CN112334684A - 多用途液压系统 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车的多用途液压系统，所述系统包括主液压回路、副液压回路和分流阀(5)。所述主液压回路包括主液压泵(1)和至少一个与所述主液压泵(1)的输送管道(lb)连通的主使用装置(3)。所述副液压回路包括电动激活的副液压泵(4)和至少一个与所述副液压泵(4)的输送管道(4b)连通的副使用装置(6)。所述分流阀(5)应用在所述副液压泵(4)的输送管道(4b)上，并且所述分流阀配置为根据所述主液压泵(1)的运行状态，选择性且交替地将所述副液压泵(4)的输送管道(4b)与至少一个副使用装置(6)或至少一个主使用装置(3)连接。所述分流阀(5)是自动液压阀，所述分流阀配置为，当所述主液压泵(1)被运行时，借助由所述主液压泵(1)在所述主液压回路内产生的液压，该分流阀朝至少一个副使用装置(6)打开。

Description

多用途液压系统

技术领域

本发明涉及一种包括电动液压泵的多用途液压系统和一种用于运行所述系统的方法。多用途液压系统在机动车领域中具有特殊的应用。

背景技术

用于机动车的液压系统是已知的，其中，借助电动机(电泵)激活的液压泵给使用装置供应液体。

例如，在混合动力车辆中，当电动液压泵被激活时，通常当内燃机处于非激活状态时，液压系统被使用以便给齿轮箱供应冷却液体和/或用于选择齿轮比的液体。例如，文件JP2014213635A说明了一种用于混合动力车辆的润滑系统，其中，由车辆的内燃机机械激活的主油泵供给液压回路以润滑内燃机，而当内燃机处于非激活状态并因此主油泵处于非激活状态时，由副电动油泵被电子控制单元激活，以润滑车辆的混合动力系统的动力环能器。

另一已知的应用方式设想使用电动液压泵来润滑内燃机，所述泵辅助由同一内燃机机械式激活的主泵。

例如，文件US2013319366Al说明了一种系统，所述系统包括被内燃机机械式激活的主油泵、副电动油泵和设计为用于防止油从主泵的出口流向副电动泵的出口的止回阀。电子控制装置配置为用于在主泵处于非激活状态时激活副电动泵。该系统能被用作液压压力发生器或也被用于供应润滑液体。

在EP3150811Al中说明了另一已知的应用方式，其说明了一种用于润滑和冷却内燃机的系统，该系统包括借助润滑和冷却系统的加压油激活的液压激活部件。该系统包括由内燃机机械式激活并且与液压激活部件连接的机械泵，和辅助电泵，该辅助电泵供给喷油冷却系统的喷嘴，以冷却内燃机的活塞。从辅助电泵流出的流量可以从喷嘴被运出并且借助由电子控制单元控制的电动阀直接朝电动激活部件运送，以提高提供给激活部件的压力。

电动液压泵的另一应用示例涉及具有启停系统的车辆，即用于自动地关闭和再次开启内燃机的系统，以减少当车辆处于静止状态时发动机保持激活的时间，或涉及具有“航行”功能的车辆，即当脚从加速踏板抬起时使变速器与内燃机脱离，使得更有效地利用车辆存储的动能。在上述两种情况下，电动液压泵被激活，以接替由于内燃机停用而不再处于运行中的机械泵。

装备有借助电动马达激活的副液压泵或辅助液压泵的机动车液压系统具有与各种应用方式的复杂管理相关的问题，这需要(取决于数量和复杂程度)至少一个被电子控制单元控制的电动阀和/或需要其它电控泵，以用于导致能源消耗更大并因此成本更高且污染排放更大的多种应用方式。

本发明的目的是克服现有技术的问题和局限性，其方式是，提供一种液压系统，该液压系统能够管理多个具有不同应用的回路并且无需借助附加的电气元件，从而节约成本，同时优化消耗水平并且减少有害排放。

这个目的以及其他目的通过权利要求中所要求的多用途液压系统来实现。

发明内容

根据本发明的用于机动车的多用途液压系统包括主液压回路和副液压回路。主液压回路包括主液压泵和与主液压泵的输送管道连通的至少一个主使用装置。副液压回路包括电激活的副液压泵和至少一个副使用装置。

根据本发明的一个优选特征，多用途液压系统包括应用在副液压泵的输送管道的分流阀，例如该分流阀直接在副液压泵的下游。该分流阀设计为用于根据主液压泵的运行状态，即根据主液压泵是否处于运行中来选择性地且交替地将副液压泵的输送管道与至少一个副使用装置或至少一个主使用装置连接。

分流阀优选为自动液压阀，即由于由主液压泵和副液压泵所产生的液压而自动运行的阀。特别地，优选通常朝至少一个主使用装置打开的分流阀配置为，在主液压泵处于运行中时借助于由主液压泵产生的液压压力朝至少一个副使用装置打开。

有利地，由于分流阀是自动液压阀的事实，根据本发明的多用途液压系统通过交替地供给两个液压回路允许在没有附加电气元件的帮助下将由机动车中的一个电动液压泵实施的至少两个功能进行组合。这样能够节省成本，同时优化消耗并且减少有害排放。

优选地，分流阀为三通二位阀，其中，第一通路为与至少一个主使用装置选择性连接的第一出口，第二通路为与至少一个副使用装置可选择性连接的第二出口，第三通路为与副液压泵的输送管道连接的入口。分流阀通常处于两个位置的第一位置中，在该第一位置中，入口单独地与第一出口连接，并且能够借助合适的激活元件从两个位置中的第一位置切换到两个位置中的第二位置，在所述第二位置中，入口单独地与第二出口连接。

优选地，激活元件包括由从主液压泵排出的液体所作用的第一激活面、由从副液压泵排出的液体所作用的第二激活面并且包括弹簧，其中，第二激活面和弹簧作用以将分流阀切换到两个位置中的第一位置中，第一激活面作用以将分流阀切换到两个位置中的第二位置中。

多用途液压系统还优选地包括在主回路和副回路之间的连接管道，包括止回型的过压液压阀，该过压液压阀设计为仅允许液体在超过预先确定的压力阈值时从主回路向副回路流动。有利地，这在液压系统冷运行的情况下，当副液压泵不处于运行中时是有用的。在这种情况下，事实上，连接管道和过压阀允许从主液压泵中流出的液体的一部分被运送到副回路并因此到至少一个副使用装置。

根据本发明的多用途液压系统的运行包括以下步骤：

-将主液压泵与至少一个主使用装置液压连接；

-根据主液压泵的运行状态，借助分流阀，选择性地且交替地将副液压泵与至少一个主使用装置或至少一个副使用装置液压连接。

选择性地且交替地将副液压泵与至少一个主使用装置或至少一个副使用装置连接的步骤包括以下步骤：

-当主液压泵处于运行中时，借助由主液压泵在主液压回路中产生的液压来切换分流阀，使副液压泵与至少一个副使用装置连接；

-切换分流阀，以便当主液压泵不处于操纵中时，将副液压泵与至少一个主使用装置连接。用于运行多用途液压回路的方法还包括当主液压泵处于运行中并且副液压泵不处于运行中时，借助上述连接管道和超压阀将主液压泵与至少一个副使用装置液压连接的步骤。

根据本发明的多用途液压系统的一个应用示例，至少一个主使用装置是内燃机，主液压回路是内燃机的润滑回路，并且主液压泵被内燃机机械式地激活。此外，当内燃机激活并因此主液压泵处于运行中时，副液压泵供给能够冷却内燃机的活塞的副液压回路，而当内燃机处于非激活状态并因此主液压泵不处于运行中时，该副液压泵供给主液压回路。例如，当具有起停系统的车辆停止时，或者当具有“航行”功能的车辆的加速踏板被松开后，发动机与变速器脱离时，出现后一种情况。

根据本发明的多用途液压系统的另一应用实例，至少一个主使用装置是齿轮箱，主液压回路设计为提供用于激活齿轮箱的加压液体，并且主液压泵由车辆的推进部件，例如内燃机、电动马达或eAxle机械式地激活。此外，当推进部件激活并因此主液压泵处于运行中时，副液压泵供给用于冷却和润滑齿轮箱的副液压回路，当推进部件处于非激活状态并因此主液压泵不处于运行中时，副液压泵供给主液压回路。例如，当具有启停系统的车辆停车时，或当具有“航行”功能的车辆的加速踏板被松开后，发动机与变速器脱离时，会出现这种情况。

附图说明

本发明的这些表征性特征和其它表征性特征和优点将在下面参照附图、由以非限制性示例的方式提供的优选实施例的说明中更清楚地呈现，其中。

-图1示出根据本发明的一个实施例的多用途液压系统的示意图，

-图2示出根据本发明的另一实施例的多用途液压系统的示意图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的一个优选实施例，用于机动车的多用途液压系统10包括主液压回路和副液压回路。

主液压回路包括：装有液体9的箱体8；主液压泵1，其通常由车辆的推进部件，例如电内燃机、电动马达或eAxle机械式激活，通过泵的进气管道la与箱体8连通并且设计为用于泵送装在箱体8中的液体，并且，至少一个主使用装置3与主泵1的输送管道lb连通，该主液压泵从输送管道接收被泵送的液体并且在下游连接到箱体8。优选，过滤器2存在于至少一个使用装置3的上游。

副液压回路包括箱体8、副液压泵4，通常是由电子控制单元ECU(未示出)驱动的电动马达(未示出)激活的泵。副液压泵4通过进气管道4a与箱体8连通并且通过输送管道4b与至少一个副使用装置6连通，该副使用装置设计为用于接收被所述泵4泵送的液体。

根据本发明，沿着副液压泵4的输送管道4a存在分流阀5，所述分流阀例如直接存在于副液压泵4的下游并且能够根据主液压泵1的运行状态，即根据主液压泵是否处于运行中，选择性地和交替地将副液压泵4的输送管4b与至少一个副使用装置6或与至少一个主使用装置3连接，该主使用装置优选在过滤器2的上游分支。

分流阀5优选为自动液压阀，即该阀的运行由于液压压力、尤其是由主液压泵1和副液压泵4产生的液压压力而自动发生。分流阀5例如是已知的三通两位型的阀，其中，第一通路是第一出口5a，选择性地连接在至少一个主使用装置3的上游并且优选在过滤器2的上游，第二通路是第二出口5b，选择性地连接在至少一个副使用装置6的上游，并且第三通路是入口5c，与副液压泵4的输送管道4b连接。分流阀5能够在两个位置的第一位置和这两个位置的第二位置之间切换，其中，入口5c单独地与第一出口5a连接，其中，入口5c单独地与第二出口5a连接。这种切换借助已知类型的阀的激活元件进行，该激活元件优选包括由通过第一管道16从主液压泵1排出的泵送液体所作用的第一激活面(未示出)、由通过第二管道17从副泵4排出的液体所作用的第二激活面(未示出)和弹簧5d。尤其，分流阀5通常处于第一位置中，即通常朝至少一个主使用装置3打开，当主液压泵1处于运行中时，由于液体作用在第一激活面上所产生的力，分流阀5配置为朝至少一个副使用装置6打开，即朝第二位置切换，所述力克服了由弹簧5d和液体作用于第二激活面上所产生的反作用力。

优选地，分流阀5配置为，当运行主液压泵1的推进部件以最小值运行时，即当从主液压泵1排出的液体的压力近似等于从副液压泵4排出的液体的压力时，也保持朝至少一个副使用装置6打开。例如，通过将分流阀5的第一激活面设计为使该第一激活面具有比第二激活面的尺寸大的尺寸来实现。

需要说明的是，在附图中所示出的分流阀5的图示仅是示意性图示并且不是为了说明所述阀的结构细节。

优选，第一管道16和第二管道17还作为压力探测管道，分别用于探测主回路中的压力，例如过滤器2上游的压力，以及副液压泵4的输送管道4b中的压力。

可选地，在主液压泵1的下游存在止回阀7并且该止回阀设计为用于防止液体从副液压泵4的输送管道4b向主液压泵1的输送管道lb回流。

根据另一实施例，多用途液压系统10除了包括目前所描述的元件以外，还包括在朝下游分支到主液压泵1并且朝上游分支到过滤器2的主回路和朝下游分支到分流阀5并且朝上游分支到至少一个副使用装置6的副回路之间的连接管道14。连接管道14包括止回型的液压过压阀15，该液压过压阀设计为仅允许液体在超过给定的阈值压力时从主回路朝副回路流动。优选地，液压过压阀15经过校准，使得阈值压力低于主液压泵1的运行压力并且高于副泵4的运行压力。以这种方式，当仅主液压泵1处于运行中时，液体才会从主回路向副回路流动，但当仅副液压泵4处于运行中时，则不会出现这种情况。

有利地，上述实施例在系统冷运行的情况下，即当副液压泵4不处于运行中时，是有用的。在这种情况下，事实上，连接管道14和过压阀15允许从主液压泵1排出的液体的一部分被运送向副回路并因此向至少一个副使用装置6。现在说明液压系统10的运行方式。

在正常运转条件下，两个液压泵都处于运行中。主液压泵1将泵送液体送至至少一个主使用装置3并且同时使分流阀5朝其第二位置进行切换，使得副液压泵4将泵送液体送至至少一个副使用装置6，从而满足副液压回路的流量和压力要求。

优选，当激活主液压泵1的推送部件以最小值运行时，分流阀5也保持切换在第二位置中。

相反，当主液压泵1不处于运行中时，分流阀5朝其第一运行位置切换，使得副液压泵4将液体9送至至少一个主使用装置3，在该阶段期间根据需要供给主液压回路。可选地，在该阶段期间，由于止回阀7，防止液体从副液压泵4的输送管道4b向主液压泵1的输送管道lb回流。

最后，根据在主回路和副回路之间设置连接管道14的实施例，当仅主液压泵1处于运行状态中时，例如在上述冷运行的情况下，主液压泵1供给主回路和副回路。下面，说明上述多用途液压系统10的应用示例。

根据第一应用示例，主使用装置是内燃机，主液压回路是内燃机的润滑回路并且主液压泵由内燃机机械地激活。副液压回路包括电激活的副液压泵，而该副液压回路用于供给喷油冷却系统，用于冷却内燃机的活塞。

根据该实施例，当内燃机不激活时，例如在由于具有起停系统的车辆停止而不激活的情况下，或者当在具有“航行”功能的车辆的加速踏板被松开后发动机与变速器脱离，副液压泵供给主液压回路、即润滑内燃机的回路，以防止所述发动机的部件在该发动机重新起动时磨损。

根据第二应用示例，液压系统用在混合动力车辆或具有eAxles的车辆中。在这种情况下，主使用装置是齿轮箱并且主液压回路用于借助由车辆的推进部件，例如内燃机、电动马达或eAxle来机械式地激活主液压泵来给齿轮箱的激活提供加压液体。而由于电激活的副液压泵，副液压回路被用于齿轮箱的冷却和润滑。因此，利用多功能液压系统10不但可以提供通常需要较高压力的齿轮箱功能，也可以提供通常需要较低压力的冷却和润滑功能。

根据上述实施例，当车辆的推进系统激活时，主液压泵运行，以便以高压提供液体以激活齿轮箱，而副液压泵以较低的压力提供液体以冷却和润滑齿轮箱。当车辆的推进部件不激活时，例如，在由于具有起停系统的车辆停止而不激活的情况下或者当具有“航行”功能的车辆的加速踏板被松开之后，推进部件从变速器脱离时，副液压泵供给主液压回路，实施给变速器的激活部件预充注的功能，以便加速在主液压泵重新启动时实施的激活功能。

有利地，由于存在分流阀，根据本发明的多用途液压系统通过交替地供给两个液压回路允许在没有附加电气元件的帮助下将由机动车中的一个电动液压泵实施的至少两个功能进行组合。这在实现优化消耗水平并且减少有害排放的同时实现成本节省。

根据另一实施例，可以提出一种包括两个以上液压回路的多用途液压系统。

所说明且图示的多用途液压系统可以有落入同一发明构思范畴内的进一步的变型和修改。

Claims (10)

1.一种用于机动车的多用途液压系统，所述系统(10)包括主液压回路、副液压回路和分流阀(5)，所述主液压回路包括主液压泵(1)和与所述主液压泵(1)的输送管道(lb)连通的至少一个主使用装置(3)，所述副液压回路包括电动激活的副液压泵(4)和与所述副液压泵(4)的输送管道(4b)连通的至少一个副使用装置(6)，其中，所述分流阀(5)应用在所述副液压泵(4)的输送管道(4b)上，并且所述分流阀配置为根据所述主液压泵(1)的运行状态来选择性且交替地将所述副液压泵(4)的输送管道(4b)与所述至少一个副使用装置(6)或所述至少一个主使用装置(3)连接，

其特征在于，所述分流阀(5)是自动液压阀，所述分流阀配置为，当所述主液压泵(1)被运行时，借助由所述主液压泵(1)在所述主液压回路内产生的液压压力，该分流阀朝所述至少一个副使用装置(6)打开。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述分流阀(5)通常朝所述至少一个主使用装置(3)打开。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述分流阀(5)是三通两位阀，其中，第一通路是与所述至少一个主使用装置(3)选择性连接的第一出口(5a)，第二通路是与所述至少一个副使用装置(6)选择性连接的第二出口(5b)，第三通路是与所述副液压泵(4)的所述输送管道(4b)连接的入口(5c)，所述分流阀(5)通常处于两个位置中的第一位置，在该第一位置中，所述入口(5c)单独地与所述第一出口(5a)连接，所述阀适用于借助激活元件从两个位置中的所述第一位置切换到两个位置中的第二位置，在该第二位置中，所述入口(5c)单独地与所述第二出口(5b)连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述激活元件包括被从所述主液压泵(1)排出的液体所作用的第一激活面、被从所述副液压泵(4)排出的液体作用的第二激活面以及包括弹簧(Sd)，其中，所述第二激活面和所述弹簧(5d)作用以使所述分流阀(5)切换到两个位置中的所述第一位置中，所述第一激活面作用以将所述分流阀(5)切换到两个位置中的所述第二位置中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，还包括在所述主回路和所述副回路之间的连接管道(14)，所述连接管道(14)包括止回型的过压液压阀(15)，所述过压液压阀布置，仅允许液体在超过预先确定的压力阈值时从所述主回路向所述副回路流动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述至少一个主使用装置(3)是内燃机，所述主液压回路是内燃机的润滑回路，并且所述主液压泵(1)被内燃机机械式地激活，并且其中，所述副液压泵(4)在内燃机处于运行时供给布置为用于冷却内燃机的活塞的所述副液压回路并且在内燃机处于非激活状态时供给所述主液压回路。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述至少一个主使用装置(3)是齿轮箱，所述主液压回路布置为用于传输用于激活齿轮箱的加压液体，并且所述主液压泵(1)被车辆的推进部件机械式地激活，并且其中，当车辆的推进部件处于运行中时，所述副液压泵(4)供给用于冷却和润滑齿轮箱的所述副液压回路，并且当车辆的推进部件处于非激活状态时，供给所述主液压回路。

8.一种用于运行多用途液压系统(10)的方法，所述方法包括以下步骤：

-将主液压泵(1)与至少一个主使用装置(3)液压连接；

-根据主液压泵(1)的运行状态，借助自动液压分流阀(5)，选择性且交替地将电动激活的液压泵(4)与所述至少一个主使用装置(3)或与至少一个副使用装置(6)液压连接；

其中，所述选择性且交替地连接副液压泵(4)的步骤包括以下步骤：

-切换所述自动液压分流阀(5)，以便在所述主液压泵(1)被运行时，借助由所述主液压泵(1)产生的液压压力，将所述副液压泵(4)与所述至少一个副使用装置(6)连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述选择性地且交替地连接副液压泵(4)的步骤包括以下步骤：

-切换所述自动液压分流阀(5)，以便在所述主液压泵(1)不处于运行中时，将所述副液压泵(4)与所述至少一个主使用装置(3)连接。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：

-当所述主液压泵(1)处于运行中并且所述副液压泵(4)不处于运行中时，将所述主液压泵(1)与所述至少一个副使用装置(6)液压连接。

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