[發(fā)明專利]一種雙速液壓混合動力驅(qū)動系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711440739.4
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108006188B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳維;劉輝;苑士華;胡紀(jì)濱
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: F16H47/00
• 分類號: F16H47/00;F16H3/76;F16H61/66
• 代理公司: 北京正陽理工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

1.一種雙速液壓混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：包括：機械傳動裝置、二位四通電磁換向閥(17)和液壓調(diào)速回路；二位四通電磁換向閥(17)位于液壓調(diào)速回路的主油路上，控制油路的通斷和切換，變換油流的方向，進(jìn)而控制液壓調(diào)速回路的工作狀態(tài)；

機械傳動裝置包括：前傳動齒輪傳動機構(gòu)(2)，行星變速機構(gòu)(3)，主減速齒輪傳動機構(gòu)(4)，輸入軸(14)和輸出軸(15)；

所述前傳動齒輪傳動機構(gòu)(2)包括第一齒輪(7)和第二齒輪(8)；

所述行星變速機構(gòu)(3)包括太陽輪(9)，行星架(10)和齒圈(11)；

所述主減速齒輪傳動機構(gòu)(4)包括第三齒輪(12)和第四齒輪(13)；

發(fā)動機(1)通過輸入軸(14)與前傳動齒輪傳動機構(gòu)(2)的第一齒輪(7)相連，前傳動齒輪傳動機構(gòu)(2)的第二齒輪(8)與行星變速機構(gòu)(3)的行星架(10)相連，行星變速機構(gòu)(3)的太陽輪(9)與雙向變量泵(5)相連，行星變速機構(gòu)(3)的齒圈(11)與主減速齒輪傳動機構(gòu)(4)的第三齒輪(12)和雙向變量馬達(dá)(6)相連，主減速齒輪傳動機構(gòu)(4)的第四齒輪(13)與輸出軸(15)相連；

所述液壓調(diào)速回路的主油路分別與雙向變量泵(5)和雙向變量馬達(dá)(6)連接；

所述液壓調(diào)速回路包括：雙向變量泵(5)、補油泵(16)、雙向變量馬達(dá)(6)、溢流閥(18)、單向閥(19)、濾清器(20)、熱交換器(21)、油箱(22)、第一油路a(23)和第二油路b(24)；

所述的液壓調(diào)速回路，即由液壓泵和液壓馬達(dá)組成的閉式液壓回路；第一油路a(23)和第二油路b(24)分別連接于雙向變量泵(5)和雙向變量馬達(dá)(6)的兩端，其間通過二位四通電磁換向閥(17)控制油路的通斷和切換；在第一油路a(23)和第二油路b(24)上均布置有溢流閥(18)和單向閥(19)，溢流閥(18)的作用主要起到定壓作用，保持閥進(jìn)口處的壓力接近于恒定；單向閥(19)的作用是固定油液的流向，不允許反向倒流；在液壓調(diào)速回路中還布置有補油泵(16)，及與之相配套的濾清器(20)；此外，在油箱(22)處布置有熱交換器(21)，以防止油液溫度過高，造成液壓控制裝置無法正常工作。

2.如權(quán)利要求1所述的一種雙速液壓混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)的工作過程為：用于起步或低速行駛時，二位四通電磁換向閥工作在雙向變量泵與雙向變量馬達(dá)相接通的狀態(tài)，此時，無級變速裝置處于液壓機械段；發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸輸入后，經(jīng)前傳動齒輪傳動機構(gòu)進(jìn)入到行星變速機構(gòu)的行星架，然后進(jìn)行功率分流，一路功率經(jīng)行星變速機構(gòu)的太陽輪傳遞到雙向變量泵，再經(jīng)雙向變量馬達(dá)傳遞到主減速齒輪傳動機構(gòu)，一路功率經(jīng)行星變速機構(gòu)的齒圈傳遞到主減速齒輪傳動機構(gòu)，兩路功率在主減速齒輪傳動機構(gòu)進(jìn)行匯流，再經(jīng)輸出軸作用到車輛上；在液壓調(diào)速回路中，雙向變量泵通過控制單元進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，油液經(jīng)第一油路a通過二位四通電磁換向閥流進(jìn)雙向變量馬達(dá)，帶動雙向變量馬達(dá)工作，溢流閥起定壓作用；補油泵吸取油箱的油液通過單向閥供應(yīng)到第一油路a和第二油路b，補充內(nèi)泄的油液損失以及維持第一油路a和第二油路b的壓力；

用于高速行駛時，二位四通電磁換向閥(17)工作在雙向變量泵與雙向變量馬達(dá)斷開連接的狀態(tài)，此時，無級變速裝置處于純機械段；發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸輸入后，經(jīng)前傳動齒輪傳動機構(gòu)進(jìn)入到行星變速機構(gòu)的行星架，由于雙向變量泵與雙向變量馬達(dá)處于斷開狀態(tài)，雙向變量泵轉(zhuǎn)速為0，對行星變速機構(gòu)的太陽輪起制動作用，故太陽輪轉(zhuǎn)速為0，此時動力經(jīng)行星變速機構(gòu)輸出到主減速齒輪傳動機構(gòu)，然后經(jīng)輸出軸作用于車輛上；在液壓調(diào)速回路中，雙向變量泵轉(zhuǎn)速為0，雙向變量馬達(dá)在行星變速機構(gòu)齒圈的帶動下空轉(zhuǎn)；

行星變速機構(gòu)轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

n_t+kn_q-(1+k)n_j＝0

其中，n_t為行星變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)速，n_q為行星變速機構(gòu)齒圈的轉(zhuǎn)速，n_j為行星變速機構(gòu)行星架的轉(zhuǎn)速，k為行星排特性參數(shù)；

行星變速機構(gòu)轉(zhuǎn)矩關(guān)系式：

T_t:T_q:T_j＝1:k:-(1+k)

其中，T_t為行星變速機構(gòu)太陽輪的轉(zhuǎn)矩，T_q為行星變速機構(gòu)齒圈的轉(zhuǎn)矩，T_j為行星變速機構(gòu)行星架的轉(zhuǎn)矩；

因此，經(jīng)發(fā)動機輸出到車輛上的轉(zhuǎn)速為：

其中，n₀為輸出轉(zhuǎn)速，n_e為發(fā)動機轉(zhuǎn)速，n_p為雙向變量泵轉(zhuǎn)速，i_q為前傳動比，i₀為主減速比。