專利名稱：一種能量再生驅(qū)動總成的液壓回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變角度的盤泵/馬達(dá)以及與其相聯(lián)的液壓回路，特別
的但不唯一地涉及用于汽車——例如重型車的能量再生系統(tǒng)(regenerativedrive systems)的泵/馬達(dá)和它的液壓回路。
背景技術(shù)：
在國際專利申請 PCT/AU2005/001241 ， PCT/AU2006/001426 ，PCT/AU2003/001235 ，PCT/AU2003/001238， PCT/AU2003/001236，PCT/AU2003/001237,PCT7AU2003/000757, PO7AU2003/001237,PCT/AU2003/00040, PCT/AU2003/00042以及PCT/AU2003/00041中描述
了能量再生系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括泵/馬達(dá)，電子和液壓控制系統(tǒng)，特別適用于重型車，以重新利用通常在車輛減速時浪費的能量。
在以上的國際申請PCT/AU2006/001426中，描述了一種可變角度的旋轉(zhuǎn)斜盤泵/馬達(dá)以及與其相聯(lián)系的液壓回路，用于汽車?yán)缰匦蛙嚨哪芰吭偕到y(tǒng)。受壓的液壓流體由該泵/馬達(dá)的內(nèi)部產(chǎn)生以改變該旋轉(zhuǎn)斜盤的角度。該泵/馬達(dá)通過一離合器操作時連接于該車的主傳動系統(tǒng)。當(dāng)該離合器脫開時，該泵/馬達(dá)處于泵壓模式，當(dāng)該離合器接合時，其將會產(chǎn)生壓力以使該旋轉(zhuǎn)斜盤運轉(zhuǎn)。該過程需一定時間，并表現(xiàn)出本可被儲存的能量的大量損失。需要注意的是該離合器在一個周期開始時接合，在該時刻應(yīng)該保存最大能量。
以上討論的泵/馬達(dá)的另一個問題是當(dāng)其未被驅(qū)動時其必須適于回復(fù)到泵壓模式。這樣增加了該泵/馬達(dá)的復(fù)雜性且會限制可利用的泵/馬達(dá)的范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服或基本改善至少一個上述缺陷。本發(fā)明提供了一種總成，包括具有可變?nèi)萘康谋?馬達(dá)和改變該容量的機構(gòu)，以及向該泵/馬達(dá)輸送被壓縮的液壓流體以控制該機構(gòu)的液壓回路，該回路包括
液壓管路，與泵/馬達(dá)相連以向其輸送被壓縮的液壓流體；
集液器，容置被壓縮的液壓流體并與所述管路相連以向所述泵/馬達(dá)輸
送該液壓流體；
泵，與所述集液器相連以向其輸送被壓縮的液壓流體；
馬達(dá)，與泵傳動相連以驅(qū)動泵而產(chǎn)生被壓縮的液壓流體；以及
開關(guān)，與馬達(dá)相連以當(dāng)所述總成工作且所述管路中的壓力降至低于預(yù)定
壓力時啟動馬達(dá)。
優(yōu)選地，所述泵/馬達(dá)是一個可變角度的旋轉(zhuǎn)斜盤泵且所述的機構(gòu)是一個旋轉(zhuǎn)斜盤。
優(yōu)選地，所述總成是車輛的能量再生系統(tǒng)的一部份，所述集液器是第一集液器，所述系統(tǒng)包括第二集液器，所述第二集液器與所述泵/馬達(dá)通過第二液壓管路相連，通過第一與第二管路的匯合而將壓力從第二管路輸送至第一管路。
優(yōu)選地，所述總成包括防止液壓流體從第一管路流至第二管路的單向閥。優(yōu)選地，所述總成還包括與車輛的傳動系統(tǒng)傳動連接的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括第一元件，與傳動系統(tǒng)傳動相連；
離合器，與泵/馬達(dá)及第一元件運轉(zhuǎn)相連，當(dāng)該離合器接合時，第一元件由泵/馬達(dá)驅(qū)動或驅(qū)動泵/馬達(dá)，而當(dāng)其脫開時，泵/馬達(dá)和第一元件被傳動地隔離開；其中
所述液壓回路與離合器運轉(zhuǎn)相連以使離合器接合和脫開。


參考附圖，用示例的方式提供了一種本發(fā)明的較佳形式，其中
圖1圖示地顯示了一液壓回路，包括一重型車的能量再生系統(tǒng)的泵/馬
達(dá)；以及圖2-7示例性的顯示了在不同的操作模式下的圖1的液壓回路的部分。
具體實施例方式
在以下的附圖中示例性地描述了一總成10，其形成了重型車的能量再生系統(tǒng)的一部分。該重型車具有一傳動系統(tǒng)，其與該總成10運轉(zhuǎn)連接以使該總成10存儲能量，或通過使該總成10存儲的能量損耗而被該總成10驅(qū)動。
該總成10包括一可變角度的旋轉(zhuǎn)斜盤泵/馬達(dá)11，從該泵/馬達(dá)11延伸出一軸12。該軸12連接于一離合器13，且該離合器13連接于該軸12和一第一齒輪(第一驅(qū)動元件)14。該齒輪14同一第二齒輪(第二驅(qū)動元件)15嚙合。該齒輪15驅(qū)動該重型車的主傳動系統(tǒng)或被該系統(tǒng)驅(qū)動。
當(dāng)該重型車減速時，該離合器13接合而使該齒輪15驅(qū)動該泵/馬達(dá)11 。該泵/馬達(dá)11的運轉(zhuǎn)通過一液壓回路17向一蓄能器16注液，該液壓回路17在國際專利申請PCT/AU2006/001426中有更詳細(xì)的描述。當(dāng)該蓄能器16注液后，通過該回路17釋放經(jīng)泵/馬達(dá)11而儲存在蓄能器16中的受壓的液壓流體，使該泵/馬達(dá)11作為一個發(fā)動機工作并驅(qū)動軸12，從而使該儲存的能量可被用于驅(qū)動該重型車。該離合器13接合而使該軸12同該齒輪15傳動連接，該齒輪又驅(qū)動該重型車的主傳動系統(tǒng)。
該泵/馬達(dá)11包括一可變角度的旋轉(zhuǎn)斜盤18，該旋轉(zhuǎn)斜盤18被一液壓致動器19推動。通過向其輸送受壓的液壓流體而使該致動器19啟動，從而使該盤18改變角度并因此改變該泵/馬達(dá)11的工作容量。
假定該蓄能器16具有足夠的受壓的液壓流體，該回路17可被運轉(zhuǎn)而將受壓的液壓流體輸送至同該致動器19相連通的液壓管路20而使其工作。
更特別地，該致動器19具有第一端口 21以及第二端口 22。管路20將受壓的液壓流體傳送至該管路22和閥23。該閥23還與端口 21相連。通過該閥23的動作，使壓力在端口 21和22之間變化從而通過致動器19的運行而改變該斜盤18的角度。在圖1所示的結(jié)構(gòu)圖中，端口 21和22都承接受壓的液壓流體，以使該裝置19基本處于"中間"的位置。在一個第二結(jié)構(gòu)中，該閥23將受壓的液壓流體輸送至該端口 21但從端口 22排出而送至水箱24中。因此，該旋轉(zhuǎn)斜盤18的角度將會通過該致動器19的運行而改 變。在該閥23的第二構(gòu)型中，該端口 22承接受壓的液壓流體而該端口 21 則將該流體排至水箱24中。該斜盤18的角度將會相應(yīng)地改變。
該總成10還包括一液壓回路25，該液壓回路25包括容納受壓的液壓 流體的蓄能器26。該回路25進(jìn)一步包括一泵27以及--電動馬達(dá)28，該馬 達(dá)驅(qū)動該泵27以產(chǎn)生受壓的液壓流體。
該回路25具有與管路20連接的液壓管路29，該管路在該泵/馬達(dá)11 和蓄能器26之間延伸從而將受壓的液壓流體輸送至閥23內(nèi)。該泵27也與 該管路29相連以至當(dāng)該泵被馬達(dá)28驅(qū)動時，受壓的液壓流體被輸送至該蓄 能器26以對該蓄能器26增壓。該回路25包括一滑閥30，該滑閥30動作而 將受壓的液壓流體通過管路31輸送至離合器13，或?qū)⒁簤毫黧w從該離合器 13排至水箱32中。因此，該離合器13的運行通過該閥30來控制。受壓的 液壓流體通過一壓力調(diào)節(jié)閥33被輸送至該閥30。
當(dāng)管路29之中的壓力下降至低于一預(yù)定壓力時， 一第一壓敏開關(guān)34 (假設(shè)該總成10處于操作狀態(tài))啟動馬達(dá)28。當(dāng)該壓力超過預(yù)定壓力時， 該壓敏開關(guān)35關(guān)停該馬達(dá)28。
第一結(jié)構(gòu)中的閥30 (如附圖所示)連接該離合器13和該水箱32以使 該離合器13打開并因而可傳動地將該軸12和齒輪15斷開。在第二結(jié)構(gòu)中， 該閥3將管路31和水箱32斷開，但將蓄能器26和離合器13連接而導(dǎo)致該 離合器13動作而將該軸12和齒輪15傳動地斷開。
該泵/馬達(dá)11同樣通過一管路37連接一水箱36。
同樣如圖1所示，位于該儲能器16中的受壓的液壓流體由于閥40的 作用而不能用于注入儲能器26。該單向閥38阻止流體從該管路29流向管路 20。
啟動(圖2)
當(dāng)該總成10首先被一電子控制器(例如在PCT/AU2005/001241中描
述的)啟動時，該控制器會感知開關(guān)34的閉合，也就是說該管路29中為低 壓。馬達(dá)28隨后被啟動以使泵27對該儲能器26注液。該過程將持續(xù)直到開關(guān)35檢測到在管路29內(nèi)的壓力達(dá)最大，這時將馬達(dá)28關(guān)停。該開關(guān)35 也可被一 "計時器"代替，其可限制該馬達(dá)28的工作時間。通過一種安全 機構(gòu)，當(dāng)開關(guān)35失效時，采用閥39多余的壓力排至水箱32。因此該儲能器 26被增壓并因而通過該閥23的動作而使致動器19工作。在這方面，應(yīng)該理 解閥23是電驅(qū)動的并可以同國際專利申請PCT/AU2205/001241中所述的控 制系統(tǒng)運轉(zhuǎn)相連。
電路準(zhǔn)備就緒(圖3)
當(dāng)該儲能器26中注液時，該管路29具有足夠的壓力。因而該馬達(dá)28 被關(guān)停且因此通常不工作。
離合器接合(圖4)
當(dāng)該離合器13與軸12及齒輪15傳動連接時，閥30啟動并將受壓的 液壓流體從該管路29輸送至管路31 。
離合器穩(wěn)態(tài)工作(圖5)
一旦該離合器接合，盡管管路31和管路29中仍然保持一定的壓力， 但將不存在進(jìn)一步的流動。
儲能器充液(圖6)
上述總成10的操作過程中，若在管路29內(nèi)的壓力下降至一預(yù)設(shè)壓力 以下，該開關(guān)35將會使該馬達(dá)28運轉(zhuǎn)而驅(qū)動泵27以將壓力存儲在儲能器 26中，這樣該壓力可被該泵/馬達(dá)11利用而啟動致動器19。
離合器脫開(圖7)
當(dāng)該離合器13將要脫開時，閥30被啟動而將該管路31與水箱32相連。 這樣從該離合器13中卸壓而使該離合器將軸與齒輪15脫離開。
完全關(guān)閉(圖8)當(dāng)該總成10將停止工作時，閥30將回復(fù)至該管路31連接于該水箱24 時的構(gòu)型，因而將液壓流體從離合器13中排出。 一總控系統(tǒng)也將使該馬達(dá) 28停下來，在離合器接合之前或接合期間對斜盤18定位而解決如下問題-即在該重型車減速過程中存儲最大能量，或?qū)⒋鎯Φ哪芰扛斓胤答佒林匦?車用于加速。
在以上較佳實施例中，該可變?nèi)萘康谋脼橐粋€可變角度的旋轉(zhuǎn)斜盤泵 11。也可使用其他的可變?nèi)萘康谋?，例如利用電子控制閥來改變泵容量的泵。
以上描述的較佳實施例具有以下的優(yōu)點向該泵/馬達(dá)11提供受壓的
液壓流體以將該斜盤18定位從而解決從該重型車的減速過程中存儲最大能
量的問題。
權(quán)利要求
1、一種總成，包括具有可變?nèi)萘康谋?馬達(dá)和改變該容量的機構(gòu)，以及向該泵/馬達(dá)輸送被壓縮的液壓流體以控制該機構(gòu)的液壓回路，該回路包括液壓管路，與泵/馬達(dá)相連以向其輸送被壓縮的液壓流體；集液器，容置被壓縮的液壓流體并與所述管路相連以向所述泵/馬達(dá)輸送該液壓流體；泵，與所述集液器相連以向其輸送被壓縮的液壓流體；馬達(dá)，與泵傳動相連以驅(qū)動泵而產(chǎn)生被壓縮的液壓流體；以及開關(guān)，與馬達(dá)相連以當(dāng)所述總成工作且所述管路中的壓力降至低于預(yù)定壓力時啟動馬達(dá)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的總成，其特征在于所述泵/馬達(dá)是一個可變角 度的旋轉(zhuǎn)斜盤泵且所述的機構(gòu)是一個旋轉(zhuǎn)斜盤。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的總成，其特征在于所述總成是車輛的能 量再生系統(tǒng)的一部份，所述集液器是第一集液器，所述系統(tǒng)包括第二集液器， 所述第二集液器與所述泵/馬達(dá)通過第二液壓管路相連，通過第一與第二管 路的匯合而將壓力從第二管路輸送至第一管路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 、 2或3所述的總成，其特征在于所述總成包括防止液壓流體從第一管路流至第二管路的單向閥。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的總成，其特征在于所述總成還包括與車輛的傳動系統(tǒng)傳動連接的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括第一元件，與傳動系統(tǒng)傳動相連；離合器，與泵/馬達(dá)及第一元件運轉(zhuǎn)相連，當(dāng)該離合器接合時，第一元 件由泵/馬達(dá)驅(qū)動或驅(qū)動泵/馬達(dá)，而當(dāng)其脫開時，泵/馬達(dá)和第一元件被傳 動地隔離開；其中所述液壓回路與離合器運轉(zhuǎn)相連以使離合器接合和脫開。
6、 構(gòu)成能量再生系統(tǒng)的一部份的總成，其特征在于結(jié)合附圖所述證實 了上文的技術(shù)方案。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種構(gòu)成一個重型車的能量再生系統(tǒng)的一部分的總成(10)。該重型車具有與該總成(10)相連接的傳動系統(tǒng)，以使該總成(10)運轉(zhuǎn)而儲存能量，或通過消耗該總成(10)所儲存的能量而被該總成(10)驅(qū)動。該總成(10)還包括一可變角度的旋轉(zhuǎn)斜盤泵/馬達(dá)(11)，其與重型車的傳動系統(tǒng)傳動相連。該總成(10)包括一離合器(13)，當(dāng)重型車減速時離合器接合，從而驅(qū)動該泵/馬達(dá)(11)。
文檔編號B60K6/12GK101626913SQ200880002584
公開日2010年1月13日 申請日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月19日
發(fā)明者克里斯多佛·斯科特·馬歇爾, 約翰·格雷厄姆·湯普森 申請人:二疊系驅(qū)動技術(shù)有限公司