CN104712755A - 具有能量存储装置的静液压驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静液压驱动装置,其具有由驱动马达(2)驱动的静液压泵(3),静液压泵在闭合回路中与静液压马达(4)连接,静液压马达(4)与消耗装置(5)驱动连接,闭合回路由第一压力介质连接部(6a)和第二压力介质连接部(6b)形成,设置有高压存储器装置(20),其能与对应的高压侧压力介质连接部(6a;6b)连接,同时低压侧压力介质连接部能与压力介质平衡装置(30)连接,设置有阀装置(50)。阀装置构造为液压控制的换向阀装置(51),其连接到两个压力介质连接部、高压存储器装置和压力介质平衡装置上,换向阀装置具有高压存储器路径(51a)和压力介质平衡路径(51b)并与两个压力介质连接部连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种静液压驱动装置,其具有:一由驱动马达驱动的静液压泵,该静液压泵在闭合回路中与一静液压马达连接,其中,所述静液压马达与一消耗装置驱动连接,其中,该闭合回路由第一压力介质连接部和第二压力介质连接部形成,其中,这些压力介质连接部中的每个可以形成该闭合回路的高压侧或低压侧,其中,设置有一高压存储器装置,该高压存储器装置能够为了存储能量和给出能量与对应的高压侧压力介质连接部连接,并且同时,对应的低压侧压力介质连接部可以与一压力介质平衡装置连接,其中,为了控制高压存储器装置与高压侧压力介质连接部以及所述压力介质平衡装置与低压侧压力介质连接部的同时连接设置有一阀装置。
背景技术
这类闭合回路中的静液压驱动装置被用于驱动车辆中的消耗装置,所述车辆例如是机动车或公共交通车辆例如公共汽车,优选用于近程公共交通的公共汽车,以及移动式自行驶工作机,尤其是地面输送机械、农用机械、林业机械和建筑机械例如挖土机、轮式装载机和伸缩式装载机、牵引机、联合收割机、田地粉碎机、甜菜收割机或土豆收割机。
高压存储器装置可以为了存储能量和给出能量与闭合回路的对应的高压侧压力介质连接部连接,利用该高压存储器装置可以在具有闭合回路的静液压驱动装置中实现混合驱动方案和由此实现混合功能。利用高压存储器装置中的能量可以在高压存储器装置的卸载运行中在一驱动阶段中驱动所述消耗装置。如果高压存储器装置在消耗装置的制动阶段中以装载运行被驱动并且以压力介质装载,那么在消耗装置的制动运行中可以获得能量回收。
在此情况下,在闭合回路中的静液压驱动装置的情况下必须保证:在高压存储器装置的装载运行中,由高压存储器装置从闭合回路的高压侧压力介质连接部取出了确定的压力介质量,在闭合回路的低压侧压力介质连接部处补充了相应的压力介质量。在高压存储器装置的卸载运行中,由高压存储器装置给闭合回路的高压侧压力介质连接部输送了确定的压力介质量,相应地必须在高压存储器装置的该卸载运行中保证:从闭合回路的低压侧压力介质连接部中排出了相应的压力介质量。
为了能够在通过高压存储器装置在高压侧压力介质连接部上取出或输入压力介质量时实现在闭合回路的低压侧压力介质连接部上的量平衡或容积平衡,已公知的是:设置一压力介质平衡装置,该压力介质平衡装置通过在低压侧压力介质连接部上排出或输入压力介质建立闭合回路的两个压力介质连接部上的量均衡或容积均衡的平衡。
如果在具有一闭合回路中的这类静液压驱动系统中,两个压力介质压连接部中的每个可以形成低压侧或高压侧并且所述混合功能应该与这些压力介质连接部中的哪个是低压侧哪个是高压侧无关地被提供,那么就需要用于该混合功能的一阀装置,该阀装置能够实现高压存储器装置与对应的高压侧压力介质连接部以及压力介质平衡装置与对应的低压侧压力介质连接部的同时连接。
由DE 102007012121A1公知了一种具有混合功能的类属的驱动系统,其中,能够实现高压存储器装置与对应的高压侧压力介质连接部以及压力介质平衡装置与对应的低压侧压力介质连接部的同时连接的阀装置由一电操纵的路径阀或由多个单个阀形成,这些单个阀能够由一个或多个电操纵的导向阀来预调。但是,该阀装置的电的操纵或电的预调由于所需的电致动器导致具有用于阀装置的高制造成本和高结构空间需要的高结构耗费以及导致阀装置的运行易受干扰。
发明内容
本发明的任务是提供一种静液压驱动装置,其中,用于混合功能的阀装置具有简单、紧凑和成本低廉的结构和不易受干扰的运行。
所述任务根据本发明通过如下方式来解决,即,所述阀装置构造为液压控制的换向阀装置,该换向阀装置连接到两个压力介质连接部、高压存储器装置和压力介质平衡装置上,其中,所述换向阀装置具有高压存储器路径和压力介质平衡路径并且为了操控而与闭合回路的两个压力介质连接部连接。由此,所述阀装置根据本发明由液压控制的并且由此液压操纵的换向阀装置构成,该换向阀装置为了操控而与闭合回路的两个压力介质连接部连接并且由此被处在相应的高压侧压力介质连接部中的高压所控制和操纵。由此,利用根据本发明被纯液压控制和操纵的换向阀装置可以在没有电致动器的情况下确保和获得:闭合回路的对应的高压侧压力介质连接部通过高压存储器路径与高压存储器装置连接并且闭合回路的对应的低压侧压力介质连接部通过压力介质平衡路径与压力介质平衡装置连接。因为不需要电致动器来操纵根据本发明的换向阀装置,所以为阀装置获得了简单、紧凑、成本低廉的结构以及不易受干扰的运行。
根据本发明的一有利的设计方案形式,所述换向阀装置这样构造,使得该换向阀装置与处在闭合回路的高压侧压力介质连接部中的高压相关地使高压侧压力介质连接部通过高压存储器路径与高压存储器装置连接并且同时使低压侧压力介质连接部通过压力介质平衡路径与压力介质平衡装置连接。通过由处在闭合回路的对应高压侧中的高压来操纵所述换向阀装置,利用根据本发明的换向阀装置以简单的方式确保了:与哪个压力介质连接部形成闭合回路的高压侧和低压侧无关,对应的高压侧压力介质连接部连接到所述高压存储器装置上并且对应的低压侧压力介质连接部连接到压力介质平衡装置上。
根据本发明的一有利设计方式,所述换向阀装置具有第一控制位置以及第二控制位置,在第一控制位置中,所述高压存储器装置通过高压存储器路径连接到所述闭合回路的第一压力介质连接部上并且同时所述压力介质平衡装置通过压力介质平衡路径连接到所述闭合回路的第二压力介质连接部上,在第二控制位置中,所述高压存储器装置通过高压存储器路径连接到所述闭合回路的第二压力介质连接部上并且同时压力介质平衡装置通过压力介质平衡路径连接到所述闭合回路的第一压力介质连接部上。利用这类换向阀装置能够以简单的方式实现:所述高压存储器装置和压力介质平衡装置可以选择性地与闭合回路的两个压力介质连接部中的每个压力介质连接部连接。利用这类换向阀装置可以结合高压存储器装置和压力介质平衡装置以简单的方式针对消耗装置的两个运动方向在消耗装置的制动阶段中装载所述高压存储器装置并且由此可以获得消耗装置的制动能量的能量回收。该换向阀装置还能够实现:使存储在高压存储器装置中的能量接下来在消耗装置的驱动阶段中针对消耗装置的两个运动方向用于驱动所述消耗装置。所述压力介质平衡装置在此情况下分别确保了闭合回路的低压侧压力介质连接部中的量均衡和容积均衡。
根据本发明的一有利的设计方式,所述换向阀装置借助于第一连接管道与所述闭合回路的第一压力介质连接部连接,借助于第二连接管道与所述闭合回路的第二压力介质连接部连接,借助于高压存储器管道与所述高压存储器装置连接,借助于平衡管道与所述压力介质平衡装置连接。由此可以由根据本发明的换向阀装置以简单的方式使高压存储器装置通过高压存储器路径连接到闭合回路的对应的高压侧压力介质连接部上并且同时通过压力介质平衡路径连接到闭合回路的对应的低压侧压力介质连接部上。
换向阀装置有利地在第一控制位置中使第一连接管道与高压存储器管道连接并且使第二连接管道与平衡管道连接和在第二控制位置中使第一连接管道与平衡管道连接并且使第二连接管道与高压存储器管道连接。利用这类换向阀装置可以以简单的方式针对消耗装置的两个运动方向在消耗装置的制动阶段中获得制动能量的能量回收以及在消耗装置的驱动阶段中获得消耗装置利用高压存储器装置的驱动。
利用本发明的一有利的设计方案形式设置有第一控制压力管道,该第一控制压力管道从闭合回路的第一压力介质连接部被引导到换向阀装置的朝第一控制位置的方向起作用的控制面上,并且设置有第二控制压力管道,该第二控制压力管道从闭合回路的第二压力介质连接部被引导到换向阀装置的朝第二控制位置的方向起作用的控制面上。由此以简单的方式获得:分别地,闭合回路的高压侧压力介质连接部与高压存储器管道连接并且闭合回路的低压侧压力介质连接部与平衡管道连接。
根据本发明的一改进方案,所述换向阀装置具有一截止位置,在该截止位置中截止高压存储器路径和/或压力介质平衡路径。利用换向阀装置的这类截止位置可以以简单的方式去激活或激活所述混合功能的运行。
根据本发明的一实施方式,所述换向阀装置构造为两位四通控制阀,其具有第一控制位置和第二控制位置。利用这类控制阀可以用小的结构耗费在消耗装置的两个运动方向上以高压存储器装置和压力介质平衡装置形成所述混合功能。
根据本发明的一替换实施方式,所述换向阀装置构造为三位四通控制阀,其具有第一控制位置和第二控制位置并设有作为中间位置的截止位置。利用这类控制阀可以用小的结构耗费在消耗装置的两个运动方向上以高压存储器装置和压力介质平衡装置形成混合功能以及通过截止位置使该混合功能被去激活。
根据本发明的一替换的设计形式,所述换向阀装置由多个单个阀构成。所述换向阀装置实施为具有多个单个阀例如简单换向阀的散开结构方式同样能够以小的结构耗费实现在消耗装置的两个运动方向上以高压存储器装置和压力介质平衡装置形成所述混合功能以及使该混合功能被去激活。
根据本发明的一有利的设计形式,换向阀装置具有第一换向阀和第二换向阀,该第一换向阀在入口侧连接到第一连接管道和第二连接管道上并且在出口侧连接到平衡管道上,该第二换向阀在入口侧连接到第一连接管道和第二连接管道上并且在出口侧连接到高压储存器管道上。利用构造为三接口-两位置阀的两个这类换向阀可以以用于换向阀装置的小的结构耗费来获得:闭合回路的对应的高压侧压力介质连接部与高压存储器管道连接并且同时闭合回路的对应的低压侧压力介质连接部与平衡管道连接。
所述第一换向阀有利地在所述第一控制位置中使所述第二连接管道与所述平衡管道连接并且在所述第二控制位置中使所述第一连接管道与所述平衡管道连接,所述第二换向阀在所述第一控制位置中使所述第一连接管道与所述高压存储器管道连接并且在所述第二控制位置中使所述第二连接管道与所述高压存储器管道连接。利用这类由两个切换阀所形成的换向阀装置可以以简单的方式为消耗装置的两个运动方向在消耗装置的制动阶段中获得制动能量的能量回收以及在消耗装置的驱动阶段中获得消耗装置利用高压存储器装置的驱动。
根据本发明的一替换的实施方式,所述混合功能的有目的的去激活可以以小的结构耗费获得,如果设置有至少一个具有一截止位置和一通流位置的切换阀的话,该切换阀配置给高压存储器装置和/或压力介质平衡装置。
所述换向阀装置可以构造为切换阀或比例阀。
在根据本发明的驱动装置的情况下,所述静液压泵构造为在排挤量上能调节的调节泵,优选构造为能在两侧上调节的调节泵并且所述静液压马达构造为在排挤量上恒定的定量马达或构造为在排挤量上能调节的调节马达。
为了改变所述调节泵和/或所述调节马达的排挤量而有利地设置有一电子控制装置,在所述电子控制装置中储存有运行策略,以便使所述高压存储器装置与所述驱动装置的运行状态相关地以所述驱动马达的能量和/或在所述消耗装置的制动运行中通过所述消耗装置的制动能量利用压力介质装载。由此而变得可能的是:高压存储器装置在其中在驱动马达上出现过量能量的确定的运行状态中被装载和/或在消耗装置的制动运行中以出现的制动能量装载,以便能够实现能量回收。为此,电子控制装置与相应的信号发生装置连接,借助于这些信号发生装置能够获知消耗装置的对应的运行状态和/或制动运行,例如在消耗装置实施为车辆的行驶驱动装置的情况下与加油踏板装置或制动踏板连接。
在根据本发明的驱动装置中,在电子控制装置中存储有运行策略,以便使来自被装载的高压存储器装置的压力介质与驱动装置的运行状态相关地被用于驱动静液压马达和/或驱动静液压泵。通过以来自高压存储器装置的压力介质驱动所述静液压马达可以获得运转的驱动马达的助力驱动。如果来自被装载的高压存储器装置的压力介质被用于驱动所述静液压泵,那么该静液压泵可以被使用作关掉的驱动马达的液压启动器。由此,高压存储器装置可以被用作在驱动马达的启停功能的范畴中的液压启动器和/或用于辅助运转的驱动马达,其中,基于排挤机的耐用的结构方式和功能可以获得驱动马达的成本低廉的启停功能。
为了能够结合静液压泵来启动关掉的内燃机,调节马达能够根据本发明的一改进方案调节到排挤量零并且调节马达在静液压泵通过来自被装载的高压存储器装置的压力介质驱动时被调节到排挤量零。由此能够实现:来自被装载的高压存储器装置的压力介质不驱动所述静液压马达并仅流向静液压泵,以便能够启动关掉的驱动马达。
适宜地,电子控制装置与检测高压存储器装置的存储器装载压力的压力传感器连接和/或检测压力介质管道中的压力的压力传感器连接。
适宜地能够电地操纵所述切换阀并且该切换阀为了操控而与电子控制装置连接。所述混合功能由此可以借助于电子控制装置通过切换阀的相应操控以简单的方式与驱动装置的运行状态相关地被激活或去激活。
根据本发明的一设计方案形式,高压存储器装置由一高压存储器形成并且所述压力介质平衡装置由一低压存储器形成。一高压存储器和一独立的低压存储器两个可以分别构造为液压存储器,利用该高压存储器和独立的低压存储器可以获得来自闭合回路高压侧的能量的接收或给出和获得低压侧上的所需的量平衡或容积平衡。在此情况下,低压存储器可以替换地构造为容器、例如向环境卸载的罐或处在低预载下的罐,只要所述泵具有足够的抽吸行为。在处在预载下的罐的情况下可以考虑:调节所述预载。
根据本发明的一替换的设计形式设置一双活塞存储器,该双活塞存储器形成高压存储器装置和压力介质平衡装置。双活塞存储器相对于两个独立的高压存储器和低压存储器具有简单和成本低廉的结构。双活塞存储器的另一优点是:利用一双活塞存储器能够以简单的方式在具有闭合回路的一静液压驱动装置中在从高压侧压力介质连接部取出或输送压力介质量时获得低压侧压力介质连接部中的压力介质量的理论上准确的平衡,从而使得以小的结构耗费保证了闭合回路的两个压力介质连接部中的量和容积均衡。
根据本发明的一替换的设计形式,高压存储器装置由一高压存储器形成并且所述压力介质平衡装置包括两个压力介质连接部中的一个与高压存储器之间的存储器流动路径中的一静液压驱动机构和包括两个压力介质连接部中的另一压力介质连接部与一容器之间的容器流动路径中的另一静液压驱动机构。利用彼此在驱动上连接的两个这类驱动机构可以结合仅一个高压存储器实现:建立对应的低压侧压力介质连接部中的量平衡和容积平衡。
两个静液压驱动机构可以构造为单个驱动机构,这些单个驱动机构通过轴或传动装置彼此耦合并且在驱动上连接。
在用于这两个静液压驱动机构的简单结构和小的结构空间需要方面获得了特别的优点,如果根据本发明的一设计形式,所述静液压驱动机构和所述另一静液压驱动机构构造为静液压双流式双驱动机构。两流式双驱动机构的优点是:利用所述双驱动机构能够以简单的方式在具有闭合回路的一静液压驱动装置中在从高压侧压力介质连接部取出或输送压力介质量时获得低压侧压力介质连接部中的压力介质量的理论上准确的平衡,只要两个静液压驱动装置具有相同的输送容积,从而使得以小的结构耗费保证了闭合回路的两个压力介质连接部中的量和容积均衡。
根据本发明的一替换的设计方案形式,高压存储器装置由一高压存储器形成并且所述压力介质平衡装置由闭合回路的一馈入装置以及一馈出装置形成。利用闭合回路的馈出装置以及馈入装置可以同样结合仅一个高压存储器实现:建立对应的低压侧压力介质连接部中的量平衡和容积平衡。
馈入装置可以具有构造为恒流泵的馈给泵。馈给泵的输送容积于是这样地设计,使得在高压存储器的装载运行中,馈给泵在闭合回路的低压侧压力介质连接部上补充等量的压力介质量,该压力介质量被从用于装载高压存储器的高压侧压力介质连接部中取出。
根据本发明的一有利的设计形式,所述馈入装置具有一馈给泵,该馈给泵构造为能在输送量方面调节的调节泵,该调节泵的输送量与低压侧压力介质连接部中的压力相关地调节。如果通过高压存储器在装载运行中从闭合回路的高压侧压力介质连接部中取出确定的压力介质量,那么通过所述由在低压侧压力介质连接部中存在的压力在输送量上被压力调节的馈给泵获得:在闭合回路的低压侧压力介质连接部中由馈给泵符合需求地补充相应的压力介质量。
如果由高压存储器在卸载运行中输送确定的压力介质量到闭合回路的高压侧压力介质连接部中,那么通过馈出装置获得:从闭合回路的低压侧压力介质连接部排出和馈出相应的压力介质量。在此情况下,利用一由低压侧压力介质连接部中的压力在输送量上被调节的馈给泵以及一馈出装置可以以简单的方式以及利用紧凑和成本低廉的结构获得闭合回路的低压侧压力介质连接部上的量平衡或容积平衡。由低压侧压力介质连接部中的压力在输送量上被调节的、实施为调节泵的馈给泵在此情况下能够实现符合需要的量平衡或容积平衡,由此获得:馈给泵在这样的运行状态下不提供过量的输送量,在这些运行状态下,混合功能是未激活的并且由此不需要流入高压存储器中的压力介质量的量平衡或容积平衡,所述过量的输送量必须通过一限压阀排向所述容器并且由此引起相应的损失。
消耗装置可以构造为车辆的由静液压马达驱动的转动机构。利用根据本发明的混合功能可以在具有转动机构的车辆中,例如在构造为挖土机的工作机中,在转动机构的制动运行中进行能量回收并且在加速转动机构时获得驱动马达的辅助。
替换地,所述消耗装置可以构造为车辆的行驶驱动装置,例如具有至少两个被驱动的驱动车轮的由静液压马达驱动的驱动车桥。利用根据本发明的混合功能可以在具有包括驱动车桥的行驶驱动装置的车辆中,在车辆的制动运行中进行能量回收并且在加速所述车辆时获得驱动马达的辅助。
替换地,所述消耗装置可以由绞车例如起重机来形成。
根据本发明的一改进方案,根据本发明的静液压驱动装置可以构造为功率分支传动装置的能无级调节的静液压分支。
本发明还涉及一种具有根据本发明的静液压驱动装置的车辆。利用根据本发明的经液压控制的并且被纯液压操纵的换向阀装置可以在车辆中以简单和成本低廉的方式以及以用于混合功能的小的结构空间需要提供了串联式混合。
附图说明
本发明的其它优点和细节借助于在示意图中示出的实施例详细地阐释。在此情况下:
图1示出了根据本发明的静液压驱动装置的第一实施方式,其具有示意性示出的根据本发明的换向阀装置;
图2示出了具有根据本发明的换向阀装置的第一实施方式的图1;
图3示出了图2的改进方案;
图4示出了根据本发明的静液压驱动装置的第二实施方式,其具有示意性示出的根据本发明的换向阀装置;
图5示出了具有根据图2的根据本发明的换向阀装置的设计形式的图4;
图6示出了根据图3的图4的改进方案;
图7示出了根据本发明的静液压驱动装置的第三实施方式,其具有示意性示出的根据本发明的换向阀装置;
图8示出了具有根据图3或6的根据本发明的换向阀装置的图8;
图9在部分示意图中示出了根据本发明的静液压驱动装置的第四实施方式,其具有根据本发明的换向阀装置的第二实施方式;
图10示出了图9的实施方式;
图11示出了根据本发明的换向阀装置的结构实施方式;
图12示出了根据本发明的换向阀装置的替换实施方式;和
图13示出了图12的换向阀装置的结构实施方式。
具体实施方式
在图1至图13中示出了具有根据本发明的静液压驱动装置1的车辆的驱动系。
所述静液压驱动装置1具有由驱动马达2驱动的静液压泵3,该静液压泵在闭合回路中与一静液压马达4连接。该马达4通过一从动轴9与一消耗装置5处于驱动连接中。所述闭合回路由第一压力介质连接部6a和第二压力介质连接部6b形成。驱动马达2在该示出的实施例中构造为内燃机。
所述消耗装置5可以构造为车辆的未详细示出的行驶驱动装置,该行驶驱动装置例如包括一具有两个被驱动的车轮的驱动车桥。马达4的从动轴9在此情况下处在与驱动车桥的差速器的连接中,该差速器通过相应的从动轴驱动所述车轮。驱动车桥通过马达4的驱动可以直接进行或替换地在一传动装置的中间连接的情况下进行。
泵3为了驱动与驱动马达2的驱动轴12处于作用连接中。泵3构造为在排挤量上能调节的调节泵,该调节泵能够从具有排挤量零的零位置出发沿两个方向调节,从而使得所述泵3能够根据调节方向的不同推送到两个压力介质连接部6a、6b中。
泵3能够电地或电动液压地、尤其电动成比例地在排挤量上被控制。为此,泵3的排挤量调节装置3a能够借助于电操纵装置3b电地操控或操纵,电操纵装置为了操控而与电子控制装置15处于连接中。
所述马达4能够构造为排挤量恒定的定量马达。在所示的实施例中,马达4构造为在排挤量上能调节的调节马达。马达4能够电地或电动液压地、尤其电动成比例地在排挤量上被控制。为此,马达4的排挤量调节装置4a能够借助于电操纵装置4b电地操控或操纵,电操纵装置为了操控而与电子控制装置15处于连接中。
电子控制装置15此外在入口侧上与信号发生装置14a、14b处于连接中,例如加速踏板装置和制动踏板装置。此外可以为了检测两个压力介质连接部6a、6b中的压力如图1和图2中明示的那样设置压力传感器88、89,这些压力传感器与控制装置15连接。
根据泵3的推送方向的不同或根据消耗装置5的运行状态(驱动阶段或制动阶段)的不同,压力介质连接部6a或6b中的一个形成闭合回路的高压侧压力介质连接部并且对应的另一压力介质连接部6b或6a形成闭合回路的低压侧压力介质连接部。
如果泵3的排挤量调节装置3a以如下方式调整,即,泵3推送到第一压力介质连接部6a中,那么驱动装置处在驱动阶段中并且马达4沿第一运动方向被驱动,该第一运动方向在作为消耗装置5的所示的行驶驱动装置的情况下例如相应于车辆的向前行驶。由此,在消耗装置5的沿第一运动方向的驱动阶段中,第一压力介质连接部6a表示高压侧压力介质连接部并且第二压力介质连接部6b表示闭合回路的低压侧压力介质连接部。如果该驱动装置在制动所述消耗装置5的情况下到达制动阶段,那么压力介质连接部6a、6b中的压力关系转换。马达4作为泵工作并且使压力介质通过第二压力介质连接部6b向泵3推送,该泵作为马达工作。由此,在消耗装置5的沿第一运动方向的制动阶段中,第二压力介质连接部6b表示高压侧压力介质连接部并且第一压力介质连接部6a表示闭合回路的低压侧压力介质连接部。
如果泵3的排挤量调节装置3a以如下方式调整,即,泵3推送到第二压力介质连接部6b中,那么驱动装置处在驱动阶段中并且马达4沿第二运动方向被驱动,该第二运动方向在作为消耗装置5的所示的行驶驱动装置的情况下例如相应于车辆的向后行驶。由此,在消耗装置5的沿第二运动方向的驱动阶段中,第二压力介质连接部6b表示高压侧压力介质连接部并且第一压力介质连接部6a表示闭合回路的低压侧压力介质连接部。如果该驱动装置在制动所述消耗装置5的情况下到达制动阶段,那么压力介质连接部6a、6b中的压力关系转换。马达4作为泵工作并且使压力介质通过第一压力介质连接部6a向泵3推送,该泵作为马达工作。由此,在消耗装置5的沿第二运动方向的制动阶段中,第一压力介质连接部6a表示高压侧压力介质连接部并且第二压力介质连接部6b表示闭合回路的低压侧压力介质连接部。
根据车辆的实施方式的不同,驱动系可以包括另一液压设备,例如一移动式工作机的工作液压装置。
所示的驱动系构造为串联式混合,为此,闭合回路设有一高压存储器装置20,该高压存储器装置能够为了从闭合回路接收能量或给出能量到闭合回路中而分别与闭合回路的高压侧压力介质连接部6a、6b连接和由此与闭合回路的高压侧连接。
为了装载和卸载所述高压存储器装置20时的在闭合回路的两个压力介质连接部6a、6b中的所需的量平衡或容积平衡可以对应地将低压侧压力介质连接部6b、6a与一压力介质平衡装置30连接。
为了控制高压存储器装置20与对应的高压侧压力介质连接部6a、6b以及压力介质平衡装置30与对应的低压侧压力介质连接部6b、6a的同时连接而设置有一阀装置50。
所述阀装置50根据本发明构造为液压控制的换向阀装置51,该换向阀装置连接到两个压力介质连接部6a、6b上、高压存储器装置20和压力介质平衡装置30上。根据本发明的换向阀装置51为了操控而与闭合回路的两个压力介质连接部6a、6b连接。根据本发明的换向阀装置51如图2中详细明示的那样具有一高压存储器路径51a和一压力介质平衡路径51b。
根据本发明的换向阀装置51能够实现高压存储器装置20和压力介质平衡装置30选择性地与两个压力介质连接部6a或6b中的任何一个连接。由此,利用该换向阀装置51能够实现:针对消耗装置5的两个运动方向以来自驱动马达2的能量和/或以消耗装置5的制动阶段中的制动能量装载高压存储器装置20以及在卸载所述高压存储器装置20时沿两个运动方向驱动所述消耗装置5,其中,通过所述压力介质平衡装置30确保了闭合回路的两个压力介质连接部6a、6b中的量均衡和容积均衡。
所述换向阀装置51如图2中详细明示的那样在第一控制位置50a中使高压存储器装置20借助于高压存储器路径51a与闭合回路的第一压力介质连接部6a连接并且同时使压力介质平衡装置30借助于压力介质平衡路径51b与闭合回路的第二压力介质连接部6b连接。在阀装置50的第二控制位置50b中,高压存储器装置20借助于高压存储器路径51a连接到闭合回路的第二压力介质连接部6b上并且同时压力介质平衡装置30借助于压力介质平衡路径51b连接到闭合回路的第一压力介质连接部6a上。
换向阀装置51借助于第一连接管道52a与闭合回路的第一压力介质连接部6a连接并且借助于第二连接管道52b与闭合回路的第二压力介质连接部6b连接。借助于高压存储器管道53,换向阀装置51与高压存储器装置20连接。此外,换向阀装置51借助于平衡管道54与压力介质平衡装置30连接。为了如图1和图2中明示的那样检测高压存储器装置20的装载压力设置一压力传感器85,该压力传感器与电子控制装置15连接。
根据本发明的换向阀装置51以如下方式构造,即,该换向阀装置51与处在闭合回路高压侧压力介质连接部6a、6b中的高压相关地使高压侧压力介质连接部6a、6b通过高压存储器路径51a与高压存储器装置20连接并且同时使低压侧压力介质连接部6b、6a通过压力介质平衡路径51b与压力介质平衡装置30连接。
换向阀装置51在第一控制位置50a中使第一连接管道52a与所述高压存储器管道53连接并且使第二连接管道52b与平衡管道54连接。换向阀装置51在第二控制位置50b中使第一连接管道52a与所述平衡管道54连接并且使第二连接管道52b与高压存储器管道53连接。
根据本发明的换向阀装置51能够液压操纵并且为了操控而与闭合回路的压力介质连接部6a、6b连接。根据本发明的换向阀装置51由此形成液压控制的换向阀,利用该换向阀,高压存储器装置20可以分别与相应的高压侧压力介质连接部6a或6b连接并且压力介质平衡装置30可以分别与闭合回路的相应的低压侧压力介质连接部6b或6a连接。
为了液压地操纵根据本发明的所述换向阀装置51而设置有第一控制压力管道60a,该第一控制压力管道从闭合回路的第一压力介质连接部6a被引导到换向阀装置51的朝第一控制位置50a的方向起作用的控制面61a上,并且设置有第二控制压力管道60b,该第二控制压力管道从闭合回路的第二压力介质连接部6b被引导到换向阀装置51的朝第二控制位置50b的方向起作用的控制面61b上。
如果第一压力介质连接部6a形成闭合回路的高压侧,那么通过第一控制压力管道60a将换向阀装置51加载到第一控制位置50a中,在该第一控制位置中,高压侧第一压力介质连接部6a与高压存储器装置20连接并且低压侧第二压力介质连接部6b与压力介质平衡装置30连接。如果第二压力介质连接部6b形成闭合回路的高压侧,那么通过第二控制压力管道60b将换向阀装置51加载到第二控制位置50b中,在该第二控制位置中,高压侧第二压力介质连接部6b与高压存储器装置20连接并且低压侧第一压力介质连接部6a与压力介质平衡装置30连接。由此,如果高压存储器装置20以来自高压侧压力介质连接部6a或6b的压力介质装载或高压存储器装置20将压力介质卸载到高压侧压力介质连接部6a或6b中,那么在对应的低压侧压力介质连接部6b或6a上进行压力介质的相应平衡,以便确保闭合回路的两个压力介质连接部6a、6b中的量均衡或容积均衡。
在图3中示出了图2的改进方案,其中,设置有具有一截止位置40a和一通流位置40b的切换阀40,该切换阀被配属给高压存储器装置20。在所示的实施例中,切换阀40布置在高压存储器管道53中。
所述切换阀40能电操纵并且为此与一电操纵装置41处于连接中。所述电操纵装置41为了操控而与电子控制装置15处于连接中。在所示的实施例中,切换阀40借助于弹簧42被加载到所述截止位置40a中并且可以通过电操纵装置41的操控被操纵到通流位置40b中。显而易见的是:弹簧42替换地可以加载所述切换阀40到通流位置40b中并且电操纵装置41在一操控中操纵所述切换阀40到所述截止位置40a中。所述切换阀40能够实现混合功能的功能能够在截止位置40a中受控制地被去激活并且在通流位置40b中受控制地激活。
在图1至图3中,高压存储器装置20由一高压存储器21形成并且所述压力介质平衡装置30由一低压存储器31形成。所述高压存储器21和所述低压存储器31例如分别构造为液压存储器。
在图4至图6中示出了高压存储器装置20和压力介质平衡装置30的替换的实施方案。高压存储器装置20和压力介质平衡装置30在图4至图6中由一双活塞存储器70形成。
所述双活塞存储器70具有高压存储器装置20的功能和压力介质平衡装置30的功能并且为此具有一高压侧压力腔71和一低压侧压力腔72,该高压侧压力腔形成高压存储器装置20,低压侧压力腔形成压力介质平衡装置30。
所述双活塞存储器70的高压侧压力腔71连接到换向阀装置51的高压存储器管道53上。所述双活塞存储器70的低压侧压力腔72连接到换向阀装置51的平衡管道54上。
双活塞存储器70具有一壳体73,在该壳体中能纵向移动地布置有两个活塞74、75。所述两个活塞74、75通过一耦合件76,例如一活塞杆彼此刚性连接。在两个活塞74、75之间,壳体73设有一分隔壁77,耦合件76被引导穿过该分隔壁。所述耦合件76在分隔壁77中以未详细示出的方式密封和引导。两个活塞74、75的内端侧与壳体73和分隔壁77分别限界多个压力腔78、79。这些压力腔78、79围住耦合件76并且由此构造为耦合件侧的压力腔。活塞75的外端侧与壳体73限界了一压力腔80,该压力腔与压力腔79对置。压力腔79在该示出的实施例中是卸载的。在所示的实施例中,压力腔80为了卸载而被排气。活塞74的外端侧与壳体73和壳体盖限界了一压力腔81,该压力腔与压力腔78对置。所述压力腔80、81构造为活塞侧的压力腔。压力腔81在该示出的实施例中处在预载下。在所示的实施例中,作为预载设置了气体预载,例如N2,从而使得双活塞存储器70构造为液压气动存储器。
两个活塞74、75的内端侧以及两个活塞74、75的外端侧分别是面积相等的。
在所示的实施例中,双活塞存储器70的活塞74的耦合件侧的压力腔78形成高压侧压力腔71并且由此形成高压存储器装置20。双活塞存储器70的活塞75的相对置的耦合件侧压力腔79形成低压侧压力腔72并且由此形成压力介质平衡装置30。
由此,具有两个活塞74、75的面积相等的活塞面的压力腔分别形成双活塞存储器70的高压侧压力腔71和低压侧压力腔72。由此获得和保证了相同的压力介质量通过平衡管道54被输送到闭合回路的低压侧压力介质连接部中或从闭合回路的低压侧压力介质连接部中取出,所述相同的压力介质量借助于高压存储器管道53从闭合回路的高压侧压力介质连接部取出或输送到闭合回路的高压侧压力介质连接部中。
显而易见的是:双活塞存储器70也可以在两个活塞侧压力腔80、81上接收或给出压力介质。为此例如预载所述压力腔78并且高压侧压力腔由所述压力腔81形成。在此情况下,活塞侧压力腔80通过一壳体盖闭合,从而使得压力腔80可以构造为低压侧压力腔。压力腔79于是可以卸载。
在图7和图8中示出了高压存储器装置20和压力介质平衡装置30的一替换的实施方式。在图7中在此情况下示意性示出了类似于图1和图4的根据本发明的液压操纵的换向阀装置51。在图8中示出了具有高压存储器管道53中的附加切换阀40的根据图3和图6的改进方案。
在图7和图8中此外为了检测处于高压存储器装置20中的装载压力而设置一压力传感器85,该压力传感器与电子控制装置15处于连接中。
为了保证高压存储器装置20的存储器装载压力,给高压存储器管道53配置一保压阀86,例如一限压阀,其在出口侧与容器87连接。
在图7和图8中,高压存储器装置20由一高压存储器21,例如一液压存储器形成。压力介质平衡装置30包括高压侧压力介质连接部6a、6b与高压存储器21之间的存储器流动路径90中的一静液压驱动机构和低压侧压力介质连接部6b、6a与容器87之间的容器流动路径91中的另一静液压驱动机构。
所述静液压驱动机构和所述另一静液压驱动机构在所示的实施例中由一双流式静液压双驱动机构92构成,该静液压双驱动机构提供两个分开的输送流,其中,一个输送流形成存储器流动路径90并且另一个输送流形成容器流动路径91。
存储器流动路径90构成在高压存储器管道20和高压存储器21之间。为此,换向阀装置51的高压存储器管道53导向双驱动机构92的第一接口A1并且从双驱动机构92的第二接口A2导向高压存储器21。由此,所述双驱动机构20在两个接口A1、A2上提供第一输送流并且利用两个接口A1、A2形成换向阀装置51的高压存储器管道53与高压存储器21之间的存储器流动路径90。
容器流动路径91在换向阀装置51的平衡管道54与容器87之间形成。为此,平衡管道54导向双驱动机构92的第三接口A3并且从双驱动机构92的第四接口A4导向容器87。由此,所述双驱动机构92在另外两个接口A3、A4上提供第二输送流并且利用这两个接口A3、A4形成换向阀装置51的平衡管道54与容器87之间的容器流动路径91。
所述双流式双驱动机构92设有对于存储器流动路径90和容器流动路径91相同的排挤量,从而使得所述双驱动机构92提供相同大小的输送流。
在高压存储器21的装载运行中,通过存储器流动路径90沿第一通流方向,压力介质从借助于换向阀装置51连接到高压侧压力介质连接部6a、6b上的高压存储器管道53流到高压存储器21中,其中,双驱动机构92的配置给存储器流动路径90的静液压驱动机构朝第一方向被驱动。流向存储器流动路径90中的高压存储器21的压力介质同样驱动双驱动机构92的另一静液压驱动机构,所述另一静液压驱动机构配置给容器流动路径91,由此,所述另一静液压驱动机构通过容器流动路径91沿第一通流方向将压力介质从容器87输送到平衡管道54中,该平衡管道借助于换向阀装置51连接到低压侧压力介质连接部6b、6a上,从而使得压力介质被输送到低压侧压力介质连接部6b、6a中。
在高压存储器21的卸载运行中,通过存储器流动路径90沿方向相反的第二通流方向,压力介质从高压存储器21流到借助于换向阀装置51连接到高压侧压力介质连接部6a、6b上的高压存储器管道53中,其中,双驱动机构92的配置给存储器流动路径90的静液压驱动机构朝方向相反的第二方向被驱动。流出存储器流动路径90中的高压存储器21的压力介质同样驱动双驱动机构92的另一静液压驱动机构,所述另一静液压驱动机构配置给容器流动路径91,由此,所述另一静液压驱动机构通过容器流动路径91沿方向相反的第二通流方向将压力介质从平衡管道54排出到容器87中,所述平衡管道借助于换向阀装置51连接到低压侧压力介质连接部6b、6a上。
因为双流式双驱动机构92设有针对存储器流动流经90和容器流动路径91相同的排挤量并且由此两个输送流相同大小并且通过存储器流动路径90输送或排出给高压存储器21的压力介质相同程度地驱动双驱动机构92的两个驱动机构,所以获得和确保了借助于存储器流动路径90从闭合回路的高压侧压力介质连接部6a、6b取出的或输送到闭合回路的高压侧压力介质连接部中的理论上正好相等的压力介质量通过容器流动路径91在闭合回路的低压侧压力介质连接部6b、6a中输入或从闭合回路的低压侧压力介质连接部6b、6a中取出。
双流式双驱动机构20由此在高压存储器21的装载运行和卸载运行中确保了闭合回路的两个压力介质连接部6a、6b中的量均衡和容积均衡。如果存在双流式双驱动机构91的两个驱动机构的排挤量上的小差异,那么该差异可以通过未详细示出的馈入装置被平衡。
所述双驱动机构92可以构造为在输送量上能调节的调节机或构造为恒流机。
在图2、3、5、6和8中,根据本发明的液压操纵的换向阀装置51分别构造为两位四通控制阀55,其具有第一控制位置50a和第二控制位置50b。所述两位四通控制阀55设有高压存储器路径51a和压力介质平衡路径51b。
在图9和图10中示出了高压存储器装置20和压力介质平衡装置30的一替换的实施方式。
高压存储器装置20由一高压存储器21形成,例如由一液压存储器形成。所述压力介质平衡装置30由闭合回路的一馈出装置100以及一馈入装置110形成。
所述馈出装置100分别使闭合回路的低压侧压力介质连接部6a或6b与容器87连接。在馈出装置100处从闭合回路馈出的压力介质体积流的平衡借助于馈入装置110进行,该馈入装置由驱动系的馈给泵111形成,该馈给泵由驱动马达2驱动。馈给泵111在敞开回路中运行,其从容器87中抽吸压力介质并推动到一推送管道112中。馈给泵111的推送管道112借助于馈入阀113a、113b分别与压力介质连接部6a、6b处于连接中,从而使得在低压侧压力介质连接部6a或6b处由所述馈给泵111补充了在馈出装置100处馈出的压力介质体积流。为了保证馈给泵111的馈给压力,一限压阀114配属给所述推送管道112。所述馈给泵111在所示的实施例中此外以压力介质供给驱动系的一馈给回路115,该馈给回路包括一个或多个另外的消耗装置。
所述馈出装置100包括一馈出管道101,所述馈出管道通过一馈出阀102与容器87连接。所述馈出阀102在所示的实施例中由一限压阀形成。
所述馈出管道101连接到换向阀装置51的平衡管道54上。
代替推送管道112到低压侧压力介质连接部6b或6a上的连接可以将馈给泵111的推送管道连接到平衡管道54上。
所述馈给泵111可以构造为在输送量上恒定的恒流泵。
图10示出了图9的改进方案,根据该改进方案,所述馈给泵111构造为在输送量上能调节的调节泵111a,该调节泵的输送量与闭合回路的低压侧压力介质连接部6b或6a中的压力相关地调节。
所述调节泵111a液压地在输送量上被调节。为此,所述调节泵111a的排挤量调节装置111b能够借助于液压调节装置111c操纵。控制压力传感管道116被引导到调节泵111a的调节装置111c上,该控制压力传感管道对应地与闭合回路的低压侧压力介质连接部连接。
所述调节泵111a的调节装置111c可以具有一调节活塞装置,所述调节活塞装置与调节泵111a的排挤量调节装置111b作用连接。所述调节活塞装置具有一能在壳体中移动布置的调节活塞,该调节活塞与调节泵111a的排挤量调节装置111b连接。所述调节活塞装置的调节活塞借助于弹簧装置朝最大输送量的方向加载并且借助于在控制压力传感管道116中引导的压力朝最小输送量的方向加载。所述控制压力传感管道116为此连接到调节活塞装置的朝减少输送量的方向起作用的控制压力腔上。
所述调节泵111a此外可以设有用于最小输送量的一止挡,其中,该止挡以如下方式设计,即,调节泵提供一最小输送量用于供给所述馈给回路115的由馈给泵111以压力介质供给的消耗装置。
在图10中,馈出管道101和控制压力传感管道116连接到换向阀装置51的平衡管道54上。通过将控制压力传感管道116连接到平衡管道54上来确保:通过所述换向阀装置51,与对应的低压侧压力介质连接部中的压力相关地调节馈给泵111的输送量。
如果在图9、10中为了通过相应操纵换向阀装置51来装载所述高压存储器21而从闭合回路的高压侧压力介质连接部6a、6b排出确定的压力介质量到高压存储器21中,那么所述馈给泵111在闭合回路的低压侧压力介质连接部6b、6a上补充相应的压力介质量。此外在图10中,构造为调节泵111a的馈给泵111的控制压力传感管道116通过所述换向阀装置51连接到低压侧压力介质连接部6b或6a上,从而使得所述馈给泵111与作用在低压侧压力介质连接部6b或6a中的压力相关地在输送量上被调节。图10的构造为调节泵111a的馈给泵111由此符合需要地将压力介质量补充输送到低压侧压力介质连接部6b或6a中,以便确保闭合回路中的量均衡和容积均衡。由此可以以简单的方式将来自闭合回路的过量能量通过高压存储器21的装载运行来接收并中间存储,其中,等量的压力介质量在闭合回路的低压侧压力介质连接部6b或6a上符合需要地通过所述由闭合回路的低压侧压力介质连接部6b或6a中的压力被压力调节的馈给泵111来补充输送。
通过在高压存储器30的装载运行中由构造为调节泵111a的馈给泵111所获得的符合需要的量平衡或容积平衡此外获得:在没有发生高压存储器30的装载运行的那些其余的运行状态中,馈给泵111不输送具有相应损失的过量输送流。
用于馈给泵111的最小输送量的止挡能够实现:馈给泵111总是提供最小的输送流,以便以足够的压力介质供给所述馈给回路115的另外的消耗装置。
如果在图9和图10中,在卸载所述高压存储器21时,来自高压存储器21的压力介质被输入到闭合回路的高压侧压力介质连接部6a或6b中,那么低压侧压力介质连接部6b或6a通过所述换向阀装置51连接到所述平衡管道54上,从而使得通过所述馈出阀102,在高压存储器30的卸载运行中,与从高压存储器30输送到高压侧压力介质连接部6a或6b中的压力介质量等量的压力介质量从低压侧压力介质连接部6b或6a向容器87排出并被馈出,以便确保闭合回路中的量均衡和容积均衡。
图9和图10中此外示出了根据本发明的换向阀装置51的一替换的实施方式,其中,换向阀装置51由多个单个阀构成并且由此所述换向阀装置51的阀功能通过多个单个阀以散开结构方式实施。换向阀装置51的散开结构方式可以被理解为这样的布置,其中,高压存储器路径51a和压力介质平衡路径51b被分成不同的阀。
图9和10的换向阀装置51具有第一换向阀130和第二换向阀131,该第一换向阀在入口侧连接到第一连接管道52a和第二连接管道52b上并且在出口侧连接到平衡管道54上,该第二换向阀在入口侧同样连接到第一连接管道52a和第二连接管道52b上并且在出口侧连接到高压储存器管道53上。第一换向阀130由此控制了压力介质连接部6a或6b与平衡管道54并且由此馈出装置100以及必要时调节泵111a的调节装置111c的控制压力传感管道116的连接。第一换向阀130为此设有压力介质平衡路径51b。相应地,第二换向阀131控制了压力介质连接部6a或6b与高压存储器21的连接。第二换向阀131为此设有高压存储器路径51a。
所述两个换向阀130、131分别构造为三接口-两位置换向阀。
所述第一换向阀130像例如在图11中详细示出的那样构造为纵向滑阀,该纵向滑阀包括布置在壳体钻孔140中的控制滑块141,在所述图11中示出了第一换向阀130的一结构上的实施方式。所述控制滑块141设有一活塞凸缘142以及两个外侧的控制槽143、144。在所示的位置中,第一换向阀130处在截止位置中,活塞凸缘142在该截止位置中截止向所述平衡管道54的压力介质连接。所述控制滑块141借助于两个弹簧145a、145b被加载到构造为中间位置的截止位置中。弹簧145a、145b分别布置在控制压力腔中,这些控制压力腔与控制压力管道60a或60b连接。在控制滑块141的端侧上构造所述控制面61a、61b。
如果压力介质连接部6a形成了闭合回路的高压侧,那么控制滑块141通过控制压力管道60a向图11中的下方加载到第一控制位置中。平衡管道54在第一控制位置中通过控制槽144与第二连接管道52b和由此与低压侧的第二压力介质连接部6b连接。
如果压力介质连接部6b形成了闭合回路的高压侧,那么控制滑块141通过控制压力管道60b向图11中的上方加载到第二控制位置中。平衡管道54在第二控制位置中通过控制槽143与第一连接管道52a和由此与低压侧的第一压力介质连接部6a连接。
由此,第一换向阀130在第一控制位置中使第二连接管道52b与所述平衡管道54连接并且在第二控制位置中使第一连接管道52a与平衡管道54连接。
所述第二换向阀131如图10和图11中详细明示的那样构造为具有一阀元件132的止回阀。该止回阀在相对置的入口上连接管道,这些管道分别具有控制压力管道60a、60b以及连接管道52a、52b的功能。在出口侧上,止回阀连接到高压存储器管道53上。
如果压力介质连接部6a形成闭合回路的高压侧,那么止回阀的阀元件132通过控制压力管道60a朝图10或图11中的下方被加载到第一控制位置中,在该第一控制位置中,高压存储器管道52与第一连接管道52a连接。
如果压力介质连接部6b形成闭合回路的高压侧,那么止回阀的阀元件132通过控制压力管道60b被向上加载到在图10或图11中示出的位置中,从而使得高压存储器管道53与第二连接管道52b连接。
由此,第二换向阀131在第一控制位置中使第一连接管道52a与所述高压存储器管道53连接并且在第二控制位置中使第二连接管道52a与高压存储器管道53连接。
在图10和图11中此外在高压存储器管道53中布置有具有截止位置40a和通流位置40b的切换阀40。
在图12和图13中示出了根据本发明的液压操纵的换向阀装置51的另一的实施方式。图12、13的换向阀装置51构造为三位四通控制阀56,其具有第一控制位置50a和第二控制位置50b并且设有作为中间位置的截止位置50c。
图13示出了图12的换向阀装置51的一结构实施方式。换向阀装置51构造为纵向滑阀,该纵向滑阀包括一布置在壳体钻孔150中的控制滑块151。所述控制滑块151设有活塞凸缘152、153、两个在外侧的控制槽154、155以及布置在这些活塞凸缘152、153之间的第三控制槽156。在所示的位置中,换向阀装置51处在截止位置中,活塞凸缘152、153在该截止位置中截止向所述高压存储器管道53和平衡管道54的压力介质连接。所述控制滑块151借助于两个弹簧157a、157b被加载到构造为中间位置的截止位置中。弹簧157a、157b分别布置在控制压力腔中,这些控制压力腔与控制压力管道60a或60b连接。在控制滑块151的端侧上构造所述控制面61a、61b。
如果压力介质连接部6a形成了闭合回路的高压侧,那么控制滑块151通过控制压力管道60a向图13中的下方加载到第一控制位置中。第一连接管道52a和由此高压侧的第一压力介质连接部6a在第一控制位置中通过控制槽156与高压存储器装置53连接。此外,第二连接管道52b和由此低压侧的第二压力介质连接部6b在第一控制位置中通过控制槽155与平衡管道54连接。
如果压力介质连接部6b形成了闭合回路的高压侧,那么控制滑块151通过控制压力管道60b向图13中的上方加载到第二控制位置中。第二连接管道52b和由此高压侧的第二压力介质连接部6b在第二控制位置中通过控制槽154与高压存储器管道53连接。此外,第一连接管道52a和由此低压侧的第一压力介质连接部6a在第二控制位置中通过控制槽156与平衡管道54连接。
图1至13的换向阀装置51在此情况下可以实施为切换阀或比例阀。
图1至13的根据本发明液压操纵的换向阀装置51确保了:与消耗装置的运动方向无关地并且与运行状态(驱动阶段、制动阶段)无关地,高压存储器装置20对应地与闭合回路的高压侧压力介质连接部6a或6b连接。此外,图1至13的液压操纵的换向阀装置51确保了:与消耗装置的运动方向无关地并且与运行状态(驱动阶段、制动阶段)无关地,闭合回路的对应另一低压侧压力介质连接部6a或6b与压力介质平衡装置30连接。
根据本发明的液压操纵的换向阀装置51为了操纵不要求电致动器,从而使得根据本发明的液压操纵的换向阀装置51具有一简单、紧凑、成本低廉的结构并且具有不易受干扰的运行。结合高压存储器装置20和压力介质平衡装置30获得的混合功能由此可以以简单、紧凑和成本低廉的结构方式来转换。
如果在静液压驱动装置1中存在这样的可能性,即,来自闭合回路的过量能量能在高压存储器装置20中接收,那么高压存储器装置20被装载来自高压侧压力介质连接部6a或6b的压力介质量。在高压存储器装置20的装载运行中,压力介质平衡装置30确保了:在低压侧压力介质连接部6b或6a中补充这样的压力介质量,该压力介质量与由高压存储器装置20的高压侧压力介质连接部6a或6b所输送的压力介质量等量,以便确保闭合回路中的量均衡和容积均衡。
存储在高压存储器装置20中的压力介质量可以接下来又被输送到闭合回路的高压侧压力介质连接部6a或6b中。通过换向阀装置51,低压侧压力介质连接部6b或6a连接到平衡管道54上,从而使得通过压力介质平衡装置30从低压侧压力介质连接部6b或6a排出这样的压力介质量,该压力介质量与由高压存储器装置20输送到高压侧压力介质连接部6a或6b中的压力介质量等量,以便确保闭合回路中的量均衡和容积均衡。
高压存储器装置20以来自高压侧压力介质连接部6a或6b的压力介质的装载可以在初级侧上利用来自驱动马达2的能量进行。输送到高压侧压力介质连接部6a或6b中的并且由驱动马达2驱动的泵3由此通过高压存储器管道53将压力介质输送到高压存储器装置20中。
替换地或附加地可以将高压存储器装置20在消耗装置5的制动运行中以来自高压侧压力介质连接部6a或6b的压力介质来装载,由此能够实现能量回收。
在高压存储器装置20被装载的情况下,存储在高压存储器装置20中的能量可以被用于驱动所述马达4,其中,通过高压侧压力介质连接部6a的高压存储器管道53,压力介质被输送出所述高压存储器装置20。
所述高压存储器装置20的装载或卸载可以借助于电子控制装置15和泵3的排挤量调节装置3a的相应调整以及必要时马达4的排挤量调节装置4a的相应调整被影响。在电子控制装置15中为此而储存了相应的运行策略,它们用于根据驱动装置的运行状态来装载或卸载高压存储器装置20。为此可以由电子控制装置15来评价信号发生装置14a、14b的信号和压力传感器85的信号并且可以相应于驱动装置1的运行状态优化地调整泵3的排挤量调节装置3a以及必要时优化地调整马达4的排挤量调节装置4a。
在本发明中,电子控制装置15操控构造为调节泵的泵3的排挤量调节装置3a并且在构造为调节马达的马达4的情况下操控该调节马达的排挤量调节装置4a,在该电子控制装置中存储运行策略,以便使高压存储器装置20与驱动装置1的运行状态相关地以驱动马达2的能量和/或在消耗装置5的制动运行中通过消耗装置5的制动能量以压力介质装载。由此,所述高压存储器装置20利用消耗装置5的制动阶段中的制动能量的装载能够实现在消耗装置5的制动运行中的能量获得。
在电子控制装置15中还存储有运行策略,以便使来自被装载的高压存储器装置20的压力介质与驱动装置1的运行状态相关地被用于驱动静液压马达4和/或驱动静液压泵3。
电子控制装置15在装载和卸载所述高压存储器装置20时与信号发生装置14a、14b的输入参数以及压力传感器85和压力传感器88、89相关地操控所述驱动马达2的转速和操控排挤量调节装置3a或4a。
通过驱动所述马达4可以将存储在高压存储器装置20中的能量用于驱动所述马达4。所述高压存储器装置20由此能够实现正在运转的驱动马达2的助力驱动。替换地或附加地可以将存储在高压存储器装置20中的能量用于驱动所述泵3。所述高压存储器装置20由此能够与泵3结合实现在驱动马达2的启停功能的范畴内的关掉的驱动马达2的液压启动器的功能。为了该泵3的作为被来自高压存储器装置20的压力介质驱动的液压启动器的功能,构造为调节马达的马达4被调节到排挤量零。
由此,根据本发明由高压存储器装置20形成的混合功能可以被用作在驱动马达2的启停功能的范畴中的液压启动器和/或用于辅助运转的驱动马达2,其中,基于泵3的耐用的结构方式和功能可以获得驱动马达的成本低廉的启停功能。在驱动马达2实施为内燃机时可以利用由高压存储器装置20形成的混合功能获得燃料消耗的减少,例如在驱动装置1运行时的排放的减少。
根据本发明的混合功能具有小的结构空间需要、耐用的结构形式和功能并且成本低廉,这是因为利用根据本发明的经压力控制的且经压力操纵的换向阀装置51结合高压存储器装置20以及压力介质平衡装置30伴随小的结构耗费,静液压驱动装置1可以在闭合回路中设有混合功能,该混合功能能够实现来自闭合回路的能量的排出或输入。
本发明不受限于所示的实施例。
作为消耗装置5可以替换于行驶驱动装置设置车辆的转动机构、例如构造为挖土机的工作机的转动机构。
静液压驱动装置1的泵3和马达4可以构造为斜盘结构方式或斜轴结构方式的轴向活塞机。替换地,泵3和/或马达4可以构造为径向活塞机或构造为齿轮机。
驱动马达2可以替换于内燃机构造为电动马达或涡轮机。
根据图1、2、7、8的压力传感器85和/或根据图7、8的保压阀86也可以在另外的实施例中设置。同样可以在所有另外的实施例中设置图1、2的压力传感器88、89。
显而易见的是:高压存储器装置20和压力介质平衡装置30的各种实施方式和根据本发明的液压操纵的换向阀装置51的各种实施方式可以任意相互组合。
Claims (30)
1.静液压驱动装置,其具有一由驱动马达(2)驱动的静液压泵(3),所述静液压泵在闭合回路中与一静液压马达(4)连接,其中,所述静液压马达(4)与一消耗装置(5)处于驱动连接中,其中,所述闭合回路由第一压力介质连接部(6a)和第二压力介质连接部(6b)形成,其中,所述压力介质连接部中的每个压力介质连接部(6a、6b)能够形成所述闭合回路的高压侧或低压侧,其中,设置有一高压存储器装置(20),所述高压存储器装置能够为了存储能量和为了给出能量与对应的高压侧压力介质连接部(6a;6b)连接,并且同时,对应的低压侧压力介质连接部(6b;6a)能够与一压力介质平衡装置(30)连接,其中,为了控制所述高压存储器装置(20)与所述低压侧压力介质连接部(6a;6b)以及所述压力介质平衡装置(30)与所述低压侧压力介质连接部(6b;6a)的同时连接设置有一阀装置(50),其特征在于,所述阀装置(50)构造为液压控制的换向阀装置(51),所述换向阀装置连接到两个压力介质连接部(6a、6b)、所述高压存储器装置(20)和所述压力介质平衡装置(30)上,其中,所述换向阀装置(30)具有高压存储器路径(51a)和压力介质平衡路径(51b)并且为了操控而与所述闭合回路的两个压力介质连接部(6a、6b)连接。
2.根据权利要求1所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(51)这样构造,使得所述换向阀装置(51)与处在所述闭合回路的高压侧压力介质连接部(6a;6b)中的高压相关地使所述高压侧压力介质连接部(6a;6b)通过所述高压存储器路径(51a)与所述高压存储器装置(20)连接并且同时使所述低压侧压力介质连接部(6b;6a)通过所述压力介质平衡路径(51b)与所述压力介质平衡装置(30)连接。
3.根据权利要求1或2所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(51)具有第一控制位置(50a)以及第二控制位置(50b),在所述第一控制位置中,所述高压存储器装置(20)通过所述高压存储器路径(51a)连接到所述闭合回路的第一压力介质连接部(6a)上并且同时所述压力介质平衡装置(30)通过所述压力介质平衡路径(51b)连接到所述闭合回路的第二压力介质连接部(6b)上,在所述第二控制位置中,所述高压存储器装置(20)通过所述高压存储器路径(51a)连接到所述闭合回路的第二压力介质连接部(6b)上并且同时所述压力介质平衡装置(30)通过所述压力介质平衡路径(51b)连接到所述闭合回路的第一压力介质连接部(6a)上。
4.根据权利要求1至3之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(50)借助于第一连接管道(52a)与所述闭合回路的第一压力介质连接部(6a)连接,借助于第二连接管道(52b)与所述闭合回路的第二压力介质连接部(6b)连接,借助于高压存储器管道(53)与所述高压存储器装置(20)连接,借助于平衡管道(54)与所述压力介质平衡装置(30)连接。
5.根据权利要求4所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(50)在所述第一控制位置(50a)中使所述第一连接管道(52a)与所述高压存储器管道(53)连接并使所述第二连接管道(52b)与所述平衡管道(54)连接,在所述第二控制位置(50b)中使所述第一连接管道(52a)与所述平衡管道(54)连接并使所述第二连接管道(52b)与所述高压存储器管道(53)连接。
6.根据权利要求3至5之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,设置有第一控制压力管道(60a),所述第一控制压力管道从所述闭合回路的第一压力介质连接部(6a)被引导到所述换向阀装置(51)的朝所述第一控制位置(50a)的方向起作用的控制面(61a)上,并且,设置有第二控制压力管道(60b),所述第二控制压力管道从所述闭合回路的所述第二压力介质连接部(6b)被引导到所述换向阀装置(51)的朝所述第二控制位置(50b)的方向起作用的控制面(61b)上。
7.根据权利要求1至6之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(51)具有一截止位置(50c),在所述截止位置中截止所述高压存储器路径(51a)和/或所述压力介质平衡路径(51b)。
8.根据权利要求3至6之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(51)构造为两位四通控制阀(55),其具有所述第一控制位置(50a)和所述第二控制位置(50b)。
9.根据权利要求3至7之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(50)构造为三位四通控制阀(56),其具有所述第一控制位置(50a)和所述第二控制位置(50b)并且设有作为中间位置的所述截止位置(50c)。
10.根据权利要求1至9之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(51)由多个单个阀(130;131)构成。
11.根据权利要求10所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(51)具有第一换向阀(130)和第二换向阀(131),所述第一换向阀在入口侧连接到所述第一连接管道(52a)和所述第二连接管道(52b)上并且在出口侧连接到所述平衡管道(54)上,所述第二换向阀在入口侧连接到所述第一连接管道(52a)和所述第二连接管道(52b)上并且在出口侧连接到所述高压储存器管道(53)上。
12.根据权利要求11所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述第一换向阀(130)在所述第一控制位置中使所述第二连接管道(52b)与所述平衡管道(54)连接并且在所述第二控制位置中使所述第一连接管道(52a)与所述平衡管道(54)连接,所述第二换向阀(131)在所述第一控制位置中使所述第一连接管道(52a)与所述高压存储器管道(53)连接并且在所述第二控制位置中使所述第二连接管道(52b)与所述高压存储器管道(53)连接。
13.根据权利要求1至12之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,设置有具有一截止位置(40a)和一通流位置(40b)的至少一个切换阀(40),所述至少一个切换阀配置给所述高压存储器装置(20)和/或配置给所述压力介质平衡装置(30)。
14.根据权利要求1至13之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述换向阀装置(51)构造为切换阀或比例阀。
15.根据权利要求1至14之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述静液压泵(3)构造为在排挤量上能调节的调节泵并且所述静液压马达(4)构造为在排挤量上恒定的定量马达或构造为在排挤量上能调节的调节马达。
16.根据权利要求15所述的静液压驱动装置,其特征在于,为了改变所述调节泵(3)和/或所述调节马达(4)的排挤量设置有一电子控制装置(15),在所述电子控制装置中储存运行策略,以便使所述高压存储器装置(30)与所述驱动装置(1)的运行状态相关地以所述驱动马达(2)的能量和/或在所述消耗装置(5)的制动运行中通过所述消耗装置(5)的制动能量以压力介质装载。
17.根据权利要求16所述的静液压驱动装置,其特征在于,在所述电子控制装置(15)中储存运行策略(5),以便使来自被装载的高压存储器装置(30)的压力介质与所述驱动装置(1)的运行状态相关地被用于驱动所述静液压马达(4)和/或驱动所述静液压泵(3)。
18.根据权利要求17所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述调节马达(4)能够调节到排挤量零并且所述调节马达(4)在通过来自被装载的高压存储器装置(30)的压力介质来驱动所述静液压泵(3)时被调节到排挤量零。
19.根据权利要求16至18之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述电子控制装置(15)与检测所述高压存储器装置(30)的存储器装载压力的压力传感器(85)连接和/或与检测压力介质管道(6a、6b)中的压力的压力传感器(88、89)连接。
20.根据权利要求13至19之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述切换阀(40)能够电操纵并且为了操控而与所述电子控制装置(15)处于连接中。
21.根据权利要求1至20之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述高压存储器装置(20)由一高压存储器(21)形成并且所述压力介质平衡装置(30)由一低压存储器(31)形成。
22.根据权利要求1至20之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,设置有一双活塞存储器(70),所述双活塞存储器形成所述高压存储器装置(20)和所述压力介质平衡装置(30)。
23.根据权利要求1至20之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述高压存储器装置(20)由一高压存储器(21)形成并且所述压力介质平衡装置(30)包括两个压力介质连接部中的一个压力介质连接部(6a;6b)与所述高压存储器(21)之间的存储器流动路径(90)中的一静液压驱动机构和包括两个压力介质连接部中的另一压力介质连接部(6b;6a)与一容器(87)之间的容器流动路径(91)中的另一静液压驱动机构。
24.根据权利要求23所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述静液压驱动机构和所述另一静液压驱动机构构造为静液压双流式双驱动机构(92)。
25.根据权利要求1至20之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述高压存储器装置(20)由一高压存储器(21)形成并且所述压力介质平衡装置(30)由所述闭合回路的一馈出装置(100)以及一馈入装置(110)形成。
26.根据权利要求25所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述馈入装置(110)包括一馈给泵(111),所述馈给泵构造为在输送量上能调节的调节泵(111a),所述在输送量上能调节的调节泵的输送量与所述低压侧压力介质连接部(6b;6a)中的压力相关地被调节。
27.根据权利要求1至26之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述消耗装置(5)构造为车辆的转动机构。
28.根据权利要求1至26之一所述的静液压驱动装置,其特征在于,所述消耗装置(5)构造为车辆的行驶驱动装置。
29.根据权利要求1至28之一所述的静液压驱动装置,所述静液压驱动装置(1)构造为功率分支传动装置的能无级调节的静液压分支。
30.车辆,其具有一根据权利要求1至29之一所述的静液压驱动装置(1)。
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