串并联液压混合结构制造技术

本发明专利技术涉及双马达液压混合传动装置(1、1’)，包括：动力源(2)；液压回路(3)，该液压回路包括：液压泵(4)，该液压泵与动力源(2)驱动地接合或选择性地驱动地接合；与液压泵(4)流体连通的第一液压排送单元(5)；以及与液压泵(4)流体连通的第二液压排送单元(6)；液压蓄能器组件(7)，该液压蓄能器组件包括高压蓄能器(7a)和低压蓄能器(7b)，液压蓄能器组件(7)与液压回路(3)流体连通；一个或多个控制阀(PA、PB、VHP、VLP)；以及输出轴(11)；其中，第一液压排送单元(5)与输出轴(11)驱动地接合或选择性地驱动地接合，且其中，第二液压排送单元(6)与输出轴(11)驱动地接合或选择性地驱动地接合；以及其中，各控制阀(PA、PB、VHP、VLP)均配置为选择性地：将液压泵(4)与第一液压排送单元(5)流体连接，而将液压泵(4)与第二液压排送单元(6)流体断开；且同时，将液压蓄能器组件(7)与第二液压排送单元(6)流体连接，而将液压蓄能器组件(7)与第一液压排送单元(5)流体断开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及液压混合传动装置，该传动装置包括液压回路，该液压回路包括液压泵和与液压泵流体连通的两个液压排送单元，且还包括与液压回路流体连通的液压蓄能器组件。该类液压混合传动系统可应用于诸如拖拉机、轮式装载机、轮式挖掘机、反铲装载机、伸缩臂叉装车、运料车或之类的用于农业、采矿或建筑的非公路工作机器。本申请要求2014年2月4日提交的美国临时申请第61/935,642号的优先权，该申请以参考的方式全部纳入本文。所有混合动力系通过回收动能和通过使发动机动力缓冲(例如，通过动力系运行点的优化管理)来减少燃料消耗。例如，如已知的，串联式液压混合布置的特征在于蓄能器和主管线的压力联接，这意味着仅当蓄能器的压力与动力系的运行状况(外部载荷和速度)相一致时，才有可能增压和再生。因而，本专利技术的目的为设计在蓄能器与液压机器的连接方面具有改进的灵活性的液压混合结构。该目的由权利要求1中的双马达液压混合传动装置解决。在独立权利要求中描述了特别的实施例。因而，提出了一种双马达液压混合传动装置，包括：动力源；液压回路，该液压回路包括：液压泵，该液压泵与动力源驱动地接合或选择性地驱动地接合；与液压泵流体连通的第一液压排送单元；以及与液压泵流体连通的第二液压排送单元；液压蓄能器组件，该液压蓄能器组件包括高压蓄能器和低压蓄能器，该液压蓄能器组件与液压回路流体连通；一个或多个控制阀；以及输出轴；其中，第一液压排送单元与输出轴驱动地接合或选择性地驱动地接合，且其中，第二液压排送单元与输出轴驱动地接合或选择性地驱动地接合。控制阀以如下方式提供液压泵、液压排送单元与蓄能器组件之间的流体连通并配置为使得控制阀可选择性地切换至或置于如下位置或配置，在该位置或配置中它们：将液压泵与第一液压排送单元流体连接，而将液压泵与第二液压排送单元流体断开，且同时，将液压蓄能器组件与第二液压排送单元流体连接，而将液压蓄能器组件与第一液压排送单元流体断开。在本文件的范围内，表述“与……流体连通”可包括“与……流体连接”和“与……选择性地流体连接”(例如通过一个或多个阀)中的至少一个。所提出的布置通过使能够在任何压力等级(或充载状态)下使用蓄能器动力，从而允许在能量管理策略方面的更大的自由度。例如，相比于已知的串联混合结构，本专利技术所提出的传动装置的优点在于能够在任何等级的蓄能器压力下将在输出轴处的转矩相加，因而将蓄能器压力与输出载荷去耦。该动力源可为发动机，例如内燃发动机或电力发动机。液压泵可包括诸如静压轴向活塞泵或静压径向活塞泵之类的静压泵。液压泵可具有可变的液压排量。例如，液压泵可为可运动的斜盘式或缸筒斜置式设计。第一和/或第二液压排送单元可包括液压马达，例如静压轴向活塞马达或静压径向活塞马达。第一和/或第二液压排送单元可具有可变的液压排量。例如，第一和/或第二液压排送单元可为可运动的斜盘式或缸筒斜置式设计。蓄能器构造为压缩气体蓄能器。蓄能器可通过用诸如油之类的液压流体充填或部分充填相应的蓄能器而加压，从而压缩包含在蓄能器内的一定量气体。气体可为诸如氮气之类的惰性气体。类似地，可通过让包含在蓄能器内的压缩气体膨胀而使蓄能器降压，从而将包含在蓄能器内的液压流体压出蓄能器并产生流体流。蓄能器可适应于在高达例如至少300巴或
至少400巴的最大运行压力的静压压力下运行。控制阀可包括例如一个或多个截流阀和/或一个或多个方向阀和/或一个或多个比例阀。控制阀可通过电磁力和/或通过液压力控制。例如，控制阀或某些控制阀可通过一个或多个先导阀控制。输出轴可与车辆输出驱动地接合或选择性地驱动地接合。车辆输出可包括例如驱动轴、车轴、最终驱动器或一个或多个轮中的至少一项。优选地，控制阀以如下方式提供液压回路与蓄能器组件之间的流体连通，且配置为使得控制阀可选择性地将高压蓄能器与低压蓄能器中的一个或两个与液压回路流体断开。控制阀可额外地以如下方式提供液压泵、液压排送单元与蓄能器组件之间的流体连通，且可配置为使得控制阀可选择性地切换至或置于一位置或配置，在该位置或配置中它们：将液压泵与第二液压排送单元流体连接，而将液压泵与第一液压排送单元流体断开，且同时，将液压蓄能器组件与第一液压排送单元流体连接，而将液压蓄能器组件与第二液压排送单元流体断开。组合的个数可进一步增加，其中，尤其是当第一和第二液压排送单元具有不同的设计时和/或当它们在与输出轴(选择性)机械联接方面不同时，由动力源和蓄能器组件所提供的转矩/动力可在输出轴处组合。例如，第一和第二液压排送单元可具有不同的(最大)排量和/或可(选择性地)通过不同的传动比与输出轴机械联接。控制阀可额外地或替代地以如下方式提供液压泵、液压排送单元与蓄能器组件之间的流体连通，且可配置为使得控制阀可选择性地切换至或置于一位置或配置，它们在该位置或配置中同时将液压泵与第一液压排送单元和第二液压排送单元流体连接。通常，液压泵、第一液压排送单元和第二液压排送单元均具有第一流体端口和第二流体端口。液压泵与第一液压排送单元的流体连接则典型地包括优选地在闭合回路构造(即与外部环境密封)中，液压泵的第一流体端口与第一液压排送
单元的第一流体端口的流体连接以及液压泵的第二流体端口与第一液压排送单元的第二流体端口流体连接。例如，在包括液压泵和第一液压排送单元的该闭合回路中的最小液压压力可为至少10巴或至少20巴。以相同的方式，液压泵与第二液压排送单元的流体连接典型地包括优选地在闭合回路构造(即与外部环境密封)中，液压泵的第一流体端口与第二液压排送单元的第一流体端口的流体连接以及液压泵的第二流体端口与第二液压排送单元的第二流体端口流体连接。例如，在包括液压泵和第二液压排送单元的该闭合回路中的最小液压压力可为至少10巴或至少20巴。控制阀可包括至少一个泵阀，泵阀提供液压泵与液压排送单元之间的流体连通，且泵阀具有三个控制位置或控制配置；其中当将泵阀置于第一位置/配置时，泵阀将液压泵与第一液压排送单元和第二液压排送单元流体连接；当将泵阀置于第二位置/配置时，泵阀将液压泵与第一液压排送单元流体连接，并将液压泵与第二液压排送单元流体断开；以及当将泵阀置于第三位置/配置时，泵阀将液压泵与第二液压排送单元流体连接，并将液压泵与第一液压排送单元流体断开。更特别地，控制阀可包括第一泵阀，第一泵阀提供液压泵的第一流体端口、第一液压排送单元的第一流体端口与第二液压排送单元的第一流体端口之间的流体连通，且第一泵阀具有三个控制位置，其中：当将第一泵阀置于第一控制位置时，第一泵阀将液压泵的第一流体端口与第一液压排送单元的第一流体端口和第二液压排送单元的第一流体端口流体连接；当将第一泵阀置于第二控制位置时，第一泵阀将液压泵的第一流体端口与第一液压排送单元的第一流体端口流体连接，并将液压泵的第一流体端口与第二液压排送单元的第一流体端口流体断开；以及当第一泵阀置于第三控制位置时，第一泵阀将液压泵的第一流体端口与第二液压排送单元的第一流体端口流体连接，并将液压泵的第一流体端口与第一液压排送单元的第一流体端口流体断开。控制阀还可包括第二泵阀，第二泵阀提供液压泵的第二流体端口、第一液压排送单元的第二流体端口与第二液压排送单元的第二流体端口之间的流体连通，且第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双马达液压混合传动装置(1、1’)，包括：动力源(2)；液压回路(3)，所述液压回路包括：液压泵(4)，所述液压泵与所述动力源(2)驱动地接合或选择性地驱动地接合；与所述液压泵(4)流体连通的第一液压排送单元(5)；以及与所述液压泵(4)流体连通的第二液压排送单元(6)；液压蓄能器组件(7)，所述液压蓄能器组件包括高压蓄能器(7a)和低压蓄能器(7b)，所述液压蓄能器组件(7)与所述液压回路(3)流体连通；一个或多个控制阀(PA、PB、VHP、VLP)；以及输出轴(11)；其中，所述第一液压排送单元(5)与所述输出轴(11)驱动地接合或选择性地驱动地接合，且其中，所述第二液压排送单元(6)与所述输出轴(11)驱动地接合或选择性地驱动地接合；以及其中，各控制阀(PA、PB、VHP、VLP)均配置为选择性地：将所述液压泵(4)与所述第一液压排送单元(5)流体连接，而将所述液压泵(4)与所述第二液压排送单元(6)流体断开；且同时，将所述液压蓄能器组件(7)与所述第二液压排送单元(6)流体连接，而将所述液压蓄能器组件(7)与所述第一液压排送单元(5)流体断开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.04 US 61/935,6421.一种双马达液压混合传动装置(1、1’)，包括：动力源(2)；液压回路(3)，所述液压回路包括：液压泵(4)，所述液压泵与所述动力源(2)驱动地接合或选择性地驱动地接合；与所述液压泵(4)流体连通的第一液压排送单元(5)；以及与所述液压泵(4)流体连通的第二液压排送单元(6)；液压蓄能器组件(7)，所述液压蓄能器组件包括高压蓄能器(7a)和低压蓄能器(7b)，所述液压蓄能器组件(7)与所述液压回路(3)流体连通；一个或多个控制阀(PA、PB、VHP、VLP)；以及输出轴(11)；其中，所述第一液压排送单元(5)与所述输出轴(11)驱动地接合或选择性地驱动地接合，且其中，所述第二液压排送单元(6)与所述输出轴(11)驱动地接合或选择性地驱动地接合；以及其中，各控制阀(PA、PB、VHP、VLP)均配置为选择性地：将所述液压泵(4)与所述第一液压排送单元(5)流体连接，而将所述液压泵(4)与所述第二液压排送单元(6)流体断开；且同时，将所述液压蓄能器组件(7)与所述第二液压排送单元(6)流体连接，而将所述液压蓄能器组件(7)与所述第一液压排送单元(5)流体断开。2.如权利要求1所述的双马达液压混合传动装置(1、1’)，其特征在于，各控制阀(PA、PB、VHP、VLP)均额外地配置为选择性地：将所述液压泵(4)与所述第二液压排送单元(6)流体连接，而将所述液压泵(4)与所述第一液压排送单元(5)流体断开；且同时，将所述液压蓄能器组件(7)与所述第一液压排送单元(5)流体连接，而将所述液压蓄能器组件(7)与所述第二液压排送单元(6)流体断开。3.如前述权利要求中任一项所述的双马达液压混合传动装置(1、1’)，
\t其特征在于，各控制阀(PA、PB、VHP、VLP)均额外地配置为选择性地同时将所述液压泵(4)与所述第一液压排送单元(5)和所述第二液压排送单元(6)流体连接。4.如前述权利要求中任意一项所述的双马达液压混合传动装置(1、1’)，其特征在于，各控制阀(PA、PB、VHP、VLP)包括至少一个泵阀(PA、PB)，所述泵阀(PA、PB)提供所述液压泵(4)与所述液压排送单元(5、6)之间的流体连通，且所述泵阀(PA、PB)具有三个控制位置或控制配置；当所述泵阀(PA、PB)置于第一位置/配置时，所述泵阀(PA、PB)将所述液压泵(4)与所述第一液压排送单元(5)和所述第二液压排送单元(6)流体连接；当所述泵阀(PA、PB)置于第二位置/配置时，所述泵阀(PA、PB)将所述液压泵(4)与所述第一液压排送单元(5)流体连接，并将所述液压泵(4)与所述第二液压排送单元(6)流体断开；以及当所述泵阀(PA、PB)置于第三位置/配置时，所述泵阀(PA、PB)将所述液压泵(4)与所述第二液压排送单元(6)流体连接，并将所述液压泵(4)与所述第一液压排送单元(5)流体断开。5.如权利要求4所述的双马达液压混合传动装置(1、1’)，其特征在于，所述液压泵(4)、所述第一液压排送单元(5)和所述第二液压排送单元(6)均具有第一流体端口和第二流体端口；各所述控制阀(PA、PB、VHP、VLP)包括第一泵阀(PA)，所述第一泵阀(PA)提供所述液压泵(4)的所述第一流体端口(4a)、所述第一液压排送单元(5)的所述第一流体端口(5a)与所述第二液压排送单元(6)的所述第一流体端口(6a)之间的流体连通，且所述第一泵阀(PA)具有三个控制位置，其中：当所述第一泵阀(PA)置于第一控制位置时，所述第一泵阀(PA)将所述液压泵(4)的所述第一流体端口(4a)与所述第一液压排送单元(5)的所述第一流体端口(5a)和所述第二液压排送单元(6)的所述第一流体端口(6a)流体连接；当所述第一泵阀(PA)置于第二控制位置时，所述第一泵阀(PA)将所述液压泵(4)的所述第一流体端口(4a)与所述第一液压排送单元(5)的所述第一流体端口(5a)流体连接，并将所述液压泵(4)的所述第一流体端口(4a)与所述第二液压排送单元(6)的所述第一流体端口(6a)流体断开；以及当所述第一泵阀(PA)置于第三控制位置时，所述第一泵阀(PA)将所述液压泵(4)的所述第一流体端口(4a)与所述第二液压排送单元(6)的所述第一流体端口(6a)流体连接，并将所述液压泵(4)的所述第一流体端口(4a)与所述第一液压排送单元(5)的所述第一流体端口(5a)流体断开；以及各所述控制阀(PA、PB、VHP、VLP)包括第二泵阀(PB)，所述第二泵阀(PB)提供所述液压泵(4)的所述第二流体端口、所述第一液压排送单元(5)的所述第二流体端口(5b)与所述第二液压排送单元(6)的所述第二流体端口(6b)之间的流体连通，且所述第二泵阀(PB)具有三个控制位置，其中：当所述第二泵阀(PB)置于第一控制位置时，所述第二泵阀(PB)将所述液压泵(4)的所述第二流体端口与所述第一液压排送单元(5)的所述第二流体端口(5b)和第二液压排送单元(6)的所述第二流体端口(6b)流体连接；当所述第二泵阀(PB)置于第二控制位置时，所述第二泵阀(PB)将所述液压泵(4)的所述第二流体端口与所述第一液压排送单元(5)的所述第二流体端口(5b)流体连接，并将所述液压泵(4)的所述第二流体端口与所述第二液压排送单元(6)的所述第二流体端口(6b)流体断开；以及当所述第二泵阀(PB)置于第三控制位置时，所述第二泵阀(PB)将所述液压泵(4)的所述第二流体端口与所述第二液压排送单元(6)的所述第二流体端口(6b)流体连接，并将所述液压泵(4)的所述第二流体端口与所述第一液压排送单元(5)的所述第二流体端口(5b)流体断开。6.如前述权利要求中任意一项所述的双马达液压混合传动装置(1、1’)，
\t其特征在于，各控制阀(PA、PB、VHP、VLP)额外地配置为选择性地同时将所述液压蓄能器组件(7)与所述第一液压排送单元(5)和所述第二液压排送单元(6)流体连接。7.如前述权利要求中任意一项所述的双马达液压混合传动装置(1、1’)，其特征在于，所述第一液压排送单元(5)和所述第二液压排送单元(6)均包括第一流体端口(5a、6a)和第二端口(5b、6b)，且其中各所述控制阀(PA、PB、VHP、VLP)配置为使得将所述液压蓄能器组件(7)与所述第一液压排送单元(5)和所述第二液压排送单元(6)中的一个或两个流体连接选择性地包括以下之一：将所述高压蓄能器(7a)与一个所述第一流体端口或与各所述第一流体端口流体连接，且同时将所述低压蓄能器(7b)与一个所述第二流体端口或与各所述第二流体端口流体连接；以及将所述高压蓄能器(7a)与一个所述第二流体端口或与各所述第二流体端口流体连接，且同时，将所述低压蓄能器(7b)与一个所述第一流体端口或与各所...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·瑟劳，G·奥内拉，E·科索利，
申请(专利权)人：意大利德纳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT