CN101445036A

CN101445036A - 液压混合动力汽车及其驱动系统

Info

Publication number: CN101445036A
Application number: CNA2008102315833A
Authority: CN
Inventors: 陈宏�; 王国峰; 彭能岭; 王永秋; 尹冬至
Original assignee: Zhengzhou Yutong Bus Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yutong Bus Co Ltd
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2009-06-03

Abstract

本发明公开了一种液压混合动力汽车及其驱动系统，所述驱动系统包括传动部分和控制部分，传动部分中还包括液压混合动力总成，液压混合动力总成的动力输出与自动变速箱总成输出的动力耦合配合，其耦合配合方式是通过液压混合动力与传动部分其他部件的传动连接实现；所述控制部分由传感器信号输入端、液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统构成；本发明为了克服现有现有液压混合动力汽车驾驶操作的不方便性并发挥自动变速器相对与手动变速器的节油性，将液压混合动力总成与自动变速器结合的一种汽车新结构和匹配逻辑方法，最大程度结合两者的优势，提高整车的操纵方便性和燃油经济性。

Description

液压混合动力汽车及其驱动系统

技术领域

本发明涉及液压混合动力汽车技术领域。

背景技术

概念一：液压混合动力

压混合动力公交车是在原公交车的基础上加装一套液力节能缓速器(液压混合动力总成)而成。

其工作原理是：

1)车辆在减速、制动、下坡过程中，车辆本身的动能或势能通过液力泵/马达转化成液压能贮存在蓄能器中，同时泵/马达产生的反制动力使车辆减速及停止。此种制动过程称之为“液力制动及再生能量回收过程”。液力制动取代的是刹车片制动，回收的是刹车片制动时产生的摩擦热量，在回收能量的同时减少了刹车片磨损；

2)车辆在起步、加速时，蓄能器通过液力泵/马达释放液压能量，驱动车辆行驶。此种驱动称之为“液力驱动及再生能量释放过程”。液力驱动取代的是发动力驱动，发动机此时处于怠速或熄火状态，当蓄能器的能量释放完，液力驱动完成后，发动机才参与工作，大大减少了起步时的燃料消耗及尾气排放，消除了起步黑烟。

液压混合动力公交车的优点：

1)节能效率高，在城市公交工况下可同比节油15～25％，可减少刹车片的损耗，可延长离合器的使用寿命，可替代电涡流缓速器及液力缓速器，不需增加其它辅助的地面设施；

2)减排性能突出，环保效果明显，因在起步时仅依靠液压动力驱动，避免了发动机起步的最大排放阶段，可以消除起步黑烟；

3)减少驾驶员工作强度。该项技术可以一定程度减少1/3至1/2的换档次数，对每天需频繁换档的驾驶员来说无疑是个福音，因而便于推广。

概念二：自动变速器

自动变速器根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位，不需由驾驶者操作离合器换档，使用很方便。特别在交通比较拥挤的城区马路行驶，自动变速器体现出很好的驾驶舒适性。

汽车自动变速器目前有四种常用型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器式自动变速器(DCT)。

本专利所提自动变速器不包含液力自动变速器(AT)。

自动变速器工作原理

在汽车驾驶中，电控单元ECU根据驾驶员行为(油门踏板松开/踩下，制动踏板松开/踩下)、发动机节气门开度和汽车的行驶速度(变速器输出轴转速)，自动控制变速器内的选换档操纵装置，操纵装置会利用液动、气动或电动控制离合器和传动速比，以改变行车速度。

自动变速器在城市工况尤其是公交工况下，可以大大降低驾驶员的劳动强度，由于采用电控单元ECU与发动机通信，可以尽可能使发动机工作在燃油经济区，相对手动变速有一定的节油性。

目前液压混合动力汽车存在问题

1)安装液压混合动力的汽车是手动变速器，在驾驶时与一般安装手动变速器的汽车驾驶习惯不同，驾驶员需要知道液压能量释放完以后，才能根据车速完成手动换档操作，驾驶员操作液压混合动力汽车需要接受培训，严重影响了液压混合动力汽车的推广；

2)液压混合动力在行驶过程中，由于制动时的初速度不可能每次相同，因此液力蓄能器每次储存的液压能不同，因此每次起步时，整车启动的动力性表现不一致，使驾驶员每次起步进档时的整车速度也不一样，有一定操作难度。

发明内容

为了克服现有现有液压混合动力汽车驾驶操作的不方便性并发挥自动变速器相对与手动变速器的节油性，本发明的目的在于提供一种提高整车的操纵方便性和燃油经济性的液压混合动力汽车的液压混合动力汽车驱动系统，同时提供使用该液压混合动力汽车驱动系统的汽车。

本发明的液压混合动力汽车驱动系统的技术方案是：

一种液压混合动力汽车驱动系统，用于液压混合动力汽车，该系统包括传动部分和控制部分，传动部分包括发动机总成、与发动机总成依次传动连接的自动变速箱总成、车桥，传动部分中还包括液压混合动力总成，液压混合动力总成的动力输出与自动变速箱总成输出的动力耦合配合，其耦合配合方式是通过液压混合动力与传动部分其他部件的传动连接实现；所述控制部分由传感器信号输入端、液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统构成，其中传感器信号输入端为液压混合动力总成和自动变速器控制系统共享信号的输入端，传感器信号输入端分别接入液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统，逻辑控制电路分别与液压混合动力闭环控制系统、自动变速箱闭环控制系统控制连接。

所述自动变速器是机械无级自动变速器(CVT)或电控机械自动变速器(AMT)或双离合器式自动变速器(DCT)。

所述液压混合动力总成的动力输出与发动机连接自动变速器输出的动力耦合，是通过与以下三个动力部件中任意一个的传动匹配而实现的：车桥、变速器输出端、变速器取力口。

本发明的液压混合动力汽车的技术方案是：一种液压混合动力汽车，具有液压混合动力汽车驱动系统，所述的液压混合动力汽车驱动系统包括传动部分和控制部分，传动部分包括发动机总成、与发动机总成依次传动连接的自动变速箱总成、车桥，传动部分中还包括液压混合动力总成，液压混合动力总成的动力输出与自动变速箱总成输出的动力耦合配合，其耦合配合方式是通过液压混合动力与传动部分其他部件的传动连接实现；所述控制部分由传感器信号输入端、液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统构成，其中传感器信号输入端为液压混合动力总成和自动变速器控制系统共享信号的输入端，传感器信号输入端分别接入液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统，逻辑控制电路分别与液压混合动力闭环控制系统、自动变速箱闭环控制系统控制连接。

本发明的液压混合动力汽车驱动系统是由动力部分和控制部分构成，

1)其动力部分为一种新的结构，将液压混合动力总成与自动变速器匹配，液压混合动力总成的动力输出与发动机连接自动变速器输出的动力耦合，匹配有三种形式，驱动车桥、变速器输出端、变速器取力口三个位置耦合。可以实现液压混合动力总成与自动变速系统在同一个整车机构上共同工作。

2)其控制部分为一种新的控制逻辑，使液压混合动力总成与自动变速器协调工作。由于液压混合动力总成与自动变速器都有电控接口，该控制逻辑主要由液压混合动力总成输出工作状态信号，当输出液压混合动力总成工作时，自动变速器置于空挡状态；反之，当液压混合动力总成停止工作，自动变速器电控系统则根据发动机气门开合度、车速来操纵装置自动换档。

本发明的有益效果是，在采用液压混合动力总成节油的同时，使用自动变速箱改善驾驶的舒适性，如果采用具有节油效果的自动变速箱，在液压系统工作完成后，可以进一步节油。

附图说明

图1是本发明液压混合动力汽车驱动系统的实施例1的结构原理图(匹配的形式为变速器输出端)，以此说明新结构的工作过程。

图2是本发明液压混合动力汽车驱动系统的实施例1的控制原理图。

图3是本发明液压混合动力汽车驱动系统实施例2的结构原理图(匹配的形式为变速器输出端)，以此说明新结构的工作过程。

图4是本发明液压混合动力汽车驱动系统实施例3的结构原理图(匹配的形式为变速器输出端)，以此说明新结构的工作过程。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的液压混合动力汽车驱动系统实施例1，汽车的驱动系统包括传动部分和控制部分，传动部分包括依次传动连接的发动机总成1、自动变速箱总成2、液压混合动力总成3、传动轴4、主减速器5、车桥6，车桥6上设有车轮7。其中自动变速箱总成2通过与自动变速箱总成2动力输出端的传动连接实现自身输出的动力与自动变速箱总成2输出的动力耦合配合。

控制部分由传感器信号输入端11、液压混合动力闭环控制系统12、逻辑控制电路13、自动变速箱闭环控制系统14构成，其中传感器信号输入端11为液压混合动力总成和自动变速器控制系统共享信号的输入端，传感器信号输入端11分别接入液压混合动力闭环控制系统12、逻辑控制电路13、自动变速箱闭环控制系统14，逻辑控制电路13分别与液压混合动力闭环控制系统12、自动变速箱闭环控制系统14控制连接，逻辑控制电路13的工作是以液压混合动力总成闭环控制系统12工作状态为主。液压混合动力总成闭环控制系统12开始工作时，将工作状态信号发给逻辑控制电路13，无论自动变速箱闭环控制系统处于何种状态，发信号给自动变速箱闭环控制系统14，使自动变速箱闭环控制系统14停止工作，并置空档；液压混合动力总成闭环控制系统12停止工作时，将工作状态信号发给逻辑控制电路13，自动变速箱闭环控制系统14根据传感器信号输入端11决定自己的工作状态。

实施例一的工作过程，过程一：当汽车起步过程中，液压混合动力总成3根据各种传感器信号，开始工作输出动力，通过传动轴4输出到主减速器5，主减速器5带动车轮7转动，推动整车行进；

过程二：当液压混合动力3不工作时，发动机动力1通过自动变速箱总成2输出动力，通过传动轴4输出到主减速器5，主减速器5带动车轮7转动，推动整车行进，在车速发生变化时，自动变速箱总成2自动调整速比，调整输出转速；

过程三：当档位信号为倒档时，液压混合动力总成不工作，发动机动力1通过自动变速箱总成2输出动力，通过传动轴4输出到主减速器5，主减速器5带动车轮7转动，推动整车行进。

如图3所示，本发明液压混合动力汽车驱动系统的实施例二，与实施例一的不同之处在于：在自动变速箱总成2上设置取力口，液压混合动力总成3传动连接于自动变速箱总成2的取力口上，通过液压混合动力总成3与自动变速箱总成2取力口的传动连接实现液压混合动力总成3输出的动力与自动变速箱总成2输出的动力耦合配合。

如图4所示，本发明液压混合动力汽车驱动系统的实施例三，与实施例一的不同之处在于：液压混合动力总成传动连接于车桥上，通过与车桥的传动连接实现液压混合动力总成3输出的动力与自动变速箱总成2输出的动力耦合配合。

Claims

1.液压混合动力汽车驱动系统，用于液压混合动力汽车，其特征在于：该系统包括传动部分和控制部分，传动部分包括发动机总成、与发动机总成依次传动连接的自动变速箱总成、车桥，传动部分中还包括液压混合动力总成，液压混合动力总成的动力输出与自动变速箱总成输出的动力耦合配合，其耦合配合方式是通过液压混合动力与传动部分其他部件的传动连接实现；所述控制部分由传感器信号输入端、液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统构成，其中传感器信号输入端为液压混合动力总成和自动变速器控制系统共享信号的输入端，传感器信号输入端分别接入液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统，逻辑控制电路分别与液压混合动力闭环控制系统、自动变速箱闭环控制系统控制连接。

2.根据权利要求1所述的液压混合动力汽车驱动系统，其特征是：所述自动变速器是机械无级自动变速器(CVT)或电控机械自动变速器(AMT)或双离合器式自动变速器(DCT)。

3.根据权利要求1或2所述的液压混合动力汽车驱动系统，其特征是：所述液压混合动力总成的动力输出与发动机连接自动变速器输出的动力耦合，是通过与以下三个动力部件中任意一个的传动匹配而实现的：车桥、变速器输出端、变速器取力口。

4.液压混合动力汽车，具有液压混合动力汽车驱动系统，其特征在于：所述的液压混合动力汽车驱动系统包括传动部分和控制部分，传动部分包括发动机总成、与发动机总成依次传动连接的自动变速箱总成、车桥，传动部分中还包括液压混合动力总成，液压混合动力总成的动力输出与自动变速箱总成输出的动力耦合配合，其耦合配合方式是通过液压混合动力与传动部分其他部件的传动连接实现；所述控制部分由传感器信号输入端、液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统构成，其中传感器信号输入端为液压混合动力总成和自动变速器控制系统共享信号的输入端，传感器信号输入端分别接入液压混合动力闭环控制系统、逻辑控制电路、自动变速箱闭环控制系统，逻辑控制电路分别与液压混合动力闭环控制系统、自动变速箱闭环控制系统控制连接。

5.根据权利要求4所述的液压混合动力汽车，其特征是：所述自动变速器是机械无级自动变速器(CVT)或电控机械自动变速器(AMT)或双离合器式自动变速器(DCT)。

6.根据权利要求4或5所述的液压混合动力汽车，其特征是：所述液压混合动力总成的动力输出与发动机连接自动变速器输出的动力耦合，是通过与以下三个动力部件中任意一个的传动匹配而实现的：车桥、变速器输出端、变速器取力口。