專利名稱：具有蓄能器的液壓能量存儲(chǔ)系統(tǒng)及改變其充量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并且尤其涉及混合動(dòng)力液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
典型的車輛混合動(dòng)力液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用可逆泵/馬達(dá)來(lái)從傳統(tǒng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存儲(chǔ)功率或向傳統(tǒng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)增加功率。該系統(tǒng)通過(guò)將液壓液體從低壓貯存器泵送至液壓能量存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)功率。該液壓能量存儲(chǔ)系統(tǒng)通常由一個(gè)或多個(gè)充氮的液壓蓄能器構(gòu)成。在許多情形下，液壓能量存儲(chǔ)系統(tǒng)也可以吸收功率并且將它排泄到大氣中作為廢的熱能而不是存儲(chǔ)它?；旌蟿?dòng)力液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常通過(guò)利用存儲(chǔ)在液壓蓄能器中的液壓能量來(lái)驅(qū)動(dòng)可逆泵/馬達(dá)作為馬達(dá)而向傳統(tǒng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)增加功率。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于改變蓄能器內(nèi)充量的方法。該方法包括提供容納工作流體和氣體的蓄能器，提供容納氣體的容器，從容器向蓄能器傳遞氣體以增大蓄能器內(nèi)的氣體壓力，并且從蓄能器向容器傳遞氣體以降低蓄能器內(nèi)的氣體壓力。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，它包括容納工作流體的第一容器、與第一容器流體連通的可逆泵/馬達(dá)和容納工作流體和氣體的蓄能器。該蓄能器與可逆泵/馬達(dá)選擇性的流體連通以向作為馬達(dá)操作時(shí)的可逆泵/馬達(dá)傳送增壓的工作流體， 并且接收由作為泵操作時(shí)的可逆泵/馬達(dá)排放的增壓的工作流體。該能量存儲(chǔ)系統(tǒng)還包括容納氣體且與蓄能器選擇性的流體連通的第二容器，和與蓄能器和第二容器流體連通的泵。該泵可以操作以在第二容器與蓄能器之間沿至少一個(gè)方向傳遞氣體以改變蓄能器內(nèi)的氣體壓力。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，它包括容納工作流體的第一容器、與容器流體連通的可逆泵/馬達(dá)和容納工作流體和氣體的蓄能器。該蓄能器與可逆泵/ 馬達(dá)選擇性的流體連通以向作為馬達(dá)操作時(shí)的可逆泵/馬達(dá)傳送增壓流體，并且接收由作為泵操作時(shí)的可逆泵/馬達(dá)排放的增壓流體。該能量存儲(chǔ)系統(tǒng)還包括容納氣體且與蓄能器選擇性的流體連通的第二容器，和置于第二容器內(nèi)的活塞。該活塞可以在第二容器中從第一位置向第二位置移動(dòng)以從第二容器向蓄能器傳遞氣體以增大蓄能器內(nèi)的氣體壓力。該活塞也可以在第二容器中從第二位置向第一位置移動(dòng)以允許氣體從蓄能器返回第二容器以降低蓄能器內(nèi)的氣體壓力。通過(guò)下面的詳細(xì)說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的其它特征和方面將會(huì)變得顯而易見(jiàn)。


圖1是本發(fā)明的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是本發(fā)明的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)的示意圖。
在對(duì)本發(fā)明的任意結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明之前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的應(yīng)用并不限于在下面的描述中所述或是下面的附圖中所示的組件的結(jié)構(gòu)和配置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可以具有其它結(jié)構(gòu)并且能夠以各種方式實(shí)踐或?qū)嵤６?，?yīng)當(dāng)理解，此處使用的措辭和術(shù)語(yǔ)僅僅出于說(shuō)明的目的而不應(yīng)視為限制。在此中所使用的“包括(including)”、“包含(comprising)” 或“具有(haying)”及其變體旨在包含其后所列項(xiàng)和其等效物以及附加項(xiàng)。除非另外指定或是限制，否則術(shù)語(yǔ)“安裝(mounted)”、“連接(connected) ”、“支撐(supported) ”和“聯(lián)接 (coupled) ”及其變體均被廣義地使用并且包括直接和間接安裝、連接、支撐和聯(lián)接。另外， “連接(connected)”和“聯(lián)接(coupled) ”并不限于物理或機(jī)械連接或聯(lián)接。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地顯示了能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10，它包括容納工作流體(例如液壓流體等等)的容器12、經(jīng)由供給流動(dòng)路徑M和返回流動(dòng)路徑沈與容器12流體連通的可逆泵/馬達(dá)14和蓄能器充載系統(tǒng)30。在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10的所示結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)10聯(lián)接至車輛(未顯示)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)20以從動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)20吸收或存儲(chǔ)動(dòng)能并且向動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)20輸送或傳遞能量以向動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)20提供動(dòng)力。或者，系統(tǒng)10可以聯(lián)接至系統(tǒng)10可以與之相互作用的許多不同機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)以存儲(chǔ)和傳遞能量。另外，可變蓄能器充載系統(tǒng)30可以包含在使用蓄能器的其它系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)能量。繼續(xù)參見(jiàn)圖1，可變蓄能器充載系統(tǒng)30包括容納工作流體和氣體(例如氮?dú)獾鹊?的蓄能器16、容納附加的氣體供給的容器32和流體連通蓄能器16與容器32的泵34。 蓄能器16經(jīng)由雙向流動(dòng)路徑18與可逆泵/馬達(dá)14選擇性的流體連通。隔離閥40a(例如，球閥、滑閥、提升閥、閘閥等等)置于流動(dòng)路徑18中以可選地使蓄能器16與可逆泵/馬達(dá)14分離。蓄能器16的類型可以取決于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10的應(yīng)用而改變(例如隔膜、囊、 浮動(dòng)活塞等等)。在圖1中，容器32設(shè)計(jì)成單個(gè)定容式壓力容器。或者容器32可以設(shè)計(jì)成作為變?nèi)菔綁毫θ萜?例如，可以擠壓的囊)。另外，容器32可以設(shè)計(jì)成相互連接的壓力容器的組件。取決于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10應(yīng)用應(yīng)用，容器32可以由于許多不同材料中的任一種制成(例如，鋼、鋁、塑料、碳纖維復(fù)合材料等等)。容器32的容積可以取決于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10的應(yīng)用而改變。泵34也可以取決于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10的應(yīng)用而改變(例如葉片、活塞、渦旋、旋轉(zhuǎn)齒輪等等)。繼續(xù)參見(jiàn)圖1，可變蓄能器充載系統(tǒng)30包括主流動(dòng)路徑36，其中泵34置于蓄能器 16與容器32之間。各自的隔離閥40b、40c置于主流動(dòng)路徑36中泵34與蓄能器16之間， 并且在泵34與容器32之間。系統(tǒng)30還包括置于蓄能器16與容器32之間與主流動(dòng)路徑 36平行流體地連接的旁路流動(dòng)路徑38。另一個(gè)隔離閥40d置于旁路流動(dòng)路徑38中蓄能器 16與容器32之間。繼續(xù)參見(jiàn)圖1，馬達(dá)44可操作地聯(lián)接至泵34以操作或驅(qū)動(dòng)泵34。馬達(dá)44的類型可以取決于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10的應(yīng)用而改變(例如電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)等等)?？刂茊卧?2可操作地聯(lián)接至馬達(dá)44以可選地驅(qū)動(dòng)和停用馬達(dá)44?？刂茊卧?2可以使用多種技術(shù)(例如，通過(guò)有線連接、通過(guò)無(wú)線連接等等)可操作地聯(lián)接至馬達(dá)44?？刂茊卧?2可以專用于控制馬達(dá)44，或者除了控制其它裝置(例如能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10內(nèi)的其它組件或裝置、包含能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10的車輛內(nèi)的其它組件或裝置等等)之外，控制單元42可以用于控制馬達(dá)44。
繼續(xù)參見(jiàn)圖1，各自的傳感器22置于主流動(dòng)路徑36中蓄能器16與隔離閥40b之間，并且在容器32與隔離閥40c之間。傳感器22配置成檢測(cè)或探測(cè)各自的蓄能器16和容器32中的壓力。傳感器22也可操作地聯(lián)接至控制單元42以向控制單元42提供與蓄能器 16和容器32中的每一個(gè)內(nèi)的壓力相關(guān)的信息。傳感器22可以使用多種技術(shù)(例如，通過(guò)有線連接、通過(guò)無(wú)線連接等等)可操作地聯(lián)接至控制單元42?；蛘?，傳感器22可以設(shè)計(jì)成檢測(cè)多種其它狀況(例如流速、溫度等等)。繼續(xù)參見(jiàn)圖1，當(dāng)車輛(未顯示)經(jīng)歷制動(dòng)或其中動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)能量會(huì)被吸收和存儲(chǔ)的另一個(gè)操作時(shí)，可逆泵/馬達(dá)14充當(dāng)由車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)20驅(qū)動(dòng)的泵?？赡姹?馬達(dá)14經(jīng)由供給流動(dòng)路徑M從容器12接收低壓工作流體并且壓縮工作流體。生成的高壓工作流體離開(kāi)可逆泵/馬達(dá)14，流經(jīng)隔離閥40a，并且經(jīng)由流動(dòng)路徑18流入蓄能器16。當(dāng)增壓的工作流體流入蓄能器16中時(shí)，活塞、隔膜或使氣體和工作流體分開(kāi)的其它結(jié)構(gòu)向上移動(dòng)，因此壓縮蓄能器16內(nèi)的氣體。隔離閥40a隨后閉合以保持蓄能器16中的氣體和工作流體處在高壓下。由活塞、隔膜或其它結(jié)構(gòu)執(zhí)行的壓縮氣體的功存儲(chǔ)起來(lái)用于后面對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)20提供動(dòng)力。當(dāng)車輛(未顯示)經(jīng)歷加速或其中需要推進(jìn)輔助的另一個(gè)操作時(shí)，可逆泵/馬達(dá) 14充當(dāng)馬達(dá)。壓縮氣體作用在蓄能器16中的活塞、隔膜或其它結(jié)構(gòu)上，因此將工作流體保持在高壓下。一旦開(kāi)啟隔離閥40a，高壓工作流體就從蓄能器16流出并且經(jīng)由流動(dòng)路徑18 進(jìn)入可逆泵/馬達(dá)14以驅(qū)動(dòng)可逆泵/馬達(dá)14和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)20，因此輔助車輛的加速或其它能量消耗的操作。低壓工作流體離開(kāi)可逆泵/馬達(dá)14，流經(jīng)返回流動(dòng)路徑26，穿過(guò)置于返回流動(dòng)路徑26中的熱交換器76和過(guò)濾器78，隨后返回容器12。容器12可以包括通氣孔以允許替換空氣在工作流體從容器12排放期間進(jìn)入容器12，并且允許容器12中工作流體上方的空氣在使用工作流體填充容器12期間逃逸。繼續(xù)參見(jiàn)圖1，在可變蓄能器充載系統(tǒng)30的操作中，泵34經(jīng)由主流動(dòng)路徑36在容器32與蓄能器16之間傳遞氣體以改變蓄能器16中的氣體壓力。改變蓄能器16的充量或氣體壓力允許系統(tǒng)30調(diào)節(jié)用于改變包含系統(tǒng)30的車輛的運(yùn)行條件并且實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)性能 (例如，最大的燃料節(jié)約、最大功率、最大減排等等)。為了改變蓄能器16中的氣體壓力，置于主流動(dòng)流動(dòng)路徑36中的隔離閥40b、40c由控制單元42開(kāi)啟(例如，通過(guò)有線或無(wú)線連接)。更具體地，每個(gè)閥40b、40c均可以包括一旦由控制單元42命令就可以開(kāi)啟和閉合閥40b、40c的致動(dòng)器(例如，螺線管)。為了增大蓄能器16中的氣體壓力，控制單元42啟動(dòng)馬達(dá)44，馬達(dá)44又繼而操作泵34來(lái)經(jīng)由主流動(dòng)路徑36從容器32向蓄能器16傳遞氣體。控制單元42可以利用傳感器22提供的壓力信息確定蓄能器16中的充量或氣體壓力何時(shí)已經(jīng)達(dá)到其新的增大或降低的值。在氣體從容器32到蓄能器16的傳遞完成之后，控制單元42然后就可以停止馬達(dá)44并且閉合流動(dòng)流動(dòng)路徑36中的隔離閥40b、40c。當(dāng)容器 32中的氣體壓力大于蓄能器16中的氣體壓力時(shí)，蓄能器16中的氣體壓力可以通過(guò)將容器 32內(nèi)的氣體經(jīng)由旁路流動(dòng)路徑38排放到蓄能器16中而增大。為了使此發(fā)生，控制單元42 開(kāi)啟流動(dòng)路徑36、38這兩者中的隔離閥40b、40c。為了降低蓄能器16內(nèi)的氣體壓力，控制單元42啟動(dòng)馬達(dá)44，馬達(dá)44又繼而操作泵34來(lái)經(jīng)由主流動(dòng)路徑36從蓄能器16向容器32傳遞氣體?？刂茊卧?2可以以與如上所述相似的方式利用由傳感器22提供的壓力信息確定何時(shí)停止馬達(dá)44和閉合流動(dòng)路徑36 內(nèi)的閥40b、40c。當(dāng)蓄能器16內(nèi)的氣體壓力大于容器32中的氣體壓力時(shí)，蓄能器16內(nèi)的氣體壓力可以通過(guò)將蓄能器16內(nèi)的氣體經(jīng)由旁路流動(dòng)路徑38排放到蓄能器16中而降低。 為了使此發(fā)生，控制單元42開(kāi)啟流動(dòng)路徑36、38這兩者中的隔離閥40b、40c、40d。圖2示意性地顯示了依照本發(fā)明的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)110的第二結(jié)構(gòu)。圖2中顯示的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)110類似于圖1所示并且如上所述的系統(tǒng)10。同樣地，類似的組件標(biāo)有相似的參考數(shù)字加上“100”。圖2示意性地顯示了能量存儲(chǔ)系統(tǒng)110，它包括容納工作流體的容器112、經(jīng)由供給流動(dòng)路徑1 和返回流動(dòng)路徑1 與容器122流體連通的可逆泵/馬達(dá)114和可變蓄能器充載系統(tǒng)130。在能量存儲(chǔ)系統(tǒng)1110的所示結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)1110聯(lián)接至車輛(未顯示)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)120以從動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)120存儲(chǔ)或吸收動(dòng)能并且向動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)120輸送或傳遞能量以向動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)120提供動(dòng)力。繼續(xù)參見(jiàn)圖2，可變蓄能器充載系統(tǒng)130包括容納工作流體和氣體的蓄能器116， 且蓄能器116與容納附加的氣體供給的容器132選擇性的流體連通和置于容器132內(nèi)的活塞128。蓄能器116經(jīng)由雙向流動(dòng)路徑118與可逆泵/馬達(dá)114選擇性的流體連通。隔離閥140a置于流動(dòng)路徑118內(nèi)以可選地將蓄能器116與可逆泵/馬達(dá)114分離?？勺冃钅芷鞒漭d系統(tǒng)130還包括在蓄能器116與容器132之間的流動(dòng)路徑136。另一個(gè)隔離閥140b 置于流動(dòng)路徑136內(nèi)蓄能器116與容器132之間。繼續(xù)參見(jiàn)圖2，控制單元142可操作地聯(lián)接至活塞128以在容器132內(nèi)可選地移動(dòng)活塞128。致動(dòng)器148可操作地聯(lián)接至活塞128以在容器132內(nèi)移動(dòng)活塞128。致動(dòng)器148 的類型可以取決于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)110的應(yīng)用而改變(例如電動(dòng)機(jī)械線性致動(dòng)器、氣動(dòng)致動(dòng)器、液壓致動(dòng)器等等)。作為圖2中所示的致動(dòng)器148，致動(dòng)器148設(shè)計(jì)成螺釘146，它聯(lián)接至容器132并且被支撐用于相對(duì)于容器132 (例如通過(guò)一個(gè)或多個(gè)襯套、軸承等等)、馬達(dá) 144和使螺釘146與馬達(dá)148相互連接的變速器150旋轉(zhuǎn)。活塞1 配設(shè)有接收螺釘146 的螺紋孔并且在螺釘146旋轉(zhuǎn)時(shí)允許活塞1 沿著螺釘146移動(dòng)。或者，活塞1 可以固定至螺釘146的遠(yuǎn)端，并且螺釘146可以螺紋地聯(lián)接至容器132。馬達(dá)144的類型可以取決于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)110的應(yīng)用而改變(例如電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)等等)。變速器150的類型也可以取決于能量存儲(chǔ)系統(tǒng)110的應(yīng)用而改變(例如齒輪、鏈驅(qū)動(dòng)或無(wú)級(jí)變速器)。繼續(xù)參見(jiàn)圖2，各自的傳感器122置于主流動(dòng)路徑136中蓄能器116與隔離閥140b 之間，并且在容器132與隔離閥140b之間。傳感器122配置成檢測(cè)或探測(cè)各自的蓄能器 116和容器132內(nèi)的壓力。傳感器122也可操作地聯(lián)接至控制單元142以向控制單元142 提供與蓄能器116和容器132中的每一個(gè)內(nèi)的壓力相關(guān)的信息。傳感器122可以使用多種技術(shù)(例如，通過(guò)有線連接、通過(guò)無(wú)線連接等等)可操作地聯(lián)接至控制單元142?；蛘撸瑐鞲衅?22可以設(shè)計(jì)成檢測(cè)多種其它狀況(例如流速、溫度等等)。繼續(xù)參見(jiàn)圖2，當(dāng)車輛(未顯示)經(jīng)歷制動(dòng)或其中動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)能量會(huì)被吸收和存儲(chǔ)的另一個(gè)操作時(shí)，可逆泵/馬達(dá)114充當(dāng)由車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)120驅(qū)動(dòng)的泵?？赡姹?/馬達(dá)114經(jīng)由供給流動(dòng)路徑IM從容器112接收低壓工作流體并且壓縮工作流體。生成的高壓工作流體離開(kāi)可逆泵/馬達(dá)114，流經(jīng)隔離閥140a，并且經(jīng)由流動(dòng)路徑118流入蓄能器116。當(dāng)增壓的工作流體流入蓄能器116中時(shí)，活塞、隔膜或使氣體和工作流體分開(kāi)的其它結(jié)構(gòu)向上移動(dòng)，因此壓縮蓄能器116內(nèi)的氣體。隔離閥140a隨后閉合以保持蓄能器116 中的氣體和工作流體處在高壓下。由活塞、隔膜或其它結(jié)構(gòu)執(zhí)行的壓縮氣體的功存儲(chǔ)起來(lái)用于后面對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)120提供動(dòng)力。當(dāng)車輛(未顯示)經(jīng)歷加速或其中需要推進(jìn)輔助的另一個(gè)操作時(shí)，可逆泵/馬達(dá) 114充當(dāng)馬達(dá)。壓縮氣體作用在蓄能器116內(nèi)的活塞、隔膜或其它結(jié)構(gòu)上，因此將工作流體保持在高壓下。一旦開(kāi)啟隔離閥140a，高壓工作流體就從蓄能器116流出并且經(jīng)由流動(dòng)路徑118進(jìn)入可逆泵/馬達(dá)114以驅(qū)動(dòng)可逆泵/馬達(dá)114和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)120，因此輔助車輛的加速或其它能量消耗的操作。低壓工作流體離開(kāi)可逆泵/馬達(dá)114，流經(jīng)返回流動(dòng)流動(dòng)路徑126，穿過(guò)置于返回流動(dòng)路徑126中的熱交換器176和過(guò)濾器178，隨后返回容器112。 容器112可以包括通氣孔以允許替換空氣在工作流體從容器112排放期間進(jìn)入容器112，并且允許容器112中工作流體上方的空氣在使用工作流體填充容器112期間逃逸。繼續(xù)參見(jiàn)圖2，在可變蓄能器充載系統(tǒng)130的操作中，活塞1 在第一位置(以虛線顯示)和第二位置(以實(shí)線顯示)之間的運(yùn)動(dòng)會(huì)經(jīng)由流動(dòng)路徑136在容器132與蓄能器 116之間傳遞氣體來(lái)改變蓄能器116內(nèi)的氣體壓力。改變蓄能器116的充量或氣體壓力允許系統(tǒng)130調(diào)節(jié)用于改變包含系統(tǒng)130的車輛的運(yùn)行條件并且實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)性能(例如， 最大的燃料節(jié)約、最大功率、最大減排等等)。為了改變蓄能器116內(nèi)的氣體壓力，開(kāi)啟置于流動(dòng)路徑136內(nèi)的隔離閥140b。在系統(tǒng)130的所示結(jié)構(gòu)中，控制單元142可以連通隔離閥140b (例如通過(guò)有線或無(wú)線連接)來(lái)開(kāi)啟置于流動(dòng)路徑136內(nèi)的閥140b。更具體地，閥 140b可以包括一旦由控制單元142命令就可以開(kāi)啟和閉合閥140b的致動(dòng)器(例如，螺線管)。接下來(lái)，控制單元142啟動(dòng)馬達(dá)144，馬達(dá)144又繼而相對(duì)于容器132驅(qū)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)變速器150和螺釘146。螺釘146的旋轉(zhuǎn)會(huì)使活塞1 沿著螺釘146在第一位置(以虛線顯示)與第二位置(以實(shí)線顯示)之間移動(dòng)?；钊? 從第一位置(以虛線顯示)到第二位置(以實(shí)線顯示)的運(yùn)動(dòng)減小了容器132內(nèi)可用于氣體的體積，導(dǎo)致氣體從容器132向蓄能器116的傳遞，這最終會(huì)增大蓄能器116內(nèi)的氣體壓力。控制單元142可以利用傳感器 122提供的壓力信息確定蓄能器116內(nèi)的充量或氣體壓力何時(shí)已經(jīng)達(dá)到其新的增大的值?；钊? 從第二位置(以實(shí)線顯示)到第一位置(以虛線顯示)的運(yùn)動(dòng)增大了容器132內(nèi)可用于氣體的體積，導(dǎo)致氣體從蓄能器116移動(dòng)并且膨脹進(jìn)入容器132，這最終會(huì)減小蓄能器116內(nèi)的氣體壓力。控制單元142可以利用傳感器122提供的壓力信息確定蓄能器116內(nèi)的充量或氣體壓力何時(shí)已經(jīng)達(dá)到其新的降低的值。在氣體從蓄能器116到容器 132的傳遞完成之后，控制單元142然后就可以停止馬達(dá)144并且閉合流動(dòng)流動(dòng)路徑136內(nèi)的隔離閥140b。也可以使用改變?nèi)萜?32的容積以導(dǎo)致容器132與蓄能器116之間的氣體傳遞的可選方法。例如，容器132可以設(shè)計(jì)為囊，囊可以被擠壓以減小囊的內(nèi)部體積。在下面的權(quán)利要求中闡明了本發(fā)明的各個(gè)特征。
權(quán)利要求
1.一種用于改變蓄能器的充量的方法，該方法包括提供容納工作流體和氣體的蓄能器；提供容納氣體的容器；從容器向蓄能器傳遞氣體以增大蓄能器內(nèi)的氣體壓力；并且從蓄能器向容器傳遞氣體以降低蓄能器內(nèi)的氣體壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從容器向蓄能器傳遞氣體包括使用泵從容器向蓄能器泵送氣體。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從蓄能器向容器傳遞氣體包括使用泵從蓄能器向容器泵送氣體。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從容器向蓄能器傳遞氣體包括減小容器的容積。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，減小容器的容積包括將活塞在容器內(nèi)從第一位置移動(dòng)至第二位置。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，從蓄能器向容器傳遞氣體包括增大容器的容積。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，增大容器的容積包括將活塞在容器內(nèi)從第二位置移動(dòng)至第一位置。
8.一種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括容納工作流體的第一容器；與第一容器流體連通的可逆泵/馬達(dá)；容納工作流體和氣體的蓄能器，該蓄能器與可逆泵/馬達(dá)選擇性的流體連通以向作為馬達(dá)操作時(shí)的可逆泵/馬達(dá)傳送增壓的工作流體，并且接收由作為泵操作時(shí)的可逆泵/馬達(dá)排放的增壓的工作流體；容納氣體并且與蓄能器選擇性的流體連通的第二容器；以及與蓄能器和第二容器流體連通的泵；其中，泵可操作以在第二容器與蓄能器之間沿至少一個(gè)方向傳遞氣體以改變蓄能器內(nèi)的氣體壓力。
9.如權(quán)利要求8所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，泵可操作以從第二容器向蓄能器傳遞氣體以增大蓄能器中的氣體壓力。
10.如權(quán)利要求8所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，泵可操作以從蓄能器向第二容器傳遞氣體以降低蓄能器中的氣體壓力。
11.如權(quán)利要求8所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，還包括置于第二容器與蓄能器之間的流動(dòng)路徑中的隔離閥，其中，泵置于第二容器與蓄能器之間的流動(dòng)路徑中。
12.如權(quán)利要求11所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二隔離閥，第二隔離閥置于與第二容器與蓄能器之間的第一流動(dòng)路徑平行地流體連接的第二流動(dòng)流動(dòng)路徑內(nèi)。
13.如權(quán)利要求8所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，還包括可操作地聯(lián)接至泵以可選地啟動(dòng)泵的控制單元。
14.如權(quán)利要求13所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，還包括可操作地聯(lián)接至泵的馬達(dá)，其中，控制單元可操作地聯(lián)接至馬達(dá)以可選地啟動(dòng)馬達(dá)。
15.一種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括容納工作流體的第一容器；與容器流體連通的可逆泵/馬達(dá)；容納工作流體和氣體的蓄能器，該蓄能器與可逆泵/馬達(dá)選擇性的流體連通以向作為馬達(dá)操作時(shí)的可逆泵/馬達(dá)傳送增壓的工作流體，并且接收由作為泵操作時(shí)的可逆泵/馬達(dá)排放的增壓的工作流體；容納氣體并且與蓄能器選擇性的流體連通的第二容器；和置于第二容器中的活塞；其中，活塞可在第二容器中從第一位置移動(dòng)到第二位置以從第二容器向蓄能器傳遞氣體來(lái)增大蓄能器內(nèi)的氣體壓力，并且其中，活塞在第二容器中從第二位置向第一位置移動(dòng)以允許氣體從蓄能器返回第二容器來(lái)降低蓄能器內(nèi)的氣體壓力。
16.如權(quán)利要求15所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，還包括置于第二容器與蓄能器之間的隔離閥。
17.如權(quán)利要求15所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，還包括可操作地聯(lián)接至活塞以可選地在第二容器內(nèi)移動(dòng)活塞的控制單元。
18.如權(quán)利要求17所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，還包括可操作地聯(lián)接至活塞的致動(dòng)器，其中，控制單元可操作地聯(lián)接至致動(dòng)器以可選地在第二容器內(nèi)移動(dòng)活塞。
19.如權(quán)利要求20所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，致動(dòng)器包括聯(lián)接至第二容器并且被支撐用于相對(duì)于第二容器旋轉(zhuǎn)的螺釘；和可操作地聯(lián)接至螺釘以可選地旋轉(zhuǎn)螺釘?shù)鸟R達(dá)，其中，活塞聯(lián)接至螺釘，并且其中會(huì)響應(yīng)螺釘?shù)男D(zhuǎn)發(fā)生活塞的運(yùn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求19所述的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，致動(dòng)器還包括可操作地在螺釘與馬達(dá)之間聯(lián)接的變速器。
全文摘要
一種用于改變蓄能器內(nèi)充量的方法，包括提供容納工作流體和氣體的蓄能器，提供容納氣體的容器，從容器向蓄能器傳遞氣體以增大蓄能器內(nèi)的氣體壓力，并且從蓄能器向容器傳遞氣體以降低蓄能器內(nèi)的氣體壓力。
文檔編號(hào)F15B1/08GK102365466SQ200980158417
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者K·B·羅斯, W·G·斯帕達(dá)福拉 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司