專利名稱：發(fā)動機系統(tǒng)和包括該發(fā)動機系統(tǒng)的交通工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)動機領(lǐng)域，更具體地，涉及一種發(fā)動機系統(tǒng)和包括該發(fā)動機系統(tǒng)的交通工具。
背景技術(shù)：
隨著交通工具(諸如，車輛，船舶等)節(jié)能減排技術(shù)的拓展，產(chǎn)生了具有 "Start-Stop (啟動-停機)，，功能的交通工具和壓力蓄能混合動力交通工具。但目前“Start-Mop”功能僅應用于單能源動力交通工具，例如柴油機動力公交車。其節(jié)能減排是通過取消發(fā)動機怠速實現(xiàn)的，即，在交通工具短暫停車時，停止發(fā)動機運轉(zhuǎn)，當交通工具需要啟動時，發(fā)動機啟動并直接推動該交通工具行駛。內(nèi)燃機-壓力蓄能混合動力交通工具節(jié)能減排是通過回收剎車能量并將其用于交通工具的起步加速過程實現(xiàn)的。

實用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，可見，具有“Mart-Mop”功能的交通工具在起步加速時，發(fā)動機依然工作于低速高負荷，即，發(fā)動機性能最差的區(qū)域。并且，由于頻繁啟停，電啟動機和蓄電池的壽命及可靠性快速下降。而內(nèi)燃機-壓力蓄能混合動力交通工具在短暫停車時，發(fā)動機依然怠速運行，浪費燃料并產(chǎn)生廢氣污染。鑒于此，本實用新型的實施方式的一個目的在于提供一種發(fā)動機系統(tǒng)和包括該發(fā)動機系統(tǒng)的交通工具，以至少解決上述問題。根據(jù)一個方面，本實用新型的實施方式提供了一種發(fā)動機系統(tǒng)，包括發(fā)動機，與發(fā)動機曲軸耦合的發(fā)動機傳動機構(gòu)，該發(fā)動機系統(tǒng)還包括液壓動力系統(tǒng)，該液壓動力系統(tǒng)包括液壓油儲罐，配置用于儲存低壓液壓油；液壓蓄能器，配置用于儲存高壓液壓油以及利用液壓油產(chǎn)生的壓力能；換向器，耦合在液壓油儲罐和液壓蓄能器與液壓泵/馬達之間， 用于通過改變液壓油儲罐和液壓蓄能器與液壓泵/馬達之間接通的油路來使得液壓泵/馬達按照泵或馬達的方式工作；液壓泵/馬達，與換向器耦合，其中如果按照泵的方式工作， 則經(jīng)由換向器將液壓油從液壓油儲罐泵至液壓蓄能器中，從而在液壓蓄能器產(chǎn)生并存儲壓力能；以及如果按照馬達的方式工作，則液壓蓄能器中的液壓油在壓力能的作用下經(jīng)由換向器流經(jīng)液壓泵/馬達，使得液壓泵/馬達產(chǎn)生動能，并且之后液壓油流入液壓油儲罐；離合器，耦合在液壓泵/馬達與傳動機構(gòu)之間，該離合器具有閉合位置或斷開位置，用于接通或斷開液壓泵/馬達與傳動機構(gòu)的連接；和傳動機構(gòu)，耦合在離合器與發(fā)動機傳動機構(gòu)之間，配置用于當離合器處于閉合位置時，將動能在液壓泵/馬達與發(fā)動機傳動機構(gòu)之間傳遞。根據(jù)本實用新型的實施方式，該發(fā)動機系統(tǒng)進一步包括控制器，其與換向器和離合器耦合，配置用于基于交通工具狀態(tài)來控制換向器以便使液壓泵/馬達按照泵或馬達方式工作，以及控制離合器以使其處于閉合位置或斷開位置。[0009]根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于剎車狀態(tài)或正常行駛狀態(tài)，則控制離合器閉合，并控制換向器以便使液壓泵/馬達在發(fā)動機傳動機構(gòu)傳遞的動能的帶動下按照泵的方式工作，以在液壓蓄能器中產(chǎn)生并存儲壓力能。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器進一步耦合至液壓蓄能器，并且配置用于檢測液壓蓄能器中的壓力能是否已達到液壓蓄能器的壓力能容量限制，并且如果其中的壓力能未達到壓力能容量限制，則控制離合器閉合，并控制換向器以便使液壓泵/馬達按照泵的方式工作，否則，控制離合器斷開，并控制換向器斷開液壓泵/馬達與液壓油儲罐和液壓蓄能器之間的油路。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器可以進一步耦合至帶有溢流閥的液壓蓄能器，并且配置用于檢測液壓蓄能器中的壓力能是否已達到液壓蓄能器的壓力能容量限制， 并且如果其中的壓力能已達到壓力能容量限制，則控制溢流閥開啟，以使液壓油從其流出。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器進一步配置用于如果液壓泵/馬達按照泵的方式工作，則生成指示液壓動力系統(tǒng)處于儲存能量狀態(tài)的信號。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于啟動狀態(tài)或加速狀態(tài)，則控制換向器以便使液壓泵/馬達按照馬達的方式工作，并控制離合器閉合，以將動能傳遞給發(fā)動機傳動機構(gòu)。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器進一步耦合至液壓蓄能器，并且配置用于檢測液壓蓄能器中是否存在壓力能或指定大小的壓力能，并且僅在其中存在壓力能或指定大小的壓力能的情況下，控制離合器閉合，并控制換向器以便使液壓泵/馬達按照馬達的方式工作，否則，控制離合器斷開，并控制換向器斷開液壓泵/馬達與液壓油儲罐和液壓蓄能器之間的油路。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器進一步配置用于如果液壓泵/馬達按照馬達的方式工作，則生成指示液壓動力系統(tǒng)處于釋放能量狀態(tài)的信號。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器進一步耦合至液壓蓄能器和發(fā)動機，并且配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于暫時停車狀態(tài)，則檢測發(fā)動機狀態(tài)和液壓蓄能器的壓力能狀態(tài)，以在液壓蓄能器的壓力能能夠重新啟動發(fā)動機時指示發(fā)動機停止工作。根據(jù)本實用新型的實施方式，該發(fā)動機系統(tǒng)進一步包括電啟動系統(tǒng)，該電啟動系統(tǒng)包括蓄電池；該控制器進一步耦合至液壓蓄能器和蓄電池，并配置用于基于液壓蓄能器的壓力能狀態(tài)和蓄電池的電能狀態(tài)來確定是使用液壓動力系統(tǒng)還是使用電啟動系統(tǒng)來啟動發(fā)動機。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器進一步配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于暫時停車狀態(tài)，則檢測發(fā)動機狀態(tài)、液壓蓄能器的壓力能狀態(tài)和/或蓄電池的電能狀態(tài)，以在液壓蓄能器和蓄電池中至少一個能夠重新啟動發(fā)動機時指示發(fā)動機停止工作。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器進一步配置用于根據(jù)啟動信號來指示發(fā)動機啟動。根據(jù)本實用新型的實施方式，該控制器進一步耦合至發(fā)動機，并配置用于分別基于液壓蓄能器的剩余壓力能和發(fā)動機啟動一次所耗費的能量，以及蓄電池的剩余電能和發(fā)動機啟動一次所耗費的能量來確定液壓動力系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)，并生成指示所述次數(shù)的信號。根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種交通工具，其特征在于，包括上述任一實施方式的發(fā)動機系統(tǒng)和駕駛室儀表盤；該駕駛室儀表盤與發(fā)動機系統(tǒng)耦合，配置用于從發(fā)動機系統(tǒng)接收信號以顯示指示符，其中指示符分別指示液壓動力系統(tǒng)處于儲存能量狀態(tài)、 液壓動力系統(tǒng)處于釋放能量狀態(tài)、液壓動力系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)中的一個或多個。根據(jù)本實用新型的實施方式，駕駛室儀表盤是觸敏的，用戶通過點擊指示液壓動力系統(tǒng)處于儲存能量狀態(tài)和液壓動力系統(tǒng)處于釋放能量狀態(tài)的指示符，查看以數(shù)值或百分比形式指示的液壓蓄能器中當前壓力大小/當前壓力占壓力上限比例；通過點擊指示液壓動力系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)的指示符，在液壓動力系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)都不為0的情況下，能夠通過點擊相應的指示符來選擇是使用液壓啟動還是使用電啟動；以及其中，駕駛室儀表盤進一步包括允許用戶通過其對液壓蓄能器的壓力能容量限制進行設置的控件。本實用新型通過經(jīng)由各自的傳動機構(gòu)將液壓動力系統(tǒng)與發(fā)動機曲軸連接，而使得動能可以在液壓動力系統(tǒng)與發(fā)動機之間傳遞，從而使得由液壓動力驅(qū)動的發(fā)動機能夠具有 “Mart^top”功能，實現(xiàn)了進一步減排的優(yōu)勢。此外，根據(jù)本實用新型的交通工具在具有 “Mart-Mop”功能的發(fā)動機系統(tǒng)的基礎上還可以具有電啟動系統(tǒng)，從而是具有雙啟動系統(tǒng)的混合動力交通工具。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，具有“Mart-Mop”功能的單動力交通工具在城市工況下的燃油經(jīng)濟性可以提高5% -15%，壓力蓄能混合動力交通工具在城市工況下的實際節(jié)能效果在13% -27%，因此，根據(jù)本實用新型的交通工具預計節(jié)能15% -42%。

已經(jīng)在整體方面描繪了本實用新型的實施方式，現(xiàn)在參考附圖，其中附圖不一定按比例繪制，以及其中圖1示出了根據(jù)本實用新型實施方式的發(fā)動機系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖2示出了根據(jù)本實用新型實施方式的交通工具的示意框圖。貫穿附圖，省略了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的部件，以避免混淆本實用新型。
具體實施方式
下面參考附圖，通過示例方式來詳細地描述本實用新型的實施方式，以傳達本實用新型的一般性原理。首先參考圖1，其中示出了根據(jù)本實用新型實施方式的發(fā)動機系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，發(fā)動機系統(tǒng)100例如可以包括液壓動力系統(tǒng)101、發(fā)動機105、發(fā)動機曲軸106以及發(fā)動機傳動機構(gòu)(例如，發(fā)動機飛輪107)。根據(jù)本實用新型的實施方式，液壓動力系統(tǒng)101例如可以包括液壓油儲罐1011， 配置用于儲存低壓液壓油；液壓蓄能器1012，配置用于儲存高壓液壓油以及利用高壓液壓油產(chǎn)生的壓力能；換向器1013，耦合在液壓油儲罐1011和液壓蓄能器1012與液壓泵/馬達 1014之間，配置用于通過改變液壓油儲罐1011和液壓蓄能器1012與液壓泵/馬達1014之間接通的油路來控制液壓泵/馬達1014按照泵或馬達的方式工作；液壓泵/馬達1014，與換向器1013耦合，配置用于當按照泵的方式工作時，吸收扭矩，經(jīng)由換向器1013將液壓油從液壓油儲罐1011泵至液壓蓄能器1012中，從而在其中產(chǎn)生并存儲壓力能；當按照馬達的方式工作時，液壓蓄能器1012中的液壓油在壓力能的作用下經(jīng)由換向器1013流經(jīng)液壓泵 /馬達1014，使得液壓泵/馬達1014產(chǎn)生動能(即，輸出扭矩)，之后液壓油流入液壓油儲罐1011 ；離合器1015，耦合在液壓泵/馬達1014與傳動機構(gòu)1016之間，其具有閉合位置或斷開位置，用于接通或斷開液壓泵/馬達1014與傳動機構(gòu)1016的連接；和傳動機構(gòu)1016， 耦合在離合器1015與耦合至發(fā)動機曲軸106的發(fā)動機傳動機構(gòu)(例如，發(fā)動機飛輪107) 之間，配置用于當離合器1015處于閉合位置時，將動能在液壓泵/馬達1014與發(fā)動機曲軸 106之間傳遞。應當理解，發(fā)動機飛輪107僅是發(fā)動機傳動機構(gòu)的示例，并且能夠分別與液壓動力系統(tǒng)100的傳動機構(gòu)1016和發(fā)動機曲軸106耦合的任何傳動機構(gòu)都可以使用，而不脫離本實用新型的范圍。具體地，液壓蓄能器1012例如可以是這樣的裝置，其整個內(nèi)部空間由隔斷機構(gòu) (例如，可由各種材質(zhì)構(gòu)成)隔成兩個腔室其中一個是氣體腔室，其完全密閉，并充有氣體 (諸如，空氣或氮氣)，另一個是液壓油腔室，其通過油路與換向器1013 (進油油路或出油油路)連接，用于貯存高壓液壓油。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到，任何能夠儲存高壓液壓油以及利用高壓液壓油產(chǎn)生的壓力能的裝置都可以用于這一目的，而不脫離本實用新型的范圍。換向器1013例如可以是如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的三位四通電磁閥、二位三通電控閥等，這些僅是說明性示例，而非限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，能接通液壓油儲罐 1011和液壓蓄能器1012與液壓泵/馬達1014之間的單向進油油路和單向出油油路，以及斷開這兩個油路的任何換向器都可以用于這一目的，而不脫離本實用新型的范圍。液壓泵/馬達1014可以按照泵的方式工作，也可以按照馬達的方式工作。當液壓泵/馬達1014按照泵的方式工作時，其在外部能量(例如，蓄電池提供的電能或發(fā)動機曲軸106傳遞的動能，S卩，扭矩，等等)的帶動下(即，吸收扭矩)，將液壓油從液壓油儲罐1011 泵至液壓油蓄能器1012，而在按照馬達的方式工作時，其齒輪在從液壓油蓄能器1012流出的液壓油壓力的作用下轉(zhuǎn)動，由此產(chǎn)生動能(即，輸出扭矩)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解， 能實現(xiàn)上述功能的任何液壓泵/馬達1014都能用于本實用新型，而不脫離本實用新型的范圍。根據(jù)本實用新型的實施方式，發(fā)動機系統(tǒng)100可以進一步包括控制器102，其與換向器1013和離合器1015耦合(例如經(jīng)由信號線)，配置用于基于交通工具狀態(tài)(包括但不限于下文詳述的剎車狀態(tài)或正常行駛狀態(tài)、啟動狀態(tài)或加速狀態(tài)等)來控制換向器1013以便使液壓泵/馬達1014按照泵或馬達方式工作，以及控制離合器1015以使其處于閉合位置或斷開位置。液壓動力系統(tǒng)處于儲存能量狀態(tài)交通工具處于剎車狀態(tài)或IH常行駛狀態(tài)[0040]在這種情況下，控制器102可以配置用于控制離合器1015閉合以將發(fā)動機曲軸 106所傳遞(例如，經(jīng)由發(fā)動機飛輪107和傳動機構(gòu)1016之間的耦合)的動能(S卩，扭矩) 作為液壓泵/馬達1014的啟動能量，并控制換向器1013接通液壓油儲罐1011和液壓蓄能器1012與液壓泵/馬達1014之間的單向進油油路，從而使液壓泵/馬達1014按照泵的方式工作吸收扭矩，通過換向器1013所接通的進油油路將液壓油從液壓油儲罐1011泵入液壓蓄能器1012的液壓油腔室，使得其氣體腔室中的氣體受到壓縮，從而產(chǎn)生壓力能。此時，如果交通工具狀態(tài)指示交通工具接下來不需要壓力能啟動或助力，則換向器1013可以關(guān)閉液壓油儲罐1011和液壓蓄能器1012與液壓泵/馬達1014之間的進油油路并且不接通出油油路，使得液壓油封閉在液壓蓄能器1012的液壓油腔室中，由此壓力便能貯存在液壓蓄能器1012中。當然，如果交通工具狀態(tài)指示交通工具接下來需要壓力能啟動或助力， 則換向器1013可以選擇接通液壓油儲罐1011和液壓蓄能器1012與液壓泵/馬達1014之間的出油油路，從而液壓泵/馬達1014進入釋放能量狀態(tài)(以下詳述)。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102可以進一步耦合至液壓蓄能器 1012(例如經(jīng)由信號線)，并且配置用于檢測液壓蓄能器1012中的壓力能是否已達到液壓蓄能器1012的壓力能容量限制(例如，檢查液壓蓄能器1012中的液壓油是否已達到其液壓油腔室的指定容積)，并且僅在其中的壓力能未達到壓力能容量限制的情況下，控制離合器1015閉合并控制換向器1013以便使液壓泵/馬達1014按照泵的方式工作，否則，控制離合器1015斷開，并控制換向器1013斷開液壓泵/馬達1014與液壓油儲罐1011和液壓蓄能器1012之間的油路。根據(jù)本實用新型又一實施方式，控制器102可以進一步耦合至帶有溢流閥(附圖中未示出)的液壓蓄能器1012，并且配置用于檢測液壓蓄能器1012中的壓力能是否已達到液壓蓄能器1012的壓力能容量限制(例如，檢查液壓蓄能器1012中的液壓油是否已達到其液壓油腔室的指定容積)，并且如果其中的壓力能已達到壓力能容量限制，則可以控制能夠使液壓油流出的溢流閥開啟。也就是說，在這種情況下，仍可以控制離合器1015閉合并控制換向器1013以便使液壓泵/馬達1014按照泵的方式工作，但高壓液壓油會通過溢流閥流出，而不會因過度流入液壓蓄能器1012而給液壓蓄能器1012帶來任何風險。這例如在將液壓動力系統(tǒng)101用于剎車操作以替代現(xiàn)有剎車片通過摩擦進行制動時，是非常有效的，并且可以帶來減小剎車片磨損的優(yōu)勢。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述壓力能容量限制可以是由液壓蓄能器1012的液壓油腔室容積本身限制的，或者也可以是由用戶出于液壓蓄能器1012的安全考慮而設定某個值，其可以預先設置，也可以動態(tài)改變。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102可以進一步配置用于在液壓泵/馬達1014按照泵的方式工作時，生成指示液壓動力系統(tǒng)101處于儲存能量狀態(tài)的信號。備選地，該信號可以進一步包括以數(shù)值或百分比形式指示液壓蓄能器1012中當前壓力大小/當前壓力占壓力上限比例的信息。液壓動力系統(tǒng)處于釋放能量狀態(tài)交通工具處于啟動狀態(tài)或加速狀態(tài)在這種情況下，控制器102可以配置用于控制換向器1013接通液壓油儲罐1011 和液壓蓄能器1012與液壓泵/馬達1014之間的單向出油油路，液壓油在液壓蓄能器1012的氣體腔室中的氣體壓力能的作用下離開液壓油腔室，途經(jīng)出油油路流入液壓泵/馬達 1014，推動液壓泵/馬達1014中的齒輪旋轉(zhuǎn)，從而使液壓泵/馬達1014在液壓油的作用下 (作為啟動能量)按照馬達的方式工作以產(chǎn)生動能(即，輸出扭矩)，以及控制離合器1015 閉合以將產(chǎn)生的動能傳遞給發(fā)動機曲軸106(例如，經(jīng)由發(fā)動機飛輪107和傳動機構(gòu)1016 之間的耦合)以作為發(fā)動機105的啟動或加速能量。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102可以進一步耦合至液壓蓄能器 1012(例如經(jīng)由信號線)，并且配置用于檢測液壓蓄能器1012中是否存在壓力能或指定大小的壓力能，并且僅在其中存在壓力能或指定大小的壓力能的情況下，控制離合器1015閉合，并控制換向器1013以便使液壓泵/馬達1014按照馬達的方式工作，否則，控制離合器 1015斷開，并控制換向器1013斷開液壓泵/馬達1014與液壓油儲罐1011和液壓蓄能器 1012之間的油路。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，壓力能大小的指定可以是由用戶出于液壓蓄能器1012 的安全考慮而設定某個值，其可以預先設置，也可以動態(tài)改變。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102可以進一步配置用于在液壓泵/馬達1014按照馬達的方式工作時，生成指示液壓動力系統(tǒng)101處于釋放能量狀態(tài)的信號。備選地，該信號可以進一步包括以數(shù)值或百分比形式指示液壓蓄能器1012中當前壓力大小/當前壓力占壓力上限比例的信息。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102可以進一步耦合至液壓蓄能器1012 和發(fā)動機105 (例如經(jīng)由信號線)，并且配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于暫時停車狀態(tài)，則檢測發(fā)動機狀態(tài)(例如，發(fā)動機是否處于怠速、發(fā)動機冷卻水的溫度是否過高 (例如，超過93°C )等等，這些僅作為示例)和液壓蓄能器的壓力能狀態(tài)，以在液壓蓄能器的壓力能能夠重新啟動發(fā)動機時指示發(fā)動機停止工作。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102進一步配置用于根據(jù)啟動信號來指示發(fā)動機啟動，其中啟動信號諸如來自以下操作掛檔、踩油門或者擰鑰匙等。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，發(fā)動機系統(tǒng)100例如可以進一步包括電啟動系統(tǒng)103，該電啟動系統(tǒng)103包括蓄電池1031、電啟動機1032和傳動齒輪1033。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102進一步耦合至蓄電池1031(例如經(jīng)由信號線)，并配置用于基于液壓蓄能器1012的壓力能狀態(tài)和蓄電池1031的電能狀態(tài)來確定是使用液壓動力系統(tǒng)101還是使用電啟動系統(tǒng)103來啟動(例如分別經(jīng)由傳動機構(gòu)1016 與發(fā)動機飛輪107之間的耦合，和傳動齒輪1033與發(fā)動機曲軸106之間的耦合)發(fā)動機 105。例如，在液壓蓄能器1012的壓力能狀態(tài)能夠支持發(fā)動機啟動而蓄電池1031的電能狀態(tài)不能支持發(fā)動機啟動時，選用液壓動力系統(tǒng)101來啟動發(fā)動機，反之，使用電啟動系統(tǒng)103來啟動發(fā)動機。而在液壓蓄能器1012的壓力能狀態(tài)和蓄電池1031的電能狀態(tài)都能夠支持發(fā)動機啟動時，優(yōu)先選用液壓動力系統(tǒng)101來啟動發(fā)動機，當然，使用電啟動系統(tǒng)103來啟動發(fā)動機也是可行的。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102進一步配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于暫時停車狀態(tài)(例如，經(jīng)由車速感測機構(gòu)，發(fā)動機狀態(tài)感測機構(gòu)等，這些是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，不再贅述)，則檢測發(fā)動機105的狀態(tài)(例如發(fā)動機是否處于怠速狀態(tài)，發(fā)動機冷卻水的溫度是否過高(例如，超過93°C)等等，這些僅作為示例)、液壓蓄能器1012的壓力能狀態(tài)和/或蓄電池1031的電能狀態(tài)，以僅在液壓蓄能器1012和蓄電池1031中至少一個能夠重新啟動發(fā)動機105時指示發(fā)動機105停止工作。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102進一步配置用于根據(jù)啟動信號來指示發(fā)動機啟動，其中啟動信號諸如來自以下操作掛檔、踩油門或者擰鑰匙等。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，控制器102進一步耦合至發(fā)動機105(例如經(jīng)由信號線)，并配置用于分別基于液壓蓄能器1012的剩余壓力能和發(fā)動機105啟動一次所需要的能量(根據(jù)啟動發(fā)動機所需的扭矩、轉(zhuǎn)速和啟動時間計算得到或根據(jù)發(fā)動機臺架試驗測量得到)以及蓄電池1031的剩余電能和發(fā)動機105啟動一次所需要的能量來確定液壓動力系統(tǒng)101的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)103的剩余啟動次數(shù)，并生成指示所述次數(shù)的信號。接下來，圖2示出了根據(jù)本實用新型實施方式的交通工具的示意框圖。如圖2所示，該交通工具200例如可以包括如圖1所示的發(fā)動機系統(tǒng)100和駕駛室儀表盤201。該駕駛室儀表盤201與發(fā)動機系統(tǒng)100耦合(例如經(jīng)由信號線)，配置用于從發(fā)動機系統(tǒng)100接收信號以顯示指示符2011-2014表示，其中指示符2011-2014分別指示液壓動力系統(tǒng)處于儲存能量狀態(tài)、液壓動力系統(tǒng)處于釋放能量狀態(tài)、液壓動力系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)中的一個或多個。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，指示符2011-2014僅是示例，而不用于限制本實用新型的實施方式；在駕駛室儀表盤201上，可以例如使用不同的圖形、文字或顏色等來區(qū)分這些指示符2011-2014，以提供更好的用戶體驗。根據(jù)本實用新型的實施方式，例如，駕駛室儀表盤201可以是觸敏的，從而通過進一步點擊指示符2011-2014，可以進一步顯示詳細信息或提供進一步的交互。例如，用戶進一步點擊指示符2011和指示符2012，會顯示以數(shù)值或百分比形式指示液壓蓄能器1012中當前壓力大小/當前壓力占壓力上限比例；而點擊指示符2013或2014，可以在液壓動力系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)都不為0的情況下，使用戶能夠通過點擊相應的指示符來選擇是使用液壓啟動還是使用電啟動(該選擇作為指令傳輸至控制器 102)，以替代由控制器102替用戶做出選擇。此外，觸敏的駕駛室儀表盤201還可以提供諸如允許用戶通過其對液壓蓄能器的壓力能容量限制進行設置(其中，設置的值傳送回控制器，以供控制器使用來對離合器和換向器進行控制)的控件，等等。應當注意，術(shù)語“連接”、“耦合”或其任何變體的意思是兩個或更多元件之間直接的或間接的任何連接或耦合，并且可以涵蓋“連接”或“耦合”在一起的兩個元件之間存在一個或多個中間元件的情況。元件之間的耦合或連接可以是物理的、邏輯的或其組合。如在此使用的，通過使用一個或多個導線、線纜和/或印刷電路連接，以及通過使用電磁能(諸如， 具有作為非限制性但不窮舉性示例的無線電頻率區(qū)域中的、微波區(qū)域中的和光(可見和不可見二者)區(qū)域中的波長的電磁能)，可以將兩個元件視為“連接”或“耦合”在一起。受益于前述描述和相關(guān)聯(lián)附圖中呈現(xiàn)的教導，本實用新型實施方式領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到本實用新型的其他實施方式和很多改進。因此，應當理解，本實用新型的實施方式并不限于公開的特定實施方式，并且修改和其他實施方式意在包括到所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。而且，盡管上文描述和關(guān)聯(lián)服務在元素和/或功能的某些示例性組合的上下文中描述了示例性實施方式，但是應當理解，在不脫離所附權(quán)利要求范圍的前提下，備選實施方式可以提供元素和/或功能的不同組合。就這一點，例如，能夠想到上文顯式描述的元素和/或功能的不同組合，并且記載在所附權(quán)利要求的某些中。盡管在此使用了特定術(shù)語，但是僅在通用描述方面使用這些術(shù)語，而不是用于限制。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動機系統(tǒng)(100)，包括 發(fā)動機(105)，與發(fā)動機曲軸(106)耦合的發(fā)動機傳動機構(gòu)(107)， 其特征在于，該發(fā)動機系統(tǒng)(100)還包括 液壓動力系統(tǒng)(101)，該液壓動力系統(tǒng)(101)包括 液壓油儲罐(1011)，配置用于儲存低壓液壓油；液壓蓄能器(1012)，配置用于儲存高壓液壓油以及利用液壓油產(chǎn)生的壓力能； 換向器(1013)，耦合在液壓油儲罐(1011)和液壓蓄能器(101 與液壓泵/馬達 (1014)之間，用于通過改變液壓油儲罐(1011)和液壓蓄能器(1012)與液壓泵/馬達 (1014)之間接通的油路來使得液壓泵/馬達(1014)按照泵或馬達的方式工作；液壓泵/馬達(1014)，與換向器(1013)耦合，其中如果按照泵的方式工作，則經(jīng)由換向器(1013)將液壓油從液壓油儲罐(1011)泵至液壓蓄能器(1012)中，從而在液壓蓄能器(1012)產(chǎn)生并存儲壓力能；以及如果按照馬達的方式工作，則液壓蓄能器(1012)中的液壓油在壓力能的作用下經(jīng)由換向器(1013)流經(jīng)液壓泵/馬達(1014)，使得液壓泵/馬達 (1014)產(chǎn)生動能，并且之后液壓油流入液壓油儲罐(1011)；離合器(1015)，耦合在液壓泵/馬達(1014)與傳動機構(gòu)(1016)之間，該離合器(1015) 具有閉合位置或斷開位置，用于接通或斷開液壓泵/馬達(1014)與傳動機構(gòu)(1016)的連接；和傳動機構(gòu)(1016)，耦合在離合器(1015)與發(fā)動機傳動機構(gòu)(107)之間，配置用于當離合器(1015)處于閉合位置時，將動能在液壓泵/馬達(1014)與發(fā)動機傳動機構(gòu)(107)之間傳遞。
2.如權(quán)利要求1的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，進一步包括控制器(102)，其與換向器(1013)和離合器(1015)耦合，配置用于基于交通工具狀態(tài)來控制換向器(1013)以便使液壓泵/馬達(1014)按照泵或馬達方式工作，以及控制離合器(1015)以使其處于閉合位置或斷開位置。
3.如權(quán)利要求2的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于剎車狀態(tài)或正常行駛狀態(tài)，則控制離合器(1015)閉合，并控制換向器(1013)以便使液壓泵/馬達(1014)在發(fā)動機傳動機構(gòu)(107)傳遞的動能的帶動下按照泵的方式工作，以在液壓蓄能器(1012)中產(chǎn)生并存儲壓力能。
4.如權(quán)利要求3的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)進一步耦合至液壓蓄能器(1012)，并且配置用于檢測液壓蓄能器(1012)中的壓力能是否已達到液壓蓄能器(1012)的壓力能容量限制，并且如果其中的壓力能未達到壓力能容量限制，則控制離合器(1015)閉合，并控制換向器(1013)以便使液壓泵/馬達(1014)按照泵的方式工作，否則，控制離合器(1015)斷開，并控制換向器(1013)斷開液壓泵/馬達(1014)與液壓油儲罐(1011)和液壓蓄能器(1012)之間的油路。
5.如權(quán)利要求3的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)可以進一步耦合至帶有溢流閥的液壓蓄能器(1012)，并且配置用于檢測液壓蓄能器(1012)中的壓力能是否已達到液壓蓄能器(1012)的壓力能容量限制，并且如果其中的壓力能已達到壓力能容量限制，則控制溢流閥開啟，以使液壓油從其流出。
6.如權(quán)利要求3的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)進一步配置用于如果液壓泵/馬達(1014)按照泵的方式工作，則生成指示液壓動力系統(tǒng)(101)處于儲存能量狀態(tài)的信號。
7.如權(quán)利要求2的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于啟動狀態(tài)或加速狀態(tài)，則控制換向器(101 以便使液壓泵/馬達(1014)按照馬達的方式工作，并控制離合器(1015)閉合，以將動能傳遞給發(fā)動機傳動機構(gòu)(107)。
8.如權(quán)利要求7的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)進一步耦合至液壓蓄能器(1012)，并且配置用于檢測液壓蓄能器(1012)中是否存在壓力能或指定大小的壓力能，并且僅在其中存在壓力能或指定大小的壓力能的情況下，控制離合器(1015)閉合， 并控制換向器(1013)以便使液壓泵/馬達(1014)按照馬達的方式工作，否則，控制離合器 (1015)斷開，并控制換向器(1013)斷開液壓泵/馬達(1014)與液壓油儲罐(1011)和液壓蓄能器(1012)之間的油路。
9.如權(quán)利要求7的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)進一步配置用于如果液壓泵/馬達(1014)按照馬達的方式工作，則生成指示液壓動力系統(tǒng)(101)處于釋放能量狀態(tài)的信號。
10.如權(quán)利要求2的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)進一步耦合至液壓蓄能器(1012)和發(fā)動機(105)，并且配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于暫時停車狀態(tài)，則檢測發(fā)動機狀態(tài)和液壓蓄能器的壓力能狀態(tài)，以在液壓蓄能器(101 的壓力能能夠重新啟動發(fā)動機(10 時指示發(fā)動機(10 停止工作。
11.如權(quán)利要求2的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，進一步包括電啟動系統(tǒng)(103)，該電啟動系統(tǒng)(103)包括蓄電池(1031)；該控制器(102)進一步耦合至液壓蓄能器(1012)和蓄電池(1031)，并配置用于基于液壓蓄能器(101 的壓力能狀態(tài)和蓄電池(1031)的電能狀態(tài)來確定是使用液壓動力系統(tǒng) (101)還是使用電啟動系統(tǒng)(103)來啟動發(fā)動機(105)。
12.如權(quán)利要求11的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)進一步配置用于如果交通工具狀態(tài)為交通工具處于暫時停車狀態(tài)，則檢測發(fā)動機狀態(tài)、液壓蓄能器 (1012)的壓力能狀態(tài)和/或蓄電池(1031)的電能狀態(tài)，以在液壓蓄能器(101 和蓄電池 (1031)中至少一個能夠重新啟動發(fā)動機(10 時指示發(fā)動機(10 停止工作。
13.如權(quán)利要求12的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)進一步配置用于根據(jù)啟動信號來指示發(fā)動機(10 啟動。
14.如權(quán)利要求11的發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其特征在于，該控制器(102)進一步耦合至發(fā)動機(105)，并配置用于分別基于液壓蓄能器(1012)的剩余壓力能和發(fā)動機(105)啟動一次所耗費的能量，以及蓄電池(1031)的剩余電能和發(fā)動機(10 啟動一次所耗費的能量來確定液壓動力系統(tǒng)(101)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)(103)的剩余啟動次數(shù)，并生成指示所述次數(shù)的信號。
15.一種交通工具000)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-14中任一的發(fā)動機系統(tǒng) (100)和駕駛室儀表盤(201)；該駕駛室儀表盤O01)與發(fā)動機系統(tǒng)(100)耦合，配置用于從發(fā)動機系統(tǒng)(100)接收信號以顯示指示符0011-2014)，其中指示符(2011-2014)分別指示液壓動力系統(tǒng)(101)處于儲存能量狀態(tài)、液壓動力系統(tǒng)(101)處于釋放能量狀態(tài)、液壓動力系統(tǒng)(101)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)(103)的剩余啟動次數(shù)中的一個或多個。
16.如權(quán)利要求15的交通工具000)，其中駕駛室儀表盤(201)是觸敏的，用戶通過點擊指示液壓動力系統(tǒng)處于儲存能量狀態(tài)O011)和液壓動力系統(tǒng)處于釋放能量狀態(tài)O012) 的指示符，查看以數(shù)值或百分比形式指示的液壓蓄能器中當前壓力大小/當前壓力占壓力上限比例；通過點擊指示液壓動力系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)O013)和電啟動系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù) (2014)的指示符，在液壓動力系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)和電啟動系統(tǒng)的剩余啟動次數(shù)0013， 2014)都不為0的情況下，能夠通過點擊相應的指示符來選擇是使用液壓啟動還是使用電啟動；以及其中，駕駛室儀表盤(201)進一步包括允許用戶通過其對液壓蓄能器(101 的壓力能容量限制進行設置的控件。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)動機系統(tǒng)和包括該發(fā)動機系統(tǒng)的交通工具。該發(fā)動機系統(tǒng)包括發(fā)動機和發(fā)動機傳動機構(gòu)，其特征在于，該發(fā)動機系統(tǒng)還包括液壓動力系統(tǒng)。該液壓動力系統(tǒng)包括液壓油儲罐、液壓蓄能器、換向器、液壓泵/馬達、離合器，和傳動機構(gòu)。
文檔編號F15B1/02GK202071674SQ20112000481
公開日2011年12月14日 申請日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者佟德輝, 劉林, 孫少軍, 張展騰, 潘鳳文, 譚旭光 申請人:濰柴動力股份有限公司