[發明專利]基于變壓器、液壓泵和多聯馬達的混合動力車輛驅動裝置

有效

• 申請號: 201310065366.2
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103213487A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 吳維;蔣忠林;苑士華;荊崇波
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60K6/12
• 分類號: B60K6/12
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;付雷杰

技術領域

本發明涉及一種車輛傳動混合動力驅動裝置，特別是一種基于變壓器、液壓泵和多聯液壓馬達的混合動力車輛驅動裝置。

背景技術

能源與環境問題已成為當今社會討論的焦點，節能減排已上升到關乎人類生死存亡的問題。作為應對這些問題的重要手段之一，混合動力包括了電動混合動力、機械混合動力、液壓混合動力。其中電動混合動力發展受電池技術的制約；機械混合動力難以維持飛輪長時間高效率運轉；液壓混合動力所需技術最為成熟，功率密度高，尤其適用于中、重型車輛。傳統的液壓混合動力車輛通常采用變排量泵、變排量馬達，通過對液壓元件排量的調節實現車輛動力輸出的無級變速，同時使發動機工作在最佳燃油經濟性區。然而單純的依靠排量的變化來調節車輛動力輸出，使得馬達體積龐大，成本劇增，同時使得車輛在小負荷工況時變量液壓馬達效率低下，使得整車燃油經濟性的提高大打折扣。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種基于變壓器、液壓泵和多聯馬達的混合動力車輛驅動裝置，通過液壓變壓器、定排量多聯液壓馬達和定排量液壓泵，大幅提高液壓混合動力車輛動力性能和傳動效率，克服傳統液壓混合動力驅動裝置動力性差，變排量液壓馬達低排量時效率低下，成本高，體積大，重量大的問題。

所述驅動裝置包括發動機、高壓蓄能器、定排量液壓泵、單向閥、液壓變壓器，三位五通換向閥、兩位三通換向閥、后橋、定排量多聯液壓馬達、離合器、高壓兩位二通換向閥、低壓兩位低壓蓄能器和低壓蓄能器。

所示定排量多聯液壓馬達包括兩個以上不同排量的定排量液壓馬達；每個液壓馬達配有獨立的進油口和出油口，每個液壓馬達的出油口連接一個兩位三通換向閥；所述每個液壓馬達的進油口和與之對應的兩位三通換向閥的P口連接。

該驅動裝置的連接關系為：所述定排量多聯液壓馬達中的所有液壓馬達通過一根傳動軸同軸連接，所述傳動軸的一端與離合器連接，另一端與后橋相連；所述發動機與定排量液壓泵的輸入軸同軸連接，定排量液壓泵的輸出軸與離合器相連；所述后橋用于驅動車輛的兩個后輪；所示定排量液壓泵的進油口分別與低壓蓄能器、高壓兩位二通高壓換向閥的A口和低壓兩位二通低壓換向閥的A口相連，定排量液壓泵出油口與單向閥的進油口相連。所述單向閥的出油口分別與高壓蓄能器、液壓變壓器的A口和三位五通換向閥的T1口相連；所述液壓變壓器的B口分別與三位五通換向閥的P口和高壓兩位二通高壓換向閥的B口相連；液壓變壓器的T口分別與低壓兩位二通低壓換向閥的B口和三位五通換向閥的T2口連接。每個兩位三通換向閥的B口分別與三位五通換向閥的A口連接，定排量多聯液壓馬達中每個的液壓馬達出油口分別和與之對應的兩位三通換向閥的A口連接，同時定排量多聯液壓馬達中每個的液壓馬達出油口均與三位五通換向閥的B口連接。

依據車輛的動力需求調節定排量多聯液壓馬達中處于工作狀態的液壓馬達的個數，以調節定排量多聯液壓馬達的排量。

當所述離合器結合，定排量液壓泵、定排量多聯液壓馬達和液壓變壓器均停止工作時，該驅動裝置處于純機械驅動方式，由發動機驅動車輛。

當所述離合器結合，發動機驅動定排量液壓泵，且通過液壓變壓器變壓時，該驅動裝置處于有液壓變壓器的混合驅動方式。

當所述離合器結合，發動機驅動定排量液壓泵，液壓變壓器不工作時，該驅動裝置處于無液壓變壓器的混合驅動方式。

當所述離合器分離，液壓變壓器工作時，該驅動裝置處于有液壓變壓器的純液壓驅動方式。

當所述離合器分離，液壓變壓器停止工作時，該驅動裝置處于無液壓變壓器的純液壓驅動方式。

有益效果

本發明的混合動力車輛驅動裝置綜合了機械傳動的高效率、液壓變壓器的恒功率調節功能和定量液壓馬達的高效率。有效降低了液壓馬達的裝機排量，擴展了液壓混合動力車輛的動力輸出調節范圍，提高了驅動馬達的傳動效率，避免了傳統液壓混合動力系統變排量液壓馬達工作在低排量、低效率區間。

同時本發明采用發動機驅動液壓定量泵為整車提供穩定的高壓油源，能夠根據車輛行駛負載的變化，控制離合器的結合與分離，控制三位五通閥的工作狀態，使得車輛得以工作在不同的模式；當車輛工作在液壓變壓器調節狀態時，變壓器調節高壓油液壓力，結合定排量多聯液壓馬達的控制，極大擴展了動力輸出調節范圍；當車輛工作在定排量多聯液壓馬達單獨調節時，車輛得以高效率運行，提高了車輛的燃油經濟性。

附圖說明

圖1為車輛在向前行駛且變壓器工作時本實施例中驅動裝置的示意圖；