專利名稱：混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)，屬于液壓動(dòng)力汽車領(lǐng)域。
技術(shù)背景
液壓蓄能式混合動(dòng)力汽車(下稱液壓混合動(dòng)力汽車)是將二次靜液調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用于汽車輔助驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力汽車，其輔助動(dòng)力裝置則由液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成，包括能量轉(zhuǎn)換元件——液壓泵/馬達(dá)和儲(chǔ)能元件——液壓蓄能器。工作原理與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相似。 在車輛運(yùn)行過(guò)程中，液壓泵/馬達(dá)可單獨(dú)或同時(shí)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車；車輛制動(dòng)、減速時(shí)，用液壓泵將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成液壓能，儲(chǔ)存在液壓蓄能器中，在隨后的加速或正常行駛工況，液壓能通過(guò)液壓馬達(dá)釋放出來(lái)，輔助發(fā)動(dòng)機(jī)或者單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)分為串聯(lián)式液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)、并聯(lián)式液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)和混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)等。其中串聯(lián)結(jié)構(gòu)布置靈活、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋沒(méi)有機(jī)械聯(lián)接，發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)不受車輛運(yùn)行工況的限制，可實(shí)現(xiàn)完全解耦。但車輛的驅(qū)動(dòng)功率全部來(lái)自液壓泵/馬達(dá)，體積較大，同時(shí)驅(qū)動(dòng)所需能量經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換，效率較低。并聯(lián)式結(jié)構(gòu)比較緊湊，傳動(dòng)系統(tǒng)的耦合器可以將兩個(gè)動(dòng)力源的動(dòng)力合成輸出，汽車正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率全部用于驅(qū)動(dòng)汽車；當(dāng)車輛有大負(fù)荷需求時(shí)，液壓泵/馬達(dá)釋放蓄能，與發(fā)動(dòng)機(jī)一起驅(qū)動(dòng)車輛；制動(dòng)或滑行時(shí)，液壓泵/馬達(dá)吸收制動(dòng)能，很好地發(fā)揮液壓泵/馬達(dá)的“平谷抑峰”作用。擔(dān)任功率合成任務(wù)的耦合器采用行星輪傳動(dòng)系統(tǒng)，若液壓蓄能器蓄能足夠，可實(shí)現(xiàn)車輛無(wú)級(jí)調(diào)速，否則，發(fā)動(dòng)機(jī)與車橋存在剛性聯(lián)接，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速受車速的制約。串聯(lián)式或并聯(lián)式都有其各自的缺點(diǎn)，現(xiàn)有的動(dòng)力汽車系統(tǒng)無(wú)法兼顧串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有的動(dòng)力汽車系統(tǒng)無(wú)法兼顧串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)的問(wèn)題，提供了一種混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)。
本發(fā)明所述混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一單向離合器、 功率分流器、分流泵、第二單向離合器、耦合器、驅(qū)動(dòng)橋、液壓蓄能器和液壓泵/馬達(dá)，
發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第一單向離合器與功率分流器的力矩輸入端相連，功率分流器的第一力矩輸出端與分流泵的力矩輸入端相連，分流泵的油出口與液壓蓄能器的油入口相連通， 液壓蓄能器的蓄能輸入輸出油口與液壓泵/馬達(dá)的油口相連通，液壓泵/馬達(dá)的力矩輸出端與耦合器的第一力矩輸入端相連，
功率分流器的第二力矩輸出端通過(guò)第二單向離合器與耦合器的第二力矩輸入端相連，耦合器的力矩輸出端與驅(qū)動(dòng)橋的力矩輸入端相連。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)該系統(tǒng)綜合了串聯(lián)和并聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)各自的優(yōu)點(diǎn)，相比較并聯(lián)系統(tǒng)主要特點(diǎn)是增加了一個(gè)功率分配裝置，它通過(guò)液壓泵根據(jù)汽車行駛工況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中直接用于驅(qū)動(dòng)車輛的機(jī)械功率和調(diào)節(jié)液壓功率的比例進(jìn)行分配調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)穩(wěn)定工作在經(jīng)濟(jì)區(qū)，從而在結(jié)構(gòu)上保證了系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài)，更容易實(shí)現(xiàn)低排放和低油耗目標(biāo)?？梢詫?shí)現(xiàn)串聯(lián)和并聯(lián)工作模式，每個(gè)工作模式下都能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在最佳工作特性工作。將普通車輛的變速箱取消，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速，變速比可達(dá)500。


圖1是本發(fā)明所述混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一單向離合器2、功率分流器3、分流泵4、第二單向離合器5、耦合器6、驅(qū)動(dòng)橋7、液壓蓄能器8和液壓泵/馬達(dá)9，
發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)第一單向離合器2與功率分流器3的力矩輸入端相連，功率分流器3 的第一力矩輸出端與分流泵4的力矩輸入端相連，分流泵4的油出口與液壓蓄能器8的油入口相連通，液壓蓄能器8的蓄能輸入輸出油口與液壓泵/馬達(dá)9的油口相連通，液壓泵/ 馬達(dá)9的力矩輸出端與耦合器6的第一力矩輸入端相連，
功率分流器3的第二力矩輸出端通過(guò)第二單向離合器5與耦合器6的第二力矩輸入端相連，耦合器6的力矩輸出端與驅(qū)動(dòng)橋7的力矩輸入端相連。
取消普通車輛變速箱，發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出功率經(jīng)功率分流器3分別輸出給分流泵4和耦合器6，最終通過(guò)耦合器6將功率匯合傳遞給驅(qū)動(dòng)橋7。
分流泵4給液壓蓄能器8充能。
液壓蓄能器8放能驅(qū)動(dòng)液壓泵/馬達(dá)9并將功率傳遞給驅(qū)動(dòng)橋7。
液壓泵/馬達(dá)9在汽車處于制動(dòng)工況時(shí)回收制動(dòng)能到液壓蓄能器8。
發(fā)動(dòng)機(jī)1和液壓泵/馬達(dá)9可以單獨(dú)將功率傳遞給驅(qū)動(dòng)橋7，也可以同時(shí)將功率傳遞給驅(qū)動(dòng)橋7。
發(fā)動(dòng)機(jī)1和液壓泵/馬達(dá)9的功率是通過(guò)耦合器6將輸出功率匯合傳遞給驅(qū)動(dòng)橋 7。
工作原理
在將汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)成如圖1所示的系統(tǒng)后，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)兩種混合動(dòng)力模式即串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1將功率輸出到功率分流器3，由于功率分流器3的作用，發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出功率分成兩個(gè)通路，一路通過(guò)分流泵4給液壓蓄能器8充能， 另一路將功率輸出給耦合器6，若液壓蓄能器8能驅(qū)動(dòng)液壓泵/馬達(dá)9，發(fā)動(dòng)機(jī)1 一部分功率和液壓泵/馬達(dá)9輸出功率在耦合器6處匯合輸出到驅(qū)動(dòng)橋7，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式。若通過(guò)控制第二離合器5使發(fā)動(dòng)機(jī)1與耦合器6的通路斷開，發(fā)動(dòng)機(jī)1將直接將功率輸出給液壓泵/馬達(dá)9，并通過(guò)耦合器6將功率傳遞給驅(qū)動(dòng)橋7，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式。若控制發(fā)動(dòng)機(jī)1與功率分流器3之間通路的第一離合器2斷開，本系統(tǒng)可以通過(guò)液壓泵/馬達(dá)9單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車。在汽車的液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1可以直接將動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)橋7，保證了汽車運(yùn)行的可靠性。
當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，由于液壓泵/馬達(dá)9的四象限工作特性，液壓泵/馬達(dá)9將制動(dòng)能回收，儲(chǔ)存在液壓蓄能器8中，當(dāng)車輛有大負(fù)荷需求時(shí)，液壓蓄能器8釋放能量驅(qū)動(dòng)泵/馬達(dá)9，與發(fā)動(dòng)機(jī)1 一起驅(qū)動(dòng)汽車。
功率分流器3為行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主減速比為3。
權(quán)利要求
1.混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、第一單向離合器O)、功率分流器(3)、分流泵G)、第二單向離合器(5)、耦合器(6)、驅(qū)動(dòng)橋(7)、液壓蓄能器⑶和液壓泵/馬達(dá)(9)，發(fā)動(dòng)機(jī)(1)通過(guò)第一單向離合器O)與功率分流器(3)的力矩輸入端相連，功率分流器(3)的第一力矩輸出端與分流泵的力矩輸入端相連，分流泵的油出口與液壓蓄能器(8)的油入口相連通，液壓蓄能器(8)的蓄能輸入輸出油口與液壓泵/馬達(dá)(9)的油口相連通，液壓泵/馬達(dá)(9)的力矩輸出端與耦合器(6)的第一力矩輸入端相連，功率分流器C3)的第二力矩輸出端通過(guò)第二單向離合器( 與耦合器(6)的第二力矩輸入端相連，耦合器(6)的力矩輸出端與驅(qū)動(dòng)橋(7)的力矩輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，功率分流器(3)為星形齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主減速比為3。
全文摘要
混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)，屬于液壓動(dòng)力汽車領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有的動(dòng)力汽車系統(tǒng)無(wú)法兼顧串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)的問(wèn)題。本發(fā)明包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一單向離合器、功率分流器、分流泵、第二單向離合器、耦合器、驅(qū)動(dòng)橋、液壓蓄能器和液壓泵/馬達(dá)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第一單向離合器與功率分流器的力矩輸入端相連，功率分流器的第一力矩輸出端與分流泵的力矩輸入端相連，分流泵的油出口與液壓蓄能器油入口相連通，液壓蓄能器的蓄能輸入輸出油口與液壓泵/馬達(dá)油口相連通，液壓泵/馬達(dá)的力矩輸出端與耦合器第一力矩輸入端相連，功率分流器第二力矩輸出端通過(guò)第二單向離合器與耦合器的第二力矩輸入端相連，耦合器的力矩輸出端與驅(qū)動(dòng)橋的力矩輸入端相連。
文檔編號(hào)B60K6/12GK102514474SQ201110448160
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者姜繼海, 張健, 羅念寧 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)