一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及并聯(lián)混合動(dòng)力客車領(lǐng)域，特指一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)際石油價(jià)格的飆升和世界環(huán)境保護(hù)的壓力使得新能源汽車成為汽車工業(yè)新的發(fā)展方向。世界各國(guó)政府對(duì)此也高度重視，不僅頒布了嚴(yán)格的法規(guī)限制汽車的排放對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也出臺(tái)政策，用于鼓勵(lì)和資助新能源汽車發(fā)展，世界各大汽車企業(yè)都在不斷深入研究用于新能源汽車的核心技術(shù)。由于當(dāng)前動(dòng)力電池的能量密度偏低、質(zhì)量大、成本高、續(xù)駛里程短和充電時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，純電動(dòng)汽車的市場(chǎng)化推廣進(jìn)程緩慢。而混合動(dòng)力汽車因其具有的低能耗、低排放和價(jià)格優(yōu)勢(shì)已成為全球新能源汽車開發(fā)的熱點(diǎn)?；旌蟿?dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性較傳統(tǒng)車輛降低30%~_40%，尾氣排放指標(biāo)降低了 50%_60%，由于國(guó)內(nèi)大城市交通擁擠，環(huán)境保護(hù)壓力大，混合動(dòng)力汽車十分適合我國(guó)國(guó)情，其在中國(guó)市場(chǎng)的前景也被看好。
[0003]相比于串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢(shì):1)并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)在車輛起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速，電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)；充分利用了電機(jī)低速大轉(zhuǎn)矩、響應(yīng)快速的特點(diǎn)，在避開發(fā)動(dòng)機(jī)低效率區(qū)的同時(shí)提高混合動(dòng)力系統(tǒng)的效率；2)并聯(lián)混合動(dòng)力只有一套電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本降低。
[0004]同時(shí)并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)也存在一些缺點(diǎn):1)控制復(fù)雜。發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)工作特性差異和分工使得二者在系統(tǒng)中必須依靠動(dòng)力耦合裝置來(lái)進(jìn)行功率調(diào)節(jié)；2)由于發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)需要使其在較低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行一段時(shí)間，若在行車過(guò)程中使用起動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，將會(huì)造成起動(dòng)電機(jī)工作頻繁，導(dǎo)致其過(guò)早達(dá)到疲勞壽命而失效，若通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)行車啟停功能，將會(huì)造成車輛的動(dòng)力中斷；3)若并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)不具有行車啟停功能，則發(fā)動(dòng)機(jī)在低速情況下需要保持怠速狀態(tài)，這樣增加的并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的能耗和對(duì)環(huán)境的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是解決并聯(lián)混合動(dòng)力客車實(shí)現(xiàn)行車啟停困難的問(wèn)題，提供了一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)，該饋能式啟停系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)并聯(lián)混合動(dòng)力客車的行車啟停功能，減少了并聯(lián)混合動(dòng)力客車在運(yùn)行過(guò)程中的能量消耗和污染排放。
[0006]本實(shí)用新型的節(jié)能型電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)，饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)包括饋能裝置、啟停裝置和控制裝置，其中饋能裝置包括蓄能器、儲(chǔ)液罐、液壓管路、溢流閥和回轉(zhuǎn)式液壓缸，啟停裝置包括液壓馬達(dá)、大齒輪、小齒輪，控制裝置包括控制閥、整車控制器和信號(hào)線；
[0008]回轉(zhuǎn)式液壓缸的進(jìn)液口通過(guò)液壓管路與儲(chǔ)液罐連接，回轉(zhuǎn)式液壓缸的出液口通過(guò)液壓管路與蓄能器連接，蓄能器通過(guò)液壓管路和溢流閥與儲(chǔ)液罐連接；回轉(zhuǎn)式液壓缸輸入軸安裝在吊耳與車架的連接處；
[0009]液壓馬達(dá)的出液口通過(guò)液壓管路與儲(chǔ)液罐連接，液壓馬達(dá)的進(jìn)液口通過(guò)控制閥與蓄能器連接。液壓馬達(dá)的輸出軸與小齒輪同軸固定連接，大齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同軸固定連接；大齒輪和小齒輪嚙合，液壓馬達(dá)輸出的動(dòng)力通過(guò)小齒輪和大齒輪傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)；整車控制器通過(guò)信號(hào)線與控制閥連接。
[0010]當(dāng)路面不平度造成的振動(dòng)通過(guò)輪胎和車橋傳遞給鋼板彈簧7時(shí)，鋼板彈簧將不斷上下振動(dòng)以耗散這部分能量，此時(shí)吊耳會(huì)左右擺動(dòng)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式液壓缸工作，回轉(zhuǎn)式液壓缸可以將振動(dòng)能量回收，并轉(zhuǎn)化為液壓能儲(chǔ)存到蓄能器中去；當(dāng)蓄能器中儲(chǔ)存的液壓能超過(guò)極限時(shí)，溢流閥開啟，蓄能器中高壓制動(dòng)液進(jìn)入儲(chǔ)液罐中。
[0011]當(dāng)并聯(lián)混合動(dòng)力客車出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力矩不足、制動(dòng)儲(chǔ)氣室氣壓低、動(dòng)力電池電量低等情況時(shí)，需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入混合驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)、帶動(dòng)打氣栗工作或給動(dòng)力電池充電時(shí)，整車控制器發(fā)出指令控制閥，蓄能器中的高壓制動(dòng)液驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，液壓馬達(dá)輸出的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速經(jīng)小齒輪和大齒輪減速增扭后，傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)轉(zhuǎn)速下運(yùn)行一段時(shí)間，燃油電磁閥自動(dòng)噴油以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，關(guān)閉控制閥，液壓馬達(dá)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)。
[0012]本實(shí)用新型的一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比明顯具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1)利用液壓馬達(dá)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的行車啟停功能，減少了并聯(lián)混合動(dòng)力客車在運(yùn)行過(guò)程中的能量消耗和污染排放；2)利用回轉(zhuǎn)式液壓缸有效地回收車輛的振動(dòng)能量，并作為液壓馬達(dá)的動(dòng)力來(lái)源，使得該啟停系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的回收與再利用。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是饋能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)整車布置圖。
[0016]圖中:1 一蓄能器，2—儲(chǔ)液罐，3—液壓管路，4一溢流閥，5—回轉(zhuǎn)式液壓缸，6—吊耳，7一鋼板彈黃、8—車橋，9一輪胎，10一車架，11一液壓馬達(dá)，12一大齒輪，13一小齒輪，14一控制閥，15—發(fā)動(dòng)機(jī)，16一尚合器，17一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，18一整車控制器，19一彳目號(hào)線。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖具體描述本實(shí)用新型的一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。
[0018]—種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)，包括饋能裝置、啟停裝置和控制裝置，其中饋能裝置包括蓄能器1、儲(chǔ)液罐2、液壓管路3、溢流閥4和回轉(zhuǎn)式液壓缸5，啟停裝置包括液壓馬達(dá)11、大齒輪12、小齒輪13，控制裝置包括控制閥14、整車控制器18和信號(hào)線19。
[0019]如圖1所示，回轉(zhuǎn)式液壓缸5的進(jìn)液口通過(guò)液壓管路3與儲(chǔ)液罐2連接，回轉(zhuǎn)式液壓缸5的出液口通過(guò)液壓管路3與蓄能器1連接，蓄能器1通過(guò)液壓管路3和溢流閥4與儲(chǔ)液罐2連接?；剞D(zhuǎn)式液壓缸5輸入軸安裝在吊耳6與車架10的連接處。
[0020]如圖2所示，對(duì)于采用鋼板彈簧7作為車輛減震裝置的并聯(lián)混合動(dòng)力客車而言，每個(gè)吊耳6與車架10的連接處均安裝有一個(gè)回轉(zhuǎn)式液壓缸5。液壓馬達(dá)11的出液口通過(guò)液壓管路3與儲(chǔ)液罐2連接，液壓馬達(dá)11的進(jìn)液口通過(guò)控制閥14與蓄能器1連接。
[0021]液壓馬達(dá)11的輸出軸與小齒輪13同軸固定連接，大齒輪12與發(fā)動(dòng)機(jī)15的曲軸同軸固定連接；大齒輪12和小齒輪13嚙合，液壓馬達(dá)11輸出的動(dòng)力通過(guò)小齒輪13和大齒輪12傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)15。
[0022]整車控制器18通過(guò)信號(hào)線19與控制閥14連接。
[0023]下面結(jié)合附圖來(lái)具體描述本實(shí)用新型的一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)的控制方法。
[0024]當(dāng)路面不平度造成的振動(dòng)通過(guò)輪胎9和車橋8傳遞給鋼板彈簧7時(shí)，鋼板彈簧7將不斷上下振動(dòng)以耗散這部分能量，此時(shí)吊耳6會(huì)左右擺動(dòng)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)式液壓缸5工作，回轉(zhuǎn)式液壓缸5可以將振動(dòng)能量回收，并轉(zhuǎn)化為液壓能儲(chǔ)存到到蓄能器1中去。當(dāng)蓄能器1中儲(chǔ)存的液壓能超過(guò)極限時(shí)，溢流閥4開啟，蓄能器1中高壓制動(dòng)液進(jìn)入儲(chǔ)液罐2中。
[0025]當(dāng)并聯(lián)混合動(dòng)力客車出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力矩不足、制動(dòng)儲(chǔ)氣室氣壓低、動(dòng)力電池電量低等情況時(shí)，需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)15進(jìn)入混合驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)、帶動(dòng)打氣栗工作或給動(dòng)力電池充電時(shí)，整車控制器18發(fā)出指令控制閥14，蓄能器1中的高壓制動(dòng)液驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)11旋轉(zhuǎn)，液壓馬達(dá)11輸出的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速經(jīng)小齒輪13和大齒輪12減速增扭后，傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)15，使發(fā)動(dòng)機(jī)15在啟動(dòng)轉(zhuǎn)速下運(yùn)行一段時(shí)間，燃油電磁閥自動(dòng)噴油以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)15。發(fā)動(dòng)機(jī)15啟動(dòng)后，關(guān)閉控制閥14，液壓馬達(dá)11隨著發(fā)動(dòng)機(jī)15空轉(zhuǎn)。
[0026]本實(shí)用新型的一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)仍保有起動(dòng)電機(jī)，防止在饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)失效情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)；且每日第一次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，使用起動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)正常熱機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)，其特征是:饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)包括饋能裝置、啟停裝置和控制裝置，其中饋能裝置包括蓄能器、儲(chǔ)液罐、液壓管路、溢流閥和回轉(zhuǎn)式液壓缸，啟停裝置包括液壓馬達(dá)、大齒輪、小齒輪，控制裝置包括控制閥、整車控制器和信號(hào)線； 回轉(zhuǎn)式液壓缸的進(jìn)液口通過(guò)液壓管路與儲(chǔ)液罐連接，回轉(zhuǎn)式液壓缸的出液口通過(guò)液壓管路與蓄能器連接，蓄能器通過(guò)液壓管路和溢流閥與儲(chǔ)液罐連接；回轉(zhuǎn)式液壓缸輸入軸安裝在吊耳與車架的連接處； 液壓馬達(dá)的出液口通過(guò)液壓管路與儲(chǔ)液罐連接，液壓馬達(dá)的進(jìn)液口通過(guò)控制閥與蓄能器連接。液壓馬達(dá)的輸出軸與小齒輪同軸固定連接，大齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸同軸固定連接；大齒輪和小齒輪嚙合，液壓馬達(dá)輸出的動(dòng)力通過(guò)小齒輪和大齒輪傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)；整車控制器通過(guò)信號(hào)線與控制閥連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括饋能裝置、啟停裝置和控制裝置，其中饋能裝置包括蓄能器、儲(chǔ)液罐、液壓管路、溢流閥和回轉(zhuǎn)式液壓缸；啟停裝置包括液壓馬達(dá)、大齒輪、小齒輪,控制裝置包括控制閥、整車控制器和信號(hào)線。饋能式并聯(lián)混合動(dòng)力客車啟停系統(tǒng)利用液壓馬達(dá)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的行車啟停功能，減少了并聯(lián)混合動(dòng)力客車在運(yùn)行過(guò)程中的能量消耗和污染排放；同時(shí)利用回轉(zhuǎn)式液壓缸有效地回收車輛的振動(dòng)能量，并作為液壓馬達(dá)的動(dòng)力來(lái)源，使得該啟停系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的回收與再利用。
【IPC分類】B60K6/48, B60K6/22, B60G13/14, B60K25/00
【公開號(hào)】CN204956075
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520430381
【發(fā)明人】衣豐艷, 周稼銘, 劉永輝, 張立偉
【申請(qǐng)人】山東交通學(xué)院
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年6月22日