具有液压控制系统的汽车动力系
2020-01-15

具有液压控制系统的汽车动力系

一种汽车动力系,它包括一液压传动线路,该线路包括:至少一个液压泵/马达(12),所述液压泵/马达具有固定在内燃机(11)的曲轴上并且与该曲轴一起旋转的一轴;以及一对泵/马达(21、22),所述泵/马达共轴设置,以共用一公共轴,该公共轴上装有一齿轮组中的一个齿轮,以便向车辆驱动轮(20)传送输出。液压控制逻辑提供混合动力系的多种泵/马达的控制。

当车辆制动变为必需时,通过象泵一样运行一个或两个泵/马达21和22,从而获得来自车轮20的动力。如果命令分支线路70象泵一样运行泵/马达21,致动器使泵/马达的冲程超出中心并且达到所需的排量。低压流体从低压蓄能器17通过管线18、通过管线25并且流入用作一泵的泵/马达21。将高压流体排入管线23,并且流过并联管线74、流过阀72、流过管线14并且流入高压蓄能器13。如果命令分支线路80象泵一样运行泵/马达22,其作用以及阀82和任选的止回阀83与分支线路70所述的相同。

图5示出了使用超出中心的泵/马达的第二实施例的控制线路15的细节。进出控制线路15的管线与图1相同,并且以相同方式作标记。在图5的第二实施例中,中间分支线路60具有通过管线16与泵/马达12的一侧相连的管线64和65,管线64和65分别与高压管线14和低压管线18并联。分支线路60使泵/马达12的第二侧直接(没有阀门的介入)连接到低压管线18。中间分支线路60控制流体流入和流出泵/马达12。为了使高压流体从高压管线14通过管线16流到用作一马达的泵/马达12以使内燃机11起动,将阀门62打开。从用作一马达的泵/马达12通过低压管线19、通过低压管线18将低压流体排放到低压蓄能器17。

图8示出了本发明的另一实施例,该实施例提供了在典型的机动车辆运行的转矩指令的较大范围内的有效转矩,而且不需要传动泵/马达与驱动轮之间的多路传动泵/马达或变速传动装置,该实施例还在接受指令时将可能的最高转矩提供给可供使用的传动泵/马达。在图8的实施例中,高压管线94代替图1实施例中的高压管线14,并且以与其代替高压管线14时相同的方式连接于控制线路15。图8所示的其它构件取代了高压蓄能器13,但包括图1所示的未经改变的其余结构,尽管它们在图8中未被示出。图8的实施例将“阀出(valve out)”(用关闭阀门隔离出)高压蓄能器,并且在命令高转矩时以直接流体静力的模式运行。在低和中等转矩指令中,传动泵/马达以先前所述的方式运行。对于比瞬间系统压力下的传动泵/马达的全排量所能提供的更高的转矩指令而言,高压蓄能器被“阀出”液压线路,内燃机供应足够的液压动力以使系统压力升高到指令转矩。以该种方式,以最高效率(即,最佳排量和压力)运行传动泵/马达可满足指令转矩,直至与最大的额定系统压力下的最大排量对应的转矩。

已经将混合型车辆系统作为减少上述低效的装置进行研究。混合型车辆系统在路面载荷需求与内燃机之间提供“缓冲”,以便减少内燃机经历的需用功率的变化。由于缓冲器可以接纳并储存能量,因此它还允许再生式制动。混合型车辆系统的有效性取决于它以峰值效率运行内燃机的能力、缓冲介质的容量和效率以及向驱动轮传送功率的传动系统的效率。通常缓冲介质包括蓄电池、机械飞轮和液压蓄能器。

附图说明

本发明还提供了一种汽车动力系,如同本发明的其它方面那样,它包括:一对驱动轮;一内燃机,该内燃机通过一曲轴进行功率输出;以及一液压传动线路。液压传动线路包括:高压和低压管线,以及一可运行超出中心的第一泵/马达,在马达模式中,该第一泵/马达响应从高压管线接纳高压流体以便驱动所述驱动轮,并且响应于驱动轮的制动以泵模式运行以便将高压流体传送到高压管线。液压传动线路还包括一第二泵/马达,该第二泵/马达的运行可超出中心并且被内燃机驱动,它以泵模式运行以便将高压流体传送到高压管线。液压传动线路还包括:高压和低压蓄能器以及一液压控制逻辑。这里,液压控制逻辑包括第一和第二并联管线,它们使第一泵/马达的一侧分别并联连接到高压和低压管线。第一并联管线具有一第一阀,打开第一阀以使高压流体从高压管线流到第一泵/马达的一侧。第二并联管线具有一阀,该阀防止流体从高压管线直接流到低压管线。在该液压传动线路中,第一泵/马达的第二侧与低压管线直接相连。第二和任选的第三泵/马达设有类似的液压控制逻辑。

本发明的液压混合性车辆动力系是一种独特的动力系,它可完成传统动力系的所有功能,但具有更高级别的能量效率。这种新颖的动力系在车辆减速(即制动)时,可将运动车辆的动能有效地转化成势能,并且将该能量储存在车辆上以便随后的再次使用。动力系采用一种能量和成本效率操作所必需的多种传统和新颖构件的独特的集成设计。同样,采用一种独特的液压流体流动线路和独特的操作控制逻辑以达到完全能量效率改进,所述改进可通过这种新的动力系得以实现。这种新的动力系的许多独特特征也可应用在电混合型动力系中。