[发明专利]静液压泵的电马达致动

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种静液压马达，并更特别是涉及用于致动静液压泵的旋转斜盘的系统和方法。

背景技术

静液压泵是将机械能转换成流体能的装置。这种泵通常与静液压马达结合使用，这种结合通常称为本领域普通技术人员所能理解的变化器。变化器用于许多功率传递或产生装置和系统。这种系统的例子是连续可变传动装置(CVT)。

这种类型的系统可以在授权给Kuras等人的美国专利6385970中看到。特别是，此参考文件披露了防止拖拉或失速问题。这种情况出现在发动机所要求的功率例如由于载荷或机器构造变化而造成发动机失速或严重减慢时。‘970专利提出这种情况可出现在系统的静液压元件的致动响应过于缓慢而不能有效适应变化环境时。例如，如果推土机铲片遇到突然的阻力，系统的功率需求将突然和急剧升高，并且该系统会不能及时减小功率需求以避免拖拉或失速的情况。

‘970专利中提出的解决方法是被设计成在系统元件中提供快速响应的特别有效的控制方案。但是，该系统响应频率最终仍然受其物理部件限制。因此，虽然‘970专利的解决方法消除了控制系统本身的许多延迟，传动装置的总体频率响应将由于例如静液压泵的系统部件的惯性和响应而在一些程度上受到损害。为了具有更加准确的受控传动系统，希望增加传动装置的响应，特别是增加静液压泵的响应。

虽然本发明人发现现有技术缺陷的解决方法是令人希望的，这种解决方法不是被公开原理的关键或根本限制。此外，此背景技术是为了给可能不是本领域普通技术人员的读者提供便利而提出的。但是，将理解到此背景技术过于简明而不试图准确和完整地综述现有技术。前面的背景描述因此被简化并且轶事性地描述，并且不旨在代替现有技术中出版的参考文件。如果出版的现有技术的现有状态和以上描述之间存在不一致性或省略，以上描述不旨在修正这些不一致性或省略。相反，申请人会遵从于出版的现有技术的现有状况。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种用于改善的频率响应的液压泵系统，其包括具有泵和马达的液压变化器。泵包括可变角度旋转斜盘，并且该系统还包括用于控制旋转斜盘的角度、速度或转矩/力以便控制马达输出(例如其输出转矩)的电致动器。用于控制可变角度旋转斜盘的角度、速度或转矩/力的电致动器可包括线性电马达或转动电马达。在一个例子中，转动电马达通过控制在离开其倾斜轴线的位置处在旋转斜盘上的转矩来使得旋转斜盘倾斜。在另一例子中，转动电马达经由蜗杆驱动器、线性电马达或电滚珠螺杆致动器来使得旋转斜盘倾斜。

附图说明

图1是能够结合被公开原理使用的变化器的详细示意图；

图2是根据被公开原理采用线性电致动器的变化器的示意图；

图3是线性电马达的示意图；

图4是根据被公开原理采用同轴转动电致动器的变化器的示意图；

图5是根据被公开原理采用蜗杆驱动电马达的变化器的示意图；

图6是根据被公开原理能够与电致动器结合使用的传感器配置的示意图；

图7是根据被公开原理的变化器控制架构的示意图；以及

图8是根据被公开原理的可替代变化器控制架构的示意图。

具体实施方式

参考图1，此附图表示液压致动的变化器100。所示的变化器100包括泵101和马达102。泵101包括通过旋转斜盘致动器104设定的可变角度旋转斜盘103。位于各自腔室内的多个活塞105经由滑动接触靠在旋转斜盘103上，使得活塞105的运动范围通过旋转斜盘103的角度设定。用于活塞105的腔室形成在经由泵输入轴109转动的泵承载件108内。

马达102包括具有位于各自腔室内的多个活塞106的类似配置。马达102的活塞106被可滑动地接合在固定旋转斜盘107上。应该注意到在应用中马达旋转斜盘107可以是可变的，而不是固定的。泵101的活塞105的腔室经由填充腔室和中间导管(未示出)的液压流体与马达102的活塞106的腔室流体连通。用于活塞106的腔室形成在使得马达输出轴111转动的马达承载件110内。随着旋转斜盘103的角度变化，通过泵101的活塞105排出的流体量(以及从活塞106的腔室接收或取得的流体量)变化。

如上所述，希望控制马达102的输出，并且在一种实施方式中，希望控制液压机械传动装置的输出转矩。与速度控制技术不同，这种方法提供改进的操作者感觉和控制。输出转矩控制需要控制施加到旋转斜盘103的力/转矩以及测量变化器100内的回路压力，从而确保输出转矩与所需转矩输出合理地匹配，这将在下面更加详细描述。