專利名稱：液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力車的液壓馬達(dá)的容積控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車中液壓馬達(dá)容積控制裝置，其中該可變?nèi)莘e型液壓馬達(dá)是通過液壓泵排出的壓力流體轉(zhuǎn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)構(gòu)成能用液壓馬達(dá)移動(dòng)的動(dòng)力車的移動(dòng)機(jī)體。
背景技術(shù)：
至今，眾所周知的液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車，其中的液壓泵是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，液壓馬達(dá)通過液壓泵排出的壓力流體轉(zhuǎn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)構(gòu)成能用液壓馬達(dá)移動(dòng)的動(dòng)力車的移動(dòng)機(jī)體。為了能使這種液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車加速和減速，液壓馬達(dá)一般都設(shè)計(jì)成可變?nèi)莘e型的，其中為達(dá)到使動(dòng)力車加速的目的，液壓馬達(dá)是通過增加其容積的方法加速，而為使動(dòng)力車達(dá)到減速的目的，液壓馬達(dá)是通過減少其容積的方法減速。
例如在日本未審專利申請(qǐng)No.Sho 62-255658中公開的那樣，已知液壓泵的容積能夠通過使增加和減少其容積的工作部件，在容積減少的方向作動(dòng)而逐漸減少，通過使工作部件在容積增加的方向作動(dòng)而使液壓泵的容積增加，從而對(duì)動(dòng)力車實(shí)施逐漸的減速并同時(shí)增強(qiáng)使其自身轉(zhuǎn)為加速的能力。
眾所周知，具有可變?nèi)莘e類型的液壓馬達(dá)的液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車，可配置一個(gè)伺服缸裝置和一個(gè)伺服閥，其設(shè)計(jì)是根據(jù)液壓泵的泵壓和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制它的容積，其中，液壓馬達(dá)的容積在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)(當(dāng)動(dòng)力車處于加速狀態(tài))而減少，以提高液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，而在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速減少時(shí)(在動(dòng)力車減速時(shí))液壓馬達(dá)的容積增加，以減少液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率。
于是，以如此方式來改變液壓馬達(dá)的容積是理想的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在前面所敘述的改變液壓泵容積的情況中，不僅增強(qiáng)了加速的能力，而且也有可能逐漸地減速，這是利用在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已增加時(shí)，通過快速地減少液壓馬達(dá)容積的方法，和在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已減少時(shí)，通過逐漸增加液壓馬達(dá)容積的方法實(shí)現(xiàn)的。
然而已發(fā)現(xiàn)，盡管如日本未審專利申請(qǐng)Sho No.62-255658中所公開的早期指出的系統(tǒng)的液壓泵容積的控制，是與泵壓無關(guān)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速使其有可能在增加和減少容積的方向上控制如何改變可變?nèi)莘e，如上所述，其中采用伺服缸裝置和伺服閥組合的系統(tǒng)，按照泵壓和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度來控制容積是不可能的。實(shí)際上，如前述系統(tǒng)那樣，它是在相對(duì)于增加和減少容積的方向上控制如何改變可變?nèi)莘e。
由于這個(gè)原因，在現(xiàn)有技術(shù)中采用的典型方法是，伺服閥和伺服缸室的相互連接回路配置了一個(gè)慢回流閥，因此伺服柱塞的速度在容積減少方向移動(dòng)而加速，而伺服柱塞的速度在容積增加方向移動(dòng)而減速。這樣就有可能增大快加速和慢減速的能力。
另外，可以指出的是，對(duì)于改變動(dòng)力車的速度，在其以給定速度移動(dòng)的同時(shí)被加速時(shí)速度較低，從制動(dòng)到啟動(dòng)時(shí)速度較高，移動(dòng)的動(dòng)力車在其減速的起始時(shí)刻減速時(shí)開始速度較低，而在制動(dòng)前(其減速的最后時(shí)刻)立即速度較高，這種情況是最佳的。
另外，還可以指出的是，在前述那樣配置慢回流閥的情況中，在容積減少方向伺服柱塞的移動(dòng)速度將是一個(gè)給定的值，該值可不依賴于如附圖1中線A所示那樣的伺服柱塞的任何特殊位置來預(yù)定。而且，在容積增加方向伺服柱塞移動(dòng)速度將是一個(gè)恒定值，該值可不依賴于如圖1中線B所示那樣的伺服柱塞的任何特定位置予以確立。
由此可見，采用慢回流閥時(shí)，伺服柱塞的移動(dòng)速度是與其圖1線A和B所示位置無關(guān)的恒定值，這已經(jīng)是現(xiàn)有技術(shù)采取的作法，以便提高加速和減速特性，它是通過采用移動(dòng)期間和起動(dòng)期間中間看到的一種加速特征，以及通過采用在起始減速期間和在最終減速期間中間發(fā)現(xiàn)的一種減速特征，如上所述?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，這種方法對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車來說，是不可能獲得完全滿意的整體的加速和減速性能。
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能控制液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車的液壓馬達(dá)容積的裝置，對(duì)動(dòng)力車而言，該裝置通過改變其速度能給出完全滿意的整體加速和減速性能，在其移動(dòng)時(shí)其速度較小，在起動(dòng)時(shí)間內(nèi)加速時(shí)速度較大，在其減速起始時(shí)間內(nèi)速度較小，而在其減速的最終時(shí)間速度增加。
發(fā)明簡(jiǎn)要說明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車中，本發(fā)明提供的控制液壓馬達(dá)容積的裝置包括一個(gè)適于通過具有可變轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵；可變?nèi)莘e型的液壓馬達(dá)，該液壓馬達(dá)適于通過來自所述液壓馬達(dá)排出的壓力流體而轉(zhuǎn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)構(gòu)成能夠移動(dòng)的動(dòng)力車的移動(dòng)機(jī)車；一個(gè)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，能使所述液壓馬達(dá)容積減少，和在所述轉(zhuǎn)速減少時(shí)，能使所述容積增加的容積控制部分，所述的容積控制部分具有可變的工作速率，并在最大容積位置、中間容積位置和最小容積位置中的不同位置上是可運(yùn)作的；和一個(gè)運(yùn)作速率控制裝置，當(dāng)其處于所述最大容積位置和所述中間容積位置之間的位置動(dòng)作時(shí)，能使所述的容積控制部分的工作速率加速，而在處于所述中間容積位置和所述最小容積位置之間的位置動(dòng)作時(shí)，能使所述容積控制部分的工作速率減速。
根據(jù)上面所述的構(gòu)成，可看出并應(yīng)理解，液壓馬達(dá)的容積在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度增加時(shí)將減少，而在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度減少時(shí)將增加。于是，容積控制部分在處于其最大容積位置和其中間容積位置之間的位置動(dòng)作時(shí)，將快速地動(dòng)作，其結(jié)果是容積的改變速率得以增加；反之，在處于其中間容積位置和其最小容積位置之間的位置動(dòng)作時(shí)，容積控制部分將慢慢地操作，結(jié)果使容積的改變速率減少。因此，液壓馬達(dá)的容積在動(dòng)力車移動(dòng)的同時(shí)被加速時(shí)會(huì)很快地減速，在動(dòng)力車起動(dòng)時(shí)會(huì)很快地減速，在動(dòng)力車減速的起始時(shí)間將慢慢地加速，而在動(dòng)力車減速的最終時(shí)間將很快地加速。所以，動(dòng)力車的速度改變?cè)谄湟苿?dòng)的同時(shí)被加速時(shí)會(huì)較小，在動(dòng)力車起動(dòng)的同時(shí)被加速時(shí)會(huì)較大，在動(dòng)力車減速的起始時(shí)間內(nèi)將較小，而在減速的最終時(shí)間內(nèi)會(huì)較大。這樣，達(dá)到了動(dòng)力車完全滿意的加速和減速性能。
在上面所述的構(gòu)成中，所述的容積控制部分最好應(yīng)包括一個(gè)伺服缸裝置，該伺服缸裝置有一個(gè)連接到在所述液壓泵內(nèi)的容積控制部件、并具有一個(gè)與其連接的彈簧的伺服柱塞；一個(gè)具有小壓力接收面積的第一壓力接收室，和一個(gè)具有大壓力接收面積的第二壓力接收室，所述的壓力接收室分別由所述伺服柱塞的兩側(cè)限定，所述的第一壓力接收室適于具有來自所述液壓泵施加在其上的泵排出壓力，致使所述伺服柱塞可以隨所述第一壓力接收室內(nèi)的壓力流體在容積增加的方向移動(dòng)，以及可以隨所述第二壓力接收室內(nèi)的壓力流體在容積減少的方向移動(dòng)；和一個(gè)適于向其供給位置和排出位置其中之一轉(zhuǎn)換的伺服閥，轉(zhuǎn)換到所述的供給位置，是用于在與所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度相應(yīng)的控制壓力，大于所述液壓泵的泵排出壓力和所述彈簧的安裝載荷總和時(shí)，將來自所述液壓泵的泵排出的壓力流體轉(zhuǎn)送到所述的第二壓力室中，閥轉(zhuǎn)換到所述的排出位置，用于在所述的控制壓力，小于所述泵排出壓力和所述安裝載荷的總和時(shí)，將來自第二壓力接收室的壓力流體排出，所述的伺服閥也適于當(dāng)所述伺服閥處于所述的供給位置時(shí)，增加所述彈簧的安裝載荷，在所述伺服閥處于所述排出位置時(shí)，減少所述彈簧的安裝載荷。
因此，當(dāng)所述伺服柱塞在容積減少方向移動(dòng)時(shí)，所述的彈簧的安裝載荷增加，而當(dāng)所述伺服柱塞在容積增加方向移動(dòng)時(shí)減少。
另外，應(yīng)該指出的是，所述的工作速率控制裝置可包括一個(gè)可變的節(jié)流裝置，該可變的節(jié)流裝置的可變面積的開孔，配置在使所述第二壓力接收室和所述伺服閥相互連接的回路中；一個(gè)用于探測(cè)所述伺服柱塞所占位置的位置探測(cè)裝置，以便提供輸出信號(hào)；和一個(gè)對(duì)所述輸出信號(hào)起反應(yīng)的控制器裝置，當(dāng)所述輸出信號(hào)指示出，由位于所述最大容積位置和所述中間容積位置之間的所述位置探測(cè)裝置探測(cè)到的所述伺服柱塞的位置時(shí)，用于增加所述節(jié)流裝置的可變開孔面積，以及當(dāng)所述輸出信號(hào)指出，由位于所述中間容積位置和所述最小容積位置之間的所述位置探測(cè)裝置探測(cè)到的所述伺服柱塞位置時(shí)，用于減少所述節(jié)流裝置的可變開孔面積。
還應(yīng)該指出的是，所述的工作速率控制裝置可包括在所述伺服柱塞內(nèi)形成的一個(gè)流體通道，使所述第二壓力接收室和所述伺服閥彼此相通，所述流體通道具有可變的開孔面積，當(dāng)所述伺服柱塞的位置位于所述最大容積位置和所述中間容積位置之間時(shí)，開孔面積適于增大。當(dāng)所述伺服柱塞的位置位于所述中間容積位置和所述最小容積位置之間時(shí)，開孔面積適于減少。


通過表示本發(fā)明某些舉例說明的實(shí)施例的附圖和下列的詳細(xì)說明，將對(duì)本發(fā)明更好的理解。在這方面，應(yīng)該指出，以附圖舉例的說明的這些實(shí)施例決不是對(duì)本發(fā)明的限定，而是為了易于解釋和理解本發(fā)明。
圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例中伺服柱塞速度相對(duì)其位置的圖表；
圖2是根據(jù)本發(fā)明用于液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力車的液壓馬達(dá)容積控制裝置的第一實(shí)施例液壓回路圖；圖3是表示本發(fā)明上述第一個(gè)實(shí)施例的伺服柱塞的位置和可變節(jié)流器開孔面積之間相互關(guān)系的圖表；圖4是表示本發(fā)明上述第一個(gè)實(shí)施例的伺服柱塞的位置和液壓馬達(dá)容積改變速率之間相互關(guān)系的圖表；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明用于液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力車的液壓馬達(dá)容積控制裝置的第二實(shí)施例液壓回路圖；圖6是表示本發(fā)明上述第二個(gè)實(shí)施例的伺服柱塞的位置和流體通道開孔面積之間相互關(guān)系的圖表；圖7是表示本發(fā)明上述第二個(gè)實(shí)施例的伺服柱塞的位置和液壓馬達(dá)容積改變速率之間相互關(guān)系的圖表。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面，參照附圖對(duì)用于液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力車的液壓馬達(dá)容積控制裝置的本發(fā)明適當(dāng)實(shí)施例作出敘述。
現(xiàn)在將根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例相應(yīng)的裝置予以說明。
如圖2所示，該裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的液壓泵2，和通過來自液壓泵2排出的壓力流體轉(zhuǎn)動(dòng)的可變?nèi)莘e型的液壓馬達(dá)5。液壓泵2的第一入口2a和第二入口2b分別經(jīng)第一主回路3和第二主回路4，與液壓馬達(dá)5的第一入口5a和第二入口5b相連接，形成一個(gè)閉合回路。液壓馬達(dá)5的輸出側(cè)經(jīng)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)6與構(gòu)成動(dòng)力車的移動(dòng)機(jī)體7相連接，通過機(jī)械制動(dòng)器8制動(dòng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)1具有與其相聯(lián)接的發(fā)動(dòng)機(jī)操作部件9，例如加速踏板，其設(shè)計(jì)是通過將控制輸入配置到調(diào)速器10來控制發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速。此外，設(shè)置諸如制動(dòng)踏板11的制動(dòng)操作部件11，控制操作部件11使制動(dòng)器8動(dòng)作。
液壓馬達(dá)5配置有容積控制部件12，例如旋轉(zhuǎn)斜盤。該容積控制部件12經(jīng)桿14與伺服缸裝置50內(nèi)的伺服柱塞13相連接。伺服缸裝置50包括具有小直徑的第一壓力接收室15，和具有大直徑的第二壓力接收室16，室15和16分別配置在伺服柱塞13的兩端側(cè)。伺服柱塞13設(shè)計(jì)成能隨著第一壓力接收室15內(nèi)的壓力朝向其由文字“最大”表示的最大容積位置，以及隨著第二壓力接收室16內(nèi)的壓力朝向其由文字“最小”表示的最小容積位置而移動(dòng)。第一壓力接收室15與泵壓力導(dǎo)引回路19相連接，回路19經(jīng)一對(duì)止回閥17和18和上述的第一及第二主回路3和4依次連接。第二壓力接收室16經(jīng)伺服閥20與泵壓力導(dǎo)引回路19和油箱51呈可換向地連接。
伺服閥20設(shè)有一個(gè)第一壓力接收部分21、一個(gè)第二壓力接收部分22和一個(gè)彈簧23，并且有一個(gè)滑閥，該滑閥適于在第一壓力接收部分21處的壓力作用下被推到供給位置A，而在第一壓力接收部分21和彈簧23的壓力作用下被推到排出位置B。該彈簧23是經(jīng)連桿24與上述的桿14相連接。第一壓力接收部分21與控制壓力產(chǎn)生裝置52相連接，該控制壓力產(chǎn)生裝置52的設(shè)計(jì)可輸出正比于發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的控制壓力。因此，與發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)速成正比的控制壓力Ps對(duì)第一壓力接收部分21起作用。同時(shí)應(yīng)指出，上述的泵壓力導(dǎo)引回路19與第二壓力接收部分22相連接，致使泵的排出壓力可以作用在上面。
因而很明顯，伺服缸裝置50和伺服閥20的設(shè)置，構(gòu)成本發(fā)明的用于控制液壓馬達(dá)5容積的容積控制部分。
可變節(jié)流器26配置在使第一壓力接收室16和伺服閥20相互連接的回路25的中間，可變節(jié)流器26有一個(gè)由控制器27控制的可變的開孔面積。控制器27設(shè)計(jì)成能接收代表伺服柱塞13位置的可由位移計(jì)28檢測(cè)的輸入量?？勺児?jié)流器26的開孔面積適于借助比例螺線管產(chǎn)生變化，設(shè)計(jì)螺線管的電流強(qiáng)度由控制器27確定。
因此，可變節(jié)流器26的可變開孔面積如圖3中的曲線a所示，根據(jù)伺服柱塞13的位置可由控制器27控制。例如，如果伺服柱塞13與其最大容積位置(最大)較近，開孔面積就會(huì)較大，而當(dāng)它朝其最小容積位置(最小)移動(dòng)時(shí)就會(huì)依次減少。
上述的控制壓力產(chǎn)生裝置52的構(gòu)成是由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的控制液壓泵30，連接到液壓馬達(dá)30的排出通路30a的排出回路31，配置在排出回路31中的節(jié)流器32及低壓減壓閥33，以及其一個(gè)終端與節(jié)流器32的上游側(cè)連接，而另一個(gè)終端與伺服閥20的第一壓力接收部分21相接的探測(cè)器回路34。因此在探測(cè)器的回路34處產(chǎn)生了正比于發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)速的控制壓力Ps。
下面接著將給出有關(guān)伺服缸裝置50和伺服閥20工作的說明。
如控制壓力Ps升高超出圖2所示狀態(tài)的液壓泵2的泵排出壓力(即由液壓馬達(dá)提供的動(dòng)力車的驅(qū)動(dòng)壓力)，則伺服閥20處于它的供給位置A，致使可將泵的排出壓力施加到第二壓力接收室16。隨之具有取決于第一壓力接收室15和第二壓力接收室16之間的壓力接收面積差值的壓力差的伺服柱塞13，將沿容積減少方向移動(dòng)(圖2中向右移動(dòng))，以使容積控制部件12在容積減少方向擺動(dòng)，從而減少液壓馬達(dá)15的容積。
因此，由于彈簧23的安裝載荷因?yàn)槭顾欧?3可在容積減少的方向移動(dòng)而增加，伺服閥20就會(huì)處于在它的排出位置B。其結(jié)果是，第二壓力接收室內(nèi)16中的壓力將降低，使得在第一壓力接收室15內(nèi)泵排出壓力的作用下，引起伺服柱塞13在容積增加的方向移動(dòng)(圖2中向左移動(dòng))。接著彈簧23的安裝載荷被減少，這樣使伺服閥20再次處于位置A。
因此隨著重復(fù)這樣的操作，緊接著液壓馬達(dá)5的容積被控制成與其泵的排出壓力和控制壓力Ps(相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)1轉(zhuǎn)速)相同的值。
還應(yīng)該指出的是，如控制壓力Ps減小到低于液壓泵2的泵排出壓力，則伺服閥20處于排出位置B，使第二壓力接收室16內(nèi)的壓力降低。這將造成伺服柱塞13在容積減少方向的移動(dòng)。然后，由于彈簧的安裝載荷減少，伺服閥20將返回處于位置A，使泵的排出壓力可以施加到第二壓力接收室16，從而使伺服柱塞13在容積減少方向移動(dòng)。這樣一來，按照上述相同的原理，液壓馬達(dá)5的容積就會(huì)被控制成與其泵的排出壓力和控制壓力Ps相同的值。
這里可指出并應(yīng)理解的是，如可變節(jié)流器26的開孔面積大時(shí)，則伺服柱塞13移動(dòng)速率就快，若可變節(jié)流器26的開孔面積小，則伺服柱塞13的移動(dòng)速率就慢。還由于可變節(jié)流器26的開孔面積是根據(jù)如圖3所示的伺服柱塞13的位置而變化，伺服柱塞13的移動(dòng)速率(即液壓馬達(dá)5的容積改變速率)將如圖4中由曲線b所示那樣改變。例如，如果伺服柱塞13處于接近最大容積位置(最大)的位置，則所述的開孔面積將會(huì)較大，當(dāng)它朝最小容積位置(最小)移動(dòng)時(shí)，會(huì)依次變得較小。在這方面還應(yīng)該指出，如可變節(jié)流器26的開孔面積設(shè)定為如圖3中假想線所示那樣變化，則容積的改變速率將如圖4中假想線所示那樣改變。
由此得出，例如，如果液壓馬達(dá)5的容積從其最大值開始減少，則開始會(huì)快速減少，然后依次較慢地減少。而且，如果液壓馬達(dá)5的容積從其最小值增加，則開始會(huì)慢慢地增加然后依次快速地增加。
從上面敘述明顯看出，這里使用的位移計(jì)28、可變節(jié)流器26和控制器27，建立了上述的容積控制部分的控制裝置的操作速率。
下面，作為體現(xiàn)本發(fā)明原理的整體對(duì)本發(fā)明裝置的操作予以說明。
如動(dòng)力車是以給定的速度移動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)速度會(huì)很高，控制壓力Ps將升高，液壓泵2的排出壓力很低。于是伺服柱塞13會(huì)處于容積是最大和最小值之間的中間值的位置，因此使液壓馬達(dá)5具有最大和最小值之間的中間容積。
如控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作部件9，使在這種狀態(tài)中增加(加速)發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速，則控制壓力Ps會(huì)升高，而伺服柱塞13將如上所述那樣在容積減少方向移動(dòng)。因此，因?yàn)橐簤厚R達(dá)5的容積變得比中間值小，所以液壓馬達(dá)5被加速，從而使動(dòng)力車得以加速。
此外，液壓馬達(dá)5的容積改變速率較低，并且其容積慢慢減少。從而造成動(dòng)力車速度的改變較小，這代表著動(dòng)力車移動(dòng)時(shí)的加速特性。
還能看出，當(dāng)通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作部件9來增加發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的方法使動(dòng)力車從制動(dòng)(如發(fā)動(dòng)機(jī)1處于停機(jī)狀態(tài))起動(dòng)時(shí)，液壓馬達(dá)5的容積將快速減少。
更具體地說，當(dāng)動(dòng)力車處于在低的控制壓力Ps作用下停止時(shí)，伺服閥20處于排出位置B，伺服柱塞13會(huì)因此而處在它的最大容積位置。如果此后若控制壓力Ps因發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的增加而升高時(shí)，則伺服柱塞13將在容積減少的方向移動(dòng)。在從它的最大容積位置朝它的中間容積位置移動(dòng)的同時(shí)，伺服柱塞13如圖4中所示那樣快速地移動(dòng)。這就會(huì)引起液壓馬達(dá)5的容積快速地減少，并因此使動(dòng)力車的速度改變或加速增加。
從上述討論可看出并應(yīng)理解，動(dòng)力車速度的改變或加速，在其移動(dòng)過程中處于加速時(shí)會(huì)比較小的，而處于起動(dòng)時(shí)是比較大的。因此為其提供了應(yīng)該完全滿意的加速特性和性能。
從上述也可看出并應(yīng)理解，如在動(dòng)力車以給定的速度移動(dòng)的狀態(tài)來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作部件9，以便減少或減速發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速，則控制壓力Ps將降低。因此，由于伺服柱塞13是在前述的容積增加的方向移動(dòng)，以增加液壓馬達(dá)5的容積，依次減少其轉(zhuǎn)速，動(dòng)力車就被減速。而且，當(dāng)動(dòng)力車被減速到某個(gè)程度時(shí)，能因控制制動(dòng)工作部件11使制動(dòng)器8工作而被制動(dòng)。
因此，可看出和應(yīng)理解，容積的改變速率開始將是慢慢的，而后連續(xù)加速。這樣，動(dòng)力車最后的改變速率或減速在其開始期間是較慢的，而在其最后期間是較快的。由此，動(dòng)力車的減速特性和性能再次得到完全滿意的結(jié)果。
下面將根據(jù)代表本發(fā)明的第二實(shí)施例的裝置給出說明。
如圖5所示，在這個(gè)實(shí)施例的裝置中，伺服柱塞13內(nèi)有一個(gè)主流體通道40，該流體通道40使回路25和第二壓力接收室16與伺服柱塞13相連通。另外，伺服柱塞13內(nèi)有多個(gè)徑向伸延且平行的輔助流體通道41，這些輔助流體通道41在其移動(dòng)方向是間隔開的，使主流體通道40與伺服柱塞13的外周緣表面相連通?？煽闯霾?yīng)理解，它們的構(gòu)成，使得當(dāng)伺服柱塞13置于它的最小容積位置(最小)時(shí)，回路25和第二壓力接收室16可以經(jīng)主流體通道40彼此連通；當(dāng)伺服柱塞13朝其最大容積位置(最大)移動(dòng)時(shí)，與第二壓力接收室16相連通的輔助流體通道41的數(shù)量可以增加；當(dāng)它到達(dá)最大容積位置(最大)時(shí)，第二壓力接收室16和回路25可以經(jīng)主通道40和所有的輔助流體通道41連通。
如主流體通道40和輔助流體通道41是如此構(gòu)成的話，則看出并應(yīng)理解，流體通道25和第二壓力接收室16彼此相連通的開孔面積(即朝第二壓力接收室16的開孔面積)，在伺服柱塞13從其最大容積位置(最大)朝其最小容積位置(最小)移動(dòng)時(shí)，如圖6中圖表所示那樣會(huì)連續(xù)逐步減少。結(jié)果，液壓馬達(dá)5的容積改變速率，如圖7中圖表所示那樣在伺服柱塞13置于最大容積位置(最大)時(shí)是最快的，在其朝最小容積位置(最小)移動(dòng)時(shí)連續(xù)逐步較慢，當(dāng)它置于最小容積位置(最小)時(shí)最慢。
因此可指出，將會(huì)再次得到如前述第一實(shí)施例那樣的最佳的加速特性和減速特性。
在這種形式中，將看出并應(yīng)理解，上述主流體通道40和多個(gè)輔助流體通道41一起構(gòu)成了前述的容積控制部分的工作速率控制裝置。
正如上所述現(xiàn)在可得出結(jié)論根據(jù)本發(fā)明，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，所述液壓馬達(dá)5的容積比較小。而在發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速減小時(shí)比較大；所述伺服柱塞13在其處于最大容積位置和中間容積位置之間時(shí)，就快速地移動(dòng)，以增加液壓馬達(dá)5的容積改變速率，而在處于中間容積位置和其最小容積位置之間時(shí)，會(huì)慢慢地移動(dòng)，以減少液壓馬達(dá)5的容積改變速率。由此引起液壓馬達(dá)5的容積在動(dòng)力車7移動(dòng)的同時(shí)處于加速時(shí)會(huì)慢慢地減小，而在動(dòng)力車7從停止開始起動(dòng)時(shí)，將快速的減小，在動(dòng)力車減速的開始期間將慢慢地增加，在動(dòng)力車減速的最終時(shí)間將快速地增加。
因此可以理解，動(dòng)力車的速度改變速率或加速在其移動(dòng)時(shí)是較小的，而在起動(dòng)時(shí)是較大的；動(dòng)力車速度改變速率或減速，在其減速的起始期間是較小的，而在其減速的最終期間是較大的。所以可以理解，對(duì)于液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車，根據(jù)本發(fā)明將獲得完全滿意的加速和減速特性。
上面已敘述了參照某些舉例說明的本發(fā)明實(shí)施例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，在不離開本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)條件下可對(duì)其作出多種置換、省略和增加。因此，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明并非限于上述的具體實(shí)施例，而是包括在所附權(quán)利要求具體敘述的特征范圍內(nèi)，可能作出的所有實(shí)施例和所有等同物。
權(quán)利要求
1.一種在液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力車中控制液壓馬達(dá)容積的裝置，包括一個(gè)適于由具有可變轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵；可變?nèi)莘e型的液壓馬達(dá)，該液壓馬達(dá)適于由來自所述液壓馬達(dá)排出的壓力流體轉(zhuǎn)動(dòng)，用于驅(qū)動(dòng)構(gòu)成能移動(dòng)的動(dòng)力車的移動(dòng)機(jī)體；一個(gè)容積控制部分，該容積控制部分是用于當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，減小所述液壓馬達(dá)的容積，以及所述轉(zhuǎn)速減少時(shí)，增加所述的容積，所述的容積控制部分具有可變的工作速率，并在最大容積位置、中間容積位置和最小容積位置中間的不同位置是可操作的；和一個(gè)工作速率控制裝置，當(dāng)其處于所述最大容積位置和所述中間容積位置之間的位置操作時(shí)，用于加速所述容積控制部分的所述工作速率，當(dāng)所述的容積控制部分處于所述中間容積位置和所述最小容積位置之間的位置操作時(shí)，用于減速所述的工作速率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的容積控制部分包括一個(gè)伺服缸裝置，其設(shè)有伺服柱塞，它與所述液壓泵內(nèi)的容積控制部件相連接，并具有一個(gè)與其連接的彈簧；第一壓力接收室，其具有小的壓力接收面積；以及第二壓力接收室，其具有大的壓力接收面積，這二個(gè)接收室分別限定在所述伺服柱塞的兩側(cè)，所述第一壓力接收室適于具有來自所述液壓泵施加其中的泵排出壓力，致使所述伺服柱塞可隨所述第一壓力接收室內(nèi)的壓力流體在容積增加的方向移動(dòng)，并可隨所述第二壓力接收室內(nèi)的壓力流體在容積減少的方向移動(dòng)；和一個(gè)伺服閥，它適于轉(zhuǎn)換到它的供給位置和排出位置中的一個(gè)位置，轉(zhuǎn)換到所述的供給位置，是用來在相應(yīng)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制壓力，大于所述液壓泵的泵排出壓力和所述彈簧的安裝載荷的總和時(shí)，將來自所述液壓泵的泵排出壓力流體，供應(yīng)到所述的第二壓力室，轉(zhuǎn)換到所述的排出位置，是用來在所述控制壓力小于所述泵排出壓力和所述安裝載荷的總和時(shí)，將來自所述第二壓力接收室的壓力流體排出，所述的伺服閥也適于在其處于所述的供給位置時(shí)，增加所述彈簧的安裝載荷，以及在其處于所述的排出位置時(shí)，減少所述彈簧的安裝載荷，因此，當(dāng)所述伺服柱塞在容積減少的方向移動(dòng)時(shí)，所述彈簧的安裝載荷增加，而當(dāng)所述的伺服柱塞在容積增加的方向移動(dòng)時(shí)減少。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的裝置，其特征在于，所述的工作速率控制裝置包括一個(gè)可變的節(jié)流裝置，其具有配置在所述第二壓力接收室和所述伺服閥相互連接的回路中的可變面積的開孔；一個(gè)位置探測(cè)裝置，用來探測(cè)所述伺服柱塞所處的位置，以提供輸出信號(hào)；和一個(gè)反映所述輸出信號(hào)的控制器裝置，用于當(dāng)所述輸出信號(hào)指出，通過位于所述最大容積位置和所述中間容積位置之間的所述位置探測(cè)裝置，探測(cè)到的所述伺服柱塞位置時(shí)，增加所述節(jié)流裝置的可變開孔面積；用于當(dāng)所述輸出信號(hào)指出，通過位于所述中間容積位置和所述最小容積位置之間的所述位置探測(cè)裝置，探測(cè)到的所述伺服柱塞位置時(shí)，減少所述節(jié)流器裝置的可變開孔面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的工作速率控制裝置包括在所述伺服柱塞內(nèi)形成的流體通道，為使所述第二壓力接收室和所述伺服閥彼此相連通，所述的流體通道具有可變開孔面積，當(dāng)所述伺服柱塞的位置，處于所述最大容積位置和所述中間容積位置之間時(shí)，適于增加可變開孔面積，以及在所述伺服柱塞位置處于所述中間容積位置和所述最小容積位置之間時(shí)，適于減少可變開孔面積。
全文摘要
一種液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力車的液壓馬達(dá)的容積控制裝置,包括由發(fā)動(dòng)機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)的液壓泵;由液壓泵排出的壓力油轉(zhuǎn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)體的可變?nèi)莘e型液壓馬達(dá)(5);用于控制可變?nèi)莘e型液壓馬達(dá)的容積的容積控制部分,用這種方式,在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)容積減小,而在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減小時(shí)容積增加;以及工作速度控制裝置,用于當(dāng)容積控制部分在最大容積位置和中間容積位置之間操作時(shí)增加工作速度,當(dāng)容積控制部分在中間容積位置和最小容積位置之間操作時(shí)減少工作速度。
文檔編號(hào)F16H61/40GK1187867SQ9619483
公開日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1996年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月23日
發(fā)明者赤坂利幸, 布谷貞夫, 林盛太 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所