專利名稱：公交汽車串聯(lián)式液壓混合動力傳動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種公交汽車液壓混合動力傳動裝置，屬機械領域。
背景技術：
公交汽車的動力傳動系統(tǒng)一般由內(nèi)燃機、變速箱、傳動軸、驅(qū)動橋等構成，由于公交汽車起、制動頻繁，其能耗和排放較大。為節(jié)約能源，降低排放，人們研究開發(fā)了混合動力傳動系統(tǒng)的公交汽車。目前的汽車混合動力傳動系統(tǒng)主要是內(nèi)燃機、電動機、飛輪以及儲能裝置的混合作為汽車的動力裝置，根據(jù)系統(tǒng)中各動力裝置組合方式的不同，汽車的混合動力系統(tǒng)可分為串聯(lián)式和并聯(lián)式。在串聯(lián)混合動力系統(tǒng)中，內(nèi)燃機不直接與驅(qū)動系統(tǒng)相聯(lián)，而是帶動發(fā)電機或飛輪，將機械能全部轉變?yōu)殡娔芑蝻w輪動能，用電動機或飛輪作為驅(qū)動元件驅(qū)動車輛，在車輛制動時，電機或飛輪還可以回收汽車的制動動能。串聯(lián)系統(tǒng)結構簡單，易于實現(xiàn)和控制，在飛輪儲能串聯(lián)混合動力傳動系統(tǒng)中，由于沒有發(fā)生能量形式的轉變，能量損失小，能量傳遞效率較高，但飛輪結構復雜、制造困難；在蓄電池儲能串聯(lián)混合動力傳動系統(tǒng)中，由于發(fā)動機發(fā)出的能量需要全部經(jīng)過機械能—電能—機械能的轉變，能量損失較大，能量傳遞效率低，而且由于只能用一臺電動機驅(qū)動，動力機構龐大，成本高，蓄電池使用壽命也較短。此外，目前的公交汽車的制動傳動裝置和車門開關都采用氣壓傳動，使整車傳動結構非常復雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有公交汽車混合動力傳動系統(tǒng)的不足，本實用新型的目的是提供一種液壓串聯(lián)混合動力傳動裝置，通過采用一個既可以作為泵工作，又可以作為馬達工作，能實現(xiàn)液壓能和機械能相互轉換的液壓馬達/泵(二次元件)和蓄能器來回收和儲存公交汽車的制動動能，并在公交汽車起動、加速、行駛過程中加以利用，從而達到節(jié)能與環(huán)保的目的；同時，可為車輛制動器的制動油缸提供壓力油，實現(xiàn)車輛的快速及緊急制動；還可為前、后車門的開關提供動力。
本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案采用二次調(diào)節(jié)靜液傳動技術，即由恒壓變量泵、液壓馬達/泵(二次元件)、蓄能器、電液比例(伺服)閥、安全閥等構成二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng)，恒壓變量泵通過離合器與發(fā)動機輸出軸聯(lián)接，并與蓄能器、安全閥等組成恒壓油源，為二次元件、制動油缸、車門油缸的工作提供壓力油。二次元件通過離合器直接與后驅(qū)動橋聯(lián)接，由電液比例閥(伺服)控制，在車輛起動、加速時，以馬達工況工作，驅(qū)動車輪旋轉；在車輛制動時，以泵工況工作，回收車輛的制動動能。由減壓閥、腳踏閥、制動油缸、背壓閥等構成制動裝置實現(xiàn)車輛的制動。由減壓閥、電磁換向閥及前、后車門油缸組等構成車門控制裝置實現(xiàn)車門的開啟和關閉。
本實用新型的有益效果是，結構簡單、體積小、安裝方便；大大減少了發(fā)動機的裝機功率；液壓蓄能器能量密度高，輸出功率大，能提供較大的起動、制動扭矩，傳動效率也比蓄電池儲能高；為車輛制動和車門的開關提供動力，省去了變速箱和氣壓傳動裝置，簡化了整車的傳動結構。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是公交汽車串聯(lián)式液壓混合動力傳動裝置的結構示意圖。
圖2是公交汽車串聯(lián)式液壓混合動力傳動裝置的液壓原理圖。
1、7.離合器 2.恒壓變量泵 3.蓄能器 4.電液比例閥 5.變量油缸 6.二次元件 8、9.減壓閥 10.電磁換向閥 11.前、后車門油缸組 12.背壓閥 13.腳踏閥 14.制動油缸15.液壓油箱 16.安全閥 17.轉速傳感器 18.控制器具體實施方式
一種公交汽車串聯(lián)式液壓混合動力傳動裝置主要由恒壓變量泵2、蓄能器3、二次元件6、變量油缸5、電液比例閥4、前、后車門油缸組11、腳踏閥13、制動油缸14、控制器18等組成。恒壓變量泵2通過離合器1與發(fā)動機輸出軸聯(lián)接，恒壓變量泵2、蓄能器3、安全閥16等構成恒壓油源。安全閥16安裝在液壓油箱15上，恒壓變量泵2、蓄能器3、二次元件6安裝在汽車底盤上，二次元件6由管路接在恒壓油源上，并通過離合器7直接與后驅(qū)動橋聯(lián)接。電液比例閥4與變量油缸5做成一體安裝在二次元件6上，轉速傳感器17聯(lián)接在二次元件6的轉軸上，電液比例閥4通過減壓閥8由管路接在恒壓油源上。腳踏閥13、制動油缸14、背壓閥12構成制動回路，腳踏閥13安裝在駕駛室內(nèi)，制動油缸14固定在制動底板上，腳踏閥13通過減壓閥8由管路接在恒壓油源上，背壓閥12通過管路與腳踏閥13和液壓油箱15連接。前、后車門油缸組11固定在車體上，通過電磁換向閥10、減壓閥9、8由管路接在恒壓油源上，電磁換向閥10、背壓閥12、減壓閥8、9安裝在液壓油箱15上。電液比例閥4、電磁換向閥10、轉速傳感器17與控制器18相連，控制器18安裝在駕駛室的操作臺上。
二次元件6的工況、排量、轉速由變量油缸5進行控制，變量油缸5的運動由電液比例閥4控制。二次元件6轉速的變化可由與二次元件6轉軸相連的轉速傳感器17測出并傳送給控制器18，控制器18根據(jù)一定的控制方法而產(chǎn)生的控制信號傳輸給電液比例閥4，來控制變量油缸5的運動，調(diào)節(jié)二次元件6的斜盤傾角，進而調(diào)節(jié)二次元件6的排量、轉速和工況，使系統(tǒng)穩(wěn)定地工作在某一工作狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)電液比例閥4的控制信號，可使二次元件6實現(xiàn)無級調(diào)速，通過調(diào)節(jié)二次元件6斜盤擺動方向及傾角過零點，可使二次元件6工作在由轉速、轉矩構成的直角坐標系的四個象限內(nèi)工作，在第I、III象限內(nèi)為馬達工況，輸出功率，為車輛起動、加速、行駛提供動力；在II、IV象限內(nèi)為泵工況，此時向系統(tǒng)回饋能量，回收系統(tǒng)的制動動能。
在車輛起動、加速、行駛時，控制器發(fā)出指令給電液比例閥，控制變量油缸的運動，調(diào)節(jié)二次元件斜盤傾角(過零點)的大小，使其以馬達工況工作，恒壓變量泵在發(fā)動機的帶動下，與蓄能器共同為二次元件提供工作壓力油，在系統(tǒng)壓力油的作用下，二次元件輸出轉矩和轉速，通過后驅(qū)動橋驅(qū)動車輪旋轉。
當車輛開始制動時，控制器發(fā)出制動指令并根據(jù)一定的控制方法產(chǎn)生控制信號給電液比例閥，來控制變量油缸的運動，調(diào)節(jié)二次元件的斜盤過零點及斜盤傾角的大小，使其以泵工況穩(wěn)定地工作在某一工作狀態(tài)，二次元件在車輛慣性動能作用下，向系統(tǒng)回饋能量，儲存在蓄能器中，以供車輛起動、加速、行駛時使用。當二次元件轉軸轉速(由轉速傳感器測出)降低到設定值或車速降到較低值時，駕駛員踏下腳踏閥，制動油缸動作，實現(xiàn)車輛制動。背壓閥的開啟壓力稍大于大氣壓力，其作用是保持腳踏閥與制動油缸之間管路充滿液壓油。當汽車需要緊急制動時，應不經(jīng)制動能量的回收過程，立即踩下腳踏閥，實現(xiàn)車輛的緊急制動。待車輛停穩(wěn)后，操縱電磁換向閥，在前、后車門油缸組的作用下，打開或關閉車門。
權利要求1.一種公交汽車串聯(lián)式液壓混合動力傳動裝置由恒壓變量泵(2)、蓄能器(3)、二次元件(6)、變量油缸(5)、電液比例閥(4)、前、后車門油缸組(11)、腳踏閥(13)、制動油缸(14)、控制器(18)組成，其特征在于恒壓變量泵(2)通過離合器(1)與發(fā)動機輸出軸聯(lián)接，恒壓變量泵(2)、蓄能器(3)、安全閥(16)等由管路連接構成恒壓油源，恒壓變量泵(2)、蓄能器(3)、二次元件(6)安裝在汽車底盤上，二次元件(6)通過管路接在恒壓油源上，并通過離合器(7)直接與后驅(qū)動橋聯(lián)接，電液比例閥(4)與變量油缸(5)做成一體安裝在二次元件(6)上，電液比例閥(4)通過減壓閥(8)接在恒壓油源上，腳踏閥(13)安裝在駕駛室內(nèi)，制動油缸(141)固定在制動底板上，腳踏閥(13)通過減壓閥(8)接在恒壓油源上，前、后車門油缸組(11)固定在車體上，通過電磁換向閥(10)、減壓閥(9)、(8)接在恒壓油源上，安全閥(16)、電磁換向閥(10)、背壓閥(12)、減壓閥(8)、(9)安裝在液壓油箱(15)上，電液比例閥(4)、電磁換向閥(10)、轉速傳感器(17)與控制器(18)相連，控制器(18)安裝在駕駛室的操作臺上。
專利摘要一種公交汽車串聯(lián)式液壓混合動力傳動裝置主要由變量泵、蓄能器、二次元件、變量油缸、電液比例閥、車門油缸組、制動油缸、控制器等組成，其特征在于變量泵通過離合器與發(fā)動機輸出軸聯(lián)接，與蓄能器、安全閥構成恒壓油源，二次元件接在恒壓油源上，并通過離合器與后驅(qū)動橋聯(lián)接，變量泵、蓄能器、二次元件安裝在汽車底盤上，腳踏閥安裝在駕駛室內(nèi)，制動油缸固定在制動底板上，車門油缸組固定在車體上，電液比例閥、電磁換向閥、轉速傳感器與控制器相連。本實用新型能回收和利用車輛的制動動能，提供較大的起動、制動扭矩，實現(xiàn)車輛的快速制動，可為前后車門的開關提供動力，其結構簡單、體積小、安裝方便、輸出功率大、傳動效率高。
文檔編號B60K6/12GK2736202SQ20042004092
公開日2005年10月26日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權日2004年5月28日
發(fā)明者臧發(fā)業(yè), 李 浩, 姜繼海 申請人:山東交通學院