包括设有角度偏移开口的缸体的液压机器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括几个在缸体内滑动的活塞的液压机器、一种用于计算该机器的集流器的开口的方法以及一种装备有这种液压机器的混合动力车辆。
【背景技术】
[0002]一种已知类型的具有滚筒的液压机器(特别展现在文献US-A-5358388中)包括马达驱动的输入轴，输入轴旋转地驱动滚筒，滚筒具有围绕轴的轴线均匀分布的接连的平行的缸体。每个缸体接收活塞，活塞在按照惯例被称为前侧的一侧通过轴承的媒介形成轴向接合件轴向地抵靠在倾斜托盘上，倾斜托盘在旋转方向被固定。
[0003]滚筒的一次旋转根据完整循环以依赖于托盘倾斜角度的冲程移动每个活塞，角度可由倾斜控制调整。这样，排量可以从倾斜托盘垂直于轴时的零变为托盘倾斜最大时的最大排量。
[0004]滚筒的与倾斜托盘相反的后表面抵靠固定的圆形板，环形板封闭缸体的端部，从而确保密封。该板包括低压集流器和高压集流器，每个都形成圆形弧，处于面对一系列缸体，集流器由足够的空间分离，从而每个缸体在打开集流器中的另一个之前先封闭集流器中的一个。
[0005]对于这些活塞机器，每次缸体打开到集流器中的一个时，在缸体中产生压力波，压力波通过活塞反弹到倾斜托盘，产生机器的振动，导致发出噪声。发出的噪声具有与缸体的数量乘以机器的旋转速度对应的主频率，以及这个主频率的多个谐波频率，其产生类似于报警器噪声的噪声。
[0006]为了限制噪声发出，缸体抵靠板的端部的某些开口相对于它们的缸体包括与旋转方向相切的小的角度偏移，角度偏移限于几度。特别地，某些开口与缸体对齐，没有偏移，而其它的开口根据滚筒的旋转方向相对于它们的缸体往前或往后一点。
[0007]这样，中心定在缸体的轴线上的总偏移调整范围内有不同的角度偏移，包括零偏移、在两侧的小偏移和在两侧的大偏移。
[0008]由于在每个缸体相对于集流器的打开和关闭之间的接连周期的相对不规则性，上述现有技术文献为这种类型的液压机器提供了发出噪声的某些频率的减小。
[0009]然而，测试已经显示，减小发出的噪声是不够的，尤其是对于混合动力车辆的应用，混合动力车辆包括以相对高速旋转的栗和液压机器，从而在蓄压器中的一个储存液压能量并随后返回压力以节省能量。
[0010]此外，在这些车辆中，由这种类型机器发出的噪声信号具有报警器的效果，其非常不同于内燃机发出的噪声。这些噪声是令人不愉快的，且打扰驾驶者和与驾驶者一起的那些人，尤其是在通过从内燃机牵引切换到液压马达牵引以作为一种选择且自动发生的混合动力模式驾驶时。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是消除现有技术的这些缺陷。
[0012]为此目的，本发明提供一种液压机器，包括由输入轴旋转地驱动的滚筒，以及围绕轴线分布的缸体，每个所述缸体接收随所述输入轴的旋转速度而滑动的活塞，每个所述缸体贯穿所述滚筒的横向表面中的开口且滚筒抵靠具有输入和输出集流器的环形板，所述开口相对于其缸体包括总偏移范围内的角度偏移，其特征在于，所述开口的偏移设置在所述总偏移沮围的两端。
[0013]这种液压机器的一个优点在于，对于所选偏移范围，当偏移换边时，以简单的方式从一个开口到另一个获得相当于总范围的最大偏移。测量和测试已经显示，在液压机器的整个循环上以不规则方式布置这种类型的尽可能大的偏移相对于噪声减小和噪声信号接近内燃机的信号给出了最好的结果。
[0014]进一步的，根据本发明的液压机器包括一个或多个以下这些可以组合的特征。
[0015]优选地，开口的总偏移范围在2°和4°之间。
[0016]特别地，每个缸体的偏移范围的中心可以定在相应缸体轴线上。
[0017]根据实施模式，该机器包括几个活塞，比如7个或9个，包括从偏移范围的一侧或另一侧的开口偏移，其遵循以下序列，在一侧上记作“0”，在另一侧上记作“ 1”:
[0018]1 ;0 ;0 ； 1 ;0 ； 1 ； 1 ； 1 ；0ο
[0019]本发明的目的也是包括前述特征中的任一个的液压机器的开口的偏移序列的计算方法，其使用“Scrambler”型干涉预测方法。
[0020]优选地，所述计算方法应用加法计算方法，通过增加成对模组，将原始数据序列转变为应用“PRBS”型的伪随机二进制顺序的序列。
[0021]本发明的另一目的是混合动力机动车辆，至少具有用于牵引的液压机器，包括前述特征的任一个。
【附图说明】
[0022]通过阅读参考附图作为非限制性范例给出的以下描述，将更好理解本发明，其它特征和优点将变得更清楚，附图中:
[0023]图1是具有轴向活塞的液压机器的轴向部分视图；
[0024]图2是这种类型机器包括无角度偏移开口的滚筒的后视图；
[0025]图3是这种类型机器根据本发明包括角度偏移开口的滚筒的后视图；以及
[0026]图4到图6接连示出了，对于没有角度偏移的机器、具有根据第一种方法计算的角度偏移的开口和具有根据第二种方法计算的角度偏移的开口，上面是以时间为函数的高压和低压回路的激励水平，中间和下面分别是以频率为函数的高压回路和低压回路的激励水平。
【具体实施方式】
[0027]图1展示了可在两个方向旋转的液压机器1，液压机器主要包括在后端部由盖4封闭的圆柱形的主体2。主体2和盖4两者都支撑圆锥滚子轴承8，圆锥滚子轴承导引沿主体轴线布置的输入轴6。
[0028]与输入轴6旋转连接的滚筒12包括平行于轴线布置的九个缸体，九个缸体围绕这个轴线均匀分布。
[0029]每个缸体14包括活塞16，活塞的前端部(以箭头“AV”指示)通过轴向接合件18抵靠在倾斜托盘20上，倾斜托盘20在液压控制缸体22和复位弹簧26的作用下可以围绕垂直于输入轴6的轴线旋转。
[0030]滚筒12的后表面抵靠由盖4支承的横向环形板24，以封闭缸体14的后开口。板24包括低压集流器和高压集流器，各自形成了覆盖稍小于缸体14位置的一半的圆形弧。
[0031]图2展示了滚筒12的后表面，滚筒包括九个缸体14，每个由虚线圆示出，九个缸体围绕机器的主轴线以角间距均匀地分布。每个缸体14包括开口 30，开口穿过滚筒12的这个后表面，开口与其缸体完美对齐。
[0032]这样，当滚筒12旋转时，在缸体14和集流器开口 30的每次连通之间获得恒定周期。
[0033]图4到图6的每个附图在第一幅曲线图中示出了以时间为函数的高压回路40和低压回路42的压力曲线，包括具有对应于机器第一频率的主震荡频率的周期曲线，以及自身叠加到这个主频率上的谐波频率。
[0034]这些附图的第二幅曲线图示出了以频率为函数的高压回路的激励水平44，第三幅曲线图示出了以频率为函数的低压回路的激励水平46。
[0035]图4示出了对于每个回路获得差别明显的激励线44、46，这些激励线在声谱的整个宽度上分布。结果是发出的报警器噪声，报警器噪声完全不同于内燃机发出的声音。
[0036]图3展示了包括开口 30的滚筒12的后表面，所有的开口都相对于它们的缸体14角度偏移，规定是每次在总角度偏移范围的一端。因此有两个相同的开口 30组，包括在它们的缸体14的两侧的角度偏移。
[0037]当偏移在滚筒12由箭头指示的旋转方向上为负时，每个开口的偏移记作数字“ 1 ”，当偏移为正时，每个开口的偏移记作数字“0”。从开始位置D开始，对于包括九个缸体的这个液压机器的开口 30的偏移获得以下序列:
[0038]1 ；0 ；0 ；1 ；0 ；1 ；1 ；1 ;0。
[0039]这些角度偏差在缸体14与相同集流器的两个接连的连通之间给出不规律的周期变化，其在这个循环内不会重复。
[0040]在每个方向上对于活塞接近死点或低点所允许的最大偏移不包括任何因过度压力降低而导致的空化风险，这被考虑进来以确定总偏移范围。这个范围的总宽度随后用于产生从一个开口到另一个开口的最大角度偏移。应当注意的是，越大的偏移范围对于报警器噪声的减弱给出更好地结果。
[0041]在实际中，具有2°和4°之间的偏移范围的偏移优选地可以定中心在缸体14的轴线上或偏移缸体14的轴线。例如，对于总偏移范围2°，得到以下偏移:-1° /+1°或-0.5° /+1.5°，对于总偏移范围4°，得到以下偏移:-1° /+3°或-2° /+2°。
[0042]对于中心定在缸体的轴线上的总偏移范围4°，其给出偏移-2° /+2°，获得特别好的结果。
[0043]一般来说，相同的方法可以应用在包括不同数量活塞的另一个机器上。
[0044]为了确定相对于噪声发出的强度和信号给出最好结果的开口偏移序列，发明人已经研究了大量的组合。称为“Scrambler”的序列干涉方法已经被确定为给出最好的结果以消除报警器噪声及其谐波频率，且接近由内燃机发出的噪声信号。
[0045]Scrambler方法用于通过使报警器噪声更分散，从而获得频峰值的声能在更大频带上的最大散布，来消除声功率谱对于实际初始信号(其发出液压机器的报警器噪声)的依赖性。这种方法减少导致报警器噪声的出现频率的能量级。
[0046]有几种Scrambler方法。第一种方法包括加法计算方法，将原始数据序列转变成伪随机序列，其通过增加成对的模块应用被称为“PRBS”(伪随机二进制序列)的伪随机二进制顺序。另一种Scrambler方法包括乘法计算方法，将输入信号与Scrambler的传递函数相乘，以给出离散线性系统。
[0047]图5示出了使用包括乘法方法而没有伪随机二进制顺序“PRBS”的Scrambler方法的液压机器的分析结果，而图6示出了使用包括加法方法的具有伪随机二进制顺序“PRBS”的Scrambler方法的液压机器的相同的结果。
[0048]应当注意的是，图5的第二和第三幅曲线图示出了频峰值的接连形成梳子，其比图6的相同曲线图中所示