CN1690451A - 液压传动系统及为此改进的过滤器辅助系统 - Google Patents

液压传动系统及为此改进的过滤器辅助系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1690451A
CN1690451A CNA2005100660816A CN200510066081A CN1690451A CN 1690451 A CN1690451 A CN 1690451A CN A2005100660816 A CNA2005100660816 A CN A2005100660816A CN 200510066081 A CN200510066081 A CN 200510066081A CN 1690451 A CN1690451 A CN 1690451A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pump
motor unit
port
filter
pressure accumulator
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.)
Granted
Application number
CNA2005100660816A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100529431C (zh
Inventor
R·V·辛格
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.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
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 Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of CN1690451A publication Critical patent/CN1690451A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100529431C publication Critical patent/CN100529431C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/041—Removal or measurement of solid or liquid contamination, e.g. filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14—Energy-recuperation means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D31/00—Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution
    • F16D31/02—Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution using pumps with pistons or plungers working in cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4043—Control of a bypass valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/433—Pump capacity control by fluid pressure control means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

本发明公开了一种包括静液力泵－马达单元的液压传动系统，该单元具有从其端口(A)对高压蓄能器加压的泵作用模式和由来自高压蓄能器的受压流体驱动的马达作用模式。该系统还包括与泵－马达单元的相对端口(B)连通的低压蓄能器和设置在其间的过滤器回路。当所述单元在泵作用模式下时，该过滤器回路限定一从低压蓄能器到端口(B)的自由的第一流程，而当所述单元在马达作用模式下时，该过滤器回路限定一从端口(B)到低压蓄能器的第二流程。该第二流程包括一顺次通过过滤器截止阀及滤芯的流程部分和与该流程部分并联设置的通过一受控节流装置的另一流程部分。这样，过滤仅在马达作用模式中发生，被过滤的流体的百分比可以预先确定。

Description

液压传动系统及为此改进的过滤器辅助系统
对相关申请的交叉参照
本申请是2003年7月22日以Rodney V.Singe名义提出的名称为“液压传动系统及为此改进的过滤器辅助系统”的同时待决申请US10/624805的部分延续申请(CIP)。
技术领域
本发明涉及包括泵-马达单元类型的液压传动系统，该泵-马达单元在车辆运行循环的一个阶段中作为一个泵运行，而在车辆运行循环的另一阶段中作为一个马达运行。更具体地说，本发明涉及用于控制传动系统的一种改进的控制回路，以及用在该液压传动系统中的过滤器辅助系统。
背景技术
尽管本发明的控制回路和过滤器辅助系统可以用于不同类型的液压传动系统，包括在车辆运行循环的至少大部分阶段内有效地用作车辆主变速器的传动系统，但是当本发明用于包括部分车辆液压再生制动系统的液压传动系统中时是尤其有利的，而且下面将结合车辆液压再生制动系统对本发明进行说明。
在具有再生制动能力的车辆液压传动系统中，仅作为举例，假设车辆为后轮驱动型，主驱动力矩从发动机经过传统的机械式变速器，然后经过传统的传动轴系传递到后驱动轮。在制动过程中(也就是，在“减速-加速”循环的制动阶段)，运动车辆的动能由被指令以泵作用模式运行的静液力泵-马达单元进行转换，并且该泵-马达单元充注一高压蓄能器。当车辆随后被加速时，所述静液力泵-马达单元被控制以其马达作用模式下运行，并且储存在高压蓄能器中的高压被传送到该泵-马达单元。此时作为马达运行的泵-马达单元的合成输出力矩传递到车辆传动轴系。
本领域的技术人员将理解，存在几个原因使得本发明特别适用于上述类型的具有再生制动能力的传动系统。首先，这种系统通常不仅包括提到的高压蓄能器，而且还包括一低压蓄能器。然而，这两种蓄能器在传动系统中的存在使传动系统的构造及控制的某些方面变得复杂。第二，在车辆循环的部分阶段以泵作用模式运行同时在车辆循环的部分阶段以马达模式运行的泵-马达单元的存在，给传动系统及为此的控制带来了某些额外的要求和复杂性。
复杂性的一种是在必须为“闭合回路”的液压系统中确保油液适当过滤的必要性，这种复杂性已经在本发明所涉及类型的用于实现再生制动的液压传动系统中被注意到。在传统的闭合回路液压传动装置或HST(也就是泵和马达的组合)中，在正常的推进工作循环中，泵几乎总是用作泵，而马达几乎总是用作马达。在这种闭合回路HST系统中，通常该系统(case)中的某些部分排出流体，使其通过包括例如热交换器和过滤器等元件的并联回路，之后通常这些流体通过一充液泵返回到闭合回路中。
在本发明的液压传动系统中，使用上述的泵-马达单元以代替单独的泵单元和马达单元。鉴于用于本发明的液压传动系统中类型的泵-马达单元的双模式能力，简单地使用这种前面已经说明过的通常用于闭合回路HST系统的“并联流道”过滤器回路类型是不可行的。另外，尽管在典型的闭合回路HST系统中流体流动的“方向”在其运行循环中保持相同，但是在本发明涉及的液压传动系统中，整个液压系统的许多部分在一运行模式(例如减速)下“看到”流体在一个方向上流动而在其它模式(例如加速)下“看到”流体在相反的方向上流动。液压回路领域的技术人员熟知，在将经历反向流动作为其正常运行的一部分的回路中，使用传统的滤芯并不切实可行。
仅作为举例，在本发明涉及类型的液压传动系统中，与泵-马达单元的入口成顺次流通关系设置过滤器回路或滤芯是不可取的。当泵-马达单元在泵作用模式下运行时，与泵入口相连接的滤芯的存在限制了泵入口的流动(尤其是在滤芯已经聚集了相当大量的污染物颗粒后)，从而导致所述单元(在泵作用模式下)的气穴现象以及从整个传动系统中发出过多不希望的噪音。同时，也不建议与所述单元(当其在马达作用模式下运行时)的出口相连接设置滤芯，因为一个结果是将增加通过该单元的总压降，进而降低传动系统的总效率。另一个不希望的结果是，当滤芯聚集了污染物颗粒后，通过该单元的压降将改变，从而整个系统的性能也将改变。如果(在马达作用模式下)滤芯与该单元的出口相连接设置，该滤芯可能破裂并灾难性地污染整个系统。另外，因为涉及大流速，所以滤芯将不得不比认为所需要的大，对车辆应用尤其如此。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的液压传动系统及为此的控制回路，它们可以与车辆液压再生制动系统一起使用并且能克服现有技术中的上述缺点。
本发明的另一目的是提供这样一种改进的液压传动系统，该液压传动系统包括一种不管泵-马达单元在泵作用模式下还是在马达作用模式下都能满足所述系统及所述泵-马达单元要求的过滤器辅助系统，而且当滤芯聚集了污染物颗粒时系统性能不会有实质改变。
本发明的又一目的是提供这样一种改进的过滤器辅助系统，该过滤器辅助系统能实现上述目的且限定两个不同的流程，当泵-马达单元在泵作用模式下时第一流程设计用来提供相对小的节流，当所述单元在马达作用模式下时第二流程用于实现可控过滤。
本发明的上述和其它目的通过提供一种适用于具有发动机及可操作以从发动机传递驱动力矩到驱动轴的传动轴系的车辆上的改进的液压传动系统来实现。该传动系统包括可在泵作用模式下运行以接收来自传动轴系的驱动力矩且可在马达作用模式下运行传递驱动力矩到传动轴系的静液力泵-马达单元。一高压蓄能器通过一状态阀装置与泵-马达单元的第一端口流体连通，由此当该泵-马达单元在泵作用模式下时，受压流体从泵-马达单元传送到高压蓄能器。当该泵-马达单元在马达作用模式下时，受压流体从高压蓄能器传送到泵-马达单元。一低压蓄能器与泵-马达单元的第二端口流体连通。
这种改进的液压传动系统的特征在于，一过滤器回路设置在低压蓄能器和泵-马达单元之间。当泵-马达单元在泵作用模式下时，该过滤器回路限定一从低压蓄能器到第二端口的相对自由的第一流程。当泵-马达单元在马达作用模式下时，该过滤器回路限定一从第二端口到低压蓄能器的第二流程。该第二流程包括一个顺次通过一过滤器截止阀及一滤芯的流程部分和与该流程部分并联设置的通过一受控节流装置的另一流程部分，由此来自所述第二端口的流体流量的一部分流过所述滤芯，而来自所述第二端口的所述流体流量的剩余部分流过所述受控节流装置。
根据本发明的一个被更多限定的方面，所述液压传动系统的特征在于，由所述过滤器回路限定的相对自由的第一流程排除所述过滤器截止阀和所述滤芯。
附图说明
图1为本发明的液压传动系统特别适用的类型的整个车辆传动系统的示意图；
图2为本发明液压传动系统的液压原理图，包括本发明的控制回路和过滤器辅助系统，该过滤器辅助系统仅以示意性方框形式表示；
图3为示出包括本发明一个重要方面的过滤器辅助系统的一优选实施例的详细的液压原理图；
图4为本发明过滤器辅助系统的优选实施例的部分剖视部分图解的示意图。
具体实施方式
现在参照并非用于限定本发明的附图，图1示出本发明的液压传动系统特别适用于其中的那种类型的车辆传动系统。示意性地示于图1的车辆系统具有四个驱动轮W，但是应当理解本发明并不限于具有四轮驱动(或甚至四个驱动轮)的车辆，而是还可以用于仅具有两轮驱动的车辆，在这种情况下，两驱动轮可以是后驱动轮或前驱动轮。与每一驱动轮W可操作相连的是传统类型的轮闸B，轮闸B的细节并不构成本发明的一部分，在下文中仅简单地提及轮闸B。优选地，轮闸B是本领域技术人员现在正变得熟悉且可商业获得的类型的整个EHB(电液制动)系统的一部分。
该车辆包括总的标记为11的包括车辆发动机13和变速器15的车辆传动系统。应当理解，发动机13和变速器15的特定类型以及它们构造的细节，以及传动系统的布置等，不构成本发明的部分，除非到所附权利要求中特别引用的程度，因此这里不再进一步说明。
另外，本发明甚至并不具体限定与通常所认为的“发动机”一起使用，因此，应当理解，在本发明的范围内，提及“发动机”是指并包括任何类型的动力源或其它原动力。
从变速器15向后延伸的是总的标记为17的传动轴系。在本实施例中，仅作为举例，传动轴系17包括一前传动轴19、一中间传动轴(在图1中不可见)、一后传动轴23、一轮间差速器25以及左右后半轴27和29。从随后对本说明书的阅读和理解，本领域的技术人员将理解，传动轴系17已被图示和说明为主要包括轴19和23，这是为有助于理解整个车辆传动系统11，而不是作为限制。
本实施例中的传动系统11还分别包括左、右前半轴31、33。仍主要参照图1，除了已经被说明且相当常用的“机械”元件，传动系统11还包括总的标记为35的液静力泵-马达单元，并且在该泵-马达单元35前设置有一阀组37。连接到阀组37前部的是一低压蓄能器39，而连接到阀组37后部的是一高压蓄能器41，尽管该特定的布置可以颠倒或改变，或以其它方式重新布置。还应当理解的是，阀组37(除了下文中所指出的程度)以及蓄能器39和41的特定设计或细节并不是本发明的主要特征，因此对它们每一个的构造的细节并不在这里图示或说明。而是对它们的整体功能和运行将结合原理图2作简要说明，但是仅达到将液压传动系统的几种运行模式描述为“环境”以解释本发明的控制回路和过滤器辅助系统所需要的程度。
仍主要参照图1，将稍微更详细地说明泵-马达单元35，以便于理解图1所示的整个液压传动系统。泵-马达单元35包括总的标记为43的离合器总成部分，以及总的标记为45的泵-马达部分。可以看到，中间传动轴完全延伸通过静液力泵-马达单元35，并且优选地在其前端具有一万向连接器(在此未示出)以连接前传动轴19。类似地，中间传动轴优选地在其后端具有一万向连接器(也未在此示出)以连接后传动轴23，尽管在本发明的范围内，所示和所述的特定布置可被颠倒或改变为某些其它形式。
现主要参照图2，应当理解的是，除了泵-马达单元35及两个蓄能器39和41，显示于液压原理图2中的其它所有元件都通常包括在图1中看到的阀组37中，或连接到阀组37上。还应当理解的是，每当泵-马达单元35在其中间(零点位移)状态(也就是每当车辆不在其减速-加速循环中的情况下)时，在图2所示的液压系统中的泵-马达单元35和两个蓄能器39、41之间都没有实际的流动。然而，这种系统的技术领域的技术人员熟知，由于对每一蓄能器39和41的预充注，甚至当泵-马达单元35处于其零位状态时系统都保持“受压”，随后将对预充注进行更加详细的说明。
包括在阀组37中的液压系统(如图2中所示)包括状态控制阀81、与状态控制阀81可操作相连的阶跃节流孔控制阀83和电磁状态先导阀85。随后将稍微更详细地说明阀81、83和85的功能和运行，但是下文对阀81、83和85的说明将作为举例并使本发明能够实施，而不是为了限制本发明。
泵-马达单元35为可变排量类型，因此，其包括某种排量改变装置，例如图2中所示类型的标记为87和89的一对液压伺服致动器。伺服致动器87和89液压连接到一典型的电动液压控制器91的出口。控制器91的功能是从管路93传送受压流体到伺服致动器87或89中的一个，其适合于使旋转斜盘95获得需要的角度和位移，所有的这些对泵和马达领域尤其是轴向柱塞泵领域的技术人员来说通常是熟知的。本发明涉及类型的液压传动系统领域的技术人员将理解，如典型的HST系统一样，可以从泵-马达单元35的旋转斜盘95到控制器91进行机械反馈。然而，优选地对控制器91的反馈通过电子方式实现，甚至是对旋转斜盘95位置的显示也是如此。应当理解的是，任何类型的反馈都包含在本发明的范围内。
顺次连接设置在高压蓄能器41和电动液压控制器91之间的是截止阀97，该截止阀97如图2所示优选地为电磁控制的提升阀。每当液压传动系统11运行时，截止阀97都是“打开的”(“ON”)，也就是高压自由地从高压蓄能器41传送到控制器91。每当液压传动系统11“关闭”(“OFF”)时，截止阀97被弹簧偏压至图2所示的位置，在该位置截止阀97保持泵-马达单元35及控制器91与高压蓄能器41液压地“隔离”，从而当系统没有运行时，蓄能器41不会通过控制器91而“卸压降下(leakdown)”。所谓传动系统“关闭”(“OFF”)应被理解为是指和包括当车辆不处于减速-加速循环时的车辆运行循环阶段以及车辆根本不运行(发动机“关闭”状态)的那些时间。
还是主要参照图2，传动系统11包括总的标记为99的旁通阀组件，该旁通阀组件也可以称作“卸荷”阀或“倾泄”阀，这些术语在阀领域是容易理解的。这样，每当发动机“关闭”(在管路93、109及111中没有传动压力)时，旁通阀组件99将“卸荷”泵-马达单元35，因此不存在传递到传动轴系17的非预期的力矩。液压回路领域的技术人员熟知，旁通阀组件99通常包括在这种回路中以“卸荷”泵-马达单元35。确定一具体的辅助系统例如旁通阀组件99的特定的设计和运行，被认为是在该领域技术人员的能力范围之内。
液压传动系统11还包括一总的标记为101的安全阀，如图2所示该安全阀被弹簧偏压至关闭位置。安全阀101的入口与管路103相连，而管路103使所述入口、高压蓄能器41的端口以及状态控制阀81的入口相互连接。每当管路103中的压力超过预定最大值时，安全阀101都被偏压(图2中为“向下”)到允许从管路103到管路105(其可被认为是系统的“低压”侧，随后将更明显地看到这一点)流通的位置。最后，仍参照图2，液压传动系统11包括一总的标记为107的过滤器回路，随后将对其进行更详细的说明。
现在一起参照图2和图3，可以看到泵-马达单元35包括通过管路109连接到状态控制阀81的标记为A的端口。该单元35还包括标记为B的端口，该端口B通过管路111与过滤器回路107以及与管路105流体连通，以便管路105和111包括如前所述的系统的“低压”侧。从随后的说明中将看到，当泵-马达单元35在泵作用模式下时，端口A为出口端(参见图2、3中泵符号中的箭头)，而当该单元35在马达作用模式下时，端口A为受压入口端而端口B为排压出口端。
再次主要参照图2，将简要说明液压传动系统11的大体运行过程。如前面所述，当车辆既不减速也不加速时，泵-马达单元35(图1中的泵-马达部分45)从中间传动轴上脱开离合器，图1中所示的整个车辆传动系统以和液压传动系统11不存在的运行方式相同的方式运行。
当车辆驾驶员开始实施制动操作时，一个结果就是离合器组件部分43被致动，以使泵-马达单元35此时卡紧传动轴，而且给电动液压控制器91一个适当的指令，使旋转斜盘95在使传动轴系17的转动(车辆在向前的方向上移动)引起泵-马达单元35从端口A抽吸受压流体到管路109中的方向上位移。如液压再生制动系统领域的技术人员现在所熟知的，旋转斜盘95的位移(并且因此传动轴系17每次转动的流体输出量)通常与车辆驾驶员踩压刹车踏板的程度成比例。本领域的技术人员现在知道怎样设定与驾驶员施加的制动力矩或与刹车踏板的位移成比例的旋转斜盘95的位移，尽管所选择的用来设定旋转斜盘95的位移的特定的装置或标准对本发明是不重要的。
当泵-马达单元35在泵作用模式下时，通过管路109传送的受压流体使状态控制阀81中的提动阀芯113脱离阀座，以使受压流体流入管路103，从那里对高压蓄能器41加压。在本实施例中，仅作为举例，该高压蓄能器41为气体充注型。必须保持一定液压以使最少量的油液总是保留在高压蓄能器41中(从而对管路93和103总是有最少的充注量)。在典型的减速循环结束时，高压蓄能器41被充压至最大系统压力，通常约为5000磅/平方英寸(psi.)。
在制动循环的减速阶段结束时，当车辆驾驶员松开刹车踏板并开始下压加速器时，一适当的信号被传递到电-磁控制器91，该信号指令泵-马达单元35从(前述的)泵作用模式转换到马达作用模式。在马达作用模式下，旋转斜盘95位于与当所述单元在泵作用模式下其所处位置相对的倾斜位置(也就是，旋转斜盘95“越过中线”)。当泵-马达单元35在马达作用模式下时，旋转斜盘95位移成使得(从端口A到端口B)通过泵-马达单元35的流动将引起泵-马达单元35传递力矩给传动轴系17，趋向于在与车辆向前运动相对应的方向上驱动传动轴系17。在本实施例中，仅作为举例，状态控制阀81构造成使受压流体能够总是从管路109流向管路103(也就是泵作用模式)。然而，仅当状态先导阀85的电磁线圈接收到一适当的输入信号时，才会产生适当的先导信号115，该信号115辅助提动阀芯113打开，以允许来自蓄能器41的高压流体的相对自由的流动通过管路103，继而通过管路109到达泵-马达单元35的端口A。
在本实施例中，仅作为举例，低压蓄能器39也是气体充注型，而且在本实施例中，仅作为举例，在泵-马达入口端B处总是保持一个约50磅/平方英寸(psi.)的最小入口充注压。即使在该单元35已给高压蓄能器41充压后趋向于循环的减速阶段的结束时，也是如此。在本实施例中，仅作为举例，在循环的加速阶段结束后，当低压蓄能器39包含了几乎所有的油时，低压蓄能器39中的压力升至约150磅/平方英寸(psi.)。
现在主要参照图3，将对过滤器回路107进行说明。尽管前面已经提到管路105和111包括系统的低压侧，但是应当理解，由于低压蓄能器39的存在，在系统的正常运行过程中，管路111中的压力将决不处于基本零值或油箱压力，这也是许多液压系统中的情况。相反，如前面所述，但是仅作为举例，在本发明的该实施例中，低压蓄能器39确保管路117和111保持在至少约50磅/平方英寸(psi.)的压力下。在图2中还可以看到的是，低压蓄能器39的端口通过管路117(部分还示于图3中)与过滤器回路107连通。
现在结合图4参照图3，过滤器回路107通常设置于总的标记为119的过滤器集成块中，该过滤器集成块119仅示意性地示于图3中，而在图4中却作为一阀套示出。在过滤器集成块119中设置有二位二通过滤器截止阀121，该截止阀121被弹簧偏压至打开位置(图3中所示的流通位置“F”)，但是截止阀121可以通过任何适当的装置如手柄123手动移位至阻断通过它的流动的位置(图3中的截止位置“I”)。当过滤器截止阀121处于图3中所示的打开位置时，低压流体可从管路111流向管路125，图3中所示的管路125由于随后将说明的原因而延伸到过滤器集成块119之外。管路125与滤芯127的“入口”侧流体连通，而滤芯127的“出口”通过管路129连接到止回阀131(其防止通过滤芯127的反向流动)的入口，再从那里连接到管路117。
管路111也与总的标记为133的节流孔和阀的组件的一个端口连通，而该组件133的另一端口与管路117开放连通。节流孔和阀的组件133中是一包括固定节流孔135和止回阀137的并联通道布置，该并联通道布置的功能将在随后进行说明。
根据本发明的一个随后将进行更详细地说明的重要方面，本发明的一个目的是通过提供过滤器回路107而达到的，如图3所示，其中仅当泵-马达单元35在其马达作用模式下时流体流过滤芯127，但是当泵-马达单元35在其泵作用模式下时，过滤器回路107对从低压蓄能器39到泵-马达单元35的入口端(端口B)的流体流动给予相对小的限制。
现在对本发明的过滤器回路107的运行进行稍微更详细地说明。当泵-马达单元35在其泵作用模式下时，来自低压蓄能器39的低压流体(在本实施例中从初始的约150psi.降到约50psi.)流过管路117但是被止回阀131阻止流过滤芯127。因此，在该通过过滤器回路107的“第一流程”中，所有来自低压蓄能器39的流体流过管路117，进而通过节流孔和阀的组件133。组件133的布置提供了通过组件133的相对自由的流道(通过使止回阀137的阀芯脱离阀座)，然后通过管路111到泵-马达单元35的入口端(端口B)。在上述第一流程中，一些液流通过固定节流孔135，但是通常在泵作用模式下大部分液流将通过阀芯离开阀座的止回阀137。
当泵-马达单元35转换到马达作用模式下时，端口B此时是泵-马达单元35的出口端，通过管路111的流体流过“第二流程”，通过该第二流程流体返回到低压蓄能器39。该第二流程包括两个相互平行的流程部分。一个流程部分流过过滤器截止阀121，然后通过管路125和滤芯127，再通过管路129和阀芯脱离阀座的止回阀131到达管路117。另一流程部分流过节流孔和阀的组件133，但是在现在所说明的方向上的流动可以仅通过固定节流孔135，然后到达管路117与已通过滤芯127的液流重新汇合。
因此，通过适当地选择滤芯127和固定节流孔135，这种选择被认为是在液压领域的技术人员的能力范围之内，可以在马达作用模式下使大约一预定百分比的流体通过滤芯127。在形成本实施例的过程中，仅作为举例，在马达作用模式下约80％的液流流过固定节流孔135，而(从端口B到蓄能器39的总流体的)剩余的20％流过滤芯127。同时本领域的技术人员也熟知，可以改变这些相对百分比以实现发明目的，例如一方面更大程度的过滤，或者另一方面降低通过过滤器回路107的压降。
因为通过滤芯127的流动仅发生在泵-马达单元35的马达作用模式下，而且因为低压蓄能器39保持一个相对恒定的低压，所以在系统设计人员知道滤芯127将仅承受已知的相对恒定的较低压力的情况下，可以适当的选择滤芯127。如果滤芯127周期性地承受相当高的压降，则就需要更耐用、更昂贵的过滤器配置及滤芯材料。
如前面所述，本发明的过滤器回路107通过每当泵-马达单元35在其泵作用模式下都向该单元35的入口端(端口B)提供一相对自由的流程而实现一个发明目的。在泵作用模式下，这种到入口的自由的低压流动对防止在泵作用模式下的气穴现象以及由其产生的噪音都非常重要，尤其是在本发明的液压传动系统11用作液压再生制动系统的一部分时和/或当该传动系统11用作在高速路上的车辆的一部分时，更是如此。车辆领域的技术人员熟知，对大多数车辆来说降低噪音几乎是必须的，对在高速路上的车辆尤其如此。同时还熟知，气穴现象能损害泵-马达单元的不同部件，从而降低传动系统的使用寿命。
与本发明的过滤器回路107相关的另一优点是，如果滤芯127已变得部分或甚至全部被污染物颗粒堵塞，则还有一个可用的(通过固定节流孔135的)独立的流程，而且也不存在流向或来自泵-马达单元35的液流完全被阻断的状况。另外，滤芯127和固定节流孔135之间的关系预先确定了当滤芯127逐步变得充满污染物颗粒时，流体怎样从滤芯127充分地传送到和通过节流孔135。伴随着压降出现一非常小的增加，来自端口B的全部液流通过节流孔135返回到低压蓄能器139。
另外，关于滤芯127被污染物颗粒充分堵塞问题，可以从图3中看到过滤器回路107包括一总的标记为139的压力致动继电器装置。该继电器装置139接收来自管路117的一先导信号141，并且接收来自管路125的一先导信号143。如果先导信号141和143(在马达作用模式下143应当总是高于141)之间的压差足够克服偏置弹簧145的力，则装置139中的继电器关闭，从而传递一个电信号147到一合适的报警装置，例如在驾驶员的驾驶室中的一电子控制器、一报警灯或一蜂鸣器。
根据本发明的另一方面，更换滤芯127(当其被污染物颗粒充分堵塞时)可在不需要对图2所示的闭合回路液压传动系统11减压并排空的条件下完成。这种闭合回路传动系统领域的技术人员理解，为提供长的流体使用期，低压侧总是受压的。根据低压蓄能器39中的流体量，压力从低摆动到高(例如，在该实施例中在50psi.到150psi.之间)。即使当车辆发动机处于“关闭”状态时也是如此。
当需要用一新的干净的滤芯替换滤芯127时，在该实施例中只需要压下手柄123，使过滤器阀121从所示位置移动到左侧，即到达从管路111到管路125的液流被阻断的位置。在本发明的范围内，偏压过滤器截止阀121的弹簧和手柄123可以颠倒其位置。一旦流向管路125的流体被阻断，液压传动系统11的剩余部分与包括管路125、129以及滤芯127的流程部分隔离。因此，随后可更换滤芯127，结果任何流体都从管路125或管路129中任一个排空，可以通过一抽气和充注阀149(参见图2)充注过滤器流程部分(管路125)，同时在新滤芯装入回路之前也对其进行预充注。
对本领域的技术人员应当是显而易见地，本发明的过滤器回路107的另一优点是便利的“可调性”，也就是说，对于该传动系统11的将来的样式，容易改变相对于流过固定节流孔135的液流的百分比的流过滤芯127的液流的百分比。作为举例，固定节流孔135可包括一节流孔元件，从而整个过滤器回路107和过滤器集成块119等可保持不变，对于传动系统的预期的将来的样式，仅有的改变是，用提供不同大小的固定节流孔135，并进而提供流过滤芯127的不同百分比的总液流(从端口B到蓄能器39)的另一节流孔元件替换一个特定大小的节流孔元件。
在上述说明书中已经对本发明进行了详细说明，对于阅读并理解了本说明书的技术人员来说，对本发明的不同的改变和修改是显而易见的。只要这些改变和修改包括在所附权利要求的范围之内，则就包括在本发明中。

Claims (4)

1.一种适用于具有发动机(13)和可操作以从所述发动机传递驱动力矩到驱动桥(27、29)的传动轴系(17)的车辆上的液压传动系统(11)，所述传动系统(11)包括一可在泵作用模式下运行以接收来自所述传动轴系(17)的驱动力矩并且可在马达作用模式下运行以传递驱动力矩到所述传动轴系的静液力泵-马达单元(35)；一通过状态阀装置(81)与所述泵-马达单元(35)的第一端口(A)流体连通的高压蓄能器(41)，由此当所述泵-马达单元在所述泵作用模式下时，受压流体从所述泵-马达单元传送到所述高压蓄能器(41)，当所述泵-马达单元(35)在所述马达作用模式下，受压流体从所述高压蓄能器(41)传送到所述泵-马达单元(35)；一与所述泵-马达单元的第二端口(B)流体连通的低压蓄能器(39)；其特征在于：
(a)一过滤器回路(107)设置在所述低压蓄能器(39)和所述泵-马达单元(35)之间；
(b)当所述泵-马达单元(35)在所述泵作用模式下时，所述过滤器回路(107)限定一从所述低压蓄能器(39)到所述第二端口(B)的相对自由的第一流程；
(c)当所述泵-马达单元(35)在所述马达作用模式下时，所述过滤器回路(107)限定一从所述第二端口(B)到所述低压蓄能器(39)的第二流程；以及
(d)所述第二流程包括一个顺次通过一过滤器截止阀(121)及一滤芯(127)的流程部分(125)和与该流程部分并联设置的通过一受控节流装置(135)的另一流程部分(133)，由此来自所述第二端口(B)的流体流量的一部分流过所述滤芯(127)，而来自所述第二端口(B)的所述流体流量的剩余部分流过所述受控节流装置(135)。
2.如权利要求1所述的液压传动系统(11)，其特征在于：所述受控节流装置(135)相对于所述过滤器截止阀(121)而进行选择和设置大小，以使来自所述端口(B)的所述流体流量的一部分大约包括来自端口(B)的总流体流量的一预定百分比(X)。
3.如权利要求1所述的液压传动系统(11)，其特征在于：所述过滤器截止阀(121)包括二位二通阀，该二位二通阀包括限定所述一流程部分的流通位(F)以及阻断从所述端口(B)到所述滤芯(127)的流通的截止位(I)，由此当所述过滤器截止阀(121)在所述截止位(I)时，所述滤芯(127)可在无需将所述液压传动系统(11)的剩余部分排空流体的条件下进行更换。
4.如权利要求1所述的液压传动系统(11)，其特征在于：由所述过滤器回路(107)限定的所述相对自由的第一流程(117、137、111)排除所述过滤器阀(121)和所述滤芯(127)。
CNB2005100660816A 2004-04-21 2005-04-20 液压传动系统及为此改进的过滤器辅助系统 Expired - Fee Related CN100529431C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/828,590 2004-04-21
US10/828,590 US7290389B2 (en) 2003-07-22 2004-04-21 Hydraulic drive system and improved filter sub-system therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1690451A true CN1690451A (zh) 2005-11-02
CN100529431C CN100529431C (zh) 2009-08-19

Family

ID=34925652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100660816A Expired - Fee Related CN100529431C (zh) 2004-04-21 2005-04-20 液压传动系统及为此改进的过滤器辅助系统

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7290389B2 (zh)
EP (1) EP1589264B1 (zh)
JP (1) JP2005308205A (zh)
KR (1) KR101196590B1 (zh)
CN (1) CN100529431C (zh)
AT (1) ATE468502T1 (zh)
AU (1) AU2004203071B2 (zh)
DE (1) DE602004027213D1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101484732B (zh) * 2006-07-03 2012-10-10 波克莱恩液压工业公司 液压能量回收系统
CN104603506A (zh) * 2012-07-03 2015-05-06 标致·雪铁龙汽车公司 利用流量需求来调节液压压力以重新加载蓄压器的方法
CN107002869A (zh) * 2014-12-04 2017-08-01 技术推进公司 包括液压机排泄管的装备有流量控制部件与流体处理功能的液压回路
CN107405997A (zh) * 2015-02-06 2017-11-28 雷诺股份公司 具有液压模块的传动系统
CN110712522A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 伊顿智能动力有限公司 双动力电动液压运动控制系统
CN114026338A (zh) * 2019-07-04 2022-02-08 舍弗勒技术股份两合公司 用于过滤液压区段的流体的过滤器单元以及具有过滤器单元的离合器系统

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6971232B2 (en) * 2003-07-22 2005-12-06 Eaton Corporation Hydraulic drive system and improved control valve assembly therefor
US20070022749A1 (en) * 2003-07-22 2007-02-01 Singh Rodney V Hydraulic drive system and improved filter sub-system therefor
US7100723B2 (en) * 2004-02-01 2006-09-05 Ford Global Technologies, Llc Multiple pressure mode operation for hydraulic hybrid vehicle powertrain
CN100404901C (zh) * 2006-08-11 2008-07-23 夏学苏 一种用于液粘调速离合器的液压控制系统
DE102007062889A1 (de) * 2007-12-28 2009-07-02 Robert Bosch Gmbh Antriebssystem
US7810322B2 (en) * 2008-06-24 2010-10-12 Mustafa Rez Turbo-transmission
US8186154B2 (en) * 2008-10-31 2012-05-29 Caterpillar Inc. Rotary flow control valve with energy recovery
US8250861B2 (en) * 2009-11-20 2012-08-28 Robert Bosch Gmbh Energy storage system including pressurized reservoir
DE102011013769A1 (de) * 2011-03-12 2012-09-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Anfahren eines Fahrzeugs mit hydrostatischem Zusatzantrieb und Fahrzeug mit hydrostatischem Zusatzantrieb
GB2503158B (en) 2011-03-15 2017-08-30 Husco Int Inc System for allocating fluid from multiple pumps to a plurality of hydraulic functions on a priority basis
JP6177562B2 (ja) * 2013-03-28 2017-08-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 油圧装置及び原動装置
DE102015206704A1 (de) * 2015-04-15 2016-10-20 Robert Bosch Gmbh Hydrauliksystem
US9662975B2 (en) 2015-04-30 2017-05-30 Cnh Industrial America Llc Self-propelled off-road vehicle with extreme pressure hydraulic propel circuit protection
IT201800007829A1 (it) * 2018-08-03 2020-02-03 Cnh Ind Italia Spa Sistema di gestione dell'energia idraulica per una trasmissione idrostatica

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1012975A (en) * 1963-08-12 1965-12-15 Vsesouzny Nii Str I Dorozhnovo Hydraulic drive arrangements
US3744244A (en) * 1971-07-30 1973-07-10 Automation Equipment Inc Hydrostatic drive
PL110835B1 (en) * 1977-08-27 1980-08-30 Typowych Elementow Hydrauliki Hydrostatic drive control system
US6719080B1 (en) * 2000-01-10 2004-04-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Hydraulic hybrid vehicle
JP4370096B2 (ja) * 2000-11-28 2009-11-25 シェプ リミテッド 油圧エネルギ貯蔵システム
AU2002951538A0 (en) * 2002-09-20 2002-10-03 Permo-Drive Research And Development Pty Ltd Regenerative drive system for trailers

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101484732B (zh) * 2006-07-03 2012-10-10 波克莱恩液压工业公司 液压能量回收系统
CN104603506A (zh) * 2012-07-03 2015-05-06 标致·雪铁龙汽车公司 利用流量需求来调节液压压力以重新加载蓄压器的方法
CN104603506B (zh) * 2012-07-03 2017-04-12 标致·雪铁龙汽车公司 利用流量需求来调节液压压力以重新加载蓄压器的方法
CN107002869A (zh) * 2014-12-04 2017-08-01 技术推进公司 包括液压机排泄管的装备有流量控制部件与流体处理功能的液压回路
CN107405997A (zh) * 2015-02-06 2017-11-28 雷诺股份公司 具有液压模块的传动系统
CN110712522A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 伊顿智能动力有限公司 双动力电动液压运动控制系统
CN114026338A (zh) * 2019-07-04 2022-02-08 舍弗勒技术股份两合公司 用于过滤液压区段的流体的过滤器单元以及具有过滤器单元的离合器系统
CN114026338B (zh) * 2019-07-04 2024-01-26 舍弗勒技术股份两合公司 用于过滤液压区段的流体的过滤器单元以及具有过滤器单元的离合器系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN100529431C (zh) 2009-08-19
EP1589264B1 (en) 2010-05-19
KR20060047333A (ko) 2006-05-18
US7290389B2 (en) 2007-11-06
AU2004203071A1 (en) 2005-11-10
JP2005308205A (ja) 2005-11-04
EP1589264A3 (en) 2007-11-21
US20050016167A1 (en) 2005-01-27
DE602004027213D1 (de) 2010-07-01
AU2004203071B2 (en) 2010-07-01
KR101196590B1 (ko) 2012-11-02
EP1589264A2 (en) 2005-10-26
ATE468502T1 (de) 2010-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100529431C (zh) 液压传动系统及为此改进的过滤器辅助系统
CN100465480C (zh) 液压起动器控制柱塞
CN1690449A (zh) 液压传动系统及为此改进的控制阀组件
CN104816621B (zh) 液压混合动力车辆及其液压混合动力系统
CN100484798C (zh) 双桥液驱混合动力汽车传动系统
CN101449086A (zh) 液压驱动系统及其改进的过滤器子系统
GB2415669A (en) Control of a pump motor for regenerative energy use
CN101356083A (zh) 具有能量储存装置的驱动器及用于储存动能的方法
DE112011101065T5 (de) Steuersystem für eine Hybrid-Baumaschine
CN106660450A (zh) 具有与变速器取力装置联接的液压变换器的非公路用车用能量回收系统
CN204870526U (zh) 液压混合动力车辆及其液压混合动力系统
CN105459978A (zh) 液压辅助驱动与制动能量回收系统
CN108953256A (zh) 装载机静液压驱动系统
CN109649163B (zh) 车辆行走系统及其控制方法、环卫车辆
CN107237787A (zh) 一种采用闭式液压驱动系统的烟草收获机
CN206202067U (zh) 静液辅助驱动矿用自卸车液压集成系统
WO2008011060A2 (en) Hydraulic clutch actuation mechanism for four wheel drive vehicle
CN204077343U (zh) 一种重型车辆液压混合动力装置
CN207297490U (zh) 一种采用闭式液压系统驱动的烟草收获机
CN108357355B (zh) 一种具有行车储能功能的汽车
US20050016166A1 (en) Hydraulic drive system and improved filter sub-system therefor
CN1872577A (zh) 机动车辆的变速装置及其变速方法
CN104228541A (zh) 一种重型车辆液压混合动力装置
JPS63140170A (ja) 油圧駆動回路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090819

Termination date: 20130420