液壓混合動力車輛的緊湊型液壓模組的制作方法
【專利摘要】一種用于向車輛提供牽引功率的緊湊型液壓模組(11)，包括框體(16)，在框體(16)中安置有相對安裝的第一液壓馬達(14)和第二液壓馬達(15)，兩個馬達中的一個被另一個旋轉(zhuǎn)地支撐，各個馬達包括分配板(12)、浮動缸(8)的支撐板(17)、將浮動缸軸向保持在支撐板上的軸向保持板(18)、盤(9)以及安置在盤和浮動缸之間與它們配合的固定活塞(6、7)；所述液壓馬達將來自加壓流體的能量轉(zhuǎn)換成以扭矩形式驅(qū)動差速器的機械能，差速器被容納在相同框體中，差速器的輸出軸耦接于車輛的制動輪；所述差速器具有的軸向耦接機構(gòu)(1)適用于與兩個液壓馬達耦合且配置用于向差速器的輸出軸分配扭矩，其中所述差速器被旋轉(zhuǎn)安裝在液壓馬達的內(nèi)部，且液壓馬達的旋轉(zhuǎn)軸與差速器的旋轉(zhuǎn)軸重合。
【專利說明】液壓混合動力車輛的緊湊型液壓模組
[0001]本發(fā)明主張申請于2012年2月24日的法國專利申請第1251717號的優(yōu)先權(quán)，通過參考將其內(nèi)容(文本、權(quán)利要求和附圖)結(jié)合于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及液壓混合動力車輛，更具體地，關(guān)于液壓模組，液壓模組具有一個或多個耦接于車輛差速器的液壓馬達，用于向車輛的車輪供應牽引功率。

【背景技術(shù)】
[0003]液壓混合動力車輛與混合電動車輛的不同之處在于其用液壓功率源代替電功率源。
[0004]在液壓混合動力車輛中，用閉合液壓回路替換或輔助傳統(tǒng)的變速箱。
[0005]旋轉(zhuǎn)能量源(通常是熱力或電發(fā)動機)驅(qū)動一個或多個優(yōu)選為高精度可變汽缸工作容量型的變?nèi)菀簤罕谩?br> [0006]液壓泵將機械能轉(zhuǎn)換成液壓能。該能量被存儲在一個或多個高壓蓄能器中且接下來被重置于一個/多個液壓馬達中以推進車輛。
[0007]而且，液壓馬達將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能。
[0008]已知用于液壓混合動力變速器的多種類型的架構(gòu):
[0009]“串聯(lián)”架構(gòu)，
[0010]“并聯(lián)”架構(gòu)或
[0011]“衍生”架構(gòu)(實施了一個或多個行星齒輪組的功率衍生)。
[0012]用“并聯(lián)”型架構(gòu)，液壓系統(tǒng)通常插接在車輛的傳統(tǒng)變速器中，其作用在于優(yōu)化初始系統(tǒng)。
[0013]“串聯(lián)”型架構(gòu)完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)變速器架構(gòu):其在熱力發(fā)動機和車輪之間具有液壓連接。
[0014]“衍生”型變速器為混合架構(gòu)，能夠得到串聯(lián)或并聯(lián)的變速器。
[0015]還已知被耦接于液壓變速器不同架構(gòu)的不同類型的液壓泵或馬達。
[0016]用于這些變速器的液壓泵(或根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向和其使用方法為馬達)通常為變?nèi)莼钊茫绕涫桥c轉(zhuǎn)動泵筒相對齊的軸向活塞泵。
[0017]還可以使用的其它系列變?nèi)荼脼閺较蚧钊谩?br> [0018]在變?nèi)荼弥?，將液體隔離在體積變化的腔室內(nèi)，以被從抽吸區(qū)(低壓)向輸送區(qū)(聞壓)傳遞。
[0019]這種類型的泵被稱為變?nèi)菪偷模@是因為泵在每一運行回合傳送一定體積的流體:該每一運行回合的體積稱為汽缸工作容量。
[0020]通常，對于較高的液壓(大于300帕)，使用用于折斷軸的墊塊或球窩接頭型軸向活塞泵或在滾輪上的徑向活塞泵。
[0021]尤其從文件2？1468169和2？1907700還已知的是，“浮杯”(浮動缸)型技術(shù)能夠得到機械和液壓性能優(yōu)于由傳統(tǒng)的泵技術(shù)實現(xiàn)的機械和液壓性能。
[0022]將參考這些文件對本技術(shù)進行詳細描述。
[0023]在液壓傳動方面，驅(qū)動帶有液壓馬達的差速器需要擁擠地設置差速器和一個或兩個液壓馬達，舊2005070390(見圖5)或冊2005075233。
[0024]將這些組件插接在前差速器(用于前牽引力)、后差速器的箱體上以用于推進差速器，和插接在前面和/或后面和/或中央以用于全地形車輛(44)。這些解決方法在紙張上呈現(xiàn)出簡單的架構(gòu)，但是其在發(fā)動機艙和后車身底板中的安置是困難的，這是因為這些架構(gòu)的體積相對較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]本發(fā)明的目的在于提供一種帶有簡單架構(gòu)的緊湊型液壓馬達，容易安置在車輛中，同時保留了對液壓混合動力要求的車輛最大有機架構(gòu)。
[0026]為此，本發(fā)明的目的在于一種用于向車輛提供牽引功率的緊湊型液壓模組，包括框體，在框體中安置有相對安裝的第一液壓馬達和第二液壓馬達，兩個馬達中的一個被另一個旋轉(zhuǎn)地支撐，各個馬達包括分配板、浮動缸的支撐板、將浮動缸軸向保持在支撐板上的軸向保持板、盤以及安置在盤和和浮動缸之間與它們配合的固定活塞；所述液壓馬達將來自加壓流體的能量轉(zhuǎn)換成以扭矩形式驅(qū)動差速器的機械能，差速器被包含在相同框體中，差速器的輸出軸耦接于車輛的制動輪；所述差速器具有的軸向耦接機構(gòu)適用于與兩個液壓馬達耦合且配置用于向差速器的輸出軸分配扭矩，其中所述差速器被旋轉(zhuǎn)安裝在液壓馬達的內(nèi)部，且液壓馬達的旋轉(zhuǎn)軸與差速器的旋轉(zhuǎn)軸重合。
[0027]本發(fā)明的主要有益之處在于，由于將差速器整合在具有固定活塞和浮動缸(浮瓶)原理的液壓馬達內(nèi)部，從而得到了空間上的節(jié)約。
[0028]車輛發(fā)動機罩和/或底板之下的體積等于液壓混合動力型車輛的一個或兩個液壓馬達的體積。
[0029]差速器的箱體用作液壓馬達的泵主體。這能夠在發(fā)動機罩之下節(jié)約等于差動器體積的體積，同時保留相同的傳統(tǒng)差速器。
[0030]對于串聯(lián)式液壓混合動力，該整合去除了差速器齒輪/齒冠的扭矩。
[0031]單一模組將用作液壓差速器和泵。這將能夠節(jié)約發(fā)動機罩之下的空間且還可簡化液壓混合動力架構(gòu)。
[0032]使用相同的差速器滾動軸承和液壓馬達的支撐軸。
[0033]用液壓馬達油來執(zhí)行差速器的潤滑。(密封型差速器)
[0034]液壓模式構(gòu)件的設置完全是對稱式的。右側(cè)子組件與左側(cè)子組件相同。
[0035]在盤的反方向上，對于可變汽缸工作容量的馬達，可有利地利用液壓馬達，以進行剎車能量的回收或倒退行駛。
[0036]還可通過反轉(zhuǎn)和液壓地控制低壓和高壓輸出來得到這些功能。
[0037]因此液壓馬達成為加載高壓蓄能器的泵。
[0038]將液壓馬達和差速器整合在液壓模組的相同框體中的事實能夠保留想要得到液壓混合動力的車輛的最大有機架構(gòu)。
[0039]而且，在輪轂支承位置處沒有改動，通常為了整合液壓馬達和其減速器而需要進行改動。當想要減小馬達尺寸時，減速器是必要的，和因此為了通過相同功率，必須增加其速度，而速度將與所述車輛車輪不相容。
[0040]這種類型的安裝有損于懸掛舒適性，這是因為增加了非懸掛質(zhì)量(馬達重量和加在車輪上的減速器

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]參考附圖，通過對接下來僅以舉例而非限制性方式給出的詳細描述的閱讀，本發(fā)明將被更好地理解和其它優(yōu)點將變得明顯，其中:
[0042]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的液壓模組縱向剖面的功能示意圖；和
[0043]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的液壓模組的縱向剖面圖。

【具體實施方式】
[0044]在附圖中，相同的附圖標記指示同一構(gòu)件。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的緊湊型液壓組件11包括框體16，在框體16中安置有分別在左側(cè)和右側(cè)相對安裝的第一液壓馬達14和第二液壓馬達15。
[0046]兩個馬達中的一個15由另一個14通過滾針(或滾柱)軸承2旋轉(zhuǎn)地自由支撐。
[0047]左側(cè)和右側(cè)的液壓馬達將來自加壓流體的能量轉(zhuǎn)換成機械能，機械能以扭矩的形式驅(qū)動差動器，差動器包含在相同框體中且其輸出軸3與車輛制動車輪(未示出)耦接。
[0048]差速器具有相對安裝的兩個箱體4，各個箱體呈現(xiàn)有側(cè)板；各個側(cè)板限定第一和第二液壓馬達的每一個的左側(cè)和右側(cè)盤，盤定中心于差動器的旋轉(zhuǎn)軸XX’。
[0049]液壓模組安置在框體的中心處；盤沿一平面彼此平行地延伸，該平面垂直于液壓馬達旋轉(zhuǎn)軸XX’通過的平面。
[0050]差速器旋轉(zhuǎn)地安裝在液壓馬達的內(nèi)部，且液壓馬達的旋轉(zhuǎn)軸XX’與差速器的旋轉(zhuǎn)軸重合。
[0051]差速器具有尤其是滾柱(滾球或滾針)擋塊的軸向耦接機構(gòu)1，安置在側(cè)板表面之間并與側(cè)板表面相接觸，其中側(cè)板表面相面對。
[0052]軸向擋塊適用于與左側(cè)和右側(cè)的兩個液壓馬達相配合，以向耦接于車輪的軸分配扭矩。
[0053]彼此相面對的兩個側(cè)板表面分別限定軸向擋塊的滾柱的滾動平面?？捎脻L球或滾針代替滾柱。
[0054]液壓馬達的各個子組件具有一系列左活塞6和相應的右活塞7，活塞的第一端被固定在共用盤上和第二端被滑動地容納在由支撐板17支撐的浮動缸組件中。
[0055]浮動缸具有分別容置活塞第二端的設定數(shù)量的外套。
[0056]外套的底部具有開孔，開孔保證通過支撐板與分配板的連通，用于以液壓馬達的抽吸模式(低壓)或以輸送模式(高壓)通過流體。
[0057]浮動缸的軸向保持板18被安置在汽缸的開口面上；維持板上設置的開口與汽缸外套的開口相面對。
[0058]貼合泵筒和分配板的側(cè)壁相對盤面傾斜出非零的設定角度(值為15。到22。
[0059]差速器的各個箱體具有圓柱形延展部，圓柱形延展部定中心于液壓馬達的旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸沿與側(cè)板相反的方向延伸；所述延展部限定液壓馬達軸，液壓馬達軸具有內(nèi)容置部，內(nèi)安置部容置差速器的輸出軸；輸出軸與液壓馬達軸旋轉(zhuǎn)地耦接。
[0060]各個液壓馬達軸具有第一肩臺，第一肩臺限定有第一圓柱軸頸，第一圓柱軸頸上安裝有軸承5，能夠支撐液壓馬達軸并在液壓模組的框體中旋轉(zhuǎn)。
[0061]形成各個半箱體以呈現(xiàn)相鄰于箱體的球窩軸頸，球窩軸頸在固定中心13處容置球型等速萬向節(jié)，固定中心15為球型、三腳架型或其它類型的，或者滑動、支撐和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動分配板、支撐板、浮動缸和維持板。
[0062]發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)差速器的功能，并在同一車軸的兩個軸之間實施自由扭矩傳送。
[0063]可呈現(xiàn)兩種情形:
[0064]在第一種情形中，分別連接到車輪的兩個輸出軸以相同速度轉(zhuǎn)動:因此旋轉(zhuǎn)力在各個車輪上均勻分布。
[0065]在第二種情形中，兩個輸出軸不以相同速度轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)彎的情況):從而在兩個液壓馬達之間有不同的轉(zhuǎn)動。
[0066]而且，用兩個液壓馬達代替?zhèn)鹘y(tǒng)變速箱和差速器齒冠和其內(nèi)部構(gòu)件，液壓馬達通過存儲于蓄能器中的液壓產(chǎn)生扭矩或通過一個或多個泵提供扭矩并將扭矩直接應用于同一車軸上的車輪軸。
[0067]本發(fā)明適用于液壓馬達/泵中的任何數(shù)量的活塞和差速器中任何數(shù)量的衛(wèi)星齒輪。
[0068]其還可應用于如徑向活塞泵的其它泵技術(shù)。
[0069]其適用于兩輪制動車輛的前差速器和/或后差速器以及四輪制動車輛的中央差速器。
[0070]其可適用于任何使用的等速萬向節(jié)類型。
[0071]在變化形式中，根據(jù)本發(fā)明的液壓模組可具有帶齒冠的差速器，其中可在靜液壓變速器中加入一檔或多檔傳統(tǒng)變速箱。
[0072]在該情況下，傳統(tǒng)變速箱通過差速器的齒冠向差速器傳送扭矩，且液壓馬達通過差速器的箱體向差速器傳送扭矩。
[0073]其還適用于液壓馬達(加壓和/或排量)的駕駛類型。
[0074]在兩個液壓馬達的排量和壓力下進行駕駛以獨立的方式能夠受益于以下不同配置:
[0075]?開放式差速器(如大多數(shù)的機械差速器)；
[0076]?以可變和可控阻塞率來限制滑動的差速器；
[0077]?鎖定差速器(鎖橋型四輪驅(qū)動車輛)；
[0078]-提高牽引力的…尺功能；
[0079]?四輪驅(qū)動車輛的23？功能。
【權(quán)利要求】
1.一種用于向車輛提供牽引功率的緊湊型液壓模組(11)，包括框體(16)，在框體(16)中安置有相對安裝的第一液壓馬達(14)和第二液壓馬達(15)，兩個馬達中的一個被另一個旋轉(zhuǎn)地支撐，各個馬達包括分配板(12)、浮動缸(8)的支撐板(17)、將浮動缸軸向保持在支撐板上的軸向保持板(18)、盤(9)以及安置在盤和和浮動缸之間與它們配合的固定活塞(6,7);所述液壓馬達將來自加壓流體的能量轉(zhuǎn)換成以扭矩形式驅(qū)動差速器的機械能，差速器被容納在相同框體中，差速器的輸出軸耦接于車輛的制動輪；所述差速器包括軸向耦接機構(gòu)(I)，適用于與兩個液壓馬達耦合且配置用于向差速器的輸出軸分配扭矩，其中所述差速器被旋轉(zhuǎn)安裝在液壓馬達的內(nèi)部，且液壓馬達的旋轉(zhuǎn)軸與差速器的旋轉(zhuǎn)軸重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓模組，其特征在于，所述差速器箱體具有相對安裝的兩個箱體(4)，各個箱體呈現(xiàn)有側(cè)板；各個側(cè)板限定第一和第二液壓馬達的每一個的盤，第一和第二液壓馬達定中心于差速器的旋轉(zhuǎn)軸上；通過軸向擋塊(I)將兩個液壓馬達彼此軸向耦接，軸向擋塊(I)定中心于差速器的旋轉(zhuǎn)軸上，安置于兩個盤之間；第一和第二液壓馬達的每一個具有串聯(lián)活塞，活塞的第一端被固定在盤上和第二端被滑動地容置于浮動缸中；支撐板(17)按壓在液壓模組的框體內(nèi)壁而貼壓在分配板上。
3.根據(jù)前面的權(quán)利要求2所述的液壓模組，其特征在于，所述浮動缸具有容置活塞第二端的外套；所述外套的底部通過支撐板而與分配板連通，用于以液壓馬達的抽吸模式或以輸送模式通過流體。
4.根據(jù)前面的權(quán)利要求3所述的液壓模組，其特征在于，所述差速器安置在液壓模組的框體中心處；所述共用盤沿一平面延伸，該平面垂直于液壓馬達旋轉(zhuǎn)軸通過的平面。
5.根據(jù)前面的權(quán)利要求4所述的液壓模組，其特征在于，所述差速器的各個箱體具有圓柱形延展部，圓柱形延展部定中心于液壓馬達的旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸沿與側(cè)板相反的方向延伸；所述延展部限定的液壓馬達軸具有內(nèi)容置部，內(nèi)容置部容置差速器輸出軸；輸出軸與液壓馬達軸旋轉(zhuǎn)耦接。
6.根據(jù)前面的權(quán)利要求5所述的液壓模組，其特征在于，各個液壓馬達軸具有第一肩臺，第一肩臺限定有第一圓柱軸頸，第一圓柱軸頸上安裝有軸承(5)，能夠支撐液壓馬達軸并在液壓模組的框體中旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)前面的權(quán)利要求6所述的液壓模組，其特征在于，貼合支撐板和分配板的側(cè)壁相對盤面傾斜出非零的設定角度。
8.根據(jù)前面的權(quán)利要求7所述的液壓模組，其特征在于，形成各個箱體以呈現(xiàn)相鄰于第一軸頸的球窩軸頸，限定一部分等速萬向節(jié)，旋轉(zhuǎn)支撐分配板、支撐板、浮動缸和維持板。
9.一種液壓混合動力車輛，具有根據(jù)前面其中一項權(quán)利要求所述的緊湊型液壓模組。
10.根據(jù)前面的權(quán)利要求所述的液壓混合動力車輛，其特征在于，所述車輛為串聯(lián)式混合動力車輛。
【文檔編號】B60K17/10GK104349925SQ201380010777
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月24日
【發(fā)明者】M·詹諾尼, V·魯斯, M·瓦舍爾 申請人:技術(shù)推進公司