液壓混合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于具有內(nèi)燃機(jī)(18)的機(jī)動車的液壓混合系統(tǒng)(1)，包括作為液壓機(jī)(3,4)用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的液壓高壓馬達(dá)(3,4)、作為液壓機(jī)(5,6)用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的液壓高壓泵(5,6)和用于存儲液壓能的壓力存儲器(7,8,9)，可由所述液壓泵輸送液壓液，其中，所述高壓泵(5,6)和所述高壓馬達(dá)(3,4)由同一液壓機(jī)(3,4,5,6)構(gòu)成并且所述液壓機(jī)(3,4,5,6)包括至少一個(gè)可運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)和至少一個(gè)容積可變的工作腔，其中，所述液壓機(jī)(3,4,5,6)每個(gè)工作腔包括一個(gè)具有用于打開和關(guān)閉低壓閥的低壓促動器的低壓閥和一個(gè)具有用于打開和關(guān)閉高壓閥的高壓促動器的高壓閥，以將液壓液導(dǎo)入和導(dǎo)出所述工作腔。
【專利說明】
液壓混合系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的液壓混合系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求7前 序部分所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和根據(jù)權(quán)利要求8前序部分所述的用于運(yùn)行液壓混合系統(tǒng)和內(nèi)燃 機(jī)系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在內(nèi)燃機(jī)的高壓噴射系統(tǒng)中，尤其在柴油或汽油發(fā)動機(jī)的共軌噴射系統(tǒng)中，高壓 累持續(xù)地負(fù)責(zé)保持共軌噴射系統(tǒng)的高壓存儲器中的壓力。高壓累可例如通過內(nèi)燃機(jī)的凸輪 軸借助驅(qū)動軸來驅(qū)動。為了向高壓累輸送燃料，使用前級輸送累，例如齒輪或旋轉(zhuǎn)滑閥累， 前級輸送累連接在高壓累之前。前級輸送累將燃料從燃料箱通過燃料管道輸送給高壓累。 也使用活塞累作為高壓累。
[0003] 帶有液壓混合系統(tǒng)的機(jī)動車具有用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的液壓馬達(dá)、用于將 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的液壓累和用于存儲液壓能的壓力存儲器。通過液壓混合系統(tǒng)可利用 例如內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能或者在能量再生運(yùn)行中利用機(jī)動車的動能，W提高壓力存儲器、尤其 高壓存儲器中液壓液的壓力，W便由此在高壓存儲器中存儲液壓能。出于運(yùn)個(gè)原因，需要在 帶有液壓混合系統(tǒng)的機(jī)動車上既設(shè)置?？诘囊簤厚R達(dá)，也設(shè)置專口的液壓累W及壓力存儲 器。液壓累用于將例如內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，即用于提高壓力存儲器中的壓力。然 而，機(jī)動車上的附加構(gòu)件卻不利地導(dǎo)致附加的安裝空間需求和更高的成本，W及導(dǎo)致機(jī)動 車上的重量提高。
[0004] W0 2010/069857 A1公開了一種具有內(nèi)燃機(jī)和液壓機(jī)的混合驅(qū)動系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)用 來自燃料箱的燃料驅(qū)動，液壓機(jī)與液壓能量存儲器共同作用，其中，液壓機(jī)用于驅(qū)動內(nèi)燃機(jī) 的相同燃料運(yùn)行。
[0005] DE 10 2013 204 025公開了一種用于機(jī)動車的液壓混合系統(tǒng)。該液壓混合系統(tǒng)包 括液壓馬達(dá)、液壓累和壓力存儲器，借助它們，液壓能可在高壓下存儲并被作為機(jī)械能使 用。液壓馬達(dá)和液壓累由同一液壓機(jī)形成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本發(fā)明的用于具有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動車的混合系統(tǒng)包括作為液壓機(jī)的用于將液 壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的液壓高壓馬達(dá)、作為液壓機(jī)的通過可由所述液壓累輸送液壓液而用于 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的液壓高壓累和用于存儲液壓能的壓力存儲器，其中，所述高壓累 和所述高壓馬達(dá)由同一液壓機(jī)構(gòu)成并且所述液壓機(jī)包括至少一個(gè)可運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)和至 少一個(gè)容積可變的工作腔，其中，所述液壓機(jī)每個(gè)工作腔包括一個(gè)帶有用于打開和關(guān)閉低 壓閥的低壓促動器的低壓閥和帶有用于打開和關(guān)閉高壓閥的高壓促動器的高壓閥，用于將 液壓液導(dǎo)入和導(dǎo)出所述工作腔中。在所述液壓機(jī)的所述工作腔上布置帶有低壓促動器的低 壓閥和帶有高壓促動器的高壓閥。由此，所述低壓閥和高壓閥可由控制單元主動地打開和 關(guān)閉。運(yùn)有利地使得所述具有所述可運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)W及所述容積可變的工作腔的液壓機(jī) 既能用作高壓馬達(dá)，也能用作高壓累。運(yùn)樣，所述工作機(jī)構(gòu)既能作為高壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)化 為機(jī)械能，也能作為高壓累將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能。通過小的結(jié)構(gòu)費(fèi)用，即設(shè)置帶有可主動 控制的高壓閥和低壓閥的液壓機(jī)，該液壓機(jī)由此既能作為高壓馬達(dá)使用和工作，也能作為 高壓累使用和工作。
[0007]所述液壓混合系統(tǒng)，尤其是所述液壓機(jī)，尤其是包括控制單元，可由所述控制單元 控制所述至少一個(gè)低壓閥和所述至少一個(gè)高壓閥的打開和關(guān)閉。
[000引在另一設(shè)計(jì)方案中，所述可運(yùn)動的至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)，尤其是工作活塞，間接支撐 在旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸上，由各一個(gè)彈性元件，尤其是彈黃，向所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)上間接或直 接地施加一個(gè)力，尤其是壓力，使得所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動引起所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)的 振蕩運(yùn)動和/或所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)可在具有對應(yīng)的工作腔最小容積的上死點(diǎn)和具有對 應(yīng)的工作腔最大容積的下死點(diǎn)之間運(yùn)動和/或所述至少一個(gè)低壓閥各包括一個(gè)可由所述低 壓促動器運(yùn)動的閥活塞和所述至少一個(gè)高壓閥各包括一個(gè)可由所述高壓促動器運(yùn)動的閥 活塞和/或所述至少一個(gè)低壓促動器由電磁鐵或液壓促動器構(gòu)成和所述至少一個(gè)高壓促動 器由電磁鐵或液壓促動器構(gòu)成。
[0009] 在一補(bǔ)充實(shí)施方式中，所述液壓機(jī)包括用于感測所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)角度位置的旋 轉(zhuǎn)角度傳感器，根據(jù)所述驅(qū)動軸的所述旋轉(zhuǎn)角度位置可控制所述至少一個(gè)低壓閥和所述至 少一個(gè)高壓閥的打開和關(guān)閉。
[0010] 在一附加實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)低壓閥和所述至少一個(gè)高壓閥的打開和關(guān)閉 可根據(jù)要引導(dǎo)通過所述液壓機(jī)的液壓液體積流量來控制和/或可根據(jù)作為高壓累還是作為 高壓馬達(dá)運(yùn)行的運(yùn)行狀態(tài)來控制。
[0011] 優(yōu)選，作為高壓累的所述液壓機(jī)的所述至少一個(gè)高壓閥和所述至少一個(gè)低壓閥運(yùn) 樣控制:使得在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從下死點(diǎn)下向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥 是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥是關(guān)閉的，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn) 運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥是關(guān)閉的并且所述至少一個(gè)低壓閥是打開的，和/或，作為高 壓馬達(dá)的所述液壓機(jī)的所述至少一個(gè)高壓閥和所述至少一個(gè)低壓閥運(yùn)樣控制:使得在所述 至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥是關(guān)閉的并且所述至 少一個(gè)低壓閥是打開的，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從上死點(diǎn)向所述下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至 少一個(gè)高壓閥是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥是關(guān)閉的。
[0012] 在一變型中，使用內(nèi)燃機(jī)的燃料，尤其是柴油，作為用于存儲液壓能的液壓液，尤 其是僅使用燃料作為液壓液，和/或，在所述高壓閥打開情況下所述工作腔與至少一個(gè)噴射 器和/或高壓存儲器處于導(dǎo)流的連接中和/或在所述低壓閥打開情況下所述工作腔與低壓 存儲器、尤其是燃料箱處于導(dǎo)流的連接中。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)包括:高壓噴射系統(tǒng)，所述高壓噴射系統(tǒng) 具有噴射器高壓累，優(yōu)選高壓軌，優(yōu)選用于從燃料箱向所述噴射器高壓累輸送燃料的前級 輸送累;優(yōu)選驅(qū)動系，所述驅(qū)動系用于驅(qū)動具有內(nèi)燃機(jī)和/或液壓馬達(dá)的機(jī)動車的驅(qū)動輪； 液壓混合系統(tǒng)，所述液壓混合系統(tǒng)具有用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的液壓高壓馬達(dá)、用于 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的液壓高壓累、用于存儲液壓能的壓力存儲器，其中，所述液壓混合 系統(tǒng)被構(gòu)造成本申請中所說明述的液壓混合系統(tǒng)和/或所述噴射器高壓累由所述高壓累構(gòu) 成。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行液壓混合系統(tǒng)、尤其是本申請中說明的液壓混合系統(tǒng)和/ 或內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)、尤其是本申請中說明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的方法，具有如下步驟:通過液壓累從低 壓存儲器向高壓存儲器輸送液壓液，使得由所述液壓累將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能;從所述高 壓存儲器向所述低壓存儲器和通過液壓馬達(dá)引導(dǎo)所述液壓液，使得在所述液壓馬達(dá)中液壓 能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能被用于驅(qū)動所述機(jī)動車，其中，作為高壓累的所述液壓累和作為高 壓馬達(dá)的所述液壓馬達(dá)由同一液壓機(jī)構(gòu)成，并且，在該同一液壓機(jī)上至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)運(yùn) 動，使得對應(yīng)于所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)的工作腔的容積改變。
[0015] 適宜地，所述液壓機(jī)每個(gè)工作腔包括一個(gè)具有用于打開和關(guān)閉低壓閥的低壓促動 器的低壓閥和一個(gè)具有用于打開和關(guān)閉高壓閥的高壓促動器的高壓閥，W便將液壓液導(dǎo)入 和導(dǎo)出所述工作腔，和/或，尤其是僅使用所述內(nèi)燃機(jī)的燃料，優(yōu)選柴油，作為液壓液，尤其 是燃料由作為高壓累的所述液壓機(jī)輸送給所述高壓存儲器和/或由作為噴射器高壓累的所 述液壓機(jī)輸送給所述內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)噴射器和/或所述液壓機(jī)的所述至少一個(gè)高壓閥通 過高壓燃料管道與所述內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)噴射器和/或與高壓存儲器形成導(dǎo)流連接和/或 所述至少一個(gè)低壓閥通過燃料管道與燃料箱形成導(dǎo)流連接和/或所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)、 尤其是工作活塞尤其是借助驅(qū)動軸在上死點(diǎn)和下死點(diǎn)之間運(yùn)動。
[0016] 在另一實(shí)施方式中，在所述液壓機(jī)作為高壓累運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu) 從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥是關(guān) 閉的，由驅(qū)動軸將力傳遞到所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)上，W使所述工作機(jī)構(gòu)抵抗由所述液壓 液施加在所述工作機(jī)構(gòu)上的壓力從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動，使得機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，液壓 液被從所述至少一個(gè)工作腔輸送出來，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期 間所述至少一個(gè)高壓閥是關(guān)閉的并且所述至少一個(gè)低壓閥是打開的，使得液壓液被輸送到 所述工作腔中。
[0017] 尤其是在所述液壓機(jī)作為高壓馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從上死點(diǎn)向 所述下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥是關(guān)閉的，由 液壓液施加在所述工作機(jī)構(gòu)上的壓力被傳遞到驅(qū)動軸上，使得液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，液壓 液被輸送到所述至少一個(gè)工作腔中，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間 所述至少一個(gè)高壓閥是關(guān)閉的并且所述至少一個(gè)低壓閥是打開的，使得液壓液被從工作腔 輸送出來。
[0018] 在另一設(shè)計(jì)方案中，在所述液壓機(jī)作為高壓馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī) 構(gòu)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥是 關(guān)閉的，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述高壓閥是關(guān)閉的，使得 液壓液向工作腔的流入被中斷，所述高壓閥越早關(guān)閉，越少的液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，反之亦 然。
[0019] 在一補(bǔ)充變型中，在所述液壓機(jī)作為高壓馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu) 從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間在所述高壓閥關(guān)閉后或關(guān)閉期間或即將關(guān)閉時(shí)，所述低壓閥被 打開，W避免所述工作腔中劇烈的壓力減小。
[0020] 在另一變型中，在所述液壓機(jī)作為高壓馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從 下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥是關(guān)閉的并且所述至少一個(gè)低壓閥開始是 打開的而在到達(dá)上死點(diǎn)前關(guān)閉，使得在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間 所述工作腔中的壓力由于所述高壓閥和低壓閥關(guān)閉而上升，在所述上死點(diǎn)，在工作腔和所 述高壓閥上的高壓管道、尤其是高壓燃料管道之間在存在比在所述上死點(diǎn)之前不關(guān)閉所述 至少一個(gè)低壓閥的情況下較小的壓力差，由此，所述高壓促動器因?yàn)樗鲚^小的壓力差而 需要較小的力用于打開所述高壓閥的閥活塞。
[0021] 在另一設(shè)計(jì)方案中，在所述液壓機(jī)作為高壓累運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu) 從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥和低壓閥在所述工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動的開始 階段是關(guān)閉的，使得所述工作腔中的壓力上升，由此，在所述工作腔和所述高壓閥上的高壓 管道、尤其是高壓燃料管道之間存在比沒有在開始時(shí)關(guān)閉所述高壓閥的情況下較小的壓力 差，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動的開始階段之后才僅打開所述高壓閥，由此，所述高壓 促動器因?yàn)樗鲚^小的壓力差而需要小的力用于打開所述高壓閥的閥活塞。
[0022] 尤其是，所述高壓累如下構(gòu)造:使得液壓液的壓力可由所述高壓累提高到至少200 己、500己、1000己或2000己的壓力，W將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，和/或，所述高壓馬達(dá)如下構(gòu) 造:使得能夠處理具有至少200己、500己、1000己或2000己壓力的液壓液，W將液壓能轉(zhuǎn)化 為機(jī)械能。
[0023] 在一補(bǔ)充實(shí)施方式中，使用述內(nèi)燃機(jī)的燃料，尤其是柴油，作為用于存儲液壓能的 液壓液，尤其是僅采用燃料作為液壓液。燃料，尤其是作為柴油發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的柴油或作 為汽油發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的汽油，由于燃料消耗而不斷更換，通過運(yùn)種方式使得不必保養(yǎng)或 更換液壓液。
[0024] 優(yōu)選，所述壓力存儲器包括高壓存儲器和低壓存儲器，所述低壓存儲器由所述內(nèi) 燃機(jī)的燃料箱構(gòu)成。使用燃料箱作為低壓存儲器，使得本來存在于機(jī)動車上的燃料箱可被 用作液壓混合系統(tǒng)的低壓存儲器。由此，所述液壓混合系統(tǒng)有利地?zé)o需附加的低壓存儲器。
[0025] 在一變型中，在能量再生運(yùn)行中，機(jī)動車的動能可由所述高壓累轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因 為所述高壓累與機(jī)動車的驅(qū)動輪機(jī)械地連接。
[0026] 適宜地，所述高壓累也作為高壓噴射系統(tǒng)的噴射器高壓累使用。由此，可通過唯一 的液壓機(jī)既提供高壓累，也提供高壓馬達(dá)，也提供噴射器高壓累。由此可有利地節(jié)省液壓混 合系統(tǒng)上的附加液壓機(jī)，使得所述液壓混合系統(tǒng)的制造廉價(jià)，有利地在機(jī)動車上需要小的 安裝空間和質(zhì)量。
[0027] 尤其是，使用內(nèi)燃機(jī)的燃料箱作為低壓存儲器和/或在所述液壓高壓馬達(dá)中使液 壓液的壓力減少至少100己、300己、600己、1000己或2000己和/或在所述液壓累中使液壓液 的壓力提高至少100己、300己、600己、1000己或2000己。
[0028] 在另一設(shè)計(jì)方案中，所述低壓存儲器、尤其是燃料箱中的壓力小于5己、3己或2己， 尤其是，作為燃料箱的低壓存儲器中的壓力基本為1己。
[0029] 在另一變型中，所述液壓高壓累在能量再生運(yùn)行中由機(jī)動車的驅(qū)動輪驅(qū)動，使得 機(jī)動車的動能轉(zhuǎn)化為所述壓力存儲器中的液壓能。
[0030] 在另一實(shí)施方式中，燃料由所述高壓存儲器導(dǎo)入所述高壓軌，反之亦然。
[0031 ]在一變型中，所述混合系統(tǒng)包括低壓存儲器和高壓存儲器。
[0032] 適宜地，所述液壓液是作為燃料的汽油。
[0033] 在另一實(shí)施方式中，述液壓高壓馬達(dá)和所述液壓高壓累構(gòu)造成活塞累，至少一個(gè) 活塞尤其是由曲柄驅(qū)動機(jī)構(gòu)、曲軸、凸輪軸或偏屯、軸驅(qū)動，所述曲柄驅(qū)動機(jī)構(gòu)、曲軸、凸輪軸 或偏屯、軸由所述內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動。
[0034] 所述高壓存儲器尤其是氣泡存儲器、活塞存儲器或彈黃存儲器。在泡存儲器中，在 彈性泡中布置氣體，所述氣體在液壓液被導(dǎo)入所述泡存儲器時(shí)被壓縮，反之亦然。由橡膠或 塑料構(gòu)成的泡在存儲器殼體內(nèi)被液壓液包圍。該液壓液用于高壓存儲器的壓力加載和壓力 卸載，能量存儲在所述高壓存儲器中進(jìn)行。
[0035] 在另一變型中，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和/或所述液壓混合系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)和/或用于從 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械地傳遞力的機(jī)械驅(qū)動系和/或具有液壓高壓馬達(dá)、用于向機(jī)動車的至少一個(gè)驅(qū) 動輪液壓地傳遞力的液壓驅(qū)動系。
[0036] 在另一設(shè)計(jì)方案中，所述前級輸送累是具有電動機(jī)的前級輸送累，使得所述前級 輸送累被所述電動機(jī)驅(qū)動，尤其是，所述前級輸送累的輸送功率是可控制和/或可調(diào)節(jié)的。
[0037] 在另一變型中，所述液壓機(jī)的活塞間接地通過滾子或底座挺桿支撐在所述液壓機(jī) 的驅(qū)動軸上，例如凸輪軸或偏屯、軸上。
【附圖說明】
[0038] 下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。附圖示出：
[0039] 圖1液壓混合系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的極其示意性的視圖，
[0040] 圖2高壓累的橫截面，
[0041] 圖討良據(jù)圖2的高壓累的剖面A-A，具有帶滾子靴的滾子和驅(qū)動軸，
[0042] 圖4作為高壓累的液壓機(jī)的工作腔中的壓力變化的曲線圖，其中，在橫坐標(biāo)上繪出 驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)角度位置Φ，在縱坐標(biāo)上繪出工作腔中的壓力P，
[0043] 圖5作為高壓馬達(dá)的液壓機(jī)的工作腔中的壓力變化的曲線圖，其中，在橫坐標(biāo)上繪 出驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)角度位置Φ，在縱坐標(biāo)上繪出工作腔中的壓力P，和
[0044] 圖6作為高壓馬達(dá)的液壓機(jī)的工作腔中的壓力變化的另一曲線圖，其中，在橫坐標(biāo) 上繪出驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)角度位置φ，在縱坐標(biāo)上繪出工作腔中的壓力P。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 未示出的機(jī)動車具有內(nèi)燃機(jī)18作為用于驅(qū)動機(jī)動車的柴油發(fā)動機(jī)。內(nèi)燃機(jī)18具有 四個(gè)未示出的、具有相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)汽缸的內(nèi)燃機(jī)活塞。作為燃料的柴油分別通過四個(gè)噴射 器17中的一個(gè)從高壓軌16噴射到內(nèi)燃機(jī)汽缸上的工作腔中。作為燃料的柴油保存在燃料箱 10中，該燃料由前級輸送累11通過燃料輸入管道13供應(yīng)給噴射器高壓累15。由前級輸送累 11在3己至5己的壓力下供應(yīng)給噴射器高壓累15的燃料由噴射器高壓累15將壓力強(qiáng)烈提高 到3000己和4000己之間的壓力范圍。處于高壓下的燃料由噴射器高壓累15通過高壓燃料管 道33供應(yīng)給高壓軌16。高壓軌16中的壓力被壓力傳感器32感測并借助未示出的數(shù)據(jù)導(dǎo)線提 供給內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)2的控制單元30。通過控制由噴射器高壓累15輸送的、通過高壓燃料管道33 的燃料體積流量，可在高壓軌16中保持3000己至4000己之間的基本恒定的壓力。由內(nèi)燃機(jī) 18輸出的機(jī)械能借助驅(qū)動系20供應(yīng)給驅(qū)動輪25。借助驅(qū)動系軸39可將機(jī)械能從內(nèi)燃機(jī)18直 接(未示出）供應(yīng)給變速器21W及從變速器21供應(yīng)給差動變速器23。差動變速器23驅(qū)動各帶 有一個(gè)驅(qū)動輪25的兩個(gè)輪驅(qū)動軸24。在圖1和2中示出了驅(qū)動軸12,借助帶有凸輪29的驅(qū)動 軸12,噴射器高壓累15被內(nèi)燃機(jī)18機(jī)械驅(qū)動。借助離合器22,內(nèi)燃機(jī)18和噴射器高壓累15之 間的機(jī)械連接可脫開，其中，優(yōu)選內(nèi)燃機(jī)18和具有驅(qū)動系軸39的驅(qū)動系20之間的機(jī)械連接 保持不變(未示出）。
[0046] 未示出的機(jī)動車也具有液壓混合系統(tǒng)1作為內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)2的組成部分。燃料可由作 為高壓累6的液壓累5從作為燃料管道40的燃料輸入管道13吸出并通過高壓燃料管道34在 3000己至4000己的壓力下供應(yīng)給作為高壓存儲器8的壓力存儲器7。因此，液壓累5如下構(gòu) 造:使得它可被用作高壓累6,即，將作為液壓混合系統(tǒng)1的液壓液的燃料提高到3000己W上 至4000己的壓力。液壓混合系統(tǒng)1還具有作為高壓馬達(dá)4的液壓馬達(dá)3。通過高壓累6可將內(nèi) 燃機(jī)18的機(jī)械能或者在能量再生運(yùn)行中將機(jī)動車的動能轉(zhuǎn)化為液壓能，其方式使，將液壓 液，即作為柴油燃料的燃料，輸送到高壓存儲器8中。通過將燃料從高壓存儲器8導(dǎo)入作為高 壓馬達(dá)4的液壓馬達(dá)3，可將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。因此，作為柴油的燃料通過高壓燃料管道 34從高壓存儲器8供應(yīng)給高壓馬達(dá)4,在高壓馬達(dá)4中，柴油的壓力劇烈降低，例如從4000己 降低到1己至2己之間的壓力。通過壓力降低可釋放液壓能，該液壓能由高壓馬達(dá)4轉(zhuǎn)化為機(jī) 械能，由此驅(qū)動驅(qū)動系軸39,從而也驅(qū)動用于驅(qū)動機(jī)動車的驅(qū)動輪25。在柴油通過高壓燃料 管道34和高壓馬達(dá)4后，柴油通過作為燃料管道40的燃料回流管道14W1己至2己之間的很 小壓力再供應(yīng)給燃料箱10,使得燃料箱10也用作液壓混合系統(tǒng)1的低壓存儲器9。高壓累6和 高壓馬達(dá)4由相同的或同一個(gè)液壓機(jī)4,6形成并具有至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)26,即工作活塞27。 在此，工作活塞27既在高壓累6中被用于提高壓力，即用于輸送燃料通過高壓燃料管道34進(jìn) 入高壓存儲器8，也用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其方式是，將柴油通過高壓燃料管道34通 過工作活塞27上的工作腔28再導(dǎo)入到燃料回流管道14中。
[0047] 在高壓燃料管道33中裝入一閥36,在高壓燃料管道34中裝入一閥38,通過高壓燃 料連接管道35使高壓燃料管道33與高壓燃料管道34連接。在高壓燃料連接管道35中裝入附 加的閥37。閥36,37,38借助未示出的數(shù)據(jù)導(dǎo)線與控制單元30連接。此外，前級輸送累11也借 助相應(yīng)的數(shù)據(jù)導(dǎo)線與控制單元30連接。因此，通過相應(yīng)地打開和關(guān)閉閥36,37,38并且控制 由噴射器高壓累15供應(yīng)給高壓軌16的燃料體積流量和通過高壓燃料管道34分別向兩個(gè)方 向引導(dǎo)的燃料體積流量，可W控制和/或調(diào)節(jié)：多少燃料體積流量被供應(yīng)給和/或可供應(yīng)給 高壓軌16和/或高壓存儲器8，和/或由高壓存儲器8導(dǎo)入燃料箱10中和/或由高壓存儲器8導(dǎo) 入高壓軌16中和/或反之。
[004引高壓累6、高壓馬達(dá)4W及噴射器高壓累15由同一液壓機(jī)形成，使得工作腔28處的 工作活塞27既用于向高壓軌16和向高壓存儲器8中輸送燃料，也用于從高壓存儲器8通過高 壓馬達(dá)4向作為低壓存儲器9的燃料箱10引導(dǎo)燃料W將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
[0049]因此，可由控制單元30控制液壓混合系統(tǒng)1的和/或內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)2的不同運(yùn)行狀態(tài)。 例如在一種運(yùn)行狀態(tài)中，為了僅存儲液壓能，被機(jī)動車的動能驅(qū)動的高壓累6可將燃料通過 高壓燃料管道34輸送到高壓存儲器8中，使得閥38打開并且閥36和37關(guān)閉。在高壓軌16中的 實(shí)際壓力小于額定壓力的另一運(yùn)行狀態(tài)中，閥38和37打開，燃料由高壓累6輸送到高壓存儲 器8中，多余的高壓燃料通過高壓燃料連接管道35供應(yīng)給高壓軌16。在高壓軌16中的實(shí)際壓 力大于高壓存儲器8中的壓力的另一運(yùn)行狀態(tài)中，燃料由具有多個(gè)累單元(運(yùn)些累單元各包 括一個(gè)帶有工作腔28的工作活塞27)的高壓累6的一部分累單元供應(yīng)給高壓存儲器8,另一 部分累單元將燃料供應(yīng)給高壓軌16。由此，燃料的壓力水平可由高壓累6提高到不同的壓力 水平。在機(jī)動車僅使用液壓能運(yùn)行時(shí)，內(nèi)燃機(jī)18關(guān)閉并且閥38打開，使得燃料在4000己的高 壓下從高壓存儲器8通過高壓馬達(dá)4流向燃料箱10,由此機(jī)動車由高壓馬達(dá)4借助驅(qū)動輪25 驅(qū)動。在高壓軌16中的實(shí)際壓力和額定壓力比高壓存儲器8中的小的另一運(yùn)行狀態(tài)中，燃料 由高壓存儲器8借助打開的閥37供應(yīng)給高壓軌16,同時(shí)燃料通過打開的閥38供應(yīng)給高壓馬 達(dá)4,使得由此機(jī)動車也能被來自高壓存儲器8的液壓能驅(qū)動。在高壓軌16中的實(shí)際壓力比 高壓存儲器8中的大的另一運(yùn)行狀態(tài)中，高壓累6的一部分累單元將燃料通過高壓燃料管道 33在閥36打開的情況下供應(yīng)給高壓軌16,而液壓機(jī)3,5的累單元的另一部分作為高壓馬達(dá)4 工作，其方式是，燃料被從高壓存儲器8通過高壓馬達(dá)4供應(yīng)給燃料箱10。
[0050] 在圖2和3中示出了高壓噴射系統(tǒng)19的高壓累6、高壓馬達(dá)4和噴射器高壓累15的橫 截面。高壓累6具有帶兩個(gè)凸輪29的驅(qū)動軸12,該驅(qū)動軸圍繞旋轉(zhuǎn)軸線41實(shí)施旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。旋 轉(zhuǎn)軸線41處于圖2的圖平面中并垂直于圖3的圖平面。作為工作機(jī)構(gòu)26的工作活塞27支承在 作為活塞導(dǎo)向裝置44的缸49中，缸49由殼體43形成。工作腔28由缸49、殼體43和工作活塞27 限界。一個(gè)通道作為用作燃料輸入管道13和燃料回流管道14的燃料管道40通過低壓閥53通 入工作腔28中，一個(gè)通道作為高壓燃料管道33,34通過高壓閥50通入工作腔28中。在作為高 壓累6運(yùn)行時(shí)燃料通過通道或者說燃料管道13，14,40流入工作腔28中，在作為高壓馬達(dá)4運(yùn) 行時(shí)燃料從工作腔28流出，在作為高壓累6運(yùn)行時(shí)燃料在高壓下通過通道或者說高壓燃料 管道33，34又從工作腔28中流出，在作為高壓馬達(dá)4運(yùn)行時(shí)則反之。工作腔28的容積因?yàn)楣?作活塞27的振蕩往復(fù)運(yùn)動而改變。工作活塞27直接支撐在驅(qū)動軸12上。在工作活塞27的端 部上固定有帶滾子46的滾子靴45。在此，滾子46可實(shí)施旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)軸線57位 于圖2的圖平面中并且垂直于圖3的圖平面。滾子46通過滑動軸承56(圖3)支承在滾子靴45 上。帶有至少一個(gè)凸輪28的驅(qū)動軸12具有軸滾動面42，滾子46具有滾子滾動面48。
[0051] 滾子46的滾子滾動面48在帶有兩個(gè)凸輪29的驅(qū)動軸12的軸滾動面42上滾動，使得 在滾子46和驅(qū)動軸12之間存在接觸面47。滾子靴45支承在由殼體43形成的作為滑動支承裝 置的滾子靴支承裝置中。夾緊在殼體43和滾子靴45之間作為彈性元件59的彈黃58或者說螺 旋彈黃58對滾子靴45施加壓力，使得滾子46的滾子滾動面48與驅(qū)動軸12的軸滾動面42處于 持續(xù)接觸中。運(yùn)樣，滾子靴45和工作活塞27共同實(shí)施振蕩往復(fù)運(yùn)動。作為高壓馬達(dá)4、作為高 壓累6和作為噴射器高壓累15的液壓機(jī)具有多個(gè)作為工作活塞27的工作機(jī)構(gòu)26,運(yùn)些工作 機(jī)構(gòu)直接支承在驅(qū)動軸12上，在圖2中僅示出一個(gè)工作活塞27。
[0052] 高壓閥50包括作為電磁鐵52的高壓促動器51和可運(yùn)動的閥活塞55。低壓閥53W類 似的方式包括作為電磁鐵52的低壓促動器54和可運(yùn)動的閥活塞55。例如也可使用液壓操縱 的促動器51,54(未示出）代替電促動器51，54。控制單元30可借助電磁鐵52的通電來主動控 制高壓閥50和低壓閥53的打開和關(guān)閉。旋轉(zhuǎn)角度傳感器60感測驅(qū)動軸9的旋轉(zhuǎn)角度位置φ， 根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度位置Φ和作為高壓累6或作為高壓馬達(dá)4的運(yùn)行狀態(tài)W及在驅(qū)動軸12轉(zhuǎn)速相 同情況下希望的要由液壓機(jī)引導(dǎo)的液壓液（即燃料）的體積流量進(jìn)行高壓閥50和低壓閥53 的打開和關(guān)閉。由此，振蕩的工作活塞27可在高壓馬達(dá)4運(yùn)行狀態(tài)中用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī) 械能，其方式是，也作用在工作活塞27上的液壓液壓力被傳遞到驅(qū)動軸12上，反之在高壓累 6運(yùn)行狀態(tài)中，機(jī)械能被從驅(qū)動軸12傳遞到工作活塞27上，使得該工作活塞27抵抗由液壓液 作用在該工作活塞27上的壓力而從下死點(diǎn)UT向上死點(diǎn)0Τ運(yùn)動，由此提高高壓存儲器8中液 壓液壓力，因?yàn)橐簤阂罕还ぷ骰钊?輸送到高壓存儲器8中。
[0053] 圖4中，在縱坐標(biāo)上繪出在液壓機(jī)作為高壓累6的運(yùn)行狀態(tài)中工作腔28中的液壓液 的壓力P的曲線圖，在橫坐標(biāo)上繪出驅(qū)動軸12的旋轉(zhuǎn)角度位置巧。在工作活塞27從上死點(diǎn)ΟΤ 向下死點(diǎn)UT的整個(gè)運(yùn)動期間，高壓閥50始終是關(guān)閉的。低壓閥53在上死點(diǎn)W及在工作活塞 27從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動的開始階段ΑΡ期間是關(guān)閉的。因此，在工作活塞27從上死點(diǎn)向下 死點(diǎn)運(yùn)動的開始階段ΑΡ期間，高壓閥50和低壓閥53都是關(guān)閉的。由此，在工作活塞27從上死 點(diǎn)0Τ向下死點(diǎn)UT運(yùn)動的開始階段ΑΡ期間，壓力Ρ由于工作腔28的容積在工作活塞27從上死 點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間減小而快速下降。在該開始階段ΑΡ結(jié)束后，在旋轉(zhuǎn)角度位置0NV，低壓 閥53被打開，由此，由于工作腔28中的較低壓力，作為燃料的液壓液可流入到或由前級輸送 累11輸送到工作腔28中。由于低壓閥53在開始階段ΑΡ期間關(guān)閉或保持關(guān)閉，在開始階段ΑΡ 結(jié)束時(shí)，即在旋轉(zhuǎn)角度位置0NV處，僅需很小的力用于打開低壓閥53,因?yàn)樵谌剂瞎艿?3,40 上的壓力和工作腔28內(nèi)的壓力之間出現(xiàn)小的壓力差，因?yàn)樵陂_始階段ΑΡ期間在工作腔28內(nèi) 部壓力劇烈下降。在工作活塞27從旋轉(zhuǎn)角度位置0NV向下死點(diǎn)UT繼續(xù)運(yùn)動期間，用液壓液充 注工作腔28。此外，在下死點(diǎn)UT進(jìn)行低壓閥53的關(guān)閉，使得下死點(diǎn)UT的旋轉(zhuǎn)角度位置與低壓 閥53關(guān)閉的旋轉(zhuǎn)角度位置SNV-致。在工作活塞27從下死點(diǎn)UT向上死點(diǎn)0Τ繼續(xù)運(yùn)動期間，在 開始階段ΑΡ結(jié)束后才在高壓閥50打開的旋轉(zhuǎn)角度位置0HV進(jìn)行高壓閥50的打開。在工作活 塞27從下死點(diǎn)UT向上死點(diǎn)0Τ運(yùn)動的開始階段ΑΡ期間，高壓閥50和低壓閥53同時(shí)是關(guān)閉的， 由此，在工作活塞27從下死點(diǎn)UT向上死點(diǎn)0Τ運(yùn)動的開始階段期間，在工作腔28內(nèi)部實(shí)施快 速的壓力上升。因?yàn)殚_始階段ΑΡ期間的該快速壓力上升，在高壓閥50打開的旋轉(zhuǎn)角度位置 0HV上需要小的力來打開閥活塞55,因?yàn)樵诠ぷ髑?8和高壓燃料管道33,34之間存在小的壓 力差。為了用高壓累6在驅(qū)動軸12轉(zhuǎn)速相同的情況下也實(shí)施較小的液壓液體積流量，高壓閥 50的關(guān)閉不是在根據(jù)圖4所示的上死點(diǎn)進(jìn)行(在該圖中高壓閥50關(guān)閉的旋轉(zhuǎn)角度位置SHV相 當(dāng)于上死點(diǎn)0Τ)，而是在工作活塞27從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間在上死點(diǎn)之前已經(jīng)進(jìn)行高 壓閥50的關(guān)閉，同時(shí)使低壓閥53打開，使得工作腔28中的一部分液壓液在工作活塞27從下 死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間在圖4中未示出的結(jié)束階段期間不被輸送到高壓燃料管道33,34中， 而是被輸送到燃料管道40中。
[0054]在圖5中根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度常針對高壓馬達(dá)4運(yùn)行狀態(tài)示出了工作腔28中的液壓液的壓 力Ρ。在工作活塞27的上死點(diǎn)0Τ進(jìn)行高壓閥50的打開，使得上死點(diǎn)0Τ相當(dāng)于高壓閥50打開的 旋轉(zhuǎn)角度位置0HV。在高壓閥50處于打開狀態(tài)期間，燃料從高壓存儲器8通過高壓燃料管道 34流入工作腔28中，由此，由于作用在工作活塞27上的大的液壓液壓力，該工作活塞從上死 點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動，由液壓液傳遞到工作活塞27上的該壓力被傳遞到驅(qū)動軸12上，W將液壓 能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。在工作活塞27從上死點(diǎn)0Τ向下死點(diǎn)UT運(yùn)動期間在即將到達(dá)下死點(diǎn)UT時(shí)， 隨著結(jié)束階段ΕΡ的開始，在旋轉(zhuǎn)角度位置SHV上進(jìn)行高壓閥50的關(guān)閉，在該結(jié)束階段ΕΡ期間 低壓閥53同時(shí)是關(guān)閉的。因?yàn)楦邏洪y和低壓閥50，53兩者都關(guān)閉，因此在工作活塞27從上死 點(diǎn)0Τ向下死點(diǎn)UT運(yùn)動的結(jié)束階段期間，工作腔28內(nèi)的壓力劇烈下降，由此，在結(jié)束階段ΕΡ結(jié) 束時(shí)和在下死點(diǎn)UT上，工作腔28和燃料管道40中液壓液壓力之間存在小的壓力差。由此，在 下死點(diǎn)UT上為了打開低壓閥53僅需小的、要施加到閥活塞55上的力，用于在下死點(diǎn)打開低 壓閥53。在工作活塞27從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間，起先低壓閥53是打開的，由此，液壓液 從工作腔28被輸送到燃料管道40在。在工作活塞27從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)的整個(gè)運(yùn)動期間，高 壓閥50是關(guān)閉的。在即將到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，隨著結(jié)束階段ΕΡ的開始，在旋轉(zhuǎn)角度位置SNV上進(jìn) 行低壓閥53的關(guān)閉，使得在工作活塞27從下死點(diǎn)UT向上死點(diǎn)0Τ運(yùn)動期間在結(jié)束階段ΕΡ期 間，高壓閥50和低壓閥53都是關(guān)閉的，由此，在結(jié)束階段EP期間，由于工作腔28的容積減小， 出現(xiàn)劇烈的壓力上升。由于在工作活塞27從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動時(shí)在結(jié)束階段EP期間的該 壓力上升，在上死點(diǎn)，工作腔28和高壓燃料管道33，34中的液壓液壓力之間出現(xiàn)小的壓力 差。由此，為了使高壓閥50的閥活塞55運(yùn)動，即為了在上死點(diǎn)打開高壓閥50(因?yàn)橛糜诖蜷_ 高壓閥50的旋轉(zhuǎn)角度位置OHV相當(dāng)于上死點(diǎn)），需要小的力。
[0055] 圖6中針對高壓馬達(dá)4示出了工作腔28中的液壓液壓力的另一變化。在圖5中，在驅(qū) 動軸12具有相應(yīng)的恒定轉(zhuǎn)速的情況下最大液壓液體積流量被引導(dǎo)通過高壓馬達(dá)4,與圖5示 出的實(shí)施例不同，在圖6中，在驅(qū)動軸12具有相同的恒定轉(zhuǎn)速的情況下比最大可能的液壓液 體積流量小的液壓液體積流量被引導(dǎo)通過高壓馬達(dá)4,用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?，F(xiàn)在， 低壓閥50的打開不在下死點(diǎn)進(jìn)行，而是在工作活塞27從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間在即將到 達(dá)下死點(diǎn)時(shí)在低壓閥53打開的旋轉(zhuǎn)角度位置0NV上進(jìn)行。在低壓閥53打開的旋轉(zhuǎn)角度位置 0NV之前，在高壓閥50關(guān)閉的旋轉(zhuǎn)角度位置SHV上進(jìn)行高壓閥50的關(guān)閉。在旋轉(zhuǎn)角度位置SHV 和0NV之間出現(xiàn)結(jié)束階段EP。因此，在結(jié)束階段EP期間，高壓閥50和低壓閥53在工作活塞27 從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間都是關(guān)閉的，使得在該結(jié)束階段EP期間在工作腔28內(nèi)進(jìn)行很快 的壓力減小，使得在結(jié)束階段EP結(jié)束時(shí)，在工作腔28內(nèi)的液壓液壓力和燃料管道40中的液 壓液壓力之間出現(xiàn)小的壓力差。由此，在結(jié)束階段EP結(jié)束時(shí)，在旋轉(zhuǎn)角度位置0NV上需要小 的力來打開低壓閥53的閥活塞55。因此，在工作活塞27從旋轉(zhuǎn)角度位置0NV向下死點(diǎn)運(yùn)動期 間，基本上沒有液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因?yàn)樵诠ぷ髑?8中僅存在很小的壓力。此外，在工作 活塞27從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間僅從旋轉(zhuǎn)角度位置0HV或者上死點(diǎn)到高壓閥50關(guān)閉的旋 轉(zhuǎn)角度位置SHV進(jìn)行液壓液向工作腔28中的導(dǎo)入，使得由此在工作活塞27的一個(gè)行程中，比 圖5所示情況下小的液壓液體積被導(dǎo)入工作腔28中。
[0056] 總體看來，根據(jù)本發(fā)明的液壓混合系統(tǒng)1和根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)2具有明顯優(yōu) 勢。使用內(nèi)燃機(jī)18的燃料即柴油作為液壓混合系統(tǒng)1的液壓液。此外，燃料在高壓存儲器8中 被保持在3000己至4000己之間范圍內(nèi)的大壓力下，由此，可由高壓存儲器8每結(jié)構(gòu)容積和每 質(zhì)量單位存儲大的能量量。不需要附加的低壓存儲器9,因?yàn)榈蛪捍鎯ζ饔煽倸w存在的燃料 箱10形成。高壓累6、高壓馬達(dá)4W及噴射器高壓累15形成一個(gè)安裝單元，使得不需要分開地 分別用于高壓馬達(dá)4、高壓累6和噴射器高壓累15的附加安裝單元。液壓機(jī)的高壓閥50和低 壓閥53的打開和關(guān)閉的控制由控制單元30通過高壓促動器和低壓促動器51，54根據(jù)旋轉(zhuǎn)角 度位置Φ、作為累5或馬達(dá)4運(yùn)行的運(yùn)行狀態(tài)W及在驅(qū)動軸12的確定轉(zhuǎn)速下被引導(dǎo)通過液壓 機(jī)的、期望的液壓液或燃料體積流量來主動進(jìn)行，使得液壓機(jī)能夠作為液壓累5和作為液壓 馬達(dá)4在驅(qū)動軸12轉(zhuǎn)速恒定的情況下W不同的液壓液體積流量工作。由于高壓閥和低壓閥 50，53的有利控制，高壓促動器51和低壓促動器54僅需小的力來使閥活塞55運(yùn)動，因?yàn)樵诖?開和關(guān)閉時(shí)在工作腔28和燃料管道40或高壓燃料管道33,34之間僅存在小的壓力差。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于具有內(nèi)燃機(jī)(18)的機(jī)動車的液壓混合系統(tǒng)（1)，包括： -作為液壓機(jī)(3，4)的液壓高壓馬達(dá)(3，4)，用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能， -作為液壓機(jī)(5,6)的液壓高壓栗(5,6)，用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，其方式是，能夠 由所述液壓栗輸送液壓液， -用于存儲液壓能的壓力存儲器(7，8，9)， -其中，所述高壓栗(5,6)和所述高壓馬達(dá)(3,4)由同一液壓機(jī)(3,4,5,6)形成并且所述 液壓機(jī)（3，4，5，6)包括至少一個(gè)可運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)（26)和至少一個(gè)容積可變的工作腔 (28)，其特征在于， 所述液壓機(jī)(3,4,5,6)每個(gè)工作腔(28)包括一個(gè)低壓閥（53)和一個(gè)高壓閥（50)，該低 壓閥帶有用于打開和關(guān)閉該低壓閥（53)的低壓促動器(54)，該高壓閥帶有用于打開和關(guān)閉 該高壓閥（50)的高壓促動器(51)，以便將液壓液導(dǎo)入和導(dǎo)出所述工作腔(28)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓混合系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓混合系統(tǒng)（1 )，尤其是所 述液壓機(jī)(3,4,5,6)，包括控制單元(30)，所述控制單元(30)能夠控制所述至少一個(gè)低壓閥 (53)和所述至少一個(gè)高壓閥（50)的打開和關(guān)閉。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓混合系統(tǒng)，其特征在于， 所述至少一個(gè)可運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)（26)，尤其是工作活塞（27)，間接支撐在旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動 軸（12)上，各一個(gè)彈性元件(59)，尤其是彈簧(58)，間接或直接地將力，尤其是壓力，施加到 所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(26)上，使得所述驅(qū)動軸（12)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動引起所述至少一個(gè)工作機(jī) 構(gòu)(26)的振蕩運(yùn)動，和/或 所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)能夠在具有對應(yīng)的工作腔(28)的最小容積的上死點(diǎn)和具 有對應(yīng)的工作腔(28)的最大容積的下死點(diǎn)之間運(yùn)動，和/或 所述至少一個(gè)低壓閥（53)各包括一個(gè)可由低壓促動器(54)運(yùn)動的閥活塞(55)，所述至 少一個(gè)高壓閥（50)各包括一個(gè)可由高壓促動器(51)運(yùn)動的閥活塞(55)，和/或 所述至少一個(gè)低壓促動器(54)由電磁鐵(52)構(gòu)成，所述至少一個(gè)高壓促動器(51)由電 磁鐵(52)構(gòu)成。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓混合系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓機(jī)(3， 4,5,6)包括用于感測所述驅(qū)動軸（12)的旋轉(zhuǎn)角度位置的旋轉(zhuǎn)角度傳感器(60)，根據(jù)所述驅(qū) 動軸（12)的所述旋轉(zhuǎn)角度位置能夠控制所述至少一個(gè)低壓閥（53)和所述至少一個(gè)高壓閥 (50)的打開和關(guān)閉。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓混合系統(tǒng)，其特征在于， 這樣控制作為高壓栗(6)的所述液壓機(jī)(5,6)的所述至少一個(gè)高壓閥（50)和所述至少 一個(gè)低壓閥（53):使得在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少 一個(gè)高壓閥（50)是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥（53)是關(guān)閉的，而在所述至少一個(gè)工作 機(jī)構(gòu)（26)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥（50)是關(guān)閉的并且所述至少一 個(gè)低壓閥（53)是打開的，和/或 這樣控制作為高壓馬達(dá)(3,4)的所述液壓機(jī)(3,4)的所述至少一個(gè)高壓閥（50)和所述 至少一個(gè)低壓閥（53):使得在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(26)從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述 至少一個(gè)高壓閥（50)是關(guān)閉的并且所述至少一個(gè)低壓閥（53)是打開的，而在所述至少一個(gè) 工作機(jī)構(gòu)（26)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥（50)是打開的并且所述至 少一個(gè)低壓閥（53)是關(guān)閉的。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓混合系統(tǒng)，其特征在于， 使用所述內(nèi)燃機(jī)（18)的燃料，尤其是柴油，作為用于存儲液壓能的液壓液，尤其是僅使 用燃料作為液壓液，和/或 在所述高壓閥（50)打開的情況下所述工作腔(28)與至少一個(gè)噴射器（17)和/或高壓存 儲器(8)處于導(dǎo)流的連接中，和/或 在所述低壓閥（53)打開的情況下所述工作腔（28)與低壓存儲器（9)，尤其是燃料箱 (10)，處于導(dǎo)流的連接中。7. 用于機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)(2 )，包括： -高壓噴射系統(tǒng)（19)，所述高壓噴射系統(tǒng)（19)具有噴射器高壓栗（15)，優(yōu)選高壓軌 (16)，優(yōu)選用于從燃料箱(10)向所述噴射器高壓栗(15)輸送燃料的前級輸送栗(11)， -優(yōu)選驅(qū)動系（20)，所述驅(qū)動系（20)用于驅(qū)動具有內(nèi)燃機(jī)（18)和/或液壓馬達(dá)(3,4)的 機(jī)動車的驅(qū)動輪(25)， -液壓混合系統(tǒng)（1)，所述液壓混合系統(tǒng)（2)具有用于將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的液壓高 壓馬達(dá)(3,4)、用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的液壓高壓栗(5,6)、用于存儲液壓能的壓力存 儲器(7,8,9)， 其特征在于， 所述液壓混合系統(tǒng)（1)根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述構(gòu)造，和/或 所述噴射器高壓栗（15)由所述高壓栗(5，6)形成。8. 用于運(yùn)行液壓混合系統(tǒng)（1)，尤其是根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓混 合系統(tǒng)（1)，和/或內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)(2)，尤其是根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)(2)，的方法，具 有如下步驟： -通過液壓栗(5,6)從低壓存儲器(9)向高壓存儲器(8)輸送液壓液，使得由所述液壓栗 (5，6)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能， -從所述高壓存儲器(8)向所述低壓存儲器(9)和通過液壓馬達(dá)(3,4)引導(dǎo)所述液壓液， 使得在所述液壓馬達(dá)(3，4)中液壓能被轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，該機(jī)械能被用于驅(qū)動所述機(jī)動車， 其特征在于，作為高壓栗(6)的所述液壓栗(5)和作為高壓馬達(dá)(4)的所述液壓馬達(dá)(3) 由同一液壓機(jī)(3,4,5,6)構(gòu)成，在該同一液壓機(jī)(3，4，5，6)上使至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)運(yùn) 動，使得對應(yīng)于所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(26)的工作腔(28)的容積改變。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于， 所述液壓機(jī)(3,4,5,6)每個(gè)工作腔(28)包括一個(gè)低壓閥（53)和一個(gè)高壓閥（50)，該低 壓閥帶有用于打開和關(guān)閉該低壓閥（53)的低壓促動器(54)，該高壓閥帶有用于打開和關(guān)閉 該高壓閥（50)的高壓促動器(51)，以便將液壓液導(dǎo)入和導(dǎo)出所述工作腔(28)和/或 尤其僅僅使用所述內(nèi)燃機(jī)(18)的燃料，優(yōu)選柴油，作為液壓液，尤其是所述燃料由作為 高壓栗（5,6)的所述液壓機(jī)（5，6)輸送給所述高壓存儲器（8)和/或由作為噴射器高壓栗 (15)的所述液壓機(jī)(5,6，15)輸送給所述內(nèi)燃機(jī)(18)的至少一個(gè)噴射器(17)，和/或 所述液壓機(jī)(3,4,5,6)的所述至少一個(gè)高壓閥（50)通過高壓燃料管道(33,34)與所述 內(nèi)燃機(jī)(18)的至少一個(gè)噴射器(17)和/或與高壓存儲器(8)形成導(dǎo)流的連接，和/或 所述至少一個(gè)低壓閥（53)通過燃料管道（13,14,40)與燃料箱（10)形成導(dǎo)流的連接， 和/或 所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)，尤其是工作活塞（27)，在上死點(diǎn)和下死點(diǎn)之間尤其是借 助驅(qū)動軸（12)運(yùn)動。10. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，在所述液壓機(jī)(5,6)作為高壓栗（5， 6)運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(26)從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥 (50)是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥（53)是關(guān)閉的，由驅(qū)動軸（12)將力傳遞到所述至少 一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)上，用于使所述工作機(jī)構(gòu)（26)抵抗由所述液壓液施加在所述工作機(jī)構(gòu) (26)上的壓力從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動，使得機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，所述液壓液從所述至少 一個(gè)工作腔(28)被輸送出來，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(26)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間所 述至少一個(gè)高壓閥（50)是關(guān)閉的并且所述至少一個(gè)低壓閥（53)是打開的，使得液壓液被輸 送到工作腔(28)中。11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述液壓機(jī)(3,4)作 為高壓馬達(dá)(3,4)運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述 至少一個(gè)高壓閥（50)是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥(53)是關(guān)閉的，由液壓液施加在所 述工作機(jī)構(gòu)(26)上的壓力被傳遞到驅(qū)動軸（12)上，使得液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，液壓液被輸 送到所述至少一個(gè)工作腔(28)中，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(26)從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期 間所述至少一個(gè)高壓閥（50)是關(guān)閉的并且所述至少一個(gè)低壓閥（53)是打開的，使得液壓液 被從工作腔(28)輸送出來。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在所述液壓機(jī)(3,4)作為高壓馬達(dá)(3,4) 運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述至少一個(gè)高壓閥 (50)是打開的并且所述至少一個(gè)低壓閥（53)是關(guān)閉的，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)從上 死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間所述高壓閥（50)是關(guān)閉的，使得液壓液向所述工作腔(28)中的流入 中斷，所述高壓閥（50)越早關(guān)閉，越少的液壓能被轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，反之亦然。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述液壓機(jī)(3,4)作為高壓馬達(dá)(3,4) 運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)從上死點(diǎn)向下死點(diǎn)運(yùn)動期間，在所述高壓閥（50)關(guān) 閉后或關(guān)閉期間或即將關(guān)閉時(shí)，所述低壓閥（53)被打開，以避免所述工作腔(28)中劇烈的 壓力減小。14. 根據(jù)權(quán)利要求11至13中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述液壓機(jī)(3,4) 作為高壓馬達(dá)(3,4)運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)從下死點(diǎn)向上死點(diǎn)運(yùn)動期間所 述至少一個(gè)高壓閥（50)是關(guān)閉的，所述至少一個(gè)低壓閥（53)開始是打開的并且在到達(dá)上死 點(diǎn)前被關(guān)閉，使得在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(26)從所述下死點(diǎn)向所述上死點(diǎn)運(yùn)動期間所述 工作腔(28)中的壓力由于所述高壓和低壓閥（50,53)關(guān)閉而上升，在所述上死點(diǎn)，在工作腔 (28)和所述高壓閥（50)上的高壓管道(33,34)、尤其是高壓燃料管道(33,34)之間存在比在 到達(dá)上死點(diǎn)之前不關(guān)閉所述至少一個(gè)低壓閥（53)的情況下較小的壓力差，由此，所述高壓 促動器（51)因?yàn)樗鲚^小的壓力差而需要較小的力用于打開所述高壓閥（50)的閥活塞 (55)。15. 根據(jù)權(quán)利要求10至14中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述液壓機(jī)(5,6) 作為高壓栗（5,6)運(yùn)行時(shí)，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（26)從下死點(diǎn)向所述上死點(diǎn)運(yùn)動期間 所述至少一個(gè)高壓閥和低壓閥（50,53)在所述工作機(jī)構(gòu)（26)的運(yùn)動的開始階段是關(guān)閉的， 使得所述工作腔(28)中的壓力上升，由此，在所述工作腔(28)和所述高壓閥（50)上的高壓 管道(33,34)、尤其是高壓燃料管道(33,34)之間在存在與沒有在開始時(shí)關(guān)閉所述高壓閥 (50)的情況下相比較小的壓力差，在所述至少一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(26)的運(yùn)動的開始階段之后才 僅打開所述高壓閥（50)，由此，所述高壓促動器(51)因?yàn)樗鲚^小的壓力差而需要小的力 用于打開所述高壓閥（50)的閥活塞(55)。
【文檔編號】F04B35/00GK105980184SQ201480075364
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年11月17日
【發(fā)明人】V·斯皮內(nèi)利, A·沃洛諾, J·M·保羅, G·菲卡雷拉, P·奇卡雷塞
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