CN107002869B - 液压回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压回路，所述液压回路设置有至少一个液压动力机(2，4)，所述至少一个液压动力机与低压回路(6)以及与传送所述动力的高压回路(10)联接，其中，所述液压动力机装备有排泄管，所述排泄管能够使所述液压动力机的壳体中的内部泄露物朝向低压蓄能器(8)或处于大气压下的容器流动，所述液压回路包括使所述低压回路(6)与所述液压动力机的壳体联接的输入管道(30)和形成排泄管的输出管道(36)，所述排泄管接收所述输入管道的流量以将所述流量引导至容器(8)，所述输出管道包括换热器(42)和过滤器(44)，所述换热器和所述过滤器形成用于整个液压回路的流体处理元件，所述液压回路还包括控制所述输入管道和所述输出管道中的流量的流量控制部件(40)。

Description

液压回路

技术领域

本发明涉及一种液压回路，所述液压回路尤其用于混合动力机动车辆的牵引，以及涉及一种控制该液压回路的控制方法和一种包括这种液压回路的混合动力机动车辆。

背景技术

尤其从文件FR-A1-2973302已知一种类型的用于液压混合动力机动车辆的传动装置，该传动装置包括行星齿轮系，所述行星齿轮系包括与内燃机、液压泵以及差速器联接以驱动主动轮的三个元件。该传动装置接收可作为发动机或泵工作的液压机，所述液压机可通过多个减速齿轮系与差速器联接。

该液压回路包括低压回路和高压回路，所述低压回路和高压回路中的每个都包括能够储存能量的压力蓄能器，低压蓄能器保持最小压力阈值以避免液压机的气穴现象。经存储的加压流体随后被释放以向车轮施加发动机转矩。在变型中低压回路可包括升压泵，所述升压泵保持最小压力等级。

因此获得不同的运行模式，其中包括仅由液压机牵引车辆的模式，内燃机被停止，以及包括由内燃机来牵引的模式，内燃机通过行星齿轮系同时向差速器和提供液压动力的泵发送转矩。可在后一种情况中增加由液压机提供的补充牵引转矩。

还获得泵停止的“短传动比”模式，内燃机通过形成减速器的行星齿轮系向主动轮发送高转矩，以及获得“长传动比”模式，内燃机通过被阻挡的行星齿轮系向主动轮发送较小的转矩。还可获得“制动”模式，其中作为泵工作的液压机发送车辆的制动转矩并且为高压蓄能器充能。

此外，动力液压机在运行时生成由于内部损耗而产生的热量，这造成了流体的发热。通常在向不同液压机传送动力的流体的主通量上设置换热器。

该设置需要换热器具有足够大的尺寸以限制在高流量时的压降，这造成了过大的体积和质量，因而想在车辆上减小这些参数以减少能源消耗。另外，大尺寸的过滤器的成本过高。

此外，可能遇到回路内部污染问题，尤其是液压机回路的内部污染问题，该内部污染来自于制造时带入回路中的物质或由于内部部件的磨损产生的颗粒。该污染造成构件的较快老化，并可导致故障。

为清除流体杂质，通常还在液压回路的主动力通量上设置过滤器，所述过滤器必须具有该流体的唯一通行方向。

然而当包括可双向旋转工作的液压机的回路例如用于如上所述的现有技术文件中示出的混合动力车辆传动装置时，过滤器中的唯一通行方向需要设置校正该方向的部件，尤其是布置多个止回阀，这增加了体积、质量和成本。

此外，通常装配在液压回路的主通量上的过滤器需具有大尺寸以避免在该通量上的过多压降，该压降可能较高。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的这些缺点。

本发明为此提供了一种液压回路，所述液压回路设置有至少一个液压动力机，所述至少一个液压动力机与低压回路以及与传送该动力的高压回路联接，所述液压动力机装备有排泄管(drain)，所述排泄管能够使所述液压动力机的壳体中的内部泄露物朝向低压蓄能器或处于大气压下的容器流动，所述液压回路包括使所述低压回路与所述液压动力机的壳体联接的输入管道和形成排泄管的输出管道，所述排泄管接收所述输入管道的流量以将所述流量引导至容器，所述输出管道包括换热器和过滤器，所述换热器和所述滤器形成用于整个液压回路的流体处理元件，所述液压回路还包括控制所述输入管道和所述输出管道中的流量的流量控制部件。

该液压回路的优点在于通过经过输入管道和输出管道的排泄管的流量控制部件，可独立于主动力流量来规定或控制足够的流体通量，所述流体通量穿过液压机壳体以便同时冷却和清扫该液压机的内部，并且处理包括冷却和过滤的液压回路所有流体。

还获得一种排泄管环路，所述排泄管环路相对于主动力通量具有较小的流量，以同时实施多个功能，包括：液压机的内部腔体的排放，以及液压回路的所有流体的处理，这允许设置最小数量且尺寸较小的部件，因为穿过这些部件的流量较小。

根据本发明的液压回路还可具有可彼此组合的一个或多个以下特征。

根据一种实施方式，所述低压回路包括低压蓄能器，所述流量控制部件包括设置在所述输出管道上的机动泵，所述机动泵排向所述蓄能器排放。

在该情况中，所述输入管道有利地具有输入止回阀，所述输入止回阀阻止朝向所述低压回路的回流并且能够包括校准弹簧。

有利地，所述输入止回阀具有双向关闭位置，所述双向关闭位置能够被控制。

有利地，所述液压回路包括在所述液压机与所述机动泵之间的朝向外部的输出端，所述输出端包括能够为流体除气的关闭装置。

在变型中，所述液压回路可包括处于大气压下的中间容器，所述中间容器设置在所述液压机与所述机动泵之间。

本发明的目的还在于提供一种控制液压回路的控制方法，所述液压回路具有机动泵，所述机动泵作为排泄管环路的流量控制部件，所述控制方法有利地通过测量所述机动泵的运行特征来检测过滤器的堵塞。

根据另一种实施方式，所述低压回路包括处于大气压下的容器，所述流量控制部件包括设置在所述输入管道上的受控阀门。

有利地，所述受控阀门具有自由通道位置和装备有止回阀的位置，所述止回阀阻挡朝向所述液压机的通道。

有利地，所述输出管道包括设置在所述液压机的输出端的输出止回阀，所述输出止回阀阻挡朝向所述液压机的回流。

尤其是，所述液压回路可包括多个液压机，所述多个液压机中的每个都由直接来自所述低压回路的独立的输入管道来供给。

本发明的目的还在于提供一种混合动力机动车辆，所述混合动力机动车辆设置有使用液压能量的动力传动系统，其特征在于，所述混合动力机动车辆包括具有任意其中一项上述特征的液压回路。

附图说明

通过阅读以下作为示例给出的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：

-图1至图4示出了根据本发明实施的包括两个液压机的液压回路，这两个液压机装备有串联装配的排泄管；以及

-图5和图6示出了包括两个液压机的液压回路的变型，这两个液压机装备有并联装配的排泄管。

具体实施方式

通常，动力液压机已知地包括在低压区域中与壳体联接的排泄管，所述排泄管能够获取尤其来自高压区域的泄露流量，以将所述泄露流量朝向具有较低压力的容器排放。通常排泄管具有可变的流体流量，所述可变的流体流量不可控制且尤其取决于产生内部泄漏的压力差。

图1示出一种混合动力车辆的液压回路，该液压回路包括与所述车辆的传动装置联接的第一液压机2和第二液压机4，所述第一液压机和第二液压机与包括低压蓄能器8的同一低压回路6联接。

尤其对于混合动力车辆的一般运行模式，第一液压机2作为发动机运行并且第二液压机4作为泵运行，该第一液压机从高压容器12或直接从第二液压机接收加压流体。然而，对于特定的模式，例如使车辆制动或最大加速时，这两个液压机2、4也可相反地运行。

第一液压机2与高压回路10直接联接，所述高压回路借助于串联设置的两个阀门14、16为高压蓄能器12供给，所述串联设置的两个阀门中的每个在一个位置上包括装配成彼此相对的止回阀，所述止回阀能够控制该蓄能器中的输入和输出流量并且确保安全。

第二液压机4借助于阀门18与高压回路10联接，所述阀门在一个位置上包括只允许通向该高压回路的止回阀。该第二液压机4并联地接收旁通止回阀20，所述旁通止回阀允许流体自由通向高压回路10。

该液压回路包括两个电磁阀22，所述两个电磁阀从高压回路10接收流体并且每个都对其中一个液压机2、4的控制装置进行供给。

低压回路6包括为第一液压机2的壳体供给的供应管道30，所述供应管道包括输入止回阀32，所述输入止回阀阻止朝向该低压回路的回流。

中间管道34之后使这两个液压机的壳体联接，以用于通过接收供应管道30流量的第一液压机2来为第二液压机4供给。

可选地，输入止回阀32可设置有校准弹簧，所述校准弹簧规定该阀输出端的压降，以便确保液压机2、4的壳体中的排泄管压力，该压力小于在低压回路6中的压力。

输出管道36接收穿过第二液压机4的壳体的流量，以使所述流量依次通过仅允许在该方向上通行的输出止回阀38，以及之后的电动机动泵40，所述电动机动泵依次将该流量送入换热器42中，以及之后的过滤器44中，所述过滤器通向低压电路6以关闭由流体的流动箭头所示的排泄管回路。

输出止回阀38能够通过避免将来自排泄管的流体送入这些液压机的壳体中来保护液压机2、4的完整性。

尤其在流体处理系统发生故障(例如由车辆事故造成，该事故破坏了设置在该车辆前部并且在内燃机散热器旁边的换热器)的情况下，避免可能包含微粒的流体向液压机上升，所述液压机是易损坏且昂贵的部件。

换热器42可尤其将热量传送给冷却水回路或者外部气流。注意到，排泄管环路从第一液压机2开始，所述第一液压机通常作为发动机工作并且能够比第二液压机4更热，这有利于第一液压机的冷却。

机动泵40构成流量控制部件，该流量控制部件在两个液压机2、4的壳体中形成清扫部件，所述清扫执行这些壳体的排放功能、以及内部部分的冷却功能和这些部分的冲洗功能以带走位于内部的杂质。

机动泵40需克服来自于液压机2、4的壳体套管以及处理流体元件的压降，以实施循环。

通过调节机动泵40的速度，可根据液压机2，4的温度调整在两个壳体中相同的流量，所述温度可直接测量或者根据该泵的引起一种发热类型的运行特征(尤其是流量和压力)来估算，以执行该温度的调节。

注意到，排泄管环路的流量沿同一方向进入过滤器44中，而无需使用部件来校正该通量。

还注意到，该流量相对于穿过液压机2、4且发送动力的主通量较小。换热器42与过滤器44以由机动泵40控制的受控流量工作，所述受控流量相对于主通量较小，这能够通过较小的处理元件而相对于处理主通量减少处理流体的动力损失。

可尤其考虑一种在由现有技术文件示出的混合动力车辆上的应用，包括：液压机中的主通量的流量为大约100升/分钟，排泄管环路的流量为大约10升/分钟。在该排泄管环路中的流动因此根据固有的需求来优化。

尤其是，机动泵40可通过测量消耗的功率或输出压力而用于检测过滤器44的堵塞，这因此能够避免并联于该过滤器安装旁通阀。

作为补充，在形成低压回路点的机动泵40的输入端上设置朝向外部的由形成关闭装置的净化部件46关闭的输出端，所述输出端能够使穿过排泄管环路的流体被除气与净化。

有利地使用净化部件46，所述净化部件包括检测空气存在的浮标，由于空气存在而引起的该浮标的运动自动打开所述输出端以使该空气输出。

还可通过该同一净化部件46来执行回路的填充，所述回路的填充由于在该位置上的低压而更容易。

可选地，输入止回阀32可包括能够完全关闭输入管道30的通道的控制装置。因此通过激活机动泵40而在该泵的上游生成强低压，所述强低压便于流体在该区域中的除气及通过净化部件46排放。

此外在机动泵40上游的低压可引起液压机2、4的壳体的局部真空，这限制了包含在内部的流体的搅动并且改善了效率。

作为补充，可设置旁通于或“分流于”机动泵40的补充止回阀，该补充止回阀与该泵并联并且包括从上游到下游的自由通道，这使得如果压力差自然允许，即使泵停止也可在排泄管环路中产生流量。

例如如果液压机2、4的壳体生成比由该泵吸收的流量更大的流量，获得类似于该回路的运行，带有并联于机动泵4的朝向输出端的自由通道。

图2示出一种类似的液压回路，该液压回路包括处于大气压下的较小的中间容器48，所述中间容器设置在第二液压机4的输出端并且在输出止回阀38之后。

机动泵40因此吸取中间容器48中的流体，以使所述流体穿过换热器42和过滤器44，并且在输出端获得足以能够为低压蓄压器8重新充能的压力。

图3示出了一种液压回路，该液压回路包括不具有蓄能器的低压回路，以及包括排泄管环路的输出端，该输出端通向处于大气压力下的容器50。升压泵52吸取该容器50中的流体，以通过生成足够的压力而为低压回路6供给。

排泄管环路的输入管道30包括输入受控阀门54，所述输入受控阀门在第一位置上包括双向自由通道，并且在第二位置上包括止回阀，所述止回阀能够使来自第一液压机2的壳体的通量自由通向上游的低压回路6以避免该壳体中的超压。

控制排泄管环路流量的输入受控阀门54可为任意运行的电磁阀，当所述输入受控阀门被关闭以允许最小流量时任选地渗漏，或者为比例电磁阀。还可使用通过压力差自动运行的闭合器-断路器类型的机械调节器。

来自第二液压机4的输出管道36以串联方式依次包括输出止回阀38、换热器42和过滤器44。在该输出管道36上未设置机动泵。

使用由升压泵52在低压回路6中生成的压力来获得在排泄管环路中的自然流量，所述自然流量由受控阀门54通过在两个位置之间振荡来操控。

注意到，对于该液压回路，流体的除气和净化借助于从排泄管环路中输出的流体在处于大气压力下的容器50中通过而自动进行。

图4示出一种装备有处于大气压力下的容器50的液压回路，该液压回路包括在排泄管环路的输出管道36上的与过滤器44并联的旁通阀60，所述旁通阀装备有校准弹簧。

因此在过滤器44被堵塞并且该过滤器的输入端的压力差大于旁通阀60的校准压力的情况下，排泄管环路的流体自动通过该旁通阀。

图5示出一种在低压回路6上装备有低压蓄能器8的液压回路，该液压回路包括用于每个液压机2、4的特定输入管道30，所述特定输入管道每个都包括输入止回阀32，所述特定输入管道独立地通过低压回路6为每个液压机的壳体供给。

每个液压机2、4固有的两个输出管道36a、36b接合于单一输出管道36，所述单一输出管道依次包括装备有补充旁通止回阀56的机动泵40(所述补充旁通止回阀设置成与该机动泵并联)、以及之后的换热器42和过滤器44。在该回路中不存在输出止回阀，输出止回阀可补充实施。

对于每个液压机2、4，从壳体获得来自低压回路6的供应，所述供应为液压机带来直接来自流体处理元件的流量。因此获得供应给这些液压机的具有相同的温度和纯度质量的流体。

图6示出一种装备有处于大气压力下的容器50的液压回路，该液压回路包括用于每个液压机2、4的特定输入管道30。

并联接收两个液压机2、4的流体的单一输出管道36包括输出受控阀门70，所述输出受控阀门在第一位置上包括双向自由通道，并且在第二位置上包括止回阀，所述止回阀允许通量自由通向排泄管环路上游以避免输出超压。

该输出受控阀门70可具有输入受控阀门54所呈现的不同特征，所述输入受控阀门设置在图3的液压回路上的排泄管环路30的输入端。所述输出受控阀门以相同的方式运行以调节该排泄管环路的流量。

设置成与输出受控阀门70并联的经校准的旁通止回阀72包括校准弹簧，所述校准弹簧能够根据压力差阈值使流体从上游向下游流动。

在变型中，可在每个来自液压机2、4的输出管道36a、36b上设置固有的输出受控阀门，所述输出受控阀门因此将流体送向这两个液压机共用的处理元件42、44。因此可使用每个固有的输出受控阀门根据特定需求单独地为每个液压机2、4调节排泄管环路的流量。

通常，设置有独立于主通量的排泄管环路，所述主通量经过液压机2、4传送动力，所述排泄管环路每次包括流量控制部件，所述流量控制部件能够根据这些液压机的运行情况来优化该排泄管环路的通量。能够优化该流量，所述优化同时确保液压机的良好运行状况(保证液压机的使用寿命)以及最小的能量消耗。

通常，根据本发明的液压回路可与不同类型的传动装置一起使用，在上文的现有技术文件中所示的传动装置仅仅给出该液压回路的使用示例。

Claims (13)

1.一种液压回路，所述液压回路设置有至少一个液压动力机，所述至少一个液压动力机与低压回路(6)以及与传送所述动力的高压回路(10)联接，所述液压动力机装备有排泄管，所述排泄管能够使所述液压动力机的壳体中的内部泄露物朝向低压蓄能器(8)或处于大气压下的容器(50)流动，所述液压回路包括使所述低压回路(6)与所述液压动力机的壳体联接的输入管道(30)和形成排泄管的输出管道(36)，所述排泄管接收所述输入管道的流量以将所述流量引导至低压蓄能器(8)或处于大气压下的容器(50)，所述输出管道包括换热器(42)和过滤器(44)，所述换热器和所述过滤器形成用于整个液压回路的流体处理元件，所述液压回路还包括控制所述输入管道和所述输出管道中的流量的流量控制部件，所述低压回路(6)包括低压蓄能器(8)，其特征在于，所述流量控制部件包括设置在所述输出管道(36)上的机动泵(40)，所述机动泵向所述低压蓄能器排放。

2.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于，所述输入管道(30)具有输入止回阀(32)，所述输入止回阀阻止朝向所述低压回路(6)的回流并且能够包括校准弹簧。

3.根据权利要求2所述的液压回路，其特征在于，所述输入止回阀(32)具有双向关闭位置，所述双向关闭位置能够被控制。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压回路，其特征在于，所述液压回路包括在所述液压动力机与所述机动泵(40)之间的朝向外部的输出端，所述输出端包括能够为流体除气的关闭装置(46)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的液压回路，其特征在于，所述液压回路包括处于大气压下的中间容器(48)，所述中间容器设置在所述液压动力机与所述机动泵(40)之间。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的液压回路，其特征在于，所述输出管道(36)包括设置在所述液压动力机的输出端的输出止回阀(38)，所述输出止回阀阻挡朝向所述液压动力机的回流。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的液压回路，其特征在于，所述液压回路包括多个液压动力机，所述多个液压动力机中的每个都由直接来自所述低压回路(6)的独立的输入管道(30)来供给。

8.一种用于控制根据权利要求1至5中任一项所述的液压回路的控制方法，其特征在于，所述控制方法通过测量所述机动泵(40)的运行特征来检测过滤器(44)的堵塞。

9.一种液压回路，所述液压回路设置有至少一个液压动力机，所述至少一个液压动力机与低压回路(6)以及与传送所述动力的高压回路(10)联接，所述液压动力机装备有排泄管，所述排泄管能够使所述液压动力机的壳体中的内部泄露物朝向低压蓄能器(8)或处于大气压下的容器(50)流动，所述液压回路包括使所述低压回路(6)与所述液压动力机的壳体联接的输入管道(30)和形成排泄管的输出管道(36)，所述排泄管接收所述输入管道的流量以将所述流量引导至低压蓄能器(8)或处于大气压下的容器(50)，所述输出管道包括换热器(42)和过滤器(44)，所述换热器和所述过滤器形成用于整个液压回路的流体处理元件，所述液压回路还包括控制所述输入管道和所述输出管道中的流量的流量控制部件，所述低压回路(6)包括处于大气压下的容器(50)，其特征在于，所述流量控制部件包括设置在所述输入管道(30)上的受控阀门(54)。

10.根据权利要求9所述的液压回路，其特征在于，所述受控阀门(54)具有自由通道位置和装备有止回阀的位置，所述止回阀阻挡朝向所述液压动力机的通道。

11.根据权利要求9或10所述的液压回路，其特征在于，所述输出管道(36)包括设置在所述液压动力机的输出端的输出止回阀(38)，所述输出止回阀阻挡朝向所述液压动力机的回流。

12.根据权利要求9或10所述的液压回路，其特征在于，所述液压回路包括多个液压动力机，所述多个液压动力机中的每个都由直接来自所述低压回路(6)的独立的输入管道(30)来供给。

13.一种混合动力机动车辆，所述混合动力机动车辆设置有使用液压能量的动力传动系统，其特征在于，所述混合动力机动车辆包括根据权利要求1至5以及9至12中任一项实施的液压回路。