用于調(diào)節(jié)壓力的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)壓力的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明涉及一種用于調(diào)控靜液壓行駛驅(qū)動裝置的壓力的方法，該行駛驅(qū)動裝置包括初級側(cè)軸向活塞機(jī)(1)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)(2)，所述軸向活塞機(jī)尤其以斜盤式結(jié)構(gòu)方式實施有各一個斜盤，所述斜盤的擺動角度是可調(diào)節(jié)的。為了改進(jìn)靜液壓行駛驅(qū)動裝置的動態(tài)行駛行為，預(yù)先給定和調(diào)控次級側(cè)從動力矩，其中，附加地調(diào)節(jié)所述初級側(cè)(1)和所述次級側(cè)(2)之間的連接容積(10)中的壓力。
【專利說明】用于調(diào)節(jié)壓力的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于調(diào)控靜液壓行駛驅(qū)動裝置的壓力的方法和系統(tǒng)，該行駛驅(qū)動裝置 包括初級側(cè)軸向活塞機(jī)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)，所述軸向活塞機(jī)尤其以斜盤式結(jié)構(gòu)方式實施 有各一個斜盤，所述斜盤的擺動角度是可調(diào)節(jié)的。

【背景技術(shù)】
[0002] 對于調(diào)節(jié)靜液壓行駛驅(qū)動裝置，例如初級側(cè)軸向活塞機(jī)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)串聯(lián) 連接。在斜盤式結(jié)構(gòu)方式的軸向活塞機(jī)中，可以通過調(diào)節(jié)斜盤的擺動角度來調(diào)節(jié)輸送體積 流。因此，這種軸向活塞機(jī)也稱為調(diào)節(jié)機(jī)。根據(jù)軸向活塞機(jī)是作為泵還是作為馬達(dá)來工作 而定，軸向活塞機(jī)也稱為調(diào)節(jié)泵或調(diào)節(jié)馬達(dá)。例如由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的初級側(cè)軸向活塞機(jī)（當(dāng) 其作為泵、尤其調(diào)節(jié)泵工作時）在驅(qū)動側(cè)上將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?。在從動?cè)上，次級側(cè)軸 向活塞機(jī)（當(dāng)其作為馬達(dá)、尤其作為調(diào)節(jié)馬達(dá)工作時）將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。該過程也 可以是相反的，從而通過次級側(cè)軸向活塞機(jī)在從動側(cè)上制動。初級側(cè)軸向活塞機(jī)和次級側(cè) 軸向活塞機(jī)的連接既可以在開放回路中發(fā)生，其中，兩個軸向活塞機(jī)的低壓側(cè)都與壓力補(bǔ) 償?shù)南溥B接，該連接而且也可以在閉合的回路中發(fā)生，其中，軸向活塞機(jī)的低壓側(cè)直接相互 連接。兩個連接都可以通過限壓閥保護(hù)防止過高的壓力。在運(yùn)行時，初級側(cè)軸向活塞機(jī)和 次級側(cè)軸向活塞機(jī)或者分開地或者稱合地調(diào)節(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的任務(wù)是改進(jìn)靜液壓行駛驅(qū)動裝置的動態(tài)行駛行為，該行駛驅(qū)動裝置包括 初級側(cè)軸向活塞機(jī)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)，所述軸向活塞機(jī)尤其以斜盤式結(jié)構(gòu)方式實施有各 一個斜盤，所述斜盤的擺動角度是可調(diào)節(jié)的。
[0004] 在用于調(diào)節(jié)靜液壓行駛驅(qū)動裝置的壓力的方法中，該行駛驅(qū)動裝置包括初級側(cè)軸 向活塞機(jī)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)，所述軸向活塞機(jī)尤其以斜盤式結(jié)構(gòu)方式實施有各一個斜 盤，所述斜盤的擺動角度是可調(diào)節(jié)的，該任務(wù)由此解決，預(yù)先給定和調(diào)控次級側(cè)從動力矩， 其中，附加地調(diào)控初級側(cè)和次級側(cè)之間的連接容積中的壓力。初級側(cè)和次級側(cè)之間的連接 容積優(yōu)選為高壓容積。通過該高壓容積，初級側(cè)軸向活塞機(jī)的輸出端與次級側(cè)軸向活塞機(jī) 的輸出端連接。該連接容積可以配屬有液壓的高壓存儲器。在靜液壓行駛驅(qū)動裝置運(yùn)行 時，在次級側(cè)上產(chǎn)生與體積流成比例的轉(zhuǎn)速。連接容積中的壓力相應(yīng)于負(fù)載力矩出現(xiàn)并且 例如向上受限壓閥限制。對于動態(tài)的行駛行為，預(yù)先給定和調(diào)控次級從動力矩。為了盡可 能能量優(yōu)化地運(yùn)行，附加地調(diào)控初級側(cè)軸向活塞機(jī)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)之間的連接容積中 的、例如連接管路中的壓力。例如，可以相應(yīng)于效率特性場來調(diào)控初級側(cè)軸向活塞機(jī)和次級 側(cè)軸向活塞機(jī)之間的連接容積中的、尤其連接管路中的壓力。優(yōu)選使用初級側(cè)軸向活塞機(jī) 和次級側(cè)軸向活塞機(jī)的擺動角度作為調(diào)節(jié)變量。
[0005] 該方法的一優(yōu)選實施例的特征在于，結(jié)合初級側(cè)和次級側(cè)之間的連接容積中的額 定壓力，將次級側(cè)力矩要求換算到次級側(cè)的擺動角度并且進(jìn)行調(diào)節(jié)。次級側(cè)力矩要求例如 相應(yīng)于駕駛員期望力矩。對于壓力調(diào)控的構(gòu)思，有利地認(rèn)為，初級側(cè)上和次級側(cè)上的轉(zhuǎn)速的 改變通過所懸掛的質(zhì)量，例如車輛和內(nèi)燃機(jī)的懸掛質(zhì)量相對緩慢地進(jìn)行。除此之外，優(yōu)選假 定，低壓側(cè)上的壓力大致是不變的。由此，轉(zhuǎn)速和低壓的動態(tài)性可以不被考慮并且作為隨時 間變化的（zeitvariante)參數(shù)進(jìn)入到調(diào)控中。
[0006] 該方法的另一優(yōu)選實施例的特征在于，通過初級側(cè)來調(diào)節(jié)由次級側(cè)的擺動角度和 轉(zhuǎn)速所預(yù)先給定的體積流。期望的擺動角度優(yōu)選由下級的（unterlagerten)擺動角度調(diào)控 來調(diào)節(jié)。
[0007] 該方法的另一優(yōu)選實施例的特征在于，將在次級側(cè)預(yù)先給定的所述體積流換算到 初級側(cè)的擺動角度并且進(jìn)行預(yù)控。在此，應(yīng)用在以下的【專利附圖】

【附圖說明】中公開的等式。
[0008] 該方法的另一優(yōu)選實施例的特征在于，為所述預(yù)控疊加調(diào)節(jié)器，以使初級側(cè)和次 級側(cè)之間的連接容積中的壓力跟隨所要求的額定壓力。在此，也應(yīng)用在以下的【專利附圖】

【附圖說明】中 公開的等式。
[0009] 該方法的另一優(yōu)選實施例的特征在于，使用初級側(cè)上和次級側(cè)上的擺動角度作為 調(diào)節(jié)變量。根據(jù)擺動角度的改變，對應(yīng)的軸向活塞機(jī)的輸送體積流改變。
[0010] 該方法的另一優(yōu)選實施例的特征在于，借助于下級的擺動角度調(diào)控來調(diào)節(jié)初級側(cè) 和次級側(cè)的擺動角度。為了說明系統(tǒng)，有利地，在以下【專利附圖】

【附圖說明】中公開的壓力形成等式用于 連接容積，該連接容積相應(yīng)于高壓容積。
[0011] 該方法的另一優(yōu)選實施例的特征在于，初級側(cè)和次級側(cè)之間的連接容積通過具有 壓縮模量和泄漏系數(shù)的壓力形成等式來說明。在本發(fā)明范圍中所進(jìn)行的、關(guān)于靜液壓行駛 驅(qū)動裝置的動態(tài)行駛行為的研究中，這被證實為特別有利的。
[0012] 此外，本發(fā)明涉及一種按照上述方法之一的、用于調(diào)控靜液壓行駛驅(qū)動裝置的壓 力的系統(tǒng)，該行駛驅(qū)動裝置包括初級側(cè)軸向活塞機(jī)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)，所述軸向活塞機(jī) 尤其以斜盤式結(jié)構(gòu)方式實施有各一個斜盤，所述斜盤的擺動角度是可調(diào)節(jié)的。
[0013] 此外，本發(fā)明涉及一種具有計算機(jī)程序的計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序具有 用于當(dāng)在計算機(jī)上執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實施上述方法的軟件設(shè)施。
[0014] 按照本發(fā)明的方法和按照本發(fā)明的系統(tǒng)有利地用于具有直接的液壓功率傳遞的 液壓驅(qū)動裝置。液壓行駛驅(qū)動裝置優(yōu)選涉及靜液壓混合驅(qū)動裝置，該靜液壓混合驅(qū)動裝置 除了內(nèi)燃機(jī)之外還包括兩個軸向活塞機(jī)，所述軸向活塞機(jī)通過液壓路段或液壓路徑相互液 壓耦合。在此，行駛驅(qū)動裝置的功率的至少一部分通過液壓路徑傳遞。對于制動能的回收 利用和在能量優(yōu)化的狀態(tài)下的運(yùn)行，可以在高壓側(cè)上連接有液壓蓄能器。當(dāng)然，在這種運(yùn)行 狀態(tài)下，高壓側(cè)上的壓力直接耦合到液壓蓄能器的料位上并且僅相對緩慢地改變。為了能 夠?qū)⒊跫墏?cè)上的機(jī)械能盡可能直接地傳遞到次級側(cè)上，使液壓蓄能器有利地脫耦。本發(fā)明 優(yōu)選涉及具有已脫耦的液壓蓄能器的子系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)由以下說明得知，其中，參照附圖詳細(xì)地說明不同 的實施例。
[0016] 附圖示出：
[0017] 圖1 :具有初級側(cè)軸向活塞機(jī)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)的靜液壓行駛驅(qū)動裝置的液壓 等效線路圖；
[0018] 圖2 :按照第一實施例的壓力調(diào)控的方框圖；
[0019] 圖3 :按照第二實施例的壓力調(diào)控的方框圖。

【具體實施方式】
[0020] 在圖1中簡化地示出了液壓線路圖形式的靜液壓行駛驅(qū)動裝置。靜液壓行駛驅(qū)動 裝置包括初級側(cè)液壓機(jī)1和次級側(cè)液壓機(jī)2。這兩個液壓機(jī)示例性地實施為呈斜盤式結(jié)構(gòu) 方式、具有斜盤的軸向活塞機(jī)，該斜盤也稱為擺動搖臺。
[0021] 斜盤或擺動搖臺的擺動角度可以被改變，以調(diào)節(jié)液壓機(jī)的輸送體積流。因此，液壓 機(jī)1和2也稱為調(diào)節(jié)機(jī)。根據(jù)其功能，液壓機(jī)1也稱為調(diào)節(jié)泵。類似地，我們把液壓機(jī)2也 稱為調(diào)節(jié)馬達(dá)。
[0022] 在圖1中具有初級側(cè)液壓機(jī)1的左側(cè)也簡稱為初級側(cè)1。類似地，在圖1中具有次 級側(cè)液壓機(jī)2的右側(cè)也簡稱為次級側(cè)2。在下文中，也將初級側(cè)液壓機(jī)1稱為初級單元1。 類似地，也將次級側(cè)液壓機(jī)2稱為次級單元2。
[0023] 兩個液壓機(jī)1和2在輸入側(cè)鄰接到低壓區(qū)域4上。在輸出側(cè)，兩個液壓機(jī)1和2 都連接到高壓區(qū)域5上。低壓區(qū)域4包括壓力補(bǔ)償?shù)囊簤航橘|(zhì)儲備6。液壓介質(zhì)例如為液 壓油。
[0024] 通過高壓區(qū)域5中的圓圈10表明連接容積，該連接容積連接液壓機(jī)1的輸出側(cè)與 液壓機(jī)2的輸出側(cè)。因為連接容積10處于高壓區(qū)域5中，所以它為高壓容積。
[0025] 由箭頭11標(biāo)明高壓管路，該高壓管路連接初級側(cè)液壓機(jī)1的輸出端與高壓容積或 連接容積10。由箭頭12標(biāo)明另一液壓管路，該液壓管路連接次級側(cè)液壓機(jī)2的輸出端與高 壓容積或連接容積10。
[0026] 低壓管路13連接初級側(cè)液壓機(jī)1的輸入端與液壓介質(zhì)儲備6。低壓管路14連接 次級側(cè)液壓機(jī)2的輸入端與液壓介質(zhì)儲備6。具有液壓阻力18的管路16連接低壓區(qū)域4 與高壓容積或連接容積10。
[0027] 為了表示圖1中的靜液壓行駛驅(qū)動裝置，初級調(diào)節(jié)泵1和次級調(diào)節(jié)馬達(dá)2串聯(lián)連 接。例如由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的初級單元1將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?。因此，初級?cè)1也稱為驅(qū)動 偵k次級單元2在從動側(cè)上將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。該過程也可以是相反的，從而通過次 級單元2在從動側(cè)上制動。
[0028] 對于動態(tài)的行駛行為，在本發(fā)明的框架內(nèi)預(yù)先給定和調(diào)控次級側(cè)從動力矩。為了 盡可能能量優(yōu)化地運(yùn)行，相應(yīng)于效率特性場附加地調(diào)控初級單元1和次級單元2之間的連 接容積10中的壓力。初級側(cè)軸向活塞機(jī)1和次級側(cè)軸向活塞機(jī)2的擺動角度用作調(diào)節(jié)變 量。
[0029] 結(jié)合連接容積中的額定壓力，將次級側(cè)力矩要求換算到次級側(cè)擺動角度并且進(jìn)行 調(diào)節(jié)。初級單元1必須調(diào)節(jié)由次級單元2的轉(zhuǎn)速和擺動角度得出的體積流。將該體積流換 算到初級單元1的擺動角度并且進(jìn)行預(yù)控。為了使得連接容積10也稱為連接元件中的壓 力跟隨所要求的額定壓力，給所述預(yù)控疊加一調(diào)節(jié)器。
[0030] 對于調(diào)節(jié)器構(gòu)思，需要說明通過軸向活塞單元的體積流以及對于扭矩進(jìn)行說明。 體積流q和力矩Μ可以根據(jù)轉(zhuǎn)速ω、壓差Λρ和標(biāo)準(zhǔn)化的擺動角度α以下等式1說明為平 均值模型：
[0031] q = cqc〇 a，M = cm Δ ρ α (1)
[0032] 其中，α是線性化和標(biāo)準(zhǔn)化的擺動角度，該擺動角度由實際的擺動角度Φ得出。 擺動角度的線性化必須相應(yīng)于軸向活塞機(jī)中的幾何關(guān)系來進(jìn)行并且可以相對于最大的擺 動角度例如看起來如以下等式2中：

【權(quán)利要求】
1. 用于調(diào)控靜液壓行駛驅(qū)動裝置的壓力的方法，該行駛驅(qū)動裝置包括初級側(cè)軸向活塞 機(jī)（1)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)（2)，所述軸向活塞機(jī)尤其以斜盤式結(jié)構(gòu)方式實施有各一個斜 盤，所述斜盤的擺動角度是可調(diào)節(jié)的，其特征在于，預(yù)先給定和調(diào)控次級側(cè)從動力矩，其中， 附加地調(diào)控所述初級側(cè)（1)和所述次級側(cè)（2)之間的連接容積（10)中的壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，結(jié)合所述初級側(cè)（1)和所述次級側(cè)（2)之 間的所述連接容積（10)中的額定壓力，將次級側(cè)力矩要求換算到所述次級側(cè)（2)的擺動角 度并且進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，通過所述初級側(cè)（1)來調(diào)節(jié)由所 述次級側(cè)（2)的擺動角度和轉(zhuǎn)速所預(yù)先給定的體積流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將在所述次級側(cè)預(yù)先給定的體積流換算 到所述初級側(cè)（1)的擺動角度并且進(jìn)行預(yù)控。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，給所述預(yù)控疊加調(diào)節(jié)器，以使得所述初級 側(cè)（1)和所述次級側(cè)（2)之間的所述連接容積（10)中的壓力跟隨所要求的額定壓力。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使用所述初級側(cè)（1)上和所述次 級側(cè)（2)上的擺動角度作為調(diào)節(jié)變量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，借助于下級的擺動角度調(diào)控來調(diào)節(jié)所述 初級側(cè)（1)和所述次級側(cè)（2)的擺動角度。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述初級側(cè)（1)和所述次級側(cè)（2) 之間的所述連接容積通過具有壓縮模量和泄漏系數(shù)的壓力形成等式來說明。
9. 用于根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法調(diào)節(jié)靜液壓行駛驅(qū)動裝置的壓力的系統(tǒng)，該 行駛驅(qū)動裝置包括初級側(cè)軸向活塞機(jī)（1)和次級側(cè)軸向活塞機(jī)（2)，所述軸向活塞機(jī)尤其 以斜盤式結(jié)構(gòu)方式實施有各一個斜盤，所述斜盤的擺動角度是可調(diào)節(jié)的。
10. 具有計算機(jī)程序的計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計算機(jī)程序具有用于當(dāng)在計算機(jī)上實施 所述計算機(jī)程序時執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的方法的軟件設(shè)施。
【文檔編號】F15B21/04GK104295733SQ201410333594
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】D·塞勒-圖爾, M·韋格沙伊德爾, A·特拉赫特, P·澤曼, A·庫吉奇, W·克梅特米勒 申請人:羅伯特·博世有限公司