CN101484731B - 液压能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压能量回收系统。该系统包括：至少一个液压马达(10)；两个主管道(12，14)，用作所述至少一个液压马达的供给管道或排出管道；低压液体源(16，52，R)；及高压蓄能器(20)，形成高压液体源。该系统可在能量回收模式及能量释放模式下运行，在能量回收模式，供给主管道(12)连接到低压液体源(16，52)，排出主管道(14)连接到高压蓄能器(20)，在能量释放模式连接方式相反。低压液体源包括高流速增压泵(16)和可调节的压力限制器(52)，在能量回收模式下当马达以最大转速运行时增压泵可传送足够液流，以将液体供给到至少一个液压马达(10)；可控制压力限制器改变低压液体源出口处的液体压力。

Description

液压能量回收系统

技术领域

本发明涉及一种用于回收能量的液压回路，该回路包括：至少一个液压马达；两个主管道，其用于将液体供给到所述至少一个液压马达或将液体从所述至少一个马达中排出；低压液体源；以及高压蓄能器(accumulator)，其形成高压液体源；该回路适合于在能量回收模式及能量传递模式下运行；在能量回收模式下，供给主管道连接到低压液体源，并且排出主管道连接到高压蓄能器；在能量传递模式下，供给主管道连接到高压蓄能器，并且排出主管道连接到低压液体源。

背景技术

公知地，这种回路能够安装到车辆上以限制能量消耗。这种车辆为“混合动力”车辆，每一个这样的车辆都具有传统的推进发动机(propulsionengine)(例如内燃机类型的发动机)以及上述类型的回路，在该回路中可以将(多个)液压马达机械地连接到所述推进装置，例如连接到所述推进装置的驱动出口，或更确切地，连接到车轮。所述车辆在行驶速度(cruisingspeed)下由其常规的推进发动机来正常地驱动。能量回收发生在制动过程中，在能量回收过程中，液压马达由正被制动的车辆的推进力驱动，以使所述液压马达类似于泵地运行，并将液体供给到高压蓄能器。特别地，能量传递发生在加速阶段，在能量传递过程中，车辆加速并再次致动液压马达，且液压马达被供给有来自该蓄能器的高压液体，以便传递用于辅助推进车辆的驱动转矩。

公知地，这种“混合动力”系统有利于减少燃料消耗。

传统地，使用低压蓄能器作为低压液体源。然而，这种低压蓄能器的形状和尺寸可能导致装置不紧凑。

可选择增压泵作为低压液体源，将增压泵的供给端连接到大气压下的储液器，该储液器的形状限制相对较小，从而更易于结合到车辆上。增压泵的尺寸被定制为可在能量回收期间、在流速为最大值时对(多个)液压马达的缸体进行最优增压。这种泵通常具有固定的额定值(rating)，即，这种泵与具有固定设定点(setpoint)的压力限制器结合在一起，该压力限制器将传递的压力限制为单一的预定值。

在能量回收阶段利用(多个)液压马达获得静压制动转矩，并且在能量传递阶段由所述(多个)液压马达传递的驱动转矩等于马达的立体容积与高压蓄能器的高压和增压泵的低压的压力差的乘积。所述高压由该蓄能器确定，其随着蓄能器的填充高度的变化而变化，同时，如上所述，所述低压由泵的固定的额定值设定。另外，如果马达的立体容积是固定的，则不能够调节静压制动转矩或驱动转矩以满足实际需要。

为了在能量回收阶段避免过于突然的制动，或避免在能量传递阶段的驱动助动过于突然，(多个)液压马达倾向于成为超尺寸的，从而使输出的转矩相对受限。

因此，在能量回收阶段存储液体的可能性及在能量传递阶段传递驱动助力的可能性相对受限，这无疑会对回路的效率造成不利影响，从而影响回路的整体性能。换言之，并未使燃料消耗量的减少得到最优化。

当然，当使用低压蓄能器作为低压液体源时，由于此时低压是由低压蓄能器来确定的，不可能进行调节，所以也会遇到上述的困难。

发明内容

本发明的目的是消除上述缺点，或至少显著地减弱上述缺点。

这一目的通过这样的方案来实现：所述低压液体源包括高流速增压泵，该泵适合于在能量回收模式下当至少一个液压马达处于最大速度时，以足以将液体供给到所述液压马达中的液体流速从无压储液器传送液体；所述低压液体源还包括可调节的压力限制器，该压力限制器适合于被控制为使得所述低压液体源的液体的压力发生变化。

可理解的是，通过利用该可调节的压力限制器而使低压液体源的液体的低压变化，即使马达的立体容积固定，仍可以改变马达的转矩，所述转矩是所述立体容积与高压和低压之间的压力差的乘积。在该方案中，该压力限制器为可调节的渐进式阀，该阀的位置可以根据所需的压力的变化而被精确地调节。因此，不管所使用的液压马达是何种类型，在能量回收阶段和能量传递阶段，该可调节的压力限制器都可以将低压设定到调节驱动转矩并避免气穴现象所必需的水平。

例如，在能量回收阶段，可以选择将低压液体源的出口压力设定到用以将液体供给到(多个)液压马达(马达的转速由常规的车辆推进力决定)而无气穴现象的必要水平，从而使(多个)马达能够泵送最大的液体量以便优化高压蓄能器的再填充。在能量传递阶段，可以选择将低压设定到最低水平，以便获得较高的助动转矩。

有利地，该回路还包括用于使高流速增压泵致动或停止运转的装置，所述装置优选为与防止液体朝向所述泵回流的单向阀结合。

这样可以仅当泵可用于回收能量时消耗驱动所述泵所需要的能量，其他时候则使所述泵停止运转。

有利地，该回路还包括用于探测表明该回路状态的至少一个指示参数(indicator parameter)、并用于将可调节的压力限制器控制为所述至少一个参数的函数的装置。例如，所述指示参数包括该高压蓄能器的填充水平。

这些特征可以更精确地调节低压，从而将制动转矩或辅助驱动转矩调节为与由上述参数表明的实际需求相匹配。

例如，在能量回收模式下，该回路的高压(该压力为填充高压蓄能器所需的压力)随着该蓄能器的填充水平的升高而增大。从而在不调节低压的情况下，制动转矩与该蓄能器的填充水平一起增大。这并非总是理想的状况，特别是由于这种增大可能发生在车辆制动阶段的末尾，尽管车速已极大地降低，还是要满足恒定的制动转矩的需要。

相反地，借助上述特征可以在高压蓄能器的压力增大的同时增大低压液体源的出口压力，以便稳定制动转矩。

有利地，该回路还包括用于将该可调节的压力限制器控制为运行所述至少一个液压马达的运行设定点的函数的装置。例如，所述运行设定点与所述至少一个马达的输出转矩相关。

这样尤其可以使(多个)马达在能量回收模式下运行，从而再填充高压蓄能器，而所需的制动转矩却比较低，并且，对称地，可以设定辅助驱动转矩以避免推进中的摇晃(jolting)，即使当对转矩的需求不是很高时也可以使(多个)马达在能量传递模式下运行。因此能够增大使用液压助动的机会，从而进一步减小常规推进驱动的燃料消耗。

附图说明

通过阅读借助非限制性实例说明的实施例的下述详细描述，能够更充分地理解本发明，并且能够更清楚地显现本发明的优点。该描述参照了如下的附图：

图1A示出了处于待命结构中的本发明的液压回路的第一实施例；

图1B示出了相同的回路，该回路处于待命结构与能量回收模式或能量传递模式之间的中间阶段；

图1C示出了处于能量传递模式下的该回路；

图1D示出了处于能量回收阶段末尾、但处于能量传递阶段之前的该回路；

图1E示出了能量传递阶段期间的该回路；

图2A示出了处于待命结构中的回路的第二实施例；

图2B、图2C和图2D示出了处于分别对应图1B、图1C和图1E中所示状态的状态中的回路；

图3A、图3B和图3C示出了在能量传递期间的压力、转矩和速度的变化；以及

图4A、图4B、图4C是就能量回收而言与图3A、图3B和图3C类似的图。

具体实施方式

在图1A至图1E中示出的回路包括液压马达10，该液压马达10具有：两个主管道12和14，用于将液体供给到所述马达或将液体从所述马达排出。该回路还包括由高流速增压泵形成的低压液体源16，该泵将液体从无压储液器R(处于大气压下的储液器)泵送出来。所述泵选择为在能量回收结构中当所述马达处于最高速度时，适合于以足以将液体供给到所述液压马达中的速度来传送液体。当回路中具有多个马达时，优选使用相同的高流速增压泵，其中所述增压泵的尺寸定制为，当所述马达处于最高速度时，以足以将液体供给到不同马达而不产生气穴的速度来传递液体。

泵16由发动机驱动，该发动机可以为车辆的常规推进发动机。该回路设置有用于使泵16致动或停止的装置。在本实例中，该回路配备有电磁离合器18。

该回路还包括由蓄能器20形成的高压液体源。

马达10为可接合及可分离的类型。例如，马达10可以是具有径向活塞和固定立体容积的液压马达。为了可以使马达的活塞进入分离位置，即将马达的活塞朝马达缸体的端壁回推，马达壳体的内部空间处于压力下，而马达的主管道连接到无压室(enclosure)(储液器)，即不具有额外的压力或具有显著低于马达壳体压力的室。为此，将连接到压力源的管道22通入该壳体的内部空间内。在本实例中，所用的压力源为如下所述的泵24，该泵24也是离合器液体源，马达壳体的内部空间经由设置在管道22中的压缩器26连接到所述离合器液体源。

该回路包括液压阀30，该液压阀30包括具有内部孔34的阀本体32，滑块36可滑动地安装在该内部孔34中。

阀本体32具有连接到供给主管道12的供给端口VA、连接到排出主管道14的排出端口VE、连接到所述低压液体源16的低压连接端口VB、连接到高压蓄能器20的高压连接端口VH、以及连接到辅助管道的辅助端口VX。液压阀30还包括连接到第一控制端口VC1的第一控制室38A和连接到第二控制端口VC2的第二控制室38B。

在图1A中，滑块36示为处于空档位置。该滑块36由弹簧40连续推回到空档位置中，以便当控制室38A和38B中的液体压力相等或基本相等时，该滑块占据空档位置。

因此，如图1A、图1B及图1D中所示，当该滑块位于空档位置时，该滑块位于阀体32的中心位置。在图1C中所示的能量回收结构中，通过增大控制室38A的压力，增大控制室38A的体积，使该滑块移动到第一端部位置(在本实例中为向右)。

相反地，在图1E中所示的能量传递结构中，通过向控制室38B供给液体，增大控制室38B的体积，使滑块移动到另一个端部位置(在本实施例中为向左)。

电磁阀装置使滑块移动，并使液压马达被接合/分离。

在本实例中，在本发明的第一实施例中，所述电磁阀装置包括第一先导型电磁阀44，该第一先导型电磁阀44具有：第一端口44A，连接到第一控制端口VC1；第二端口44B，连接到泵24；以及第三端口44C，连接到储液器R。当该第一先导型电磁阀44位于如图1A中所示的静止位置时，其端口44A和44C互联，以使第一控制室38A连接到储液器R，而端口44B被隔离(isolated)。

当接收到由电子控制单元ECU发送到线路L44中的第一控制信号时，电磁阀44进入致动位置，在该位置，端口44B和44A互联而端口44C被隔离，以将来自泵24的加压液体供给到控制室38A。由此，滑块移动到第一端部位置，如图1C中所示。

所述电磁阀装置还包括第二先导型电磁阀46，该第二先导型电磁阀46具有：第一端口46A，其连接到第二控制端口VC2；第二端口46B，其连接到泵24；以及第三端口46C，其连接到储液器R。

当电磁阀46位于如图1A中所示的静止位置时，所述端口46A和46C互联，以使第二控制室38B连接到储液器R。当接收到由电子控制单元ECU发送到控制线路L46中的第二控制信号时，电磁阀46占据致动位置，在该致动位置，端口46A和46B互联，以便能够通过泵24将液体供给到控制室38B。由此，滑块进入第二端部位置，如图1E中所示。

该回路还包括分离电磁阀48，该电磁阀48具有：第一端口48A，其连接到阀30的辅助端口VX；第二端口48B，其连接到泵24；以及第三端口48C，其连接到储液器R。当阀48处于分离位置时(在本实例中该位置就是阀48的静止位置)，端口48A和48C互联，同时与端口48B隔离，以使阀38的辅助端口VX连接到储液器。当电磁阀48处于接合位置(在本实例中该接合位置就是电磁阀48的致动位置，该电磁阀48通过由电子控制单元ECU发送到控制线路L48中的控制信号而进入致动位置)时，该电磁阀的端口48A和48B互联，以使阀30的辅助端口VX连接到泵24。

有利地，为了减少马达接合时间，在泵24与所述阀的端口44B、46B和48B之间的连接线路的支路上设置了低容量(并由此紧凑)的蓄能器50。

能够理解的是，在所示的回路中，泵24既用于使滑块36移动，也用于由此使马达10被接合/分离。

蓄能器20内的任何过压都能够被调剂到储液器R内，所述蓄能器经由压力限制器21连接到该储液器R。

如上所述，高流速泵16配备有电磁离合器18，该电磁离合器18可以仅在必要时，尤其是在能量回收阶段中致动该泵。离合器18由电子控制单元ECU发送到控制线路L18中的控制信号来控制。因此，泵在不需要时不运转，这样可以节约能量。

该回路包括可调节的压力限制器52，用于改变低压连接端口VB中的压力。在本实例中，所述压力限制器52设置在泵16的输出孔(delivery orifice)和储液器R之间的连线上。在本实例中，该可调节的压力限制器是电控的，该限制器52为电磁阀类型，并经由控制线路L52连接到该控制单元ECU。

在能量回收阶段，低压连接端口VB用于将液体供给到马达10，因此期望将泵16的出口处的压力调节到必要的水平，以便将液体供给(多个)液压马达而无气穴现象。相反，在能量传递阶段，连接到马达排出管的连接端口VB必需向无压储液器排出液体，因此，优选地将压力限制器52调节到最小压力水平，或甚至调节到零压力。优选地，在所述能量传递阶段，泵16停止运转，并且止回阀58防止由马达10传送的液体朝向泵16返回，以使低压的调节由限制器58来执行。

马达10的壳体的内部空间连接到低容量的辅助蓄能器54，该辅助蓄能器可以待命地维持足以在任何需要的时候快速分离马达10的液体压力。这种连接是经由马达的泄漏回流管道来实现的，压力限制器56设置在该管道上，位于蓄能器54与所述管道15的连接点的下游。

可以看到，压力限制器43以传统方式连接到泵24的出口。这样可以限定接合和导向压力(clutch and pilot pressure)。

所述回路的运转过程如下：

如图1A中所示，当所述回路处于待命结构时，阀30的滑块36处于空档位置：没有控制信号发送到分别处于静止位置的阀44和46，以使控制室38A和38B未处于压力下，从而通过弹簧40的回复作用到达空档位置。

供给端口VA、排出端口VE和辅助端口VX经由凹槽37A、37B和37C，并经由滑块中的轴向孔37D彼此连通。滑块的第四凹槽37E与前述各凹槽隔离，从而使端口VB与其他端口隔离。

电子控制单元ECU通过信息I获悉车辆的运行状况，尤其是车辆的减速或加速的状况，以及由此引起的需要能量回收或需要能量传递的状况。当该信息显示适用于使能量能够回收的减速时，电子控制单元ECU将接合信号发送到线路L48中，从而使电磁阀48进入致动位置，由此可以将液体供给到辅助端口VX。马达的供给主管道12和排出主管道14此时处于相同的压力下(以使马达不再产生任何大的扭矩)，但是由泵24传递以及可能由蓄能器50传递的压力大大高于马达壳体中的主要压力，从而将马达的活塞推回而抵靠在其凸轮上。由此，马达被接合。

图1B示出了马达接合过程中的状态。可以看出，滑块保持在空档位置，端口VA、VE和VX之间仍然互联或端口VB仍然隔离，但是电磁阀48处于接合位置。

为了使能量回收阶段可以通过像泵一样运转的马达10的旋转来实现蓄能器20的供给，泵16需要通过其离合器18致动，尤其是通过电子控制单元ECU发送到线路L18中的接合控制信号来致动。

在马达被接合以及泵被致动时，电子控制装置ECU将第一控制信号发送到线路L44中，用于使电磁阀44进入致动位置，从而通过将液体供给到控制室38A而使滑块移动到其第一端部位置。

下面是图1C中所示的情况。可以看出，阀30的端口VA和VB此时经由滑块36的凹槽37E互联，同时与其他端口隔离。端口VE经由滑块的凹槽37′B、中心孔37D以及凹槽37A连接到端口VH。端口VX与其他端口隔离。

可调节的压力限制器52此时设置到其期望的水平，其调节将在下文对图4A的说明中详述。例如，该水平为通过由电子控制单元ECU发送到线路L52中的、用于控制压力限制器52的控制信号所获得的水平。在这种情况下，通过将马达10机械地连接到车辆的推进器上来驱动马达10旋转，并且，通过将来自泵16的液体供给到高压蓄能器20而使马达10像泵一样运转。由于压力传感器N探测到蓄能器20内的压力水平(即该蓄能器的填充水平)，并且该信息经由线路LN传递至电子控制单元ECU，所以ECU获悉了这些再填充需求。

在能量回收阶段，电子控制单元ECU可被参数化以确保蓄能器20的高压与由泵16传递的低压之间的压力差保持恒定，从而获得恒定的静压制动转矩，或者，尤其是通过传递朝向减速阶段的末尾减小的静压制动转矩，使得电子控制单元ECU可以确保所述压力差的变化遵从确定的变化关系，即随着实际静压制动转矩需求的变化而变化。

该能量回收阶段可以在整个减速过程中持续，或者如果传感器N探测到了蓄能器20已经填充到了最高水平，则能量回收阶段可在减速结束之前终止。其他类型的信息也可表明能量回收阶段的结束，例如压力限制器21的打开。

一旦能量回收阶段终结，就停止线路L44中的控制信号，以使电磁阀44返回到静止位置，从而使第一控制室38A连接到储液器R。滑块36此时返回到空档位置，由此实现图1D中所示的结构。除蓄能器20中的液位增高以外，该结构与图1B中所示的结构类似。

图1D的结构对应于平衡阶段，在所述平衡阶段中，马达的主管道12和14彼此连通。电磁阀48在所述平衡阶段的第一时期可以保持在接合位置，以保持马达接合，从而使马达可以在需要时非常迅速地进入能量传递阶段，或者如果制动重新开始则重新开始能量回收阶段。为了使马达分离，停止接合信号就够了，由此使电磁阀48能够转换为对应分离的结构，在该结构中，辅助端口VX连接到储液器R。

当马达被接合以便转换到能量传递阶段时，将第二控制信号发送到线路L46中就足以转换到能量传递阶段。该回路此时处于图1E中所示的结构，在该结构中可以看到，电磁阀46处于致动位置，以便可以将液体供给到控制室38B中，由此使滑块36移动到第二端部位置。

当滑块处于该位置时，阀30的供给端口VA和高压端口VH经由滑块36的凹槽37A、孔37D以及凹槽37C互联，同时与其他端口隔离。排出端口VE和低压端口VB经由滑块的凹槽37E互联，同时与其他凹槽隔离，并且辅助端口VX与其他凹槽隔离。在该能量传递阶段，被供给有来自蓄能器20的高压的马达10参与车辆的驱动传递。这样尤其可以在推进发动机已经关闭之后再次打开时或在低速加速时节省能量。例如当传递到电子控制单元ECU的信息I表明车辆已经到达足够的速度时或当加速停止时，能量传递阶段的结束由电子控制单元ECU来确定。同样，当蓄能器20不再具有足够的液体压力时，尤其是当传感器N表明所述蓄能器处于低压水平时，能量传递阶段也会停止。

为了传递最大的液压辅助驱动转矩，将压力限制器52设定到最小压力或甚至为零压力，例如当线路L52中的信号终止时可以实现该设定。还应注意到，当平衡阶段开始时或至少所述平衡阶段的第一时期结束时，有利地，将压力限制器52设置到最小压力水平。为了在加速阶段使低压最小化，可通过适当的控制指令或通过在控制线路L18中不出现控制信号来使泵16停止运转。该低压此时仅由压力限制器52来设定。

应注意的是，电子控制单元ECU接收的信息I可以与装备有该回路的车辆的运行状况相关，这样可以使电子控制单元ECU确定(多个)液压马达的运行设定点并可以相应地控制压力限制器52以便获得期望的低压。例如当致动助动时，可期望对液压马达渐进地供能以避免摇晃。例如，确定设定点时可以考虑期望的加速水平和车速，该加速水平是由加速器踏板被压下的幅度或加速器杠杆(“操纵杆”)被移动的幅度来表示的。

运行设定点尤其与(多个)液压马达的输出转矩相关，因此可通过在能量传递阶段开始时使该输出转矩快速增大、在该阶段的中间将该输出转矩保持在固定水平、并在所述阶段的末尾使该转矩减小，来将该转矩选择为渐进方式。

为了伺服控制压力限制器52，有效的低压水平可通过传感器N′来探测，并经由线路LN′传递至电子控制单元ECU。

以下是对图2A至图2D的描述，其中与图1A到1E相关的、未变动的部件以相同的附图标记来标示。

在阀130中，同一个端口VX′既是辅助端口又是将液体供给到控制室138B的第二控制端口(也可以是供给到室138A的端口)。通过阀130的本体132中的孔133，阀130的端口VA通向阀130的孔134的两个不同位置VA1和VA2处，所述两个位置VA1和VA2沿滑块移动的方向彼此分开。所述滑块具有三个横向孔137A、137B和137C，所述三个横向孔经由通向控制室138B中的盲孔137D而连接在一起。该盲孔通向连接所述辅助端口的控制室中(本实例中为控制室138B)。

阀44和46的第一端口44A和46A分别连接到控制室138A和138B其中之一。

在图2A中，滑块处于空档位置，而且可以看出端口VA和VE彼此连通，而且端口VA和VE经由滑块中的孔137A到137D与端口VX′连通。在这种情况下，电磁阀46此时处于空档位置，在该位置，电磁阀46将端口VX′连接到储液室R，马达10的主管道12和14此时都连接到储液室，从而使马达分离。

可以使马达10接合的选择信号包括由电子控制单元ECU分别发送到线路L44和L46中的第一控制信号，该信号用于使两个电磁阀44和46进入致动位置。在这样的情况下，控制室138A和138B都连接到泵24的出口，以使这两个控制室中的压力相同，从而使滑块保持在空档位置，在该位置中，滑块由弹簧40连续推动返回。但是，在这样的情况下，只要也作为将液体供给到控制室138B的控制端口的辅助端口VX′连接到泵24的出口，则马达的管道12和14中的公共压力(common pressure)增加，由此可以接合马达。这就是图2B中所示的情况。

为了从这种状态转换到能量回收状态，将第一控制信号继续发送到控制线路L44中，以将液体继续供给到第一控制室138A，但是控制信号停止发送到线路L46中，所以阀46返回到静止位置，在此静止位置阀46连接端口VX′，从而将第二控制室138B连接到储液器R。在这样的情况下，导致滑块进入第一端部位置(在本实例中为向左)。在这样的情况下，供给端口VA经由滑块136的凹槽137E连接到低压端口VB，所述凹槽137E与端口VA的孔VA2和端口VB对准。端口VA和VB与其他端口隔离。端口VE经由滑块的凹槽137F连接到端口VH。端口VX′与其他端口隔离。这就是图2C中所示的情况。

为了在该平衡阶段开始时使马达保持接合，电子控制单元ECU再次将控制信号发送到线路L46中，由此致动电磁阀46，从而使液体从泵24供给到控制室138B中，由此使该控制室处于与控制室138A相同的压力下。除了蓄能器20中的液位增高了之外，该情况此时与图2B中的情况相同。为了使马达分离，电子控制单元ECU停止将控制信号发送到线路L44和L46中，所以阀44和46返回到空档位置，由此回复到图2A中的结构，在所述结构中，供给管道12和排出管道14连接到储液器。

能量传递阶段是通过使该回路处于图2D中所示的结构来执行的，图2D中所示的结构是通过仅将阀46设置在制动位置，以经由端口VX′仅对控制室138B供给液体，从而使滑块移动到第二端部位置(在该实例中为向右)来实现的。

当滑块处于该位置时，端口VA与端口VH经由滑块的凹槽137F连通，该凹槽与端口VH对准，并且与端口VA的第一孔VA1对准。该端口的第二孔借助该滑块封闭。端口VE与端口VB经由凹槽137E连通，该凹槽137E与这两个端口对准，而端口VX′与其他端口隔离。

利用图2A到2D的回路，因为使用电磁阀46使马达接合或分离，所以当省略电磁阀48时，可以实现与图1A到1E的回路相同的结构。

电子控制单元ECU适用于接收来自不同传感器的信息。具体地，能够使电子控制单元ECU触发能量回收阶段和能量传递阶段的信息I可以基于不同传感器的测量，特别是与车辆制动或加速水平有关的测量，所述传感器用于感测由主推进装置传递的驱动扭矩，在这些测量的基础上，并且基于记录数据的计算和比较，电子控制单元ECU确定是否需要触发这些阶段以及所期望的低压水平，以相应地调节压力限制器52。如上所述，有利地，蓄能器20的填充水平也要考虑到该确定过程中，以便尤其当蓄能器被填充到最大值时避免触发能量回收阶段。该电子控制单元ECU包括适于执行其功能的任何存储区、和任何计算机或比较器装置。该电子控制单元ECU与各传感器(电子控制单元ECU从各传感器接收数据)之间的连接以及所述电子控制单元及其控制的各构件之间的连接可以是有线连接或无线连接。

图3A、图3B和图3C通过实例示出了在能量回收阶段作为从蓄能器输出并供给到(多个)液压马达的累积体积Vs的函数的压力P、(多个)液压马达的输出转矩CM以及车速Vh的变化。

在图3A中，曲线Ca和Cb分别示出作为体积Vs的函数的蓄能器20中的高压(供给压力)的变化以及由压力限制器52设定的低压(排出压力)的变化。图3B示出作为所述体积Vs的函数的(多个)液压马达传递的驱动转矩的变化，图3C的曲线示出作为所述体积Vs的函数的车速的变化。所述速度是由驾驶员指定的设定点(车辆的加速器踏板或杠杆移动经过的幅度)来没定的。上述曲线被相互调节为具有相同的横坐标值。

在所述能量回收阶段将泵16分离，并通过控制压力限制器52来设定低压。

注意到在能量传递阶段，当蓄能器排出液体时并当车速Vh增大时，蓄能器内的压力(曲线Ca)减小。

在所论述的该实例的阶段1中，在能量回收阶段结束之后、能量传递阶段开始的瞬间，蓄能器20被充分地填充，并且其压力处于最大值(Pmaxi)，从而供给管道12(连接到所述蓄能器的出口)内的压力处于所述最大值Pmaxi。此时调节限制器52，以使排出管道14(连接到低压液体源)内的压力也等于或略小于该最大值Pmaxi。从而在该时刻，液压辅助驱动力矩(见前文，其等于两个管道之间的压力差与马达的立体容积的乘积)为零或很低，以便在液压助动开始时避免晃动。

排出管道内的压力此时很快地下降，以便快速提高驱动转矩CM，如图3B中所示，直至到达阶段2为止，在该阶段2达到了所要求的、与期望加速度对应的转矩Cd。

其后，通过在降低排出压力的同时一并降低蓄能器出口处的压力来保持该加速度水平，直至到达阶段3为止，以便在阶段2和阶段3之间获得基本恒定的驱动转矩。

在阶段3，排出管道的压力到达最小临界值并在该值处保持不变。然而，由于该回路仍处于能量传递阶段，因此液体继续从蓄能器排出，所以所述蓄能器出口处的供给压力减小，从而使高压和低压之间的压力差减小，导致液压辅助驱动转矩减小。

在阶段4，蓄能器出口处的压力到达其临界值Pmini(该蓄能器内的液体体积到达较低水平)，并且液压辅助驱动力矩已充分下降，以使液压助动可以停止而不产生任何晃动。为此，可考虑在液压助动停止的时刻非常轻微地增大低压。

图4A、图4B和图4C通过实例示出在能量回收阶段、作为输入蓄能器20的液体的累积体积Ve的函数的相同量值(magnitude)的变化，此时马达的输出转矩CM成为制动转矩。

如图4A中所示，蓄能器内的压力(曲线Ca)在阶段1等于临界值Pmini，阶段1就是能量传递阶段已经完全排出该蓄能器中的液体使该蓄能器达到其最小体积之后、能量回收开始的时刻。在该阶段，将压力限制器52调节为使低压液体源的出口处的压力等于或稍微小于Pmini，以使液压马达的制动转矩为零或很低，从而避免制动时的晃动。

在能量回收阶段开始时，由压力限制器52设定的低压快速下降，直至阶段2(曲线Cb)时为止，以使制动转矩能够快速提高。在阶段2所达到的低压水平是考虑到此刻马达的转速时用以使马达增压而无气穴现象的必要水平，此刻马达的转速是由车辆的推进力所确定的。该低压水平是作为马达速度的函数而由电子控制单元ECU计算得出的。

在阶段2和阶段3之间，车辆减速，从而液压马达的速度降低。使低压增压由压力限制器设定到刚好足以继续以避免气穴现象的水平。只要再填充蓄能器20，曲线Ca的高压比曲线Cb的低压更快速地增大，从而液压制动转矩增大。

在阶段3达到了期望的制动水平，从而期望将液压制动转矩稳定在所要求的转矩值Cd。为此，在阶段3和阶段4之间，由低压液体源传递的低压更快速地增大(这种增大至少基本上等于蓄能器20内的压力的增大)，从而使液压制动转矩停滞在所要求的水平。

在阶段4时，蓄能器中达到了最大压力水平(Pmaxi)，并且能量回收可以停止。

Claims (11)

1.一种用于回收能量的液压回路，该液压回路包括：至少一个液压马达；两个主管道，所述主管道用于将液体供给到所述至少一个液压马达或将液体从所述至少一个液压马达中排出；低压液体源；以及高压蓄能器，所述高压蓄能器形成高压液体源；该液压回路适合于以能量回收模式及能量传递模式运行，在能量回收模式下，供给主管道连接到该低压液体源，并且排出主管道连接到该高压蓄能器，而在能量传递模式下，该供给主管道连接到该高压蓄能器，并且该排出主管道连接到该低压液体源；所述低压液体源包括高流速增压泵，该泵适合于在能量回收模式下当所述至少一个液压马达处于最大速度时，以足以将液体供给到所述至少一个液压马达中的流速从无压储液器传送液体；所述低压液体源还包括可调节的压力限制器，该压力限制器适合于被控制为使得所述低压液体源处的液体压力发生变化；其特征在于，该液压马达具有固定立体容积，该可调节的压力限制器被控制为能改变该液压马达的转矩。

2.根据权利要求1所述的液压回路，其中，该高流速增压泵能够被致动或被停止运转。

3.根据权利要求1所述的液压回路，还包括：探测器，该探测器用于探测表明该液压回路的状态的至少一个指示参数；以及控制器，该控制器用于将该可调节的压力限制器控制为所述至少一个指示参数的函数。

4.根据权利要求3所述的液压回路，其中，所述至少一个指示参数包括该高压蓄能器的填充水平。

5.根据权利要求1所述的液压回路，还包括控制器，该控制器用于将该可调节的压力限制器控制为用于运行所述至少一个液压马达的运行设定点的函数。

6.根据权利要求5所述的液压回路，其中，该运行设定点与所述至少一个液压马达的输出转矩相关。

7.根据权利要求1所述的液压回路，其中，该可调节的压力限制器是电控的。

8.根据权利要求1所述的液压回路，还包括电子控制单元，该电子控制单元适合于将该可调节的压力限制器控制为：在能量回收模式下运行，以将所述低压液体源的出口压力设定到将液体供给到所述至少一个液压马达而无气穴现象所需要的水平；以及在能量传递模式下运行，以将所述低压设定到最低水平。

9.根据权利要求1所述的液压回路，还包括电子控制单元，该电子控制单元用于控制该可调节的压力限制器，其中与表明该液压回路的状态的至少一个指示参数相关的信息被传输到该电子控制单元；并且所述电子控制单元适合于将该可调节的压力限制器的控制确定为所述信息的函数。

10.根据权利要求9所述的液压回路，其中，所述至少一个指示参数包括该高压蓄能器的填充水平。

11.根据权利要求1所述的液压回路，还包括电子控制单元，该电子控制单元用于将该可调节的压力限制器控制为所述至少一个液压马达的运行的运行设定点的函数，该电子控制单元适合于将所述运行设定点确定为装备有该液压回路的车辆的运行状况的函数，并适合于将该可调节的压力限制器的控制确定为所述设定点的函数。

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