BRPI1102937A2

BRPI1102937A2 - hydraulic transmission system

Info

Publication number: BRPI1102937A2
Application number: BRPI1102937-4A
Authority: BR
Inventors: Alexandre Pizzolatto Goncalves Ferreira
Original assignee: Cummins Brasil Ltda
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2013-07-16
Also published as: WO2013021288A2; WO2013021288A3

Abstract

SISTEMA DE TRANSMISSçO HIDRÁULICO. A presente invenção está relacionada a um sistema de transmissão hidráulico, aplicável especialmente em veículos urbanos, dotado de um circuito principal, fechado, compreendendo uma bomba (1) reversível e variável que impulsiona pelo menos uma motor hidráulico (4) que está conectados à pelo menos uma roda do veículo. Esse circuito fechado ainda compreende uma segunda bomba (3), reversível e variável, que é conectada a uma terceira bomba (5) que provê fluxo hidráulico a um outro circuito responsável pelo armazenamento de energia proveniente da frenagem do veículo para posteriormente utilizá-la quando da necessidade de se acelerar o veículo.HYDRAULIC TRANSMISSION SYSTEM. The present invention relates to a hydraulic transmission system, especially applicable to urban vehicles, provided with a closed main circuit comprising a reversible and variable pump (1) which drives at least one hydraulic motor (4) which is connected to the minus one wheel of the vehicle. This closed circuit further comprises a second reversible and variable pump (3) which is connected to a third pump (5) which provides hydraulic flow to another circuit responsible for storing energy from the vehicle braking for later use when the need to accelerate the vehicle.

Description

"SISTEMA DE TRANSMISSÃO HIDRÁULICO" CAMPO TÉCNICO"HYDRAULIC TRANSMISSION SYSTEM" TECHNICAL FIELD

A presente invenção está relacionada a sistemas de transmissão hidráulicos de veículos. Em particular, a presente invenção está relacionada um circuito hidráulico capaz de tracionar as rodas de um veículo de forma que este tenha torque e rotação compatíveis com sua aplicação, e ainda capaz de acumular a energia proveniente da frenagem utilizando-a posteriormente quando da necessidade de se acelerar o veículo.The present invention relates to vehicle hydraulic transmission systems. In particular, the present invention relates to a hydraulic circuit capable of tractioning the wheels of a vehicle so that it has torque and rotation compatible with its application, and still capable of accumulating the energy from braking using it later when the need arises. accelerate the vehicle.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICADESCRIPTION OF TECHNICAL STATE

Os sistemas hidráulicos podem se equiparar a transmissões mecânicas no que diz respeito a transferência de torque e rotação devido às características de incompressibilidade do óleo hidráulico.Hydraulic systems can equate to mechanical transmissions with respect to torque transfer and rotation due to the incompressible characteristics of hydraulic oil.

Estes sistemas são largamente utilizados em equipamentos especiais para gerar torque e rotação nas rodas ou outro elemento de tração (tal como esteira, por exemplo). Em geral, esses sistemas são utilizados em máquinas industriais, máquinas de construção civil, equipamentos agrícolas e viaturas militares.These systems are widely used in special equipment to generate torque and rotation in the wheels or other traction element (such as track, for example). In general, these systems are used in industrial machinery, construction machinery, agricultural equipment and military vehicles.

Os sistemas hidráulicos podem ser fechados ou abertos. Os sistemas ditos abertos são aqueles em que o elemento gerador de fluxo hidráulico, tal como uma bomba hidráulica, gera um fluxo de óleo que é confinado em um circuito, onde será direcionado pelas válvulas controladoras para os atuadores, sendo que a resistência à operação dos atuadores acarretará no aumento da pressão do sistema até os níveis de trabalho calculados para cada projeto. Estes sistemas não são reversíveis e possuem linha de pressão e retomo definidas.Hydraulic systems can be closed or opened. Open systems are those in which the hydraulic flow generating element, such as a hydraulic pump, generates an oil flow that is confined in a circuit, where it will be directed by the control valves to the actuators, and the resistance to operation of the Actuators will increase system pressure to the calculated working levels for each project. These systems are not reversible and have definite pressure and return lines.

Já os sistemas hidráulicos fechados ou iiClosed-Ioop circuif\ como ilustrado na figura 1, possuem um elemento gerador de fluxo hidráulico, tal como uma bomba hidráulica, do tipo reversível e variável, sendo sua reversão de sentido de fluxo hidráulico promovida por mecanismo interno. Portanto, não é necessária a alteração do sentido de giro do motor 100 queThe closed or iiClosed-Ioop circuif \ hydraulic systems, as illustrated in Figure 1, have a hydraulic flow generating element, such as a reversible and variable type hydraulic pump, and their reversal of hydraulic flow direction is promoted by an internal mechanism. Therefore, it is not necessary to change the direction of rotation of motor 100 which

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traciona a bomba 110. E importante mencionar que este tipo de circuito não possui uma alimentação direta via reservatório para a bomba principal. Uma vez que o circuito é fechado, a bomba principal capta apenas o retorno do próprio atuador.drives the pump 110. It is important to mention that this type of circuit does not have a direct supply via reservoir to the main pump. Once the circuit is closed, the main pump only picks up the return of the actuator itself.

Esta bomba 110 está conectada diretamente ao atuador 160, que via de regra é um motor hidráulico de deslocamento fixo também reversível, sendo que este motor inverte o sentido de giro quando o fluxo de óleo é invertido pela bomba 110. Assim sendo, a bomba 110 é acionada unidirecionalmente, ou seja, apenas em um sentido de giro de seu rotor. Entretanto, pela sua construção, que normalmente para este caso são bombas de pistões axiais, a bomba 110 pode reverter o sentido do fluxo de óleo fazendo com que o atuador 160 inverta seu sentido de giro. Ainda, por resultado de sua construção, este tipo de bomba varia seu fluxo hidráulico (quantidade de óleo deslocada por revolução), o que torna possível, para uma mesma rotação da bomba 110, diferentes rotações do atuador 160.This pump 110 is directly connected to the actuator 160, which is usually a reversible fixed displacement hydraulic motor, and this motor reverses the direction of rotation when the oil flow is reversed by the pump 110. Thus, the pump 110 is driven unidirectionally, ie only in one direction of rotation of your rotor. However, by their construction, which is usually for axial piston pumps in this case, pump 110 can reverse the direction of oil flow causing actuator 160 to reverse its direction of rotation. Also, as a result of its construction, this type of pump varies its hydraulic flow (amount of oil displaced per revolution), which makes it possible for the same rotation of pump 110, different speeds of actuator 160.

Por esta razão, a bomba 110 possui internamente uma bomba auxiliar 120 que recebe óleo hidráulico de um tanque 130 e alimenta continuamente ambos os ramais do circuito fechado, através de um conjunto de válvulas de controle 140 de fluxo unidirecional. Neste tipo de circuito hidráulico, sempre um dos ramais ligados à bomba 110 funciona como lado pressurizado e o outro como lado de retomo. Assim sendo, a alimentação do circuito é feita sempre no ramal que está funcionando como lado de retorno, isto é, só recebe o óleo da bomba auxiliar 120 o lado que estiver operando como retomo. Na figura 1, o retângulo tracejado representa a bomba 110 e todos os seus componentes internos (a bomba auxiliar 120 e as válvulas de controle 140).For this reason, the pump 110 internally has an auxiliary pump 120 which receives hydraulic oil from a tank 130 and continuously feeds both closed loop extensions through a set of one-way flow control valves 140. In this type of hydraulic circuit, one of the extensions connected to the pump 110 always acts as a pressurized side and the other as a return side. Therefore, the circuit is always supplied to the branch that is working as the return side, that is, only the auxiliary pump oil 120 receives the side that is operating as the return side. In Figure 1, the dashed rectangle represents pump 110 and all its internal components (auxiliary pump 120 and control valves 140).

A alimentação de óleo por uma bomba auxiliar se faz necessária pelo fato de que tanto a bomba principal quanto o atuador permitem vazamentos de parte do óleo do circuito hidráulico para controles internos de pressão e suas próprias lubrificações. O óleo utilizado para estes fins retorna ao tanque 130 através de uma linha de dreno 150, indicada na figura 1 por uma linha tracejada que liga o atuador 160 à bomba 110, e a bomba 110 ao tanque 130.Oil supply from an auxiliary pump is necessary because both the main pump and the actuator allow some of the hydraulic circuit oil to leak out to internal pressure controls and their own lubrication. The oil used for these purposes returns to tank 130 through a drain line 150, indicated in Figure 1 by a dashed line connecting actuator 160 to pump 110, and pump 110 to tank 130.

O sistema fechado também é chamado de "Circuito de Torque Constante", pois como o torque do sistema depende fundamentalmente da pressão do sistema e do deslocamento unitário do atuador, então para uma mesma pressão sempre teremos um mesmo torque no atuador, independentemente de sua rotação, que varia de acordo com o fluxo emitido pela bomba hidráulica.The closed system is also called "Constant Torque Circuit" because as the system torque depends fundamentally on the system pressure and the actuator unit displacement, so for the same pressure we will always have the same torque on the actuator, regardless of its rotation. , which varies according to the flow emitted by the hydraulic pump.

A fórmula abaixo descreve o cálculo do torque em função do deslocamento e da pressão do sistema:The following formula describes the calculation of torque as a function of system displacement and pressure:

Torque = Deslocamento Unitário χ PressãoTorque = Unit Displacement χ Pressure

2 χ π2 χ π

Por esta razão, esse sistema é bastante utilizado em máquinas eFor this reason, this system is widely used in machines and

veículos que necessitam de um torque alto e constante, o que dificulta sua utilização em veículos urbanos em geral devido às limitações de velocidade.vehicles that require a high and constant torque, which makes it difficult to use in urban vehicles in general due to speed limitations.

São conhecidos também do estado da técnica sistemas que armazenam energia proveniente da frenagem de um veículo para posterior reaproveitamento dessa energia quando da necessidade de acelerar o veículo, tal como descrito no documento JP 07144617.Also known are prior art systems that store energy from braking a vehicle for later reuse of that energy when the need to accelerate the vehicle, as described in JP 07144617.

Esse documento revela uma bomba hidráulica acoplada ao sistema mecânico do veículo através de uma engrenagem que, quando acionada durante a frenagem, bombeia fluido em direção aos acumuladores. Esse sistema, no entanto, não permite um sistema eficiente de recuperação da energia na medida em que está ligado a um sistema mecânico de eixo acoplado às rodas de tração do veículo. Isso significa que, além da perda de eficiência inerente ao sistema mecânico de transmissão, o sistema é aplicado em apenas um eixo do veículo, regenerando apenas a energia de frenagem proveniente deste eixo. Por conseqüência, é gerado um baixo acúmulo de energia de frenagem para posterior regeneração.This document reveals a hydraulic pump coupled to the vehicle's mechanical system through a gear that, when actuated during braking, pumps fluid toward the accumulators. This system, however, does not allow an efficient energy recovery system as it is connected to a mechanical axle system coupled to the vehicle's drive wheels. This means that in addition to the loss of efficiency inherent in the mechanical transmission system, the system is applied to only one axle of the vehicle, regenerating only the braking energy from that axle. As a result, a low accumulation of braking energy is generated for further regeneration.

A aplicação do sistema de regeneração em mais de um eixo doThe application of the regeneration system to more than one axis of

veículo demandaria um sistema bastante complexo de transmissão mecânica, aumentando significativamente o peso e o custo do mesmo. OBJETIVOS DA PRESENTE INVENÇÃOvehicle would require a very complex mechanical transmission system, significantly increasing its weight and cost. OBJECTIVES OF THIS INVENTION

É um dos objetivos da presente invenção, o de prover um sistema hidráulico capaz de funcionar como um sistema de transmissão veicular, o qual substitui o tradicional sistema de transmissão mecânica (eixo mecânico). Outro objetivo da presente invenção é prover um sistema capaz de acumular eficientemente boa parte da energia de frenagem para posterior regeneração quando da necessidade de acelerar o veículo. SUMÁRIO DA INVENÇÃOIt is an object of the present invention to provide a hydraulic system capable of functioning as a vehicular transmission system which replaces the traditional mechanical transmission system (mechanical axle). Another object of the present invention is to provide a system capable of efficiently accumulating much of the braking energy for further regeneration when the vehicle needs to be accelerated. SUMMARY OF THE INVENTION

De forma a alcançar os objetivos acima, o sistema da presente invenção compreende: (i) um circuito principal que compreende, um primeiro meio atuador/gerador de fluxo hidráulico reversível e variável que alimenta um circuito fechado com pelo menos um segundo meio atuador/gerador de fluxo hidráulico, sendo que este último é conectado à pelo menos uma roda de um veículo, e um terceiro meio atuador/gerador de fluxo hidráulico reversível e variável, em paralelo com o pelo menos um segundo meio atuador/gerador de fluxo hidráulico conectado à pelo menos uma roda do veículo; e (ii) um circuito regenerador que compreende um quarto meio atuador/gerador de fluxo hidráulico que vai trabalhar na regeneração do sistema de freio e pelo menos um acumulador que armazena o fluido hidráulico sob pressão para posterior regeneração.In order to achieve the above objectives, the system of the present invention comprises: (i) a main circuit comprising a first reversible and variable hydraulic flow actuator / generator means that feeds a closed circuit with at least a second actuator / generator means The latter is connected to at least one wheel of a vehicle, and a third variable reversible hydraulic flow actuator / generator in parallel with at least a second actuator / hydraulic flow generator connected to the vehicle. at least one wheel of the vehicle; and (ii) a regenerator circuit comprising a fourth actuator / hydraulic flow generator that will work on regeneration of the brake system and at least one accumulator that stores the hydraulic fluid under pressure for further regeneration.

Portanto, o sistema da presente invenção promove, pelo fato de ser hidráulico, uma excelente eficiência de transmissão e uma enorme simplificação mecânica. Este sistema de transmissão ainda provê uma eficiente recuperação da energia de frenagem pelo fato da regeneração poder ser aplicada independentemente em cada uma das rodas do veículo. Consequentemente, tal sistema promove uma significativa economia de combustível, uma vez que consegue movimentar o veículo, utilizando o circuito regenerador, durante um determinado tempo sem o uso do motor. Isso só é atingido eficientemente através do acoplamento de dois circuitos hidráulicos distintos. DESCRIÇÃO DAS FIGURASTherefore, the system of the present invention promotes, because it is hydraulic, excellent transmission efficiency and enormous mechanical simplification. This transmission system also provides efficient braking energy recovery because regeneration can be applied independently to each of the vehicle's wheels. Consequently, such a system promotes significant fuel economy as it can move the vehicle using the regenerative circuit for a certain time without using the engine. This is only achieved efficiently by coupling two separate hydraulic circuits. DESCRIPTION OF THE FIGURES

A vantagem acima e outras adicionais, bem como a constituição do sistema da presente invenção, ficarão mais claras para os versados na técnica a partir da descrição abaixo e das figuras anexas, as quais:The above and additional advantages as well as the constitution of the system of the present invention will be more apparent to those skilled in the art from the description below and the accompanying figures which:

- a figura 1 ilustra um circuito hidráulico fechado como conhecido no estado da técnica;Figure 1 illustrates a closed hydraulic circuit as known in the prior art;

- a figura 2 ilustra o sistema da presente invenção de acordo com uma concretização preferencial.Figure 2 illustrates the system of the present invention according to a preferred embodiment.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

A descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção, onde o circuito descrito é aplicado a um veículo com tração em quatro rodas. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular, podendo ser aplicada a veículos com tração em mais ou menos rodas e podendo apresentar diferentes configurações de elementos nos circuitos hidráulicos. Adicionalmente, os meios atuadores/geradores de fluxo hidráulico serão diretamente apresentados como bombas e/ou motores hidráulicos.The following description will start from a preferred embodiment of the invention, where the described circuit is applied to a four-wheel drive vehicle. As will be apparent to any person skilled in the art, however, the invention is not limited to that particular embodiment, but may be applied to vehicles with more or less wheel drive and may have different element configurations in the hydraulic circuits. Additionally, actuators / hydraulic flow generators will be directly presented as pumps and / or hydraulic motors.

Como pode ser visto na concretização preferencial ilustrada na figura 2, o sistema de transmissão compreende dois circuitos em paralelo. O circuito principal, fechado, compreende uma bomba principal 1 de deslocamento variável e fluxo reversível, quatro motores 4, em paralelo, acoplados às rodas do veículo para tração e frenagem do mesmo, e outra bomba 3, também em paralelo. A bomba 1 é acionada por um motor 2 (de combustão interna, por exemplo).As can be seen in the preferred embodiment illustrated in figure 2, the transmission system comprises two parallel circuits. The closed main circuit comprises a reversible flow variable displacement main pump 1, four motors 4 in parallel coupled to the vehicle wheels for traction and braking thereof and another pump 3 also in parallel. Pump 1 is driven by a motor 2 (internal combustion, for example).

O segundo circuito, ou seja, o circuito regenerador compreende uma bomba 5 acoplada à bomba 3 que funciona como porta paralela entre os dois circuitos. Opcionalmente, tal acoplamento é mecânico.The second circuit, that is, the regenerating circuit comprises a pump 5 coupled to the pump 3 which acts as a parallel port between the two circuits. Optionally, such coupling is mechanical.

Este segundo circuito, ou circuito regenerador, trabalha como acumulador de energia quando a bomba 5 recebe torque e rotação proveniente da bomba 3. Para tanto, este circuito compreende adicionalmente pelo menos um acumulador 8 para armazenar fluido hidráulico. Opcionalmente, o pelo menos um acumulador 8 é um acumulador pressurizável.This second circuit, or regenerating circuit, acts as an energy accumulator when pump 5 receives torque and rotation from pump 3. To this end, this circuit further comprises at least one accumulator 8 for storing hydraulic fluid. Optionally, the at least one accumulator 8 is a pressurizable accumulator.

A abertura e fechamento da linha do circuito regenerador pode ser feita por um meio de controle, que pode consistir na própria bomba 5 ou em pelo menos uma válvula direcional ou em pelo menos uma válvula proporcional. Na concretização preferencial ilustrada na figura 2, são previstas quatro válvulas direcionais 9, 10, 11, 14, e duas válvulas proporcionais 12, 13.The opening and closing of the regenerating circuit line may be by a control means, which may consist of the pump 5 itself or at least one directional valve or at least one proportional valve. In the preferred embodiment illustrated in Figure 2, four directional valves 9, 10, 11, 14, and two proportional valves 12, 13 are provided.

O conjunto de válvulas possui as funções de permitir fluxo livre quando o veículo está acelerando ou em movimento uniforme, convergir o fluxo para acúmulo de energia potencial quando em frenagem e convergir o fluxo para reaproveitamento quando em regeneração. O circuito regenerador poderá ainda compreender pelo menos uma válvula de alívio e segurança 15 que poderá ser aberta em caso de aumento súbito de pressão no circuito regenerador.The valve assembly has the functions of allowing free flow when the vehicle is accelerating or in uniform motion, converging the flow to potential energy accumulation when braking and converging the flow for reuse when regenerating. The regenerator circuit may further comprise at least one relief and safety valve 15 which may be opened in the event of a sudden pressure increase in the regenerator circuit.

Assim como o circuito fechado do estado da técnica, o sistema da presente invenção pode compreender uma linha de dreno, ilustrada na figura 2 por uma linha tracejada ligando os motores 4 com as bombas 1 e 3 e conectado ao reservatório 7. A linha de dreno opcionalmente passa por um sistema de refrigeração do óleo hidráulico que consiste em um trocador de calor 6, posicionado imediatamente antes do retorno ao reservatório 7. O controle do sistema da presente invenção pode ser feito por um módulo eletrônico (não ilustrado) que controla o sistema de acordo com dois sinais que receberá do usuário, a saber: o sinal do pedal do acelerador e o sinal do pedal do freio. Idealmente, esses dois sinais são gerados por potenciômetros e enviados ao módulo eletrônico para o controle do motor 2, da abertura e fechamento das válvulas e do sentido e intensidade do fluxo nas bombas e motores hidráulicos. O sinal do pedal do freio ainda é enviado ao sistema de freio convencional do veículo.As with the prior art closed loop, the system of the present invention may comprise a drain line, illustrated in Figure 2 by a dashed line connecting motors 4 with pumps 1 and 3 and connected to reservoir 7. The drain line optionally it passes through a hydraulic oil cooling system consisting of a heat exchanger 6, positioned just before the return to the reservoir 7. The system control of the present invention can be controlled by an electronic module (not shown) which controls the system. according to two signals you will receive from the user, namely the accelerator pedal signal and the brake pedal signal. Ideally, these two signals are generated by potentiometers and sent to the electronics module for controlling engine 2, valve opening and closing, and the direction and intensity of flow in pumps and hydraulic motors. The brake pedal signal is still sent to the vehicle's conventional brake system.

O detalhamento do sistema será agora melhor descrito segundo as etapas de funcionamento do veículo e de acordo com a figura 2.The detailing of the system will now be further described according to the vehicle operating steps and according to figure 2.

Quando é dada a partida no veículo, o motor 2 entra em funcionamento e transmite torque e rotação à bomba principal 1 que, neste instante, está na posição neutra, ou seja, não está provendo fluxo hidráulico.When the vehicle is started, the engine 2 starts and transmits torque and rotation to the main pump 1, which is now in neutral position, ie not providing hydraulic flow.

Com o acionamento do pedal do acelerador, o motor 2 é acelerado e regulado para rotação de máximo torque, e a alavanca de fluxo da bomba 1 é regulada de forma que, em função do torque do motor 2 e do deslocamento escolhido, promove um fluxo hidráulico que segue pelo sistema aos quatro motores hidráulicos 4 das rodas. Em função do aclive do terreno e da rolagem, o sistema sofre uma variação de pressão devido à reação nos motores 4 das rodas. Em função desta resposta, a vazão da bomba 1 é ajustada para regulagem da pressão do sistema. Nesta fase, a bomba 3, que atua como porta paralela entre o circuito principal e o circuito regenerativo, está na posição neutra (fechada), e não recebe óleo do circuito, nem da bomba 1 e nem dos motores 4.With the accelerator pedal actuated, the motor 2 is accelerated and set to maximum torque rotation, and the flow lever of pump 1 is adjusted so that, depending on the motor torque 2 and the chosen displacement, it promotes a flow. which follows the system to the four wheel hydraulic motors 4. Due to the terrain slope and the roll, the system undergoes a pressure variation due to the reaction on the 4 wheel motors. As a result of this response, pump 1 flow rate is adjusted for system pressure regulation. At this stage, pump 3, which acts as a parallel port between the main circuit and the regenerative circuit, is in the neutral (closed) position and receives no oil from the circuit, neither from pump 1 nor from motors 4.

Ao alcançar a velocidade ideal, o condutor posiciona o pedal do acelerador de forma a manter uma velocidade de cruzeiro, reduzindo a pressão do sistema em função da velocidade requerida. Em caso de declive, o condutor tende a tirar o pé do pedal do acelerador e, com isto, a bomba principal 1 é colocada em posição neutra e a bomba 3 é aberta de forma a permitir o fluxo livre do óleo, que agora passa a ser impulsionado pelos motores 4 das rodas. Para que o sistema rode livremente, e uma vez que a bomba 3 está acoplada à bomba 5 que movimenta o circuito regenerador, existem duas válvulas direcionais 9 e 10, normalmente abertas, que permitem que todo o fluxo de óleo gerado pela bomba 5 passe livremente para um reservatório 7 e posteriormente retorne para a própria bomba 5, fazendo com que o fluxo não passe pela linha dos acumuladores 8.At the optimum speed, the driver positions the accelerator pedal to maintain cruising speed, reducing system pressure to the required speed. In the event of a slope, the driver tends to take his foot off the accelerator pedal and thus the main pump 1 is placed in neutral position and the pump 3 is opened to allow free flow of oil, which now becomes be driven by the 4 wheel motors. In order for the system to rotate freely, and since pump 3 is coupled to pump 5 which drives the regenerating circuit, there are two normally open directional valves 9 and 10 which allow all oil flow generated by pump 5 to pass freely. to a reservoir 7 and then back to the pump 5 itself, so that the flow does not pass through the accumulator line 8.

Na frenagem do veículo, o condutor aciona o pedal do freio, que aciona tanto o sistema regenerador quanto o freio convencional. A frenagem devido ao sistema regenerador atua ligeiramente antes do freio convencional, funcionando como uma espécie de freio motor. Nesta situação, as bombas 1 e 3 são colocadas imediatamente nas posições neutra (fechada) e de máxima vazão, respectivamente. A bomba 3, então, passa a receber todo o fluxo oriundo dos motores das rodas 4, que passam a atuar como bombas, utilizando a energia cinética das rodas para prover fluxo hidráulico no circuito fechado.When braking the vehicle, the driver activates the brake pedal, which activates both the regenerative system and the conventional brake. Braking due to the regenerative system acts slightly before the conventional brake, acting as a kind of motor brake. In this situation, pumps 1 and 3 are immediately placed in neutral (closed) and maximum flow positions, respectively. The pump 3 then receives all the flow from the wheel motors 4, which act as pumps, using the kinetic energy of the wheels to provide hydraulic flow in the closed circuit.

A bomba 3, que agora passa a atuar como um motor, aciona a bomba 5 que passa a prover fluxo hidráulico no circuito de regeneração. As válvulas direcionais 9 e 10 são então fechadas na linha de circulação livre de maneira a forçar o fluxo hidráulico gerado pela bomba 5 para os acumuladores de óleo. Uma válvula proporcional 12 entre a bomba 5 e os acumuladores 8 é posicionada para a regulagem da pressão na saída da bomba independentemente do nível de pressão nos acumuladores 8, com isto promovendo uma intensidade de frenagem compatível com a demanda do condutor. Assim, a atuação do condutor no pedal do freio é diretamente proporcional à pressão no duto entre a bomba 5 e a válvula proporcional 12.Pump 3, which now acts as a motor, drives pump 5 to provide hydraulic flow in the regeneration circuit. Directional valves 9 and 10 are then closed in the free flow line in order to force the hydraulic flow generated by the pump 5 to the oil accumulators. A proportional valve 12 between the pump 5 and the accumulators 8 is positioned for regulating the pressure at the pump outlet regardless of the pressure level in the accumulators 8, thereby providing a braking intensity compatible with driver demand. Thus, the actuation of the driver on the brake pedal is directly proportional to the pressure in the duct between the pump 5 and the proportional valve 12.

Ao fim da frenagem, o condutor deixa de pressionar o pedal do freio e, consequentemente, o sistema pára de armazenar óleo nos acumuladores 8, abrindo novamente as válvulas direcionais 9 e 10 na linha de livre circulação e fechando a válvula direcional 11 na linha dos acumuladores 8. O sistema está agora carregado com uma determinada pressão na linha dos acumuladores 8 e a bomba 5 está novamente em fluxo livre.At the end of braking, the driver stops depressing the brake pedal and consequently the system stops storing oil in the accumulators 8, reopening the directional valves 9 and 10 in the free flow line and closing the directional valve 11 in the accumulators 8. The system is now charged with a certain pressure in the accumulator line 8 and pump 5 is again in free flow.

Com o sistema carregado e com o acionamento do pedal do acelerador para mover o veículo novamente, é comparada a demanda de potência do potenciômetro do pedal do acelerador com a pressão disponível na linha dos acumuladores 8, e será decidido se será aplicado o sistema regenerador ou não. Caso a pressão não seja suficiente, o sistema simplesmente reinicia o trabalho e, ao iniciar uma nova frenagem, irá novamente acumular óleo através do circuito regenerador. Caso a pressão seja compatível com a demanda de aceleração do veículo, entra em ação o sistema regenerador. A válvula direcional 14 é aberta, de maneira a dirigir o fluxo hidráulico dos acumuladores 8 para o circuito de regeneração, passando por outra válvula proporcional 13, que tem a função de controlar o fluxo de óleo de maneira a melhor aproveitar a energia potencial acumulada. Este fluxo de óleo segue para a bomba 5, que passa a atuar como um motor hidráulico, acionando a bomba 3 e gerando fluxo hidráulico no circuito fechado para os motores das rodas 4. Quando a pressão nos acumuladores 8 deixa de ser suficiente para movimentação do veículo, o sistema regenerador é interrompido e a bomba 1 passa a prover fluxo hidráulico para os motores 4.With the system loaded and the accelerator pedal depressed to move the vehicle again, the power demand of the accelerator pedal potentiometer is compared with the available pressure in the accumulator line 8, and it will be decided whether the regenerator system will be applied or not. do not. If the pressure is not sufficient, the system simply restarts work and, upon starting a new braking, oil will again accumulate through the regenerating circuit. If the pressure is compatible with the acceleration demand of the vehicle, the regenerative system will be activated. The directional valve 14 is opened to direct the hydraulic flow from the accumulators 8 to the regeneration circuit through another proportional valve 13, which has the function of controlling the oil flow in order to better take advantage of the accumulated potential energy. This oil flow flows to the pump 5, which acts as a hydraulic motor, driving the pump 3 and generating closed loop hydraulic flow to the wheel motors 4. When the pressure in the accumulators 8 is no longer sufficient to move the In the vehicle, the regenerative system is interrupted and the pump 1 provides hydraulic flow to the engines 4.

Quando acionada a marcha ré no veículo, o fluxo proveniente da bomba 1 no circuito principal é invertido e os motores hidráulicos 4 passam a girar no sentido contrário. Nesta situação, a bomba 3 não recebe fluxo hidráulico e o motor 2 não precisa alterar seu sentido de rotação, uma vez que a bomba 1 é reversível.When reverse gear is engaged in the vehicle, the flow from pump 1 in the main circuit is reversed and the hydraulic motors 4 rotate in the opposite direction. In this situation, pump 3 does not receive hydraulic flow and motor 2 does not need to change its direction of rotation since pump 1 is reversible.

Esse sistema de transmissão proporciona, além das vantagens intrínsecas de um sistema de transmissão hidráulico, tais como controle independente de tração em cada uma das rodas, alto rendimento no sistema de transmissao, a eliminafao da necessidade de eixo de tra9ao, caixa de cambio e sistema diferencial, uma enorme economia de combustivel pelo fato de acumular e regenerar energia proveniente da firenagem.This drivetrain provides, in addition to the intrinsic advantages of a hydraulic drivetrain, such as independent traction control on each wheel, high performance in the drivetrain, eliminating the need for drive axle, gearbox and system. differential, a huge fuel economy by accumulating and regenerating energy from the firing.

Claims

1. Hydraulic transmission system comprising: a closed main circuit comprising a first actuating means / hydraulic flow generator (1), at least a second actuating means / hydraulic flow generator (4) and a third means hydraulic flow actuator / generator (3); and a regenerator circuit comprising a fourth actuator / hydraulic flow generator (5) coupled to the third actuator / hydraulic flow generator (3) of the main circuit, and at least one accumulator (8).

System according to Claim 1, characterized in that the first actuator / hydraulic flow generator (1), at least one second actuator / hydraulic flow generator (4), the third actuator / hydraulic flow generator (3) and the fourth actuator / hydraulic flow generator (5) are selected from the group consisting of: non-reversible and non-variable pump; non-reversible and variable pump; reversible and non-variable pump; reversible and variable pump; non-reversible and non-variable motor; non-reversible and variable motor; reversible and non-variable motor; Reversible and variable motor.

System according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the coupling between the third actuator / hydraulic flow generator (3) and the fourth actuator / hydraulic flow generator (5) and a mechanical coupling.

System according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that it further comprises a drain line connecting to the first actuator / hydraulic flow generator (1), at least one second actuator / hydraulic generator. hydraulic flow (4) and the third actuator / hydraulic flow generator (3) to a reservoir (7).

System according to Claim 4, characterized in that it further comprises a heat exchanger (6) connected to the drain line.

System according to Claim 4 or 5, characterized in that the regenerative circuit is connected to the reservoir (7).

System according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that it comprises a control means for opening and closing the regenerating circuit.

System according to Claim 7, characterized in that it is the control means and the fourth actuator / hydraulic flow generator (5).

System according to Claim 7, characterized in that the control means is at least one proportional valve (12, 13) and / or at least one directional valve (9, 10, 11, 14).

System according to claim 9, characterized in that the control means consists of four directional valves (9, 10, 11 and 14), two directional valves (9 and 10) being in series with the reservoir ( 7) and two directional valves (11 and 14) controlling the opening and closing of at least one accumulator (8).

System according to Claim 9 or 10, characterized in that the control means consists of two proportional valves (12, 13), a proportional valve (12) positioned immediately after the fourth actuating means / hydraulic flow generator (5), in the hydraulic flow direction, and another proportional valve (13) being in series with a directional valve (14) and with the fourth actuator / hydraulic flow generator (5).

System according to any one of claims 1, characterized in that it further comprises at least one relief and safety valve (15).

System according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it is at least one accumulator (8) and one pressurizable accumulator.

System according to any one of Claims 1 to 14, characterized in that the control of the entire system is made by an electronic module.

System according to any one of Claims 1 to 15, characterized in that at least one second actuator / hydraulic flow generator (4) is connected to at least one wheel of a vehicle.