[发明专利]车用液压叶片泵马达及其切换控制液压系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种液压泵，尤其是涉及一种车用液压叶片泵马达及其切换控制液压系统。

 

背景技术

对于车辆制动动能再生，一般是车辆上采用泵马达，在利用车辆刹车或减速时的动力能时，泵马达作泵使用，将高压油打入储能器中，把动力能转化为液压能储存起来；当车辆在起动或加速时，泵马达就当作马达使用，用储能器中的高压油驱动马达旋转，带动车辆的起动和加速，使车辆的油耗和废气排放降低；而当车辆在匀速行驶时，泵马达是不需要工作的，因为只要有油液循环就有能量的损耗，如果这种泵马达长期处于工作状态，不但不能节能，反而会使能耗增大。例如名为“车辆制动动能再生装置”（公布号: CN101337499），其原理为：第一制动器和补油泵分别设置在第一被动轴的两端，第二制动器和液压泵马达分别设置在第二被动轴的两端，控制油路液压泵安装在第二被动轴的中部，电液换向阀与高压液压蓄能器连接，中央控制器分别与制动器、第二制动器、液压泵马达控制组件和电液换向阀连接。该发明可在车辆制动时，回收车辆的制动能，但结构复杂、控制难度较大，造成这种情况的原因之一在于所采用的泵马达结构较为复杂，泵与马达两种状态之间的切换不易操控，其二是在车辆正常行驶时，必须断开与汽车制动轴之间的传动连接。

 

发明内容

本发明主要目的是提供一种车用液压叶片泵马达，其采用驱动叶片伸出与缩回的结构实现泵与马达工作状态转换，结构简单，切换可靠。

本发明另一目的是提供一种车用液压叶片泵马达的切换控制液压系统，其系统结构简单，易于控制液压叶片泵马达的状态切换，使泵马达在车辆制动时吸收能量、启动时释放能量、正常运行时不工作。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：车用液压叶片泵马达，其包括后泵盖、进油配油盘、定子、转子、出油配油盘、前泵盖、轴、叶片、进油口和出油口，其特征在于：所述的转子上的叶片槽侧壁上开设有静压油腔室，静压油腔室通过信号油通道与外部液压源连通；该静压油腔室呈凹槽状，当叶片伸出到最大位置和最小位置时，静压油腔室的开口均正对叶片的本体；所述的叶片根部设有可提供液压力促动叶片伸出的的叶片根部油腔，叶片根部油腔由外部的切换控制液压系统提供液压油。当车辆在行驶过程中车辆刹车或减速时，进油口接油箱、出油口接储能器，用刹车的动力能驱动液压泵工作，这时静压油腔室接油箱，信号油充入叶片根部油腔，对叶片施加顶出力，同时叶片受离心力的作用向外伸出，叶片在双重作用下与定子贴合，使本发明作泵使用，把高压油打入储能器中，把动力能转化为液压能储存起来。当车辆在起动或加速时，进油口接储能器、出油口接油箱，这时静压油腔室接油箱，叶片根部油腔充入液压油，液压力顶出叶片，本发明就当作马达使用，用储能器中的高压油驱动马达旋转，带动车辆的起动和加速，使车辆的油耗和排放降低。当车辆在匀速行驶时是不需要工作的，因为只要有油液循环就有能量的损耗，如果这种泵马达长期处于工作状态，不但不能节能，反而会使能耗增大，此时叶片根部油腔接油箱，静压油腔室充入液压油；静压油腔室的液压力使叶片与侧壁之间磨擦力增大，叶片在随转子转动过程中已伸出的叶片会顺着定子内曲线被压回短径位置，而压回后的叶片则再也没办法克服磨擦力甩出，使叶片均处于缩回状态，此时轴虽然在转动，但不再输送油液而进入不工作状态。这种驱动叶片伸出和缩回的结构，切换可靠，结构简单，便于制造，便于简化外部的切换控制液压系统，整体成本较低。

对于采用液压力促动叶片伸出的结构，作为优选，叶片根部油腔设于叶片的根部，腔体呈条形，与叶片平行设置；叶片根部油腔的腔体至少有一端贯穿转子的侧壁并与切换控制液压系统连通。这种结构，尽可能充分利用叶片的根部底面积，使叶片底面均接触到叶片根部油腔内的油液，增大叶片的顶出力。

作为优选，静压油腔室为长条形凹槽，槽两端与对应侧的转子侧壁的距离相等。既可增加静压油腔室中油液与叶片之间接触面积，又可避免静压油腔室槽口超出叶片的行程而导致压力失效。

作为优选，信号油通道为三段式结构，首段处于转子上、中段处于出油配油盘或进油配油盘上、尾段处于后泵盖或前泵盖上；在首段与中段的结合部，首段与中段的开口至少有一个为环形槽，环形槽的槽口分别正对另一段的开口，环形槽圆心与转子同心。这种结构，在转子转动时，亦可保持油道的有效连通，且不减少流通面积。