[发明专利]用于具有混合电动传动系统的车辆上的PTO设备的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有混合电动传动系统的车辆上的动力输出（“PTO”）设备的液压载荷控制系统，并且更具体地涉及用于在PTO的由内燃机提供动力的操作和PTO的由混合电动传动系统提供动力的操作之间进行转换的系统和方法，该PTO供给用于液压载荷的动力。

背景技术

许多车辆现今使用混合电动传动系统，以提升车辆的效率。混合电动传动系统通常包含内燃机，该内燃机操作发电机，该发电机产生可用于驱动电动机的电力，而电动机用于使车辆运动。电动机可用于为车轮提供动力以使车辆运动，或者电动机可用于对由内燃机和传动机构提供给车轮的动力进行补充。在某些运行情况中，例如在低速运行条件下，电动机能将所有动力供给至车轮。除了提供动力来使车轮运动以外，混合电动传送系统可用于为车辆的PTO提供动力，而PTO还对PTO驱动附件提供动力。当PTO对适合于仅仅由停止车辆所使用的PTO驱动附件、例如提升附件或挖掘附件进行操作时，混合电动传送系统可仅仅对车辆的PTO提供动力。在一些情况下，混合电动传动系统无法为PTO提供充足的动力，因此，PTO需要由内燃机来提供动力。在其它情况下，会需要对混合电动传动系统的电池进行重新充电。兼顾这些情况，如果PTO由混合电动传动系统提供动力，则PTO需要停止，使得内燃机能被启动以将动力输送给PTO，或者对混合电动传动系统的电池重新进行充电。因此，需要能够将由混合电动传动系统所驱动的PTO关闭的系统和方法，使得内燃机可启动以对PTO提供动力，或者对混合电动传动系统的电池重新进行充电。

发明内容

根据一个实施例，一用于混合电动车辆的动力输出系统包括内燃机、混合电动机和发电机、动力输出机构、混合控制模块以及配合机构。混合电动机和发电机联接于内燃机。动力输出机构机械地联接于内燃机以及混合电动机和发电机。动力输出机构接收来自内燃机以及混合电动机和发电机中至少一个的扭矩。混合控制模块设置成与电子系统控制器电连通。混合控制模块设置成产生用于控制内燃机的输出信号。配合机构设置成与电子系统控制器电连通。配合机构具有第一模式和第二模式。在第一模式中，动力输出机构响应于由电子系统控制器产生的输出信号而与内燃机以及混合电动机和发电机解除联接。

根据一种过程，提供一种对用于具有内燃机以及混合电动机和发电机的混合电动车辆的动力输出系统进行操作的方法。从用户输入开关产生输出信号，以由内燃机将扭矩供给至动力输出机构。配合机构响应于来自于用户输入开关的输出信号而打开。响应于将配合机构打开，动力输出机构与混合电动机和发电机脱开。使用混合电动机和发电机来启动内燃机。在启动内燃机之后，配合机构闭合。响应于配合机构闭合，扭矩由内燃机提供给动力输出机构。

根据另一过程，提供一种对用于具有内燃机以及混合电动机和发电机的混合电动车辆的动力输出系统进行操作的方法。在动力输出系统由混合电动机和发电机提供动力的同时，利用混合控制模块对动力输出机构的载荷进行监测。当动力输出机构的所监测载荷超过预定阈值时，配合机构打开。响应于配合机构打开，动力输出机构与混合电动机和发电机脱开。使用混合电动机和发电机来启动内燃机。在启动内燃机之后，配合机构关闭。响应于配合机构闭合，扭矩由内燃机提供给动力输出机构。

附图说明

图1、2和3包括具有混合电动传动系统的车辆的示意图，其中PTO驱动液压系统包括处于打开位置的组合阀；以及

图4是处于闭合位置的组合阀的剖视图。

具体实施方式

图1、2和3示出具有车载PTO驱动附件1、内燃机2、混合电动机和发电机3以及PTO机构4的车辆的示意图。可在美国专利No.7,281,595中发现具有PTO驱动附件以及混合电动传动系统的车辆的相关附加信息，且该申请的全文以参见的方式纳入本文。内燃机2可以是柴油发动机。如图1、2和3所示，PTO驱动附件1是适合于在车辆静止时使用的液压挖掘装置，但也可使用各种其它的PTO驱动附件。由于图1、2和3所示的PTO驱动附件1适合于在车辆静止时使用，因而混合电动机和发电机3可在车辆静止时对PTO机构4提供动力。然而，如果在操作者期望获取大量动力时使用PTO驱动附件1，则操作者可在启动内燃机2之后、开始从由混合电动机和发电机3为PTO机构4提供动力到由内燃机2为PTO机构4提供动力的切换。因此，PTO机构4既机械地联接于内燃机2的输出又机械地联接于混合电动机和发电机3的输出。也就是说，PTO机构4适合于例如通过轴、齿轮、皮带之类从内燃机2或混合电动机和发电机3的一个或两个接收扭矩。