集成液壓供給泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及一種用于混合動(dòng)力車輛的液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括與電驅(qū)動(dòng)液壓泵連接的多個(gè)液壓回路。
【背景技術(shù)】
[0002]在包括混合動(dòng)力車輛的車輛技術(shù)領(lǐng)域，車輛具有作為車輛組件的液壓系統(tǒng)的車輛包括與發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械連接。例如，具有自動(dòng)變速器的車輛依靠發(fā)動(dòng)機(jī)以最低的速度旋轉(zhuǎn)，從而將電力提供給所述變速器的內(nèi)部泵，以將液壓壓力傳遞至離合器，并且額外地冷卻傳動(dòng)組件。在該系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接至變速器。
[0003]參考圖1，用于混合動(dòng)力車輛60的現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)力系統(tǒng)10包括與變矩器14連接的發(fā)動(dòng)機(jī)12，變矩器14又與自動(dòng)變速器16連接。發(fā)動(dòng)機(jī)12與變矩器14和變速器16連接，并且通過機(jī)械傳動(dòng)15與變速器泵18連接。電子控制模塊(ECM) 20與自動(dòng)變速機(jī)16連接，用于電控制自動(dòng)變速器16。ECM還可以獨(dú)立或組合連接至車輛的其它系統(tǒng)，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)，自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)，動(dòng)力輸出(PTO)和車身控制器。ECM 20可以由混合動(dòng)力車輛60的車輛低電壓電氣系統(tǒng)(電池和/或交流發(fā)電機(jī))和/或電氣系統(tǒng)50進(jìn)行供電。變速器泵18位于變速器16內(nèi)。內(nèi)部變速器泵18向自動(dòng)變速器16和變矩器14提供傳動(dòng)液流并保持流體壓力。內(nèi)部變速器泵18與動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵22連接，從而傳動(dòng)15指定發(fā)動(dòng)機(jī)可以驅(qū)動(dòng)內(nèi)部變速器泵18和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵22。動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵22可以通過用于液壓流體傳輸?shù)囊簤很浌?4 (或者可以使用高壓軟管)與轉(zhuǎn)向流體儲(chǔ)存器30連接。動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵22也通過液壓軟管24與轉(zhuǎn)向齒輪26連接。同樣地，液壓軟管24將轉(zhuǎn)向齒輪26連接至轉(zhuǎn)向流體儲(chǔ)存器30。轉(zhuǎn)向齒輪26和泵22連接至并依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)以通過發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)泵22，例如，一條或多條皮帶以驅(qū)動(dòng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的泵。上述液壓系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是，發(fā)動(dòng)機(jī)12需要旋轉(zhuǎn)以使液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)可能需要保持閾速度(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM))以維持液壓回路中足夠的流體壓力，或者所述發(fā)動(dòng)機(jī)可能需要在液壓回路中，在最大載荷期間維持較高的RPM。因此，在該系統(tǒng)10中，自動(dòng)變速器16依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，以將動(dòng)力提供給內(nèi)部變速器泵18，以向離合器提供液壓，且額外地潤滑和冷卻傳動(dòng)組件。類似地，系統(tǒng)10利用發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，以向動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵22提供動(dòng)力。
[0004]其它的車輛液壓系統(tǒng)可以使用電動(dòng)液壓泵供應(yīng)傳動(dòng)液。在一種情況下，車輛的液壓系統(tǒng)可以包括兩個(gè)液壓泵，一個(gè)液壓泵機(jī)械連接至發(fā)動(dòng)機(jī)，而第二個(gè)液壓泵電連接至電源，其中這兩個(gè)液壓泵均向變速器提供液壓。在另一實(shí)例中，車輛液壓系統(tǒng)可包括通過電動(dòng)機(jī)或者發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的泵，以僅向變速器提供液壓。然而，上述系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是，它們包括與發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械連接，因?yàn)樗鼈円蕾囉诎l(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)以給泵提供動(dòng)力。公知系統(tǒng)的另一缺點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)泵用于每個(gè)車輛組件，例如，變速器，并且泵通常位于變速箱殼內(nèi)，當(dāng)維修泵時(shí)可能很難進(jìn)入到其內(nèi)部。
[0005]因此，需要有一種液壓系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以低RMP空轉(zhuǎn)或關(guān)閉時(shí)，該系統(tǒng)可以向液壓回路提供液壓。還將有利的是，該液壓系統(tǒng)提供上述的同時(shí)還增加了液壓泵維護(hù)的易操作性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明包括一種集成液壓供給系統(tǒng)，其可向自動(dòng)離合器提供動(dòng)力轉(zhuǎn)向流體壓力，傳動(dòng)潤滑和冷卻，液壓壓力。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)方面，混合電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括用于混合動(dòng)力車輛的液壓動(dòng)力系統(tǒng)，該混合動(dòng)力車輛包括變速器、以及均與變速器機(jī)械連接的內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)，為車輛提供發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率。多個(gè)液壓回路與電驅(qū)動(dòng)液壓泵連接。液壓泵被構(gòu)造為向多個(gè)液壓回路提供流體循環(huán)。所述液壓回路均連接至變速器和其他相應(yīng)的車輛組件。電力供應(yīng)被構(gòu)造為向電驅(qū)動(dòng)液壓泵提供動(dòng)力，并且電力供應(yīng)電連接至可再充電高電壓(HV)電池系統(tǒng)。電驅(qū)動(dòng)液壓泵與多個(gè)液壓回路連接，以在液壓回路內(nèi)提供流體壓力。
【附圖說明】
[0008]本發(fā)明的這些和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過閱讀作為示意性實(shí)施例的以下詳細(xì)說明并結(jié)合附圖而變得清晰。附圖的各種特征不是按比例的，僅為示意性，以便于本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合【具體實(shí)施方式】理解本發(fā)明。在附圖中:
[0009]圖1是用于混合動(dòng)力車輛，包括連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的變速器和動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓回路的現(xiàn)有技術(shù)的液壓系統(tǒng)的概略框圖；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于混合動(dòng)力車輛，包括連接至電動(dòng)機(jī)的變速器和動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓回路的液壓系統(tǒng)的概略框圖；和
[0011]圖3是本發(fā)明的另一個(gè)類似于圖2中所示的實(shí)施方式的實(shí)施例的概略框圖，但只有一個(gè)流體泵被用于液壓系統(tǒng)中。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參考圖2，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于混合動(dòng)力車輛150的集成液壓系統(tǒng)100。與圖1所示系統(tǒng)10相似的組件具有相同的附圖標(biāo)號(hào)。與圖1所示系統(tǒng)相比，集成的液壓系統(tǒng)100包括電動(dòng)機(jī)110，它可以獨(dú)立或組合連接至一個(gè)或多個(gè)液壓單元并驅(qū)動(dòng)所述液壓單元，例如，電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120和電驅(qū)動(dòng)變速器流體泵115。動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120通過圖2所示的液壓軟管24向包含表示為轉(zhuǎn)向齒輪26的動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元的車輛組件提供流體?；蛘?，動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵和組件之間的連接可以為硬管狀。動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120使用液壓軟管24通過轉(zhuǎn)向流體儲(chǔ)存器30提供流體，該液壓軟管24構(gòu)成用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向的液壓回路。變速器流體泵115通過液壓軟管或軟管24提供流體至自動(dòng)變速器16和變矩器14，用于變速致動(dòng)、潤滑和冷卻，而低壓變速器流體被提供至流體泵115，其形成了用于變速器的液壓回路。變速器16可以包括低壓儲(chǔ)存器，它也可以是單獨(dú)的組件。電動(dòng)機(jī)110連接至混合動(dòng)力車輛150的可充電高電壓(HV)電池系統(tǒng)140。在混合動(dòng)力車輛150中，發(fā)動(dòng)當(dāng)車輛剎車或減速，或當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)次級(jí)發(fā)動(dòng)裝置46作為發(fā)電機(jī)時(shí)，高電壓電池系統(tǒng)由在車輛恢復(fù)模式內(nèi)被驅(qū)動(dòng)作為發(fā)電機(jī)的次級(jí)發(fā)動(dòng)裝置46進(jìn)行充電發(fā)動(dòng)。在一個(gè)替代實(shí)施例中，可以使用低電壓(例如，<42Vdc)電池系統(tǒng)。
[0013]替代實(shí)施例可以使用被認(rèn)為是高或低的高壓流體軟管，或者不被認(rèn)為適合于這些類別中的任一個(gè)的液壓軟管。本發(fā)明的實(shí)施例描述了這樣的一個(gè)實(shí)施方式，但不限于高壓或低壓流體軟管。
[0014]在圖2中所示的集成液壓系統(tǒng)100的本發(fā)明的實(shí)施例中，變速器泵115和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120分別與變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)物理分開，但是，變速器泵115保持與變速器的流體接觸。此外，變速器泵115和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120可以如圖2所示，與電動(dòng)機(jī)110相鄰或與電動(dòng)機(jī)110物理接觸。集成液壓系統(tǒng)100的變速器泵115和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120不是由發(fā)動(dòng)機(jī)，S卩，如圖1所示的系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)的。集成液壓系統(tǒng)100的變速器泵115和的動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120是由電動(dòng)機(jī)110驅(qū)動(dòng)的。
[0015]在替代實(shí)施例中，除了動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120以外，還可以使用變速器的內(nèi)部泵，其中該內(nèi)部泵可具有縮小的尺寸。在這種情況下，外部泵可以是較便宜的，因?yàn)槠涑叽鐑H用于在零速、低流量的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0016]由此，集成液壓系統(tǒng)100消除了圖1所示的在系統(tǒng)10內(nèi)用于在動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120和位于變速器16內(nèi)的變速器泵18之間使用傳動(dòng)15進(jìn)行的機(jī)械連接。圖2所示的系統(tǒng)100的機(jī)械傳動(dòng)15連接至發(fā)動(dòng)機(jī)12、可選的機(jī)械斷開44、可選的次級(jí)發(fā)動(dòng)裝置46、扭矩轉(zhuǎn)換器14以及變速器16。如圖1中所示的系統(tǒng)10，電子控制模塊(ECM) 20與自動(dòng)變速器16連接，用于電控制自動(dòng)變速器16。
[0017]如圖2所示，動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120和變速器泵115經(jīng)由液壓軟管24連接，用于將液壓流體傳送到變速器，以及傳送到轉(zhuǎn)向流體儲(chǔ)存器30。動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120也經(jīng)由一系列液壓軟管24連接至轉(zhuǎn)向齒輪26，并且壓力傳感器34位于轉(zhuǎn)向齒輪26和動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵120之間。在系統(tǒng)100中，測量裝置，例如，壓力傳感器提供用于控制液壓回路的反饋信號(hào)。流量傳感器也可以用作測量裝置。壓力傳感器34在系統(tǒng)100中是可選的。同樣地，液壓軟管24將轉(zhuǎn)向齒輪26與轉(zhuǎn)向流體儲(chǔ)存器30連接。由此，本發(fā)明的實(shí)施例將多個(gè)液壓系統(tǒng)，即，動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵和變速器泵結(jié)合形成集成液壓系統(tǒng)100。該集成液壓系統(tǒng)100通過使用單一的電力供應(yīng)110提供液壓供應(yīng)中心，以向包含自動(dòng)變速器16和動(dòng)力轉(zhuǎn)向齒輪26的各種組件，如圖2所示，提供流體壓力。
[0018]其它可選的設(shè)備包括能源36，它可以包括空氣壓縮機(jī)、液壓蓄能器或電池。另一個(gè)可選的設(shè)備包括:通過機(jī)械傳動(dòng)37或通過電連接而連接至能源36的電動(dòng)機(jī)控制器38。電動(dòng)機(jī)控制器38也可以經(jīng)由連接通路42連接至壓力傳感器34?？蛇x的發(fā)動(dòng)控制器40經(jīng)由另一連接通路42連接至電動(dòng)機(jī)控制器38。發(fā)動(dòng)控制器40經(jīng)由連接通路42與可選的次級(jí)發(fā)動(dòng)裝置46和可選的機(jī)械斷開44連接。
[0019]在一個(gè)替代實(shí)施例中，具有發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)/停止技術(shù)的傳統(tǒng)的車輛可以通過除去高壓系統(tǒng)140和可選的組件，包括發(fā)動(dòng)控制器40、機(jī)械斷開44以及次級(jí)發(fā)動(dòng)裝置46來提供，其中，所述能源36和電動(dòng)機(jī)控制器38能夠用于為系統(tǒng)提供動(dòng)力。
[0020]當(dāng)泵由圖1的系統(tǒng)10內(nèi)的變速器驅(qū)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)100可以使用電動(dòng)機(jī)110在連續(xù)速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有必要控制。此外，與圖1中所示的系統(tǒng)10的機(jī)械傳動(dòng)15的額外的機(jī)械連接相反，本發(fā)明的系統(tǒng)100可以在僅變速器與ECM 20連接時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。在集成系統(tǒng)100內(nèi)，電動(dòng)機(jī)110可以在最小速度運(yùn)轉(zhuǎn)以向轉(zhuǎn)向齒輪提供液體流，或者可選地，當(dāng)傳感器檢測到有轉(zhuǎn)向柱的運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，電動(dòng)機(jī)110的速度可以基于變速器流體的要求、車輛速率、當(dāng)前的齒輪變速比等而優(yōu)化。電動(dòng)機(jī)110的速度還可以被進(jìn)一步優(yōu)化，通過在轉(zhuǎn)向回路(包括轉(zhuǎn)向泵120，轉(zhuǎn)向流體儲(chǔ)存器30，轉(zhuǎn)向齒輪26)的附加傳感器34，按傳感器34指示的要求釋放功率。
[0021]液壓動(dòng)力系統(tǒng)100可以包括被關(guān)閉的內(nèi)燃機(jī)12，而電力供應(yīng)36和/或140提供輸出電壓，以驅(qū)動(dòng)液壓泵120、115?；蛘撸瑑?nèi)燃機(jī)12可以保持在一個(gè)規(guī)定的速度，如怠速、或其它發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或RPM以使燃料效率最大化，并為電池系統(tǒng)充電