液壓系統(tǒng)及操作方法
【專利摘要】一種液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)包括：在第一壓力范圍內(nèi)工作的第一子系統(tǒng)（23）；以及在第二壓力范圍內(nèi)工作的第二子系統(tǒng)（24），所述第二壓力范圍的上限高于所述第一壓力范圍的上限。所述系統(tǒng)包括：用于將液壓流體供應到該系統(tǒng)中的泵（2）；以及用于增加所述第二子系統(tǒng)中的壓力的兩個增壓器（10，10’）。所述增壓器（10，10’）是具有至少兩個可選增壓比的活塞式增壓器。本發(fā)明還涉及用于操作液壓系統(tǒng)的方法。
【專利說明】液壓系統(tǒng)及操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的液壓系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及用于操作液壓系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]效率和低部件成本是液壓系統(tǒng)的重要特征。許多不同的機器(諸如大型內(nèi)燃發(fā)動機)可以包括具有不同壓力和流量要求的幾個液壓回路。這常常意味著需要幾個泵以產(chǎn)生處于不同壓力水平的液壓流體流，這增加了系統(tǒng)的成本。另一個問題在于，能夠產(chǎn)生高壓力和高流量的泵常常具有低效率。即使可利用高效率泵，但它們昂貴得多。除了包括具有不同壓力要求的幾個液壓回路以外，還常見的是，某一液壓回路要求不同操作模式下的不同壓力和流量，從而使系統(tǒng)更復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種改進的液壓系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的表征性特征在權(quán)利要求1的特征部分給出。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于操作液壓系統(tǒng)的改進的方法。該方法的表征特征在另一獨立權(quán)利要求的特征部分中給出。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)至少包括:在第一壓力范圍內(nèi)工作的第一子系統(tǒng)；以及在第二壓力范圍內(nèi)工作的第二子系統(tǒng)。所述第二壓力范圍的上限高于所述第一壓力范圍的上限。所述液壓系統(tǒng)還包括:泵，所述泵用于在第一壓力水平下將液壓流體供應到所述液壓系統(tǒng)中；以及兩個增壓器，這兩個增壓器用于將所述第二子系統(tǒng)中的壓力增加到第二壓力水平。所述增壓器是具有至少兩個可選增壓比的活塞式增壓器。
[0005]在根據(jù)本發(fā)明的液壓系統(tǒng)的情況下，能使用同一個泵將液壓流體供應到兩個具有不同壓力要求的子系統(tǒng)中。泵的最大輸出壓力能根據(jù)低壓力要求來選擇，這降低了系統(tǒng)的成本。由于具有可選增壓比的兩個增壓器，因此第二子系統(tǒng)能在不同壓力下被供應以穩(wěn)定流。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的方法涉及液壓系統(tǒng)的操作，所述液壓系統(tǒng)至少包括:在第一壓力范圍內(nèi)工作的第一子系統(tǒng)；以及在第二壓力范圍內(nèi)工作的第二子系統(tǒng)，其中所述第二壓力范圍的上限高于所述第一壓力范圍的上限。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階段，在所述第一階段中，將液壓流體引入第一增壓器的第一室中，以移動該第一增壓器的柱塞并且加壓該第一增壓器的第二室中的流體且將該流體供應到所述第二子系統(tǒng)；并且將液壓流體引入第二增壓器的第二室中，以移動該第二增壓器的柱塞，從而移空該第二增壓器的第一室和第三室。所述第一操作模式還包括第二階段，在所述第二階段中，將液壓流體引入所述第二增壓器的所述第一室中，以移動所述第二增壓器的所述柱塞并且加壓所述增壓器的所述第二室中的流體且將所述流體供應到所述第二子系統(tǒng)；并且將液壓流體引入所述第一增壓器的所述第二室中，以移動所述第一增壓器的柱塞，從而移空所述第一增壓器的所述第一室和第三室。[0007]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，處于恒壓下的穩(wěn)定流能被供應到所述第二子系統(tǒng)，這是因為所述兩個增壓器的柱塞中的一個柱塞始終用于將流體供應到所述第二子系統(tǒng)，除非所述增壓器處于旁路模式。所述第一室和第三室的移空階段能用于重新加載所述增壓器或者用于將流體從所述第三室供應到所述第二子系統(tǒng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述系統(tǒng)的每個增壓器均包括柱塞，所述柱塞包括第一壓力表面、第二壓力表面和第三壓力表面。所述第一壓力表面和所述第三壓力表面在所述柱塞的移動方向上位于該柱塞的同一側(cè)。所述增壓器的壁限定了:具有所述第一壓力表面的第一室；具有所述第二壓力表面的第二室；以及具有所述第三壓力表面的第三室。每個室均能連接至所述泵的出口以接收液壓流體。所述第二室和所述第三室還連接至所述第二子系統(tǒng)以將液壓流體供應到該第二子系統(tǒng)中。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述第一壓力表面的面積和所述第二壓力表面的面積之間的比值與所述第二壓力表面的面積和所述第三壓力表面的面積之間的比值之差至多為百分之二。通過該選擇，所述柱塞在兩個方向上的運動能用來產(chǎn)生處于基本上相同的壓力水平下的流。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述第一壓力表面與所述第三壓力表面的組合面積和所述第二壓力表面的面積之間的比值與所述第二壓力表面的面積和所述第三壓力表面的面積之間的比值之差至多為百分之二。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述系統(tǒng)包括用于打開和關(guān)閉所述泵和所述增壓器的所述第一室之間的流動連通的裝置，并且所述系統(tǒng)包括用于打開和關(guān)閉所述泵和所述第三室之間的流動連通的裝置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述第一子系統(tǒng)和所述第二子系統(tǒng)包括內(nèi)燃發(fā)動機的部件。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述第一子系統(tǒng)包括所述發(fā)動機的氣體交換閥，并且所述第二子系統(tǒng)包括所述發(fā)動機的燃料噴射器。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述泵是變量泵。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述方法包括第二操作模式。所述第二操作模式包括第一階段，在所述第一階段中，將液壓流體引入所述第一增壓器的所述第一室和所述第三室中，以移動所述第一增壓器的柱塞并且加壓所述第一增壓器的第二室中的流體且將所述流體以高于所述第一操作模式中的壓力供應到所述第二子系統(tǒng)；并且將液壓流體引入所述第二增壓器的所述第二室中，以移動該第二增壓器的所述柱塞，從而移空所述第二增壓器的所述第一室和所述第三室。所述第二操作模式還包括第二階段，在所述第二階段中，將液壓流體引入所述第二增壓器的所述第一室和所述第三室中，以移動所述第二增壓器的所述柱塞并且加壓所述第二增壓器的所述第二室中的流體且將所述流體以高于所述第一操作模式中的壓力供應到所述第二子系統(tǒng)，并且將液壓流體引入所述第一增壓器的所述第二室中，以移動所述第一增壓器的所述柱塞，從而移空所述第一增壓器的所述第一室和所述第三室。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，在所述第二操作模式中，所述第三室借助同一管線被移空和填充。當流體不經(jīng)由回流管線被釋放到儲箱中時，由所述第三室中的流體存儲的能量能夠被回收?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的液壓系統(tǒng)。
[0017]圖2a至圖2e示出了圖1的系統(tǒng)的處于工作循環(huán)的不同階段的部分。
[0018]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的液壓系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)在參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的實施方式。
[0020]圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的液壓系統(tǒng)。該液壓系統(tǒng)用來操作大型內(nèi)燃發(fā)動機的燃料噴射器和氣體交換閥，所述大型內(nèi)燃發(fā)動機諸如是用作船用或用于在發(fā)電廠生產(chǎn)電力的主要或輔助發(fā)動機的發(fā)動機。該液壓系統(tǒng)包括用于存儲液壓流體的儲箱I以及用于加壓所述液壓流體并且將所述液壓流體供應到液壓回路中的泵2。該泵2是允許調(diào)節(jié)流量的變量泵。該系統(tǒng)還設(shè)置有用于減小回路中的壓力脈動并且因此有助于保持系統(tǒng)中的穩(wěn)定壓力的第一蓄壓器4。在系統(tǒng)中還存在用于防止過壓的減壓閥。
[0021]氣體交換閥形成需要235bar至350bar的第一壓力范圍的第一子系統(tǒng)23。所需的流量因此可以是近似為641/min。燃料噴射器形成需要250bar至700bar的第二壓力范圍的第二子系統(tǒng)24。由第二子系統(tǒng)24所需的壓力范圍的上限因此高于由第一子系統(tǒng)23所需的壓力范圍的上限。第二子系統(tǒng)24中所需的平均流量可以是近似361/min。泵2被選擇以實現(xiàn)第一子系統(tǒng)23的壓力要求以及整個液壓系統(tǒng)的流量要求。
[0022]為了增加行進到第二子系統(tǒng)24的液壓流體的壓力，該系統(tǒng)設(shè)置有第一增壓器10和第二增壓器10’。液壓流體在泵2的輸出壓力下行進到第一子系統(tǒng)23。每個增壓器10、10’均包括往復式柱塞11、11’。增壓器10、10’的壁以及柱塞11、11’限定了第一室12a、12a’、第二室12b、12b’以及第三室12c、12c’。第一室12a、12a’和第三室12c、12c’在柱塞11、11’的移動方向上位于柱塞11、11’的同一側(cè)。第二室12b、12b’位于相反側(cè)。每個室12a、12a’、12b、12b’、12c、12c’均設(shè)置有用于將流體引入和引出所述室的流體端口 10a、10a’、10b、10b’、10c、10c’。設(shè)置有第一開關(guān)閥6、6，的第一壓力管線18、18’將第一室12a、12a’連接至泵2。第一室12a、12a’還借助設(shè)置有第二開關(guān)閥7、7’的第一回流管線19、19’連接至儲箱I。第二室12b、12b’借助設(shè)置有第一止回閥13、13’的第二壓力管線20、20’連接至泵2。第三室12c、12c’借助包括第三開關(guān)閥8、8’的第三壓力管線21、21’連接至泵
2。第三回流管線22、22’將第三室12c、12c’連接至儲箱I。增壓器10、10’還包括與第一室12a、12a’對置的第四室12d、12d’。在這里所述的實施方式中，第四室12d、12d’不用于增壓。然而，如果需要更多的可選增壓比，則第四室12d、12d’也可以設(shè)置有壓力管線。泄漏管線17、17’將第四室12d、12d’連接至儲箱I。
[0023]第二止回閥14、14’布置在從第二室12b、12b’引到燃料噴射器的管線28、28’中，并且第三止回閥15、15’布置在從第三室12c、12c’引到燃料噴射器的管線29、29’中。第四止回閥16、16’布置在第三室12c、12c’和第三開關(guān)閥8、8’之間。
[0024]柱塞11、11’具有三個分開的壓力表面。第一壓力表面A1、A1’與第一室12a、12a’中的流體接觸。第二壓力表面A2、A2’與第二室12b、12b’中的流體接觸，并且第三壓力表面A3、A3’與第三室12c、12c’中的流體接觸。壓力表面的尺寸被選擇為使得第一壓力表面Al的面積除以第二壓力表面A2的面積在制造公差內(nèi)等于第二壓力表面A2的面積除以第三壓力表面A3的面積，S卩，A1/A2=A2/A3。容許差取決于應用。在這里所述的實施方式中，t匕值A(chǔ)1/A2和比值A(chǔ)2/A3之差應該至多為百分之二，更優(yōu)選地小于百分之一，并且最優(yōu)選地小于百分之0.5。
[0025]現(xiàn)在通過參照圖2a至圖2e更詳細地描述液壓系統(tǒng)的工作原理。
[0026]圖2a中示出了其中第一增壓器10的柱塞11向上(即，朝著第二流體端口 IOb)移動的情況。術(shù)語“向上”這里僅是針對附圖而言，真實的增壓器10能布置成在任何方向上工作。泵2以恒壓將液壓流體從儲箱I供應到液壓回路中。在該示例中，壓力在235bar至350bar的范圍內(nèi)。第一室12a的壓力管線18中的第一開關(guān)閥6是打開的，從而允許向增壓器10流動。流體通過第一流體端口 IOa進入增壓器10的第一室12a中。布置在第一室12a的回流管線19中的第二開關(guān)閥7保持關(guān)閉以防止流體直接流入儲箱I中。而且第三室12c的壓力管線21中的第三開關(guān)閥8保持關(guān)閉。第三室12c的回流管線22中的第四開關(guān)閥9是打開的以允許流體從儲箱I被吸入第三室12c中從而填充由柱塞11的向上運動形成的空隙空間。應該注意的是，不同于圖中所示的實施方式，流體從其被供應到第三室12c中的流體源也可以不同于儲箱I。例如，在內(nèi)燃發(fā)動機中，流體源可以是與潤滑泵連接的流體管線。第一室12a中加壓的液壓流體向上推動柱塞11。因此，第二室12b中的壓力增加。第一室12a的壓力和第二室12b的壓力之間的比值與第一壓力表面Al的面積和第二壓力表面A2的面積之間的比值成反比。在該示例中，壓力理論上升到341bar至508bar的水平。第一止回閥13防止處于比由泵2產(chǎn)生的壓力更高的壓力下的流體流到泵2。第二止回閥14允許流體流到燃料噴射器。
[0027]圖2b示出了其中柱塞11向下(即，朝著第三流體端口 IOc)移動的情況?，F(xiàn)在第一開關(guān)閥6被關(guān)閉以防止第一室12a的壓力管線18中發(fā)生流動。而且第三開關(guān)閥8被關(guān)閉以防止第三室12c的壓力管線21中發(fā)生流動。第一止回閥13允許流體通過第二壓力管線20和第二流體端口 IOb而流入第二室12b中。第二室12b中的流體向下推動柱塞11。第一室12a的回流管線19中的第二開關(guān)閥7保持打開以允許流體從第一室12a自由地流入儲箱I中。因此第一室12a中的壓力水平與儲箱I中的壓力(B卩，環(huán)境壓力)相同。第三室12c的回流管線22中的第四開關(guān)閥9被關(guān)閉以防止流體從第三室12c流入儲箱I中。第三室12c中的流體因此通過第三止回閥15流到燃料噴射器。第四止回閥16保護第三開關(guān)閥8不受增壓器10的高壓的影響。第三開關(guān)閥9因此能具有最大允許壓力下限，這降低了液壓系統(tǒng)的成本。因為第一壓力表面Al的面積和第二壓力表面A2的面積之間的比值等于第二壓力表面A2的面積和第三壓力表面A3的面積之間的比值，因此在燃料噴射器處的壓力與圖2a的情況相同。在圖2a和圖2b中，增壓器10以中壓力模式工作。在中壓力模式下，增壓器10、10’作為雙向增壓器工作，該雙向增壓器在它們的兩個移動方向上將加壓流體供應到系統(tǒng)。
[0028]圖2c中示出了其中柱塞11向上移動的情況?，F(xiàn)在第一室12a的壓力管線18中的第一開關(guān)閥6和第三室12c的壓力管線21中的第三開關(guān)閥8打開。來自泵2的液壓流體因此能流入第一室12a和第三室12c中。第一室12a的回流管線19中的第二開關(guān)閥7和第三室12c的回流管線22中的第四開關(guān)閥9被關(guān)閉以防止流體直接流入儲箱I中。第一室12a和第三室12c中的流體向上推動柱塞11。第二室12b中的壓力因此增大。壓力增大與第一壓力表面Al和第三壓力表面A3的組合面積以及第二壓力表面A2的面積之間的比值成比例。因此壓力高于圖2a和圖2b的情況下的壓力，在該示例中為503bar至749bar。第一止回閥13防止從第二室12b向泵2的流動，并且流體因此通過第二止回閥14流到燃料噴射器。
[0029]圖2d示出了其中柱塞11向下移動的情況。第一室12a的壓力管線18中的第一開關(guān)閥6和第三室12c的壓力管線21中的第三開關(guān)閥8關(guān)閉。因此流體從泵2流入第二室12b中并且向下推動柱塞11。第一室12a的回流管線19中的第二開關(guān)閥7和第三室的回流管線22中的第四開關(guān)閥9保持打開，并且流體因此能從第一室12a和第三室12c自由地流入儲箱I中。這是重新加載階段，在該階段中增壓器10不會產(chǎn)生用于燃料噴射器的任何壓力。圖2c和圖2d中的增壓器10的操作形成了高壓力模式。在高壓力模式中，增壓器10、10’作為單向增壓器工作，該單向增壓器僅在一個移動方向上將加壓流體供應到系統(tǒng)，并且柱塞11、11’的另一移動方向被用于重新加載增壓器10、10 ’。
[0030]在圖2e的情況下，柱塞11處于其底部位置，即，處于定位有第三流體端口 IOc的端部處。第一開關(guān)閥6被關(guān)閉以防止向第一室12a中的流動。第三開關(guān)閥8打開并且將允許向第三室12c中的流動，但是因為流體也能通過第一止回閥13流入第二室12b中并且第二壓力表面A2的面積大于第三壓力表面A3的面積，因此柱塞11不會向上移動。第四開關(guān)閥9被關(guān)閉以防止流體從第三室12c的壓力管線21通過第三室12c的回流管線22流入儲箱I中。流體因此能通過兩個路線流到燃料噴射器:通過第一止回閥13和第二止回閥14 ；并且通過第三開關(guān)閥8和第四止回閥16與第三止回閥15。第三開關(guān)閥8也能被關(guān)閉。在該情況下，流體將僅流過第一止回閥13和第二止回閥14。第二開關(guān)閥7也可以打開。這是旁路模式，在該旁路模式中，如果忽略系統(tǒng)中的壓力損失，則燃料噴射器處的壓力與泵2處的壓力相同。如果第一開關(guān)閥6在柱塞11向下運動之后不被打開，則防止了柱塞11的向上運動并且增壓器10被切換到旁路模式。
[0031]以上僅描述了第一增壓器10的功能。第二增壓器10’以相同的方式工作，但是該第二增壓器布置成在不同于第一增壓器10的階段中工作。如果在燃料噴射器處需要中高壓力，則增壓器10、10’在圖2a和圖2b的操作模式下工作。當至第一增壓器10的第一室12a的壓力管線18打開并且柱塞11向上移動時，至第二增壓器10’的第一室12a’和第三室12c’的壓力管線18’、21’關(guān)閉并且第二增壓器10’的柱塞11’向下移動。而且第二增壓器10’的第三室12c’的回流管線22’也關(guān)閉。增壓器10、10’兩者都以相同的壓力將流體供應到燃料噴射器。第二增壓器10’也可以以圖2d所述的方式來操作。在該情況下，第二增壓器10’的第三室12c’的回流管線22’將被打開，并且第二增壓器10’將不產(chǎn)生用于燃料噴射器的任何壓力。當柱塞11、11’到達它們的端部位置時，相關(guān)閥被切換到其它位置以改變柱塞11、11’的移動方向。由于第二蓄壓器5,因此第一增壓器10的柱塞11和第二增壓器10’的柱塞11’能處于相反階段并且能同時改變它們的移動方向。第二蓄壓器5確保供應到第二子系統(tǒng)24的流體不被中斷。然而，增壓器10、10’也能布置成工作而使得柱塞11、11’不會同時到達它們的端部位置。這樣能避免由柱塞11、11’的移動方向的變化引起的流體供應的中斷。
[0032]當在燃料噴射器處需要高壓力時，增壓器10、10’在圖2c和圖2d的操作模式下工作。當至第一增壓器10的第一室12a的壓力管線18和第三室12c的壓力管線21打開并且第一增壓器10的柱塞11向上移動以將高壓力流體供應到燃料噴射器時，第二增壓器10’處于圖2d的重新加載階段。因此至第二增壓器10’的第一室12a’的壓力管線18’和第三室12c’的壓力管線21’被關(guān)閉并且第二增壓器10’的柱塞11’向下移動。當相關(guān)閥的位置被切換時，柱塞11、11’的移動方向也改變。當柱塞11、11’到達其端部位置時，可以進行從壓力供應階段到重新加載階段的改變。重新加載階段的持續(xù)時間短于壓力供應階段的持續(xù)時間，并且因此柱塞11、11’能在重新加載階段之后維持在圖2e的旁路模式，直到處于壓力供應階段的其他柱塞11、11’到達其端部位置。增壓器10、10’能設(shè)置有位置傳感器，這些位置傳感器用于確定切換相關(guān)開關(guān)閥的位置所用的適當定時。
[0033]如果不需要壓力增強，則兩個增壓器10、10’的柱塞11、11’能在圖2e的旁路模式
下操作。
[0034]第二蓄壓器5在第一增壓器10和第二增壓器10’之間布置在燃料噴射器的上游。第二蓄壓器5的一個目的在于降低壓力脈動并且防止在增壓器10、10’的柱塞11、11’改變它們的移動方向時流體供應中斷。
[0035]圖3所示的實施方式以與圖1至圖2e所示的實施方式相同的方式工作。在圖3中，第一蓄壓器4和減壓閥3未被示出，但是該實施方式也可設(shè)置有這些裝置。這些實施方式之間的主要區(qū)別在于，在圖3的系統(tǒng)中，來自第三室12c、12c’的回流管線22、22’設(shè)置有不允許向儲箱I中流動的第五止回閥25、25’。回流管線22、22’因此僅用于在通過將流體引入第一室12a、12a’而向上驅(qū)動柱塞11、11’時將流體吸入第三室12c、12c’中。因此不需要第四開關(guān)閥9、9’。在重新加載階段，第三室12c、12c’通過第三壓力管線21、21’被移空。該布置的優(yōu)點在于，由第三室12c、12c’中的流體存儲的能量被回收。因為第三壓力管線21、21’必須允許在兩個方向上流動，因此它未在第三開關(guān)閥8、8’和增壓器10、10’之間設(shè)置第四止回閥16、16’。相反，在第三開關(guān)閥8、8’的另一側(cè)存在第六止回閥26、26’。節(jié)流閥27、27’平行于第六止回閥26、26’布置以平衡從泵2到兩個柱塞11、11’的流動。節(jié)流閥27、27’的功能性防止了其中泵流的大部分僅被引導到其中一個柱塞11、11’的情況。第六止回閥26、26’允許從泵2到增壓器10、10’的流動，但是不允許在另一方向上的流動。當?shù)谌?2c、12c’在重新加載階段被移空時，流體流過節(jié)流閥27、27’。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，壓力表面的尺寸被選擇為使得第一壓力表面Al和第三壓力表面A3的組合面積除以第二壓力表面A2的面積在制造公差內(nèi)等于第二壓力表面A2的面積除以第三壓力表面A3的面積，S卩，(A1+A3) /A2=A2/A3。通過該選擇，增壓器10、10’能在柱塞11、11’的向上和向下運動期間都向燃料噴射器24供應高壓力流體。當流體被引入增壓器10、10’的第一室12a、12a’中時，向燃料噴射器24供應中壓力流體。圖2b和圖2c因此將示出增壓器10的高壓力模式并且圖2a和圖2d將示出中壓力模式。在該實施方式中，增壓器10、10’在高壓力模式下作為雙向增壓器工作并且在中壓力模式下作為單向增壓器工作。
[0037]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，本發(fā)明不限于上述實施方式，而是可以在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。例如，液壓系統(tǒng)不需要用于內(nèi)燃發(fā)動機中，而是它可以用于操作需要不同壓力水平的任何液壓設(shè)備。還可以與上述方式不同地選擇壓力表面的面積。因此可以獲得兩個以上不同的增壓比。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)至少包括: -在第一壓力范圍內(nèi)工作的第一子系統(tǒng)(23);以及 -在第二壓力范圍內(nèi)工作的第二子系統(tǒng)(24)，所述第二壓力范圍的上限高于所述第一壓力范圍的上限，所述液壓系統(tǒng)還包括: -泵(2)，所述泵用于在第一壓力水平下將液壓流體供應到所述液壓系統(tǒng)中；以及-第一增壓器(10)和第二增壓器(10’)，所述第一增壓器和所述第二增壓器用于將所述第二子系統(tǒng)中的壓力增加到第二壓力水平， 所述液壓系統(tǒng)的特征在于，所述第一增壓器(10)和所述第二增壓器(10’)是具有至少兩個可選增壓比的活塞式增壓器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，每個增壓器(10，10’)均包括柱塞(11，11’)，所述柱塞(11，11’)包括: -第一壓力表面(Al, Al’)； -第二壓力表面(A2，A2’)；以及 -第三壓力表面(A3，A3’)， 所述第一壓力表面(Al，Al’)和所述第三壓力表面(A3，A3’)在所述柱塞(11，11’)的移動方向上位于所述柱塞(11，11’)的同一側(cè)，并且所述增壓器(10，10’)的壁限定了: -具有所述第一壓力表面(Al，Al’)的第一室(12a，12a’); -具有所述第二壓力表面(A2，A2’)的第二室(12b，12b’)；以及 -具有所述第三壓力表面(A3，A3’ )的第三室(12c，12c’)， 每個室(12a，12a，，12b，12b，，12c，12c，)均能連接至所述泵(2)的出口以接收液壓流體，所述第二室(12b，12b’ )和所述第三室(12c, 12c’ )還連接至所述第二子系統(tǒng)(24)以將液壓流體供應到該第二子系統(tǒng)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓力表面(Al，Al’)的面積和所述第二壓力表面(A2，A2’)的面積之間的比值與所述第二壓力表面(A2，A2’)的面積和所述第三壓力表面(A3，A3’)的面積之間的比值之差至多為百分之二。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓力表面(Al，Al’)與所述第三壓力表面(八343’)的組合面積和所述第二壓力表面(4242’)的面積之間的比值與所述第二壓力表面(A2，A2’)的面積和所述第三壓力表面(A3，A3’)的面積之間的比值之差至多為百分之二。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)包括用于打開和關(guān)閉所述泵(2)和所述增壓器(10，10’ )的所述第一室(10a，10a’ )之間的流動連通的裝置(6，6’)，并且所述液壓系統(tǒng)包括用于打開和關(guān)閉所述泵(2)和所述第三室(10c，10c’)之間的流動連通的裝置(8，8’)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一子系統(tǒng)(23)和所述第二子系統(tǒng)(24)包括內(nèi)燃發(fā)動機的部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一子系統(tǒng)(23)包括所述發(fā)動機的氣體交換閥，并且所述第二子系統(tǒng)(24)包括所述發(fā)動機的燃料噴射器。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述泵(2)是變量泵。
9.一種用于操作液壓系統(tǒng)的方法，所述液壓系統(tǒng)至少包括:-在第一壓力范圍內(nèi)工作的第一子系統(tǒng)(23);以及 -在第二壓力范圍內(nèi)工作的第二子系統(tǒng)(24)，所述第二壓力范圍的上限高于所述第一壓力范圍的上限， 所述方法的特征在于，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階段，在該第一階段中， -將液壓流體引入第一增壓器(10)的第一室(12a)中，以移動該第一增壓器(10)的柱塞(11)并且加壓該增壓器(10)的第二室(12b)中的流體并將該流體供應到所述第二子系統(tǒng)(24);并且 -將液壓流體引入第二增壓器(10’)的第二室(12b’)中，以移動該第二增壓器(10’)的柱塞(11’)，從而移空該第二增壓器(10’)的第一室(12a’ )和第三室(12c’)， 所述第一操作模式還包括第二階段，在該第二階段中， -將液壓流體引入所述第二增壓器(10’)的所述第一室(12a’)中，以移動該第二增壓器(10’)的所述柱塞(11’)并且加壓該第二增壓器(10’)的所述第二室(12b’)中的流體且將該流體供應到所述第二子系統(tǒng)(24);并且 -將液壓流體引入所述第一增壓器(10)的所述第二室(12b)中，以移動該第一增壓器(10)的所述柱塞(11 )，從而移空該第一增壓器(10)的所述第一室(12a)和第三室(12c)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述柱塞(11，11')的移空所述第一室(12a，12a’ )和所述第三室(12c, 12c’ )的運動用于加壓所述第三室(12c, 12c’)中的流體并且將該流體供應到所述第二子系統(tǒng)(24)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法包括第二操作模式，所述第二操作模式包括第一階段，在所述第二操作模式的所述第一階段中， -將液壓流體引入所述第一增壓器(10)的所述第一室(12a)和所述第三室(12c)中，以移動該第一增壓器(10)的所述柱塞(11)并且加壓該第一增壓器(10)的所述第二室(12b)中的流體且將該流體以高于所述第一操作模式中的壓力供應到所述第二子系統(tǒng)(24);并且 -將液壓流體引入所述第二增壓器(10’)的所述第二室(12b’)中，以移動該第二增壓器(10’)的所述柱塞(11’)，從而移空該第二增壓器(10’)的所述第一室(12a’)和所述第三室(12c，)， 所述第二操作模式還包括第二階段，在所述第二操作模式的所述第二階段中， -將液壓流體引入所述第二增壓器(10’)的所述第一室(12a’ )和所述第三室(12c’)中，以移動該第二增壓器(10 ’)的所述柱塞(11’)并且加壓該第二增壓器(10 ’)的所述第二室(12b’)中的流體且將該流體以高于所述第一操作模式中的壓力供應到所述第二子系統(tǒng)(24);并且 -將液壓流體引入所述第一增壓器(10)的所述第二室(12b)中，以移動該第一增壓器(10)的所述柱塞(11)，從而移空該第一增壓器(10 )的所述第一室(12a)和所述第三室(12c)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在所述第二操作模式中，所述第三室(12c, 12c’ )借助同一管線(21，21’)被填充和移空。
【文檔編號】F02M57/02GK103477088SQ201280019299
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月21日
【發(fā)明者】I·卡里奧, J·利漢努斯, S·如希拉 申請人:瓦錫蘭芬蘭有限公司