液壓活塞式發動機行程容積的調整裝置的製作方法

2023-05-13 05:55:26 2

專利名稱：液壓活塞式發動機行程容積的調整裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按權利要求1前序部分詳細限定類型的、液壓活塞式發動機行程 容積的調整裝置。
背景技術：
液壓活塞式發動機例如在靜液壓_機械的功率分流變速器上用於液壓功率支流， 以便無級地改變變速器的速比。為此，液壓活塞式發動機需要調整裝置，藉助該調整裝置可 以調整活塞式發動機的行程容積。DE 4206023A1公開了一種具有液壓活塞式發動機和調整裝置的無級靜液壓-機 械的功率分流變速器，藉助該調整裝置可以無級調整活塞式發動機。該調整裝置包括控制 機構，藉助該控制機構可以控制活塞式發動機。為保護系統免於過載，調整裝置具有限高壓 閥，藉助該限高壓閥可以限制最大壓力。在激活限高壓閥的情況下，能量轉換成必須通過散 熱器散發的熱量。

發明內容
本發明的目的在於，完成一種液壓活塞式發動機行程容積的調整裝置，該裝置構 造簡單並且保護系統免於過熱。該目的利用一種同樣具有主權利要求所述特徵的、依據類屬的調整裝置得以實 現。該調整裝置具有第一活塞式發動機和第二活塞式發動機，其中，活塞式發動機以 斜軸結構類型構成。呈斜軸結構類型的活塞式發動機的特徵在於效率非常高。兩個活塞式 發動機彼此相鄰地布置並具有一個共用部件，即所謂的軛架(Joch)，藉助該共用部件可以 共同對兩個活塞式發動機在其行程容積方面進行調整。活塞式發動機具有工作管路，兩個 活塞式發動機通過工作管路相互連接。由此活塞式發動機形成所謂的閉合迴路。用於調 整活塞式發動機行程容積的共用部件以如下方式設置，在共用部件的第一位置上，將第一 液壓活塞式發動機調整到小行程容積或者沒有行程容積並且將第二液壓活塞式發動機調 整到大行程容積或者最大行程容積。第一活塞式發動機例如作為泵工作並向在該工作狀態 下作為馬達工作的第二活塞式發動機輸送壓力介質。在其他工作狀態下，第二活塞式發動 機作為泵工作並且第一活塞式發動機作為馬達工作。如果將共用部件從其第一位置向第二 位置的方向調整，那麼第一活塞式發動機(例如泵)的行程容積加大，而第二活塞式發動機 (例如馬達)的行程容積同時變小。在共用部件第二位置上運行時，第一液壓活塞式發動機 具有其最大的行程容積並因此在作為泵工作時，輸送最大的行程容積，而第二液壓活塞式 發動機則具有其最小的行程容積並因此在作為馬達工作時，產生高輸出轉速。共用部件可 以通過用於調整的機構(例如像液壓缸)從第一位置向第二位置的方向調整或者從第二位 置向第一位置的方向調整。由此例如汽車的駕駛員可以通過用於手動設定的裝置，例如通 過以機械或者電氣的方式對閥進行控制的行駛踏板，將駕駛員意願傳送到用於調整所述共用部件的裝置，由此，所述共用部件在依賴於駕駛員意願進而依賴於對用於手動設定的裝 置的操作進行調整。如果駕駛員希望在第二活塞式發動機中有較高的輸出轉速，那麼將共 用部件向第二位置的方向調整。如果駕駛員希望輸出轉速較低，那麼將共用部件向第一位 置的方向調整。當行駛阻力增加時，那麼存在的可能性是，第一活塞式發動機與第二活塞式 發動機之間工作管路中的允許壓力被超過。依據本發明，共用部件在超過事先限定的壓力水平時向第一位置的方向調整，由 此，第一活塞式發動機(例如泵)向更小的行程容積方向調整。而第二活塞式發動機例如馬 達則向更大的行程容積方向調整，由此工作管路內的壓力下降。這種事先限定的壓力水平 低於最大允許的壓力水平，在最大允許的壓力水平中，打開限高壓閥，由此防止系統過熱， 這是因為能量並未通過限高壓閥轉換成熱量。
在本發明的另一種實施方式中，存在的可能性是，通過另外的用於手動設定的裝 置來設定還較低的最大壓力水平，由此所述共用部件在壓力水平較低時就向第一位置的方 向調整。由此可以無級影響最大允許的壓力。在使用起雙重作用的液壓缸的情況下，該液壓 缸藉助缸連杆側上的高壓而調整到其起始位置內並在該起始位置上與處於共用部件第一 位置內的共用部件連接，存在的可能性是，通過對該液壓缸在底側上利用壓力介質源的壓 力施壓，共用部件從第一位置向第二位置的方向運動。在液壓缸的底側與壓力介質儲存器 連接時，所述共用部件向第一位置的方向運動返回。用於手動設定的裝置可以具有另一閥， 該閥將液壓缸與壓力介質源或者與壓力介質儲存器根據駕駛員意願進行連接，並且於是確 定共用部件的位置，由此，規定活塞式發動機的輸出轉速。因此可以藉助用於手動設定的裝置出於控制轉速控制的目的來控制所述共用部 件並且藉助通過另外的用於手動設定的裝置通過向第一位置的方向調整共用部件來限制 壓力水平。在這種情況下，所述共用部件以如下方式與傳感器連接，使電子控制單元可以測 定共用部件的位置並且至少一個傳感器測定工作管路或液壓單元內的壓力，以及電子控制 單元由該壓力和共用部件的位置在依賴於手動設定的情況下控制共用部件的調整裝置。通過對缸施加高壓，可以在不使用具有很大面積的缸的情況下產生作用於共用部 件的很大的調整力。


其他特徵由附圖的說明獲悉。其中圖1示出調整裝置的液壓示意圖；以及圖2示出靜液壓_機械的功率分流變速器的變速器示意圖。
具體實施例方式圖 1 調整裝置具有在工作狀態下例如作為泵工作的、呈斜軸結構類型的第一活塞式發 動機1和在工作狀態下例如作為馬達工作的、呈斜軸結構類型的第二活塞式發動機2。第一 活塞式發動機1和第二活塞式發動機2通過工作管路3相互連接。第一活塞式發動機1和 第二活塞式發動機2的行程容積通過一個共用部件4調整。起雙重作用的液壓缸5與共用部件4連接。缸5在缸5的連杆側34上與管路16連接，由此，當源自連杆側34上壓力的力超過源自底側33上壓力的力時，缸5可以利用高壓調整至其起始位置。在液壓缸5僅在 連杆側被施壓的狀態下，第一活塞式發動機1被調整到沒有行程容積，也就是第一活塞式 發動機1被驅動，這樣第一活塞式發動機1不輸送壓力介質。第二活塞式發動機2在液壓 缸5僅在連杆側被施壓的狀態下被調整到最大行程容積。壓力介質源6將壓力介質從壓力 介質儲存器7輸送到管路8內。如果應當將共用部件4從其第一位置在液壓缸5底側無壓 力的情況下向第二位置的方向調整，那麼用於手動設定的裝置10的閥9以如下方式轉換， 艮口，壓力介質從管路8流入管路11。如果閥12未處於其基本位置上，那麼壓力介質從管路 32通過管路13到達液壓缸5的底側33並將共用部件4向第二位置的方向調整，由此第一 活塞式發動機1的行程容積變大，第二活塞式發動機2的行程容積變小並且壓力介質通過 工作管路3從第一活塞式發動機1向第二活塞式發動機2輸送。在管路11的無壓力狀態 下，閥12通過可調整的彈簧14保持在閥12的基本位置上。工作管路3內較高的壓力通過 轉換閥15經由管路16到達壓力傳感器17。壓力傳感器17在與電子控制單元19相連接的 情況下以如下方式對閥9進行控制，即，在低於限壓閥18的打開水平時，閥12轉換到其基 本位置內，由此管路13的壓力介質不再進入液壓缸5並且液壓缸5的底側33與壓力介質儲 存器7連接，由此，將共用部件4向第一位置的方向調整，由此，工作管路3內的壓力再次下 降。通過閥12在低於限壓閥18的壓力水平時轉換，限壓閥18保持關閉，由此保護傳動裝 置免於過熱。如果工作管路3內的壓力再次下降，那麼閥12再次從其起始位置轉變出來， 並且管路13的壓力介質再次達到液壓缸5。傳感器36與共用部件4以如下方式連接，即， 共用部件4的位置可以得到感測並通過控制線路23傳送給電子控制單元19。傳感器36可 以作為無接觸式的旋轉角傳感器或者作為行程傳感器構成。電子控制單元19 一方面得知 來自行駛踏板的速度意願並且另一方面得知來自另外的用於手動設定的裝置22的轉矩意 願。根據另外的用於手動設定的裝置22的設定，調整工作管路3內所想要的壓力水平，由 此，結合通過傳感器36對行程容積的掌握和通過傳感器16對壓力水平的掌握，電子控制單 元19可以調節所想要的驅動功率。例如在超過最大牽引力時，回調共用部件4可以對最大 牽引力進行限制。在與來自行駛踏板20的轉速設定的結合下，電子控制單元19可以執行 無級的功率調整。為此，電子控制單元19通過控制線路21控制閥9，該閥9通過閥37和閥 12控制液壓缸5並由此控制共用部件4。當閥9以如下方式設計，即，閥9可以直接處理壓 力介質源7的壓力時，同樣可以取消閥37和38。通過對高壓進行無級限制，在調整裝置用 於機動車輛上的情況下，實現對牽引力的無級調整。在與電子控制單元19和傳感器36相 結合下，通過用於手動設定的裝置10可以實現對速度的無級調整。如果將無級速度調整與 無級牽引力調整通過傳感器17組合起來，那麼可以實現對汽車的無級功率調節。圖 2 靜液壓-機械的功率分流變速器具有圖1所介紹類型的第一活塞式發動機1和第 二活塞式發動機2，第一活塞式發動機1和第二活塞式發動機2可以通過共用部件4在行程 容積方面進行調整。輸出裝置25可以通過用於前進行駛的離合器26或者用於倒退行駛的 離合器27與傳動裝置28連接。行駛範圍可以通過離合器29和離合器30切換。累加變速 器31將機械功率支流和液壓功率支流進行累加。附圖標記
1第一活塞式發動機2第二活塞式發動機3工作管路4共用部件5液壓缸6壓力介質源7壓力介質儲存器8管路9閥10用於手動設定的裝置11管路12閥13管路14彈簧15轉換閥16管路17壓力傳感器18限壓閥19電子控制單元20行駛踏板21控制線路22另外的用於手動設定的裝置23控制線路24控制線路25輸出裝置26用於前進行駛的離合器27用於倒退行駛的離合器28傳動裝置29離合器30離合器31累加變速器32管路33底側34連杆側35閥36傳感器37閥38閥
權利要求
呈斜軸結構類型的液壓活塞式發動機行程容積的調整裝置，其中，第一活塞式發動機(1)與第二活塞式發動機(2)相鄰地布置；其中，這兩個活塞式發動機具有工作管路(3)，這兩個活塞式發動機通過所述工作管路(3)相互液壓連接，以及所述活塞式發動機具有可調的軸，這些軸通過一個共用部件(4)連接，使得通過所述共用部件(4)的運動共同調整所述可調的軸；其中，藉助用於調整所述共用部件(4)的機構(5)，在所述共用部件(4)的第一位置上，所述第一液壓活塞式發動機(1)調整到很小的行程容積或者調整到沒有行程容積並且所述第二液壓活塞式發動機(2)調整到很大的行程容積或者調整到最大行程容積，以及在所述共用部件(4)的第二位置上，所述第一液壓活塞式發動機(1)調整到很大的行程容積或者調整到最大行程容積並且所述第二液壓活塞式發動機(2)調整到很小的行程容積或者調整到最小行程容積；其中，所述共用部件(4)能夠依賴於轉速設定件(20)而根據設定情況向第一位置或者第二位置的方向調整，並且當在所述工作管路(3)之一內事先限定的壓力被超出時，所述共用部件(4)能夠不依賴於所述轉速設定件(20)地向第一位置的方向調整。
2.按權利要求1所述的調整裝置，其特徵在於，存在另外的用於手動設定的裝置(22)， 在操作該裝置(22)時，所述共用部件(4)能夠藉助該裝置(22)依賴於所述工作管路(3) 內的壓力並依賴於對所述另外的用於手動設定的裝置(22)的操作而向第一位置的方向調整 ο
3.按權利要求1所述的調整裝置，其特徵在於，所述用於調整共用部件(4)的機構作 為起雙重作用的液壓缸構成，所述液壓缸在所述液壓缸的基本位置上在連杆側受到壓力的 情況下將所述共用部件(4)保持在第一位置上，並當在底側(33)上施壓時使所述共用部件(4)向第二位置的方向調整。
4.按權利要求1所述的調整裝置，其特徵在於，電子控制單元(19)依賴於共用部件的 位置並依賴於工作管路內的壓力以及依賴於速度設定，對所述共用部件的調整裝置進行控 制。
5.按權利要求4所述的調整裝置，其特徵在於，所述共用部件與用於檢測位置的傳感 器(36)連接。
6.按權利要求5所述的調整裝置，其特徵在於，所述工作管路(3)內的壓力通過壓力傳 感器(17)來測定。
7.按權利要求4所述的調整裝置，其特徵在於，所述電子控制單元(19)在高於所述工 作管路(3)內事先限定的壓力的情況下，將所述共用部件向基本位置方向調節。
8.按權利要求7所述的調整裝置，其特徵在於，所述第一活塞式發動機(1)和所述第二 活塞式發動機(2)為了進行無級功率調節而受到控制。
9.按權利要求1所述的調整裝置，其特徵在於，所述第一活塞式發動機(1)和所述第二 活塞式發動機(2)設置在具有液壓支流和機械支流的靜液壓_機械功率分流變速器內，其 中，所述液壓支流與所述第一活塞式發動機(1)和所述第二活塞式發動機(2)保持連接。
全文摘要
本發明涉及一種調整裝置，其用於調整呈斜軸結構類型的第一活塞式發動機(1)和呈斜軸結構類型的第二活塞式發動機(2)的行程容積，該調整裝置具有一個共用部件(4)和閥(12)，通過所述共用部件(4)可以調整行程容積，所述閥(12)在超過工作管路(3)內最大壓力水平時轉換，使得共用部件(4)向較小的功率輸入的方向轉換行程容積。
文檔編號F16H61/433GK101815889SQ200880109964
公開日2010年8月25日 申請日期2008年8月15日 優先權日2007年10月2日
發明者于爾根·萊格納 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司