本發(fā)明涉及車輛工程領(lǐng)域，具體而言，涉及一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)、車輛。

背景技術(shù)：

混合動力汽車的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)一般是通過動力耦合裝置與驅(qū)動橋相連接，從而驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)。通常，動力耦合裝置集成發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的動力合成裝置和變速裝置于一體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量大。而且，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)與車輪之間為純機(jī)械連接，使得整個驅(qū)動系統(tǒng)的空間布置具有較大的局限性，同時純機(jī)械連接也使得汽車多變的行駛工況對驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生較大的機(jī)械沖擊影響，發(fā)動機(jī)所受到的汽車瞬態(tài)響應(yīng)頻繁，不利于控制發(fā)動機(jī)在最佳工作區(qū)域運(yùn)行，從而影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，在油電混合動力系統(tǒng)中采用管道將電動機(jī)、發(fā)動機(jī)和液壓馬達(dá)連接，能夠更靈活的進(jìn)行空間布置，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種車輛，其能夠快速方便地控制發(fā)動機(jī)和電動機(jī)與液壓泵動力的連接與中斷，且能夠提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)、電動機(jī)以及液壓組件。液壓組件包括液壓馬達(dá)、可選地受發(fā)動機(jī)和電動機(jī)中的至少一個驅(qū)動的液壓泵，液壓泵通過管道與液壓馬達(dá)連接并通過液壓傳動使液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

一種車輛，其包括上述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)子與車輛的車輪連接。

本發(fā)明實施例的有益效果是：將發(fā)動機(jī)、電動機(jī)均通過管道與液壓組件中的液壓馬達(dá)連接，讓整個混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的連接、空間布置更為靈活多變，且質(zhì)量也比單純機(jī)械耦合的動力系統(tǒng)小。將此混合動力驅(qū)動系統(tǒng)用于組裝車輛?；旌蟿恿Φ氖褂?，讓車輛在不同工況時可以使用匹配的動力源，提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。車輛在多變的行駛工況中會對驅(qū)動系統(tǒng)造成程度不一的沖擊。管路的連接可以很大程度地減小發(fā)動機(jī)所受到的車輛瞬態(tài)響應(yīng)，有利于控制發(fā)動機(jī)在最佳工作區(qū)域運(yùn)行，從而進(jìn)一步提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例4提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)示意圖。

圖標(biāo)：100-混合動力驅(qū)動系統(tǒng)；110-發(fā)動機(jī)；120-電動機(jī)；122-插頭；130-液壓組件；132-液壓馬達(dá)；134-液壓泵；136-第一離合器；138-第二離合器；140-管道；142-油箱；144-換向閥；200-混合動力驅(qū)動系統(tǒng)；202-液壓蓄能器；300-混合動力驅(qū)動系統(tǒng)；310-蓄電組件；312-蓄電池；314-第一變換器；316-第二變換器；400-混合動力驅(qū)動系統(tǒng)；402-充電器；406-發(fā)電機(jī)；408-第三變換器。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解。例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接(包括各種機(jī)械連接形式，例如聯(lián)軸器或者齒輪副等等)，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例1

請參照圖1，本實施例提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100，其包括發(fā)動機(jī)110、電動機(jī)120以及液壓組件130。液壓組件130分別與發(fā)動機(jī)110、電動機(jī)120連接。

液壓組件130包括液壓馬達(dá)132以及液壓泵134。液壓泵134通過第一離合器136與發(fā)動機(jī)110連接，液壓泵134通過第二離合器138與電動機(jī)120連接。液壓泵134通過管道140與液壓馬達(dá)132連接，并通過液壓傳動使液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子(圖中未示出)轉(zhuǎn)動。液壓油(圖中未示出)被液壓泵134由油箱142內(nèi)吸出，再通過管道140的輸送通道傳入到液壓馬達(dá)132，最后由液壓馬達(dá)132流出，通過管道140的輸送通道回到油箱142內(nèi)，完成液壓油的循環(huán)流動。

較優(yōu)地，為了使液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子能夠?qū)崿F(xiàn)雙向轉(zhuǎn)動，將液壓泵134與液壓馬達(dá)132通過換向閥144連接。

液壓馬達(dá)132優(yōu)選為雙向變量液壓馬達(dá)，可以是齒輪式液壓馬達(dá)、葉片式液壓馬達(dá)、柱塞式液壓馬達(dá)等各種液壓式馬達(dá)中的一種。換向閥144有兩個工作位置，分別為方向相反的第一工作位置和第二工作位置，正常處于第一工作位置或第二工作位置。換向閥144處于上述兩種不同工作位置時，液壓油在液壓馬達(dá)132中的流向相反。當(dāng)換向閥144切換工作位置時，液壓油在液壓馬達(dá)132中的流向改變，使得液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向改變。

電動機(jī)120可通過插頭122直接由外部電源(圖中未示出)供電。電動機(jī)120可以是直流電動機(jī)、無刷直流電動機(jī)、異步電動機(jī)、永磁同步電動機(jī)、開關(guān)磁阻電動機(jī)等在電動汽車領(lǐng)域應(yīng)用較多的各種電機(jī)中的一種。

需要說明的是，液壓泵134與發(fā)動機(jī)110的連接以及液壓泵134與電動機(jī)120的連接，還可以使用行星齒輪裝置(圖中未示出)或其他傳動裝置連接，或者使用第一離合器136或第二離合器138與其他傳動裝置的混合連接。在本發(fā)明其他實施例中也可以將發(fā)動機(jī)110、電動機(jī)120直接與液壓泵134連接，僅用于輸出動力，其間不設(shè)置連接件。本實施例僅是為了能夠更便捷、快速的切斷和連通發(fā)動機(jī)110、電動機(jī)120，所以較優(yōu)的選擇了第一離合器136和第二離合器138作為連接件。

另外，需要說明的是，圖1中雙實線表示的是機(jī)械連接，例如聯(lián)軸器、齒輪副等方式；細(xì)實線表示的是用管道140進(jìn)行的連接；虛線表示的是電氣連接。圖1中所示出的第一離合器136和第二離合器138并不代表其在混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100中是固定的斷開、閉合模式。例如，可以將第一離合器136和第二離合器138均設(shè)置為常開或者常閉，或其中任意一個常開另一個常閉。

混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100的工作原理是當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100服務(wù)于低載荷工況時，第一離合器136斷開，第二離合器138閉合，發(fā)動機(jī)110不工作。電動機(jī)120通過插頭122直接由外部電源供電并開始轉(zhuǎn)動。電動機(jī)120的動力進(jìn)一步經(jīng)過第二離合器138傳遞給液壓泵134，驅(qū)動液壓泵134旋轉(zhuǎn)。液壓泵134將液壓油由油箱142帶入管道140，經(jīng)過換向閥144，進(jìn)而驅(qū)動液壓馬達(dá)132工作，從而驅(qū)動液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。在低載荷工況下，關(guān)閉發(fā)動機(jī)110，采用純電動驅(qū)動模式，可避免發(fā)動機(jī)110在此工況下工作時效率低，燃料經(jīng)濟(jì)性差的現(xiàn)象。

當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100服務(wù)于中載荷工況時，第一離合器136閉合，第二離合器138斷開，電動機(jī)120不工作，發(fā)動機(jī)110工作。發(fā)動機(jī)110工作，并且將動力進(jìn)一步經(jīng)過第一離合器136傳遞給液壓泵134，并驅(qū)動液壓泵134旋轉(zhuǎn)。液壓泵134將液壓油由油箱142帶入管道140，經(jīng)過換向閥144，進(jìn)而驅(qū)動液壓馬達(dá)132工作，從而驅(qū)動液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。在中載荷工況下，發(fā)動機(jī)110的工作效率較高，燃油經(jīng)濟(jì)性較好。

當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100服務(wù)于高載荷工況時，第一離合器136和第二離合器138均閉合。發(fā)動機(jī)110輸出的動力進(jìn)一步經(jīng)過第一離合器136傳遞給液壓泵134。插頭122接通外部電源，電動機(jī)120旋轉(zhuǎn)，并將動力進(jìn)一步經(jīng)過第二離合器138傳遞給液壓泵134。因此，發(fā)動機(jī)110和電動機(jī)120同時驅(qū)動液壓泵134旋轉(zhuǎn)，液壓泵134將液壓油由油箱142帶入管道140，經(jīng)過換向閥144，進(jìn)而驅(qū)動液壓馬達(dá)132工作，從而驅(qū)動液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。發(fā)動機(jī)110在高效工作區(qū)運(yùn)行，發(fā)動機(jī)110的工作效率較高，但輸出的動力不足以滿足高載荷工況的需求，此時不足的動力由電動機(jī)120提供。

需要說明的是，換向閥144的兩個工作位置均適用于以上各個工況。

本實施例提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100利用第一離合器136和第二離合器138的閉合與斷開，可以方便地控制發(fā)動機(jī)110和電動機(jī)120與液壓泵134動力的連接與中斷。且液壓泵134與液壓馬達(dá)132之間采用管道140連接，可以使整個混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100的空間布置靈活多變。

實施例2

請參照圖2，本實施例提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)200，其與實施例1的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100大致相同，二者的主要區(qū)別在于本實施例的液壓組件130還包括液壓蓄能器202。

請再參照圖1，液壓蓄能器202與液壓泵134通過管道140連接。液壓蓄能器202可以是彈簧式蓄能器、氣體隔離式蓄能器(氣瓶式、活塞式、皮囊式)等各種蓄能器中的一種。液壓蓄能器202可以在液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子減速制動時，吸收由液壓泵134輸出的多余的高壓液壓油，進(jìn)行制動能量回收，同時在混合動力驅(qū)動系統(tǒng)200工作過程中，起到吸收液壓沖擊和壓力脈動的作用。

混合動力驅(qū)動系統(tǒng)200與混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100在工作原理上的區(qū)別在于，混合動力驅(qū)動系統(tǒng)200多了一種工作模式。當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)200服務(wù)于低載荷工況時，且液壓蓄能器202儲存的液壓能充足時，第一離合器136和第二離合器138均斷開，發(fā)動機(jī)110、電動機(jī)120均不工作。液壓蓄能器202釋放出儲存的液壓能，輸出的高壓油經(jīng)過換向閥144，驅(qū)動液壓馬達(dá)132旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這種工作模式所使用的液壓能是混合動力驅(qū)動系統(tǒng)200在減速制動時回收的儲存進(jìn)液壓蓄能器202中的能量，可節(jié)約能源，提高混合動力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性。

實施例3

請參照圖3和圖1，本實施例提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)300，其與實施例1的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100大致相同，二者的主要區(qū)別在于本實施例的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)300還包括蓄電組件310，蓄電組件310包括蓄電池312。電動機(jī)120與蓄電池312電連接，當(dāng)電動機(jī)120所需的電流電壓與蓄電池312提供的電流電壓匹配時，可由蓄電池312直接供電給電動機(jī)120。蓄電池312可以進(jìn)行更換，以保證有充足的電力帶動電動機(jī)120轉(zhuǎn)動。

較優(yōu)地，請再參照圖3和圖1，為了使蓄電池312提供的電流、電壓與電動機(jī)120所需要的電流、電壓更好的匹配，蓄電組件310還包括第一變換器314。蓄電池312與電動機(jī)120通過第一變換器314電連接。第一變換器314為DC/DC變換器(直流/直流變換器)或者DC/AC變換器(直流/交流變換器)。

較優(yōu)地，請再參照圖3和圖1，為了在混合動力驅(qū)動系統(tǒng)300處于減速制動工況時能夠回收多余的電能，蓄電組件310還包括第二變換器316。當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)300處于減速制動工況時，且蓄電池312電能不足，第一離合器136斷開，第二離合器138閉合，發(fā)動機(jī)110、電動機(jī)120不工作。此時液壓泵134帶動電動機(jī)120以發(fā)電的狀態(tài)運(yùn)行，發(fā)出的電能經(jīng)過第二變換器316轉(zhuǎn)變成直流電輸入蓄電池312，為蓄電池312充電，達(dá)到回收制動能量的目的。第二變換器316為DC/DC變換器(直流/直流變換器)或AC/DC變換器(交流/直流變換器)。此時的電動機(jī)120為發(fā)電電動機(jī)。

需要說明的是，蓄電池312可以是鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池、鎳氫蓄電池等各種電池中的一種。

實施例4

請參照圖4和圖1，本實施例提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)400，其與實施例3的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)300大致相同，二者的主要區(qū)別在于，蓄電組件310還設(shè)置有用于給蓄電池312充電的充電器402。充電器402與蓄電池312電連接。當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)400停止工作，且蓄電池312儲電量不足時，可以通過充電器402外接電源為蓄電池312進(jìn)行充電。

較優(yōu)地，為了進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性，蓄電組件310還設(shè)置有用于給蓄電池312充電的發(fā)電機(jī)406和第三變換器408。第三變換器408為AC/DC變換器(交流/直流變換器)。發(fā)電機(jī)406與發(fā)動機(jī)110連接。發(fā)電機(jī)406與蓄電池312通過第三變換器408連接。

當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)400服務(wù)于中載荷工況時，發(fā)動機(jī)110的輸出動力全部用于驅(qū)動液壓泵134旋轉(zhuǎn)，此時發(fā)電機(jī)406為空轉(zhuǎn)，不發(fā)電。

當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)400服務(wù)于低載荷工況，但蓄電池312儲電量不足時，可使發(fā)動機(jī)110在高效工作區(qū)運(yùn)行，發(fā)動機(jī)110的工作效率較高，但輸出的動力超過液壓馬達(dá)132轉(zhuǎn)子的動力需求，此時多余的動力可以通過發(fā)電機(jī)406為蓄電池312充電。第一離合器136閉合，第二離合器138斷開，電動機(jī)120不工作。發(fā)動機(jī)110輸出的動力一部分經(jīng)過第一離合器136傳遞給液壓泵134，驅(qū)動液壓泵134旋轉(zhuǎn)，液壓泵134將液壓油由油箱142帶入管道140，經(jīng)過換向閥144，進(jìn)而驅(qū)動液壓馬達(dá)132工作，從而驅(qū)動液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。發(fā)動機(jī)110輸出的另一部分多余的動力驅(qū)動發(fā)電機(jī)406發(fā)電，發(fā)電機(jī)406發(fā)出的交流電經(jīng)過第三變換器408轉(zhuǎn)變成直流電輸入進(jìn)蓄電池312，為蓄電池312充電。

當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)400停止工作，且蓄電池312儲電量不足時，可使發(fā)動機(jī)110繼續(xù)在高效工作區(qū)運(yùn)行，發(fā)動機(jī)110的工作效率較高，輸出的動力通過發(fā)電機(jī)406為蓄電池312充電。此時第一離合器136和第二離合器138均斷開，電動機(jī)120不工作。發(fā)動機(jī)110輸出的動力只用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)406旋轉(zhuǎn)發(fā)電，發(fā)電機(jī)406發(fā)出的交流電經(jīng)過第三變換器408轉(zhuǎn)變成直流電輸入蓄電池312，為蓄電池312充電。

為簡化表示，本實施例中未提及之處，請參閱實施例1～3中相應(yīng)內(nèi)容。

本發(fā)明實施例1～4提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100～400均可用于組成具體的工作裝置，例如車輛，包括三輪車、摩托車、汽車等等。例如，當(dāng)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)100～400中的任意一種與汽車的車輪連接時，液壓馬達(dá)132的轉(zhuǎn)子與車輪機(jī)械連接，液壓馬達(dá)132的數(shù)量與車輪的數(shù)量匹配。通過換向閥144改變液壓馬達(dá)132的旋轉(zhuǎn)方向，可實現(xiàn)汽車的前進(jìn)和后退。發(fā)動機(jī)110和電動機(jī)120與車輪之間采用管道140連接，使得汽車多變的行駛工況對驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊影響較小，可以很大程度地減小發(fā)動機(jī)110所受到的汽車瞬態(tài)響應(yīng)，有利于控制發(fā)動機(jī)110在最佳工作區(qū)域運(yùn)行，從而進(jìn)一步提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。