CN109843622B - 用于混合动力驱动系的液压回路 - Google Patents

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Abstract

用于混合动力驱动系的液压回路(10)，用于改变混合动力驱动的机动车的行驶运行状态，具有：具有能换向的第一泵致动器(16)的第一流体流源(12)；具有能换向的第二泵致动器(18)的第二流体流源(14)；至少四个能够流体地主动操控的操作装置(38、40、44、46)，用于改变行驶运行状态，第一泵致动器(16)和第二泵致动器(18)之间布置第一换向阀(24)，第一操作装置(38)和第二操作装置(40)与第一换向阀流体连接，使得能够通过第一泵致动器和/或第二泵致动器(18)流体地操控第一操作装置(38)和第二操作装置(40)，第一操作装置(38)和/或第二操作装置(40)分别串联有切换阀(42)，至少能够通过第一泵致动器(16)流体地操控第三操作装置(44)，至少能够通过第二泵致动器(18)流体地操控第四操作装置(46)。

Description

用于混合动力驱动系的液压回路
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力驱动系的液压回路，用于改变混合动力驱动的机动车的行驶运行状态，并且涉及一种具有混合动力驱动的机动车，具有液压回路。
背景技术
机动车变速器通常具有离合器和/或制动器，用于实现与离合器盘的摩擦连接。通常分别单独地通过主要被内燃机驱动的液压泵给机动车变速器的相应的离合器和/或制动器供给操作能量，其中，每个离合器或制动器配属有电子液压式操控元件。
另一种替代方案呈现为通过相应地配属的电动机激活离合器和/或制动器。电动机与离合器或制动器之间的耦合或者纯机械式地进行或者组合地机械式/流体静力式地进行。在此，最大的潜力是减小操作能量，因为根据需求以直接的路径对离合器和/或制动器供应操作力。然而，对此的安装空间需求相对地大。
产生了持续的对用于混合动力驱动系的液压回路进行优化的需求，以便节约成本、减少安装空间和降低用于操作的能量需求。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于混合动力驱动系的液压回路，用于改变混合动力驱动的机动车的行驶运行状态，该液压回路具有减小的安装空间、能经济地制造并且具有对于离合器和/或制动器的操作尽可能少的能量需求。
根据本发明，通过根据权利要求1的特征的液压回路和根据权利要求10的特征的具有混合动力驱动装置的机动车解决该任务。在从属权利要求中和以下说明中给出本发明的优选构型，所述优选构型能够分别单独地或组合地呈现本发明的一个方面。
根据本发明设置一种用于混合动力驱动系的液压回路，用于改变混合动力驱动的机动车的行驶运行状态，所述液压回路具有：具有能换向的第一泵致动器的第一流体流源；具有能换向的第二泵致动器的第二流体流源；至少四个能够以流体方式主动操控的操作装置，用于改变行驶运行状态，其中，在第一泵致动器和第二泵致动器之间布置有第一换向阀，并且第一操作装置和第二操作装置与第一换向阀流体连接，从而第一操作装置和第二操作装置能够相应地通过第一泵致动器和/或第二泵致动器以流体的方式操控，其中，第一操作装置和/或第二操作装置上有分别连接有切换阀，并且第三操作装置能够至少通过第一泵致动器以流体的方式操控，和第四操作装置能够至少通过第二泵致动器以流体的方式操控。
混合动力驱动的机动车优选地理解为具有用于驱动的至少一个内燃机和至少一个电动机式驱动装置的机动车。
混合动力驱动的机动车的行驶运行状态优选地理解为具有内燃机式驱动装置的一个或多个传动级的第一行驶运行状态。第二行驶运行状态优选地具有一个或多个用于机动车的纯电动式驱动的传动比。第三行驶运行状态优选地包括一个或多个互连(Verschaltung)，用于运行具有电控的无级变速器(electronically controlledcontinuously variable transmission，e-CVT)的机动车。特别优选地，第四行驶运行状态是静止充电状态，在该静止充电状态中，内燃机在机动车停止时优选地在内燃机运行的情况下驱动电动机用于发电，并且将所产生的能量储存在存储组件中，用于运行电动机式驱动装置。
操作装置优选地理解为离合器和/或制动器，用于与变速器内部的围绕驱动轴旋转的摩擦对施加摩擦锁合的连接，其中，能够以流体的方式操作相应的离合器和/或制动器，因而所述离合器和/或制动器优选地能轴向移位，用于产生和/或松开摩擦锁合。离合器和/或制动器能够是“常开”或“常闭”的。“常开”应理解为离合器和/或制动器在基本状态中不具有摩擦锁合的连接。只有通过施加到离合器和/或制动器上的液压压力或流体压力才实现通过离合器和/或制动器与相应的离合器盘的摩擦锁合。在“常闭”的离合器和/或制动器中，这相应地是反过来的。该离合器能够优选地是干式和/或湿式离合器，并且制动器能够是相应的干式和/或湿式制动器。同样地，操作装置能够是组合的离合器/制动器，其优选地是干式和/或湿式离合器/制动器。除了离合器和/或制动器之外的其他操作装置对于实现变速器功能不是必需的，因此也不必对其致动，即，不必对其施加液压压力或流体压力。通常以行星轮组构成变速器，所述变速器的操作装置具有离合器和/或制动器。
因此，该液压回路具有第一流体流源和不同于第一流体流源的第二流体流源。第一流体流源具有能换向的第一泵致动器，并且第二流体流源包括能换向的第二泵致动器。泵致动器应理解为液压泵。能换向意味着能够在两个方向上运行所述泵致动器或液压泵。用于改变行驶运行状态的四个操作装置能够通过第一泵致动器和/或第二泵致动器以流体的方式操作。在第一泵致动器和第二泵致动器之间布置有第一换向阀，其中，四个操作装置中的第一操作装置和第二操作装置流体地连接到第一换向阀上，从而能够分别通过第一泵致动器或第二泵致动器以液压的方式操控第一操作装置和第二操作装置。换向阀也以术语“或”阀(ODER-Ventil)已知。第一操作装置和第二操作装置在上游分别连接有切换阀，通过所述切换阀能够控制到第一操作装置或第二操作装置的流入。第三操作装置能够通过第一泵致动器以流体的方式或液压的方式操控，第四操作装置能够通过第二泵致动器以流体的方式或液压的方式操控。以这种方式，根据第一泵致动器和第二泵致动器的旋转方向，能够以流体的方式操控四个操作装置，用于改变行驶运行状态，其中，四个操作装置中的不多于两个操作装置必须通过第一泵致动器和/或第二泵致动器操控，用于改变行驶运行状态。因此给出了用于混合动力驱动系的、用于改变行驶运行状态的液压回路，其中，能够仅以两个泵致动器改变行驶运行状态，从而能够减少安装空间、成本和能量需求。
本发明的一个有利的扩展方案在于，第一泵致动器和第二泵致动器分别具有第一泵出口和第二泵出口，其中，第一换向阀布置在第一泵致动器的第一泵出口与第二泵致动器的第一泵出口之间。第一操作装置和第二操作装置通过第一换向阀的第三出口衔接。
本发明的一个优选的扩展方案在于，第一泵致动器的第一泵出口和第二泵出口通过第一双压阀彼此流体连接，和/或第二泵驱动器的第一泵出口和第二泵出口通过第二双压阀彼此流体连接。在这种情况下，本发明的一个优选的扩展方案设置：第一双压阀和/或第二双压阀分别具有用于与储备器连接的出口。因此，双压阀优选地理解为具有两个输入接口、一个输出接口和一个哑铃状地构造的能移位的切换活塞的双压阀，其中，输出接口布置在两个输入接口之间，并且切换活塞能够移位，使得一个输入接口打开而另一个输入接口关闭，其中，输出接口一直打开。
在本发明的一个有利的扩展方案中设置：第一泵致动器能够通过第一电动机驱动，和/或第二泵致动器能够通过第二电动机驱动。优选地，第一电动机和/或第二电动机能换向。以这种方式，第一泵致动器和第二泵致动器能够通过相应电动机运行，由此能够减少液压回路的成本、安装空间和能量需求。
根据本发明的一个优选的扩展方案设置：第一泵致动器与第一控制装置通信技术上连接，和/或第二泵致动器与第二控制装置通信技术上连接。优选地，第一控制装置和第二控制单元分别是本地的控制单元、本地的通信单元(LCU)。以这种方式，能够以简单的方式操控第一泵致动器和/或第二泵致动器或者说第一泵致动器和第二泵致动器的相应电动机。特别优选地设置：能够仅通过一个控制装置操控第一泵致动器和第二泵致动器。以这种方式，能够减少液压回路的成本、安装空间和能量需求。
本发明的一个有利的扩展方案在于，第一泵致动器的第二泵出口和第二泵致动器的第二泵出口通过第二换向阀彼此流体连接，并且第三操作装置和第四操作装置与第二换向阀流体连接，从而第三操作装置和第四操作装置能够相应地通过第一泵致动器和/或第二泵致动器以流体的方式操控，其中，第三操作装置和/或第四操作装置在上游分别连接有切换阀。以这种方式，四个操作装置中的每一个能够通过第一泵致动器或第二泵致动器以流体的方式或液压的方式操控，从而能够通过提高操作装置的功能可用性优化行驶运行状态的改变之间的过渡。
根据本发明的一个有利的扩展方案设置：连接在相应的操作装置上游的切换阀是两位两通阀和/或三位三通阀。如果切换阀是两位两通阀，则能够优选地对相应的操作装置供应液压流体并因而建立液压压力，或将液压流体从操作装置导回并因而消除液压压力。此外，在三位三通阀的情况下存在以下可行性：能够与第一泵致动器和/或第二泵致动器无关地将用于消除液压压力的液压流体导回到储备器中。以这种方式，能够加速行驶运行状态的改变之间的过渡。
本发明的一个优选的扩展方案在于，切换阀能够以电子机械的方式控制。以这种方式，每个切换阀能够个性化地以电子机械的方式操作，由此能够实现用于改变行驶运行状态的相应的操作装置的快速和鲁棒的操控。
本发明还涉及一种具有混合动力驱动装置的机动车，其具有用于混合动力驱动系的液压回路，用于改变行驶运行状态，所述液压回路具有：具有能换向的第一泵致动器的第一流体流源；具有能换向的第二泵致动器的第二流体流源；至少四个能够以流体方式主动操控的操作装置，用于改变行驶运行状态，其中，在第一泵致动器和第二泵致动器之间布置有第一换向阀，并且第一操作装置和第二操作装置与第一换向阀流体连接，从而第一操作装置和第二操作装置能够相应地通过第一泵致动器和/或第二泵致动器以流体的方式操控，其中，第一操作装置和/或第二操作装置在上游分别连接有切换阀，并且第三操作装置能够至少通过第一泵致动器以流体的方式操控，和第四操作装置能够至少通过第二泵致动器以流体的方式操控。
附图说明
下面参考附图根据优选实施例示例性地阐明本发明，其中，以下所示特征既能够分别单独地也能够组合地呈现本发明的一个方面。其示出了：
图1根据本发明的优选的第一实施例的液压回路的示意图，
图2根据本发明的优选的第二实施例的液压回路的示意图，
图3根据本发明的优选的第三实施例的液压回路的示意图。
具体实施方式
图1中示出了用于混合动力驱动系的液压回路10的示意图，用于改变混合动力驱动的机动车的行驶运行状态。混合动力驱动的机动车的行驶运行状态优选地理解为具有内燃机式驱动装置的一个或多个传动级的第一行驶运行状态。第二行驶运行状态优选地具有用于机动车的纯电动式驱动装置的一个或多个传动比。第三行驶运行状态包括一个或多个互连，用于运行具有电控的无级变速器(electronically controlled continuouslyvariable transmission，e-CVT)的机动车。特别优选地，第四行驶运行状态是静止充电状态，其中，内燃机在机动车停止时在内燃机运行的情况下优选地驱动电动机用于发电，并且将所产生的能量储存在存储组件中，用于运行电动机式的驱动装置。
液压回路10具有第一流体流源12和不同于第一流体流源12的第二流体流源14。第一流体流源12包括能换向的第一泵致动器16，并且第二流体流源14具有能换向的第二泵致动器18。泵致动器16、18应理解为液压泵。能换向意味着能够在两个方向上运行所述液压泵。
第一泵致动器16和第二泵致动器18分别具有第一泵出口(20、20’)和第二泵出口(22、22’)，其中，在第一泵致动器16的第一泵出口20与第二泵致动器的第一泵出口20’之间布置第一换向阀24。
第一泵致动器16的第一泵出口20和第一泵致动器16的第二泵出口22通过具有两个输入接口的第一双压阀26彼此流体连接，其中，第一双压阀26还具有第三出口28，所述第三出口与具有流体的储备器30连接。因此，双压阀26理解为具有两个输入接口、一个输出接口和一个哑铃状的能移位的切换活塞32的双压阀，其中，根据切换活塞32的位置，第一双压阀26的一个输入接口关闭，而另一个输入接口打开。以这种方式，能够通过相应地打开的输入接口将液压流体从储备器30或者通过第一泵出口或者通过第二泵出口供应给第一泵致动器16。因此提供了第一流体流源12。双压阀也以术语“与”阀(UND-Ventil)已知。
与此类似地，第二泵致动器18的第一泵出口20’和第二泵致动器18的第二泵出口22’通过具有两个输入接口的第二双压阀34彼此流体连接，其中，第二双压阀34具有第三出口36，所述第三出口与具有流体的储备器30连接。因此，能够通过相应地打开的输入接口将液压流体从储备器30或者通过第一泵出口20’或者通过第二泵出口22’供应给第二泵致动器18，由此提供了第二流体流源14。
通过第一换向阀24的第三出口流体地衔接第一操作装置38和第二操作装置40，从而能够根据第一换向阀24的位态通过第一泵致动器16或第二泵致动器18以流体的方式操控第一操作装置38和第二操作装置40。第一操作装置38和第二操作装置40在上游分别连接有切换阀42，通过该切换阀能够控制到第一操作装置38或第二操作装置40的输入。
第三操作装置44以流体的方式衔接到第一泵致动器16的第二泵出口22上，从而能够仅通过第一泵致动器16以流体的方式操控第三操作装置44。
第四操作装置46以流体的方式衔接到第二泵致动器18的第二泵出口22’上，从而能够仅通过第二泵致动器18以流体的方式操控第四操作装置46。
操作装置38、40、44、46理解为离合器和/或制动器，用于与变速器内部的围绕驱动轴旋转的摩擦对施加摩擦锁合的连接，其中，能够以流体的方式操作相应的离合器和/或制动器，因而所述离合器和/或制动器优选地能轴向移位。离合器和/或制动器能够是“常开”或“常闭”的。“常开”应理解为离合器和/或制动器在基本状态中不具有摩擦锁合的连接。只有通过施加到离合器和/或制动器上的液压压力或流体压力才实现通过离合器和/或制动器与相应的离合器盘的摩擦锁合。在“常闭”的离合器和/或制动器中，这相应地是反过来的。
根据第一泵致动器16和第二泵致动器18的旋转方向，能够以流体的方式操控四个操作装置38、40、44、46，用于改变行驶运行状态，其中，四个操作装置38、40、44、46中的不多于两个的操作装置必须通过第一泵致动器16和/或第二泵致动器18操控，用于改变行驶运行状态。因此给出了用于混合动力驱动系的、用于改变行驶运行状态的液压回路10，其中，能够仅以两个泵致动器16、18改变行驶运行状态，从而能够减少安装空间、成本和能量需求。
图2中示出了由图1已知的液压回路10，其中，第一泵致动器16的第二泵出口22和第二泵致动器18的第二泵出口22’通过第二换向阀48以流体的方式彼此连接。第三操作装置44和第四操作装置46以流体的方式与第二换向阀48连接，从而相应地通过第一泵致动器16和/或第二泵致动器18以流体的方式操控第三操作装置44和第四操作装置46。第三操作装置44和第四操作装置46在上游分别连接有切换阀42，从而能够个性化地操控相应的操作装置。以这种方式，四个操作装置38、40、44、46中的每一个能够通过第一泵致动器16或第二泵致动器18以流体的方式或液压的方式操控，从而能够通过提高操作装置38、40、44、46的功能可用性优化行驶运行状态的改变之间的过渡。
图3中示出了由图2已知的液压回路10，其中，第一操作装置38、第二操作装置40和第三操作装置44在上游分别连接有构造为两位两通阀50的切换阀42。第四操作装置46在上游连接有构造为三位三通阀52的切换阀42。与两位两通阀50不同的是，三位三通阀52具有与储备器30流体连接的出口，通过所述出口能够与第一泵致动器16和第二泵致动器18无关地使第四操作装置46液压地卸载，由此能够加速行驶运行状态之间的改变之间的过渡。
第一泵致动器16能够通过能反转的第一电动机54操控。以这种方式，能够以简单的方式在两个方向上运行第一泵致动器16。第一电动机54和第一泵致动器16与第一控制装置56连接，因而能舒适地操控。类似地，第二泵致动器18与第二电动机58和第二控制装置60连接。
附图标记列表
10 液压回路
12 第一流体流源
14 第二流体流源
16 第一泵致动器
18 第二泵致动器
20、20’ 第一出口
22、22’ 第二出口
24 第一换向阀
26 第一双压阀
28 第三出口(第一双压阀)
30 储备器
32 切换活塞
34 第二双压阀
36 第三出口(第二双压阀)
38 第一操作装置
40 第二操作装置
42 切换阀
44 第三操作装置
46 第四操作装置
48 第二换向阀
50 两位两通阀
52 三位三通阀
54 第一电动机
56 第一控制装置
58 第二电动机
60 第二控制装置。

Claims (8)

1.一种用于混合动力驱动系的液压回路(10)，用于改变混合动力驱动的机动车的行驶运行状态，所述液压回路具有：
-第一流体流源(12)，所述第一流体流源具有能换向的第一泵致动器(16)，
-第二流体流源(14)，所述第二流体流源具有能换向的第二泵致动器(18)，
-至少四个能够以流体方式主动操控的操作装置(38、40、44、46)，用于改变行驶运行状态，其中，
所述第一泵致动器(16)和所述第二泵致动器(18)分别具有第一泵出口(20、20’)和第二泵出口(22、22’)，其中，第一换向阀(24)布置在所述第一泵致动器(16)的第一泵出口(20)与所述第二泵致动器(18)的第一泵出口(20’)之间，并且所述操作装置中的第一操作装置(38)和第二操作装置(40)与所述第一换向阀(24)流体连接，从而所述第一操作装置(38)和所述第二操作装置(40)能够相应地通过所述第一泵致动器和/或所述第二泵致动器(18)以流体的方式操控，其中，在所述第一操作装置(38)和/或所述第二操作装置(40)上游分别连接有切换阀(42)，
另外，第二换向阀(48)布置在所述第一泵致动器(16)的第二泵出口(22)和所述第二泵致动器(18)的第二泵出口(22’)之间，并且所述操作装置中的第三操作装置(44)和第四操作装置(46)与所述第二换向阀(48)流体连接，从而所述第三操作装置(44)和所述第四操作装置(46)能够相应地通过所述第一泵致动器(16)和/或所述第二泵致动器(18)以流体的方式操控，其中，在所述第三操作装置(44)和/或所述第四操作装置(46)上游分别连接有切换阀(42)。
2.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于，所述第一泵致动器(16)的第一泵出口(20)和第二泵出口(22)通过第一双压阀(26)彼此流体连接，和/或所述第二泵致动器(18)的第一泵出口(20’)和第二泵出口(22’)通过第二双压阀(34)彼此流体连接。
3.根据权利要求2所述的液压回路，其特征在于，所述第一双压阀(26)和/或所述第二双压阀(34)分别具有用于与储备器(30)连接的出口。
4.根据权利要求3所述的液压回路，其特征在于，所述第一泵致动器(16)能够通过第一电动机(54)驱动，和/或所述第二泵致动器(18)能够通过第二电动机(58)驱动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压回路，其特征在于，所述第一泵致动器(16)与第一控制装置(56)通信技术上连接，和/或所述第二泵致动器(18)与第二控制装置(60)通信技术上连接。
6.根据权利要求5所述的液压回路，其特征在于，连接在相应的操作装置(38、40、44、46)上游的切换阀(42)是两位两通阀(50)和/或三位三通阀(52)。
7.根据权利要求6所述的液压回路，其特征在于，所述切换阀(42)能够以电子机械的方式控制。
8.一种具有混合动力驱动装置的机动车，具有根据权利要求6所述的用于混合动力驱动系的液压回路(10)，用于改变行驶运行状态。
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