[發明專利]一種獨立輪邊驅動的液驅混合動力系統

有效

• 申請號: 201710442731.5
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107310371B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 徐照平;周海成;劉梁;何曉輝;沈新民;錢立新;王強;張玲玲;劉東
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B60K6/12
• 分類號: B60K6/12;B60K17/356;B60K17/10;B60K17/34
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

本發明公開了一種獨立輪邊驅動的液驅混合動力系統，包括電控單元、輪轂液壓馬達、發動機、第一液壓蓄能器、變量液壓泵、車輪、第一轉向裝置、液壓系統管路等。變量液壓泵與發動機固連，其出油口和第一液壓蓄能器通過液壓系統管路與輪轂液壓馬達相連；四個輪轂液壓馬達分別獨立驅動一個車輪；第一轉向裝置與車輛兩個前輪或兩個后輪連接；液壓系統管路的低壓管路連接至變量液壓泵的入油口；電控單元用于控制發動機的運轉、車輛轉向、變量液壓泵和輪轂液壓馬達的排量等；本發明實現發動機與車輛行駛工況的解耦，改善發動機工作點，能回收制動能量，顯著提高燃油經濟性。四輪輪邊驅動提升車輛動力性，能提高底盤的最小離地間隙，提高車輛的越野性能。

技術領域

本發明屬于車輛液壓驅動混合動力技術領域，特別涉及一種獨立輪邊驅動的液驅混合動力系統。

背景技術

傳統車輛大多采用機械傳動的方式驅動車輪，發動機工況與車輛行駛工況息息相關，不能很好地適應復雜多變的工況，而且燃油經濟性的提升存在瓶頸。而液壓驅動混合動力車輛能實現發動機工況與車輛行駛工況的解耦，并且液壓傳動具有功率密度大、方便實現無級調速等特點，受到廣泛重視和研究。

在目前的國內外研究當中，大多研究是在原有機械傳動基礎上增加取力裝置和液壓泵，針對惡劣路面，利用輪轂液壓馬達輔助驅動。這種方式雖能以較小成本提高車輛的通過性，但存在結構復雜，整車質量增加，故障率高，傳動效率不理想等缺點。也有在此基礎上增加液壓蓄能器用以回收車輛制動能量的相關研究，但同樣存在以上缺點。而中國專利申請CN205970853U提出的一體式液壓四驅動力系統，雖然有較大改進，取消了變速器，液壓泵通過聯軸器與動力輸出單元直接相連，能實現無級變速和全輪驅動，但仍保留前后驅動橋和齒輪傳動機構，存在結構復雜，傳動效率不高，越野性和通過性較差的缺點。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種獨立輪邊驅動的液驅混合動力系統，解決現有車輛液驅混動動力系統結構復雜、故障率高、傳動效率差的問題。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種獨立輪邊驅動的液驅混合動力系統，包括電控單元、輪轂液壓馬達、發動機、第一液壓蓄能器、變量液壓泵、車輪、第一轉向裝置、液壓系統管路；

所述發動機的輸出軸與變量液壓泵的機械轉動軸固連，變量液壓泵的輸油出口和第一液壓蓄能器并聯后連接在輪轂液壓馬達的輸油入口；四個輪轂液壓馬達分別獨立驅動一個車輪；所述第一轉向裝置與車輛兩個前輪或兩個后輪連接；所述液壓系統管路的低壓管路連接至變量液壓泵的輸油入口；所述電控單元分別與輪轂液壓馬達、發動機、第一液壓蓄能器、變量液壓泵、第一轉向裝置相連，電控單元控制發動機的運轉工況、車輛轉向、變量液壓泵和輪轂液壓馬達的排量大小。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：

(1)本發明取消了傳統車輛的變速器、傳動軸及驅動橋等傳動機構，增加了變量液壓泵、液壓蓄能器及輪轂液壓馬達，使用液壓傳動取代機械傳動，實現發動機與車輛行駛工況的解耦，減少發動機的不穩定工況，取消怠速運轉，使之工作在最佳經濟性能區域，降低有害氣體排放，減少對環境的污染。

(2)引入液壓蓄能器作為液壓傳動的二次能量元件，發動機和液壓蓄能器同時工作，可提供車輛所需最大動力輸出；因此，在同等動力要求下，能選用輕量化、小排量發動機，減小裝機質量。

(3)若使輪轂液壓馬達以泵的模式工作，能夠實現輔助制動和制動能量的回收，并顯著提高車輛的燃油經濟性。

(4)通過四個輪轂液壓馬達實現了四輪輪邊驅動，顯著提升車輛動力性、通過性。

(5)實現無級變速：變量液壓泵和輪轂液壓馬達的排量可連續變化，保證了在一定的車速范圍內無級變速的要求，使得駕駛員操作簡單，無需換擋操作。

(6)通過前后兩個轉向裝置，具有四輪轉向功能，顯著提高車輛的機動性。