技术领域
[0001] 本发明涉及一种液压系统，其具有至少一个液压机器，所述液压机器具有带低压存储器的低压侧和带高压存储器的高压侧。本发明还涉及一种具有这种液压系统的液压驱动装置。本发明也还涉及一种用于运行这种液压系统的方法。
相关背景技术
[0002] 由德国公开文献DE 10 2011 002 967 A1已知一种用于机动车的混合驱动装置，其中，液压驱动的能量转换器和以可燃气体驱动的能量转换器共同起作用。
具体实施方式
[0027] 在图1至5中分别以液压线路图的形式示出根据本发明的液压系统1；21；31；41；51的不同实施例和实施方案变型。在后面首先描述这些液压系统1；21；31；41；51的共同点。使用相同的附图标记来标记相同或类似的构件。然后描述这些液压系统1；21；31；41；51之间的区别。
[0028] 所述液压系统1；21；31；41；51包括液压机器4，所述液压机器例如可实施为轴向活塞机。该液压机器4布置在低压侧5和高压侧6之间。在低压侧5存在高于周围环境压力的低压。在高压侧6存在高压，该高压显著地高于低压侧5上的低压。
[0029] 在高压侧6，高压存储器8经由液压管路7附接到液压机器4上。在低压侧5，低压存储器10经由液压管路9附接到液压机器4上。
[0030] 高压存储器8和低压存储器10也被简称为压力存储器。压力存储器8和10例如实施为膜片式存储器、气囊式存储器或活塞式存储器并且包括可压缩的气体容积。
[0031] 具有所述气体容积的压力存储器8和10的主要的问题在于：例如，由于橡胶气囊的不希望的渗透性或由于压力存储器8，10的活塞环上的泄露而造成气体可能以不希望的方式从压力存储器8，10到达液压系统1；21；31；41，51中。所述气体泄露可引起气体在液压系统1；21；31；41；51中积聚。为了保证液压系统1；21；31；41；51按规定运行，必须将在液压系统中积聚的气体导出。例如可将所述气体导出到周围环境中。在将所述气体导出到周围环境中之后必须补偿导出的气体体积以及补偿可能随气体一起馈出的液压介质体积。
[0032] 为了该目的，根据本发明的一个方面，经由连接部位11将包含气体和液压介质的有限体积经由液压管路12有规律地导出到箱14中。从所述箱又可将所述气体导出到周围环境中。而根据本发明的另一方面，为了补偿液压介质损失，将有规律地排过气的液压介质从箱14泵送到所述液压系统1；21；31；41；51中，直至泄露被补偿为止。
[0033] 在液压管路12中布置有阀15，通过所述阀可根据需要地释放所述箱14和所述连接部位11之间的连接。该阀15实施为电操纵的具有打开位态和关闭位态的2/2换向阀。
[0034] 通过符号化地表示的弹簧，阀15被预紧到其关闭位态中。在该关闭位态中，箱14和连接部位11之间的连接中断。在操纵阀15时将连接部位11和箱14之间经由液压管路12的连接释放。
[0035] 连接部位11就重力而言在液压管路9的最高部位处布置在液压系统1；21；31；41；51的低压侧5上。由此简单地保证，与运行有关地出现的气体泄露在连接部位11处积聚。
[0036] 当通过相应地操控使2/2换向阀15向箱14打开时，则一定量的液压介质随在最高点积聚的气体泄露逸出到被压力补偿的箱14中。因为连接部位11布置在液压管路9的最高点处，所以有利地首先仅逸出气体，因为气体由于其与液压介质相比较小的密度而浮于上方。
[0037] 在连接部位11和阀15之间接有呈节流部形式的液压阻力装置16。通过接在阀15之前的节流部16可更好地控制在阀15打开时通过液压管路12的流量。这又提供以下优点：切换阀15可保持小。节流部16可与所示不同地也是阀15的组成部分。
[0038] 在一定量的气体或者说一定量的气体和液压介质已通过打开的阀15被导出到箱14中之后，再将阀15关闭。阀15打开的时长是在时间上有限的。
[0039] 对阀15的操控例如可借助存储器压力测量优化。在测量存储器压力时，借助合适的传感器装置感测低压存储器10中的压力。对阀15的操控通过合适的(未示出的)控制装置进行。
[0040] 在图1中通过未进一步命名的双向箭头表示：阀15也可由气体能透过的膜片17替代。经由该气体能透过的膜片17同样可从液压系统1取出气体并将其导出到箱14中。
[0041] 导出到箱14中的气体可经由另一气体能透过的膜片18和可选地液压阻力装置19导出到周围环境中，如箭头20所示。液压阻力装置19例如实施为节流部。
[0042] 在阀15打开时不仅气体逸出到箱14中而且液压介质也逸出到箱14中。因此在排气过程之后必须再将镇静的/排过气的液压介质、尤其液压油(也简称为油)泵回到液压系统1中。
[0043] 液压介质的泵回可通过液压机器4或通过附加的输送装置进行。所述附加的输送装置例如涉及液压泵。液压泵可旋转式地被驱动或可直线式地被驱动。
[0044] 在图2所示的液压系统21中可使用液压机器4，以将又镇静的/排过气的液压介质从箱14泵回到液压管路9中。为了该目的，将液压机器4作为液压泵运行。
[0045] 为了使得能实现这一点，在液压机器4的泵吸侧、即在低压侧5布置有阀24。该阀24实施为3/2换向阀并且被电操控。
[0046] 通过符号化表示的弹簧，阀24被预紧到它的在图2中示出的切换位态中。在阀24的两个接头上附接有液压管路9。在阀24的第三接头上附接有液压管路25。液压管路25实现阀24和箱14之间的连接。
[0047] 当操纵切换阀14时，则可从箱14经由阀24将排过气的液压介质泵送回液压管路9中。该泵送通过作为液压泵运行的液压机器4引起。
[0048] 一旦足够量的液压介质被泵送到液压系统21中，就再将阀24转换到它的在图2中示出的静止位态中。此后工作为液压泵的液压机器4又从低压存储器10抽吸液压介质。为了避免泄露，有利地在箱14和阀24之间接有止回阀26。
[0049] 在图3至5中示出不同的解决方案，如何借助附加输送装置将镇静的或排过气的介质从箱14泵送回系统中。附加输送装置将排过气的液压介质从箱14输送到低压侧5的液压管路9中。
[0050] 在图3所示的液压系统31中，液压管路34在连接部位33上附接到低压侧5的液压管路9上。液压管路34使连接部位33与箱14连接。在液压管路34中布置有呈液压泵形式的附加输送装置35。
[0051] 液压泵35通过电动机38来驱动，该电动机仅通过一个圆来符号化表示。通过液压泵35可根据需要将排过气的液压介质从箱14泵送到低压侧5的液压管路9中。在液压泵35的出口和连接部位33之间接有止回阀39。止回阀39防止从连接部位39回到箱14的不希望的泄露。
[0052] 在图4所示的液压系统41中，液压管路44在连接部位43处附接到低压侧5的液压管路9上。液压管路44实现液压管路9和箱14之间的连接。在液压管路44中布置有呈液压泵形式的附加输送装置45。液压泵45基本上具有与图3中的液压泵35相同的功能。
[0053] 与图3不同的是：图4所示的液压泵45以另一种方式被驱动。通过箭头46表示：液压泵45可由液压系统41机械地驱动。液压泵45的驱动可通过(未示出的)副驱动装置进行。
[0054] 液压泵45也可通过驱动液压机器4的轴来机械驱动。通过箭头47表示：液压泵45也可通过液压机器4的轴来液压地驱动。在该情况下液压机器4则工作为液压马达，该液压马达被高压存储器8驱动。
[0055] 根据另一方面，在液压机器4和液压泵45之间接有离合装置48。通过离合装置48可将液压泵45从所述驱动装置分开，使得当不应输送时液压机器4的驱动轴可旋转。
[0056] 为了避免泄露，在液压管路44中布置有止回阀49。止回阀49接在液压泵45的出口与连接部位43之间并且防止液压介质从液压管路9不希望地泄露回到箱14中。
[0057] 在图5所示的系统51中，液压管路50在连接部位52处附接到低压侧5的液压管路9上。液压管路50实现液压管路9和箱14之间的连接。在液压管路50中在连接部位53处附接有带活塞54的液压缸。
[0058] 带活塞54的液压缸构成附加的输送装置，通过该附加的输送装置可根据需要将排过气的液压介质从箱14泵送到液压管路9中。通过箭头55表示，如何通过活塞54将液压介质从箱14抽吸到液压缸中。通过箭头56表示，如何通过活塞54从液压缸将液压介质泵送到低压侧5的液压管路9中。
[0059] 在连接部位53和连接部位52之间布置有止回阀58。止回阀58防止液压介质从液压管路9不希望地回流回箱14中。
[0060] 在箱14和连接部位53之间布置有止回阀59。止回阀59防止液压介质从液压缸不希望地回流回箱14中。
[0061] 如箭头56所示，通过活塞54根据需要地将液压介质从液压缸泵送到液压系统51中。在通过箭头55示出的返回行程中，液压介质从箱14被抽吸到液压缸中。在图6至8中示出不同的可能性：可如何操控液压缸中的活塞55，以将液压介质从箱14泵送回低压侧5的液压管路9中。
[0062] 在图6中示出，如何能通过阀60操控液压缸中的活塞54。阀60实施为3/2换向阀，被电操纵并且通过符号化地表示的弹簧被预紧到该阀的在图6中示出的切换位态中。
[0063] 阀60的接头61被加载以低压。阀60的接头62被加载以高压。通过阀60的接头63，活塞54在该活塞的在图6中在左边的一侧可被加载以低压或被加载以高压，如箭头所示。通过弹簧65，活塞54在图6中被朝左预紧。
[0064] 当在活塞54的在图6中位于左边的一侧施加高压时，则液压介质从液压缸被输送到低压侧5的液压管路9中。当在活塞54的在图6中位于左边的一侧上施加低压时，则活塞54被弹簧65又朝左往回挤压。在此，液压介质从箱14被抽吸到液压缸中。为此，弹簧65的弹簧力必须折合地相应于比所述低压和所述抽吸压力之和高的压力。
[0065] 在图7中示出，液压缸中的活塞54也可通过电动机70借助丝杠72在图7中朝左以及朝右驱动。通过双向箭头74表示：丝杠72可通过电动机70被置于旋转运动中。通过双向箭头75表示：旋转的丝杠72与活塞54这样耦合，使得丝杠的旋转运动74被转换成活塞54的平移运动。
[0066] 当活塞54通过丝杠驱动装置在图7中被朝右驱动时，则将液压介质从液压缸输送到低压侧的液压管路中。当活塞54通过丝杠驱动装置在图7中被朝左驱动时，则将液压介质从箱抽吸到液压缸中。在此，活塞54的抽吸运动和输送运动可通过在图5中示出的止回阀58和59实现。
[0067] 止回阀59在此使得能建立液压缸中的压力。在抽吸液压介质时止回阀59打开。止回阀58防止从液压管路9泄露回箱14中。在图5至8所示的实施方案变型中，液压介质的输送量能通过活塞54的行程数算出。
[0068] 在图8中示出，液压缸中的活塞54也可通过实施为气动阀的阀80气动地操控。气动阀80实施为3/2换向阀，所述换向阀被电操控并且被预紧到该换向阀在图8中示出的切换位态中。
[0069] 在所示切换位态中，活塞54在该活塞的在图8中位于左边的一侧通过阀80将压力卸载到周围环境中，如箭头81所示。在阀80的接头82上施加有气动压力。通过对阀80进行切换，活塞54在该活塞的在图8中位于左边的一侧被加载以气动压力，如箭头83所示。
[0070] 当在活塞54的在图8中位于左边的一侧施加气动压力时，则液压介质从液压缸被输送到低压侧的液压管路中。当在活塞54的在图8中位于左边的一侧施加周围环境压力时，则活塞54被弹簧力朝左往回挤压。在此，液压介质从箱被抽吸到液压缸中。为此，弹簧力必须折合地相应于比周围环境压力和抽吸压力之和高的压力。
[0071] 替代地，缸中的活塞54的驱动也可通过负压进行。相应的负压单元的活塞在此必须作用于液压缸中的活塞54上。
