專利名稱：一種車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)，尤其涉及一種利用液壓變量泵馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)混合的車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)。。
背景技術(shù)：
通常，把混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)四種結(jié)構(gòu)類型。串聯(lián)結(jié)構(gòu)因傳動(dòng)效率過(guò)低逐漸被淘汰。并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)效率高，缺點(diǎn)是自身不能調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速。混聯(lián)結(jié)構(gòu)克服了并聯(lián)和串聯(lián)的缺點(diǎn)，綜合性能較好。典型的混聯(lián)結(jié)構(gòu)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、普通的行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成，以行星齒輪機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力耦合和分配裝置，為車輛提供純電動(dòng)、混聯(lián)驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)模式，但這種系統(tǒng)存在以下問(wèn)題在進(jìn)行制動(dòng)能量回饋時(shí)，由于電池性能限制，充電電流受到限制，尤其時(shí)在緊急制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)能量不能得到充分回收。解決上述問(wèn)題，有助于進(jìn)一步提高混合動(dòng)力車輛經(jīng)濟(jì)性，減少排放，節(jié)約能源。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供了一種車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)，基本構(gòu)思是將車輛的行駛過(guò)程劃分成起步或倒車、中小負(fù)荷、高速小負(fù)荷、高速大負(fù)荷四種典型工況，采用一種由行星齒輪機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器、離合器等組成動(dòng)力耦合和分配裝置，用制動(dòng)器和離合器改變行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式，采用液壓變量泵/馬達(dá)代替電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)控制器控制來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛純液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、混聯(lián)驅(qū)動(dòng)、純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)四種驅(qū)動(dòng)模式?？梢砸罁?jù)車輛運(yùn)行工況靈活選擇，充分吸收制動(dòng)動(dòng)能，從而提高了車輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是該車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一變量泵/馬達(dá)、液壓儲(chǔ)能器、第二變量泵/馬達(dá)、控制器、動(dòng)力耦合與分配裝置；所述動(dòng)力耦合與分配裝置由太陽(yáng)輪、行星架、齒圈、行星輪、制動(dòng)器、離合器，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸、第一輸出齒輪、第二輸出齒輪，動(dòng)力輸出軸組成；所述制動(dòng)器包括固定部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分；其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與所述行星架相連，所述第一變量泵/馬達(dá)通過(guò)所述第一輸出齒輪與所述太陽(yáng)輪相連，所述第二變量泵/馬達(dá)通過(guò)所述第二輸出齒輪與所述齒圈相連，所述制動(dòng)器用于所述行星架制動(dòng)，所述離合器用于約束所述行星架和所述太陽(yáng)輪之間的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述制動(dòng)器的固定部分連接動(dòng)力耦合與分配裝置的殼體，所述制動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接所述行星架；所述離合器的一端連接所述行星架，所述離合器的另一端連接所述太陽(yáng)輪；所述動(dòng)力輸出軸與所述齒圈相連用于輸出驅(qū)動(dòng)力；所述控制器通過(guò)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述第一變量泵/馬達(dá)、所述第一變量泵/馬達(dá)、制動(dòng)器和離合器用以實(shí)現(xiàn)以下四種驅(qū)動(dòng)工作模式車輛在起步或倒車時(shí)以純液壓馬達(dá)模式驅(qū)動(dòng)，低速中小負(fù)荷時(shí)車輛以混聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)，高速小負(fù)荷時(shí)以純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，高速大負(fù)荷時(shí)車輛以并聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是[0008] 一是以液壓變量泵/馬達(dá)代替發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)，電磁干擾較小，提高系統(tǒng)可靠性； 二是提高制動(dòng)能量回收，在車輛緊急制動(dòng)時(shí)充分利用液壓儲(chǔ)能器的高功率密度優(yōu)勢(shì)，迅速吸收制動(dòng)動(dòng)能；三是系統(tǒng)提供的四種驅(qū)動(dòng)模式更好地適用車輛行駛工況，提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。


附圖是本實(shí)用新型車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖< 圖中
1— 4— 7— ΙΟΙ 3-
-發(fā)動(dòng)機(jī)
-第一變量泵/馬達(dá)
2-
5-
-發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸一第一輸出齒輪
-第二輸出齒輪一行星架一太陽(yáng)輪
8——第二變量泵/馬達(dá) 11——齒圈 14——離合器
3— 6-9-12-15-
-制動(dòng)器一液壓儲(chǔ)能器一動(dòng)力輸出軸一行星輪一控制器
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。如附圖所示，作為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)基本構(gòu)思的技術(shù)方案是 包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一變量泵/馬達(dá)4、液壓儲(chǔ)能器6、第二變量泵/馬達(dá)8、控制器15、動(dòng)力耦合與分配裝置；所述動(dòng)力耦合與分配裝置由太陽(yáng)輪13、行星架10、齒圈11、行星輪12、制動(dòng)器C3)、離合器14，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2、第一輸出齒輪5、第二輸出齒輪7，動(dòng)力輸出軸9組成； 所述制動(dòng)器C3)包括固定部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分，；其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2與所述行星架(10) 相連，所述第一變量泵/馬達(dá)4通過(guò)所述第一輸出齒輪5與所述太陽(yáng)輪(1 相連，所述第二變量泵/馬達(dá)8通過(guò)所述第二輸出齒輪7與所述齒圈11相連，所述制動(dòng)器3用于所述行星架(10)制動(dòng)，所述離合器14用于約束所述行星架10和所述太陽(yáng)輪13之間的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述制動(dòng)器3的固定部分連接動(dòng)力耦合與分配裝置的殼體，所述制動(dòng)器3的轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接所述行星架(10)；所述離合器14的一端連接所述行星架10，所述離合器14的另一端連接所述太陽(yáng)輪13 ；所述動(dòng)力輸出軸9與所述齒圈11相連用于輸出驅(qū)動(dòng)力；所述控制器15通過(guò)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)1、所述第一變量泵/馬達(dá)4、所述第一變量泵/馬達(dá)8、制動(dòng)器3和離合器14 用以實(shí)現(xiàn)以下四種驅(qū)動(dòng)工作模式車輛在起步或倒車時(shí)以純液壓馬達(dá)模式驅(qū)動(dòng)；在起步或倒車時(shí)，車輛以液壓馬達(dá)模式運(yùn)行，所述制動(dòng)器3鎖止，所述離合器13松開(kāi)，所述第一變量泵/馬達(dá)和第二變量泵/ 馬達(dá)都以液壓馬達(dá)方式工作，共同驅(qū)動(dòng)車輛。低速中小負(fù)荷時(shí)車輛以混聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)；在中、小負(fù)荷時(shí)，車輛以混聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式運(yùn)行，所述制動(dòng)器3松開(kāi)，所述離合器14松開(kāi)，所述第一變量泵/馬達(dá)4以液壓泵方式工作， 所述第二變量泵/馬達(dá)8以液壓馬達(dá)方式工作，所述發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力大部分以機(jī)械方式直接驅(qū)動(dòng)車輛，另外小部分動(dòng)力由所述第一變量泵/馬達(dá)4以液壓泵方式工作產(chǎn)生高壓，輸送到所述液壓儲(chǔ)能器6，再由所述第二變量泵/馬達(dá)8以液壓馬達(dá)方式工作輸出動(dòng)力同發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力耦合后驅(qū)動(dòng)車輛，形成無(wú)極變速傳動(dòng)。高速小負(fù)荷時(shí)以純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在高速小負(fù)荷時(shí)，所述制動(dòng)器3松開(kāi)，所述離合器
414結(jié)合，所述第一變量泵/馬達(dá)4和所述第二變量泵/馬達(dá)8不工作，所述發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力直接輸出驅(qū)動(dòng)車輛。高速大負(fù)荷時(shí)車輛以并聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)在高速大負(fù)荷時(shí)，車輛以并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式運(yùn)行， 所述制動(dòng)器3松開(kāi)，所述離合器14松開(kāi)，除所述發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)車輛外，所述第一變量泵/馬達(dá)4和所述第二變量泵/馬達(dá)8都能夠以液壓馬達(dá)方式工作一同參與驅(qū)動(dòng)車輛。在車輛減速或者制動(dòng)時(shí)，所述第二變量泵/馬達(dá)8以液壓泵模式工作，向液壓蓄能器儲(chǔ)能。上述實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了不同工況下兩個(gè)變量泵/馬達(dá)同時(shí)作為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)車輛和純發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛，同時(shí)在車輛減速或者制動(dòng)時(shí)高效地回收制動(dòng)動(dòng)能，提高車輛動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。以上示意性地對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容及工作原理進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性， 附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之例，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，采用其它形式，設(shè)計(jì)出的與本實(shí)用新型類似的結(jié)構(gòu)及實(shí)施例，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、第一變量泵/馬達(dá)G)、液壓儲(chǔ)能器 (6)、第二變量泵/馬達(dá)(8)、控制器(1 、動(dòng)力耦合與分配裝置；其特征在于所述動(dòng)力耦合與分配裝置由太陽(yáng)輪(1 、行星架(10)、齒圈(11)、行星輪(1 、制動(dòng)器 ⑶、離合器(14)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸(2)、第一輸出齒輪(5)、第二輸出齒輪(7)，動(dòng)力輸出軸(9) 組成；所述制動(dòng)器C3)包括固定部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分；其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸( 與所述行星架(10)相連，所述第一變量泵/馬達(dá)(4)通過(guò)所述第一輸出齒輪( 與所述太陽(yáng)輪(1 相連，所述第二變量泵/馬達(dá)(8)通過(guò)所述第二輸出齒輪(7)與所述齒圈(11)相連，所述制動(dòng)器C3)用于所述行星架(10)制動(dòng)，所述離合器 (14)用于約束所述行星架(10)和所述太陽(yáng)輪(13)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述制動(dòng)器(3)的固定部分連接動(dòng)力耦合與分配裝置的殼體，所述制動(dòng)器(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接所述行星架(10)；所述離合器(14)的一端連接所述行星架(10)，所述離合器(14)的另一端連接所述太陽(yáng)輪(13)；所述動(dòng)力輸出軸(9)與所述齒圈(11)相連用于輸出驅(qū)動(dòng)力；所述控制器(1 通過(guò)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、所述第一變量泵/馬達(dá)G)、所述第一變量泵/馬達(dá)⑶、制動(dòng)器⑶和離合器(14)用以實(shí)現(xiàn)以下四種驅(qū)動(dòng)工作模式車輛在起步或倒車時(shí)以純液壓馬達(dá)模式驅(qū)動(dòng)，低速中小負(fù)荷時(shí)車輛以混聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)， 高速小負(fù)荷時(shí)以純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，高速大負(fù)荷時(shí)車輛以并聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于在起步或倒車時(shí)，所述制動(dòng)器C3)鎖止，所述離合器(1 松開(kāi)，所述第一變量泵/馬達(dá)(4)和第二變量泵/馬達(dá)(8) 均以液壓馬達(dá)方式工作，共同驅(qū)動(dòng)車輛；在中、小負(fù)荷時(shí)，所述制動(dòng)器(3)松開(kāi)，所述離合器(14)松開(kāi)，所述第一變量泵/馬達(dá) (4)以液壓泵方式工作，所述第二變量泵/馬達(dá)(8)以液壓馬達(dá)方式工作，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1) 的動(dòng)力大部分以機(jī)械方式直接驅(qū)動(dòng)車輛，另外小部分動(dòng)力由所述第一變量泵/馬達(dá)以液壓泵方式工作產(chǎn)生高壓，輸送到所述液壓儲(chǔ)能器(6)，再由所述第二變量泵/馬達(dá)(8)以液壓馬達(dá)方式工作輸出動(dòng)力同發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力耦合后驅(qū)動(dòng)車輛，形成無(wú)極變速傳動(dòng)；在高速小負(fù)荷時(shí)，所述制動(dòng)器C3)松開(kāi)，所述離合器(14)結(jié)合，所述第一變量泵/馬達(dá) (4)和所述第二變量泵/馬達(dá)(8)不工作，所述發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力直接輸出驅(qū)動(dòng)車輛；在高速大負(fù)荷時(shí)，所述制動(dòng)器C3)松開(kāi)，所述離合器(14)松開(kāi)，除所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)車輛外，所述第一變量泵/馬達(dá)(4)和所述第二變量泵/馬達(dá)(8)都能夠以液壓馬達(dá)方式工作一同參與驅(qū)動(dòng)車輛；在車輛減速或者制動(dòng)時(shí)，所述第二變量泵/馬達(dá)(8)以液壓泵模式工作，向液壓蓄能器 (6)儲(chǔ)能。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車輛用混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸，制動(dòng)器，離合器，第一變量泵/馬達(dá)，第一輸出齒輪，液壓儲(chǔ)能器，第二輸出齒輪，第二變量泵/馬達(dá)，動(dòng)力輸出軸，行星架，齒圈，行星輪，太陽(yáng)輪，控制器；發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與行星架相連，第一變量泵/馬達(dá)通過(guò)所述第一輸出齒輪與所述太陽(yáng)輪相連，第二變量泵/馬達(dá)通過(guò)第二輸出齒輪與齒圈相連，制動(dòng)器用于行星架制動(dòng)，離合器用于約束行星架和太陽(yáng)輪之間的轉(zhuǎn)動(dòng)；本實(shí)用新型以一種混合動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)純液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓馬達(dá)混聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)，純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓馬達(dá)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)B60K6/12GK202011320SQ20112005080
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者于潮, 史廣奎, 孔治國(guó), 張林濤, 王仁廣, 王斌, 蔡群英, 趙航, 鄒玉飛, 陳紅濤 申請(qǐng)人:中國(guó)汽車技術(shù)研究中心