CN110273864A - 热液压引力能量转换系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热液压引力能量转换系统，该系统包括液压箱，该液压箱液压联接至液压泵，该液压泵液压联接至止回阀，该止回阀液压联接至第一液压阀，该第一液压阀液压联接至第一液压缸并且液压联接至第二液压阀，第一液压缸容纳第一活塞和第一弹簧，第二液压阀液压联接至第三液压阀和第四液压阀，第三液压阀液压联接至第二液压缸且液压联接至第五液压阀，第二液压缸容纳支撑重物的第二活塞，第五液压阀液压联接至热交换器，第四液压阀液压联接至液压马达且液压联接至第三液压气缸，第三液压缸容纳第三活塞和第二弹簧，第三活塞机械地联接至杆，该杆通过旋转接头机械地联接至杠杆，该杠杆机械地联接至自由轮，该自由轮机械地联接至轴。

Description

热液压引力能量转换系统

技术领域

本公开总体涉及能量转换系统，并且更特别地，涉及热液压引力能量转换系统。

背景技术

相对简单的液压系统已经使用了数千年并且贯穿整个文明历史，例如用于灌溉和使用例如水轮提供机械动力。在现代，液压系统已经变得越来越复杂，并且广泛用于各行各业以用于各种目的。通常，液压系统使用液体，尤其是加压液体来产生、控制并且传递机械动力。

通常，因为增加的不可压缩性和降低的可压缩性通常提高了许多液压系统的效率，所以液压流体是因其高不可压缩性和低可压缩性而选择的液体。此外，因为不受控制的热量和热量变化能够破坏许多液压系统或加速许多液压系统的劣化，所以它们通常对液压系统有害。另外，因为不受控制的“流体锤”，“水锤”以及其它突然的压力波动和液压冲击能够破坏液压系统或加速液压系统的劣化，所以它们通常也对许多液压系统有害。

用于轮式车辆的现有推进系统包括内燃发动机，该内燃发动机由于功率密度和支撑移动性而具有吸引力。

现有推进系统还包括液压混合系统，该液压混合系统与电气混合动力系统相比，由于去除了电气混合系统所需的复杂或昂贵的材料(诸如电池所需的复杂或昂贵的材料)而具有吸引力。然而，液压混合系统也有缺点。例如，液压混合系统与噪音、尺寸和复杂性相关联。

现有推进系统还包括电池供电的电动车辆，该电池供电的电动车辆由于没有尾气排放、产生瞬时扭矩和比传统内燃发动机更平稳的加速，以及降低的噪音，而具有吸引力。然而，电池供电的电动车辆也有缺点，包括需要建立充电基础设施、相对短的行驶里程和低的最高速度、有限的电池寿命以及温度敏感性。

现有推进系统还包括燃料电池车辆，该燃料电池车辆由于减少有毒副产物、相对高的功率密度、没有尾气排放以及相对低的维护成本而具有吸引力。然而，燃料电池车辆也有缺点，包括有限的加燃料基础设施、生产成本以及围绕氢燃料的潜在安全问题。

现有推进系统还包括外燃发动机，诸如斯特林(Stirling)发动机和蒸汽发动机，该外燃发动机由于燃料类型的灵活性、降低的噪音和效率而具有吸引力。然而，外燃发动机也有缺点，包括发动机的尺寸和可扩展性。

现有推进系统还包括混合动力电动车辆，该混合动力电动车辆由于比传统内燃发动机减少了排放以及再生制动能力而具有吸引力。然而，混合动力电动车辆也有缺点，包括质量增加和成本增加。

在本领域中依然需要克服传统上与这种现有推进系统相关联的限制的改进的推进系统。

发明内容

热液压引力能量转换系统可以被概括为包括：液压箱，该液压箱液压联接至液压泵，该液压泵液压联接至止回阀，该止回阀液压联接至第一液压阀，该第一液压阀液压联接至第一液压缸并且液压联接至第二液压阀，第一液压缸容纳第一活塞和第一弹簧，第二液压阀液压联接至第三液压阀和第四液压阀，第三液压阀液压联接至第二液压缸且液压联接至第五液压阀，第二液压缸容纳支撑重物的第二活塞，第五液压阀液压联接至热交换器，第四液压阀液压联接至液压马达且液压联接至第三液压气缸，第三液压缸容纳第三活塞和第二弹簧，第三活塞机械地联接至杆，该杆通过旋转接头机械地联接至杠杆(lever)，该杠杆机械地联接至自由轮，该自由轮机械地联接至轴。

用于汽车和其它轮式车辆传统发动机包括内燃发动机、液压混合动力系统、电池供电电气系统、燃料电池系统、外燃系统和混合动力电动系统。本文描述的热液压系统比这种传统系统更高效，部分原因在于热液压系统省略了许多用于操作这种系统的机械和移动部件，诸如发动机和液压泵。本文描述的热液压系统使用外燃发动机并且提供燃料灵活性。该热液压系统的外燃部分具有大约70％的效率(即，在该系统的该部分中产生大约30％的损失)。本文所述的热液压系统的燃料灵活性使得热液压系统能够使用包括下列的任何热源：燃烧固体、液体或气体燃料，例如汽油、柴油、天然气、煤、木材、甲烷、煤油、乙醇燃料、压缩生物甲烷、氢气、生物燃料、太阳能、电能、工业过程产生的废物等。

另外，本文描述的热液压系统是低排放、低成本，并且利用流体或液压动力，其提供高动力密度、可控性和架构灵活性。该热液压系统的流体动力部分具有大约70％的效率(即，在该系统的该部分中产生大约30％的损失)。由于热液压系统的外燃部分和热液压系统的流体动力部分是热液压系统的仅有的产生效率损失两个部分，因此总效率约为49％(即，70％的外燃效率乘以70％的流体动力效率)。相比之下，当以相同方式测量时，内燃发动机车辆的总效率约为25％。内燃发动机车辆具有更多的内部部件，每个内部部件有助于对总系统效率造成额外的低效率，从而降低了总系统效率。

基于热液压压力波的推进系统可被概括为包括：热单元，其包括热交换器，该热交换器热联接至热源并且热联接至承载膨胀液压流体的第一导管，其中热交换器在热源和膨胀液压流体之间交换热量，第一导管具有第一入口和第一出口；集成液压动力和控制单元，其包括液压马达，该液压马达液压联接至机械装置并且液压联接至承载工作液压流体的第二导管，其中液压马达将来自工作液压流体的液压能量转换成机械装置的机械动力，第二导管具有第二入口和第二出口；以及声波传输单元，其包括：第一中间导管，具有第三入口和第三出口；第二中间导管，具有第四入口和第四出口；声波发生器，其包括第一流量控制阀，该第一流量控制阀具有将第一出口液压联接至第三入口并将第一入口液压联接至第四出口的第一位置，并且该第一流量控制阀具有将第一出口液压联接至第四出口并将第一入口液压联接至第三入口的第二位置；以及声波转换阀，其包括第二流量控制阀，该第二流量控制阀具有将第二出口液压联接至第四入口并将第二入口液压联接至第三出口的第一位置，并且第二流量控制阀具有将第二出口液压联接至第三出口并将第二入口液压联接至第四入口的第二位置。

第一流量控制阀可以被锁定至第二流量控制阀，使得第一流量控制阀和第二流量控制阀都处于它们各自的第一位置或者都处于它们各自的第二位置。机械装置可以是车轮，其中推进系统，进一步包括将第二车轮液压联接至第二导管的第二液压马达、将第三车轮液压联接至第二导管的第三液压马达以及将第四车轮液压联接至第二导管的第四液压马达。膨胀液压流体可以具有第一热膨胀系数，并且工作液压流体可以具有小于第一热膨胀系数的第二热膨胀系数。

推进系统可以进一步包括液压联接至第二导管的液压蓄能器 (accumulator)。

推进系统可以进一步包括液压联接至第二导管的电能发生器。

推进系统可以进一步包括液压缸，该液压缸具有联接至第一中间导管的第一端和与第一端相对、联接至第二中间导管的第二端。

推进系统可以进一步包括：分隔壁，其将液压缸划分成第一室和第二室；第一活塞，其被定位成在第一室内移动；第二活塞，其被定位成在第二室内移动。

第一活塞可以将膨胀液压流体与工作液压流体分离，并且第二活塞可以将膨胀液压流体与工作液压流体分离。

推进系统可以进一步包括：第一弹簧，其联接至分隔壁并且联接至第一活塞；以及第二弹簧，其联接至分隔壁并且联接至第二活塞。

一种操作基于热液压压力波的推进系统的方法可被概括为包括：使用热单元对联接至声波发生器的第一导管内的膨胀液压流体加热，该声波发生器包括处于关闭位置以增加第一导管中的液压流体的压力的第一流量控制阀；致动包括声波发生器的声波传输单元，致动声波传输单元包括致动第一流量控制阀以从关闭位置移动至打开位置，以在第二导管内的工作液压流体中生成压力波；并且使用工作液压流体中的压力波来向包括液压马达的集成液压动力和控制单元提供能量。

液压马达可以驱动第一车轮。该方法可以进一步包括使用压力波来驱动第二液压马达和第二车轮、第三液压马达和第三车轮，以及第四液压马达和第四车轮。膨胀性压流体可以具有第一热膨胀系数，并且工作液压流体可以具有小于第一热膨胀系数的第二热膨胀系数。

该操作基于热液压压力波的推进系统的方法可以进一步包括使用压力波来向液压蓄能器提供能量。

该操作基于热液压压力波的推进系统的方法可以进一步包括使用压力波来向电能发生器提供能量。

该操作基于热液压压力波的推进系统的方法可以进一步包括使用压力波来在液压缸内移动活塞。

在液压缸内移动活塞可以包括在液压缸内压缩弹簧。

在液压缸内移动活塞并且在液压缸内压缩弹簧可以包括使活塞和弹簧在液压缸内振荡。

使活塞和弹簧在液压缸内振荡可以包括使活塞和弹簧在液压缸内共振地振荡。

活塞可以将膨胀液压流体与工作液压流体分离。

热液压引力能量转换系统可以被概括为包括：液压箱，其液压联接至液压泵，该液压泵液压联接至止回阀，该止回阀液压联接至第一液压阀，该第一液压阀液压联接至第一液压缸并且液压联接至第二液压阀，第一液压缸容纳第一活塞和第一弹簧，第二液压阀液压联接至第三液压阀和第四液压阀，第三液压阀液压联接至第二液压缸并且液压联接至第五液压阀，第二液压缸容纳支撑重物的第二活塞，第五液压阀液压联接至热交换器，第四液压阀液压联接至液压马达并且液压联接至第三液压气缸，第三液压缸容纳第三活塞和第二弹簧，第三活塞机械地联接至杆，该杆通过旋转接头机械地联接至杠杆，杠杆机械地联接至自由轮，该自由轮机械地联接至轴。

附图说明

在附图中，相同的附图标记表示相似的元件或动作。附图中元件的大小和相对位置不一定按比例绘制。例如，各种元件的形状和角度不一定按比例绘制，并且这些元件中的一些可以被任意放大定位以改善附图易读性。此外，所绘制的元件的特定形状不一定旨在传达关于特定元件的实际形状的任何信息，并且可以是仅为了便于在附图中识别而被选择。

图1是根据至少一个所示实施例的热液压引力能量转换系统的示意图。

图2A是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的示意图。

图2B是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的另一示意图。

图3是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的另一示意图。

图4是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的另一示意图。

图5是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的另一示意图。

图6A是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的热单元的图示。

图6B是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的热单元的另一图示。

图6C是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的热单元的示意图。

图7A是根据至少一个所示实施例的液压推进系统中的声波传输单元的流量控制阀的示意图。

图7B是根据至少一个所示实施例的液压推进系统中的声波传输单元的流量控制阀的示意图。

图7C是根据至少一个所示实施例的液压推进系统中的声波传输单元的流量控制阀的示意图。

图7D是根据至少一个所示实施例的液压推进系统中的声波传输单元的流量控制阀的图示。

图7E是根据至少一个所示实施例的液压推进系统中的声波传输单元的流量控制阀的图示。

图7F是根据至少一个所示实施例的液压推进系统中的声波传输单元的流量控制阀的示意图。

图8A是根据至少一个所示实施例的液压推进系统中的声波传输单元的液压缸的图示。

图8B是根据至少一个所示实施例的液压推进系统中的声波传输单元的液压缸的示意图。

图9是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的部分的另一示意图。

图10A是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的蓄能器单元的横截面图。

图10B是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的蓄能器单元的透视图。

图10C是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的蓄能器单元的横截面图。

图10D是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的蓄能器单元的横截面图。

图11是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的集成液压动力和控制单元的图示。

图12是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的集成液压动力和控制单元的分解图。

图13A是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的集成液压动力和控制单元的部分的图示。

图13B是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的集成液压动力和控制单元的示意图。

图14是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的集成液压动力和控制单元的部分的图示。

图15是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的集成液压动力和控制单元的横截面图。

图16是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的集成液压动力和控制单元的横截面图。

图17是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的集成液压动力和控制单元的横截面图。

图18是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的侧视图。

图19是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的端视图。

图20A是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的发电机单元的透视图。

图20B是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的发电机单元的横截面图。

图20C是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的发电机单元的示意图。

图21A是根据至少一个所示实施例的布置成并入至轮式车辆中的液压推进系统的各种部件的透视图。

图21B是根据至少一个所示实施例的布置成并入到轮式车辆中的液压推进系统的各种部件的透视图。

图22A是根据至少一个所示实施例的用于包括液压推进系统的轮式车辆的控制系统的示意图。

图22B是根据至少一个所示实施例的用于包括液压推进系统的轮式车辆的控制系统的示意图。

图23是根据至少一个所示实施例的用于包括液压推进系统的轮式车辆的控制系统的示意图。

图24A示出了根据至少一个所示实施例的液压推进系统内的能量转换。

图24B示出了根据至少一个所示实施例的液压推进系统内的能量转换。

图25示出了根据至少一个所示实施例的液压推进系统的部件在液压推进系统操作的不同阶段的位置。

图26示出了根据至少一个所示实施例的液压推进系统内的能量转换。

图27A示出根据至少一个所示实施例的液压推进系统的能力的分析结果。

图27B示出根据至少一个所示实施例的液压推进系统的能力的分析结果。

图28是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的示意图。

图29是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的示意图。

图30是根据至少一个所示实施例的液压推进系统的示意图。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了某些具体细节以便提供对各种公开的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，实施例可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下来实践，或者可以利用其它方法、部件、材料等来实践。在其它情况下，未详细示出或者描述与该技术相关联的已知结构，以免不必要地模糊实施例的描述。

除非上下文另有要求，否则在整个说明书和所附权利要求书中，词语“包括”与“包含”同义，并且是包含性的或开放式的(即，不排除另外的、未列举的元件或方法行为)。

在整个本说明书对“一个实施例”或“实施例”的参考是指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，在整个本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都是参考相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。

除非上下文另有明确规定，否则如在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一”，“一个”和“该”包括复数的指示对象。还应注意的是，除非上下文另有明确规定，否侧术语“或”通常以其最广泛的含义，即作为“和/或”的含义被使用。

本文提供的公开的标题和摘要仅为了方便而并不限制实施例的范围或含义。

综述

在图1所示的一个或多个实施例中，热液压引力能量转换系统包括液压箱、液压泵、止回阀、多个液压阀、容纳各自活塞和/或弹簧的多个液压缸、热交换器、液压马达。液压缸之中的一个液压缸的活塞可以支撑重物。液压缸之中的另一液压缸的活塞可以机械地联接至杆 (rod)、旋转接头、杠杆(lever)、自由轮和/或轴。

从箱1获得、由液压泵2推动而通过止回阀3、管道4的液压液体流经2/2液压阀5，进入缸7，以推动活塞6来克服弹簧8的阻力，其通过将压缩气体(氮气)截留在机械弹簧8的外壳中而可以是机械的、气动的或机械和气动的组合。2/2方向控制阀(DCV)9、10和11保持封闭的一定量液体。DCV 10打开并且关闭与液压缸12的连接，液压缸12包含支撑重物14的活塞13。DCV 15控制与热交换器16的液压连接。液压马达17由来自DCV 11和11'的流体驱动。使用由DCV 11和11'控制的流体的另一种可能是进入其中活塞19推动弹簧20的液压缸18并且使用由旋转接头22连接的杆21、杠杆23。杠杆23转动自由轮24，自由轮24产生机械轴25的转动位移。

由泵2提供的流体流经DCV 5并且通过使用活塞9将弹簧8推动到其极限位置而填充缸7。DCV 9在缸7的填充过程中关闭。通过关闭DCV 5并且打开DCV 9和10，由重物14和活塞13产生的压力被传递在被截留在DCV 5、DCV 11和液压缸7之间的恒定体积液体上。通过关闭DCV 10 并且打开DCV 11，加压液体将流经DCV 11以给液压马达17或液压缸18 内部的活塞18提供动力。在排空过程中，DCV 10关闭并且液压缸7的弹簧8伸展，从而产生流经液压马达17或液压缸18内部所需的液体排出体积。在关闭DCV 11和9后，DCV 10开启并且将压力传递给被截留在 DCV 9和11之间的液体。在DCV 9关闭的同时，DCV 5打开并且由泵2 提供的流体进入液压缸7并且使用活塞6压缩弹簧8。当活塞随着弹簧8 被压缩最大位移而到达极限位置时，DCV 5关闭，DCV 9打开并且压力被分布在整个截留流体中，并重新开始运转循环。

为了确保更连续的流动，考虑由具有与部件5-11相同的作用和功能的部件5'、6'、7'、8'、9'、10'、11'标记的第二支路，以切换工作阶段。包括部件5'-11'支路的第二支路可以与5-11的供给方式相同的方式供给第二液压缸18，该第二液压缸18以相同的原理工作并且为轴25提供动力。为了补偿泄漏或质量块14的不希望位移，DCV 15打开与热交换器16的连接，其中加热的液体热膨胀并且推动重物克服重力。在此过程中，DCV 10关闭。

图2A示出了液压推进系统200的示意图。液压推进系统200包括五个主要子系统，在本文中被称为热单元202、声波传输单元203、集成液压动力和控制单元268、蓄能器单元296以及辅助系统动力单元500。热单元202用于加热液压流体并且联接至声波传输单元203以向声波传输单元203提供加热的液压流体。声波传输单元203联接至辅助系统动力单元500、联接至蓄能器单元296，并且联接至集成液压动力和控制单元268，以向辅助系统动力单元500、蓄能器单元296以及集成液压动力和控制单元268传递来自热单元202的能量。蓄能器单元296联接至集成液压动力和控制单元268。蓄能器单元296存储来自声音传递单元203 的能量并且向集成液压动力和控制单元268提供液压动力。本文描述为彼此联接的液压部件中任意一个也可以被称为彼此“液压联接”。

热单元202和声波传输单元203一起用于将热能直接转换成液压能并且通过波向液压推进系统200的其它部件传递液压能量，该波通过液压流体传播，其中液压能量用于执行机械(或电气)工作。这种通过波的能量传递在本文中可以被称为“声波”能量传递，其中该波通过液压流体传播。

如图2A所示，热单元202包括燃烧系统205、热交换器290和排气系统292。在下面的热单元部分中更详细地描述热单元202。同样如图2A 所示，声波传输单元203包括：声波发生器，其也可以称为第一流量控制阀220；双重作用声波惯性单元207；双重作用声波容量单元209；以及声波转换阀，其也可以被称为第二流量控制阀222。在下面的声波传输单元部分中更详细描述声波传输单元203。同样如图2A所示，集成液压动力和控制单元268用作双重作用车辆驱动单元268a或辅助动力单元268b。在下面的集成液压动力和控制单元部分中更详细地描述集成液压动力和控制单元268。同样如图2A所示，蓄能器单元296包括蓄能器单元控制阀262，高压蓄能器264和低压蓄能器266。在下面的蓄能器单元部分中更详细地描述蓄能器单元296。同样如图2A所示，辅助系统动力单元500包括声波电能发生器372和机械致动器424。在下面的辅助动力单元部分中更详细地描述辅助动力单元500。

图2B是液压推进系统200的示意图，其中对图2A中所示的实施方式进行了一些修改。如图2B所示，液压推进系统200包括热单元202、热源204和待由热源204加热的液压流体贮存器206。液压推进系统200 还包括液压马达208，该液压马达208通过第一液压导管210联接至热单元202、通过第二液压导管214联接至容纳贮存器212，并且联接至轮 218、涡轮机或由轴216转动的其它机械装置。本文描述的液压导管中的任意一个也可以被称为“管道”或“液压管道”。

当热源204用于加热液压流体贮存器206时，液压流体贮存器206 中的液压流体的压力增大，从而启动沿着第一液压导管210行进至液压马达208的高压波。当压力波到达液压马达208时，压力波通过向液压马达208施加瞬时压差来驱动轴216和轮218的临时转动，并且通过液压马达208的作用对轴216施加瞬时扭矩。第一液压导管210中的相对高压液压流体流经液压马达208，从而驱动轴216转动，直到第一液压导管210中的压力与第二液压导管214和容纳贮存器212中的压力相等。

图3是液压推进系统200的另一示意示，其中对前述附图中所示的实施方式进行了一些修改。如图3所示，液压推进系统200不包括容纳贮存器212，并且第二液压导管214将穿过液压马达208并从液压马达 208离开的液压流体返回至液压流体贮存器206。在一种实施方式中，液压流体穿过止回阀224到达液压流体贮存器206，液压流体在液压流体贮存器206可以被热源204再次加热。因此，第一液压导管210是高压液压导管210，而第二液压导管214是低压液压导管。图3还示出液压推进系统200包括定位在第一液压导管210和第二液压导管214两者内的第一流量控制阀220，以及定位在第一液压导管210和第二液压导管214 两者内的第二流量控制阀222。

如图3中所示的实施方式所示，液压推进系统200还包括第一中间导管226和第二中间导管228。第一流量控制阀220和第二流量控制阀 222彼此链接，使得它们一致地从各自的第一位置移动到各自的第二位置。如图3所示，在各自的第一位置，第一液压导管210被转向以流经第二中间导管228(另外说明，第二中间导管228形成第一液压导管210 的中间部分)和第二液压导管214被转向以流经第一中间导管226(另外说明，第一中间导管226形成第二液压导管214的中间部分)。在各自的第二位置，第一液压导管210被转向以流经第一中间导管226(另外说明，第一中间导管226形成第一液压导管210的中间部分)，并且第二液压导管214被转向以流经第二中间导管228(另外说明，第二中间导管228形成第二液压导管214的中间部分)。

无论第一流量控制阀220和第二流量控制阀222是处于它们各自的第一位置还是处于第二位置，相对高压液压流体通过第一液压导管210 从热单元202流出并且通过第一液压导管210流到液压马达208，并且相对低压液压流体通过第二液压导管214从液压马达208流出并且通过第二液压导管214流回至热单元202。然而，当第一流量控制阀220和第二流量控制阀222被致动以在它们各自的第一位置和第二位置之间移动时，第一液压导管210的相对高压液压流体和第二液压导管214的相对低压液压流体在流经第一中间导管226和流经第二中间导管228之间交替。

同样如图3所示，液压推进系统200包括液压缸230，该液压缸230 在其第一端处联接至第一中间导管226并且在其第二端处联接至第二中间导管228。液压推进系统200还包括容纳在液压缸230内的活塞总成 232，该活塞总成232包括第一活塞234、第二活塞236和连接第一活塞 234和第二活塞236的弹簧238。活塞总成232将第一中间导管226和第二中间导管228中的一个的相对高压液压流体与第一中间导管226和第二中间导管228中的另一个的相对低压液压流体隔开。当相对高压液压流体和相对低压液压流体在第一中间导管226和第二中间导管228之间交替时，活塞总成232开始在液压缸230内振荡。

在一些实施方式中，整个活塞总成232在液压缸内来回振荡。在一些实施方式中，活塞234和236通过弹簧238的压缩和/或伸展而相对于彼此来回振荡。弹簧238的弹簧常数或刚度和/或活塞234和236的质量被选择或设计使得活塞总成232在在液压缸230内，在共振条件下振荡或共振。本文所述的包括弹簧238的任何弹簧可以包括任何合适的弹性体元件或因而包括机械螺旋弹簧或碟形弹簧或压缩气体的等效替代物体。

图4是液压推进系统200的另外的示意图示，其中对前面附图中所示的实施方式进行了一些修改。如图4所示，液压推进系统200采用声波，其也可被称为液压振荡或液压波510，该声波在第一中间导管226 和第二中间导管228内经过和/或共振，具有对应于它们的频率并且对应于第一流量控制阀220和第二流量控制阀222开启和关闭速率的波长λ(lambda)。在一些实施方式中，波的频率在约5Hz和约10,000Hz之间。在一些更优选的实施方式中，波的频率在约30Hz和约50Hz之间。

如图4所示，液压推进系统200包括液压缸230，液压缸230具有定位在其中的活塞总成。可移动活塞作为第一中间导管226和第二中间导管228之间的分隔壁而操作。当第一流量控制阀220和第二流量控制阀 222在它们各自的第一位置和第二位置之间来回移动时，并且当相对高压波在第一中间导管226和第二中间导管228之间交替时，可移动活塞通过其中的弹簧的压缩和/或伸展而开始在液压缸230内来回振荡。弹簧的弹簧常数或刚度和/或可移动活塞的质量被选择或设计，使得可移动活塞在液压缸230内，在共振条件下在振荡或共振。

在另一种实施方式中，虽然具有一些差异，但是定位在图4中所示的液压缸230内的活塞总成具有类似于定位在图5中所示的液压缸230 内的相应活塞总成的结构。在这种实施方式中，活塞总成不包括第一活塞242和第二活塞246。另外，在这种实施方式中，活塞总成用可移动活塞来替代固定分隔壁240，使得弹簧244和248都与液压缸230相对的端部和可移动活塞接合。

图5是液压推进系统200的另一示意图示，其中对前述附图中所示的实施方式进行了一些修改。如图5所示，液压推进系统200包括容纳固定分隔壁240的液压缸230。固定分隔壁240将液压缸230划分成两个不同且刚性的液压室。该室的第一室容纳通过第一弹性元件或弹簧244 与固定分隔壁240互连的第一活塞242，并且该室的第二室容纳通过第二弹性元件或弹簧248与固定分隔壁240互连的第二活塞246。

图5中所示的液压推进系统200的实施方式包括两种不同的液压流体：膨胀液压流体，其被选择为具有相对高的可压缩性和相对高的热膨胀系数(例如，甘油、汞、乙烯乙二醇或丙烯乙二醇)以及非膨胀工作液压流体，其被选择为具有低压缩性和低热膨胀系数(例如，传统的液压流体和油、具有商业上可获得的环境友好的水基溶液)。如图 5所示，第一中间导管226被划分成膨胀流体部分226a和通过第一活塞 242与膨胀流体部分226a隔开的工作流体部分226b。第二中间导管228 被划分成膨胀流体部分228a和通过第二活塞246与膨胀流体部分228a 隔开的工作流体部分228b。

在图5中所示的液压推进系统200的实施方式中，当热源204用于加热液压流体贮存器206时，液压流体贮存器206中的膨胀液压流体的压力增大，从而引发高压波，沿着第一液压导管210、经过第一流量控制阀220和第一中间导管226的膨胀流体部分226a到达液压缸230的第一室。在液压缸230处，膨胀液压流体对第一活塞242施加相对较高的压力，从而压缩弹簧244并且引发工作液压流体中的相对高压波，沿着第一中间导管226的工作流体部分226b、经过第二流量控制阀222和第一液压导管210到达液压马达208。

如上所述，工作液压流体中的相对高压波经过液压马达208，然后沿着第二液压导管214，经过第二流动控制阀222和第二中间导管228 的工作流体部分228b到达液压缸230的第二室。在液压缸230处，工作液压流体对第二活塞246施加压力，从而使弹簧248伸展并且引发膨胀液压流体中的相对高压波，沿着第二中间导管228的膨胀流体部分 228a、经过第一流量控制阀220、第二液压导管214和止回阀224回到至热单元202。

仍然参照图5，当第一流量控制阀220和第二流量控制阀222从它们各自的第一位置移动至它们各自的第二位置，并且热源204用于加热液压流体贮存器206时，液压流体贮存器206中的膨胀液压流体的压力增大，从而引发高压波，沿着第一液压导管210、经过第一流量控制阀220 和第二中间导管228的膨胀流体部分228a到达液压缸230的第二室。在液压缸230处，膨胀液压流体对第二活塞246施加相对高的压力，从而压缩弹簧248并且引发工作液压流体中的相对高压波，沿着第二中间导管228的工作流体部分228b、经过第二流量控制阀222和第一液压导管 210到达液压马达208。

如上所述，工作液压流体中的相对高压波经过液压马达208、然后沿着第二液压导管214、经过第二流量控制阀222和第一中间导管226 的工作流体部分226b到达液压缸230的第一室。在液压缸230处，工作液压流体对第一活塞242施加压力，从而使弹簧244伸展并且引发膨胀液压流体中的相对高压波，沿着第二中间导管226的膨胀流体部分226a 行进、经过第一流量控制阀220、第二液压导管214和止回阀224回到热单元202。

因此，当第一流量控制阀220和第二流量控制阀222在它们各自的第一位置和第二位置之间来回移动时，并且当相对高压波在第一中间导管226和第二中间导管228之间交替时，活塞242和246分别通过弹簧 244和248的压缩和/或伸展相对于固定分隔壁240在液压缸230内各自开始来回振荡。弹簧244和248的弹簧常数或刚度和/或活塞242和246的质量被选择或设计，使得活塞242和246在液压缸230内，在共振条件下振荡或者共振。

当液压流体流经液压推进系统200的各个液压导管时，液压流体经历了热力循环。在一种实施方式中，当液压流体在恒定体积的液压流体贮存器206内被加热时，其中的液压流体的压力增大(例如，从10bar 到100bar)。当压力波通过液压推进系统200而移动并且液压流体使液压马达208致动时，液压流体的体积增大(例如，从1.00L到1.01L)并且压力减小(例如，从100bar到10bar)。随着液压流体冷却，体积减小 (例如，从1.01L到1.00L)，从而完成循环。

热单元

图6A-图6C是包括热单元的液压推进系统200的部分的图示。图6A 和图6B示出热单元202的三维模型，图6C示出热单元202的示意图。如图6A所示，热单元202包括空气过滤器280和使空气通过空气过滤器 280吸入至热单元202中的风扇282。空气过滤器280和风扇282被定位在热单元202的进气口内，并且在热单元202的壳体278内。空气过滤器280 和风扇282可以被统称为热单元202的“空气准备”部分。

如图6A和图6B一起所示，热单元202还包括喷嘴284、燃料喷射器 286和用于控制空气通过热单元202流动并且在热单元202内引发燃烧的点火器288。这三个部件位于热单元202的“燃烧”部分中。同样如图6A所示，热单元202还包括缠绕在整个热单元202的“热交换”部分上的细长线圈290。液压流体(诸如本文讨论的膨胀液压流体中的一种) 流入并且穿过细长线圈290，使来自热单元202的“燃烧”部分中的燃料的燃烧的热从通过热单元202流动的空气交换到细长线圈290内的液压流体。然后，通过热单元202流动的空气穿过热单元的“排气”部分 292而流过经过细长线圈290。然后，空气流入环境中或者流入热单元 202的“后处理”部分294中。

声波传输单元

图7A-图7F示出声波传输单元203的流量控制阀402的三维模型和示意图。本文描述的液压推进系统200中的声波传输单元203的流量控制阀具有彼此相同或相似的特征，并且具有与如图7A-图7F所示的声波传输单元203的流量控制阀402的特征相同或相似的特征。如图7A和图 7F所示，声波传输单元203的流量控制阀402包括第一入口404、第二入口406、第一出口408和第二出口410以及两个潜在打开位置。在图7B 中所示的第一潜在打开位置412中，入口404联接至出口408，入口406 联接至出口410。在图7C所示的第二潜在打开位置414中，入口404联接至出口410，入口406联接至出口408。

图7D和图7E分别示出声波传输单元203的流量控制阀402的三维模型的平面图和透视图。如图7D和图7E所示，声波传输单元203的流量控制阀402包括外框架416，安装在外框架416内的可旋转齿轮418以及安装在外框架416内的马达419。马达419与可旋转齿轮418啮合，使得马达419可被致动以使可旋转齿轮418转动。可旋转齿轮418包括第一槽420和第二槽。第一槽420朝向齿轮418的与第一侧相对的第二侧至少部分地延伸至齿轮418的第一侧中。第二槽422朝向齿轮418的第二侧至少部分地延伸至齿轮418的第一侧中。

可旋转齿轮418可旋转，使得第一槽420与第一入口404和第一出口 408重叠，以将第一入口404联接至第一出口408，并使得第二槽422与第二入口406和第二出口410重叠以将第二入口406联接至第二出口 410，并且提供第一潜在打开位置412。类似地，可转动齿轮418可旋转，使得第一槽420与第一入口404和第二出口410重叠以将第一入口404联接至第二出口410，并使得第二槽422与第二入口406和第一出口408重叠，以将第二入口406联接至第一出口408，并且提供第二潜在打开位置414。除了提供第一和第二潜在打开位置412和414中的一个之外，可旋转齿轮418可旋转，使得第一槽420仅与入口404和406中的一个或出口408和410中的一个重叠，并使得第二槽422仅与入口404和406中的一个或出口408和410中的一个重叠，并且因而，阀402提供关闭位置而不是打开位置。

图8A和图8B是液压推进系统200的部分的附加图示，其中对前述附图中所示的实施方式进行了一些修改。特别地，图8A和图8B分别示出液压推进系统200中的液压缸230和声波传输单元203的相关部件的三维模型和示意图。如图8A和图8B所示，液压缸230包括第一入口/出口250、第二入口/出口252、第三入口/出口254和第四入口/出口256。根据声波传输单元203的第一流量控制阀220和第二流量控制阀222的位置，液压缸230具有第一入口250、第二入口252、第一出口254和第二出口256或者第一入口254、第二入口256、第一出口250和第二出口 252。

如上面参照图5所述，图8A和图8B所示的声波传输单元的液压缸 230容纳有固定分隔壁240，其将液压缸230划分成两个不同的刚性液压室。每个液压室本身被划分成由另外的分隔壁241隔开的两个子腔室。室中的第一室容纳有在它的第一子腔室中的第一活塞242和联接至第一活塞242并联接至分隔壁240的第一弹性元件或弹簧244，以及在它的第二子腔室中的第三活塞243和联接至第三活塞243并联接至分隔壁 240的相对壁的第三弹性元件或弹簧245。室中的第二室容纳有在它的第一子腔室中的第二活塞246和联接至第二活塞246并且接至分隔壁 240的第二弹性元件或弹簧248，以及第四活塞247和联接至第四活塞 247并联接至分隔壁240的相对壁的第四弹性元件或弹簧249。图8A和图8B所示的液压缸230包括通过第一入口/出口250和第二入口/出口 252流入和流出液压缸230的膨胀流体以及通过第三入口/出口254和第四入口/出口256流入和流出液压缸230的工作流体。工作流体与与膨胀性流体在液压缸230内由第一活塞242和第二活塞246隔开。

当经过膨胀流体的相对高压波通过第一入口250和第二入口252进入液压缸230时，它们朝向第一活塞242和第二活塞246行进，并且然后对第一活塞242和第二活塞246施加相对高的压力。因此，活塞242和246 被推动朝向工作流体移动，压缩第一弹簧244和第二弹簧248，并引发相对高压波，通过工作流体朝向第三活塞243和第四活塞247以及第三弹簧245和第四弹簧249行进。高压波压缩弹簧245和249并且朝向出口 254和256行进，以通过出口254和256离开液压缸230。

当经过工作流体的相对高压波通过入口254和256进入液压缸230 时，它们朝向第三活塞243和第四活塞247、第三弹簧245和第四弹簧249 以及第一活塞242和第二活塞246行进，并且，然后对第三活塞243和第四活塞247、第三弹簧245和第四弹簧249以及第一活塞242和第二活塞 246施加相对高的压力。因此，弹簧245和249被压缩，弹簧244和248 伸展，并且活塞242和246被推动朝向膨胀流体移动以引发相对高压波，通过膨胀流体朝向出口250和252行进的，以通过出口250和252离开液压缸230。

因此，当第一流量控制阀220和第二流量控制阀222在它们各自的第一位置和第二位置之间来回移动时，并且当相对高压波在通过入口 250和252进入液压缸230以及通过入口254和256进入液压缸230之间交替时，活塞242和246相对于固定分隔壁240在液压缸230内各自开始来回振荡。弹簧244和248交替地被压缩和伸展。在一些实施方式中，弹簧244和248的这种运动提供声波惯性和/或将相移引入系统的动态行为中。此外，当相对高压波来回经过液压缸230时，弹簧245和249逐渐被压缩，在一些实施方式中这在弹簧245的压缩中提供声波容量或能量存储(例如，蓄能)。活塞242、246、243和247的质量以及弹簧244、 245、248和249的弹簧常数或刚度被选择或设计，使得这些部件在相对高压波的给定频率或多个给定频率下在液压缸230内，在共振条件下震荡或共振。

蓄能器单元

图9是包括蓄能器单元的液压推进系统200的部分的示意图示。如图9所示，液压推进系统200包括一组四个液压马达208a、208b、208c 和208d(统称为液压马达208)和四个相应的齿轮组260a、260b、260c 和260d(统称为齿轮组260)。在一些实施方式中，液压马达208和齿轮组260用于驱动轮式车辆的车轮，例如汽车或卡车的四个车轮。

液压马达208的每个彼此并联而不是串联地液压联接，这是使得液压马达208被独立地联接至轮式车辆的相应车轮，并且四个车轮的每个处实现可变的、连续的和独立的速度和扭矩变化。液压马达208在具有开放式差速器的轴上联接至轮式车辆的车轮，或例如在具有锁止式差速器的车轴上成对地联接至轮式车辆的车轮。液压马达208是叶片式液压马达208。

图9还示出液压推进系统200包括第三流量控制阀262以及高压液压蓄能器264和低压液压蓄能器266，其中第三流量控制阀262被致动以独立于第一流量控制阀220和第二流量控制阀222，或者与第一流量控制阀220和第二流量控制阀222一致地在其两个位置之间移动。

图10A和图10B是液压推进系统200的部分的附加图示，其中对前述附图中所示的实施方式进行了一些修改。图10A和图10B分别示出蓄能器单元296的三维模型的透视横截面图和透视图，蓄能器单元296通过结合高压蓄能器264和低压蓄能器266而用作双作用高压和低压蓄能器单元。如图10A和图10B所示，蓄能器单元296包括刚性的圆柱形壳体298，该刚性的圆柱形壳体298在第一端处联接至第一端盖300，并且在与第一端相对的第二端处联接至第二端盖302。

第一端盖300包括位于其中心部分的第一端口304和位于其外围部分的第二端口306。第二端盖302包括位于其中心部分的第三端口308 和位于其外围部分的第四端口310。第一端口304和第三端口308将高压蓄能器264联接至第三流量控制阀262。第二端口306和第四端口310将低压蓄能器266联接至第三流量控制阀262。

蓄能器单元296还包括第一盘式弹簧312、第二盘式弹簧314以及弹性体、圆柱形分隔壁316，其中第一盘式弹簧312被定位成抵靠围绕第一端口304的第一端盖300的内表面，第二盘式弹簧314被定位成抵靠围绕第三端口308的第二端盖302的内表面，弹性体、圆柱形分隔壁316 焊接到第一盘式弹簧312和第二盘式弹簧314，并且将高压蓄能器264 与低压蓄能器266隔开。当在高压蓄能器264内蓄积高压和/或在低压蓄能器266内蓄积低压时，第一盘式弹簧312和第二盘式弹簧314伸展，弹性体分隔壁316向外弯曲，从而将能量存储在蓄能器单元296内。当从高压蓄压器264释放高压和/或从低压蓄能器266释放低压时，第一盘式弹簧312和第二盘式弹簧314以及弹性体分隔壁316松弛，从而释放存储在蓄能器单元296内的能量。

图10C是液压推进系统200的部分的另一图示，其中对前述附图中所示的实施方式进行了一些修改。特别地，图10C示出可选蓄能器单元 540的横截面图，蓄能器单元540通过结合高压蓄能器264和低压蓄能器266而用作双作用高压和低压蓄能器单元。蓄能器单元540包括允许相对高压流体进入至高压蓄能器264的第一入口端口542和允许相对低压流体进入至低压蓄能器266的第二入口端口544。当通过第一入口端口 542向高压蓄能器264提供高压流体和/或通过第二入口端口544向低压蓄能器266提供低压流体时，各个压力使蓄能器540内的活塞546转动。这压缩多个盘式弹簧548和与盘式弹簧548相互连接的多个软管型弹性体弹簧550，从而将能量存储在压缩弹簧548、550中以供以后使用。

在一种实施方式中，弹簧548和550安装在沿蓄能器540的长度转动的支撑轴552上，以为弹簧548和550提供支撑和稳定性。在一些实施例中，蓄能器540包括多个联接到弹簧548和/或550的质量块554。如本文所述，蓄能器540联接至承载振荡压力波的液压推进系统200的液压导管，使得蓄能器540还可以将能量存储在质量块554和弹簧548和550的振荡中。弹簧548和550的弹簧常数或刚度和/或质量块554的质量被选择或设计，使得这些部件在在蓄能器540内振荡，在共振条件下震荡或共振。

图10D是液压推进系统200的部分的另一图示，其中对前面附图中所示的实施方式进行了一些修改。图10D示出可选实施方式的蓄能器单元556横截面图，蓄能器单元556通过结合高压蓄能器264和低压蓄能器266而用作双作用高压和低压蓄能器单元。除了蓄能器单元556包括允许相对高压流体进入至高压蓄能器264的第三入口端口558、允许相对低压流体进入至低压蓄能器266的第四入口端口560以及在与活塞546相对的一端处联接至弹簧548和550的第二活塞562之外，蓄能器单元556具有与蓄能器单元540相同的特征。

当通过第一入口端口542和/或第三入口端口558向高压蓄能器264 提供高压流体和/或通过第二入口端口544和/或第四入口端口560向低压蓄能器266提供低压流体时，各个压力使活塞546和/或562在蓄能器 540内移动，从而压缩弹簧548和/或550，并且将能量存储弹簧548、550 的压缩和/或在弹簧548、550和活塞546、562的共振中以供以后使用。

集成液压动力和控制单元

如一些实施例中所示，图11-图17示出液压推进系统200的集成液压动力和控制单元268的三维模型。如图11所示，集成液压动力和控制单元268包括液压马达中的第一液压马达208a(如上所述)、液压马达中的第二液压马达208b(如上所述)、第一双旋转定向流动控制阀274 和第二双旋转定向流动控制阀276。

如上面更详细描述的，第一液压马达208a和第二液压马达208b彼此并联而不是串联地液压联接，这使得液压马达208a和208b独立地联接至轮式车辆的各个车轮。以这种方式，根据不同的动力或扭矩需求，液压马达208a和208b(诸如当车辆转弯时)根据需要为各个车轮提供不同水平的动力或扭矩。液压马达208a和208b是叶片式液压马达。

图12示出集成液压动力和控制单元268的实施方式的分解图。如图 12所示，液压马达208a和208b容纳在单个集成壳体318内，该单个集成壳体318包括用于第一液压马达208a的第一中空圆柱形壳体部分和用于第二液压马达208b的第二中空圆柱形壳体部分。壳体318还包括联接至第一液压导管210的第一高压端口320、联接至第二液压导管214的第一低压端口322、联接至高压蓄能器264的第二高压端口324以及联接至低压蓄能器266的第二低压端口326。

第一液压马达208a包括第一可旋转壳体328和第二可旋转壳体 330，其中第一可旋转壳体328被定位成在壳体318的第一中空圆柱形壳体部分内围绕其中心纵向轴线旋转，第二可旋转壳体330被定位成在第一可旋转壳体内围绕其中心纵向轴线旋转。第一可旋转壳体328和第二可旋转壳体330一起减小壳体318与容纳在其中的第一液压马达208a的运动部件之间的摩擦、应力和液压泄漏。

第一液压马达208a还包括定位成在第二可旋转壳体330内围绕其中心纵向轴线旋转的转子332，该转子332具有多个径向定向的叶片槽 336，各个叶片334被安置在叶片槽336内。在一种实施方式中，当转子 332被定位在第二可旋转壳体330中时，转子332具有100mm的外径， 100mm的长度和6mm的偏心率。第一液压马达208a还包括轴颈轴承 338，该轴颈轴承338刚性地联接至转子332并且联接至输出轴354，用于将动力或扭矩从第一液压马达208a传递至轮式车辆的车轮356。第一液压马达208a还包括端盖340，端盖340通过多个螺钉342联接至壳体 318，以将第一液压马达208a的其它部件密封在壳体318内。

如图12中关于第二液压马达208b的所示，壳体318包括分隔壁344，该分隔壁344纵向地延伸出第二中空圆柱形壳体部分，并且当组装集成液压动力和控制单元268时，该分隔壁344纵向延伸穿过转子332的中央。第一液压马达208a和第二液压马达208b具有彼此相同的特征和部件。

同样如图12所示，第一双旋转定向流动控制阀274包括转子346和用于控制转子346的步进马达348，第二双旋转定向流动控制阀276包括转子350和用于控制转子350的步进马达352。

图13A示出集成液压动力和控制单元268的另一视图，其中去除了一些部件。图13B示出集成液压动力和控制单元268与液压推进系统200 的其它部件的连接的示意图，液压推进系统200的其它部件包括用于将动力或扭矩从第一液压马达208a和第二液压马达208b传递到轮式车辆的车轮356的输出轴354。在图13A中，第一双旋转定向流动控制阀274 和第二双旋转定向流动控制阀276用于将高压端口和低压端口320、322、324和326联接至上入口/出口室358(其从端口320、322、324和 326延伸至分隔壁344上方的敞开空间)，或者下入口/出口室360(从端口320、322、324和326延伸至分隔壁344下方的敞开空间)。

图14示出集成液压动力和控制单元268的一些部件的另一视图。特别地，图14示出第一双旋转定向流动控制阀274的转子346包括第一导管362和第二导管364，以及第二双旋转定向流量控制阀276的转子352 包括第三导管366和第四导管368。根据转子346的定向，第一导管362 用于将第一高压端口320联接至上入口/出口室358或者联接至下入口/ 出口室360。根据转子346的定向，第二导管364用于将第一低压端口322 联接至上入口/出口室358或者联接至下入口/出口室360。根据转子350 的定向，第三导管366用于将第二高压端口324联接至上入口/出口室 358或者联接至下入口/出口室360。根据转子350的定向，第四导管368 用于将第二低压端口326联接至上入口/出口室358或下入口/出口室 360。

导管362、364、366和368径向地从各个转子346或350的圆柱形外表面中的各自第一位置延伸至圆柱形外表面中的、跨过各个转子346 或350的直径与各自第一位置相对的各个第二位置以穿过各个转子346 和350。转子346的导管362和364沿着转子346的长度纵向地彼此隔开，并且被定向使得它们的中心纵向轴线被定向成围绕转子346的中心纵向轴线彼此间隔约90度。类似地，转子350的导管366和368沿着转子350 的长度纵向地彼此间隔开，并且被定向使得它们的中心纵向轴线被定向成围绕转子350的中心纵向轴线彼此间隔约90度。

因此，步进马达348可用于使转子346旋转，使得第一导管362被定向成将第一高压端口320联接至上入口/出口室358，并且第二导管364 被定向成将第一低压端口322联接至下入口/出口室360。在图14中示出转子346的这种定向。步进马达348可用于使转子346从这样的定向旋转 90度，使得第一导管362被定向成将第一高压端口320联接至下入口/出口室360，并且第二导管364被定向成将第一低压端口322联接至上入口 /出口室358。

类似地，步进马达352可用于使转子350旋转，使得第三导管366 被定向成将第二高压端口324联接至上入口/出口室358，并且第四导管 368被定向成将第二低压端口326联接至下入口/出口室360。在图14中示出转子350的这种定向。步进马达352可用于使转子350从这样的定向旋转90度，使得第三导管366被定向成将第二高压端口324联接至下入口/出口室360，并且第四导管368被定向成将第二低压端口326联接至上入口/出口室358。

图15和图16分别示出沿图11中的线15-15和16-16截取的集成液压动力和控制单元268的横截面图。图17示出沿图15和图16中的线17-17 截取的集成液压动力和控制单元268的横截面图。如图15-17所示，相对高压液压流体通过第一高压端口320或第二高压端口324流入一体式液压动力和控制单元268中，流经导管362和/或导管366，流经上入口室358到达分隔壁344上方的区域，其中它径向向外流经转子332的一个或多个导管或通道370，到达转子332的外表面和第二可旋转壳体330 的内表面之间的敞开空间。

一旦位于该敞开空间中，根据标准叶片式液压马达原理，相对高压液压流体与转子332的外表面、第二可旋转壳体330的内表面和叶片 334相互作用以在其压力降低时引起转子332在第二可旋转壳体330内旋转。一旦液压流体的压力已经降低并且已经用于驱动转子332旋转，液压流体径向向内流经一个或多个导管370，流经下出口室360，并且从集成液压动力和控制单元268流出。然后，液压流体流经导管364和/ 或导管368，并且流经第一低压端口322或第二低压端口326。

为了沿与上述方向相反的方向驱动转子332旋转，相对高压液压流体通过第一或第二高压端口320和/或324流入集成液压动力和控制单元268，流经导管364和/或导管368，流经下入口室360到达分隔壁344 下方的区域，其中它径向向外流经转子332的一个或多个导管或通道 370，到达转子332和第二可旋转壳体330之间的敞开空间。相对高压液压流体引起转子332在第二可转动壳体330内旋转。然后，液压流体径向向内流经一个或多个导管370，流经上部出口室358，并且通过导管 362和/或导管366从集成液压动力和控制单元268流出，并且流经第一低压端口322或第二低压端口326

虽然前面的描述集中于第二液压马达208b，但是第一液压马达 208a具有相同或相似或镜像配置，并且以与针对第二液压马达208b描述的相同方式运行。因为第一液压马达208a和第二液压马达208b彼此并联连接并且被供给相同的高压液压流体，所以各个转子和轴和/或与其连接的车轮彼此独立地旋转，例如以不同的速度旋转，从而为集成液压动力和控制单元268提供不同的效果。

图18和图19是液压推进系统200的集成液压动力和控制单元的部分的图示。特别地，图18和图19分别以侧视图和端视图示出可选液压马达总成564。如图18所示，液压马达总成564包括安装至车辆的车轮 568的轮毂或轴承的阀566，以及可被致动以打开或关闭阀566以允许加压的液压流体从其中穿过的步进马达570。步进马达570可以使阀566 致动以打开一对活塞572a和572b并且向一对活塞572a和572b提供高压液压流体。在一些实施例中，该对活塞572a和572b包括实心(soild) 活塞。在其它实施例中，该对活塞572a和572b包括高粘性流体。在一个实施例中，该对活塞572a和572b安装在车轮568的前方附近，车轮568的前端被高压液压流体推动以抵靠着按压车轮568并使车轮568向前移动。

步进马达570还可以使阀566致动以打开活塞574并向活塞574提供高压液压流体。在一些实施例中，活塞574包括实心活塞。在其它实施例中，活塞574包括高粘性流体。在一个实施例中，活塞574安装在车轮568的后端附近，车轮568的后端被高压液压流体推动以抵靠着按压车轮568并使车轮568沿相反方向移动。图19示出液压马达总成564联接至声波传输单元203和/或蓄能器单元296和/或由声波传输单元203和/ 或蓄能器单元296提供动力。

辅助动力单元

图20A-图20C分别示出液压推进系统200的发电单元372的三维模型、横截面图和示意图。特别地，图20A示出发电单元372包括主体374、外壳376、第一入口/出口端口378和第二入口/出口端口380的实施例。图20B示出主体374包含发电单元372的实施例。发电单元372包括第一弹簧382、第一活塞384、第二弹簧386、第二活塞388和连杆390。第一弹簧382与第一端盖392接合，并且与第一活塞384接合。第二弹簧386 与第二端盖394接合，并且与第二活塞388接合，并且连杆390与第一活塞384接合并且与第二活塞388接合。

图20B示出发电单元372还包括围绕主体374并且定位在外壳376内的线圈396的实施例。图20C示出第一入口378由第一导管398和第二导管400联接至第四流量控制阀，并且由第四流量控制阀联接至第一液压导管210和第二液压导管214的实施例。第四流量控制阀用于交替地将相对高压液压流体供应至第一导管398并将相对低压液压流体供应至第二导管道400和将相对低压液压流体供应至第一导管398并将相对高压液压流体供应至第二导管道400。基于第一活塞384、第二活塞388 和连杆390的质量，并且基于第一弹簧382和第二弹簧386的弹簧常数或刚度来选择第四流量控制阀在这些位置之间交替的速率，以引起第一活塞384、第二活塞388和连杆390在发电单元372的主体374内共振振荡。

在一些实施例中，连杆390由磁性材料制成，使得连杆390在发电单元372的主体374内的共振在线圈396内感应出电流。该电流用于为轮式车辆的动力辅助系统或主要由集成液压动力和控制单元268驱动的其它系统提供动力。在一些实施方式中，这种辅助系统包括电动交流发电机、风扇、燃料泵、动力转向泵和/或空气调节压缩机。

应用于轮式车辆

由于不存在使车辆负重并且增加效率损失的内燃发动机、液压泵和其它相对笨重的复杂部件，因此本文描述的热液压系统特别适用于轮式车辆，例如汽车。省略这些部件减少了车辆的总重量，从而提高了燃料效率，减少了部件数量，简化了维护并且降低了排放。在其它实施方式中，本文描述的热液压系统可用于为其它机械系统，例如飞机或船的螺旋桨提供动力。

图21A和图21B示出液压推进系统200的三维模型，其中本文所述的液压推进系统200的特征的组合被布置用于并入至轮式车辆中。如图 21A所示，液压推进系统200设置有在轮式车辆的前部处的蓄能器单元 296、定位在蓄能器单元296后面的辅助系统致动器424、定位在辅助系统致动器424后面以驱动一对或多对前轴426和一对或多对前车轮428的至少一个前轴集成液压动力和控制单元268。这种液压推进系统200 的实施例进一步包括定位在前轴集成液压动力和控制单元268上方的热单元202、定位在前轴集成液压动力和控制单元268后面的发电单元 372以及定位在发电单元372后面的声波传输单元203。

图21A还示出液压推进系统200设置有定位在车辆的前面的附近以允许车辆驾驶员控制液压推进系统200的操作，从而控制液压推进系统 200的运动的一个或多个控制踏板430。图21A示出液压推进系统200设置有在车辆的后端处的燃料箱432，以及定位在燃料箱432前方以驱动一对或多对后轴434和一对或多对后车轮436的后轴集成液压动力和控制单元268。在一些实施方式中，液压推进系统200包括驱动相应多对前轴426和前车轮428的多个前轴集成液压动力和控制单元268以及驱动相应多对后轴434和后车轮436的多个后轴集成液压动力和控制单元 268。这种实施方式可用于诸如卡车、拖拉机、建筑设备、农场设备等的大型多轴车辆。

液压推进系统200还包括从车辆的前面延伸至车辆后面的多个液压导管438，该多个液压导管438向热单元202供应来自燃料箱432的燃料并且向在车辆的后面的后轴集成液压动力和控制单元268供应来自在车辆的的前面的声波传输单元203和/或蓄能器单元296的高压液压流体。液压导管438还将来自在车辆的后面的后轴集成液压动力和控制单元268的低压液压流体返回到在车辆的前面的声波传输单元203和/ 或蓄能器单元296。在一些实施例中，液压推进系统200还包括用于为其各种部件供电的电池。图21B示出与图21A中所示的实施方式虽然有些不同但是类似的实施方式。例如图21B示出热单元202、集成液压动力和控制单元268、发电单元372、蓄能器单元296和声波传输单元203。

图22A和图22B示出控制系统，通过该控制系统，由液压推进系统 200提供动力的机动车辆或其它系统的驾驶员与液压推进系统200交互。图22A示出一个这样的控制系统包括机械地联接至第一液压缸440 的活塞的踏板430，其中第一液压缸440通过第一液压导管442液压联接至第二液压缸444。第一液压缸440的活塞机械地联接至液压马达208 以控制其操作。第一液压导管442联接至多个额外的液压导管446，多个额外的液压导管446联接至三个额外的液压马达208，使得踏板430 可用于控制轮式车辆的四个车轮的操作。

图22B示出另一个这样的控制系统包括联接至第三流量控制阀262 并且联接至用于向热单元202泵送燃料的燃料泵450的手动操作杆448。致动手动操作杆448通过经第三流量控制阀262提供存储在蓄能器单元 296中的液压能量并且通过提供热单元202内额外的热能量而增加了由液压推进系统200的提供的动力。

图23示出可以被称为“线控驱动”控制系统452的电子控制系统 452，通过该电子控制系统452，由液压推进系统200提供动力的机动车辆或其它系统的驾驶员与液压推进系统200交互。图23示出控制系统 452包括发动机控制单元(有时被称为“ECU”)462，其包括用于存储数据、接收来自液压推进系统200的部件的信号以作为输入、处理输入信号和存储的数据以生成输出信号，并且将输出信号传输到液压推进系统200的部件的中央处理单元和/或其它电子部件和电路。

控制系统452还包括踏板430，当被液压推进系统200的驾驶员致动时，踏板430生成信号X并且将信号X传输至ECU 462。控制系统452还包括手动操作杆448，当被液压推进系统200的驾驶员致动时，手动操作杆448生成信号并且将信号传输至ECU 462。在一个实施例中，信号可以是指示驾驶员需要液压推进系统200反向驱动车辆的车轮的信号 R。在另一个实施例中，信号可以是指示驾驶员需要液压推进系统200 诸如利用单个集成液压动力和控制单元268仅驱动两个车轮的信号 2WD。在又一个实施例中，信号可以是指示驾驶员需要液压推进系统 200诸如利用两个集成液压动力和控制单元268驱动所有四个车轮的信号AWD。在再一个实施例中，信号可以是指示驾驶员需要液压推进系统200用作制动能量回收系统的信号(制动能量回收系统(BERS))，在该制动能量回收系统中，液压马达208a-208d被倒转并且作为液压泵操作以从车辆的车轮提取能量并且将该能量作为液压能量存储在蓄能器单元296中。控制系统452还可以包括钥匙464，当被液压推进系统200 的驾驶员致动时，钥匙464生成指示驾驶员需要启动待被启动的液压推进系统200的部件，例如热单元202的信号，并且将该信号传输至ECU 462。

控制系统452还包括多个控制线454、456、458和460，该多个控制线454、456、458和460将ECU电联接至四个液压马达208，使得ECU可以将控制信号传输至液压马达208，并且使得液压马达208可以生成并且传输诸如表示液压马达208或者与液压马达208联接的车轮移动(例如，转动)的速度的输入信号。控制系统452还包括控制线466，控制线466将ECU电联接至第三流量控制阀262，使得ECU可以将控制信号传输到第三流量控制阀262。控制系统452进一步包括控制线468，该控制线468将ECU电联接至燃料泵450，使得ECU可以将控制信号传输至燃料泵450。另外，控制系统452额外包括控制线470，控制线470将ECU 电联接至点火器288，使得ECU可以将控制信号传输至点火器288。此外，控制系统452包括一个或多个控制线472，该一个或多个控制线472 将ECU电联接至一个或多个额外的流量控制阀，使得ECU可以将控制信号传输至本文所述的任何其它流量控制阀。

在用于控制液压推进系统200的控制算法或方法期间，当由液压推进系统200提供动力的轮式车辆或其它系统诸如利用钥匙464通电时，系统200执行整体系统检查，并且特别是高压蓄能器264的压力检查。然后，当驾驶员诸如通过使用钥匙464来指示车辆即将被驱动时，系统 200打开第三流量控制阀262以为一对集成液压动力和控制单元268以液压地打开蓄能器单元296，以使蓄能器单元296为车辆的车轮运行提供动力。系统200还气动燃料泵450以将燃料泵送至热单元202中，使用点火器288点燃燃料泵450内的燃料，并且开始致动第一流量控制阀220 和/或第二流量控制阀222。以这种方式，系统200向液压缸230提供动力以引发弹簧和活塞在液压缸230内的共振并且生成如上所述的压力波。

当热单元202和液压缸230通电并且不再需要存储在蓄能器单元 296中的液压能量时，系统200关闭第三流量控制阀262以从该对集成液压动力和控制单元268液压地关闭蓄能器单元296，并且使用热单元202 和液压缸230来为车辆的车轮运转提供动力。当热单元202和液压缸230 提供的动力比需要为车辆的车轮提供的动力多时，在这种操作期间蓄能器单元296被充满。当车辆的驾驶员致动踏板430时，信号被发送至集成液压动力和控制单元268以增加车辆的速度。当热单元202和液压缸230提供的动力比需要为车辆的车轮提供动力小的时，系统使用燃料泵450将额外的燃料泵送至热单元202并且打开第三流量控制阀262以为集成液压动力和控制单元268液压打开蓄能器单元296，以使蓄能器单元296为车辆的车轮提供额外动力。

当车辆的驾驶员致动踏板或其它物理控制装置，诸如手动操作杆 448以指示驾驶员需要车辆减速并且需要液压推进系统200用作制动能量回收系统时，系统200使液压马达208a-208d倒转，并将它们用作液压泵以从车辆的车轮提取能量，从而使车辆减速，并且将该能量作为液压能量存储在蓄能器单元296中。当由液压推进系统200提供动力的轮式车辆或其它系统诸如利用钥匙464被断电时，系统200保持热系统 202和液压缸230运行并且将由热系统202和液压缸230产生的液压能量存储在蓄能器单元296直到蓄能器单元296达到其容量。然后热系统202 和液压缸230被断电。

图24A和图24B示出在概念水平上的液压推进系统200内的能量转换。在一个实施方式中，图24A示出在474中，热单元202燃烧燃料，从而以相对恒定的速率提供热能量，并且使用热交换器将该热能量始终转换为液压能量。然后，第一流量控制阀220和第二流量控制阀222 以及液压缸230将该液压能量转换成经过液压推进系统200的压力波，使得在476中，(如所描述)至少一些能量存储在液压缸230的部件的共振振荡中和/或在478中存储在蓄能器单元296中。然后，在480中，释放该储存的能量以例如在一个或多个集成液压动力和控制单元268处提供液压推进。

因此，通过使用热能量的连续燃烧和向液压能量的转换，并且通过使用液压波以液压方式将动力传递至车辆的车轮来实现提高效率。此外，通过提供如本文所述的能量存储并且在需要时释放这种存储的能量以满足车辆或车辆驾驶员的需求，实现增加灵活性。如本文所述，当轮式车辆制动时通过回收能量也提高了整体系统效率。图24B示出液压推进系统200的这些技术改进中的一些，其包括与添加到存储装置的能量的量相对应的热单元202的输出482是相对水平的，从存储装置中提取的与向液压马达208提供的能量的量相对应的能量的、量484相对高度可变，以满足高度可变的操作要求。

图25示出在轮式车辆的不同操作阶段的液压推进系统200的若干部件。如图25所示，当车辆在486中静止时，本文描述的流量控制阀被布置使得包括热单元202、第一流量控制阀220和第二流量控制阀222 以及液压缸230的推进系统496向蓄能器单元296而不是液压马达208提供液压能量。当车辆在488中加速时，本文描述的流量控制阀被布置使得推进系统496和蓄能器单元296向液压马达208提供液压能量。当车辆在其各个车轮上经历可变需求时，例如当车辆在490中转弯时，本文描述的流量控制阀被布置使得推进系统496和蓄能器单元296向液压马达 208提供液压能量，并且基于各个需求独立地致动各个液压马达208。

当车辆在492中倒车行驶时，本文描述的流量控制阀被布置使得推进系统496和蓄能器单元296向液压马达208提供液压能量，以使液压马达208沿与车辆正在加速相反的方向运行。当车辆在494中正在制动时，本文描述的流量控制阀被布置使得液压马达208被倒转以用作液压泵和用于车辆的制动器操作，并且向蓄能器单元296提供液压能量。

图26示出在轮式车辆的不同运行阶段，系统部件之间的能量转换，包括液压马达208的需求、推进系统496的输出、以及存储在蓄能器单元296中的能量的量。图26示出当车辆以恒定且相对低的速度移动，并且液压马达208需要恒定水平的动力时，推进系统496向液压马达208 和蓄能器单元296提供动力，直到蓄能器单元达到其容量为止，如图26 中所示的阶段1和2所示。当车辆加速时，如图26中所示的阶段3和4所示，推进系统496增加其动力输出并且蓄能器提供额外的动力以满足增加的需求。

当车辆以恒定且相对高的速度行驶时，如图26所示的阶段5所示，推进系统496以增加的动力输出水平运转以满足需求。当车辆制动时，如图26所示的阶段6所示，液压马达208被倒转并且作为液压泵操作，以向蓄能器单元296提供液压能量。当车辆开始以恒定的中速度行驶时，如图26所示的阶段7所示，推进系统496增加其动力输出以满足增加的需求，并且再次向蓄能器单元296提供任何多余的动力。

图27A和图27B示出对液压推进系统200的效率和能力的若干分析的结果。这种分析示出，对于由热单元202产生的35kW的总热能量，热单元202的壳体278预期将损失3kW，来自热单元202的排气预期将损失5kW，而27kW被传递到热单元202内的液压流体。在这27kW中，这种分析示出，液压流体损失预期将损失1kW，在液压马达208的运行中预期将损失约1kW，在机械辅助系统致动器424的运行中预期使用约 1kW，发电单元372的运行预期使用3kW，其它相关或辅助损失预期将损失约2kW，而约19kW预期将被传递至车辆的车轮，占总效率的 50％-60％之间。

图28示出液压推进系统200的示意图，其中对前述附图中所示的实施方式的一些修改，并且在诸如图6C、图8B、图13B和图20C的示意图的先前示出的示意图的一部分中形成。图28示出液压推进系统200包括如图6C所示的热单元202，其通过第一流量控制阀220联接至如图8B所示的液压缸230及其部件。图28还示出液压推进系统200包括双侧减压阀498，该双侧减压阀498在一侧联接至第一中间导管226并且在另一侧联接至第二中间导管228，以当其中的压力或其间的压力差上升到高于阈值压力或阈值压差时打开第一中间导管226和第二中间导管228之间的直导管。

图28还示出液压推进系统200包括通过各个第二流量控制阀222联接至如图13B所示的液压缸230的两个集成液压动力和控制单元268。虽然图13B示出容纳在单个集成液压动力和控制单元268内的两个液压马达208通过公共的第一双旋转定向流动控制阀274联接至液压缸230，但是图28示出每个液压马达208通过单个各自流量控制阀联接至液压缸230。图28还示出集成液压动力和控制单元268中的一个或两个包括安装在各自输出轴354和各自车轮356之间以允许轮式车辆的驾驶员进一步控制车轮356的速度和动力的变速箱260。

图28还示出液压推进系统200包括辅助系统动力单元500，该辅助系统动力单元500包括如图20C所示的辅助系统致动器424和发电单元 372，其用于为轮式车辆的辅助系统，诸如电动交流发电机、动力转向泵和/或空气调节压缩机提供动力。图28还示出液压推进系统200包括蓄能器单元296，该蓄能器单元296包括高压蓄能器264和低压蓄能器 266，其通过第二和/或第三流量控制阀222联接到液压缸230。图28还示出液压推进系统200包括燃料泵450，燃料泵450被布置成将来自燃料箱432的燃料泵送至热单元202的燃料喷射器286。图28还示出液压推进系统200包括电池502，该电池联接至发电单元372并且由其充电，并且联接至并且用于致动本文所述的燃料泵450的部件、热单元202的风扇 282、热单元202的点火器288和/或液压马达208中的任何一个或全部和 /或流量控制阀。

总结

图29示出液压推进系统200的另一示意图，其中对前述附图中所示的实施方式进行了一些修改。具体地，图29示出液压推进系统200包括液压马达504，液压马达504通过传递高压波而被致动以使液压泵506 将液压流体从第二液压导管214泵送至热单元202中。图29还示出液压推进系统200包括用于确保联接至其液压导管的部件处于相同的压力的流量控制阀508。另外，图29示出液压推进系统200包括液压缸230 和类似于图4所示的活塞总成512，其中附加的质量块520联接至活塞 514。液压缸230和活塞总成514为系统200提供声波惯性。

此外，图29示出液压推进系统200包括额外的液压缸230，每个额外的液压缸230容纳通过各个弹簧524联接至液压缸230的端部的各个活塞522。通过活塞522与液压推进系统200的其余部分液压分离的液压缸230的每一个内的各个室526彼此联接，并联接至液压压缩机528并且联接至减压阀530，减压阀530控制室526内的压力并且为系统200提供声波容量。

图29还示出液压推进系统200包括四个液压马达208，每个液压马达208联接至轮式车辆的各个车轮356。此外，图29示出液压马达208 的每个包括通过在成对的液压马达208之间合并的旁通阀532与其它液压马达208并联联接，使得车轮356的每个被提供动力并且独立于其它车轮356而转动。另外，图29另外示出蓄能器单元296通过第一流量控制阀534和第二流量控制阀536液压联接至液压推进系统200的其余部分，该第一流量控制阀534可以在车辆向前移动时打开，以允许高压流体流入蓄能器单元296或者从蓄能器单元296流出，该第二流量控制阀 536可以在车辆向后移动时打开，以允许高压流体流入蓄能器单元296 或者从蓄能器单元296流出。通过使用压力计538部分地监控蓄能器单元296的填充和排空。

图30示出液压推进系统200的另一示意图，其中对前述附图中所示的实施方式进行了一些修改。具体地，图30示出液压推进系统200包括在液压缸230的第一侧上、用于控制膨胀液压流体的流动的第一多个流量控制阀G1、G2、G3、G4、G5、G6和G7以及在液压缸230的第二侧上、用于控制工作液压流体的流动的第二多个流量控制阀H1、H2、H3、 H4、H5、H6、H7和H8，其中流量控制阀的每个用菱形表示。图30示出液压推进系统200还包括由圆圈表示的多个通气器、由正方形表示的多个压力传感器(transducer)以及由六边形表示的多个压力传感器。

于2016年10月28日提交的申请号为62/496,784、于2016年12月21 日提交的申请号为62/498,336、于2016年12月21日提交的申请号为 62/498,337、于2016年12月21日提交的申请号为62/498,347、于2016年 12月21日提交的申请号为62/498,338、以及2017年10月26日提交的申请号为62/577,630，以及于2017年6月1日提交的申请号为15/731,360的美国临时专利申请，以及于2017年10月27日提交申请号为A/10070/2017 的罗马尼亚专利申请在此通过引用整体并入本文。

可以组合上述各种实施例以提供另外的实施例。可以根据以上详细描述，可以对实施例进行这些和其它改变。通常，在以所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这种权利要求书赋予的等同方案的全部范围。因此，权利要求书不受本公开的限制。

Claims (24)

1.一种热液压引力能量转换系统，所述系统包括：

液压箱，所述液压箱液压联接至液压泵，所述液压泵液压联接至止回阀，所述止回阀液压联接至第一液压阀，所述第一液压阀液压联接至第一液压缸并且液压联接至第二液压阀，所述第一液压缸容纳第一活塞和第一弹簧，所述第二液压阀液压联接至第三液压阀和第四液压阀，所述第三液压阀液压联接至第二液压缸并且液压联接至第五液压阀，所述第二液压缸容纳支撑重物的第二活塞，所述第五液压阀液压联接至热交换器，所述第四液压阀液压联接至液压马达并且液压联接至第三液压气缸，所述第三液压缸容纳第三活塞和第二弹簧，所述第三活塞机械地联接至杆，所述杆通过旋转接头机械地联接至杠杆，所述杠杆机械地联接至自由轮，所述自由轮机械地联接至轴。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

热单元，包括热交换器，所述热交换器热联接至热源并且热联接至承载膨胀液压流体的第一导管，其中所述热交换器在所述热源和所述膨胀液压流体之间交换热量，所述第一导管具有第一入口和第一出口；以及

集成液压动力和控制单元，包括液压马达，所述液压马达液压联接至机械装置并且液压联接至承载工作液压流体的第二导管，所述工作液压流体与所述膨胀液压流体不同，其中所述液压马达将来自所述工作液压流体的液压能量转换成所述机械装置的机械动力，所述第二导管具有第二入口和第二出口。

3.根据权利要求2所述的推进系统，进一步包括：

声波传输单元，包括：

第一中间导管，具有第三入口和第三出口；

第二中间导管，具有第四入口和第四出口；

声波发生器，包括第一流量控制阀，所述第一流量控制阀具有将所述第一出口液压联接至所述第三入口并将所述第一入口液压联接至所述第四出口的第一位置，并且所述第一流量控制阀具有将所述第一出口液压联接至所述第四出口并将所述第一入口液压联接至所述第三入口的第二位置；以及

声波转换阀，包括第二流量控制阀，所述第二流量控制阀具有将所述第二出口液压联接至所述第四入口并将所述第二入口液压联接至所述第三出口的第一位置，并且所述第二流量控制阀具有将所述第二出口液压联接至所述第三出口并将所述第二入口液压联接至所述第四入口的第二位置。

4.根据权利要求3所述的推进系统，其中所述第一流量控制阀被锁定至所述第二流量控制阀，使得所述第一流量控制阀和所述第二流量控制阀都处于第一流量控制阀和所述第二流量控制阀各自的第一位置或者都处于第一流量控制阀和所述第二流量控制阀各自的第二位置。

5.根据权利要求3-4中任意一项所述的推进系统，其中所述机械装置是车轮，其中所述推进系统进一步包括液压联接至第二车轮并液压联接所述第二导管的第二液压马达，液压联接至第三车轮并液压联接所述第二导管的第三液压马达，以及液压联接至第四车轮并液压联接所述第二导管的第四液压马达。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的推进系统，其中所述膨胀液压流体具有第一热膨胀系数，并且所述工作液压流体具有第二热膨胀系数，所述第二热膨胀系数小于所述第一热膨胀系数。

7.根据权利要求3-6中任意一项所述的推进系统，进一步包括液压联接至所述第二导管的液压蓄能器。

8.根据权利要求3-7中任意一项所述的推进系统，进一步包括液压联接至所述第二导管的电能发生器。

9.根据权利要求3-8中任意一项所述的推进系统，进一步包括：

液压缸，所述液压缸具有联接至所述第一中间导管的第一端和与所述第一端相对、联接至所述第二中间导管的第二端。

10.根据权利要求9所述的推进系统，进一步包括：

分隔壁，将所述液压缸划分成第一室和第二室；

第一活塞，被定位成在所述第一室内移动；以及

第二活塞，被定位成在所述第二室内移动。

11.根据权利要求10所述的推进系统，其中所述第一活塞在所述第一室中使所述膨胀液压流体与所述工作液压流体分离，并且所述第二活塞在所述第二室中将所述膨胀液压流体与所述工作液压流体分离。

12.根据权利要求10-11中任意一项所述的推进系统，进一步包括：

第一弹簧，联接至所述分隔壁并且联接至所述第一活塞；以及

第二弹簧，其联接至所述分隔壁并且联接至所述第二活塞。

13.一种轮式车辆，所述轮式车辆包括根据权利要求2所述的推进系统，其中所述机械装置是所述轮式车辆的车轮。

14.根据权利要求13所述的轮式车辆，其中所述轮式车辆是汽车、全地形车辆或重型机械车辆。

15.一种操作热液压引力能量转换系统的方法，所述方法包括：

致动液压泵，所述液压泵液压联接至液压箱，所述液压泵液压联接至止回阀，所述止回阀液压联接至第一液压阀，所述第一液压阀液压联接至第一液压缸并且液压联接至第二液压阀，所述第一液压缸容纳第一活塞和第一弹簧，所述第二液压阀液压联接至第三液压阀和第四液压阀，所述第三液压阀液压联接至第二液压缸并且液压联接至第五液压阀，所述第二液压缸容纳支撑重物的第二活塞，所述第五液压阀液压联接至热交换器，所述第四液压阀液压联接至液压马达并且液压联接至第三液压气缸，所述第三液压缸容纳第三活塞和第二弹簧，所述第三活塞机械地联接至杆，所述杆通过旋转接头机械地联接至杠杆，所述杠杆机械地联接至自由轮，所述自由轮机械地联接至轴；

使用热单元对联接至声波发生器的第一导管内的膨胀液压流体加热，所述声波发生器包括处于关闭位置以增加所述第一导管中所述膨胀液压流体的压力的第一流量控制阀；

致动包括所述声波发生器的声波传输单元，致动所述声波传输单元包括致动所述第一流量控制阀以从所述关闭位置移动至打开位置，以在第二导管内的工作液压流体中生成压力波；并且

使用所述工作液压流体中的所述压力波来向包括液压马达的集成液压动力和控制单元提供能量。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述液压马达驱动第一车轮，所述方法进一步包括使用所述压力波来驱动第二液压马达和第二车轮、第三液压马达和第三车轮以及第四液压马达和第四车轮。

17.根据权利要求15-16中任意一项所述的方法，其中所述膨胀液压流体具有第一热膨胀系数，并且所述工作液压流体具有第二热膨胀系数，所述第二热膨胀系数小于所述第一热膨胀系数。

18.根据权利要求15-17中任意一项所述的方法，进一步包括使用所述工作液压流体中的所述压力波来向液压蓄能器提供能量。

19.根据权利要求15-18中任意一项所述的方法，进一步包括使用所述压力波来向电能发生器提供能量。

20.根据权利要求15-19中任意一项所述的方法，进一步包括使用所述压力波以在液压缸内移动活塞。

21.根据权利要求20所述的方法，其中在所述液压缸内移动所述活塞包括在所述液压缸内压缩弹簧。

22.根据权利要求21所述的方法，其中在所述液压缸内移动所述活塞并且在所述液压缸内压缩所述弹簧包括使所述活塞和所述弹簧在所述液压缸内振荡。

23.根据权利要求22所述的方法，其中使所述活塞和所述弹簧在所述液压缸内振荡包括使所述活塞和所述弹簧在所述液压缸内共振地振荡。

24.根据权利要求20-22中任意一项所述的方法，其中所述活塞将所述膨胀液压流体与所述工作液压流体分离。