CN105691180A - 液压混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压混合动力系统(1)，具有内燃机(10)和液压(20)驱动机构、传动装置(30)、车桥(3)、传动系(31,32)以及电机(50)。为了优化液压混合动力系统的运行，电机(50)设置在传动系(31,32)上。

Description

液压混合动力系统
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的液压混合动力系统。
背景技术
电机(例如电起动器和/或电生成器)作为发电机例如由车辆内部的电式蓄能机构(如电池)供以电能。借助于电能可以通过电机来提供对于起动内燃机驱动机构所需要的扭矩。电机此外用于车载电网和/或其它电消耗器的供电。
在混合动力车辆中(其电机在曲轴上通过皮带来驱动)不利的是，在内燃机关断的情况下(例如在通过次级驱动装置所驱动的低速情况下或者在滑行运行中)电机不再能够通过内燃机驱动，并且，因此电消耗器(例如灯、车载电子装置以及电伺服转向装置)的供电通过电蓄能装置(例如电池)实现。在过低的能量状态下，又必须起动内燃机，以确保电消耗器的供电。
公开文献DE102011006087A1给出：一种具有内燃机的车辆，该内燃机设定用于驱动传动系；一种通过皮带传动装置与内燃机连接的电机以及一种驱动/回收液压装置。
不利的是，在该装置中，不仅内燃机而且电机需要多个连接部位用于传输扭矩，并且，在内燃机静止的情况下，通过电机已经不能够提供电能。
发明内容
本发明的任务在于，按照权利要求1的前序部分所述的液压混合动力系统的结构得以优化。
该任务在液压混合动力系统具有内燃机驱动机构、液压驱动机构、传动装置、车桥、传动系以及电机的情况下由此解决：将电机设置在传动系上。
电机可以通过传动系直接驱动内燃机驱动机构(或者说内燃机)，或者，电机可以通过内燃机驱动机构来驱动。在发电机的功能中，如果例如车辆内的电式蓄能机构的充电状态过低，则给该电式蓄能机构充电。电式蓄能机构例如是电池。优选也实施为发电机的电起动器的按照本发明的配置所提供的优点在于，该发电机不仅能够通过液压驱动机构而且能够通过内燃机给电池充电。除此之外，例如在液压混合动力系统的滑移运行中能够实现回收运行，在该回收运行中，液压混合动力系统的制动能可以通过电机存储在电池中。在回收运行中有利的是，不仅能够给液压驱动机构的液压蓄压器而且能够给车辆内的电池充电。除此之外，按照本发明的电机配置提供的优点在于，电池可以由液压驱动机构的液压蓄压器充电。这表示，仅当液压混合动力系统或者说配备该液压混合动力系统的混合动力车辆停止并且液压蓄压器是空的时，内燃机驱动机构才需要用于给电池充电。这有利于内燃机驱动机构的燃料消耗。
再者产生如下优点，即通常补偿电池的充电差。此外能够取消第二电池，因为在电池的故障情况下发动机能够承担供电。
此外，通过液压驱动机构对电机运行的确保，电能不仅能够运行电式主水泵而且能够运行电式空调压缩机，即使在内燃机停止的情况下。这不仅能够在液压驱动机构的电机运行中而且能够在车辆的回收过程期间实现。
在一个有利的实施方案中，电机与传动系进行机械式连接。
电机能够例如通过皮带传动或链传动或者齿轮传动装置与传动系连接，由此，以更可靠的方式确保了扭矩的传递。该实施形式具有的优点在于，电机能够简单地连接到传动系上。
在另一有利的实施方案中，电机集成到传动系中。
该实施形式有利地节省结构空间。
在本发明的一个改进方案中，在内燃机驱动机构之后设置有离合器。
离合器例如实施为分离式离合器。通过该离合器使内燃机与传动系可机械式解耦，由此避免了内燃机的拖曳带动。由此，液压驱动机构能够无损耗地驱动该电机。
在一个改进方案中，电机设置在内燃机驱动机构与传动装置之间。
这种设置方案能够有利地实现了通过起动器使内燃机直接起动，而不会在传动装置或者液压驱动机构的静液压装置的拖曳带动中产生损耗。
在一个改进方案中，在电机与传动装置之间设置有离合器。
离合器优选实施为分离式离合器。如果离合器闭合，则电机与车桥抗扭转连接。在离合器断开的情况下中断与车桥的抗扭转连接。
在本发明的另一实施方案中，液压驱动机构设置在内燃机驱动机构与传动装置之间。
该实施方案能够有利地实现：内燃机可以通过液压驱动机构的静液压装置在没有进一步的机械损耗的情况下给该液压驱动机构的蓄压器装载。
在本发明的另一实施方案中，液压驱动机构设置在传动装置与车桥之间。该实施方案能够有利地实现：在回收中所获得的能量在传动装置没有机械损耗的情况下能够存储到液压驱动机构的蓄压器中。
在一个改进方案中，电机设置在传动装置与车桥之间。
该改进方案有利地实现：液压驱动机构的静液压装置能够尽可能无损耗地驱动所述电机。
在本发明的改进方案中，在车桥之前设置有离合器。
离合器优选地实施为分离式离合器。如果离合器闭合，则液压驱动机构在需要情况下与车桥连接。由此，液压驱动机构能够在车辆的静止状态下驱动所述电机。
在一个改进方案中，在液压驱动机构与传动系之间设置有离合器。
由此能够有利地将液压驱动机构与传动系分离，这在机动车的速度较高的情况下是有利的，因为机动车在速度较高的情况下通常由内燃机驱动。
此外设有一个改进方案：内燃机驱动机构不具有其它电机。
在一个改进方案中，液压驱动机构包括静液压装置、特别是轴向活塞机。将这样的液压机标示为静液压装置：该液压机提供的优点在于，液压机不仅作为液压马达而且作为液压泵起作用。液压机涉及到例如轴向活塞机。
附图说明
本发明另外的优点、特征和细节产生于如下描述，其中，参照附图详细描述一个实施例。附图示出：
图1：按照本发明的液压混合动力系统的第一实施形式；
图2：按照本发明的液压混合动力系统的第二实施形式；
图3：按照本发明的液压混合动力系统的第三实施形式。
具体实施方式
图1示出按照本发明的液压混合动力系统1的第一实施形式，其具有内燃机驱动机构10、液压驱动机构20、传动装置30、车桥3、传动系31,32、以及电机50，其中，电机50设置在内燃机驱动机构10与传动装置30之间的传动系31上。
内燃机驱动机构10通常是内燃机10，并且，液压驱动机构20包括示出的静液压装置20、未示出的阀机构和蓄压器。静液压装置20优选构成为轴向活塞机，其中，该静液压装置能够不仅作为液压泵而且作为液压马达运行。静液压装置20例如用作液压泵，该液压泵通过传动装置30由内燃机驱动机构10驱动。于是，静液压装置20将液压介质从未示出的低压蓄能器泵送到未示出的高压蓄能器中。在马达运行中，静液压装置20通过在高压蓄能器中加载高压的液压介质来液压驱动。静液压装置20的液压驱动功率通过传动系31,32和差速器6传递到驱动轮4,5上。
车桥3包括轮4,5和差速器6，该差速器设置在传动系32上。差速器6构成为补偿传动装置，该补偿传动装置以曲线方式补偿驱动轮4,5的转速差并且将驱动力矩均匀地分配到驱动轮4,5上。
在液压混合动力系统1的滑移运行中，制动能可以从轮4,5经由差速器6和电机50上的传动系以及经由静液压装置20传递到高压蓄能器上。被回收的制动能于是能够不仅电地而且液压地存储。
电机50能够电地运行，以起动内燃机10。出于该目的，由电机50所提供的扭矩能够经由离合器40传递到内燃机10的曲轴11上。
电机50与传动系31机械地连接，其中，该电机以示出的方式集成到传动系31中。然而，电机50同样能够例如经由皮带传动或链传动或者齿轮传动装置与传动系31连接。
电机50与(未示出的)电式蓄能机构电地连接，该电式蓄能机构也表示为电池。
液压驱动机构20设置在内燃机驱动机构10与传动装置30之间并且能够通过离合器80与传动系31耦合。
内燃机10能够经由传动系31上设置的离合器40与电机50耦合。离合器40设置在内燃机10与电机50之间。
离合器40在断开的状态下将内燃机10与液压驱动机构20解耦，由此，车桥3能够被纯粹液压驱动。
在电机50之后，机械连接部35设置在传动系31上，该机械连接部将液压驱动机构20与传动系31连接。在机械连接部35之后，另一离合器60在传动系31上设置在机械连接部35与传动装置30之间。该离合器60能够在需要时将内燃机10以及液压驱动机构20与传动装置30分离，由此，在未示出的车辆的静止状态时间内，借助于存储的液压能可以通过电机50给未示出的车载电网供电。在该情况下，离合器40是断开的。传动装置30之前的离合器60也可以作为起动离合器或者在换挡时被切换。
传动装置30通过传动系32与车辆的车桥3的差速器6连接。
图2示出按照本发明的液压混合动力系统1的第二实施形式，其具有内燃机10、液压驱动机构20、传动装置30、车桥3、传动系31,32、以及电机50，其中，电机50设置在内燃机驱动机构10与传动装置30之间的传动系31上，并且，液压驱动机构20设置在传动装置30与差速器6之间的传动系32上。液压驱动机构20能够通过离合器80与传动系32耦合。
内燃机10能够通过设置在传动系31上的离合器40与电机50耦合。离合器40设置在内燃机10与电机50之间。
离合器40在断开的状态下将内燃机10与液压驱动机构20解耦，由此，车桥3能够纯粹液压地驱动。
电机50通过传动系31与传动装置30连接，并且，在传动装置30之后，机械连接部35设置在传动系32上，该机械连接部使液压驱动机构20与传动系32连接。在机械连接部35之后，另一离合器70设置在机械连接部35与车桥3的差速器6之间的传动系32上。离合器70可以在需要时将整个传动系31,32与车桥3分离，由此，在未示出的车辆的静止状态时间内，借助于存储的液压能可以通过电机50给未示出的车载电网供电。离合器40在该情况下断开，以避免内燃机10中的拖曳损耗。因为车辆停止，因此能够关断内燃机，其中，不发生喷射。
图3示出按照本发明的液压混合动力系统1的第三实施形式，其具有内燃机10、液压驱动机构20、传动装置30、车桥3、传动系31,32、以及电机50，其中，电机50和液压驱动机构20设置在传动装置30与车桥3之间的传动系32上。液压驱动机构20能够通过离合器80与传动系32耦合。
内燃机10能够通过设置在传动系31上的离合器40与传动装置30耦合。离合器40设置在内燃机10与传动装置30之间。
离合器40在断开的状态下将内燃机10与整个传动系31,32解耦，由此，车桥3能够纯粹液压地驱动。
在传动装置30之后，机械连接部35设置在传动系32上，该机械连接部使液压驱动机构20与传动系32连接。在机械连接部35之后，电机50设置在传动系32上，并且，在电机50之后紧接着是设置在传动系32上的另一离合器70，该另一离合器在需要时将整个传动系31,32与车桥3分离，由此，在未示出的车辆的静止状态时间内，借助于存储的液压能可以通过电机50给未示出的车载电网供电。在此，离合器40断开，并且，内燃机10关断。
在一个未示出的实施形式中，电机50集成到液压驱动机构20中。
在一个未示出的实施形式中，电机50可以集成到传动装置30中。
在所有实施例中，内燃机驱动机构10不具有另外的电机。
在需要时，按照本发明的液压混合动力系统1也可以借助于内燃机10运行，该内燃机具有例如通过飞轮连接的电机。

Claims (13)

1.一种液压混合动力系统(1)，其具有：内燃机驱动机构(10)、液压驱动机构(20)、传动装置(30)、车桥(3)、传动系(31,32)、以及电机(50)，其特征在于，所述电机(50)设置在所述传动系(31,32)上。
2.根据权利要求1所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，所述电机(50)与所述传动系(31,32)机械式连接。
3.根据权利要求1所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，所述电机(50)集成到所述传动系(31,32)中。
4.根据权利要求3所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，在所述内燃机驱动机构(10)之后设置有离合器(40)。
5.根据权利要求1至4之一所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，所述电机(50)设置在所述内燃机驱动机构(10)与所述传动装置(30)之间。
6.根据权利要求5所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，在所述电机(50)与所述传动装置(30)之间设置有离合器(60)。
7.根据上述权利要求之一所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，所述液压驱动机构(20)设置在所述内燃机驱动机构(10)与所述传动装置(30)之间。
8.根据权利要求1至6之一所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，所述液压驱动机构(20)设置在所述传动装置(30)与所述车桥(3)之间。
9.根据权利要求8所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，所述电机(50)设置在所述传动装置(30)与所述车桥(3)之间。
10.根据权利要求8或9所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，在所述车桥(3)之前设置有离合器(70)。
11.根据上述权利要求之一所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，在所述液压驱动机构(20)与所述传动系(31,32)之间设置有离合器(80)。
12.根据上述权利要求之一所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，所述内燃机驱动机构(10)不具有另外的电机。
13.根据上述权利要求之一所述的液压混合动力系统(1)，其特征在于，所述液压驱动机构(20)包括静液压装置、特别是轴向活塞机。
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