专利名称：包括动力分置式传动装置的机械-液压驱动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有转矩分置式传动装置和用于存储制动能量的存储 部件的驱动机构。
背景技术：
为了驱动商用车，在经常使用的驱动系统中由 一 个主驱动马达来驱动两 个驱动系。 一方面使用机械驱动以及在另一分支中的静液驱动。在静液驱动 中，液压泵和液压马达共同作用，可以将液压马达连接到行进驱动机构。这
种驱动系统在US 4,215,545中被提出。其内容是，主驱动马达的输出轴能够 经由两个离合器连接到机械分支或液压泵。液压泵能够经由第 一运行线路和 第二运行线路连接到液压马达。为了可以反转流动方向，设置有能够更替液 压马达和液压泵之间连接的分配阀。为了在制动过程之后恢复能量，存储部 件能够经由开关阀连接到两个运行线路之一。为了存储和恢复能量，该存储 部件连接到一个运行线路。在制动运行期间，分配阀被切换而使得用作泵的 液压马达将加压介质传送到该存储部件。为了恢复能量，加压介质经由开关 阀从存储部件中取出并馈送到液压马达。
在所描述的驱动系的情况中，存在的缺点在于，为存储能量而专门使用 液压马达。另外，由于存储部件经由双位阀只与一个运行线路连接，所以要 求设置额外的分配阀，以使得液压马达的相应连接部分能够连接到存储部 件。
发明内容
本发明基于的目的在于，构建一种带有转矩分置式传动装置的驱动机 构，其中，可以改进在制动期间对动能的恢复，且无需在液压泵和液压马达的连"t妻部分之间进行切换。
采用权利要求1的特征部分通过根据本发明的驱动机构来实现上述目的。
根据本发明和权利要求1的驱动机构包括转矩分置式传动装置，该转矩 分置式传动装置包括液压泵和液压马达。该液压泵和液压马达经由第一运行 线路和第二运行线路相互连接。液压泵和液压马达与第 一 和第二运行线路共 同形成了一闭合液压回路。转矩分置式传动装置的第一分支由所述闭合液压 回路形成。为了在制动期间存储动能，第一存储部件能够连接到第一运行线 路或第二运行线路。由于第一存储部件连接到第一或第二运行线路，液压泵
与液压马达之间的连接总能保持不变，这是因为，在制动期间由液压马达或 液压泵将加压介质到的运行线路能够连接到第一存储部件。上述液压马达和 液压泵均^儿械连接到从动轴。
在从属权利要求中，阐释了根据本发明的驱动机构的优选的进一步改进 方案。
根据优选实施例，液压马达经由机械传动装置连接到转矩分置式传动装 置的从动轴。根据本发明，该机械传动装置包括至少一个第一行星齿轮系。 该第一行星齿轮系的一个部件，例如内齿轮，连接到第一液压马达，且该第 一行星齿轮系的另一部件，例如太阳轮，连接到所述液压泵。通过将行星齿 轮系的一个部件连接到液压马达，并同时将行星齿轮系的另 一部件连接到液 压泵，可以在超速或者制动运行期间均借助液压马达并借助液压泵将动能转 换成压能，因此，通过将该压能存储在第一存储部件中，可以恢复能量。
同样优选的是，转矩分置式传动装置包括机械动力分支和液压动力分 支，且两个动力分支能够共同或者彼此独立地运行。
特别地，优选设置离合器，用于使驱动马达能够从转矩分置式传动装置 分离。于是，在恢复动能的情况中，由于质量惯性而在驱动列中被反馈回的 全部制动能量会以压能的形式被液压马达和液压泵共同地存储在第 一 存储 部件中。如果这种制动效应不足，则通过接合离合器而使驱动马达也能够连接到转矩分置式传动装置。如果驱动马达被另行连接到转矩分置式传动装 置，则也可以使用其制动动力，并能够增大总制动动力。
同样优选的是，在转矩分置式传动装置中设置第一驱动轴部分和第二驱 动轴部分，此二者共同形成转矩分置式传动装置的驱动轴。第一驱动轴部分 连接到液压泵，第二驱动轴部分连接到第一行星齿轮系的太阳轮.第一驱动 轴部分与第二驱动轴部分之间的连接能够松脱，以使得液压泵能够从第 一行 星齿轮系的太阳轮分离。这种设置的优势在于，还可以单独使用转矩分置式 传动装置的静液分支。在这种情况下，驱动马达只经由第一驱动轴部分连接 到液压泵。
根据进一步的优选实施例，转矩分置式传动装置包括第二行星齿轮系。 第二行星齿轮系也具有太阳轮和内齿轮，且第一行星齿轮系的内齿轮连接到 第二行星齿轮系的内齿轮。因此，所述两个行星齿轮系的两个内齿轮共同连 接到液压马达。因为第 一行星齿轮系的太阳轮和第二行星齿轮系的太阳轮均 连接到第二驱动轴部分，所以两个太阳轮也相互连接。
这种设置可以使第一驱动轴部分从第二驱动轴部分上的分离，并采用並
纯的静液行进驱动机构。可以选择行星齿轮系的不同传动比，这样，与采用
行星齿轮系两个分支的驱动机构对比，所涵盖的速率范围较低。当转矩分置
式传动装置的两个分支均被使用时，为了获得针对行星齿轮系的相应的输入
转速，特别优选将第一驱动轴部分与第二驱动轴部分经由传动级相互连接。另外，第二行星齿轮系的行星架能够被止动。
第一行星齿轮系的行星架连接到转矩分置式传动装置的从动轴。
在存储和恢复所存储的动能期间，第一存储部件连接到第一或第二运行
线路。所述驱动机构优选具有第二存储部件，其在能量的存储和/或恢复期
间连接到另一运行线路。如前所述，在闭合静液回i 各中，液压马达连4妄到液
压泵。存储或恢复动能的结果是，加压介质被从该回路中移出或者反馈进入
该回路。该容积流量由第二存储部件补偿，所述补偿在低压侧进行。特别地，
优选将第一存储设计为高压存储，将第二存储设计为低压存储。尤其还优选的是，将存储压力保持装置与处于高压存储上游的压力保持阀相连。这种存 储压力保持装置防止第 一 存储部件被无意中完全耗尽。
而且，优选的是，在制动搡作运行中第一存储部件中高过压力限制值， 则切断驱动马达。
各优选实施例示于附图中，并在下文描述中得到更为详尽的阐释。
图1示出了根据本发明的驱动机构的第一实施例； 图2示出了根据本发明的驱动机构的第二实施例； 图3示出了阀块的第 一 实施例； 图4示出了阀块的第二实施例； 图5示出了阀块的第三实施例； 图6示出了阀块的第四实》fe例；
图7示出了根据本发明的带有控制部件的驱动机构的第三实施例。
在图1中，示出了根据本发明的驱动机构的第一实施例。转矩分置式传 动装置1包括驱动马达2，通过该驱动马达来驱动(例如)轮装载机的从动 轴3。在所示的实施例中，此为单一从动轴3。但是，所有轮驱动机构的变 速箱能够受到该转矩分置式传动装置1很好地驱动。从动轴3具有差速器4， 车轮通过该差速器被驱动。
驱动马达2可连接到驱动轴5，由驱动马达2产生的转矩通过驱动轴5 馈送到转矩分置式传动装置1。液压泵9经由第一传动级6连接到驱动轴5。 第一传动级6具有第一正齿轮7和第二正齿轮8。第一正齿轮7和第二正齿 轮8持久地相互啮合，从而使驱动轴5持久连接到液压泵9。
液压泵9被设计成沿两个方向传送加压介质，且其传送量是可调的。液 压泵9通过调节装置(未示出)进行调节，该调节装置优选受电子控制单元控制。
第一运行线^各10和第二运4亍线3各11连接到液压泵9。液压马达12经 由第一运行线^各10和第二运行线3各11连4妻到液压泵9。液压马达12也被 设计成两个传送方向，且其吸收量也是可调的。液压泵9与液压马达12以 及第一和第二运行线路10、 U —起形成一闭合液压回路。液压泵9和液压 马达12优选用作轴向活塞机构。例如，可以使用旋转斜盘或者斜轴向机构 (sloping axle machine )。
液压马达12经由液压马达^T出轴28连接到第三正齿寿仑29。液压马达 12经由第三正齿轮29作用于机械传动装置(在所示实施例中为第一行星齿 轮系13)。第一行星齿轮系13具有太阳轮14和内齿轮15。第--行星齿轮 系13还包括行星架16，多个行星齿轮17.1、 ]7.2设置在该行星架上并可承 载于其上而转动。第一行星齿轮系13的行星架16连接到从动轴18，并将 其输出转矩经由第二传动级19传送到差速输入轴20并进而传送到车辆的从 动轴3。上述液压泵9和液压马达12与太阳轮14和内齿轮15的连接仅为 示例。根据所希望的传动比，行星齿轮系13的各部件(太阳轮]4、内齿轮 15和行星架16)也可以采用不同的配置。无论何种情况，总存在液压泵9 和液压马达12至^v动轴18和/或车辆的驱动系的才几知戈连才妻。
在驱动期间，驱动轴5通过驱动马达2驱动。第一行星齿轮系门的大 阳轮14连接到驱动轴5。同时，液压泵9经由第一传动级6而被驱动，进 而根据液压马达12的规定排出量或者规定吸收量来驱动液压马达输出轴 28。因此，第三正齿轮29被液压马达输出轴28驱动，并且第三正齿轮29 啮合到设置在第一行星齿轮系13的内齿轮15外侧上的齿轮装置30。
因此，第一行星齿轮系13的太阳轮14和内齿轮15均或者直接被驱动 马达2驱动，或者经由转矩分置式传动装置1的静液分支而被驱动。这就导 致行星架16的旋转运动，且这种运动经由从动轴18、第二传动级19和差 速输入轴20传送到车辆的从动轴3。在所示的转矩分置式传动装置1的实 施例中，动力经由,争液分支和才几4成分支二者传送到乂人动轴3。如果车辆进入超速运行，力的流向反转，且由于车辆的质量惯性，此时
转矩从动轴3开始馈送。通过行星架16，此时内齿轮15和太阳轮14经由 第一行星齿轮系13通过行星架16而被驱动。采用这种方式，由于驱动轴5 与液压泵9之间持久连接，液压马达12和液压泵9均被驱动。为了能够尽 可能完全地利用释放的动能，设置离合器31,从动马达2通过该离合器能 够与驱动轴5分离。例如，该离合器31可以用作单盘千式离合器。为了能 够存储制动动力(即车辆所释放的动能)，设置至少一个存储部件。在所示 的实施例中，存储部件是第一液压蓄能器21。还设置有第二液压蓄能器22 作为另一存储部件。第一液压蓄能器2i优选采用高压存储的方式。相反， 第二液压蓄能器22采用低压存储的方式，并被设置用于平衡传入和传出的 容积流量。
为了能够将第一液压蓄能器21和第二液压蓄能器22分别连接到第一运 行线路10和第二运行线路11,设置阀块23。间块23经第一连接线路24连 接到第一运行线路10。另外，阀块23经第二连接线路25连接到第二运行 线路ll。第一液压蓄能器21经高压存储线路26连接到阀块23,而第二液 压蓄能器22经低压存储线路27连接到阀块23。下文中将参照图3-6详细阐 释阀块23的实施例。
根据行进方向，在静液回路中或者顺时针或者逆时针地传送加压介质。 在接下来的阐释中，假设加压介质被顺时针传送，且在下文中将这种顺时针 传送描述为向前行进。因此，在所述向前行进时，在正常驱动期间，加压介 质被液压泵9传送到第一运行线路10，并经液压马达12释放到第二运行线 路11中。如果车辆此时进入超速运行或被制动，则压力状况反转。液压马 达12此时用作泵，在压力增大的同时将加压介质传送到第二运行线路U中。
通过调节液压泵9的调节装置，也能够实现如下过程经由驱动轴5驱 动的液压泵9反转其传送方向，从而也将加压介质传送到第二运行线路11 中。被液压泵9和液压马达12传送到第二运行线路11中的加压介质^i馈送 到第一液压蓄能器21。为此，第二连接线路25被阀块23连接到高压存储线路26。处于高压下的加压介质从第二运行线路11始经第二连接线路25 和高压存储线路26传送到第一液压蓄能器21中。同时，第二液压蓄能器 22被阀块23连接到第一运行线路10。为此，在阀块23中，低压存储线路 27连接到第一连接线路24。因此，传送进入第一液压蓄能器21的加压介质 源自第二液压蓄能器22。液压泵9和液压马达12均从第一运行线^各10吸 入加压介质，并将其传送到第二运行线路11中，从该处加压介质被存储到 第一液压蓄能器21中，使那里的压力增大。
如果由于第一液压蓄能器21中压力增大而使制动动力不足，则驱动轴 5能够在驱动马达2上得到另外的支撑。在这种情况下，驱动马达2与驱动 轴5之间保持连接，而离合器31并不脱离。
为了重新恢复制动能量或者以压能形式存储在第一液压蓄能器21中的 车辆动能，来自第一液压蓄能器21的加压介质被再次馈送到静液回路。如 果在向前方向上加速，则高压存储线路26被阀块23连接到第一连接线路 24。从而，存储在第一液压蓄能器21中的加压介质被馈送到第一运行线路 10。压能能够同时经液压泵9和液压马达12反馈。因此，加压介质能够经 第 一运行线路10施加到液压泵9和液压马达12,从而使液压泵9和液压马 达12用作马达，将转矩传送到驱动轴5和/或液压马达输出轴28。因此，液 压泵9产生的转矩支援了由驱动马达2传送到驱动轴5上的转矩。也可以将 液压泵9设置为传送量可忽略。因此，存储在第一液压蓄能器21中的全部 压能直接经液压马达12反馈。
在加压介质经由第一运行线路10而取自第一液压蓄能器21时，第二液 压蓄能器22连接到第二运行线路11。为此，阀块23将第二连接线路25连 接到低压存储线路27。因此，从第一液压蓄能器21反馈的加压介质被运送 到第二液压蓄能器22中，以平衡容量。
在车辆运行时，在制动期间耗尽的车辆动能的恢复导致较低的燃料消耗 和减少的制动磨损。这种设置尤其有利于车辆频繁经历加速和制动循环的情 况。例如，这类车辆为轮式装载机或者垃圾收集车。在根据本发明的设置中，第一液压蓄能器21能够交替连接到第一运行线路IO和第二运行线路1， 其优势在于液压马达12不必枢转超过其零位置。在从驱动到超速运行的过 渡时期，经过液压马达12的流动方向可以保留不变。这导致驱动状态的稳 定性增大。由于用于加速车辆的不仅有驱动马达2的动力还可以有所存储的 能量，所以这也导致恢复驱动过程中可用动力的增大。
在图2中，示出了根据本发明的驱动机构的第二实施例。那些与图1中 的部件相对应的部件采用相同的附图标记。为避免重复，省略了大体重复的 描述。在第二实施例的情况中，机械传动装置除第一行星齿轮系13外还具 有第二行星齿轮系32。第二行星齿轮系32包括内齿轮33和太阳轮34。在 第二行星齿轮系32的内齿轮33和太阳轮34之间设置有可旋转地固产在行 星架35上的行星齿轮37.1和37.2。行星架35能够借助于闭锁装置( .ing device) 36来止动。在所示的实施例中，第一行星齿轮系13''';^齿论",和 第二行星齿轮系32的内齿轮33结合形成共用内齿轮齿轮装置30'札t置 在第二行星齿轮系32的内齿轮33的区域中。液f马达12经由齿轮装置30' 连接到第一行星齿轮系13和第二行星齿轮，；32的共用内齿轮]5、 33。行 星齿轮系13和32具有不同的传动比
图2的转矩《''r "'奖！ l，的驱动轴被一分为二，包括第--驱动轴部 分5.1和第二驱动+、 5.2。第二驱动轴部分5.2持久连接到第一行星齿轮 系13的太阳轮14以及第二行星齿轮系32的太阳轮34。第一驱动轴部分5.1 连接到驱动马达2，为了使其能够松脱，此处也设置离合器31，从而使连接 可松脱。将液压泵9连接到第 一驱动轴部分5.1的第 一传动级6也连接到第 一驱动轴部分5.1。
为了将第一驱动轴部分5.1连接到第二驱动轴部分5.2,设置第三传动 级38和第四传动级39。第三传动级38包括第四、第五和第六正齿4仑40, 41和42。第六正齿轮42持久连接到第二驱动轴部分5.2。第五正齿轮41连 接到中间轴43。第四正齿轮40连接到第一驱动轴部分5.1，从而使其能够 被松脱。为了将第四正齿轮40持久连接到第一驱动轴部分5丄设置第二离合器 48。第二离合器48能够或者用作类似离合器31的摩擦离合器，或者用作强 制离合器。例如，第三传动级38被设置用于向前驱动。另一方面，第四传 动级39被用于产生针对反向驱动的相同传动比。第四传动级39具有第七、 第八和第九正齿轮44、 45和46,它们如同第四至第六正齿轮40-42 —样持 久地相互啮合。第七正齿轮44连接到转向换向器47,从而其能够被松脱。 第八正齿轮45连接到中间轴43,并从而连接到第五齿轮41。第五传动级 39以第九正齿轮46收尾，第九正齿轮46持久连接到第二驱动轴部分5.2。 为了向前驱动(其中静液分支和机械分支均用于驱动)，第二离合器48关 闭，而第三离合器49开启。为了反向驱动(静液分支和机械分支均被采用)， 第二离合器48开启，而第三离合器49关闭。
转向换向器47具有一对齿轮，通过该对齿轮，第七正齿轮44的旋转方 向相对于第四正齿轮40的旋转方向被反向。为了在向前和反向方向中获得 相同的驱动速率范围，第三传动级3 8和第四传动级3 9的传动比优选为相等。
在图2所示的实施例的情况中，也可以使用专门使用静液分支时的驱动 范围。在这样的驱动运行中，第二离合器48和第三离合器49均开启 同时， 闭锁装置36启动。闭锁装置36例如可以是强制离合器，此时，第二行星齿 轮系32的行星架35在壳体一侧固定到该强制离合器。
由于第一行星齿轮系13和第二行星齿轮系32的不同传动比，由液压马 达12将转矩经由液压马达输出轴28和与其相连的第三正齿轮29引到第一 行星齿轮系13和第二行星齿轮系32的内齿轮15、 33上，这种情况的结果 是，第一行星齿轮系13的行星架16转动，进而在从动轴18上产生转矩。
如果车辆在这种驱动速率范围内(仅通过转矩分置式传动装置l'的静液 分支进行驱动)，那么在制动过程的情况下，由于在第一驱动轴部分5.1和 第二驱动轴部分5.2之间没有连接，制动能量就能够专门经由液压马达12 而恢复。如果液压马达12并不被完全枢转，则由液压马达12 (此时用作泵) 在下游运行线路中产生压力，该压力可存储在第一液压蓄能器2i中。为了可以存储所释放的动能，优选将液压泵9设置为传送量可忽略。对于向前驱 动的情况，液压马达12在液压马达下游的第二运行线路1 1中产生压力，且 阀块23将第二连接线路25连接到高压存储线路26。因此，当在第一液压 蓄能器2]中压力增大时，动能以压能的形式存储在第一液压蓄能器21中。 同时，根据以上所描述的方法，阀块23将低压存储线路27连接到第一连接 线路24,从而使容积流量能够由第二液压蓄能器22进行补偿。
在第二驱动速率范围内，不使用闭锁装置36,第二行星齿轮系32的行 星架35能够自由旋转。同时，在向前驱动的情况下，第二离合器48被接合， 从而将第一驱动轴部分5.]连接到第二驱动轴部分5.2。由于使用中间轴43, 第一驱动轴部分5.1和第二驱动轴部分5.2的旋转方向一致。在这种连接状 态中，其功能与上文参照图l所描述的功能相同，第一行星齿轮系13的大 阳轮14直接连接到驱动马达2。因此，在图2所示的实施例中，在第二驱 动范围内，同样可以通过将加压介质经过液压泵9并同时经过液压马达12 传送进第一液压蓄能器21中以存储所释放的动能。类似地，存储的能量能 够或者只经由液压马达12或者经由液压马达12和液压泵9而恢复。为了完 全通过存储所释放的动能来产生制动效应，这里同样可以通过离合器31将 第一驱动轴部分5.1与驱动马达2分离。
上文阐释的专门针对在液压回路中顺时针传送静液加压介皮而进行的 向前驱动的所有操作情况也可类似地应用于反向驱动中。在图2的实施例的 情况中，仅应该注意的是，在第二驱动范围中，第二离合器48开启而第三 离合器49关闭。对比上文对向前驱动情况的描述，在第一和第二运行线路 中的压力比纟皮倒置，且第一运行线^各10相对于液压马达12变成下游运行线 路，必须连接到第一液压蓄能器21以存储能量。
当恢复所存储的能量时，驱动方向可以同时反转。这意味着阀块23能 够将存储在第一液压蓄能器2i中的加压介质也反馈回曾将其取出用于存储 的运行线路。例如，如果在向前驱动期间，通过将加压介质反馈回第二运行 线路11中而将车辆首先制动为零，则能够实现在反向方向上从停顿状态加速。
图3-6所示为阀块23将两个液压蓄能器21、 22连接到运行线路10、 11 的具体实施例。
图3所示为阀块23的第一简单实施例。为了将第一连接线路24连接到 高压存储线路26或低压存储线路27，或者将第二连接线路25连接到高压 存储线路26或低压存储线路27,阀块23包括行进方向阀51。该行进方向 阀5是4Z3路阀。在中性位置52，行进方向阀51的所有四个连接均相互分 离。因此，在高压存储线路26或者低压存储线路27与两个连接线路24、 25之间不存在可能的流动连接。在行进方向阀51的这种连接状态下，如果 加压介质已经被存储在第一液压蓄能器21中，由于液压回路的完全断开， 可以对加压介质进4亍长期存^诸。通过这种分离防止了渗漏。
行进方向阀51能够从中性位置52开始移动至第一切换位置53或者第 二切换位置54。在第一切换位置53,第一连接线路24连接到低压存储线路 27，第二连接线路25连接到高压存储线路26。相反地，在第二切换位置54, 第一连接线路24连接到高压存储线路26，第二连接线路25连接到低压存 储线路27。在沿向前方向的制动过程中，行进方向阀51开始移至第一切换 位置53。如果行进方向阀51处于第二切换位置54，那么可以进行沿向前方 向的加速。相应地，在反向制动和向前加速的情况中，采用相反的切换位置。 为确保行进方向阀51回到其中性位置，设置有第一定心弹簧55和第二定心 弹簧56。在与第一定心弹簧55相同的方向上，第一电磁体57作为致动器 作用在行进方向阀51上以启动行进方向阀51。当启动第一电磁体57时， 行进方向间51抵抗反向作用的第二定心弹簧56的力而离开其中性位置52 进入其第一切换位置53。相应地，当启动第二电；兹体58时，行进方向阀51 压缩第一定心弹簧55而移至其第二切换位置54。也可以使用其他致动器代 替第一和第二电磁体57、 58用于所示实施例中的致动器。例如，可以考虑 在4于进方向阀51的相应测量表面上产生液压力。
优选地，存储压力维持装置59被连接在第一液压蓄能器21的上游。为了将存储压力维持装置59连接在上游，其被设置在高压存储线路26中，优 选位于阀块23内。在存储压力维持装置59中，高压存储线路26分支为第 一线分支26，和第二线分支26"。线分支26，和26"彼此并联设置。在第一线 分支26，中，压力限制阀60被设置作为压力维持阀，弹簧61沿关闭方向施 加在其上。在第一液压蓄能器21中的压力与关闭弹簧61的力作用力相反-， 并经由测量线62馈送到测量表面。因此，只有在第一液压蓄能器21中的压 力超过由关闭弹簧61确定的值时，才可以开启压力限制阀60。
在与第一线分支并联设置的第二线分支26"中，设置有朝向第一液压蓄 能器21方向开启的止回阀63。从而，总是可以将加压介质馈送到第一液压 蓄能器21中，而与该处的压力无关。因此，存储压力维持装置59确保了在 第一液压蓄能器21中总是存在特定的最小压力，而不可能将加压介质完全 从第一液压蓄能器21中移出。
第一和第二电磁体57、 58优选地经由电子控制单元控制，该电子控制 单元从所选的行进方向开始控制电磁体57和58的转换。
图4示出了阀块23的第二实施例。在图4所示的阀块23的实施例中， 通过使用第一到第四座阀64、 65、 66和67来实现第一连接线路24和第二 连接线路25分别与高压存储线路26和低压存储线路27之间的连接。这四 个座阀64-67优选具有相同结构。为了避免不必要的重复，下丈只详细描述 第一座阀64的结构。因此，为了清晰起见，只在第一座阀64中设置座阀的 专用部件的附图标记。
第 一座阀64具有闭合体68,第 一和第二压力空间被该闭合体相互分离 于第一座阀64的关闭位置处。在闭合体68上，第一表面69形戍在第一压 力空间中，朝向相同方向的第二表面70形成在第二压力空间中。第三表面 71朝向相反方向。压力可施加于三个表面69-71中的每一个上。沿着与作用 在第三表面71上的液压力相同的方向，第一阀弹簧78的力被施加于闭合体 68。第一阀弹簧78沿着闭合方向施加于第一座阀64。
相应地，阀弹簧79-81也设置在第二到第四座阀65-67中的每一个上，
15第一座阀64和第三座阀66的第二压力空间经由第一阀连接线路72相 互连接。类似地，第二座阀65和第四座阀67的第二压力空间经由第二阀连 接线路73相互连接。
第 一座阀64的第 一压力空间经由第 一 阀接合线路74连接到第二连接线 路25。在第一座阀64处于关闭状态时，第一阀接合线路74与第一阀连接 线路72分离。第二座阀65的第 一压力空间经由第二阀接合线路75连接到 第二连接线路25。第一连接线路24经由第三阀接合线路76连接到第三座 阀66的第 一压力空间，并经由第四阀接合线路67连4妻到第四座阀67的第 一压力空间。
第一阀连接线路72经由高压存储线路26连接到第一液压蓄能器21。 第二阀连接线路73经由低压存储线路27连接到第二液压蓄能器22。
如上文阐释，座阀64-67的闭合体均沿着其关闭位置的方向经由阀弹簧 78-81而被作用。如果没有液压力作用在座阀64-67的第三表面上，阀弹簧 64-67的力不足以使座阀64-67保持处于其关闭位置。作用在座阀64-67的 第 一和第二表面上的液压力超过沿闭合方向作用的阀弹簧78-81的力。
因此，为了使座阀64-67保持处于其关闭位置，总会在第三表面上产生 液压力。为了产生液压力，控制压力可以经第一控制压力线路82施加到第 一座阀64的第三表面71。类似地，控制压力可以经第二控制压力线^各83 施加到第二座阀65的第三表面，经第三控制压力线路84施加到第三座阀 66的第三表面，经第四控制压力线路85施加到第四座阀67的第三表面。 控制压力被馈送至经由第 一 线路部分8 6接合的第 一 控制压力线路8 2和第四 控制压力线路85。类似地，控制压力被馈送至经第二线路部分87接合的第 二控制压力线路83和第三控制压力线路84。为了使控制压力产生或者分配 于第一线路部分86或第二线路部分87上，设置导向阀88。
导向阀88根据其切换位置将第 一线路部分86和/或第二线路部分87连 接到最大压力线路89。在系统中可用的最大压力通过最大压力选择装置90馈送到最大压力线;咯89。
为此，最大压力选择装置卯具有第一往复阀91和第二往复阀92。这 两个往复阀91、 92经往复阀连接线路93相互连接。往复阀连接线路93经 由高压存储线路分支9 4连接到第 一 阀连接线路7 2,进而经高压存储线路2 6 连接到第一液压蓄能器21。因此，第一液压蓄能器21中的压力存在于第一 往复阀91和第二往复阀92的输入处。第一往复阀91的另一输入连接经第 一馈送线路95连接到第二连接线路25。第二往复阀92的第二输入连接经 第二馈送线路96连接到第一连接线路24。通过第一往复阀91,第二连接线 路25中的压力与第一液压蓄能器21中的压力进行比较。同时，通过第二往 复阀92，第一连接线路24中的压力与第一液压蓄能器21中的压力进行比 较。在每种情况中，两个压力中的较高者通过第一往复阀91和/或第二往复 阀92输出到它们的输出连接。第一往复阀91和第二往复阀92的输出连接 经由输出连接线路97相互连接。在输出连接线硌97中，布置有-M',—止回阀 98和第二止回阀99，两个止回iS' ;、 99的开启方向相互指向对方。在两个 止回阀98、 99之间，最大压力线路89连接到输出连接线路97。
导向阀88是3/3路阀，导向阀弹簧100沿第一切换位置102的方向作 用于导向阀88上。导向阀88具有第二切换位置103和第三切换位置l(M。 为了将导向阀88从第一切换位置102移至第二切换位置103或第三切换位 置104，设置有作为致动器的电石兹体101。电磁体101作用于导向阀88,抵 抗导向阀弹簧100的力。根据电磁体101产生的力，所述导向阀移至其第二 切换位置103或其第三切换位置104。如果在电磁体101中不再存在控制信 号，则导向阀88通过导向阀弹簧100的力移回至其第一切换位置102。
在第一切换位置102,所述导向阔将最大压力线路89连接到第一线路 部分86和第二线^各部分87。因此，最大系统压力经第一线^各部分86施加 到第一控制压力线路82和第二控制压力线路85。类似地，最大系统压力作 为控制压力经第二线路部分87馈送到第二控制压力线路83和第三控制压力 线路84。因此，在导向阀88的第一切换位置，与最大系统压力相对应的控制压力经由第一到第四控制压力线路82-85施加到所有座阀64-67。因此， 座阀64-67保持处于其关闭位置，而独立于沿相反方向作用于座阀64-67的 第 一和第二表面上的液压力。
另一方面，如果通过使电流流经电磁体101而使导向阀88移至其第二 切换位置103,那么只有第一线路部分86连接到最大压力线路89。因此， 控制压力施加到第一座阀64和第四座阀67的第三表面上，并且它们保持处 于其关闭位置。另一方面，采用一种未示出的方式，第二座阀65和第三座 阀66的第三表面杠^脱，这样，由于反向导向的液压力，第二座阀65和第三 座阀66移至其开启位置。通过将第二座阀65沿着其开启位置的方向进行调 节，第二阀连接线路73连接到第二阀接合线路75,从而可以流经其中。因 此，第二连接线路25经由第二座阀65连接到低压存储线路27。同时，第 三座阀66移至其开启位置，在该位置处第一阀连接线路72连接到第三阀接 合线路76。因此，第一连接线路24经第三座阀66连接到高压存储线;洛26。 因此，在第一切换位置103，第一液压蓄能器21连接到第一运行线路10， 同时第二液压蓄能器22连接到第二运行线路11。
为了在运行线路10、 U与第一或第二液压蓄能器21、 22之间采用可能 的不同连接，参照上文阐释。如果导向阀88移至其第三切换位置]04，则 对照第二切换位置103，第二线路部分87连接到最大压力线路S9。在该位 置处，控制压力施加到第二控制压力线路83和第三控制压力线路84，并且 第二和第三座阀65、 66保持处于关闭位置。同时，第一座阀64和第四座阀 67移至其开启位置。在第一座阀64的开启位置，第一阀接合线路74连接 到第一阀连接线路72。由此，第二连接线路25连接到第一液压蓄能器21。
采用第四座阀67，在其开启位置，第四阀接合线路77连接到第二阀连 接线路73，从而使第二液压蓄能器22连接到第一连接线路24。因此，在导 向阀88的第三切换位置！04,第一运行线路10连接到第二液压"t能器22, 第二运行线if各U连接到第一液压蓄能器21。
图5中示出了阀块23的另一实施例。其结构基本类似于图4所示结构，不同之处在于，使用单一往复阀105来代替最大压力选择装置，以产生和提 供最大的可用系统压力。往复阀105 —侧连接到高压存储线路分支94，，另 一侧连接到传送压力线路106。传送压力线路106在其另一端处连接到液压 泵9，并将此时可用于运行线路中的较高压力馈送至单一往复阀i05。因此， 由单一往复阀105在其输出处提供此时的最大系统压力，所述输出连接到最 大压力线路89。由单一往复阀105直接完成第一液压蓄能器21中的压力与 两个运行线路压力中的较高者之间的比较。
另外，导向阀88'增加了第四连接，该第四连接经由释放线路107连接
当最大压力线路89在导向阀88'的第二切换位置103处连接到第 一线路 部分86时，第二线路部分87同时经由释放线路107连接到箱容积08。由 此，第二座阀65和第三座问66在其各自的第三表面处释放。因此，当第二 线路部分87在导向阀88，的第三切换位置104处连接到最大压力线路89时， 第一线路部分86连4妻到释放线;洛107，继而连接到箱容积108。由此，第一 座阀64和第四座阀67的第三表面与箱容积断开连接。其功能对应于图4所 示的阀块23的功能，因此省略该功能方法的重复描述。
图6所示为根据本发明的用于驱动机构的阀块23的另一实施例。与图 5中实施例的情况相同，此处最大系统压力也由单一往复阀105选择。不过， 这里设置第一导向阀109和第二导向阀UO来代替单一导向阀88'。第一导 向阀109具有第一切换位置111和第二切换位置112。在第一切换位置lll (由于压缩弹簧103的力而使第一导向阀109保持处于第一切换位置111的 方向)，第一线路部分86连接到最大压力线路89。如果第一导向阀109通 过致动磁体114抵抗第一压缩弹簧113的力而移至其第二切换位置112，则 第一线路部分86连接到释放线路107。
第二导向阀110也具有第一切换位置115和第二切换位置H6。在第一 切换位置115 (第二压缩弹簧107沿第一切换位置115的方向对第二导向器 UO进行作用)，最大压力线路89连接到第二连接线路87。另一方面，如果第二导向阀UO被第二致动磁体118移至其第二切换位置1 16，则释放线 路107连接到第二连接线路87。两个致动磁体114和115受到控制，使得 在制动运行期间和恢复所存储能量期间， 一个导向阀109或者]IO总是处于 其各自的第一切换位置111或115,而另一导向阀110、 109处于其各自的 另一切换位置116或112。与前述示例相同，其结果是控制压力施加于第一 线路部分86或者第二线路部分87。同时，另 一线路部分87或86连接到译 放线路107。因此，或者第一座阀64和第四座阀67关闭，第二座阀65和 第三座阀66开启，或者反之亦然。
图7中示出图2的根据本发明的驱动机构l'的另 一实施例。图7所示的
驱动机构r，除了前述已知的驱动部件以外还包括控制驱动机构r'所必要的
控制部件。具体而言，设置有第一压力传感器120，其经由第一传感器线路 121连接到电子控制器124。使用压力传感器120可获取在第一存储部件21 中的存储压力。
相应地设置有第二压力传感器122，以获取第二存储部件22中的压力。 第二压力传感器122经第二传感器线路123也连接到电子控制器124。
为了与连接到车辆电子器件的其它控制器交换数据，设置接口 126。例 如，电子控制器124能够经由接口 126连接到CAN总线。在所示的实施例 中，电子控制器124经进一步的信号线127和128连接到由接口 126表示的 CAN总线。例如，经由这些进一步的信号线127和128，定点速度Vsetl，uull 和实际速度V^^的相关信息应该馈送到驱动机构l"的第一控制器124。然 后，根据定点速度V,麵和实际速度V^w的比率，电子控制器124能够设 置液压泵9和/或液压马达1.2的枢转角。因此，液压动力分支中的传动比能 够适用于需要的制动力矩。
另外，驱动马达2的控制被电子控制器124集成进电子控制,，驱动马达 2受马达控制器129控制。例如，马达控制器129连接到喷射泵，以使得用 于驱动马达2的喷射量基于马达控制器129的设置而被按量配给。
马达控制器129经由马达控制器信号线130连接到电子控制器124,经由信息信号线132连接到接口 126。
电子控制器124还经由致动线路133连接到可选离合器31。例如使用 致动线路133可以控制离合器31的致动器。例如，这种致动器可以实现为 电磁体。
电子控制器124还经由更多的控制信号线134和135连接到第一调节装 置136和第二调节装置137。第一调节装置136作用在液压泵9的调节机构 上。相应地，第二调节装置137作用在液压泵12的调节机构上。除了控制 调节装置136、 137,还设置有第三控制信号线138,其将控制信号施加于阀 块23，从而控制第一运行线路10和第二运行线路11分别与高压存储线路 26和低压存储线路27之间的连接。
根据本发明的带有转矩分置式传动装置的驱动机构的情况中，优选在制 动过程期间切断驱动马达2。使用第一压力传感器120和第二压力传感器 122,确定高压存储(即第一存储部件21 )的存储状态，所述第一存储部件 21具有的压能足以能够可靠地启动驱动马达2。为此，在最简单的情况中， 只是由第一压力传感器120确定的压力值在第一存储部件21中与第一压力 限制值进行比较。如果在第一存储部件21中的压力超过该压力限制值，则 驱动马达2被电子控制器124和由其控制的马达控制器129切断。
类似地，为了重新启动驱动马达2，所存储的压能由至少第一压力传感 器120的信号来确定。优选地，第一压力传感器120和第二压力传感器122 的压力信号之间的压差用作确定充足压能的基础。如果可用于启动驱动马达 2的压能低于第二限制值，驱动马达2被自动地重新启动。为此，电子控制 器124将启动信号传送到离合器31或其致动器，以使得驱动马达2机械连 接到液压泵9。为了启动驱动马达2，则阀块23经信号线138被激活，以使 得在第一存卩诸部件21中的可用压力^皮施加于液压泵9。因此，液压泵9因 此用作液压马达，并产生输出转矩，利用该转矩来启动驱动马达2。
在制动运行期间，第一调节装置136和第二调节装置137专门地被电子 控制器124所控制。因此在制动运行期间，液压泵9和液压马达12均用干将压能存储在第一存储部件21中。因此，液压马达12同液压泵9 一起，或 者只是液压马达12,或者只是液压泵9，可用于存储压能。具体而言，液压 泵9能够被设置成传送量可忽略，同时离合器31能够被开启。因此，所有 在制动过程期间释放的动能被液压马达12存储在存储部件21中。
第一存储部件21在各实施例中示为单一液压蓄能器。不过，也可以设 置多个存储部件，例如，并联布置这些存储部件。关于在附图中示出的所有 实施例，应注意的是，液压动力分支可以与机械动力分支一起运行，液压动 力分支带有液压泵9和在闭合回路中与其相连的液压马达12，，并且上述 两个动力分支也可以彼此分离和独立地运行。特别应注意的是，如果除了图 2和7中所示的作为示例的两个行星齿轮系，还设置有第三行星齿轮系，那 么就会实现更大的传动比。显然，如图7所示结合图2中的驱动机构]'的实 施例的控制部件也能够转用于其他驱动机构。
本发明并不局限于所示实施例。特别地，各实施例的各方面可以采用任
权利要求
1、一种带转矩分置式传动装置(1)的驱动机构，所述转矩分置式传动装置(1)包括液压泵(9)和液压马达(12)，所述液压马达(12)经由第一运行线路(10)和第二运行线路(11)连接到所述液压泵(9)，其特征在于，至少一个第一存储部件(21)能够连接到所述第一运行线路(10)或者所述第二运行线路(11)以存储制动能量，并且所述液压泵(9)和所述液压马达(12)机械连接到从动轴(18)。
2 、如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述转矩分置式传动装置(1)包括至少一个行星齿轮系(13),所述 液压马达(12)连接到该行星齿轮系(13)的一个部件，所述液压泵(9) 连接到该行星齿轮系(13)的另一部件。
3、如权利要求1或2所述的驱动机构，其特征在于，所述转矩分置式传动装置包括机械动力分支和液压动力分支，力矩能够经由所述动力分支之一 以及经由两个所述动力分支来传送。
4、 如权利要求1至3中任一项所述的驱动机构， 其特征在于，所述转矩分置式传动装置(1 )能够被驱动马达(2)驱动，该驱动马达 (2)能够借助离合器(31)从所述转矩分置式传动装置分离。
5、 如权利要求1至4中任一项所述的驱动机构， 其特征在于，所述转矩分置式传动装置(1)具有第一行星齿轮系(13)、连接到所 述液压泵(9 )的第一驱动轴部分(5.1 )、和连接到所述第一行星齿轮系(13 ) 的第二驱动轴部分(5.2),所述第一驱动轴部分(5.1)能够连接到所述第二驱动轴部分(5.2)，从而使其能够松脱。
6 、如权利要求4所述的驱动机构， 其特征在于，所述转矩分置式传动装置(1)包括第二行星齿轮系(32),所迷第二 行星齿轮系(32)的太阳轮(31)也连接到所述第二驱动轴部分(5.2)， 所述第二行星齿轮系(32 )的内齿轮(33 )连接到所述第一行星齿轮系(13 ) 的内齿轮(15)。
7、如权利要求5或6所述的驱动机构，其特征在于，所述第一驱动轴部分(5.1 )和所述第二驱动轴部分(5.2)能够经由至 少一个传动级(38、 39)相互连接。
8 、如权利要求6或7所述的驱动机构， 其特征在于，所述第二行星齿轮系(32)的行星架(35)能够被止动。
9、 如权利要求5至8中任一项所述的驱动机构， 其特征在于，所述第一行星齿轮系(13)的行星架(16)连接到所述转矩分置式传动 装置(1 )的从动轴(18)。
10、 如权利要求1至9中任一项所述的驱动机构， 其特征在于，所述驱动机构具有第二存储部件(22)，在所述第一存储部件(21 )连 接到所述两个运行线路(10、 11)之一的情况下，所述第二存储部件(22) 连接到另一运行线路(11、 10)。
11、 如权利要求1至10中任一项所述的驱动机构， 其特征在于，在制动运行期间，如果高于所迷第一存储部件(21 )中的压力限制值， 则所述驱动马达(2 )被切断。
全文摘要
本发明涉及一种包括动力分置式传动装置(1)的驱动机构。所述动力分置式传动装置(1)包括经由第一运行线路(10)和第二运行线路(11)互连的液压泵(9)和液压发动机(12)。所述驱动机构还包括至少一个第一存储部件(21)，用于存储制动能量，所述至少一个第一存储部件(21)可连接到第一运行线路(10)或第二运行线路(11)。所述液压泵(9)和液压引擎(12)机械连接到输出轴(18)。
文档编号F16H3/72GK101321642SQ200780000501
公开日2008年12月10日 申请日期2007年3月13日 优先权日2006年3月13日
发明者斯蒂芬·穆彻勒, 马蒂亚斯·穆勒 申请人:博世力士乐股份有限公司