專利名稱：用于液壓靜力傳動的控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于開式回路(open circuit)中液壓靜力傳動(hydrostatic transmission)的控制系統(tǒng)。
背景技術：
在開式回路中，液壓泵(hydraulic pump)從油箱容積(tank volume)中吸入液壓介質(zhì)，并將該液壓介質(zhì)在壓力下經(jīng)過主管線(main line)輸送到液壓馬達。例如在這里，液壓馬達利用流過其的液壓介質(zhì)來驅動機動車輛，并且液壓介質(zhì)流過將下游連接到液壓馬達的另一條主管線，回到油箱容積。如果這種系統(tǒng)處于超限(overrun)的運行狀態(tài)下，液壓馬達開始從由液壓泵加壓的主管線引入液壓介質(zhì)，并且同時反過來充當將液壓介質(zhì)輸送到油箱容積的泵。
在這種布置中，為了防止由液壓靜力傳動所驅動的機動車輛進入無制動驅動狀態(tài)(unbraked driving condition)，例如，從德國專利DE 41 29 667 A1可以了解到，可以使用制動閥(brake valve)來實現(xiàn)該防止，其中來自充當泵的液壓馬達的回流以節(jié)流(throttled)方式通過該制動閥。在正常驅動過程中，與彈簧彈力相反的液壓泵的輸送壓力使制動閥處于切換位置，在這種位置時，液壓介質(zhì)可以以非節(jié)流方式返回通過該制動閥。當改變?yōu)槌捱\行狀態(tài)時，液壓泵的輸送壓力顯著地下降，使得制動閥返回到開始位置。在開始位置時，布置在液壓馬達下游的主管線經(jīng)過節(jié)流點連接到油箱容積。
在超限運行狀態(tài)時充當泵的液壓馬達，根據(jù)該節(jié)流點而在位于下游的主管線中增大壓力，從而產(chǎn)生所期望的制動動作。只有依賴使制動閥的位置處于中心位置的兩個壓縮彈簧，制動閥才返回到空檔位置，在這種位置時，作為返回管道的下游主管線經(jīng)過節(jié)流點連接到油箱容積。
在下游主管線壓力增強的情況下，為了防止主管線中的壓力超過臨界壓力，提供了兩個壓力限制閥。當壓力超過門限值時，經(jīng)過這兩個壓力限制閥，壓力使得兩個主管線短路。
所描述的系統(tǒng)具有如下缺點制動閥在復位彈簧的彈力作用下處于中心位置，并且在制動過程中沒有進行控制。在該中心位置時，節(jié)流橫截面是固定的，并且產(chǎn)生了制動動作。制動閥的作用產(chǎn)生與液壓馬達側主管線中的主導壓力狀態(tài)相獨立，導致不可以對液壓馬達的負載進行控制。
還有一個缺點就是，為了限制下游主管線中的壓力，執(zhí)行了兩個主管線的短路。在這種情況下，循環(huán)的一些液壓介質(zhì)不會因此流過油箱容積、任何附加的過濾器和冷卻器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于在開式回路中液壓靜力傳動的控制系統(tǒng)，其中制動動作的執(zhí)行取決于液壓馬達在下游主管線中產(chǎn)生的壓力。
該目的由根據(jù)具有本發(fā)明權利要求1的特征的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，布置在液壓馬達下游的主管線在超限運行狀態(tài)下由制動閥單元連接到油箱容積。該連接以節(jié)流方式進行，節(jié)流取決于位于液壓馬達下游的主管線中壓力的高低。在壓力高時，也就是，隨著液壓馬達的較強的抽吸動作，只出現(xiàn)輕微的節(jié)流。因此，這種輕微的節(jié)流僅作為較弱的制動動作，這樣，可以消除恒定節(jié)流引起的急劇制動振動。
從屬權利要求涉及對根據(jù)本發(fā)明的液壓靜力傳動的有利擴展。
在這點上，將制動閥單元按照如下方式進行設計是特別有利的制動閥單元除了受到布置在液壓馬達下游的馬達側主管線中主導壓力的作用之外，還受到液壓泵的輸送壓力的作用。結果，在正常驅動過程中，布置在液壓馬達下游的馬達側主管線同樣連接到油箱容積。通過適當選擇承受壓力的測量表面，對于正常驅動，可以使液壓介質(zhì)實際上非節(jié)流返回到油箱容積。
而且，提供一種具有靜止位置(rest position)的制動閥單元是特別有利的，其中在靜止位置時，液壓介質(zhì)不會從液壓馬達流向油箱容積。通過這種完全中斷回流的方式，可以防止比如停留在斜坡上的車輛自主地行進。
對于移動方向閥具有停止位置(idle position)的液壓靜力驅動，另外特別有利于液壓馬達主管線上游和在停止位置中連接到油箱容積的液壓馬達主管線下游。


下面通過附圖對根據(jù)本發(fā)明用于液壓靜力傳動的控制系統(tǒng)的優(yōu)選的示范性實施例，進行舉例說明和詳細解釋。其中，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng)的第一示范性實施例的線路圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng)的第二示范性實施例的線路圖；圖2a示出了改進的制動閥；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng)的第三示范性實施例的線路圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng)的第四示范性實施例的線路圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明液壓靜力傳動的控制系統(tǒng)的第五示范性實施例的線路圖；圖5a示出了圖5的示范性實施例的改進的制動閥；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng)的第六示范性實施例的線路圖。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明液壓靜力傳動1的控制系統(tǒng)的第一示范性實施例的線路圖。液壓靜力傳動1包括液壓泵2，該示范性實施例說明的液壓泵可以根據(jù)可調(diào)的輸送容積(delivery volume)而運行。液壓泵2所輸送的液壓介質(zhì)驅動液壓馬達3，該液壓馬達的吸入容積(absorbing volume)同樣可以調(diào)整。
為了設定液壓馬達3的旋轉方向，設計成僅在一個方向上輸送的液壓泵2經(jīng)過移動方向閥4連接到第一泵側主管線5a或者第二泵側主管線6a。根據(jù)特定的驅動情況，第一泵側主管線5a連接到第一馬達側主管線5b。如果第一泵側主管線5a如后面詳細解釋的那樣經(jīng)過移動方向閥4連接到液壓泵2，那么第一泵側主管線5a和其頂部的第一馬達側主管線5b都被液壓泵加壓。結果，液壓介質(zhì)驅動液壓馬達3，經(jīng)過第二馬達側主管線6b和第二泵側主管線6a從液壓馬達3的下游流回到油箱容積12。
為了調(diào)整液壓馬達的可變吸入容積，提供了基本上由調(diào)整閥8(settingvalve)和調(diào)整單元9組成的調(diào)整裝置7。調(diào)整單元9包括氣缸，氣缸中裝配有調(diào)整活塞10，調(diào)整活塞將氣缸分成第一壓力室11a和第二壓力室11b。在第一泵側主管線5a和第二泵側主管線6a之間裝配有往復閥13。通過往復閥13，在每種情況下，泵側主管線5a，6a之間更高的壓力都會呈現(xiàn)在調(diào)整壓力補給線14中。調(diào)整壓力補給線14連接到第二壓力室11b。另外，調(diào)整壓力補給線14連接到調(diào)整閥8的入口。當調(diào)整壓力補給線14中的壓力增加時，調(diào)整閥8的入口經(jīng)過節(jié)流閥15連接到第一壓力室11a。如果第一壓力室11a和第二壓力室11b中的壓力相等，那么，由于第一壓力室11a中的活塞面積大于第二壓力室11b中的活塞面積，因此合力將作用在調(diào)整活塞10上。
通過比較，如果調(diào)整壓力補給線14中的壓力下降了，調(diào)整閥8在壓縮彈簧的彈力作用下置位到相反方向，其中壓縮彈簧以與調(diào)整壓力補給線14中的壓力相反方向而起作用，從而使得第一壓力室11a連接到油箱容積12。這就意味著，在正常操作過程中，比如在擊退(drive off)操作過程中，在該過程中在第一泵側主管線5a中主導壓力大幅度增加，液壓馬達3置位到最大吸入容積，并且因此置位到最大扭矩。如果在擊退操作之后，通過增加車輛的速度來降低第一泵側主管線5a中的壓力，那么調(diào)整壓力補給線14中的壓力也將下降。調(diào)整壓力補給線14中的壓力的下降引起調(diào)整閥8的運動，從而將第一壓力室11a卸載到油箱容積12，使得液壓馬達3樞軸轉動到更小吸入容積，直到建立平衡狀態(tài)為止。
液壓泵2輸送液壓介質(zhì)到壓力線16，壓力線16經(jīng)過移動方向閥4可以連接到第一泵側主管線5a或第二泵側主管線6a。為此，從圖1所示的靜止位置開始，移動方向閥4可以分別切換到第一或第二切換位置20或21。移動方向閥4的靜止位置由第一壓縮彈簧22和第二壓縮彈簧23控制，這兩個壓縮彈簧使移動方向閥4保持在中心位置。為了將壓力線16按照期望的輸送方向連接到相應的泵側主管線5a或6a，分別提供了第一切換磁體24和第二切換磁體25。為了下面接著說明關于制動閥單元19的功能，假定移動方向閥4處于第一切換位置20，在這種情況下，液壓泵2將液壓介質(zhì)從油箱容積12經(jīng)過吸入管線17抽吸到壓力線16中，并且壓力線16連接到第一泵側主管線5a。
同時，第二泵側主管線6a通過處于第一切換位置20的移動方向閥4連接到油箱管線18，其中油箱管線經(jīng)過彈簧加壓的單向閥26將第二泵側主管線6a連接到油箱容積12。
在圖1所示的第一示范性實施例中，第一泵側主管線5a由制動閥單元19經(jīng)過第一單向閥(check valve)27連接到第一馬達側主管線5b。布置第一單向閥27，使得第一單向閥27對液壓馬達3開放。而且，提供第二單向閥28，該單向閥同樣對液壓馬達3開放，因此對于所描述的輸送方向，該單向閥處于關閉位置，使得液壓介質(zhì)不可能經(jīng)過第二馬達側主管線6b直接流回到第二泵側主管線6a。
經(jīng)過制動閥29，提供了所輸送的液壓介質(zhì)從第二馬達側主管線6b流回到油箱容積12的可能性。為此，處于第一端部位置30的制動閥29將第二馬達側主管線6b的第一分支線31連接到返回連接線32。返回連接線32經(jīng)過第一返回單向閥33連接到第一泵側主管線5a，并且經(jīng)過第二返回單向閥34連接到第二泵側主管線6a。第一返回單向閥33和第二返回單向閥34如此布置，使得分別對第一泵側主管線5a和第二泵側主管線6a開放。
制動閥29的第一測量表面35經(jīng)過第一制動壓力線36連接到第二馬達側主管線6b。在第二馬達側主管線6b中存在的壓力所控制的液壓力，因而作用在第一測量表面35。第一測量表面35如此定向，以使作用在其上的液壓力將制動閥29從制動閥的靜止位置轉向與第一對心彈簧37的力相反的第一端部位置30。
另外，在制動閥29上形成第二測量表面38，該測量表面通過第一壓力解除(take-off)線39連接到第一泵側主線5a。第一測量表面35和第二測量表面38以同樣的方向形成在制動閥29上，使得作用在第一測量表面35的液壓力和作用在第二測量表面38的液壓力都將制動閥29轉向到第一端部位置30。在這里，在制動閥29的靜止位置和第一端部位置30之間的轉換是連續(xù)的，使得制動閥29分別根據(jù)第一測量表面35和第二測量表面38處的當前壓力形成可調(diào)節(jié)的節(jié)流閥。
當處于制動閥29的靜止位置時，第二馬達側主管線6b的第一分支線31和返回連接線32之間的連接是完全斷開的，而當處于制動閥29的第一端部位置30時，從第一分支線31到返回連接線32的連接實際上是非節(jié)流的。
當處于所述的移動方向閥4的第一切換位置20時，在車輛經(jīng)過液壓靜力傳動1加速或均勻驅動的正常驅動情況下，第一泵側主管線5a和第一馬達側主管線5b是加壓的，并且驅動液壓馬達3。相反，位于液壓馬達3下游的第二馬達側主管線6b，經(jīng)過制動閥29卸載到油箱容積12。為此，經(jīng)過第一壓力解除線29作用在第二測量表面38的液壓泵2的輸送壓力使制動閥29處于第一端部位置30，從而將第一分支線31連接到返回連接線32。結果，第二返回單向閥34打開，從而釋放流動通道，使回流(flowing-back)的液壓介質(zhì)經(jīng)過第二泵側主管線6a和移動方向閥、油箱管線18和彈簧加壓的單向閥26。這里，單向閥26可以保證在線路系統(tǒng)中具有較低的剩余壓力。
如果現(xiàn)在發(fā)生驅動情況，例如當車輛下坡(downhill)或制動時，車輛沒有被液壓馬達3所驅動，相反地，車輛運轉使液壓馬達3在某種意義上成為泵，第一泵側主線5a中的壓力下降。隨著第一泵側主線5a中壓力的下降，在第二測量表面38處作用在制動閥29上的液壓力也同時下降，使得制動閥29在第一對心彈簧37的力的作用下移動到靜止位置。在制動閥29位移到靜止位置過程中，第一分支線31到返回連接線32的連接逐漸被節(jié)流。增加的節(jié)流對正流回的液壓介質(zhì)產(chǎn)生不斷增加的流動阻力，結果導致位于液壓馬達下游的第二馬達側主管線6b中壓力的增加。
隨著增加的節(jié)流而增加的第二馬達側主管線6b中的壓力，經(jīng)過第一制動壓力線36傳播到第一測量表面35，并再次與第一對心彈簧37相反，作用于第一測量表面。
由于第一測量表面35的面積小于第二測量表面38的面積，僅在第一分支線31和返回連接線32之間斷開節(jié)流連接。這種節(jié)流連接，導致作為泵運轉的液壓馬達3必須執(zhí)行操作以將液壓介質(zhì)傳送到油箱容積12，從而實現(xiàn)所希望的制動動作。
由于制動閥29中進行的節(jié)流取決于第一測量表面35處的當前壓力水平，因此不僅提高了制動過程中的舒適度，而且也不必使用額外的壓力限制閥。如果需要，可以是由于安全的原因而使用壓力限制閥。該功能同樣已經(jīng)由制動閥29執(zhí)行了，這時因為隨著位于液壓馬達下游的第二馬達側主管線6b中壓力的增加，釋放了更大的通過制動閥29的通流橫截面。
而且，只要第二馬達側主管線6b中壓力不超過確定門限值，大小合適的第一對心彈簧37的彈簧剛度和第一測量表面35的尺寸，就可以使第一分支線31和返回連接線32之間的連接完全斷開。這可以使車輛比如在斜坡上停留，這樣，與固定節(jié)流相比，由于線路中斷，作為泵工作的液壓馬達3而被阻斷，因此車輛不會自動開始移動。
上述關于從第一泵側主線5a經(jīng)過第一馬達側主管線5b，通過液壓馬達3，然后經(jīng)過第二馬達側主管線6b和第二泵側主線6a返回到油箱容積12的流動方向的說明，類似地，也可以用于發(fā)生反方向移動時的反方向輸出。這里，移動方向閥4由第二切換磁體25帶入第二切換位置21。這種情況下，在正常驅動過程中，液壓介質(zhì)經(jīng)過第二單向閥28流向液壓馬達3，制動閥29的第三測量表面38’經(jīng)過第二壓力解除線39’，受到與第二對心彈簧37’相反的液壓力的作用。經(jīng)過制動閥29的合成偏轉，如果制動閥29處于第二端部位置32，那么第一馬達側主管線5b的第二分支線31’連接到返回連接線32。這個連接實際上是非節(jié)流的。
如果車輛進入超速運行狀態(tài)，在上述輸出方向時，制動閥29的小于第三測量表面38’的第四測量表面35’，受到第一馬達側主管線5b中相應增加的壓力的作用，使得制動閥29再次釋放節(jié)流橫截面到油箱容積12，其中液壓介質(zhì)經(jīng)過制動閥29從第一馬達側主管線5b經(jīng)過第二分支線31’返回，其中該主管線現(xiàn)在位于液壓泵3的下流。為了使第四測量表面35’受到壓力作用，第一馬達側主管線5b經(jīng)過第二制動壓力線36’連接到第四測量表面35’。
圖2說明制動閥單元19’可替換設計的另一示范性實施例。液壓靜力傳動1的結構基本上對應于圖1所示液壓靜力傳動的結構，這樣，相同元件具有相同的參考標記。但是，與圖1所說明的實施例相反，制動閥29不是直接分別從第二馬達側主管線6b和第一馬達側主管線5b受到第一測量表面35和第四測量表面35’處的壓力。為了控制第一測量表面35和第四測量表面35’處存在的壓力，這里使用具有第一出口46的導航控制閥45，其中第一出口46經(jīng)過第一制動壓力線部分47連接到第一測量表面35。導航控制閥45的第二出口46’經(jīng)過第二制動壓力線部分47’連接到第四測量表面35’。
導航控制閥45由兩個復位彈簧48、48’保持在靜止位置，在靜止位置時，第一和第二出口46和46’與導航控制閥45的入口49分開。導航控制閥45的入口49經(jīng)過往復閥50連接到第一馬達側主管線5b和第二馬達側主管線6b，使得第一馬達側主管線5b和第二馬達側主管線6b中的較高壓力存在于入口49中。
如果移動方向閥4處于第一切換位置20，所驅動的車輛處于超速運行狀態(tài)，那么，如參照圖1所解釋的那樣，第一單向閥27由于液壓泵2的輸送壓力而開啟，而第二單向閥28關閉。由于超速運行狀態(tài)而且液壓馬達因此充當泵，第二馬達側主管線6b中的壓力升高，并且往復閥50處于如圖2所示的位置。因此，第二馬達側主管線6b中增加的壓力作用在導航控制閥45的入口49上。
同時，經(jīng)過第一制動壓力測量線部分51，導航控制閥45的第一制動壓力測量表面52受到對應于第二馬達側主管線6b中存在的壓力的液壓力的作用，使得導航控制閥45從靜止位置轉向到第一控制位置53。根據(jù)第一制動壓力測量表面52處的液壓力和第一復位彈簧48的反向力，導航控制閥45從入口49到第一出口46連續(xù)斷開通流連接。當導航控制閥45到達第一控制位置53時，連接完全斷開，這樣，第二馬達側主管線6b中的壓力呈現(xiàn)在制動閥29的第一測量表面35。
還有，導航控制閥45再一次是對稱構建的，這樣，導航控制閥45在相反的流動方向上的功能是類似的。為此，在導航控制閥45上形成第二制動壓力測量表面52’，第二制動壓力測量表面52’經(jīng)過第二制動壓力測量線部分51’連接到第一馬達側主管線5b。如果在相反的流動方向時，第一馬達側主管線5b中的壓力超過第二馬達側主管線6b中的壓力，那么導航控制閥45的入口49經(jīng)過往復閥50連接到第一馬達側主管線5b。
制動閥29的功能和結構類似于圖1中的制動閥29的功能和結構。但是，通過使用導航控制閥45，可以影響測量表面35和35’當前的制動壓力。特別地，該時間特性可以有利地用于車輛的特殊使用狀態(tài)和車輛本身。
與圖1和圖2示范性實施例所描述的制動閥29不同，改進的制動閥129可以特別有效地用在這兩個示范性實施例中。改進的制動閥129如圖2a所示。如果改進的制動閥129處于靜止位置，那么第一分支線31以節(jié)流方式連接到第二分支線31’。通過節(jié)流連接，可以提高系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng)的另一實施例如圖3的液壓線路圖所示。其中，制動閥單元60主要包括第一制動閥61和第二制動閥61’。下面僅參考第一制動閥61的解釋同樣也適用于第二制動閥61’，使用與第二制動閥61’相關的加撇號的參考標記作為互相對應的參考標記。
第一制動閥61具有第一連接62和第二連接63，這兩個連接在第一制動閥61處于靜止位置時沒有通流連接。只要在第一測量表面65或更大的第二測量表面66處沒有呈現(xiàn)壓力，第一制動閥61通過彈簧64保持在靜止位置，該壓力可以將制動閥61從靜止位置轉向到與彈簧64的力相反的端部位置67。第一泵側主管線5a經(jīng)過布置在旁通管線68中的第一單向閥27連接到第一馬達側主管線5b。如果移動方向閥4如已經(jīng)解釋的那樣處于第一切換位置20，那么第一泵側主管線5a由液壓泵2加壓，壓力經(jīng)過旁通管線68和第一單向閥27傳播到第一馬達側主管線5b，其中第一單向閥27對液壓馬達3開放。
第一泵側主管線5a中存在的壓力作用在第二制動閥61’的第二測量表面66’上，使得第二制動閥61’的第二測量表面66’經(jīng)過第三壓力解除線39’連接到第一泵側主管線5a。作用在第二制動閥61’的第二測量表面66’上的液壓泵2的輸送壓力，將第二制動閥從靜止位置轉向到與彈簧64’的力相反的端部位置67’。
在第二制動閥61’處于端部位置67’時，第二馬達側主管線6b連接到第二泵側主管線6a，并且盡管旁通管線68’的第二單向閥28閉合，由液壓馬達3輸送的液壓介質(zhì)仍然可以流回到油箱容積12。
由于制動過程，如果液壓靜力傳動1進入超速運行狀態(tài)，其中液壓馬達3充當泵，那么第一泵側主管線5a中的壓力將下降。因此，出現(xiàn)通過第二制動閥61’的更大節(jié)流，其中第二制動閥61’由與作用在第二測量表面66’的下降的液壓力相反的彈簧64’置位到靜止位置。更大的節(jié)流同時引起第二馬達側主管線6b中壓力的上升。第二馬達側主管線6b中增加的壓力經(jīng)過制動線部分70’傳播到第二制動閥61’的第一測量表面65’。為此，制動線部分70’經(jīng)過連接線71連接到解除線73’，在解除線73’中布置了對第二制動閥61’開放的單向閥72’。在測量表面處呈現(xiàn)的壓力的同時變化，特別有效地使制動過程的啟動變得平緩。為此，表面積的比與反向作用的彈簧的彈簧剛度在所有使用的制動閥中是互相匹配的。
因此，作用在第二制動閥61’的第一測量表面65’上的液壓力將第二制動閥61’從靜止位置轉向到端部位置67’，使得在第二馬達側主管線6b和第二泵側主管線6a之間建立節(jié)流連接。起到泵作用的液壓馬達3在節(jié)流點執(zhí)行工作，其中節(jié)流的強度取決于第二馬達側主管線6b中存在的壓力。由于壓力增加也引起第二制動閥61’的第一測量表面65’處的液壓力的增加，從而擴大了流動橫截面，因而可以防止第二馬達側主管線6b中壓力的過多增加。
圖4說明類似的示范性實施例，其中具有第一制動閥61和第二制動閥61’。但是，與圖3示范性實施例相比，這種情況下的第一測量表面65和65’沒有經(jīng)過單向閥分別與第一和第二馬達側主管線5b和6b相連。相反，第一測量表面65經(jīng)過連接線75直接連接到第一馬達側主管線5b，第二測量表面65’經(jīng)過連接線75’直接連接到第二馬達側主管線6b。
根據(jù)本發(fā)明控制系統(tǒng)的第五示范性實施例的液壓線路圖如圖5所示。在本實施例中，制動閥單元80包括制動閥81。制動閥81具有與第一泵側主管線5a相連接的第一連接82。制動閥81的第二連接83連接到第一馬達側主管線5b。相應地，第三連接84和第四連接85分別連接到第二泵側主管線6a和第二馬達側主管線6b。如果制動閥81處于中心位置86，連接82到85沒有通過制動閥81的連接。
如果第一泵側主管線5a由液壓泵2和移動方向閥4加壓，那么液壓泵2的輸送壓力經(jīng)過壓力解除線39傳播到第二測量表面87。作用在第二測量表面87的力使制動閥81轉向到與壓縮彈簧88的力相反的第一端部位置89。依靠壓縮彈簧88的合力和反向的液壓力，制動閥81可以設定在任何中間位置。如同圖1到圖4的示范性實施例的其它制動閥，因而可以連續(xù)調(diào)整節(jié)流。
在正常驅動情況下，比如第一泵側主管線5a由液壓泵2加壓，因此再一次，第一泵側主管線5a連接到第一馬達側主管線5b，第二馬達側主管線6b連接到第二泵側主管線6a，根據(jù)作用在較大第二測量表面87上的力，偏轉制動閥81到其端部位置89，在端部位置89處的節(jié)流是可忽略的。
現(xiàn)在，如果由于液壓馬達的抽吸動作而發(fā)生主管線中壓力改變方向，那么作用在第二測量表面87的壓力減少，作用在第一測量表面90的壓力增加。為此，第一測量表面90經(jīng)過連接線91連接到第二馬達側主管線6b。作用在第一測量表面90上的液壓力與又一壓縮彈簧92相反作用，并將制動閥81置位到第二端部位置93。
在制動閥81處于第二端部位置時，同樣第一馬達側主管線5b連接到第一泵側主管線5a，并且第二馬達側主管線6b連接到第二泵側主管線6a。根據(jù)第二測量表面87和第一測量表面90的表面比，到第二端部位置93的偏置與壓力相反，并且變少，使得只有在第二馬達側主管線6b和第二泵側主管線6a之間才產(chǎn)生節(jié)流連接，并且這種連接引起所期望的制動動作。
為了在液壓線路中產(chǎn)生與流動方向相反的制動動作，提供了具有與第二測量表面87同樣定向的更小測量表面94，該測量表面經(jīng)過又一連接線95連接到第一馬達側主管線5b。為了在第二泵側主管線6a由液壓泵2加壓時使制動閥81移動到第二端部位置93，提供了第三測量表面96，該第三測量表面96加壓有來自第二泵側主管線6a、經(jīng)過壓力解除線39’的液壓介質(zhì)。
圖5a再一次示出了改進的制動閥181，該制動閥可以代替制動閥81用于圖5的示范性實施例。在改進的制動閥181中，在制動閥181處于靜止位置時，第二連接83和第四連接85以節(jié)流方式互相連接。這里，節(jié)流連接可以提高控制穩(wěn)定性。
本發(fā)明也包括圖1到圖5中各個單獨示范性實施例所示的液壓線路圖的各種可能組合。特別地，對于制動閥單元的所有設計式樣，可以設想，各個較小測量表面可以經(jīng)過導航控制閥施加力。優(yōu)選地，返回到油箱容積12的液壓介質(zhì)流經(jīng)過冷卻器(未示出)導向，從而可以保證即使在較大制動功率下也不會加熱到臨界溫度。液壓泵2的驅動(各圖中所示)通過驅動馬達(未示出)經(jīng)過驅動軸2’來實現(xiàn)。例如，要驅動的車輛的下游連接機械傳動可以連接到液壓馬達3的驅動軸3’。
圖6中所示的示范性實施例基于圖2的示范性實施例，已經(jīng)詳細解釋過圖2的示范性實施例。為了增加關于要設定的制動功率的靈活性，導航控制閥45的入口49現(xiàn)在不直接連接到往復閥50。相反，將制動壓力控制閥120布置在往復閥50和導航控制閥45的入口49之間。
制動壓力控制閥120是三位二通閥(3/2-way valve)。液壓力作用在制動壓力控制閥120的測量表面121上，使其轉向第一端部位置。制動壓力控制閥120的測量表面121經(jīng)過測量線122連接到往復閥50的出口123。而且，制動壓力控制閥120的第一入口124同樣連接到往復閥50的出口123。相反，第二入口125連接到油箱容積12。
制動壓力控制閥120另外具有連接到導航控制閥45的入口49的出口126。依靠作用在制動壓力控制閥120上的力，當力平衡時，制動壓力控制閥120出現(xiàn)控制位置。這里制動壓力控制閥120可以假定在第一端部位置和第二端部位置之間的任何位置，其中在第一端部位置時，第一入口124連接到出口126，在第二端部位置時，第二入口125連接到出口126。當與第一馬達側主管線5b和第二馬達側主管線6b之間存在的較高壓力成比例的液壓力已經(jīng)作用在制動壓力控制閥120的測量表面121時，可以調(diào)節(jié)反向作用在制動壓力控制閥120上的力。因此，作用在導航控制閥45的入口49的力在油箱容積12和馬達側主管線5b和6b中的較高壓力之間連續(xù)調(diào)節(jié)。
制動壓力控制閥120在制動壓力控制閥120的測量表面121受到液壓力，使得出口126逐漸地連接到第一入口124。在最簡單的情況下，調(diào)整彈簧127的力以相反方向起作用。相反，如果作用在導航控制閥45的入口49上的壓力在運作過程中可以以特別靈活的方式進行調(diào)整，那么在制動壓力控制閥120的第二測量表面128處液壓地或者電力地產(chǎn)生與制動壓力控制閥120的測量表面121處的液壓力方向相反的力，例如可以通過比例磁體131電力地產(chǎn)生該力。
由于制動壓力控制閥120，與入口49到往復閥50的直接連接相比，導航控制閥45的入口49處呈現(xiàn)的壓力降低。隨著該壓力的降低，作用在第一測量表面35或者第四測量表面35’的力也降低了。作用在測量表面35和35’的力的降低導致制動功率的增加，如圖1和圖2中示范性實施例已經(jīng)解釋的，由于隨著第一測量表面35或制動閥29的第四測量表面35’上的壓力的增加，制動閥29的節(jié)流動作降低，反之亦然。
經(jīng)過制動壓力控制閥120，通過將對應的控制壓力或者電力控制信號經(jīng)過對應的信號線130供給到第二測量表面128或者比例磁體131，因而可以增加制動功率，例如，這種控制壓力或者控制信號可以取決于制動踏板(未示出)的制動，或者取決于傾度傳感器所檢測到的傾度。當使用傾度傳感器時，優(yōu)選地，制動壓力控制閥120經(jīng)過比例磁體131隨著傾度傳感器產(chǎn)生的電信號進行調(diào)節(jié)。
當使用雙速傳動(2-speed transmission)時，可以產(chǎn)生進一步的應用。在這種情況下，例如在變換過程中，可以通過制動壓力控制閥120，使用用于改變傳動級的控制壓力來產(chǎn)生合適的制動壓力。
根據(jù)圖6的示范性實施例的優(yōu)點在于，可以連續(xù)改變制動功率，從而考慮到了特殊的驅動情況。
權利要求
1.一種用于開式回路中液壓靜力傳動的控制系統(tǒng)，包括液壓泵(2)，用于輸送到第一泵側主管線(5a)或者第二泵側主管線(6a)；和液壓馬達(3)，所述液壓馬達連接到第一馬達側主管線(5b)和第二馬達側主管線(6b)；并且包括制動閥單元(19、19’、60、60’、80)，經(jīng)過所述制動閥單元，第一泵側主管線(5a)可連接到第一馬達側主管線(5b)，并且第二泵側主管線(6a)可連接到第二馬達側主管線(6b)；其特征在于，根據(jù)所述管線中存在的壓力，位于液壓馬達(3)下游的第一馬達側主管線(5b)或第二馬達側主管線(6b)，通過所述制動閥單元(19、19’、60、60’、80)，以節(jié)流的方式可連接到油箱容積(12)。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述制動閥單元(19、19’、60、60’、80)包括具有第一測量表面(35，65，90)的制動閥(29、61、61’、81)，并且所述制動閥(29、61、61’、81)在所述第一測量表面(35，65，90)處受到與彈簧力相反的制動壓力，所述制動壓力取決于位于液壓馬達(3)下游的第一馬達側主管線(5b)或第二馬達側主管線(6b)中存在的壓力。
3.根據(jù)權利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，提供有在出口側連接到所述制動閥(29)的第一測量表面(35)的導航控制閥(45)，以產(chǎn)生制動壓力。
4.根據(jù)權利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導航控制閥(45)經(jīng)過往復閥(50)，在入口側分別連接到第一馬達側主管線(5b)或第二馬達側主管線(6b)。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述用于控制制動壓力的導航控制閥(45)受到位于液壓馬達(3)下游的第一馬達側主管線(5b)或第二馬達側主管線(6b)中存在的壓力的作用。
6.根據(jù)權利要求2到5中任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述制動閥(29、61、61’)具有第二測量表面(38、66、66’)，所述第二測量表面以與所述第一測量表面(35，65，65’)相同的方向作用在所述制動閥(29、61、61’)上，并且所述第二測量表面受到位于液壓馬達(3)上游的第一泵側主管線(5a)或第二泵側主管線(6a)中存在的流體靜力的作用。
7.根據(jù)權利要求1到6中任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓泵可以經(jīng)過移動方向閥(4)連接到所述第一泵側主管線(5a)或第二泵側主管線(6a)。
8.根據(jù)權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，為了以變化的流動方向操作液壓靜力傳動(1)，所述制動閥單元(19、19’、60、60’、80)是對稱構造的。
9.根據(jù)權利要求1到8中任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述制動閥單元(60、60’)包括第一制動閥(61)和第二制動閥(61’)，并且分別根據(jù)位于液壓馬達(3)下游的第一馬達側主管線(5b)或第二馬達側主管線(6b)中存在的壓力，所述第一泵側主管線(5a)通過第一制動閥(61)，以節(jié)流的方式可連接到第一馬達側主管線(5b)，所述第二泵側主管線(6a)通過第二制動閥(61’)，以節(jié)流的方式可連接到第二馬達側主管線(6b)。
10.根據(jù)權利要求1到9中任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一泵側主管線(5a)和第一馬達側主管線(5b)，和/或，第二泵側主管線(6a)和第二馬達側主管線(6b)，通過對液壓馬達(3)開放的單向閥(27、28)互相連接。
11.根據(jù)權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一泵側主管線(5a)和第一馬達側主管線(5b)，以及第二泵側主管線(6a)和第二馬達側主管線(6b)，經(jīng)過制動閥(81)，分別并行地互相連接。
12.根據(jù)權利要求1到11中任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述制動閥單元(19、19’、60、60’、80)處于靜止位置時，分別中斷從第一馬達側主管線(5b)到第一泵側主管線(5a)和從第二馬達側主管線(6b)到第二泵側主管線(6a)的流動路徑。
13.根據(jù)權利要求1到12中任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述制動閥單元(19、19’、80)處于靜止位置時，第一馬達側主管線(5b)以節(jié)流的方式連接到第二馬達側主管線(6b)。
14.根據(jù)權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)過移動方向閥(4)來實現(xiàn)所述到油箱容積(12)的連接。
15.根據(jù)權利要求14所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述移動方向閥(4)具有靜止位置，在所述靜止位置時，第一泵側主管線(5a)和第二泵側主管線(6a)連接到油箱容積(12)。
16.根據(jù)權利要求3到5中任一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，在導航控制閥(45)的入口側呈現(xiàn)的壓力是可經(jīng)過制動壓力控制閥(120)控制的。
全文摘要
本發(fā)明涉及對液壓靜力變速箱的控制，包括液壓泵(2)，用于抽吸液壓介質(zhì)到第一泵側主管線(5a)或第二泵側主管線(6a)。該液壓靜力變速箱進一步包括液壓馬達(3)，所述液壓馬達連接到第一馬達側主管線(5b)和第二馬達側主管線(6b)。第一泵側主管線(5a)和第二泵側主管線(6a)通過制動閥單元(19)，可以連接到第一馬達側主管線(5b)或第二馬達側主管線(6b)。布置在液壓馬達(3)下游的第一馬達側主管線(5b)或第二馬達側主管線(6b)可以根據(jù)其中的壓力，以節(jié)流的方式連接到油箱容積(12)。
文檔編號F16H61/46GK1695017SQ200380100770
公開日2005年11月9日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權日2003年1月29日
發(fā)明者居爾格因·馬克瓦特 申請人:布魯寧赫斯海諾馬帝克有限公司