專利名稱：混聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)，屬于液壓動力汽車領(lǐng)域。
技術(shù)背景
液壓蓄能式混合動力汽車(下稱液壓混合動力汽車)是將二次靜液調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用于汽車輔助驅(qū)動的混合動力汽車，其輔助動力裝置則由液壓驅(qū)動系統(tǒng)組成，包括能量轉(zhuǎn)換元件——液壓泵/馬達(dá)和儲能元件——液壓蓄能器。工作原理與混合動力電動汽車相似。 在車輛運行過程中，液壓泵/馬達(dá)可單獨或同時與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)共同驅(qū)動汽車；車輛制動、減速時，用液壓泵將汽車的動能轉(zhuǎn)換成液壓能，儲存在液壓蓄能器中，在隨后的加速或正常行駛工況，液壓能通過液壓馬達(dá)釋放出來，輔助發(fā)動機(jī)或者單獨驅(qū)動車輛行駛。
液壓混合動力系統(tǒng)分為串聯(lián)式液壓混合動力系統(tǒng)、并聯(lián)式液壓混合動力系統(tǒng)和混聯(lián)式液壓混合動力系統(tǒng)等。其中串聯(lián)結(jié)構(gòu)布置靈活、傳動結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)動機(jī)與驅(qū)動橋沒有機(jī)械聯(lián)接，發(fā)動機(jī)工作點不受車輛運行工況的限制，可實現(xiàn)完全解耦。但車輛的驅(qū)動功率全部來自液壓泵/馬達(dá)，體積較大，同時驅(qū)動所需能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換，效率較低。并聯(lián)式結(jié)構(gòu)比較緊湊，傳動系統(tǒng)的耦合器可以將兩個動力源的動力合成輸出，汽車正常行駛時，發(fā)動機(jī)功率全部用于驅(qū)動汽車；當(dāng)車輛有大負(fù)荷需求時，液壓泵/馬達(dá)釋放蓄能，與發(fā)動機(jī)一起驅(qū)動車輛；制動或滑行時，液壓泵/馬達(dá)吸收制動能，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系統(tǒng)，若液壓蓄能器蓄能足夠，可實現(xiàn)車輛無級調(diào)速，否則，發(fā)動機(jī)與車橋存在剛性聯(lián)接，發(fā)動機(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，現(xiàn)有的動力汽車系統(tǒng)無法兼顧串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有的動力汽車系統(tǒng)無法兼顧串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點的問題，提供了一種混聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)。
本發(fā)明所述混聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)，它包括發(fā)動機(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)動橋、液壓蓄能器和液壓泵/馬達(dá)，
發(fā)動機(jī)通過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)動橋的力矩輸入端相連。
本發(fā)明的優(yōu)點該系統(tǒng)綜合了串聯(lián)和并聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)各自的優(yōu)點，相比較并聯(lián)系統(tǒng)主要特點是增加了一個功率分配裝置，它通過液壓泵根據(jù)汽車行駛工況對發(fā)動機(jī)中直接用于驅(qū)動車輛的機(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)動機(jī)工作點穩(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)，更容易實現(xiàn)低排放和低油耗目標(biāo)?？梢詫崿F(xiàn)串聯(lián)和并聯(lián)工作模式，每個工作模式下都能實現(xiàn)系統(tǒng)在最佳工作特性工作。將普通車輛的變速箱取消，可以實現(xiàn)無極變速，變速比可達(dá)500。


圖1是本發(fā)明所述混聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一下面結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述混聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)，它包括發(fā)動機(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)動橋7、液壓蓄能器8和液壓泵/馬達(dá)9，
發(fā)動機(jī)1通過第一單向離合器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)動橋7的力矩輸入端相連。
取消普通車輛變速箱，發(fā)動機(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，最終通過耦合器6將功率匯合傳遞給驅(qū)動橋7。
分流泵4給液壓蓄能器8充能。
液壓蓄能器8放能驅(qū)動液壓泵/馬達(dá)9并將功率傳遞給驅(qū)動橋7。
液壓泵/馬達(dá)9在汽車處于制動工況時回收制動能到液壓蓄能器8。
發(fā)動機(jī)1和液壓泵/馬達(dá)9可以單獨將功率傳遞給驅(qū)動橋7，也可以同時將功率傳遞給驅(qū)動橋7。
發(fā)動機(jī)1和液壓泵/馬達(dá)9的功率是通過耦合器6將輸出功率匯合傳遞給驅(qū)動橋 7。
工作原理
在將汽車動力系統(tǒng)設(shè)計成如圖1所示的系統(tǒng)后，本系統(tǒng)可以實現(xiàn)兩種混合動力模式即串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)動機(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)動機(jī)1輸出功率分成兩個通路，一路通過分流泵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)動液壓泵/馬達(dá)9，發(fā)動機(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)動橋7，實現(xiàn)并聯(lián)驅(qū)動模式。若通過控制第二離合器5使發(fā)動機(jī)1與耦合器6的通路斷開，發(fā)動機(jī)1將直接將功率輸出給液壓泵/馬達(dá)9，并通過耦合器6將功率傳遞給驅(qū)動橋7，實現(xiàn)串聯(lián)驅(qū)動模式。若控制發(fā)動機(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)可以通過液壓泵/馬達(dá)9單獨驅(qū)動汽車。在汽車的液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，發(fā)動機(jī)1可以直接將動力傳遞到驅(qū)動橋7，保證了汽車運行的可靠性。
當(dāng)汽車制動時，由于液壓泵/馬達(dá)9的四象限工作特性，液壓泵/馬達(dá)9將制動能回收，儲存在液壓蓄能器8中，當(dāng)車輛有大負(fù)荷需求時，液壓蓄能器8釋放能量驅(qū)動泵/馬達(dá)9，與發(fā)動機(jī)1 一起驅(qū)動汽車。
功率分流器3為行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)，主減速比為3。
權(quán)利要求
1.混聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)，其特征在于，它包括發(fā)動機(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)動橋(7)、液壓蓄能器⑶和液壓泵/馬達(dá)(9)，發(fā)動機(jī)(1)通過第一單向離合器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)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)，其特征在于，功率分流器(3)為星形齒輪傳動機(jī)構(gòu)，主減速比為3。
全文摘要
混聯(lián)式液壓混合動力汽車動力系統(tǒng)，屬于液壓動力汽車領(lǐng)域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有的動力汽車系統(tǒng)無法兼顧串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點的問題。本發(fā)明包括發(fā)動機(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)動橋、液壓蓄能器和液壓泵/馬達(dá)，發(fā)動機(jī)通過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)動橋的力矩輸入端相連。
文檔編號B60K6/12GK102514474SQ201110448160
公開日2012年6月27日 申請日期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 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)