[发明专利]液压混合驱动系统及用于操作液压混合驱动系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于机动车的一个液压混合驱动系统，该机动车具有：驱动轮，它们具有用于对驱动轮施加摩擦制动转矩的摩擦式制动器；及一个可无级调节的液力传动装置，该装置具有一个发动机侧的液力机及一个与该液力机形成直接的流体连接的车轮侧液力机，其中这些液力机在驱动技术上串联连接并与机动车的驱动轮连接，以致这些液力机不仅可作为液压泵而且可作为液力发动机工作；及至少一个液力流体能量储存装置，它与液力传动装置形成流体技术的连接。此外本发明还涉及用于操作液压混合驱动系统的方法。

本发明的应用领域延伸到具有串联的液压驱动路径及一个液力流体能量储存装置的用于在公交道路上运行的混合式机动车。

背景技术

基于环境保护的观点对用于在公交道路上运行的具有混合驱动装置的机动车具有强烈的需求。当前出现在市场上的具有混合驱动装置的机动车涉及电的混合驱动装置，该驱动装置包括一个内燃机及至少一个既可作为电动机也可作为发电机工作的电机以及一个蓄电装置。液压混合驱动系统具有一个液力流体能量储存装置来取代蓄电装置，在液力流体能量储存装置中储存处于压力下的液体；及具有一个液力机，它既可作为液压泵也可作为液力马达来工作。在作为液压泵工作时液力机接管一个发电机的任务及将能量储存到储能装置中。在作为液力马达工作时液力机相应于一个将驱动轮驱动的电动机。

用于具有电驱动路径的混合式机动车的运行策略是一般公知的现有技术。一个电的混合式机动车的发动机控制包括转矩控制及转矩分配以及一个针对蓄电装置及电机的操作策略。不仅在各个运行状态之间的转变时而且在转矩的协调时应考虑电驱动路径的特点。在由蓄电装置的充电向放电转换时其电感及电容限制了可达到的转换时间。然而一个蓄电装置可与其充电状态及当前电流值无关地接入车电源或与其分开。

设有一个液力流体能量储存装置但不设有液压驱动路径的并联液压混合系统也属现有技术并尤其工作在HRB(带流体静力再生制动系统的)垃圾车中。

由WO 2006/055978 A1公知了一种用于机动车的电动液压的混合驱动系统，其中一个既可作为电动机也可作为发电机工作的电机由一个内燃机来驱动。该电机通过直接耦合与共同构成一个液力传动装置的两个液力机中的第一个在操作技术上形成连接，其中电机及发动机侧的液力机与内燃机并联地耦合。为了能量储存使用了一个在流体技术上与液力传动装置形成连接的液力流体能量储存器，及在操作技术上与电机形成连接的一个电池以及与一个超级电容器组。

发明内容

由上述现有技术出发本发明的任务在于，对液压混合驱动系统作如下的改进：发动机侧的液力机通过一个高压液力导管及一个低压液力导管与车轮侧液力机形成流体技术的连接。

该任务将由根据权利要求1的前序部分的液压混合驱动系统出发结合其特征部分的特征来解决。本发明的有利的进一步构型可由接下来的从属权利要求中得出。在方法技术上该任务将通过权利要求4来解决。

根据本发明液力流体能量储存装置与高压液力导管形成流体技术的连接。这就允许液力流体能量储存装置释放能量，该能量释放则导致内燃机的减载及与此相关的燃料的节省。通过液力流体能量储存装置的能量释放将驱动轮侧的液力机，后者通过一个轴又将驱动转矩传递到驱动轮上。

尤其一个内燃机通过一个离合器耦合在发动机侧的液力机上。由此内燃机将所产生的转矩传递到发动机侧的液力机上，后者通过高压液力导管及车轮侧液力机又将转矩传递到驱动轮上。通过该布置及该运行策略可使当前的车轮转矩与内燃机的运行无关，其中内燃机可工作再一个最佳转速上并由此具有高的效率。只要不需要内燃机的转矩，便可调整它的运行状态。

为了操作上述液压混合驱动系统还给出了一个方法，借助该方法在一个推进运行前及后进行用于压力适配及流量适配的运行状态，以避免液压混合驱动系统中的压力冲击及振动波，其中推进运行通过液力流体能量储存装置的能量释放来实现。对于储能装置在液压混合驱动系统上的耦合尤其需要这样。由于在液力流体能量储存装置中在高储能状态下储存的高压力当为了使内燃机减载而打开液力流体能量储存装置时高压液力导管中的压力冲击随之而来，因为当前高压液力导管具有比液力流体能量储存装置小的压力。该压力冲击可被机动车的乘客明显地感觉到并感到不舒服。