[发明专利]脉宽调制型液压变压器

权利要求书

1.一种脉宽调制型液压变压器，其特征在于，该液压变压器包括一个泵/马达流量单元、受PWM信号控制的A侧阀和B侧阀；

所述泵/马达流量单元和A侧阀、B侧阀集成为一个整体；

所述泵/马达流量单元有主油口A、主油口B和泄漏油口L；

所述A侧阀和B侧阀为所述脉宽调制型液压变压器的控制阀；所述A侧阀包括进油口A1、出油口Pa和出油口Ta，所述进油口A1与所述主油口A相连接；当控制所述A侧阀的PWM信号为低电平时，所述进油口A1与出油口Ta导通，所述主油口A与低压油源相连接；当控制所述A侧阀的PWM信号为高电平时，所述进油口A1与出油口Pa导通，所述主油口A与高压油源相连接；

所述B侧阀有进油口B1、出油口Pb和出油口Tb，所述进油口B1与所述主油口B相连接；当控制所述B侧阀的PWM信号为低电平时，所述进油口B1与出油口Tb导通，此时所述泵/马达流量单元的主油口B与所述低压油源相连接；当控制所述B侧阀的PWM信号为高电平时，所述进油口B1与出油口Pb导通，所述泵/马达流量单元的主油口B与负载端相连接；

所述脉宽调制型液压变压器，通过调节控制所述A侧阀的PWM信号的占空比τ_a的大小控制所述泵/马达流量单元的主油口A的平均作用压力P_a；通过调节控制所述B侧阀的PWM信号的占空比τ_b的大小控制泵/马达流量单元主油口B的平均作用压力P_b。

2.根据权利要求1所述的脉宽调制型液压变压器，其特征在于，所述A侧阀与所述B侧阀允许通过的额定流量大小相等，所述脉宽调制型液压变压器通过改变所述PWM信号的占空比大小来实现负载和油源之间的压力和流量转换其转换关系为：

式中：P_a是液压变压器A侧的压力，P_b是液压变压器B侧的压力，q_a是液压变压器A侧的流量，q_b是液压变压器B侧的流量，τ_a为控制所述A侧阀的PWM信号的占空比，τ_b为控制所述B侧阀的PWM信号占空比。

3.据权利要求2所述的脉宽调制型液压变压器，其特征在于，所述液压变压器的变压范围，达到式中τ_amin、τ_bmin为所述A侧阀、B侧阀PWM信号的占空比的最小值，τ_amax、τ_bmax为所述A侧阀、B侧阀PWM信号的占空比的最大值。

4.根据权利要求1、2、3之一所述的脉宽调制型液压变压器，其特征在于，所述A侧阀、B侧阀为二位三通高速开关阀，响应时间在毫秒量级。

5.根据权利要求1所述的脉宽调制型液压变压器，其特征在于，所述泵/马达流量单元为四象限工作的泵/马达流量单元，能够双向转动，其输入、输出都是双向可逆的，既可以吸收液体压力能转化为转子的机械动能，又能将机械动能转化为液体压力能输出压力和流量。

6.根据权利要求5所述的脉宽调制型液压变压器，其特征在于，所述泵/马达流量单元，采用双向齿轮马达结构、双向叶片马达结构或双向轴向柱塞马达结构中的一种。