CN116056931A - 电气传动系的流体供应装置 - Google Patents

电气传动系的流体供应装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116056931A
CN116056931A CN202180061656.2A CN202180061656A CN116056931A CN 116056931 A CN116056931 A CN 116056931A CN 202180061656 A CN202180061656 A CN 202180061656A CN 116056931 A CN116056931 A CN 116056931A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pump
auxiliary pump
auxiliary
fluid
drive train
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180061656.2A
Other languages
English (en)
Inventor
菲利普·贝雷尔
托马斯·雷特
蒂姆·施纳德尔巴赫
克里斯汀·科尔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
Publication of CN116056931A publication Critical patent/CN116056931A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N39/00Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system
    • F16N39/02Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system by cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N7/00Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/38Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N7/00Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/38Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems
    • F16N7/40Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems in a closed circulation system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/006Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/03Lubrication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/05Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/12Closed-circuit lubricating systems not provided for in groups F01M1/02 - F01M1/10
    • F01M2001/123Closed-circuit lubricating systems not provided for in groups F01M1/02 - F01M1/10 using two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N2210/00Applications
    • F16N2210/04Vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Abstract

本发明涉及用于向机动车辆的电气传动系供应流体,优选地用于冷却和润滑传动机构(50)且/或用于向电气传动系的电动马达供油的装置(100)。该装置(100)包括被构造为液压定量泵的主泵(10),主泵用于将流体从储液器(40)输送到电气传动系。该装置(100)还包括被构造为液压定量泵的至少一个辅助泵(20)。主泵(10)和辅助泵(20)由电气传动系的传动机构(50)机械地驱动,使得主泵(10)的泵转速和辅助泵(20)的泵转速之间存在固定的传动比,其中,能够通过可控的作动器(30)选择性地接通辅助泵(20),以向电气传动系供应流体。

Description

电气传动系的流体供应装置
技术领域
本发明涉及用于向机动车辆的电气传动系供应流体的装置以及具有这种装置的机动车辆,机动车辆优选为商用车辆。
背景技术
现有技术存在各种用于向机动车辆的电气传动系(Antriebsstrangs)供油的装置,这些装置例如为了冷却和润滑传动机构而进行供油,或者在用于电动马达的组合式供油的情况下也为电动马达供油。
最简单的供油类型基于定量泵(Konstantpumpe),即,直接与驱动器耦接的具有恒定的位移容积(Schluckvolumen)的泵。这导致供油流量取决于驱动器转速。在用于冷却和润滑的需油量不随驱动器的转速线性变化的应用中,如果泵旋转过慢,则存在供油不足的风险,并存在例如由于缺乏润滑或过热而导致部件故障的风险。另一方面,如果泵输送的油多于润滑和冷却所需的油量,也可能会出现供应过多的情况。因此,这会导致总效率下降,因为多余的油在未经使用的情况下通过节流阀返回油箱。同时,不允许的泄漏风险也会增加,因为系统中的压力可能由于供油过多而升高到超过正常范围。
由于上述缺点,根据现有技术特别使用了两种变形例。一方面,将简单的定量泵与变速驱动器(例如,仅明确地驱动泵的电动马达)相结合。该解决方案非常灵活,并且非常适配于基于外部变量的控制。缺点是泵驱动器需要额外的安装空间以及由于额外的部件(即,仅用于驱动泵的马达)而导致的高成本。
使用变量泵(即,具有可变位移容积的泵)在实践中被认为是折衷方案。在此,例如通过动力输出装置进行驱动,即,不能根据供油量的需求任意调节转速。因此,通过调节泵位移容积,可以根据需要改变质量流量。原则上,在此可以考虑用于调节位移容积的控制和调节。这种变形例的成本通常介于电气驱动器的情况下的解决方案与动力输出装置上的定量泵的变形例之间。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的用于电气传动系的流体供应的装置,利用该装置可以至少部分地避免已知装置的缺点。特别地,提供一种总效率提高、结构更紧凑和/或制造成本更低的装置。
该目的通过独立权利要求的特征来实现。有利的改进示例在从属权利要求和说明书中给出。
根据本发明的总体方面,提供了一种用于向机动车辆的电气传动系供应流体的装置。流体供应装置优选地用于冷却和润滑传动机构且/或用于向电气传动系的电动马达供油。机动车辆可以是商用车辆,优选为最大允许速度大于60km/h的用于货物运输或人员输送的商用车辆。
该装置包括第一泵,第一泵被构造为液压定量泵,其用于将流体从储液器输送到电气传动系。下面将第一泵称为主泵。该装置还包括至少一个被构造为液压定量泵的第二泵,下面被称为辅助泵。主泵和辅助泵由电气传动系的传动机构机械地驱动,使得在主泵的泵转速和辅助泵的泵转速之间存在固定的传动比。例如,如果主泵和辅助泵由传动机构的同一轴驱动,则传动比可以为1:1。
可以通过可控的作动器选择性地接通辅助泵,以用于向电气传动系供应流体,即可以对作动器进行控制,使得辅助泵和主泵向相同的流体回路输送流体,或者使得辅助泵仅在循环模式下运行,从而辅助泵的容积流量仅在与辅助泵相关的子回路中循环。因此,辅助泵的接通被理解为接通由辅助泵输送的流体流以用于向电气传动系供应流体。也可以设置多个辅助泵以代替仅一个辅助泵,可以通过可控的作动器选择性地接通这些辅助泵,以用于向电气传动系供应流体。
因此,有利地提供了至少两个具有恒定位移容积的机械驱动型液压泵,它们可以根据需要进行组合以能够使它们的总位移容积适配于电气传动系的流体需求。可以为电气传动系提供足够的流体,并且同时可以将过量流体保持在尽可能低的水平,而无需单独的泵驱动器。因此,根据本发明的装置可以在低成本和小安装空间要求的同时实现改进的总效率。
因此,主泵和辅助泵各自的容积流量与传动机构的转速线性相关。与此相对,电气传动系的流体需求与相应的功率有关。相应地,可以想到电气传动系的例如与车辆速度或泵转速无关的操作状态。通过选择性地将辅助泵接通到流体回路,因此可以有效地、连续地满足电气传动系的流体需求。
进一步有利地,该装置紧凑且成本低,因为两个泵不需要它们自己的驱动器(例如,自身的电动马达),而是由机动车辆的传动机构驱动。此外,主泵和辅助泵不被构造为变量泵,而是被构造为成本明显更低的定量泵。
定量泵是具有恒定的位移容积(即,恒定的排量)的泵。众所周知,定量泵的泵转速与输送量之间存在线性关系。主泵和辅助泵的位移容积可以相同或具有任何恒定的比例。
两个泵中的一者(在本文中被称为主泵的泵)至少在传动机构的对应于机动车辆向前行驶的旋转方向上可以连续地将流体朝向电气传动系输送到流体回路中。换句话说,主泵可以持久地连接到或接通到用于电气传动系的流体供应的液压回路。至少一个可接通的辅助泵可以选择性地与主泵向同一液压回路输送流体以向电气传动系供应流体,或者仅在循环模式下运行使得其容积流量仅在与辅助泵相关的子回路中循环。通过可控的作动器可选地接通辅助泵的输送流,以将其输送到用于供应流体的电气驱动器。
流体可以是或包括油和/或其他润滑剂。
根据特别优选的实施例,主泵经由第一流体管线(下面被称为供应管线)与电气传动系流体地连接。“经由供应管线与电气传动系流体地连接”的表述应理解为通过供应管线将由主泵输送的流体流供应给流体回路或流体子回路,该流体回路或流体子回路被设置为用于向机动车辆的电气传动系供应流体,优选地用于冷却和润滑传动机构且/或用于向电气传动系的电动马达供油。根据该实施例,辅助泵布置在第二流体管线(下面被称为辅助管线)中。为了接通辅助泵以将流体供应到电气传动系,辅助管线可以通过可控的作动器选择性地与供应管线流体连接,即辅助管线可以选择性地与连接管线流体地连接或与其流体地分离。根据该实施例,在作动器的控制下,通过将由辅助泵输送的流体流可选地引入到主泵的供应管线中,可以可选地将辅助泵接通到电气传动系的流体回路。
可控的作动器可以包括可控的阀装置,优选地包括能够机械地、液压地、气动地或电动地控制的定向控制阀。定向控制阀可以是比例定向控制阀。阀装置可被构造为在受到相应控制时将辅助管线与供应管线流体连接,以便接通辅助泵以将流体供应到电气传动系。
可控的阀装置可以包括液压控制型定向控制阀。液压控制型定向控制阀可被构造为根据流体供应用液压回路中的至少一个状态变量自主(自动)地控制辅助泵的选择性接通。状态变量可以是或包括液压回路中的压力。
流体回路(例如,油路)中的压力由系统中的总输送量和流动阻力决定。如果流体的起始粘度明显高于正常的操作粘度,则流体阻力例如在寒冷的操作条件下不成比例地增加。系统压力通过合适的有效表面作用在阀装置(例如,定向控制阀)上,即,根据变形实施例,在压力增加时,系统压力控制阀装置,使得辅助泵的质量流量完全或部分地在辅助泵中循环。
替代地,可控的阀装置可以是或包括可电气控制型阀装置,优选为可电气控制型定向控制阀。该装置可被构造为根据至少一个以下变量并且基于流体供应用液压回路中的物理力或压力电气地控制阀装置:数据总线信号(例如,CAN信号)、传感器检测的或由车载计算机提供的测量信号、传动机构的齿轮速比差。车载计算机可以是车辆管理计算机。上述变量例如可以通过合适的传感器记录或由车载计算机提供,对其进行进一步处理并作为输出信号发送到阀装置,并且由阀装置作为控制信号接收。可选地,车载计算机可被构造为从上述的一个或多个变量中推导出用于电气传动系的流体供应的流体需求,还推导出目前由主泵和辅助泵输送的容积流量,并且确定是否应接通辅助泵以供应流体,并且相应地控制阀装置。
上面已经指出,主泵和辅助泵由电气传动系的传动机构机械地驱动。在此,两个泵优选地直接耦接到传动机构的轴。例如,主泵和辅助泵可以由传动机构的同一传动轴驱动,并相应的具有相同的转速。替代地,主泵和辅助泵可以分别由传动机构的不同轴驱动,并相应地在两个泵转速之间存在固定的传动比。由主泵输送的容积流量和由辅助泵输送的容积流量线与各自的泵转速线性地相关。由主泵输送的容积流量和由辅助泵输送的容积流量与相应驱动轴的驱动转速线性地相关。
有利地,由于与传动轴的驱动转速的线性相关性相同,可以简化两个泵的输送容积流量的协调,以便能够根据电气传动系的流体需求来设定期望的总容积流量。
根据另一变形例,作动器可被构造为通过回流管线将由辅助泵输送的容积流量中的不用于电气传动系的流体供应的部分返回到储液器和/或辅助泵的上游。术语“下游”和“上游”是指当车辆向前行驶时在传动机构的旋转方向上的流体的流动方向。
有利地,流体可以在与辅助泵相关的子回路中循环,直到它被作动器引导到供应管线中以向电气传动系供应流体。
根据另一变形实施例,该装置还可以包括布置在主泵下游的回流防止器,优选地包括止回阀,以防止优选地在传动机构倒转时(例如,在向后行驶时)流体朝向主泵回流。回流防止器可以布置在供应管线中。
有利地,回流防止器确保了尤其当旋转方向相反时主泵与流体供应的液压回路的分离。
根据另一实施例,第一吸入管线可以在主泵的下游从供应管线分支出来,并通向储液器。优选为止回阀的第一吸入阀可以布置在第一吸入管线中以防止在主泵处出现负压。在传动机构的旋转方向对应于机动车辆的向后行驶模式时,可以经由第一吸入管线向主泵供应流体。
有利地,第一吸入阀防止了不允许的负压和由此导致的对主泵的损坏。此外,当传动机构倒转时,例如当机动车辆向后行驶时,主泵可以有利地通过第一吸入管线以循环模式运行。
根据另一变形例,第二吸入管线可以在辅助泵的下游从辅助管线中分支出来,并通向储液器或辅助泵上游的辅助管线。优选为止回阀的第二吸入阀可以布置在第二吸入管线中以防止在辅助泵处出现负压。在传动机构的对应于机动车辆的向后行驶模式的旋转方向时,可以经由第二吸入管线向辅助泵供应流体。
有利地,第二吸入阀防止了不允许的负压和由此导致的对辅助泵的损坏。此外,当传动机构倒转时,辅助泵可以有利地通过第二吸入管线以循环模式运行。
根据另一变形实施例,该装置可被构造为使得当接通辅助泵时,主泵和辅助泵的容积流量相加以向电气传动系供应,并且当辅助泵处于未接通状态时,其容积流量仅在与辅助泵相关的子回路中循环。
根据另一实施例,在传动机构倒转时,特别在机动车辆向后行驶时,主泵可以以循环模式运行,即其容积流量仅在与主泵相关的子回路中以循环模式循环。根据该实施例,可控的作动器被构造为仅在传动机构倒转时才接通辅助泵,因此当机动车辆向前行驶时,电气传动系仅由主泵供应流体,而将辅助泵切换到循环模式,并且当向后行驶时,仅由辅助泵供应流体,而主泵切换为循环。
根据该实施例,主泵和辅助泵的尺寸可以有利地被确定和构造为使得它们输送的相应容积流量特别适配于电气传动系在机动车辆向前或向后行驶时的流体需求。当传动机构倒转时,由用于向电气传动系供应流体的辅助泵输送的容积流量的比例例如特别适配于向后行驶时的速度范围。
根据另一实施例,主泵可以关联有第一换向阀(Umsteuerventil),该第一换向阀根据传动机构的旋转方向控制主泵中的流动方向。
替代地或补充地,辅助泵可以关联有第二换向阀,该第二换向阀根据传动机构的旋转方向控制辅助泵中的流动方向。主泵可以关联有止回阀,该止回阀用于在传动机构倒转时,特别是在机动车辆向后行驶时,将主泵与供应管线分离。
有利地,即使在倒转时,主泵或辅助泵也可以继续将流体输送到液压回路中。进一步有利地,当倒转时,流体可以仅通过辅助泵输送到液压回路中,其中,止回阀确保了主泵与供应管线的分离。在理想情况下,各个换向阀的位置直接与行驶方向相关联。
可控的阀装置可以在第一位置和第二位置之间切换。在第一位置,可以将辅助泵的容积流量完全供应给电气传动系,而在第二位置,它只能在与辅助泵相关的子回路中循环。
根据其第一变形例,可控的阀装置只能在第一位置和第二位置之间切换。换句话说,阀装置以数字的或近似数字的方式进行操作,使得例如辅助泵以100%切换到主泵,或者仅在子回路内部输送。
替代地,根据第二变形例,可控的阀装置也可以切换到中间位置,在该中间位置,容积流量的划分与阀输入信号成比例。为此,阀装置例如被构造为比例定向控制阀。有利地,在接通辅助泵时由辅助泵输送的被相加到主泵的容积流量中的容积流量的比例可被设定为使得总容积流量可以适配于电气传动系的流体需求。可以排除电气传动系的流体供应不足,且可以保持尽可能低的供应过剩,从而可以实现尽可能高的总效率。
根据另一实施例,主泵和辅助泵可以具有不等数量的位移元件
Figure BDA0004114910270000071
和/或彼此相移的排放冲程(Ausstoβtakte)。
有利地,可以组合主泵和辅助泵,使得排除或尽量最小化由相互激励引起的动态相互作用。如现有技术已知,具有整数个位移元件的泵由于它们的构造而容易出现流量脉动,从而导致相互激励。为了避免这种影响,主泵和辅助泵例如可以具有不等数量的位移元件,以便可以设定主泵和辅助泵的不等位移容积。替代地,例如在位移元件数量相同的情况下,与另一个泵相比,一个泵具有冲程更小的活塞冲程或轴向更窄的齿轮(例如齿轮泵的情况),这也可以导致可能不等的位移容积。
主泵和辅助泵的位移容积可以相等,也可以不相等。主泵的位移容积和辅助泵的位移容积彼此成固定的比例。
有利地,主泵与辅助泵的任意输送容积比不仅可以通过两个泵转速之间的固定传动比设定,而且还可以通过两个位移容积的固定比来设定。由此,能够简化两个泵的输送容积流量的协调,以便能够根据电气传动系的流体需求来设定期望的总容积流量。此外,可以有利地选择两个位移容积的比例,使得根据传动机构的旋转方向,两个泵中的一者可以满足流体需求。
根据另一变形实施例,该装置可在传动机构的空挡位置(Neutralstellung)操作。
有利地,可以确保定量泵即使在机动车辆静止时也能输送流体,并且例如保证连续的冷却和润滑。
根据本发明的另一总体方面,提供了一种机动车辆,优选为商用车辆,特别优选为用于货物运输或人员输送的商用车辆,更优选地具有大于60km/h的最大允许速度的机动车辆,该机动车辆包括如本文所公开的流体供应装置。
附图说明
本发明的上述优选实施例、变形例和特征可以任意相互组合。下面将参考附图来说明本发明的其他细节和优点。
图1示出了根据第一实施例的流体供应装置的示意图。
图2示出了根据第二实施例的流体供应装置的一部分的示意图。
图3示出了根据第三实施例的流体供应装置的一部分的示意图。
图4示出了根据第一实施例的作为传动机构转速的函数的总容积流量的图。
相同或功能等同的元件在所有附图中由相同的附图标记表示,并且部分地不单独描述。例如,图1和图3中的附图标记30表示可以根据实施例和变形例不同地构造的作动器。
具体实施方式
图1示出了根据第一实施例的用于电气传动系的流体供应的装置100。
装置100包括两个定量泵:主泵10和辅助泵20。主泵10被构造为液压定量泵并用于将流体从储液器40输送到电气传动系,即输送到电气传动系的流体回路。辅助泵20被构造为液压定量泵。装置100也可以包括多个辅助泵20。
主泵10和辅助泵20由电气传动系的传动机构50机械地驱动,使得主泵10的泵转速和辅助泵20的泵转速之间存在固定的传动比。在第一实施例中,主泵10和辅助泵20由传动机构50的同一传动轴52驱动,并且因此具有相同的转速。替代地,两个泵可以分别由传动机构50的不同轴驱动,并且因此可以在两个泵转速之间存在固定的传动比。
主泵10经由供应管线12与电气传动系流体地连接,以向其供应流体。电气传动系可以以已知的方式进行构造,并且可以具有可作为马达和发电机操作的电机(电动马达)、传动机构以及用于向电气传动系供应流体的流体回路。其中,图1中仅示意性地示出了传动机构50。电气传动系的流体回路(油路)用于冷却和润滑传动机构,并且用于向电气传动系的电动马达供油。泵10、20经由供应管线12从储存器40向流体回路供应油。
辅助泵20布置在辅助管线22中,其中,可以通过可控的作动器30选择性地接通辅助泵20,以向电气传动系供应流体。为此,辅助管线22可以通过可控的作动器30与供应管线12流体地连接。在该实施例中,可控的作动器30被构造为通过连接管线32将辅助管线22与供应管线12流体地连接。由辅助泵20输送的容积流量中的未用于向电气传动系供应流体的部分可以经由回流管线28返回到储液器40中和/或辅助泵20的上游。
可控的作动器30具有可控的阀装置30A,其中,可以以多种方式构造可控的阀装置30A。在图1中,阀装置30A被构造为电气控制型定向控制阀,特别是2位3通阀。如上所述,定向控制阀30A可以恰当地由车载计算机(未示出)控制。车载计算机可以例如根据由传感器检测的或由车载计算机提供的测量信号基于流体供应用液压回路80中的物理力或压力控制图1中的定向控制阀30A。此外,还可以考虑的是,可控的阀装置30A具有可控的定向控制阀,优选地具有比例定向控制阀,其可以通过其他方式被机械地、液压地、气动地或电气地控制。例如,图3示出了具有液压控制型定向控制阀30A的实施例,该定向控制阀被构造为根据流体供应用液压回路80中的压力自动地控制辅助泵的选择性接通。
可控的阀装置30A可以在第一位置和第二位置之间切换,其中,在第一位置,辅助泵20的容积流量被完全供应给电气传动系,并且在第二位置,辅助泵20的容积流量只在与辅助泵20相关的子回路70中循环。子回路70包括辅助管线22和回流管线28。可控的阀装置30A只能在第一位置和第二位置之间切换,或者也可以切换到中间位置,在中间位置,容积流量的分配与阀输入信号成正比。因此,阀装置30A是可控的,从而总容积流量可以适配于电气传动系的流体需求。
回流防止器18(优选为止回阀)可以布置在主泵10的下游,以防止流体朝向流体向主泵10回流。
此外,第一吸入管线14可以在主泵10下游从供应管线12分支出来并通向储液器40,其中,第一吸入阀16(优选为止回阀)可以布置在第一吸入管线14中,以防止在主泵10处出现负压。
装置100的功能取决于传动机构50或传动轴52的旋转方向,由此确定主泵10和辅助泵20的输送方向。传动机构50基本上具有两个旋转方向,其中,第一旋转方向对应于机动车辆的向前行驶模式,并且第二旋转方向对应于机动车辆的向后行驶模式。
在该实施例的第一旋转方向的情况下,两个泵10、20从储液器40抽取流体,并且朝向电气传动系输送各自的容积流量,即主泵10将其容积流量输送到供应管线12中,而辅助泵20将其容积流量在可控的作动器30的方向上输送到辅助管线22中。在该旋转方向的情况下,如上所述地供应流体,即,在辅助泵20接通时,主泵10和辅助泵20的容积流量相加以对电气传动系进行流体供应,并且在辅助泵20未接通的状态下,辅助泵20的容积流量仅在与辅助泵20相关的子回路70中循环。
在此,主泵10和辅助泵20的容积流量取决于传动机构50的转速,其中,由辅助泵20输送并供应给电气传动系的容积流量的比例由可控的阀装置30A的位置来调节。
如果传动机构50在第二旋转方向上旋转,则主泵10可以经由第一吸入管线14从储液器40供应流体。在第一实施例中,流体在第二旋转方向的情况下没有被输送到供应管线12中,而是返回到储液器40中。因此,主泵10以循环模式运行。
如图2所示,主泵10可替代地关联有第一换向阀60,该第一换向阀60根据传动机构50的旋转方向控制主泵10中的流动方向。可以对流动方向进行控制,使得主泵10的容积流量总是被输送到供应管线12中以供应给电气传动系,并因此可以确保流体供应,而不管旋转方向如何。作动器30、辅助泵20及其相关的子回路70未在图2中示出,但可以如图1所示地构造。
如图3所示,第二吸入管线24可以在辅助泵20下游从辅助管线22分支出来,并且通向储液器40或辅助泵20上游的辅助管线22,其中,第二吸入阀26(优选为止回阀)可以布置在第二吸入管线24中,以防止在辅助泵10处出现负压。
如果传动机构50在第二旋转方向上旋转,辅助泵20也可以通过第二吸入管线24以循环模式运行。在这种情况下,辅助泵20可以通过第二吸入管线24从储液器40供应流体。
替代地,主泵10和辅助泵20可被构造为使得针对传动机构50的两个旋转方向,只将两个泵中的一者的容积流量供给电气传动系。例如,当传动机构50的倒转时,特别当传动机构50在机动车辆向后行驶的情况下在第二旋转方向上旋转时,主泵10可以以循环模式运行,并且可以仅由辅助泵20输送用于电气传动系的流体供应。为此,可控的作动器30可被构造为仅在传动机构50倒转时才接通辅助泵20。因此,当机动车辆向前行驶时,可仅通过主泵10向电气传动系供应流体,并且将辅助泵20切换到循环模式,并且当向后行驶时,可仅通过辅助泵20向电气传动系供应流体,并且将主泵10切换到循环模式。
图4示出了针对传动机构50的一个旋转方向(优选地,针对机动车辆的向前行驶模式下的第一旋转方向)的总容积流量的可能组成以及第一实施例的相加操作。该图显示了总容积流量与传动机构50的转速的函数关系,该总容积流量由主泵10和可能的辅助泵20的容积流量组成。首先,可以看出,两个定量泵的容积流量和转速之间存在线性关系。
在较低的转速范围内,示出了主泵和辅助泵的共同输送。因此,即使在低转速时,也能可选地确保较高的总容积流量。在一定的泵转速以上,例如根据一个或多个操作参数控制阀装置30A,并且使辅助泵20与流体供应用液压回路80断开连接。因此,只有主泵10仍向液压回路80输送流体。在该示例中,辅助泵20以100%接通到主泵10或者仅在子回路70中内部地输送。替代地,也可以考虑阀装置30A的中间位置,即辅助泵20的容积流量的分配可以与阀输入信号成比例。因此,辅助泵20也可以为主泵10提供介于零输送量和最大输送量之间的任意容积流量。
本发明不限于上述优选实施例。更确切地说,也利用了本发明的概念并因此落入到保护范围内的大量的变形例和修改例也是可能的。特别地,本发明还以与所引用的权利要求无关的方式要求保护从属权利要求的主题和特征。特别地,独立权利要求1的各个特征分别彼此独立地公开。此外,从属权利要求的特征也是以与独立权利要求1的所有特征无关的方式公开的。
附图标记列表
10 主泵
12 供应管线
14 第一吸入管线
16 第一吸入阀
18 回流防止器
20 辅助泵
22 辅助管线
24 第二吸入管线
26 第二吸入阀
28 回流管线
30 作动器
30A 阀装置
32 辅助管线和供应管线之间的连接管线
40 储液器
50 传动机构
52 传动轴
60 第一换向阀
70 子回路
80 流体供应用液压回路
100 流体供应系统

Claims (17)

1.一种用于向机动车辆的电气传动系供应流体的装置(100),其优选地用于冷却和润滑传动机构(50)且/或用于向所述电气传动系的电动马达供油,并包括:
-被构造为液压定量泵的主泵(10),其用于将流体从储液器(40)输送到所述电气传动系;以及
-至少一个被构造为液压定量泵的辅助泵(20),
其中,所述主泵(10)和所述辅助泵(20)由所述电气传动系的所述传动机构(50)机械地驱动,使得在所述主泵(10)的泵转速与所述辅助泵(20)的泵转速之间存在固定的传动比,并且其中,通过可控的作动器(30)能够选择性地接通所述辅助泵(20),以向所述电气传动系供应流体。
2.根据权利要求1所述的流体供应装置(100),其中,所述主泵(10)经由供应管线(12)与所述电气传动系流体地连接,并且所述辅助泵(20)布置在辅助管线(22)中,其中,通过所述可控的作动器(30)能够将所述辅助管线(22)与所述供应管线(12)流体地连接,以便接通所述辅助泵(20)以向所述电气传动系供应流体。
3.根据权利要求1或2所述的流体供应装置(100),其中,所述可控的作动器(30)包括可控的阀装置(30A),优选地包括能够机械地、液压地、气动地或电气地控制的定向控制阀,优选为比例定向控制阀。
4.根据权利要求3所述的流体供应装置(100),其中,所述可控的阀装置(30A)具有液压控制型定向控制阀,所述液压控制型定向控制阀被配置为根据流体供应用液压回路(80)中的至少一个状态变量自动地控制所述辅助泵的选择性接通。
5.根据权利要求3所述的流体供应装置(100),其中,所述可控的阀装置(30A)具有电气控制型阀装置,优选地具有电气控制型定向控制阀,并且其中,所述装置(100)被构造为根据至少一个以下变量并且基于流体供应用液压回路(8)中的物理力或压力电气地控制所述阀装置:例如为CAN信号的数据总线信号、传感器检测的或由车载计算机提供的测量信号、传动机构的齿轮速比。
6.根据前述任一项权利要求所述的流体供应装置(100),其中,所述主泵(10)和所述辅助泵(20)
a)由所述传动机构(50)的同一传动轴(52)驱动,并且相应地具有相同的转速,或者
b)分别由所述传动机构(50)的不同轴驱动,并且相应地在两个泵转速之间存在固定的传动比。
7.根据前述任一项权利要求所述的流体供应装置(100),其中,所述作动器(30)被构造为通过回流管线(28)将由所述辅助泵(20)输送的容积流量中的不用于所述电气传动系的流体供应的部分返回到所述储液器(40)中和/或所述辅助泵(20)的上游。
8.根据前述任一项权利要求所述的流体供应装置(100),其还包括布置在所述主泵(10)下游的回流防止器(18),优选地包括止回阀,以优选地在所述传动机构倒转时,例如在向后行驶期间,防止流体朝向所述主泵(10)回流。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的流体供应装置(100),其中,第一吸入管线(14)在所述主泵(10)下游从所述供应管线(12)分支出来,并且通向所述储液器(40),其中,
a)优选为止回阀的第一吸入阀(16)布置在所述第一吸入管线(14)中,以防止在所述主泵(10)处出现负压,并且
b)在所述传动机构(50)的对应于所述机动车辆的向后行驶模式的旋转方向的情况下,经由所述第一吸入管线(14)向所述主泵(10)供应流体。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的流体供应装置(100),其中,第二吸入管线(24)在所述辅助泵(20)下游从所述辅助管线(22)中分支出来,并且通向所述储液器(40)或所述辅助泵(20)上游的所述辅助管线(22),其中,
a)优选为止回阀的第二吸入阀(26)布置在所述第二吸入管线(24)中,以防止在所述辅助泵(20)处出现负压,并且
b)在所述传动机构(50)的对应于所述机动车辆的向后行驶模式的旋转方向的情况下,经由所述第二吸入管线(24)向所述辅助泵(20)供应流体。
11.根据前述任一项权利要求所述的流体供应装置(100),其中,所述装置(100)被构造为使得当接通所述辅助泵(20)时,所述主泵(10)和所述辅助泵(20)的容积流量相加以向所述电气传动系供应,并且在所述辅助泵(20)处于未接通状态时,所述辅助泵的容积流量仅在与所述辅助泵(20)相关的子回路(70)中循环。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的流体供应装置(100),其中,所述主泵(10)在所述传动机构(50)倒转期间,特别在所述机动车辆向后行驶期间以循环模式运行,并且所述可控的作动器(30)被构造为仅在所述传动机构倒转期间才接通所述辅助泵(20),使得所述电气传动系:
-在所述机动车辆向前行驶期间,仅由所述主泵(10)供应流体,而所述辅助泵(20)切换到循环模式,并且
-在所述机动车辆向后行驶期间,仅由所述辅助泵(20)供应流体,而所述主泵(10)切换到循环模式。
13.根据权利要求2至8和11中任一项所述的流体供应装置(100),其中,
a)所述主泵(10)关联有第一换向阀(60),所述第一换向阀根据所述传动机构(50)的旋转方向控制所述主泵(10)中的流动方向,且/或
b)所述辅助泵(20)关联有第二换向阀,所述第二换向阀根据所述传动机构(50)的旋转方向控制所述辅助泵(20)中的流动方向,其中,所述主泵(10)关联有止回阀,所述止回阀用于在所述传动机构(50)倒转时,特别在所述机动车辆向后行驶期间将所述主泵(12)与所述供应管线(12)分离。
14.根据权利要求3至13中任一项所述的流体供应装置(100),其中,所述可控的阀装置(30A)能够在第一位置和第二位置之间切换,其中,在所述第一位置,所述辅助泵(20)的容积流量完全被供应给所述电气传动系,并且在所述第二位置,所述辅助泵的容积流量只在与所述辅助泵(20)相关的子回路(70)中循环,其中,所述可控的阀装置(30A)
a)只能在所述第一位置和所述第二位置之间切换,或者
b)能够额外地切换到中间位置,在所述中间位置,所述容积流量的分配与阀输入信号成比例。
15.根据前述任一项权利要求所述的流体供应装置(100),其中,
a)所述主泵(10)和所述辅助泵(20)具有不等数量的位移元件和/或彼此相移的排放冲程,且/或
b)所述主泵(10)和所述辅助泵(20)具有相同或不相同的位移容积。
16.根据前述任一项权利要求所述的流体供应装置(100),其中,所述装置(100)能够在所述传动机构(50)的空挡位置操作。
17.一种机动车辆,优选为商用车辆,特别优选为具有大于60km/h的最大允许速度的用于货物运输或人员输送的商用车辆,所述机动车辆包括根据前述任一项权利要求所述的流体供应装置(100)。
CN202180061656.2A 2020-09-10 2021-08-24 电气传动系的流体供应装置 Pending CN116056931A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020123590.9 2020-09-10
DE102020123590.9A DE102020123590A1 (de) 2020-09-10 2020-09-10 Vorrichtung zur Fluidversorgung eines elektrischen Antriebstrangs
PCT/EP2021/073403 WO2022053308A1 (de) 2020-09-10 2021-08-24 Vorrichtung zur fluidversorgung eines elektrischen antriebstrangs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116056931A true CN116056931A (zh) 2023-05-02

Family

ID=77726457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180061656.2A Pending CN116056931A (zh) 2020-09-10 2021-08-24 电气传动系的流体供应装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230331076A1 (zh)
EP (1) EP4210981A1 (zh)
CN (1) CN116056931A (zh)
DE (1) DE102020123590A1 (zh)
WO (1) WO2022053308A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022110968A1 (de) 2022-05-04 2023-11-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydrauliksystem mit Entlastungsventil zur Reduktion der Pumpenmotorlast
DE102022209441A1 (de) * 2022-09-09 2024-03-14 Zf Friedrichshafen Ag Pumpensystem für einen elektrischen Achsantrieb

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1001279C2 (nl) 1995-09-25 1997-03-26 Doornes Transmissie Bv Continu variabele transmissie.
DE102005013137A1 (de) * 2005-03-22 2006-09-28 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Ölversorgung für ein Automatgetriebe und ein Anfahrelement
JP5363348B2 (ja) 2008-02-20 2013-12-11 株式会社小松製作所 油圧システムおよび油圧システムに用いるバルブ組立体
JP5556807B2 (ja) 2009-03-27 2014-07-23 トヨタ自動車株式会社 無段変速機の媒体圧力制御装置及び無段変速機
JP5758820B2 (ja) * 2012-02-22 2015-08-05 トヨタ自動車株式会社 回転電機冷却システム
DE102014215554A1 (de) 2014-08-06 2016-02-11 Zf Friedrichshafen Ag Doppelkupplungsgetriebe mit mindestens einer Ölpumpe
US9853523B2 (en) * 2015-08-29 2017-12-26 Fairfield Manufacturing Company, Inc. Wheel motor cooling system with equally divided flow
DE102015216737A1 (de) * 2015-09-02 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steuervorrichtung für zwei Pumpen und mehrere Aktuatoren
IT201800006623A1 (it) * 2018-06-25 2019-12-25 Sistema idraulico multifunzione

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022053308A1 (de) 2022-03-17
EP4210981A1 (de) 2023-07-19
DE102020123590A1 (de) 2022-03-10
US20230331076A1 (en) 2023-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8640452B2 (en) Hydraulic circuit for a power transmission device
CN116056931A (zh) 电气传动系的流体供应装置
CN110939723B (zh) 用于机动车辆的变速器润滑和离合器冷却的液压装置
CN101631974B (zh) Hst冷却回路
US10281034B2 (en) Hydrostatic breaking concept
JP2005337502A (ja) 自動車用自動変速機の給油のための油圧回路
CN112334684B (zh) 多用途液压系统
US6817455B1 (en) Retarder system
CN108138613A (zh) 用于输油的输送装置
JP6896168B2 (ja) 無段調整可能な巻掛け変速機におけるディスクセット押当て用の蓄圧器を備えた流体システムならびに無段調整可能な巻掛け変速機
US20190195210A1 (en) Hydrostatic system and pumping station for an oil or gas pipeline
CN102959284B (zh) 自卸车
US4716730A (en) Hydrostatic drive
US20180087661A1 (en) Multi-pressure hydraulic control system for a step-gear automatic transmission
US20180100577A1 (en) Multi-pressure hydraulic control system for a dual clutch automatic transmission
CA2712723A1 (en) Engine-driven hydraulic pump
EP3705756A1 (en) Hydraulic gearbox actuator and assembly with such a gearbox actuator and a gearbox for a drive train of a motor vehicle
KR850003232Y1 (ko) 유압식 무단변속장치를 갖는 작업차
EP4290084A1 (en) Hydraulic flow boost arrangement and hydraulic system
US11919383B2 (en) Thermal management assembly of a vehicle
US20220397052A1 (en) Fluidic command device of a vehicle
CN109923298B (zh) 流体输送设备
CN115703339A (zh) 用于电气化驱动系的冷却循环系统
US3528244A (en) Hydraulic power transfer device
US20120144820A1 (en) Supplementary boosting for hydrostatic transmission circuit

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination