专利名称：发动机系统和包括该发动机系统的交通工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机领域，更具体地，涉及一种发动机系统和包括该发动机系统的 交通工具。
背景技术：
随着交通工具(诸如，车辆，船舶等)节能减排技术的拓展，产生了具有 "Start-Stop (启动-停机)，，功能的交通工具和压力蓄能混合动力交通工具。但目前“Start-Mop”功能仅应用于单能源动力交通工具，例如柴油机动力公交 车。其节能减排是通过取消发动机怠速实现的，即，在交通工具短暂停车时，停止发动机运 转，当交通工具需要启动时，发动机启动并直接推动该交通工具行驶。内燃机-压力蓄能混合动力交通工具节能减排是通过回收刹车能量并将其用于 交通工具的起步加速过程实现的。
发明内容
鉴于上述现有技术，可见，具有“Mart-Mop”功能的交通工具在起步加速时，发动 机依然工作于低速高负荷，即，发动机性能最差的区域。并且，由于频繁启停，电启动机和蓄 电池的寿命及可靠性快速下降。而内燃机-压力蓄能混合动力交通工具在短暂停车时，发 动机依然怠速运行，浪费燃料并产生废气污染。鉴于此，本发明的实施方式的一个目的在于提供一种发动机系统和包括该发动机 系统的交通工具，以至少解决上述问题。根据一个方面，本发明的实施方式提供了一种发动机系统，包括发动机，与发动 机曲轴耦合的发动机传动机构，该发动机系统还包括液压动力系统，该液压动力系统包 括液压油储罐，配置用于储存低压液压油；液压蓄能器，配置用于储存高压液压油以及利 用液压油产生的压力能；换向器，耦合在液压油储罐和液压蓄能器与液压泵/马达之间，用 于通过改变液压油储罐和液压蓄能器与液压泵/马达之间接通的油路来使得液压泵/马达 按照泵或马达的方式工作；液压泵/马达，与换向器耦合，其中如果按照泵的方式工作，则 经由换向器将液压油从液压油储罐泵至液压蓄能器中，从而在液压蓄能器产生并存储压力 能；以及如果按照马达的方式工作，则液压蓄能器中的液压油在压力能的作用下经由换向 器流经液压泵/马达，使得液压泵/马达产生动能，并且之后液压油流入液压油储罐 ’离合 器，耦合在液压泵/马达与传动机构之间，该离合器具有闭合位置或断开位置，用于接通或 断开液压泵/马达与传动机构的连接；和传动机构，耦合在离合器与发动机传动机构之间， 配置用于当离合器处于闭合位置时，将动能在液压泵/马达与发动机传动机构之间传递。根据本发明的实施方式，该发动机系统进一步包括控制器，其与换向器和离合器 耦合，配置用于基于交通工具状态来控制换向器以便使液压泵/马达按照泵或马达方式工 作，以及控制离合器以使其处于闭合位置或断开位置。根据本发明的实施方式，该控制器配置用于如果交通工具状态为交通工具处于刹车状态或正常行驶状态，则控制离合器闭合，并控制换向器以便使液压泵/马达在发动 机传动机构传递的动能的带动下按照泵的方式工作，以在液压蓄能器中产生并存储压力 能。根据本发明的实施方式，该控制器进一步耦合至液压蓄能器，并且配置用于检测 液压蓄能器中的压力能是否已达到液压蓄能器的压力能容量限制，并且如果其中的压力能 未达到压力能容量限制，则控制离合器闭合，并控制换向器以便使液压泵/马达按照泵的 方式工作，否则，控制离合器断开，并控制换向器断开液压泵/马达与液压油储罐和液压蓄 能器之间的油路。根据本发明的实施方式，该控制器可以进一步耦合至带有溢流阀的液压蓄能器， 并且配置用于检测液压蓄能器中的压力能是否已达到液压蓄能器的压力能容量限制，并且 如果其中的压力能已达到压力能容量限制，则控制溢流阀开启，以使液压油从其流出。根据本发明的实施方式，该控制器进一步配置用于如果液压泵/马达按照泵的方 式工作，则生成指示液压动力系统处于储存能量状态的信号。根据本发明的实施方式，该控制器配置用于如果交通工具状态为交通工具处于 启动状态或加速状态，则控制换向器以便使液压泵/马达按照马达的方式工作，并控制离 合器闭合，以将动能传递给发动机传动机构。根据本发明的实施方式，该控制器进一步耦合至液压蓄能器，并且配置用于检测 液压蓄能器中是否存在压力能或指定大小的压力能，并且仅在其中存在压力能或指定大小 的压力能的情况下，控制离合器闭合，并控制换向器以便使液压泵/马达按照马达的方式 工作，否则，控制离合器断开，并控制换向器断开液压泵/马达与液压油储罐和液压蓄能器 之间的油路。根据本发明的实施方式，该控制器进一步配置用于如果液压泵/马达按照马达的 方式工作，则生成指示液压动力系统处于释放能量状态的信号。根据本发明的实施方式，该控制器进一步耦合至液压蓄能器和发动机，并且配置 用于如果交通工具状态为交通工具处于暂时停车状态，则检测发动机状态和液压蓄能器 的压力能状态，以在液压蓄能器的压力能能够重新启动发动机时指示发动机停止工作。根据本发明的实施方式，该发动机系统进一步包括电启动系统，该电启动系统包 括蓄电池；该控制器进一步耦合至液压蓄能器和蓄电池，并配置用于基于液压蓄能器的压 力能状态和蓄电池的电能状态来确定是使用液压动力系统还是使用电启动系统来启动发 动机。根据本发明的实施方式，该控制器进一步配置用于如果交通工具状态为交通工 具处于暂时停车状态，则检测发动机状态、液压蓄能器的压力能状态和/或蓄电池的电能 状态，以在液压蓄能器和蓄电池中至少一个能够重新启动发动机时指示发动机停止工作。根据本发明的实施方式，该控制器进一步配置用于根据启动信号来指示发动机启 动。根据本发明的实施方式，该控制器进一步耦合至发动机，并配置用于分别基于液 压蓄能器的剩余压力能和发动机启动一次所耗费的能量，以及蓄电池的剩余电能和发动机 启动一次所耗费的能量来确定液压动力系统的剩余启动次数和电启动系统的剩余启动次 数，并生成指示所述次数的信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种交通工具，其特征在于，包括上述任一实施方 式的发动机系统和驾驶室仪表盘；该驾驶室仪表盘与发动机系统耦合，配置用于从发动机 系统接收信号以显示指示符，其中指示符分别指示液压动力系统处于储存能量状态、液压 动力系统处于释放能量状态、液压动力系统的剩余启动次数和电启动系统的剩余启动次数 中的一个或多个。根据本发明的实施方式，驾驶室仪表盘是触敏的，用户通过点击指示液压动力系 统处于储存能量状态和液压动力系统处于释放能量状态的指示符，查看以数值或百分比形 式指示的液压蓄能器中当前压力大小/当前压力占压力上限比例；通过点击指示液压动力 系统的剩余启动次数和电启动系统的剩余启动次数的指示符，在液压动力系统的剩余启动 次数和电启动系统的剩余启动次数都不为0的情况下，能够通过点击相应的指示符来选择 是使用液压启动还是使用电启动；以及其中，驾驶室仪表盘进一步包括允许用户通过其对 液压蓄能器的压力能容量限制进行设置的控件。本发明通过经由各自的传动机构将液压动力系统与发动机曲轴连接，而使得动 能可以在液压动力系统与发动机之间传递，从而使得由液压动力驱动的发动机能够具 有“Start-Mop”功能，实现了进一步减排的优势。此外，根据本发明的交通工具在具有 “Mart-Mop”功能的发动机系统的基础上还可以具有电启动系统，从而是具有双启动系统 的混合动力交通工具。如本领域技术人员所知，具有“Mart-Mop”功能的单动力交通工具在城市工况下 的燃油经济性可以提高5% -15%，压力蓄能混合动力交通工具在城市工况下的实际节能 效果在13% -27%，因此，根据本发明的交通工具预计节能15% -42%。
已经在整体方面描绘了本发明的实施方式，现在参考附图，其中附图不一定按比 例绘制，以及其中图1示出了根据本发明实施方式的发动机系统的示意结构图；图2示出了根据本发明实施方式的交通工具的示意框图。贯穿附图，省略了本领域技术人员公知的部件，以避免混淆本发明。
具体实施例方式下面参考附图，通过示例方式来详细地描述本发明的实施方式，以传达本发明的
一般性原理。首先参考图1，其中示出了根据本发明实施方式的发动机系统的示意结构图。如图1所示，发动机系统100例如可以包括液压动力系统101、发动机105、发动机 曲轴106以及发动机传动机构(例如，发动机飞轮107)。根据本发明的实施方式，液压动力系统101例如可以包括液压油储罐1011，配 置用于储存低压液压油；液压蓄能器1012，配置用于储存高压液压油以及利用高压液压油 产生的压力能；换向器1013，耦合在液压油储罐1011和液压蓄能器1012与液压泵/马达 1014之间，配置用于通过改变液压油储罐1011和液压蓄能器1012与液压泵/马达1014之 间接通的油路来控制液压泵/马达1014按照泵或马达的方式工作；液压泵/马达1014，与
7换向器1013耦合，配置用于当按照泵的方式工作时，吸收扭矩，经由换向器1013将液压油 从液压油储罐1011泵至液压蓄能器1012中，从而在其中产生并存储压力能；当按照马达的 方式工作时，液压蓄能器1012中的液压油在压力能的作用下经由换向器1013流经液压泵 /马达1014，使得液压泵/马达1014产生动能(即，输出扭矩)，之后液压油流入液压油储 罐1011 ；离合器1015，耦合在液压泵/马达1014与传动机构1016之间，其具有闭合位置或 断开位置，用于接通或断开液压泵/马达1014与传动机构1016的连接；和传动机构1016， 耦合在离合器1015与耦合至发动机曲轴106的发动机传动机构(例如，发动机飞轮107) 之间，配置用于当离合器1015处于闭合位置时，将动能在液压泵/马达1014与发动机曲轴 106之间传递。应当理解，发动机飞轮107仅是发动机传动机构的示例，并且能够分别与液压动 力系统100的传动机构1016和发动机曲轴106耦合的任何传动机构都可以使用，而不脱离 本发明的范围。具体地，液压蓄能器1012例如可以是这样的装置，其整个内部空间由隔断机构 (例如，可由各种材质构成)隔成两个腔室其中一个是气体腔室，其完全密闭，并充有气体 (诸如，空气或氮气)，另一个是液压油腔室，其通过油路与换向器1013 (进油油路或出油 油路)连接，用于贮存高压液压油。当然，本领域技术人员可以想到，任何能够储存高压液 压油以及利用高压液压油产生的压力能的装置都可以用于这一目的，而不脱离本发明的范 围。换向器1013例如可以是如本领域技术人员所知的三位四通电磁阀、二位三通电 控阀等，这些仅是说明性示例，而非限制。本领域技术人员能够理解，能接通液压油储罐 1011和液压蓄能器1012与液压泵/马达1014之间的单向进油油路和单向出油油路，以及 断开这两个油路的任何换向器都可以用于这一目的，而不脱离本发明的范围。液压泵/马达1014可以按照泵的方式工作，也可以按照马达的方式工作。当液压 泵/马达1014按照泵的方式工作时，其在外部能量(例如，蓄电池提供的电能或发动机曲 轴106传递的动能，S卩，扭矩，等等)的带动下(即，吸收扭矩)，将液压油从液压油储罐1011 泵至液压油蓄能器1012，而在按照马达的方式工作时，其齿轮在从液压油蓄能器1012流出 的液压油压力的作用下转动，由此产生动能(即，输出扭矩)。本领域技术人员能够理解，能 实现上述功能的任何液压泵/马达1014都能用于本发明，而不脱离本发明的范围。根据本发明的实施方式，发动机系统100可以进一步包括控制器102，其与换向器 1013和离合器1015耦合(例如经由信号线)，配置用于基于交通工具状态(包括但不限于 下文详述的刹车状态或正常行驶状态、启动状态或加速状态等)来控制换向器1013以便使 液压泵/马达1014按照泵或马达方式工作，以及控制离合器1015以使其处于闭合位置或 断开位置。液压动力系统处于储存能量状态交通工具处于刹车状态或IH常行驶状态在这种情况下，控制器102可以配置用于控制离合器1015闭合以将发动机曲轴 106所传递(例如，经由发动机飞轮107和传动机构1016之间的耦合)的动能(S卩，扭矩) 作为液压泵/马达1014的启动能量，并控制换向器1013接通液压油储罐1011和液压蓄能 器1012与液压泵/马达1014之间的单向进油油路，从而使液压泵/马达1014按照泵的方式工作吸收扭矩，通过换向器1013所接通的进油油路将液压油从液压油储罐1011泵入 液压蓄能器1012的液压油腔室，使得其气体腔室中的气体受到压缩，从而产生压力能。此 时，如果交通工具状态指示交通工具接下来不需要压力能启动或助力，则换向器1013可以 关闭液压油储罐1011和液压蓄能器1012与液压泵/马达1014之间的进油油路并且不接 通出油油路，使得液压油封闭在液压蓄能器1012的液压油腔室中，由此压力便能贮存在液 压蓄能器1012中。当然，如果交通工具状态指示交通工具接下来需要压力能启动或助力， 则换向器1013可以选择接通液压油储罐1011和液压蓄能器1012与液压泵/马达1014之 间的出油油路，从而液压泵/马达1014进入释放能量状态(以下详述)。根据本发明的一个实施方式，控制器102可以进一步耦合至液压蓄能器1012(例 如经由信号线)，并且配置用于检测液压蓄能器1012中的压力能是否已达到液压蓄能器 1012的压力能容量限制(例如，检查液压蓄能器1012中的液压油是否已达到其液压油腔室 的指定容积)，并且仅在其中的压力能未达到压力能容量限制的情况下，控制离合器1015 闭合并控制换向器1013以便使液压泵/马达1014按照泵的方式工作，否则，控制离合器 1015断开，并控制换向器1013断开液压泵/马达1014与液压油储罐1011和液压蓄能器 1012之间的油路。根据本发明又一实施方式，控制器102可以进一步耦合至带有溢流阀(附图中未 示出)的液压蓄能器1012，并且配置用于检测液压蓄能器1012中的压力能是否已达到液压 蓄能器1012的压力能容量限制(例如，检查液压蓄能器1012中的液压油是否已达到其液 压油腔室的指定容积)，并且如果其中的压力能已达到压力能容量限制，则可以控制能够使 液压油流出的溢流阀开启。也就是说，在这种情况下，仍可以控制离合器1015闭合并控制 换向器1013以便使液压泵/马达1014按照泵的方式工作，但高压液压油会通过溢流阀流 出，而不会因过度流入液压蓄能器1012而给液压蓄能器1012带来任何风险。这例如在将 液压动力系统101用于刹车操作以替代现有刹车片通过摩擦进行制动时，是非常有效的， 并且可以带来减小刹车片磨损的优势。本领域技术人员可以理解，上述压力能容量限制可以是由液压蓄能器1012的液 压油腔室容积本身限制的，或者也可以是由用户出于液压蓄能器1012的安全考虑而设定 某个值，其可以预先设置，也可以动态改变。根据本发明的一个实施方式，控制器102可以进一步配置用于在液压泵/马达 1014按照泵的方式工作时，生成指示液压动力系统101处于储存能量状态的信号。备选地，该信号可以进一步包括以数值或百分比形式指示液压蓄能器1012中当 前压力大小/当前压力占压力上限比例的信息。液压动力系统处于释放能量状态交通工具处于启动状态或加速状态在这种情况下，控制器102可以配置用于控制换向器1013接通液压油储罐1011 和液压蓄能器1012与液压泵/马达1014之间的单向出油油路，液压油在液压蓄能器1012 的气体腔室中的气体压力能的作用下离开液压油腔室，途经出油油路流入液压泵/马达 1014，推动液压泵/马达1014中的齿轮旋转，从而使液压泵/马达1014在液压油的作用下 (作为启动能量)按照马达的方式工作以产生动能(即，输出扭矩)，以及控制离合器1015 闭合以将产生的动能传递给发动机曲轴106(例如，经由发动机飞轮107和传动机构1016之间的耦合)以作为发动机105的启动或加速能量。根据本发明的一个实施方式，控制器102可以进一步耦合至液压蓄能器1012(例 如经由信号线)，并且配置用于检测液压蓄能器1012中是否存在压力能或指定大小的压力 能，并且仅在其中存在压力能或指定大小的压力能的情况下，控制离合器1015闭合，并控 制换向器1013以便使液压泵/马达1014按照马达的方式工作，否则，控制离合器1015断 开，并控制换向器1013断开液压泵/马达1014与液压油储罐1011和液压蓄能器1012之 间的油路。本领域技术人员可以理解，压力能大小的指定可以是由用户出于液压蓄能器1012 的安全考虑而设定某个值，其可以预先设置，也可以动态改变。根据本发明的一个实施方式，控制器102可以进一步配置用于在液压泵/马达 1014按照马达的方式工作时，生成指示液压动力系统101处于释放能量状态的信号。备选地，该信号可以进一步包括以数值或百分比形式指示液压蓄能器1012中当 前压力大小/当前压力占压力上限比例的信息。根据本发明的一个实施方式，控制器102可以进一步耦合至液压蓄能器1012和发 动机105 (例如经由信号线)，并且配置用于如果交通工具状态为交通工具处于暂时停车 状态，则检测发动机状态(例如，发动机是否处于怠速、发动机冷却水的温度是否过高(例 如，超过93°C )等等，这些仅作为示例)和液压蓄能器的压力能状态，以在液压蓄能器的压 力能能够重新启动发动机时指示发动机停止工作。根据本发明的一个实施方式，控制器102进一步配置用于根据启动信号来指示 发动机启动，其中启动信号诸如来自以下操作挂档、踩油门或者拧钥匙等。根据本发明的一个实施方式，发动机系统100例如可以进一步包括电启动系统 103，该电启动系统103包括蓄电池1031、电启动机1032和传动齿轮1033。根据本发明的一个实施方式，控制器102进一步耦合至蓄电池1031(例如经由信 号线)，并配置用于基于液压蓄能器1012的压力能状态和蓄电池1031的电能状态来确定是 使用液压动力系统101还是使用电启动系统103来启动(例如分别经由传动机构1016与 发动机飞轮107之间的耦合，和传动齿轮1033与发动机曲轴106之间的耦合)发动机105。例如，在液压蓄能器1012的压力能状态能够支持发动机启动而蓄电池1031的电 能状态不能支持发动机启动时，选用液压动力系统101来启动发动机，反之，使用电启动系 统103来启动发动机。而在液压蓄能器1012的压力能状态和蓄电池1031的电能状态都能够支持发动机 启动时，优先选用液压动力系统101来启动发动机，当然，使用电启动系统103来启动发动 机也是可行的。根据本发明的一个实施方式，控制器102进一步配置用于如果交通工具状态为 交通工具处于暂时停车状态(例如，经由车速感测机构，发动机状态感测机构等，这些是本 领域技术人员公知的，不再赘述)，则检测发动机105的状态(例如发动机是否处于怠速 状态，发动机冷却水的温度是否过高(例如，超过93°C)等等，这些仅作为示例)、液压蓄能 器1012的压力能状态和/或蓄电池1031的电能状态，以仅在液压蓄能器1012和蓄电池 1031中至少一个能够重新启动发动机105时指示发动机105停止工作。根据本发明的一个实施方式，控制器102进一步配置用于根据启动信号来指示发动机启动，其中启动信号诸如来自以下操作挂档、踩油门或者拧钥匙等。根据本发明的一个实施方式，控制器102进一步耦合至发动机105(例如经由信号 线)，并配置用于分别基于液压蓄能器1012的剩余压力能和发动机105启动一次所需要的 能量(根据启动发动机所需的扭矩、转速和启动时间计算得到或根据发动机台架试验测量 得到)以及蓄电池1031的剩余电能和发动机105启动一次所需要的能量来确定液压动力 系统101的剩余启动次数和电启动系统103的剩余启动次数，并生成指示所述次数的信号。接下来，图2示出了根据本发明实施方式的交通工具的示意框图。如图2所示，该交通工具200例如可以包括如图1所示的发动机系统100和驾驶 室仪表盘201。该驾驶室仪表盘201与发动机系统100耦合(例如经由信号线)，配置用于从发动 机系统100接收信号以显示指示符2011-2014表示，其中指示符2011-2014分别指示液压 动力系统处于储存能量状态、液压动力系统处于释放能量状态、液压动力系统的剩余启动 次数和电启动系统的剩余启动次数中的一个或多个。本领域技术人员可以理解，指示符2011-2014仅是示例，而不用于限制本发明的 实施方式；在驾驶室仪表盘201上，可以例如使用不同的图形、文字或颜色等来区分这些指 示符2011-2014，以提供更好的用户体验。根据本发明的实施方式，例如，驾驶室仪表盘201可以是触敏的，从而通过进一步 点击指示符2011-2014，可以进一步显示详细信息或提供进一步的交互。例如，用户进一步 点击指示符2011和指示符2012，会显示以数值或百分比形式指示液压蓄能器1012中当前 压力大小/当前压力占压力上限比例；而点击指示符2013或2014，可以在液压动力系统的 剩余启动次数和电启动系统的剩余启动次数都不为0的情况下，使用户能够通过点击相应 的指示符来选择是使用液压启动还是使用电启动(该选择作为指令传输至控制器102)，以 替代由控制器102替用户做出选择。此外，触敏的驾驶室仪表盘201还可以提供诸如允许用户通过其对液压蓄能器的 压力能容量限制进行设置(其中，设置的值传送回控制器，以供控制器使用来对离合器和 换向器进行控制)的控件，等等。应当注意，术语“连接”、“耦合”或其任何变体的意思是两个或更多元件之间直接 的或间接的任何连接或耦合，并且可以涵盖“连接”或“耦合”在一起的两个元件之间存在一 个或多个中间元件的情况。元件之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的或其组合。如在此 使用的，通过使用一个或多个导线、线缆和/或印刷电路连接，以及通过使用电磁能(诸如， 具有作为非限制性但不穷举性示例的无线电频率区域中的、微波区域中的和光(可见和不 可见二者)区域中的波长的电磁能)，可以将两个元件视为“连接”或“耦合”在一起。受益于前述描述和相关联附图中呈现的教导，本发明实施方式领域技术人员可以 想到本发明的其他实施方式和很多改进。因此，应当理解，本发明的实施方式并不限于公开 的特定实施方式，并且修改和其他实施方式意在包括到所附权利要求的范围内。而且，尽管 上文描述和关联服务在元素和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施 方式，但是应当理解，在不脱离所附权利要求范围的前提下，备选实施方式可以提供元素和 /或功能的不同组合。就这一点，例如，能够想到上文显式描述的元素和/或功能的不同组 合，并且记载在所附权利要求的某些中。尽管在此使用了特定术语，但是仅在通用描述方面
11使用这些术语，而不是用于限制。
权利要求
1.一种发动机系统(100)，包括 发动机(105)，与发动机曲轴(106)耦合的发动机传动机构(107)， 其特征在于，该发动机系统(100)还包括 液压动力系统(101)，该液压动力系统(101)包括 液压油储罐(1011)，配置用于储存低压液压油；液压蓄能器(1012)，配置用于储存高压液压油以及利用液压油产生的压力能； 换向器(1013)，耦合在液压油储罐(1011)和液压蓄能器(101 与液压泵/马达 (1014)之间，用于通过改变液压油储罐(1011)和液压蓄能器(1012)与液压泵/马达 (1014)之间接通的油路来使得液压泵/马达(1014)按照泵或马达的方式工作；液压泵/马达(1014)，与换向器(1013)耦合，其中如果按照泵的方式工作，则经由换 向器(1013)将液压油从液压油储罐(1011)泵至液压蓄能器(1012)中，从而在液压蓄能 器(1012)产生并存储压力能；以及如果按照马达的方式工作，则液压蓄能器(1012)中的液 压油在压力能的作用下经由换向器(1013)流经液压泵/马达(1014)，使得液压泵/马达 (1014)产生动能，并且之后液压油流入液压油储罐(1011)；离合器(1015)，耦合在液压泵/马达(1014)与传动机构(1016)之间，该离合器(1015) 具有闭合位置或断开位置，用于接通或断开液压泵/马达(1014)与传动机构(1016)的连 接；和传动机构(1016)，耦合在离合器(1015)与发动机传动机构(107)之间，配置用于当离 合器(1015)处于闭合位置时，将动能在液压泵/马达(1014)与发动机传动机构(107)之 间传递。
2.如权利要求1的发动机系统(100)，其特征在于，进一步包括控制器(102)，其与换向 器(1013)和离合器(1015)耦合，配置用于基于交通工具状态来控制换向器(1013)以便使 液压泵/马达(1014)按照泵或马达方式工作，以及控制离合器(1015)以使其处于闭合位 置或断开位置。
3.如权利要求2的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)配置用于如果交 通工具状态为交通工具处于刹车状态或正常行驶状态，则控制离合器(1015)闭合，并控制 换向器(1013)以便使液压泵/马达(1014)在发动机传动机构(107)传递的动能的带动下 按照泵的方式工作，以在液压蓄能器(1012)中产生并存储压力能。
4.如权利要求3的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)进一步耦合至液 压蓄能器(1012)，并且配置用于检测液压蓄能器(1012)中的压力能是否已达到液压蓄能 器(1012)的压力能容量限制，并且如果其中的压力能未达到压力能容量限制，则控制离合 器(1015)闭合，并控制换向器(1013)以便使液压泵/马达(1014)按照泵的方式工作，否 则，控制离合器(1015)断开，并控制换向器(1013)断开液压泵/马达(1014)与液压油储 罐(1011)和液压蓄能器(1012)之间的油路。
5.如权利要求3的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)可以进一步耦合至 带有溢流阀的液压蓄能器(1012)，并且配置用于检测液压蓄能器(1012)中的压力能是否 已达到液压蓄能器(1012)的压力能容量限制，并且如果其中的压力能已达到压力能容量 限制，则控制溢流阀开启，以使液压油从其流出。
6.如权利要求3的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)进一步配置用于如 果液压泵/马达(1014)按照泵的方式工作，则生成指示液压动力系统(101)处于储存能量 状态的信号。
7.如权利要求2的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)配置用于如果交 通工具状态为交通工具处于启动状态或加速状态，则控制换向器(101 以便使液压泵/马 达(1014)按照马达的方式工作，并控制离合器(1015)闭合，以将动能传递给发动机传动机 构(107)。
8.如权利要求7的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)进一步耦合至液压 蓄能器(1012)，并且配置用于检测液压蓄能器(1012)中是否存在压力能或指定大小的压 力能，并且仅在其中存在压力能或指定大小的压力能的情况下，控制离合器(1015)闭合， 并控制换向器(1013)以便使液压泵/马达(1014)按照马达的方式工作，否则，控制离合器 (1015)断开，并控制换向器(1013)断开液压泵/马达(1014)与液压油储罐(1011)和液压 蓄能器(1012)之间的油路。
9.如权利要求7的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)进一步配置用于如 果液压泵/马达(1014)按照马达的方式工作，则生成指示液压动力系统(101)处于释放能 量状态的信号。
10.如权利要求2的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)进一步耦合至液 压蓄能器(1012)和发动机(105)，并且配置用于如果交通工具状态为交通工具处于暂时 停车状态，则检测发动机状态和液压蓄能器的压力能状态，以在液压蓄能器(101 的压力 能能够重新启动发动机(10 时指示发动机(10 停止工作。
11.如权利要求2的发动机系统(100)，其特征在于，进一步包括电启动系统(103)，该 电启动系统(103)包括蓄电池(1031)；该控制器(102)进一步耦合至液压蓄能器(1012)和蓄电池(1031)，并配置用于基于 液压蓄能器(101 的压力能状态和蓄电池(1031)的电能状态来确定是使用液压动力系统 (101)还是使用电启动系统(103)来启动发动机(105)。
12.如权利要求11的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)进一步配置 用于如果交通工具状态为交通工具处于暂时停车状态，则检测发动机状态、液压蓄能器 (1012)的压力能状态和/或蓄电池(1031)的电能状态，以在液压蓄能器(101 和蓄电池 (1031)中至少一个能够重新启动发动机(10 时指示发动机(10 停止工作。
13.如权利要求12的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)进一步配置用于 根据启动信号来指示发动机(10 启动。
14.如权利要求11的发动机系统(100)，其特征在于，该控制器(102)进一步耦合至发 动机(105)，并配置用于分别基于液压蓄能器(1012)的剩余压力能和发动机(105)启动一 次所耗费的能量，以及蓄电池(1031)的剩余电能和发动机(10 启动一次所耗费的能量来 确定液压动力系统(101)的剩余启动次数和电启动系统(103)的剩余启动次数，并生成指 示所述次数的信号。
15.一种交通工具000)，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一的发动机系统 (100)和驾驶室仪表盘(201)；该驾驶室仪表盘O01)与发动机系统(100)耦合，配置用于从发动机系统(100)接收信号以显示指示符0011-2014)，其中指示符(2011-2014)分别指示液压动力系统(101)处 于储存能量状态、液压动力系统(101)处于释放能量状态、液压动力系统(101)的剩余启动 次数和电启动系统(103)的剩余启动次数中的一个或多个。
16.如权利要求15的交通工具000)，其中驾驶室仪表盘(201)是触敏的，用户通过点 击指示液压动力系统处于储存能量状态O011)和液压动力系统处于释放能量状态O012) 的指示符，查看以数值或百分比形式指示的液压蓄能器中当前压力大小/当前压力占压力 上限比例；通过点击指示液压动力系统的剩余启动次数O013)和电启动系统的剩余启动次数 (2014)的指示符，在液压动力系统的剩余启动次数和电启动系统的剩余启动次数0013， 2014)都不为0的情况下，能够通过点击相应的指示符来选择是使用液压启动还是使用电 启动；以及其中，驾驶室仪表盘(201)进一步包括允许用户通过其对液压蓄能器(101 的压力能 容量限制进行设置的控件。
全文摘要
本发明公开了一种发动机系统和包括该发动机系统的交通工具。该发动机系统包括发动机和发动机传动机构，其特征在于，该发动机系统还包括液压动力系统。该液压动力系统包括液压油储罐、液压蓄能器、换向器、液压泵/马达、离合器，和传动机构。
文档编号B60K6/12GK102092269SQ20111000382
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月4日 优先权日2011年1月4日
发明者佟德辉, 刘林, 孙少军, 张展腾, 潘凤文, 谭旭光 申请人:潍柴动力股份有限公司