[發明專利]液壓能量回收系統

有效

• 申請號: 200780025266.X
• 申請日: 2007-07-02
• 公開（公告）號: CN101484731A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 讓·赫倫;吉勒·勒邁爾
• 申請（專利權）人: 波克萊恩液壓工業公司
• 主分類號: F16H61/40
• 分類號: F16H61/40;B60K6/12;B60W30/18
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 王玉雙;鄭特強

技術領域

本發明涉及一種用于回收能量的液壓回路，該回路包括：至少一個液壓 馬達；兩個主管道，其用于將液體供給到所述至少一個液壓馬達或將液體從 所述至少一個馬達中排出；低壓液體源；以及高壓蓄能器(accumulator)， 其形成高壓液體源；該回路適合于在能量回收模式及能量傳遞模式下運行； 在能量回收模式下，供給主管道連接到低壓液體源，并且排出主管道連接到 高壓蓄能器；在能量傳遞模式下，供給主管道連接到高壓蓄能器，并且排出 主管道連接到低壓液體源。

背景技術

公知地，這種回路能夠安裝到車輛上以限制能量消耗。這種車輛為“混 合動力”車輛，每一個這樣的車輛都具有傳統的推進發動機(propulsion engine)(例如內燃機類型的發動機)以及上述類型的回路，在該回路中可 以將(多個)液壓馬達機械地連接到所述推進裝置，例如連接到所述推進裝 置的驅動出口，或更確切地，連接到車輪。所述車輛在行駛速度(cruising speed)下由其常規的推進發動機來正常地驅動。能量回收發生在制動過程中， 在能量回收過程中，液壓馬達由正被制動的車輛的推進力驅動，以使所述液 壓馬達類似于泵地運行，并將液體供給到高壓蓄能器。特別地，能量傳遞發 生在加速階段，在能量傳遞過程中，車輛加速并再次致動液壓馬達，且液壓 馬達被供給有來自該蓄能器的高壓液體，以便傳遞用于輔助推進車輛的驅動 轉矩。

公知地，這種“混合動力”系統有利于減少燃料消耗。

傳統地，使用低壓蓄能器作為低壓液體源。然而，這種低壓蓄能器的形 狀和尺寸可能導致裝置不緊湊。

可選擇增壓泵作為低壓液體源，將增壓泵的供給端連接到大氣壓下的儲 液器，該儲液器的形狀限制相對較小，從而更易于結合到車輛上。增壓泵的 尺寸被定制為可在能量回收期間、在流速為最大值時對(多個)液壓馬達的 缸體進行最優增壓。這種泵通常具有固定的額定值(rating)，即，這種泵與 具有固定設定點(setpoint)的壓力限制器結合在一起，該壓力限制器將傳遞 的壓力限制為單一的預定值。

在能量回收階段利用(多個)液壓馬達獲得靜壓制動轉矩，并且在能量 傳遞階段由所述(多個)液壓馬達傳遞的驅動轉矩等于馬達的立體容積與高 壓蓄能器的高壓和增壓泵的低壓的壓力差的乘積。所述高壓由該蓄能器確 定，其隨著蓄能器的填充高度的變化而變化，同時，如上所述，所述低壓由 泵的固定的額定值設定。另外，如果馬達的立體容積是固定的，則不能夠調 節靜壓制動轉矩或驅動轉矩以滿足實際需要。

為了在能量回收階段避免過于突然的制動，或避免在能量傳遞階段的驅 動助動過于突然，(多個)液壓馬達傾向于成為超尺寸的，從而使輸出的轉 矩相對受限。

因此，在能量回收階段存儲液體的可能性及在能量傳遞階段傳遞驅動助 力的可能性相對受限，這無疑會對回路的效率造成不利影響，從而影響回路 的整體性能。換言之，并未使燃料消耗量的減少得到最優化。

當然，當使用低壓蓄能器作為低壓液體源時，由于此時低壓是由低壓蓄 能器來確定的，不可能進行調節，所以也會遇到上述的困難。

發明內容

本發明的目的是消除上述缺點，或至少顯著地減弱上述缺點。

這一目的通過這樣的方案來實現：所述低壓液體源包括高流速增壓泵， 該泵適合于在能量回收模式下當至少一個液壓馬達處于最大速度時，以足以 將液體供給到所述液壓馬達中的液體流速從無壓儲液器傳送液體；所述低壓 液體源還包括可調節的壓力限制器，該壓力限制器適合于被控制為使得所述 低壓液體源的液體的壓力發生變化。

可理解的是，通過利用該可調節的壓力限制器而使低壓液體源的液體的 低壓變化，即使馬達的立體容積固定，仍可以改變馬達的轉矩，所述轉矩是 所述立體容積與高壓和低壓之間的壓力差的乘積。在該方案中，該壓力限制 器為可調節的漸進式閥，該閥的位置可以根據所需的壓力的變化而被精確地 調節。因此，不管所使用的液壓馬達是何種類型，在能量回收階段和能量傳 遞階段，該可調節的壓力限制器都可以將低壓設定到調節驅動轉矩并避免氣 穴現象所必需的水平。