液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，該液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)中包括一個(gè)以上液壓變壓器，為簡(jiǎn)化計(jì)算將一個(gè)以上液壓變壓器所組成的液壓變壓器組等效為一個(gè)液壓變壓器，令為等效液壓變壓器；通過變壓器等效功率、變壓器等效流量和變壓器等效排量來表示該等效液壓變壓器的性能。由此從計(jì)算系統(tǒng)的特征驅(qū)動(dòng)力出發(fā)，通過各個(gè)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，逐步確定恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力、等效液壓變壓器的性能參數(shù)以及液壓變壓器的個(gè)數(shù)、液壓馬達(dá)的排量及個(gè)數(shù)。該方法解決了含有液壓變壓器的液壓混合動(dòng)力車輛系統(tǒng)的參數(shù)匹配問題，匹配方法簡(jiǎn)單有效，參數(shù)的選擇具有靈活性，適用性強(qiáng)。
【專利說明】液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]發(fā)明涉及動(dòng)力裝置參數(shù)設(shè)計(jì)方法，具體涉及液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，屬于動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的液壓混合動(dòng)力車輛液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括液壓泵、泵/馬達(dá)、高壓蓄能器、低壓蓄能器、液壓油缸和若干液壓閥。傳統(tǒng)的液壓混合動(dòng)力車輛動(dòng)力系統(tǒng)是泵控馬達(dá)式的調(diào)速系統(tǒng)，即發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。泵控馬達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)匹配主要集中在液壓泵、液壓馬達(dá)和蓄能器的匹配上，且各個(gè)元件的設(shè)計(jì)相對(duì)比較獨(dú)立，不能提供系統(tǒng)全面的參數(shù)關(guān)系。
[0003]液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的泵控馬達(dá)動(dòng)力系統(tǒng)，在恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)中存在功率耦合，在恒壓網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載油路中存在著更為復(fù)雜的功率傳遞。一般的液壓混合動(dòng)力車輛的參數(shù)匹配過程為:首先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、功率和轉(zhuǎn)速來計(jì)算所需液壓泵的排量和轉(zhuǎn)速范圍，選取合適的液壓泵；根據(jù)所設(shè)定的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力以及車速的變化范圍來確定泵/馬達(dá)的排量和轉(zhuǎn)速，進(jìn)而選取合適的泵/馬達(dá)；制動(dòng)時(shí)，蓄能器用來回收和存儲(chǔ)能量，蓄能器的選擇要考慮車輛的制動(dòng)性能，要考慮的參數(shù)有容積、最高壓力、最低壓力等。但該方法并不適用于具有液壓變壓器的液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)，液壓變壓器是溝通恒壓網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載油路的樞紐，因此具有液壓變壓器的恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)匹配則要兼顧功率耦合和系統(tǒng)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，該方法針對(duì)具有液壓變壓器的液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)，以車輛的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和基本性能出發(fā)，通過各個(gè)參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，逐步選取合適的參數(shù)，這樣即能保證車輛的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)要求，也能保證車輛的動(dòng)力性。
[0005]所述液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)包括由高壓蓄能器、低壓蓄能器以及自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)組成的恒壓網(wǎng)絡(luò)、一個(gè)以上液壓變壓器和一個(gè)以上液壓馬達(dá)；其特征在于，將一個(gè)以上液壓變壓器所組成的液壓變壓器組等效為一個(gè)液壓變壓器，令為等效液壓變壓器；通過變壓器等效功率Pht、變壓器等效流量qv和變壓器等效排量V來表示該等效液壓變壓器的性能；
[0006]所述變壓器等效功率Pht為:PHT = pAqv/60,變壓器等效流量qv為:qv =NHTVnHTmax/1000 ;其中pA為恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力，Nht為液壓變壓器的個(gè)數(shù)，nHTmax為等效液壓變壓器的最高轉(zhuǎn)速；
[0007]則對(duì)液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配指獲得恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力Pa、變壓器等效功率Pht、變壓器等效流量qv、變壓器等效排量V、液壓變壓器個(gè)數(shù)Nht、液壓馬達(dá)排量Vm以及液壓馬達(dá)個(gè)數(shù)Nm ；已知車輛的車重G，液壓元件的許用壓力為Pmax,車輪半徑為r，車輛的最大爬坡度為imax，車輛的最高車速為Uamax和主減速比為L(zhǎng) ；
[0008]步驟一:定義當(dāng)?shù)刃б簤鹤儔浩鞯淖儔罕葹?.0時(shí)的車輛驅(qū)動(dòng)力為系統(tǒng)的特征驅(qū)
動(dòng)力 Fd，則:
【權(quán)利要求】
1.液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，所述液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)包括由高壓蓄能器、低壓蓄能器以及自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)組成的恒壓網(wǎng)絡(luò)、一個(gè)以上液壓變壓器和一個(gè)以上液壓馬達(dá)；其特征在于，將一個(gè)以上液壓變壓器所組成的液壓變壓器組等效為一個(gè)液壓變壓器，令為等效液壓變壓器；通過變壓器等效功率Pht、變壓器等效流量qv和變壓器等效排量V來表示該等效液壓變壓器的性能； 所述變壓器等效功率Pht為:PHT = PAqv/60,變壓器等效流量qv為:qv = NHTVnHTmax/1000 ；其中Pa為恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力，Nht為液壓變壓器的個(gè)數(shù)，nHTmax為等效液壓變壓器的最高轉(zhuǎn)速；則對(duì)液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配指獲得恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力Pa、變壓器等效功率Pht、變壓器等效流量qv、變壓器等效排量V、液壓變壓器個(gè)數(shù)Nht、液壓馬達(dá)排量Vm以及液壓馬達(dá)個(gè)數(shù)Nm ；已知車輛的車重G，液壓元件的許用壓力為Pmax,車輪半徑為r，車輛的最大爬坡度為imax，車輛的最高車速為u_x和主減速比為L(zhǎng) ； 步驟一:定義當(dāng)?shù)刃б簤鹤儔浩鞯淖儔罕葹?.0時(shí)的車輛驅(qū)動(dòng)力為系統(tǒng)的特征驅(qū)動(dòng)力
2.如權(quán)利要求1所述的液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，其特征在于，所述步驟二中，確定恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力Pa時(shí)，綜合公式
3.如權(quán)利要求1所述的液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，其特征在于，所述步驟(301)中，確定變壓器等效功率Pht時(shí)，應(yīng)滿足
4.如權(quán)利要求1所述的液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，其特征在于，液壓變壓器的個(gè)數(shù)Nht為I個(gè)或2個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的液壓混合動(dòng)力車輛恒壓網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法，其特征在于，液壓馬達(dá)的個(gè)數(shù)Nm為I個(gè)、2個(gè)或4個(gè)。
【文檔編號(hào)】B60W10/06GK103991373SQ201410219961
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】吳維, 狄崇峰, 苑士華, 胡紀(jì)濱, 荊崇波 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)