[发明专利]液压系统及操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的液压系统。本发明还涉及用于操作液压系统的方法。

背景技术

效率和低部件成本是液压系统的重要特征。许多不同的机器（诸如大型内燃发动机）可以包括具有不同压力和流量要求的几个液压回路。这常常意味着需要几个泵以产生处于不同压力水平的液压流体流，这增加了系统的成本。另一个问题在于，能够产生高压力和高流量的泵常常具有低效率。即使可利用高效率泵，但它们昂贵得多。除了包括具有不同压力要求的几个液压回路以外，还常见的是，某一液压回路要求不同操作模式下的不同压力和流量，从而使系统更复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的液压系统。根据本发明的系统的表征性特征在权利要求1的特征部分给出。本发明的另一个目的在于提供一种用于操作液压系统的改进的方法。该方法的表征特征在另一独立权利要求的特征部分中给出。

根据本发明的液压系统至少包括：在第一压力范围内工作的第一子系统；以及在第二压力范围内工作的第二子系统。所述第二压力范围的上限高于所述第一压力范围的上限。所述液压系统还包括：泵，所述泵用于在第一压力水平下将液压流体供应到所述液压系统中；以及两个增压器，这两个增压器用于将所述第二子系统中的压力增加到第二压力水平。所述增压器是具有至少两个可选增压比的活塞式增压器。

在根据本发明的液压系统的情况下，能使用同一个泵将液压流体供应到两个具有不同压力要求的子系统中。泵的最大输出压力能根据低压力要求来选择，这降低了系统的成本。由于具有可选增压比的两个增压器，因此第二子系统能在不同压力下被供应以稳定流。

根据本发明的方法涉及液压系统的操作，所述液压系统至少包括：在第一压力范围内工作的第一子系统；以及在第二压力范围内工作的第二子系统，其中所述第二压力范围的上限高于所述第一压力范围的上限。所述方法至少包括第一操作模式，所述第一操作模式包括第一阶段，在所述第一阶段中，将液压流体引入第一增压器的第一室中，以移动该第一增压器的柱塞并且加压该第一增压器的第二室中的流体且将该流体供应到所述第二子系统；并且将液压流体引入第二增压器的第二室中，以移动该第二增压器的柱塞，从而移空该第二增压器的第一室和第三室。所述第一操作模式还包括第二阶段，在所述第二阶段中，将液压流体引入所述第二增压器的所述第一室中，以移动所述第二增压器的所述柱塞并且加压所述增压器的所述第二室中的流体且将所述流体供应到所述第二子系统；并且将液压流体引入所述第一增压器的所述第二室中，以移动所述第一增压器的柱塞，从而移空所述第一增压器的所述第一室和第三室。

在根据本发明的方法中，处于恒压下的稳定流能被供应到所述第二子系统，这是因为所述两个增压器的柱塞中的一个柱塞始终用于将流体供应到所述第二子系统，除非所述增压器处于旁路模式。所述第一室和第三室的移空阶段能用于重新加载所述增压器或者用于将流体从所述第三室供应到所述第二子系统。

根据本发明的实施方式，所述系统的每个增压器均包括柱塞，所述柱塞包括第一压力表面、第二压力表面和第三压力表面。所述第一压力表面和所述第三压力表面在所述柱塞的移动方向上位于该柱塞的同一侧。所述增压器的壁限定了：具有所述第一压力表面的第一室；具有所述第二压力表面的第二室；以及具有所述第三压力表面的第三室。每个室均能连接至所述泵的出口以接收液压流体。所述第二室和所述第三室还连接至所述第二子系统以将液压流体供应到该第二子系统中。

根据本发明的另一实施方式，所述第一压力表面的面积和所述第二压力表面的面积之间的比值与所述第二压力表面的面积和所述第三压力表面的面积之间的比值之差至多为百分之二。通过该选择，所述柱塞在两个方向上的运动能用来产生处于基本上相同的压力水平下的流。

根据本发明的另一实施方式，所述第一压力表面与所述第三压力表面的组合面积和所述第二压力表面的面积之间的比值与所述第二压力表面的面积和所述第三压力表面的面积之间的比值之差至多为百分之二。

根据本发明的另一实施方式，所述系统包括用于打开和关闭所述泵和所述增压器的所述第一室之间的流动连通的装置，并且所述系统包括用于打开和关闭所述泵和所述第三室之间的流动连通的装置。

根据本发明的另一实施方式，所述第一子系统和所述第二子系统包括内燃发动机的部件。根据本发明的另一实施方式，所述第一子系统包括所述发动机的气体交换阀，并且所述第二子系统包括所述发动机的燃料喷射器。

根据本发明的另一实施方式，所述泵是变量泵。