的区域中当前存在的实际压力的装置(22)。附加地，根据能经由所述装置(22)确定的实际压力值能操作所述调节阀单元(11)。

Description

用于改变第一液压机和第二液压机的容积的设备
技术领域
本发明涉及一种用于改变第一液压机和第二液压机的容积的设备。
背景技术
在DE 10 2009 045 510 A1中公开了一种用于改变第一液压机和第二液压机的工作容积的设备。活塞缸装置的活塞与液压机的轴作用连接。活塞根据驾驶员方的功率要求经由阀装置或调节阀单元的位置调节阀单元和高压调节阀单元在限界活塞室的作用面的区域中能够被施加以与在液压机的区域中存在的液压压力相对应的并且在液压机的轴的第一调节方向上起作用的压力。液压机的区域中的压力可经由位置调节阀单元受调节地调定并且经由高压调节阀单元受调节地限制。此外，活塞经由阀装置在限界另一活塞室的另外的作用面的区域中能够被施加以与在液压机的区域中存在的液压压力相对应的并且在液压机的轴的第二调节方向上起作用的压力，其中位置调节阀单元的作用方式在高压调节阀单元的区域中可反转。
利用液压机和相配设的前述的设备实施的变速器的特征是无级地调定变速器总变速比和负荷灵敏度的可能性。两个特征借助实施为轴向活塞式机器的液压机来实现。变速器的变速比通过液压机的轴枢转而无级地改变，其中这经由在该设备的区域中的位置调节的运行方式来进行。负荷灵敏度被转化成高压调节的运行模式。液压机的区域中的最大高压可以经由在设备的区域中可施加的控制压力来限制。如果由静液压装置或液压机要求的高压例如由于外部转矩如在轮式装载机驶入碎石堆中期间那样、大于通过控制最大允许的压力值，则液压机的工作容积通过在实施有变速器的车辆传动系的牵引运行中轴的枢转和通过与此一起出现的对倒数的变速器变速比的降低来改变，这对应于静液压装置短时枢转。
在位置调节的运行模式中，位置调节阀单元的比例电磁铁的衔铁通过将借助电流调节器调节的实际电流注入线圈中被吸合。通过形成的磁力调整实施为4/2调节阀(两位四通调节阀)的位置调节阀单元的滑阀。在供给管路的区域中，基本上无压力的区域或槽罐区域的低压施加在位置调节阀单元上。在另一供给管路的区域中，在液压机的区域中起作用的高压施加在位置调节阀单元上。位置调节阀单元的滑阀(Ventilschieber)的位置限定是低压还是高压朝着高压调节阀单元的方向被进一步引导。
高压调节阀单元的滑阀的位置通过作用于滑阀的总力分量来确定，其由弹簧装置的弹簧力和在滑阀的作用面的区域中作用的压力组成。在此，在液压机的区域中起作用的高压施加在高压调节阀单元的滑阀的第一作用面的区域中。此外，在高压调节阀单元的滑阀的另一作用面上可被施加控制压力，该控制压力例如可以通过控制压力阀流来改变。
在位置调节的运行模式中，高压调节阀单元的滑阀被弹簧力调整到其完全往返滑动的最终位置中，由此活塞缸装置的活塞仅通过在位置调节阀单元的区域中调定的压力的预设值来调整。活塞缸装置的活塞的运动通过机械反馈机制向位置调节阀单元反馈，由此位置调节阀单元的滑阀运动至稳定位置中。
在高压调节的运行模式期间，高压调节阀单元的滑阀被作用于作用面的区域中的压力逆着弹簧装置的弹簧力调整至其第二往返滑动的最终位置中并且使位置调节阀单元的作用方式反转。
为了能够将这两个液压机的工作容积调定到所期望的范围中，通过复杂的操作逻辑确保，位置调节阀单元的滑阀相对于高压调节阀单元的滑阀在整个运行范围中占据分别对于该设备的功能方式适合的位置，在这些位置中进行控制的液压流体体积流分别触发所期望的系统反应并且例如避免动态性的不期望的缩减或者液压流体体积流的反向。
为了确定位置调节阀单元的合适阀位置而设置的复杂逻辑，不仅考虑利用形成静液压装置的液压机实施的变速器的可测量的运行参数以及变速器内的参数譬如当前的变速器总变速比、内部的变速比和输出转速。
然而有问题的是，为了呈现相应所期望的或所需的系统反应而对逻辑提出了在鲁棒性和速度方面的非常高的要求。
发明内容
因此，本发明所基于的任务是，提供构造上简单的并且利用低开销可操作的、用于改变第一液压机和第二液压机的工作容积的设备。
根据本发明，该任务利用一种用于改变第一液压机和第二液压机的工作容积的设备来解决。
在根据本发明的用于改变第一液压机和第二液压机的工作容积的设备中，第一液压机和第二液压机的工作容积分别与液压机的可调整的轴的枢转位置相关并且第一液压机和第二液压机经过管路彼此可连接，轴可与活塞缸装置耦联。活塞缸装置在作用面的区域中能被施加以在调节阀单元的区域中可调定的压力，以使轴枢转，其中在液压机的区域中的压力可经由调节阀单元来限制并且调节阀单元分别可与管路耦联，在该管路中存在更高的压力。
根据本发明，设有用于确定在调节阀单元上游并且至少设置在连接液压机的管路的区域中的当前存在的实际压力的装置。附加地，调节阀装置可以根据经由该装置可确定的实际压力值来操作。
具有用于确定在调节阀单元上游并且至少在连接液压机的管路的区域中当前存在的实际压力的装置的设备的根据本发明的实施方案以及根据可经由所述装置确定的实际压力值对调节阀单元的附加根据本发明的操作以简单的方式和方法提供了如下可能性，利用与现有技术中已知的解决方案相比更为简单地实施的调节阀单元实现高压限制的运行模式和位置调节的运行模式。这意味着：调节阀单元例如仅利用现有技术中已知的解决方案的位置调节阀单元可实施，并且高压调节阀单元的功能基于用于确定在调节阀单元上游和至少在连接液压机的管路的区域中当前存在的实际压力的装置的信息以及由此构建的对调节阀单元的合适操作可执行。
通过用于确定实际压力的装置，利用液压机实施的变速器的负荷灵敏度可以与在利用这样的变速器实施的液压机的车辆传动系的推动运行或牵引运行期间的压力侧无关地并且与变速器中的相应挂入的变速范围无关地实现，该装置在调节阀单元上游的区域中和至少在连接液压机的管路的区域中包括例如高压传感器或在所说明的区域中只包括一个高压传感器和一个压力侧开关。推动运行例如理解为下坡行驶，在下坡行驶中从推动运行中的车轮或输出装置出发将转矩引导至车辆传动系中。在此情况下，转矩并未一定被朝着传动马达引导。
在此，为了呈现负荷灵敏度，可使用在调节阀单元上游经由所述装置确定的压力的数值和分布曲线。附加地，液压机的压力侧可通过确定在连接液压机的管路的区域中的实际压力来确定并且可结合在调节阀单元上游的实际压力通过合适的软件逻辑来分析，以便能够区分牵引运行与推动运行。
根据通过所述装置提供的信息，有针对性地可短时或长时调整利用液压机和根据本发明的设备实施的变速器的变速比并且在变速器的整个运行范围上在液压机的区域中可实现高压限制。
在此，在利用液压机和根据本发明的设备实施的车辆传动系的牵引运行时高压限制或高压调节的运行模式中，改变调节阀单元的运行状态，以便短时地调整变速器的总变速比，而推动运行中变速器的总变速比通过调节阀单元长时调整。在此，术语“长时调整”在此理解为：利用构成静液压装置的液压机实施的变速器的倒数的变速器总变速比的提高，而术语“短时调整”与减小倒数的变速器总变速比同义。
通过用于确定在调节阀单元上游的区域中和至少在连接液压机的管路的区域中当前存在的实际压力的装置，可以鲁棒且简单地识别两个液压机的压力侧，由此可以区分推动情况和牵引情况。这构成了高压限制或高压调节的运行模式的基础并且由此构成变速器的与液压机的压力侧和与利用液压机实施的无级变速器的相应挂入的变速范围无关的负荷灵敏度。
由于有与现有技术中已知的解决方案相比能够更为简单地实施调节阀单元并且优选能够省去高压调节阀单元的可能性，根据本发明的设备不需要用于操作高压调节阀单元的硬件，如压力调节器或接线。此外，于是不再需要具有广泛情况区分的高压调节阀单元的校准功能和诊断功能。
此外，由于可取消高压调节阀单元，所以也不出现在高压调节阀单元与位置调节阀单元之间的功能临界的阀位置，这些阀位置在现有技术中已知的设备中要通过相应耗费的逻辑来避免。根据本发明的解决方案可在没有机械正反馈的情况下实施并且防止通过相应其他的阀单元例如通过正重叠或小的开口横截面限制系统动态性。此外，利用仅仅一个对应于位置调节阀单元的阀单元操控调节阀单元的复杂度减小，因为为了转化所期望的功能仅还为一个阀单元供电。
基于该设备的根据本发明的实施方案，高压限制功能也与系统压力无关。这样，例如在现有技术中已知的与系统压力有关的解决方案中存在如下可能性：该调节不能将在活塞缸装置的区域中用于调整液压机的轴的非常小的压力转化到期望的范围中。
此基础是施加于高压调节阀单元上的控制压力与系统压力的相关性，因为系统压力是用于产生在高压调节阀单元上施加的控制压力的压力调节器的供给压力。有问题的是，用于产生在高压调节阀单元上施加的控制压力的压力调节器的供给压力或系统压力低于控制压力的最大操控范围，因为高压调节阀单元在该范围中不再可运行。这样减小的系统压力例如存在于为液压系统供给液压流体体积的液压泵的驱动转速过小时和/或在液压流体的黏度过高时例如在冷起动期间。
此外有利的是，液压机的可调整的轴(所述轴例如可以通过双轭彼此连接)在液压机和由此实施的变速器的整个运行范围中总是通过相同的阀单元来操控并且枢转。由此，始终直接确保对利用液压机实施的变速器的变速比和对轴或双轭的位置的处理(Durchgriff)，并且例如在变速器中变速范围变换期间可利用枢转位置的修正。
由于位置调节阀单元的滑阀的运动相对于高压调节阀单元的滑阀的运动在机械上并不受存在的压力影响，所以在根据本发明的设备中存在如下可能性：实现对压力波动的任意过滤，压力波动导致变速比的操控。与情况有关的过滤例如在逆转过程和变速范围变换期间是有利的。
附加地可以设定，在将液压机连接的管路的区域中或在与连接液压机的两个管路处于作用连接的并且优选实施为换向阀的阀装置下游存在的实际压力通过该装置来确定。在此，在阀装置下游设置的管路区域通过阀装置始终与连接液压机的管路耦联，在该管路中当前存在较高的压力。
对此可替选地也可以设定，实际压力通过所述装置在管路的将液压机彼此连接的区域中或至少在与其连接的管路区域中来确定。于是，为了区分推动运行与牵引运行，首先确定管路中的压力的最大值并且接着可以实现所期望的高压限制。
在根据本发明的设备的构造上特别简单的实施形式中，调节阀单元构成为4/2调节阀，其滑阀能被可变的调节力逆着优选可变的作用于滑阀的另外的调节力在第一最终位置朝着第二最终位置之间调整。
如果优选双动式作用的活塞缸装置的活塞与调节阀单元的滑阀作用连接并且作用于滑阀的另外的调节力根据活塞的位置改变，则调节阀单元的滑阀以小开销运动到稳定位置中。
在根据本发明的设备的构造上简单且成本有利的实施形式中，作用于调节阀单元的滑阀上的调节力根据在装置的区域中可确定的并且按照液压机的工作容积改变的、利用液压机实施的变速器装置的变速比可变化，因为可以省去在活塞缸装置与调节阀单元之间的机械反馈连接。此外，与活塞缸装置与调节阀装置之间的机械连接相比可呈现操控单元的改进的分辨率，因为在使用机械耦联的带有反馈的系统的情况下在液压机的区域中的高压在确定状况下在对调节阀单元的操作仅仅小的改变时非常强烈地改变。
在根据本发明的设备不带活塞与调节阀单元之间的机械反馈的最后所述的实施方案中，可利用比例电磁铁的整个力调节范围用于高分辨地调定调节阀单元的区域中的体积流量。由此特别在调节阀单元用于调定利用液压机实施的变速器的负荷灵敏度时才得到优点。此外，也可更为精确预测系统特性，因为体积流量直接在调节阀单元的区域中而不影响静液压装置的枢转地可被调整。
如果液压机的工作容积在将液压机彼此连接的管路的区域中优选可变的压力极限值之上通过作用于调节阀单元的滑阀上的调节力可引导至如下值，在所述值上，管路中的压力至少近似具有对应于压力极限值的水平，则在液压机和操作液压机的部件的区域中、在距可能损伤有安全间距的情况下高压限制或高压调节的运行模式在期望的范围中实施，并且能够以高概率避免液压系统中不允许高的压力值。
此外，除了变速器保护之外，也实现了降低在液压机的区域中最大起作用的高压，由此例如在碎石堆等中运行期间优选通过避免打滑的车轮来改善对轮式装载机的操作。CVT变速器的负荷灵敏度与所实现的额定压力预设值结合例如通过驾驶员期望、驾驶策略计算机的预设值或根据变速器保护所需的制动压力在所期望的或所需的范围中实现。通常，通过简单可供使用的并且与运行状态有关地可调定的高压限制可以实现灵敏的操作、例如在碎石堆上。
如果压力极限值小于或等于连接液压机的管路的区域中要调定的额定压力值(其为了在液压机之间的限定的转矩的传递而被要求)，另一方面利用液压机和根据本发明的设备实现的变速器并且因此又由此实施的车辆的功能方式在避免受损的运行状态的同时来确保以及可实现期望的负荷灵敏度。
如果液压机的工作容积的调整速度在将液压机彼此连接的管路的区域中压力极限值之上、根据在将液压机连接的管路的区域中实际压力值与期望压力值之间的偏差而可改变，可能损伤该设备的运行状态即系统中不允许高的压力值在短运行时间内可控制，而在实际压力值与预设的额定压力值之间的小偏差可以以较小的激烈程度(Aggressivitaet)减小，而基本上不损害驾驶舒适性。
在根据本发明的设备的另一有利的实施形式中，液压机的工作容积的调整速度在将液压机彼此连接的管路的区域中的压力极限值之上根据在连接液压机的管路的区域中实际压力与额定高压预设值之间的差值的分布曲线梯度而改变。由此确保，在梯度较大时相应地可实施与在梯度较小的情况相比更强的介入并且系统可以相应受保护以免不允许的运作状态。
根据按照本发明的设备的相应使用的实施形式，不仅液压机的工作容积的入口点而且激烈程度或调整速度通过相应的措施、例如在软件方面可任意调定。由此存在如下可能性：可以与运行状态有关地改变调节阀单元的阀特征或者可以与相应存在的应用情况在期望的范围中匹配。这在现有技术已知的解决方案中仅通过构造措施实现，其中该解决方案除了位置调节阀装置之外利用高压调节阀装置实施。因此，根据本发明的设备为非常灵活的解决方案，其在无需复杂的和耗时的构造改变的情况下可与不同的应用情况匹配。
通过根据本发明的设备例如形成如下可能性，在利用根据本发明的设备、所配设的液压机和变速器构建的车辆传动系的输出的区域中提供的牵引力提供根据客户期望、当前存在的行驶情况、当前在变速器中所挂入的变速范围、驾驶员的减速期望和/或变速器的当前状态，即根据牵引或推动运行或高压限制功能是开始还是结束来限制。
不仅在权利要求中所说明的特征而且在根据本发明的设备的以下的实施例中说明的特征分别单独或者任意彼此组合地适合于改进根据本发明的主题。相应的特征组合在根据本发明的主题的改进方案方面并不构成限制，而是具有基本上仅示例性的特征。
附图描述
根据本发明的设备的其他优点和有利的实施形式从权利要求和以下参照附图在原理上所描述的实施例中得到，其中在不同实施例的描述中为了清楚而针对结构和功能相同的部件使用了相同的附图标记。
其中：
图1示出了根据本发明的设备的第一实施例的简化的液压图；
图2示出了根据本发明的设备的第二实施例的与图1对应的视图；
图3示出了通过根据本发明的设备可呈现的高压限制功能的作用范围的示意图；
图4示出了图1和图2所示的液压机的工作容积的调整速度相对于实际压力和额定压力的相关性的示意图；以及
图5示出了对应于图4的实际压力分布曲线和额定压力分布曲线的视图，借助其详细地阐述了根据图1和图2的液压机的工作容积的调整速度的可能变型方案。
具体实施方式
在图1中示出了用于改变第一液压机2和第二液压机3的工作容积的设备1，第一液压机和第二液压机构成为斜轴活塞式机器并且其工作容积分别与液压机2、3的经由起双动式活塞缸装置4一起可调整的轴5、6相关。活塞缸装置4的活塞7经由活塞杆8与液压机2、3的轴5、6作用连接。
液压机2、3经由管路9、10连接并且构成静液压装置，其形成CVT变速器的一部分。由车辆传动系的发动机施加的转矩的一部分经由液压机2、3可以以静液压方式朝向输出装置引导。这样的CVT变速器例如使用在轮式装载机、集材机或其他建筑机械以及林业机械中，其中优选使用带有可无级改变的变速比的变速器，并且经由所述变速器可呈现所谓的负荷灵敏度。
包括液压机2、3的静液压单元为CVT变速器的第一功率支路，该第一功率支路通常与机械装置耦联，该机械装置形成CVT变速器的第二功率支路，通过第二功率支路又可将发动机的转矩的相应另外的部分在变速器输入端与变速器输出端之间引导。这两个功率支路优选经由行星变速器装置处于作用连接。这种CVT变速器优选实施具有针对前进行驶和倒退行驶的多个变速范围，所述变速范围可分别通过至少一个待关断的换挡元件和至少一个待接通的换挡元件挂入和挂出，并且在所述变速范围内通过改变液压机2、3的工作容积可无级地改变CVT变速器的变速比。为了能够同步地实施变速范围变换，这两个液压机2和3可以分别不仅作为泵运行而且作为马达运行。
以下描述了该设备1与CVT变速器结合的功能，借助CVT变速器可以分别呈现针对前进行驶和倒退行驶的两个变速范围。其他范围是可能的。
在CVT变速器中所挂入的第一变速范围和同时车辆静止的情况下，设备1处于所谓的静止状态中，而第一液压机2作为泵运行，而第二液压机3处于马达运行中。第一液压机2的输送体积在该运行状态中是最小的并且第二液压机3的排量是最大的，其中这两个液压机的轴5和6分别具有图1中示出的枢转位置。
活塞缸装置4在此配设有调节阀单元11，调节阀单元为位置调节阀并且实施为4/2调节阀。在调节阀单元11上分别存在有在液压机2和3的区域中或管路9和10的区域中起作用的液压压力，该压力在相应操作调节阀单元11时在活塞缸装置4的第一活塞室12A和第二活塞室12B中可施加到活塞7的作用面7A和7B上。调节阀单元11在此经由阀装置20分别与管路9或10耦联，在所述管路中存在更高的压力。
调节阀单元11在该附图中示出的设备1的实施例中通过比例电磁铁(Proportionalmagneten)13操作，其中对调节阀单元11的操控也可以通过可比例调定的控制压力阀来进行。
比例电磁铁13的操作力抵抗弹簧装置14的弹簧力，该弹簧装置的弹簧力根据弹簧装置14与活塞缸装置4的活塞7的机械耦联15来改变。活塞缸装置4的活塞7的位置经由机械耦联15反馈到调节阀单元11或其滑阀16并且这两个液压机2和3的操作以受调节的方式执行。
如果在比例电磁铁13的区域中产生的调节力大于弹簧装置14的作用于调节阀单元11的滑阀16上的弹簧力，在液压机2、3的区域中存在的在管路9或管路10中的压力或高压，在调节阀单元11的滑阀16的与滑阀16的在图1中所示的位置不同的部位中引导到活塞缸装置4的第二活塞室12B中，而液压流体从第一活塞室12A经由调节阀单元11排出到无压力的区域17或罐中。
这导致，活塞7从图1所示的位置开始、与活塞杆8一起被推移并且第一活塞室12A的体积被缩小而第二活塞室12B的体积被增大。通过调整活塞杆8增大作为泵运行的第一液压机2的输送体积，而相应地减小作为马达运行的第二液压机3的排量(Schluckvolumen)。如果在比例电磁铁13的区域中产生的力相当于弹簧装置14的弹簧压力，则活塞7的位置被调准。
活塞缸装置4的活塞7的相应位置分别确定了在相应作为泵运行的液压机2或3与相应作为马达运行的液压机3或2的工作容积之间的变速比。如果由这两个液压机2和3形成的静液压装置安装在次级耦联的功率支路变速器上，则由此实施有该变速器的车辆的行驶速度无级地调整或调节。
无级压力限制功能经由调节阀单元11在静液压机的整个运行范围上在相应操控时可呈现。压力限制功能的目的是，在液压机2和3的区域中的压力限制仅在应急情况下在高压限压阀18、19的区域中被限制并且在高压限压阀18和19的区域中的液压流体被从高压侧朝向低压侧喷射。在通过高压限压阀18和19进行压力限制时，出现损耗功率，其使由两个液压机2和3构成的静液压变速器非常快速地过热并且损耗功率不必要地提高了利用CVT变速器实施的车辆传动系的优选实施为内燃机的发动机的燃料消耗。
高压限压阀18和19首先设置用于在高动态负荷改变期间的系统保护，因为高压限压阀实施有比调节阀单元11更短的响应时间。由此，避免在设备1的液压系统中不期望的损伤，这些损伤由于较缓慢的响应特性而单独通过调节阀单元11不可防止。
液压机2和3的区域中的最大高压要通过压力限制功能被限制到比高压限压阀18、19的开口压力更低的压力水平上。如果高压限压阀18、19的响应极限例如在500巴时，为比例电磁铁13供电，使得活塞室12A或活塞室12B被施加以压力并且液压机2和3的工作容积以这样的方式改变，即引导系统中的高压到临界压力值之下。
从调节阀单元11的响应时间点起，相应作为马达运行的液压机2或3的输出转速减小或其排量增大。同时，相应作为泵运行的液压机3或2的输送体积减小并且由此功率吸收降低。高压限制通过设备1在CVT变速器的整个运行范围上、即在所有变速范围上可供使用。
为了能够将高压限制功能转化为所期望的范围中，设备1具有用于确定在阀装置20与调节阀单元11之间的区域中在调节阀单元11上游和在与管路9连接的管路区域21中的阀装置20上游当前存在的实际压力的装置22。装置22在此构成有两个高压传感器23、24，以便通过所述高压传感器与在推动运行或牵引运行期间液压机2和3的压力侧无关地和相应在CVT变速器的范围中所挂入的变速范围无关地实现CVT变速器的负荷灵敏度。
为此，通过高压传感器23确定管路9或10的区域中的实际压力的数值和分布曲线。此外，结合高压传感器24确定液压机2和3的压力侧并且为在控制设备中存储的软件逻辑作为信息或作为输入参数提供。通过软件逻辑区分牵引情况和推动情况，并且根据相应存在的运行状态有针对性地长时或短时调整CVT变速器的变速比，由此在整个运行范围中或者在所有变速范围中可以实现对液压机2和3的区域中的高压的限制。在此一般上适用的是，为了在推动运行中的高压限制，通过相应的软件方调的对比例电磁铁13的供电操作来调节阀单元11，使得CVT变速器的倒数的变速器变速比提高，而在推动运行中可以降低倒数的变速器变速比以限制高压或者CVT变速器短时地调整。
原则上适用的是，为了转换高压限制功能，不仅提供高压的数值而且提供关于推动状态或牵引状态的信息。然而，为此并不一定需要实施具有两个高压传感器的装置22。也存在构建带有仅仅一个高压传感器和压力侧开关的装置22的可能性。
此外，也存在如下可能性，高压传感器24布置在管路或与管路10连接的管路区域中，而高压传感器23如前地设置在阀装置20与调节阀装置11之间。又对此可替选地也可以设定，高压传感器23布置在管路9中或在与管路9连接的功率区域21中，而高压传感器24布置在管路10中或在与管路10连接的管路区域中。为了借助通过装置22以前述的范围中进行高压限制可以呈现负荷灵敏度以及变速器保护，首先优选在软件方面确定通过高压传感器23和24确定的压力的最大值。接着，在所希望的范围中进行高压限制不仅在牵引运行中而且在推动运行中可执行。
如果在管路9或管路10的区域中的高压超过预定的压力极限并且CVT变速器处于牵引运行中，则牵引力限制一般而言可以通过短时调整CVT变速器来实现。针对CVT变速器实施有两个变速范围和该设备以图1示出的方式和方法实施有调节阀单元11的情况，调节阀单元11经由比例电磁铁13和弹簧装置14转变为图1中所示的状态中，其中滑阀16于是处于导通状态中。在第二变速范围中，滑阀16转变到叉流位置中，其中为此相应地为比例电磁铁13供电。一般而言，CVT变速器为了在通过调节阀单元11在牵引运行中进行高压限制而短时被调整，直至形成所期望的高压或所期望的牵引力。
在推动运行中，牵引力限制或高压限制一般可通过对CVT变速器的长时调整来实现。为此，调整阀单元11在所挂入的第一变速范围中在CVT变速器中转化到叉流位置中，而在挂入第二变速范围的情况下进入图1所示的导通位置中。
在牵引运行中的短时调整或在推动运行中的长时调整在此始终进行，直至在管路9或管路10的区域中所测得的高压与预给定的最大额定高压相等。CVT变速器的负荷灵敏度可以与所有针对性的最大额定压力预设结合例如通过驾驶员期望、驾驶测量计算机的预设值或根据变速器保护所需要的制动压力在所期望的或所需的范围中实现。
该设备1的在图2中所示的实施例与设备1的在图1中所示的实施例在构造上不同在于，根据图2的设备1构建为无机械耦联15。为了在两个液压机2和3的区域中通过根据图2的设备1能够提供通过机械耦联15的机械反馈而对变速比的稳定调定，根据图2的设备1的调节阀单元11或其比例电磁铁13附加地根据按照液压机2和3的工作容积改变的、利用液压机2和3实施的CVT变速器装置的变速比来操作。为此例如在CVT变速器的区域中设置的转速传感器或用于检测液压机2和3的轴5和6的枢转角度的枢转角度传感器的信号可以用于平衡CVT变速器的当前所挂入的实际变速比是否对应于所要求的额定变速比。当情况如此时，通过经由调节阀单元11引导的液压流体体积流借助合适地操作或合适地对比例电磁铁13供电而调节到零的方式来中断活塞7的进一步调整。
在图3中示出了最大额定高压预设值p_HD_max_soll和压力极限值p_HD_grenz关于时间t的分布曲线。压力极限值p_HD_grenz在此比最大额定高压预设值p_HD_max_soll小偏移值。通过压力极限值p_HD_grenz与最大额定高压预设值p_HD_max_soll的压力间距的偏移值，不仅在根据图1的设备1中而且在根据图2的设备1中限定高压限制功能的介入点并且相应地确定高压限制功能起作用的范围。这意味着：一旦在管路9和10的区域中的压力的实际值在压力极限值p_HD_grenz之上，则经由调节阀单元11通过相应地为比例电磁铁13供电而实现的高压限制功能主动介入。
在压力极限值p_HD_grenz与最大额定高压预设值p_HD_max之间的偏移值或压力间距可自由参数化。这样，例如在偏移值较大时存在如下可能性，将液压机2和3的工作容积的调整速度选择得较小，并且呈现具有较软的分布曲线的牵引力限制和实现较高的驾驶舒适性。此外，在偏移值较高的情况下，当高压限制在距最大可能额定高压预设值有足够的间距的情况下来实施时，影响CVT变速器的工作方式的关键压力值在液压机的区域中能够以较高的概率来避免。
图4和图5分别示出了在管路9或10或液压机2和3的区域中的压力极限值p_HD_grenz、最大额定高压预设值p_HD_max_soll和实际高压p_HD_ist的分布曲线。为了将最大额定高压预设值p_HD_max_soll转换到期望的范围中并且能够在所需要的范围中避免在液压机2和3或者管路9和10的区域中的工作临界的压力值，高压限制功能的激烈程度或液压机2和3的枢转的动态性与在对此所需的范围中相应在此的运行状态分布曲线在以下详细描述的范围中匹配。在此，通过将调节阀单元11开大，可实现高动态性或者高激烈程度，并且可以实现液压机2和3的高调整速度或快速的变速比改变。
根据分别存在的应用情况，当在实际高压p_HD_ist与极限压力值p_HD_grenz之间的距离小时，例如形成如下可能性，将液压机2和3的工作容积的调整速度或激烈程度选择得小。这例如在图4所示的实际高压p_HD_ist的分布曲线中直至时间点T1都情况如此。在时间点T1与时间点T2之间，在实际高压p_HD_ist与高压极限值p_HD_grenz之间的间距较大，因此所示的动态性或激烈程度较高。从时间点T2起，在实际高压p_HD_ist与高压极限值p_HD_grenz之间的偏差进一步升高并且液压机的工作容积的调整速度或激烈程度同样进一步升高，以便在所期望短的运行时间内将实际高压p_HD_ist朝向最大额定高压预设值p_HD_maxsoll引导。通常，越强地超过最大额定高压预设值p_HD_maxsoll或高压极限值p_HD_grenz，则激烈程度可被调定得越高，以便能够调定所要求的运行状态分布曲线。
对此可替选地或除此之外，也存在如下可能性：根据在实际高压p_HD_ist的分布曲线与最大额定高压预设值p_HD_max_soll的分布曲线之间的差值的梯度来改变激烈程度。在此，在实际高压p_HD_ist的分布曲线与最大额定高压预设值p_HD_max_soll的分布曲线之间的差值的正梯度较大时可以调定激烈程度，以便能够以高的自发性驱动CVT变速器并且以高可靠性能够避免工作临界的运行状态。在实际高压p_HD_ist的分布曲线与最大额定高压预设值p_HD_max_soll的分布曲线之间的差值的梯度的数值中等并且符号为正时，可以减小激烈程度，而在实际高压p_HD_ist的分布曲线与最大额定高压预设值p_HD_max_soll的分布曲线之间的差值的梯度的数值小并且为负时，液压机2和3的工作容积的调整速度可预设得小，以便能够呈现对于利用CVT变速器实施的车辆的驾驶员预期的驾驶特性。
在此，液压机2和3的工作容积的调整速度在将液压机2和3彼此连接的管路9和10的区域中压力极限值p_HD_grenz之上直至根据图5的实际高压p_HD_ist的分布化曲线的时间点T4都是高的，而在时间点T4与T5之间的激烈程度相对于时间点T4的调整速度、由于在实际高压p_HD_ist的分布曲线与最大额定高压预设值p_HD_max_soll的分布曲线之间的差值的梯度较小而预设得较低。从时间点T5起，液压机2和3的工作容积的调整速度在压力极限值p_HD_grenz之上进一步减小，因为实际高压p_HD_ist的分布曲线与最大额定高压预设值p_HD_max_soll的分布曲线之间的差值的梯度首先基本上等于零并且接着为负。
为了避免实际高压p_HD_ist在短运行时间内低于最大额定高压预设值p_HD_max_soll不在不期望的范围中，则车辆具有由驾驶员当前并不期望的驾驶特性。
此外，也存在如下可能性：液压机的工作容积的调整速度或激烈程度根据在液压机2和3或管路9和10的区域中当前存在的高压来预设并且激烈程度例如在推动运行和牵引运行中不同地调定。此外也可以设定，激烈程度根据驾驶员方的减速期望或根据当前在CVT变速器中所挂入的变速范围来调定。
为了能够使调整速度或激烈程度分别在期望的范围中与本应用情况匹配，相应存在如下可能性：设置用于改变激烈程度的上述可能性中的仅仅一个或由此的任何组合并且预设调整速度。
不仅压力限制功能的介入点、即压力极限值p_HD_grenz而且激烈程度在控制装置方面可近似任意调定。通过灵活控制，以简单的方式和方法形成反映调节阀单元11的不同特征的可能性。
通过按图1或图2的根据本发明的设备1，在利用以前述的方式和方法实施的CVT变速器的输出的区域中的牵引力限制并且因此负荷灵敏度与变速器保护相结合，根据用户期望、当前存在的行驶情况、当前所挂入的变速范围、驾驶员的减速期望、CVT变速器的状态、即在牵引和推动运行期间或根据高压限制功能的开始或结束等，以结构上简单且成本低廉的方式和方法和同时操作开销小的情况下可被调定。
附图标记清单
1 设备
2 液压机
3 液压机
4 活塞缸装置
5 轴
6 轴
7 活塞缸装置的活塞
7A、7B 活塞的作用面
8 活塞杆
9 管路
10 管路
11 调节阀单元
12A、12B 活塞室
13 比例电磁铁
14 弹簧装置
15 机械耦联
16 调节阀单元的滑阀
17 无压力的区域
18 高压限压阀
19 高压限压阀
20 阀装置
21 管路区域
22 装置
23 高压传感器
24 高压传感器
p_HD_grenz 高压极限值
p_HD_ist 实际高压
p_HD_max_sollmax 最大额定高压预设值
t 时间
T1至T6 离散时间点

Claims (24)

1.一种用于改变第一液压机(2)和第二液压机(3)的工作容积的设备(1)，第一液压机和第二液压机的工作容积分别与所述第一和第二液压机(2、3)的可调整的轴(5、6)的枢转位置相关并且第一液压机(2)和第二液压机(3)经由管路(9、10)能够彼此连接，其中，所述轴(5、6)能够与活塞缸装置(4)耦联，所述活塞缸装置在作用面的区域中能被施加以在调节阀单元(11)的区域中能调定的压力，以使所述轴(5、6)枢转，并且其中，所述压力在所述第一和第二液压机(2、3)的区域中能够经由调节阀单元(11)来限制并且所述调节阀单元(11)能够分别与管路(9、10)耦联，在所述管路中存在更高的压力，其特征在于，设置有用于确定在调节阀单元(11)上游和至少在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中当前存在的实际压力(p_HD_ist)的装置(22)，并且根据能经由所述装置(22)确定的实际压力值(p_HD_ist)能操作所述调节阀单元(11)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中和在与连接所述第一和第二液压机(2、3)的两个管路(9、10)处于作用连接的并且实施为换向阀的阀装置(20)下游存在的实际压力(p_HD_ist)能够通过所述装置(22)来确定，其中，设置在阀装置(20)下游的管路区域经由阀装置(20)总是与连接所述第一和第二液压机(2、3)的所述管路(9或10)耦联，在所述管路中当前存在更高的实际压力(p_PH_ist)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的所述管路(9、10)的区域中或至少在与其连接的管路区域中所述实际压力(p_HD_ist)通过所述装置(22)来确定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述调节阀单元(11)构成为4/2调节阀，所述4/2调节阀的滑阀(16)能够被可变的调节力逆着可变的、作用于滑阀(16)的另外的调节力在第一最终位置朝向第二最终位置之间调整。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，双动式的所述活塞缸装置(4)的活塞(7)与所述调节阀单元(11)的滑阀(16)作用连接，并且作用于滑阀(16)的所述另外的调节力根据活塞(7)的位置来改变。
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，作用于所述调节阀(11)的滑阀的调节力根据在所述装置(22)的区域中能确定的并且根据所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积变化的、利用所述第一和第二液压机(2、3)实施的变速器装置的变速比能改变。
7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积在可变的压力极限值(p_PH_grenz)之上在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中通过相应地调定作用于所述调节阀单元(11)的滑阀(16)的调节力能够引导至如下值，在该值上，所述管路中的压力至少具有对应于压力极限值(p_HD_grenz)的水平。
8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积在可变的压力极限值(p_PH_grenz)之上在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中通过相应地调定作用于所述调节阀单元(11)的滑阀(16)的调节力能够引导至如下值，在该值上，所述管路中的压力至少具有对应于压力极限值(p_HD_grenz)的水平。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积在可变的压力极限值(p_PH_grenz)之上在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中通过相应地调定作用于所述调节阀单元(11)的滑阀(16)的调节力能够引导至如下值，在该值上，所述管路中的压力至少具有对应于压力极限值(p_HD_grenz)的水平。
10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，压力极限值(p_HD_grenz)小于或等于在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中待调定的最大额定压力值(p_HD_max_soll)，所述最大额定压力值是为了在所述第一和第二液压机(2、3)之间传递限定的转矩而被要求。
11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，压力极限值(p_HD_grenz)小于或等于在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中待调定的最大额定压力值(p_HD_max_soll)，所述最大额定压力值是为了在所述第一和第二液压机(2、3)之间传递限定的转矩而被要求。
12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，压力极限值(p_HD_grenz)小于或等于在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中待调定的最大额定压力值(p_HD_max_soll)，所述最大额定压力值是为了在所述第一和第二液压机(2、3)之间传递限定的转矩而被要求。
13.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定压力值(p_HD_max_soll)之间的偏差能改变。
14.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定压力值(p_HD_max_soll)之间的偏差能改变。
15.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定压力值(p_HD_max_soll)之间的偏差能改变。
16.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
17.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
18.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
19.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
20.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
21.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
22.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
23.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
24.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述第一和第二液压机(2、3)的工作容积的调整速度在将所述第一和第二液压机(2、3)彼此连接的管路(9、10)的区域中的压力极限值(p_HD_grenz)之上根据在连接所述第一和第二液压机(2、3)的管路(9、10)的区域中实际压力值(p_HD_ist)与最大额定高压预设值(p_HD_max_soll)之间的差值的分布曲线的梯度能改变。
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