CN103863110A

CN103863110A - 控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统

Info

Publication number: CN103863110A
Application number: CN201310218414.7A
Authority: CN
Inventors: 卞炯锡
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2014-06-18
Also published as: DE102013208443A1; JP2014118136A; KR20140078967A; US20140169991A1; KR101451202B1

Abstract

一种控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统，其允许当发动机怠速时用于驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵通过提供自混合动力车辆的变速器PTO的动力驱动。另外，当发动机停止时，待驱动的液压泵可以通过提供自电动机的动力驱动。因此，即使当发动机停止时，通过操作混合动力车辆的发动机冷却风扇可以适当地管理发动机冷却剂温度。

Description

控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0148346的优先权，该申请的全部内容通过引用纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种控制用于操作混合动力车辆（尤其是公共汽车）的发动机冷却风扇的液压泵的结构/系统，更特别地，涉及控制用于操作混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统，其允许通过由怠速时混合动力车辆的变速器取力器（transmission PTO）所提供的动力来驱动液压泵，并当所述发动机停止时通过电动机提供的动力驱动所述液压泵。

背景技术

通常，混合动力车辆典型地以发动机和电动机作为动力源。在过去几年，混合动力技术已经可以改进燃料效率和排放，并由此已经变成非常流行的车辆配置。特别地，已经开始开发混合动力公共汽车，并用于进一步改进大规模运输对环境的影响。

在混合动力公共汽车中，用于冷却发动机的风扇驱动系统通常使用由液压泵产生的液压来操作风扇。通常，液力风扇驱动系统构造成由发动机提供动力，该动力由连接至发动机的皮带来传输。由此，为了让风扇工作，发动机必须运转。

然而，当发动机停止时，例如，当发动机由于ISG模式（怠速停止和启动）而关闭时，因为液压泵（其动力接收自发动机）也停止，冷却剂温度由于来自发动机的潜热而上升，因为在此期间发动机冷却风扇不处于工作状态。上述问题引起在ISG模式中（例如当发动机冷却剂温度等于或高于98°C时）无法操作车辆，因此，在夏季ISG模式的运行率劣化。

此外，在进行将包括在混合动力车辆中的电动机的动能转化成电能并通过将所转化的电能返回至电力源而进行制动操作的再生制动（电力减速器（electric retarder））的时候，当电池的充电状态（SOC）等于或大于80%时，再生制动操作就不再可能。由于不可以利用由电动机提供的再生能，因此存在副制动器性能劣化的缺点，由此增加了制动衬片和制动盘的消耗。

最后，在液压泵操作的过程中，因为液压泵通常限于最大驱动转矩，当风扇尺寸和驱动转矩增加时，由于皮带的耐久性劣化，适销性可能会因此而劣化。

发明内容

本发明致力于提供一种控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的结构/系统，其允许通过由怠速时混合动力车辆的变速器取力器（PTO）所提供的动力来驱动/操作驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵，并当所述发动机停止时通过车辆的电动机提供的动力来驱动所述液压泵，由此即使当所述发动机停止时也可以通过操作混合动力车辆的所述发动机冷却风扇控制发动机冷却液温度。

本发明的示例性实施方案提供了控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统，其中当怠速时所述液压泵可操作地连接至变速器PTO，当所述混合动力车辆的发动机停止/关闭时所述液压泵可操作地连接至设置在所述混合动力车辆中的电动机。

所述系统可以进一步包括连接至所述液压泵的蓄压器以贮藏液压，其中将产生自所述液压泵的液压提供至并优选地贮藏在所述蓄压器中，并将贮藏在所述蓄压器中的液压提供至用于操作所述风扇的风扇驱动电动机。此外，所述液压泵可以通过进行再生制动操作时产生的制动力来驱动，且由所述液压泵产生的液压可以贮藏在所述蓄压器中。

另外，当车辆的发动机关闭时，可以优选地提供贮藏在所述蓄压器中的液压，在消耗了所述蓄压器中的液压后，可以操作所述电动机以驱动液压马达。此外，所述液压泵可以通过齿轮传动装置连接至所述变速器PTO和所述电动机。

具有上述构造的本发明提过如下优点。

在再生制动的过程中，所述液压泵可以通过由再生制动操作产生的制动力来操作，且所述液压泵通过供应来自提供液压的油箱的油来产生液压，由此改进副制动器性能。

另外，因为即使当不能再生制动时（例如即使当电池的充电状态等于或大于80%时），液压能也可以通过所述液压泵和所述蓄压器来累积，所述混合动力车辆的再生制动力的利用得到了增加，并且即使当所述电池的充电状态等于或大于80%时也可以确保副制动器性能。

另外，因为即使在发动机冷却剂温度由于所述发动机因ISG停止而升高等情况中，所述风扇也可以通过所述电动机或所述蓄压器来操作，所以燃料效率因所述ISG的运行率和操作时间的提高而得到了改进。

最后，因为所述液压泵通过齿轮传动装置连接至所述变速器PTO和所述电动机，因此不需要皮带，并由此使所述系统在总体上更加耐久。

附图说明

图1是显示根据本发明的示例性实施方案的控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的结构的框图。

图2的视图显示了当驱动根据本发明的示例性实施方案的控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的结构时各个情况下用于提供液压的路径。

具体实施方式

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的“或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆（SUV）、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇和船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆（例如源于非石油的能源的燃料）。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。

本文所使用的术语仅为了描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本发明。除非上下文中清楚作出相反表示，如本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。应当进一步了解，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其列举了所述的特征、整数、步骤、操作、零件和/或元件的存在，但不排除一种或多种其他特征、整数、步骤、操作、零件、元件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的术语“和/或”包括列出的相关项目的一个或多个的任何的和全部的组合。在根据本发明的示例性实施方案的控制操作混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统中，特别地，电动机或变速器PTO30用于给发动机冷却风扇提供动力，以防止当车辆的发动机因例如ISG模式等停止时使发动机冷却风扇停止。另外，在本发明的一些示例性实施方案中，电动机和发动机冷却风扇可以构造成通过齿轮传动装置接收驱动力。因为即使进行再生制动操作时液压泵还照常工作，因此改进了副制动器性能，减少了车辆维护成本。

如上所述构造的根据本发明的示例性实施方案的控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的结构/系统显示为图1的框图。

如图1所示，本发明的示例性实施方案的液压泵10连接至电动机20或变速器PTO30，替代了连接相关技术的液压泵10的发动机，以便由自电动机20或变速器来提供动力，并构造成使用齿轮传动装置作为连接源（而不使用相关技术的皮带）来提供动力。

因此，在如上所述构造的根据本发明的示例性实施方案的控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵10的系统中，即使发动机因例如ISG模式等而停止，发动机冷却风扇可以通过电动机20的操作而正常工作，所述电动机20通过接收来自车辆的电池的电力而操作，并因此具有这样的优点：即使当ISG模式开始时也可以保持发动机冷却剂温度。

同时，本发明进一步可以包括用于贮藏产生自液压泵10的液压的蓄压器40。蓄压器临时贮藏提供自液压泵10的液压，并构造成当电池的充电状态等于或大于80%时贮藏由电动机驱动的液压泵10所产生的液压能。

图2的视图显示了当驱动根据本发明的示例性实施方案的控制操作混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵10的结构时各个情况下用于提供液压的路径。

如图2所示，当进行车辆的再生制动操作时，液压泵10通过由再生制动操作产生的制动力来操作，因此，通过从油箱供应提供液压的油，液压泵10产生液压。由液压泵10产生的液压提供至蓄压器40以贮藏在蓄压器40中。因此，增加了混合动力车辆的再生制动力的利用，并且即使当电池的充电状态等于或大于80%时也可以确保副制动器性能。

同时，当发动机因ISG模式等而停止时，即当ISG模式启动的同时冷却剂温度增加至等于或高于98°C时，可以通过使用贮藏在蓄压器40中的液压或由驱动车辆的电动机产生的动力来产生液压。在此情况下，贮藏在蓄压器40中的液压可以通过压力控制装置优选地提供至液压马达，随后可以驱动电动机以产生液压。因此，即使在ISG模式中也可以管理发动机的冷却剂温度，并可以获得ISG运行率增加的效果。

尽管上文已经详细描述了关于控制驱动混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵10的系统的本发明的示例性实施方案，但这些示例性实施方案仅作为特定的实例以便易于理解本发明，而本发明不限于这些实施方案。此处，除了本文中公开的示例性实施方案之外，基于本发明的技术精神可以做出各种修改，这对本领域技术人员是显而易见的。

Claims

1.一种控制操作混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统，其中所述液压泵构造成当发动机怠速时通过来自变速器取力器的动力来操作，并构造成当所述发动机停止时通过来自电动机的动力操作。

2.根据权利要求1所述的控制操作混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统，其进一步包括：

连接至所述液压泵的蓄压器，以贮藏由所述液压泵产生的液压，

其中产生自所述液压泵的所述液压提供至并贮藏在所述蓄压器中，并且利用贮藏在所述蓄压器中的所述液压来操作用于操作所述冷却风扇的风扇驱动电动机。

3.根据权利要求2所述的控制操作混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统，其中所述液压泵通过进行再生制动操作时产生的制动力来驱动，且由所述液压泵产生的液压贮藏在所述蓄压器中。

4.根据权利要求2所述的控制操作混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统，其中当车辆的发动机停止时，提供贮藏在所述蓄压器中的所述液压，并在贮藏在所述蓄压器中的所述液压消耗后，操作所述电动机以驱动所述液压泵内的液压马达。

5.根据权利要求1所述的控制操作混合动力车辆的发动机冷却风扇的液压泵的系统，其中所述液压泵通过齿轮传动装置连接至所述变速器取力器和所述电动机。

6.一种系统，其包括：

泵，所述泵构造成操作混合动力车辆的发动机冷却风扇，

变速器取力器，所述变速器取力器可操作地连接至所述泵；和

电动机，所述电动机可操作地连接至所述泵，

其中所述泵在发动机怠速时通过所述变速器取力器操作，在所述发动机停止时通过所述电动机操作。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述泵是液压泵。

8.根据权利要求7所述的系统，其进一步包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述液压泵通过在进行再生制动操作时产生的制动力来驱动，且由所述液压泵产生的液压贮藏在所述蓄压器中。

10.根据权利要求8所述的系统，其中当车辆的发动机停止时，提供贮藏在所述蓄压器中的所述液压，并在贮藏在所述蓄压器中的所述液压消耗后，操作所述电动机以驱动所述液压泵内的液压马达。

11.根据权利要求7所述的结构，其中所述液压泵通过齿轮传动装置连接至所述变速器取力器和所述电动机。