CN105459804A - 轮毂马达液压混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明所要解决为了克服传统后驱重型商用车、工程车辆在低附着系数路面、大坡度路面及分离路面上无法满足动力性要求的问题,提出了一种轮毂马达液压混合动力系统,液压泵通过取力装置从发动机获取动力;通过控制单元输出不同的控制命令,使控制阀组切换至不同的工作位置,实现多种工作模式,具体有自由轮模式、液压泵驱动助力模式、蓄能器驱动助力模式、制动能量回收模式和驻车充能模式;本发明提供的轮毂马达液压混合动力系统,既可以增大整车动力,提高整车牵引效率,同时通过回收部分车辆制动能量,降低了发动机的油耗,实现节能环保;并且易于工程实现,具有较好的应用前景。

Description

轮毂马达液压混合动力系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种轮毂马达液压混合动力系统,更确切的说,本发明涉及一种采用液压轮毂马达进行前轮辅助驱动并允许能量回收且轮毂马达可以串并联切换的液压混合动力系统。
背景技术
[0002] 传统后驱重型商用车及工程运输车辆工作环境复杂,经常会在沙地、泥泞及冰雪等低附着系数路面或大坡度路面上行驶,常出现驱动轮打滑、驱动力不足等问题。为解决这一问题,多将车辆驱动系统设计为机械四驱方案,然而该类型车辆在良好路面上行驶时会产生寄生功率,且车辆自重较大。另一种有良好应用前景的解决方案为采用技术成熟的液压驱动系统,通过在车辆前轮轮毂中安装低速大扭矩液压轮毂马达,使车辆可以按需由传统后驱变为全轮驱动。然而当前轮两个轮毂马达并联时,在分离路面上容易导致前轮辅助驱动失效,因此前轮轮毂马达能够根据路况切换串并联十分必要。
[0003]在美国、日本以及欧洲一些国家,早在上世纪70年代就提出了液压辅助驱动系统,如力士乐、波克兰、MAN等公司已相继推出用于工程车辆的液压辅助前轮系驱动系统。虽然这些系统的结构各异,但主要元件都包括液压栗、换向阀和轮毂液压马达等。在当前工程应用需求和液压驱动系统突出优势的驱动下,国内也逐渐开展了相关研究。中国专利公布号为CN104859424A,公布日为2015-08-26,公开了一种液压轮毂马达辅助驱动系统。二者虽然采用了不同的技术方案,但都属于采用液压栗与液压马达构成闭式回路进行前轮辅助驱动技术。虽然后者可满足工程应用中大流量要求,但是系统不能对车辆制动能量进行回收,不能实现节油并且轮毂马达不能串并联切换。中国专利公布号为CN102619818A,公布日为2012-08-01,公开了一种允许能量回收的液压传动装置,该系统所用的关键驱动装置为二次液压元件,该元件结构尺寸大,安装成本高。中国专利公布号为CN103790875A,公布日为2014-05-14,公开了一种允许能量回收的液压传动系统,该系统可实现多种工作模式,然而文中通过电磁阀控制高压大流量油路的通断,而电磁阀的流量一般较小,无法满足实际中的流量要求。
发明内容
[0004]本发明所要解决为了克服传统后驱重型商用车、工程车辆在低附着系数路面、大坡度路面及分离路面上无法满足动力性要求的问题,提出了一种轮毂马达液压混合动力系统。
[0005]本发明是采用下述技术方案实现的:
[0006]轮毂马达液压混合动力系统,包括控制单元、取力装置、动力传输装置、液压栗组件、储油罐、蓄能器、控制阀组、一号轮毂液压马达、左前轮、二号轮毂液压马达、右前轮,动力传输装置是一个万向节传动轴,取力装置和动力传输装置之间为法兰连接或花键连接,蓄能器通过液压管路连接到控制阀组的Acc端口; 一号轮毂液压马达的转子轴与左前轮采用花键副连接或两者为同轴连接,二号轮毂液压马达的转子轴与右前轮采用花键副连接或两者为同轴连接,液压栗组件中的液压栗组件输入轴和动力传输装置之间为法兰连接或花键连接,L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐,液压栗组件的Ml端口通过液压管路分别与控制阀组的MG端口连接,液压栗组件的M2端口通过液压管路与控制阀组的MA端口连接,液压栗组件的M3端口通过液压管路与控制阀组的MB端口连接;控制阀组的Tl、T2、T3端口通过液压管路与储油罐连接,控制阀组的Dl端口与一号轮毂液压马达的a3端口、二号轮毂液压马达的b3端口连接,控制阀组的D2端口与一号轮毂液压马达的al端口通过液压管路连接,控制阀组的D3端口与一号轮毂液压马达的a2端口通过液压管路连接,控制阀组的D4端口与二号轮毂液压马达的b2端口通过液压管路连接,控制阀组的D5端口与二号轮毂液压马达的bl端口通过液压管路连接,其特征在于:
[0007] 控制阀组包括:二位二通电磁换向阀、蓄能器压力传感器、三号单向阀、四号单向阀、三号三位三通电磁比例换向阀、四号溢流阀、三位四通液动换向阀、三位四通电磁换向阀、五号单向阀、五号溢流阀、三位三通液动换向阀、六号溢流阀、两位四通电磁换向阀、一号二位四通液动换向阀、两位三通电磁换向阀、二号二位四通液动换向阀、七号溢流阀;二位二通电磁换向阀的P端口通过液压管路分别与三位四通电磁换向阀的P端口、控制阀组的MG端口连接,控制阀组的MA端口通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀的P端口、三位三通液动换向阀的A端口、三位三通液动换向阀的X端口以及一号二位四通液动换向阀的P端口连接,三位四通液动换向阀的P端口与控制阀组的MB端口通过液压管路连接,五号单向阀与控制阀组的T3端口通过液压管路连接,六号溢流阀与控制阀组的Tl端口通过液压管路连接,控制阀组的T2端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀的T端口和二位三通电磁换向阀的A端口以及七号溢流阀出油口连接,控制阀组的Dl端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀的A端口和七号溢流阀的进油口连接,控制阀组的D2端口通过液压管路分别与一号二位四通液动换向阀的A端口和二号二位四通液动换向阀的P端口连接,二号二位四通液动换向阀的T端口通过液压管路与控制阀组的D3端口连接,一号二位四通液动换向阀的B端口和二号二位四通液动换向阀的B端口通过液压管路与控制阀组的D4端口连接,二号二位四通液动换向阀的A端口通过液压管路与控制阀组的D5端口连接;三位四通电磁换向阀的A端口与三位四通液动换向阀的Y端口通过液压管路连接,三位四通电磁换向阀的B端口分别与三位四通液动换向阀的X端口通过液压管路连接,五号溢流阀与三位四通液动换向阀的B端口通过液压管路连接,三位四通液动换向阀的A端口通过液压管路与三位三通液动换向阀的Y端口、三位三通液动换向阀的B端口以及一号二位四通液动换向阀的T端口连接;三号单向阀、四号单向阀通过液压管路分别与控制阀组的Acc端口连接,三号单向阀通过液压管路与三号三位三通电磁比例换向阀的B端口连接,四号单向阀通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀的A端口连接;控制单元的LA04端口通过电线与二位二通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接、控制单元的LA05、LA06端口通过电线与三号三位三通电磁比例换向阀的电磁线圈输入端连接,控制单元的LAO 7、LA08端口通过电线与三位四通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接,控制单元的LA09端口通过电线与二位四通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接、控制单元的LA 1端口通过电线与二位三通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接,控制单元的EADOl端口通过电线与液压栗排量传感器输出端连接,控制单元的EAD02端口通过电线与蓄能器压力传感器Pacc输出端连接。
[0008]进一步的技术方案包括:
[0009] 液压栗组件包括:液压栗组件输入轴、一号三位三通电磁比例换向阀、二号三位三通电磁比例换向阀、液压缸、液压栗、补油栗、一号单向阀、一号溢流阀、二号单向阀、二号溢流阀、三号溢流阀,液压栗组件输入轴和动力传输装置之间为法兰连接或花键连接,L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐,控制单元的LA01、LA02端口通过电线与液压栗组件的一号三位三通电磁比例换向阀的电磁线圈输入端连接,控制单元LA02、LA03端口通过电线与液压栗组件的二号三位三通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接,一号三位三通电磁比例换向阀的P端口与液压缸的a端口通过液压管路连接,一号三位三通电磁比例换向阀的A端口通过液压管路与补油栗的a端口通过液压管路连接,一号三位三通电磁比例换向阀的B端口通过液压管路与二号三位三通电磁比例换向阀的B端口连接,一号三位三通电磁比例换向阀的A端口通过液压管路与二号三位三通电磁比例换向阀的A端口连接,二号三位三通电磁比例换向阀的P端口与液压缸的b端口通过液压管路连接,液压栗的a端口通过液压管路与液压栗组件的M2端口连接,液压栗的b端口通过液压管路与液压栗组件的L4端口连接,一号三位三通电磁比例换向阀的B端口、二号三位三通电磁比例换向阀的B端口通过液压管路分别与液压栗组件的L3端口连接,三号溢流阀通过液压管路分别与液压栗组件的L5端口、Ml端口连接,一号单向阀、一号溢流阀通过液压管路与液压栗的a端口连接,一号单向阀、一号溢流阀通过液压管路与液压栗组件的M2端口连接,一号单向阀、一号溢流阀通过液压管路与液压栗的a端口连接,二号单向阀、二号溢流阀通过液压管路与液压栗的b端口连接,二号单向阀、二号溢流阀通过液压管路与液压栗的a端口连接。
[0010] 在控制阀组的D2端口、控制阀组的D3端口、控制阀组的D4端口、控制阀组的D5端口之间连接一个二位四通液动换向阀,当二位四通液动换向阀工作在I位时,控制阀组的D3端口、控制阀组的D4端口通过液压管路连接,控制阀组的D2端口、控制阀组的D5端口通过液压管路连接,此时一号轮毂液压马达和二号轮毂液压马达的进油口 al、bl通过液压管路连接,出油口a2、b2通过液压管路连接,一号轮毂液压马达和二号轮毂液压马达处于并联连接;当二位四通液动换向阀工作在Π位时,控制阀组的D3端口、控制阀组的D5端口通过液压管路连接,此时一号轮毂液压马达的出油口 a2与二号轮毂液压马达的进油口 bl通过液压管路连接,一号轮毂液压马达和二号轮毂液压马达处于串联连接。
[00Ί1 ]在控制阀组中连接一个三位三通电磁比例换向阀、单向阀及单向阀控制蓄能器的充放液流量和方向,当三位三通电磁比例换向阀工作在I位时,三位三通电磁比例换向阀的B端口与P端口接通,蓄能器处于放液状态,通过控制三位三通电磁比例换向阀阀口开度控制蓄能器的放液流量;当三位三通电磁比例换向阀工作在m位时,三位三通电磁比例换向阀的A端口与P端口接通,蓄能器处于充液状态,为提高充液效率,此时三位三通电磁比例换向阀阀口保持全开;当三位三通电磁比例换向阀工作在π位时,蓄能器既不充液也不放液。
[0012]本发明所提出的轮毂马达液压混合动力系统中,液压栗通过取力装置从发动机获取动力;通过控制单元输出不同的控制命令,使控制阀组切换至不同的工作位置,实现多种工作模式,具体有自由轮模式、液压栗驱动助力模式、蓄能器驱动助力模式、制动能量回收模式和驻车充能模式。当传统车在低附着路面以及分离路面出现后轴驱动轮打滑,驱动力不足时,本发明所提出的轮毂液压混合动力系统可以使车辆由传统后轴驱动变为全轮驱动,提高整车的牵引能力;当在分离路面上需要前轮辅助驱动时,通过串并联切换阀将前轮轮毂马达由并联辅助驱动切换到串联辅助驱动,由液压原理知识得到,在分离路面上一个车辆滑转时,液压油会全部流入滑转车轮中的液压马达,导致另一个液压马达停转而使车轮失去驱动力,而两个轮毂液压马达串联时,一个液压马达的出油口是另一个液压马达的进油口,流经两个液压马达的液压油流量相同,其转速保持一致,而驱动力可以根据分离路面的附着系数,自动调节;在车辆非紧急制动时,可以回收部分车辆动能储存在蓄能器中,在必要时释放能量辅助驱动车辆;此外车辆在高附着大坡度长路面上行驶时,通过多次驻车启动发动机对蓄能器快速充能,以实现蓄能器多次助力,提高整车驱动功率。
[0013]与现有技术相比本发明的有益效果是:
[0014] (I)本发明中集成在前轮的液压轮毂马达采用径向柱塞式马达,结构尺寸小,布置和安装方便,并且相比于液压栗/马达二次元件,成本低,可靠性好;
[0015] (2)本发明所述的轮毂液压混合动力系统既可以栗助力驱动,实现全驱,此时整车驱动功率不变;也可以蓄能器助力驱动时,蓄能器驱动功率和发动机功率叠加,增加整车驱动功率;
[0016] (3)本发明所述轮毂液压混合动力系统中蓄能器通过控制阀组连接到上述闭式传动回路中,除了可以在非紧急制动时通过回收后轴车辆的部分制动能量,还可以在车辆驻车时,通过启动发动机对蓄能器快速充能,提前储存动能;
[0017] (4)本发明所述轮毂液压混合动力系统中控制阀组能够使系统工作在自由轮模式、栗驱动助力模式、蓄能器驱动助力模式、制动能量回收模式和驻车充能模式,使系统具有良好的工况适应性;
[0018] (5)本发明所述轮毂液压混合动力系统既可以使车辆按需由传统后驱变为全轮驱动,提高整车牵引效率;同时可以回收与利用制动能量,降低燃油消耗,实现节能环保。
[0019] (6)本发明所述轮毂液压混合动力系统中可以根据收集到的两个前轮轮毂液压马达的转速差信号,使两个前轮轮毂液压马达在串并联之间自由切换,使本发明所述的轮毂液压混合动力系统既可以在均一路面提供辅助驱动也可以在分离路面提供辅助驱动,增加工况适应性。
附图说明
[0020]图1为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统结构原理图;
[0021]图2为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统结构示意图;
[0022]图3为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统工作在自由轮模式时控制阀组工作位置示意图;
[0023]图4为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统工作在制动能量回收模式时控制阀组工作位置示意图;
[0024]图5为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统工作在蓄能器辅助驱动模式马达并联时控制阀组工作位置示意图;
[0025]图6为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统工作在蓄能器辅助驱动模式马达串联时控制阀组工作位置示意图;
[0026]图7为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统工作在液压栗辅助驱动模式马达并联时控制阀组工作位置示意图;
[0027]图8为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统工作在液压栗辅助驱动模式马达串联时控制阀组工作位置示意图;
[0028]图中:I.控制单元,2.取力装置,3.动力传输装置,4.液压栗组件输入轴,5.一号三位三通电磁比例换向阀,6.二号三位三通电磁比例换向阀,7.液压缸,8.液压栗,9.补油栗,10.一号单向阀,11.一号溢流阀,12.二号单向阀,13.二号溢流阀,14.三号溢流阀,15.储油罐,16.蓄能器,17.—号轮毂液压马达,18.左前轮,19.二号轮毂液压马达,20.右前轮,21.控制阀组,22.二位二通电磁换向阀,23.蓄能器压力传感器,24.三号单向阀,25.四号单向阀,26.三号三位三通电磁比例换向阀,27.四号溢流阀,28.三位四通液动换向阀,29.三位四通电磁换向阀,30.五号单向阀,31.五号溢流阀,32.三位三通液动换向阀,33.六号溢流阀,34.两位四通电磁换向阀,35.—号两位四通液动换向阀,36.两位三通电磁换向阀,37.二号两位四通液动换向阀,38.七号溢流阀,39.液压栗组件,40.液压栗排量传感器。
具体实施方式
[0029]本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统,包括液压栗组件39、控制阀组21、控制单元1、取力装置2、动力传输装置3、左前轮18、一号轮毂液压马达17、右前轮20、二号轮毂液压马达19、储油罐15、蓄能器16。
[0030]动力传输装置3是一个万向节传动轴,取力装置2和动力传输装置3之间为法兰连接或花键连接,蓄能器16通过液压管路连接到控制阀组21的Acc端口; 一号轮毂液压马达17的转子轴与左前轮18采用花键副连接或两者为同轴连接,二号轮毂液压马达19的转子轴与右前轮20采用花键副连接或两者为同轴连接,液压栗组件39中的液压栗组件输入轴4和动力传输装置3之间为法兰连接或花键连接,L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐15,液压栗组件39的Ml端口通过液压管路分别与控制阀组21的MG端口连接,液压栗组件39的M2端口通过液压管路与控制阀组21的MA端口连接,液压栗组件39的M3端口通过液压管路与控制阀组21的MB端口连接;控制阀组21的T1、T2、T3端口通过液压管路与储油罐15连接,控制阀组21的Dl端口与一号轮毂液压马达17的a3端口、二号轮毂液压马达19的b3端口连接,控制阀组21的D2端口与一号轮毂液压马达17的al端口通过液压管路连接,控制阀组21的D3端口与一号轮毂液压马达17的a2端口通过液压管路连接,控制阀组21的D4端口与二号轮毂液压马达19的b2端口通过液压管路连接,控制阀组21的D5端口与二号轮毂液压马达19的bl端口通过液压管路连接。
[0031] 液压栗组件包括:液压栗组件输入轴4、一号三位三通电磁比例换向阀5、二号三位三通电磁比例换向阀6、液压缸7、液压栗8、补油栗9、一号单向阀1、一号溢流阀11、二号单向阀12、二号溢流阀13、三号溢流阀14。液压栗组件输入轴4和动力传输装置3之间为法兰连接或花键连接,L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐15,控制单元I的LAOl、LA02端口通过电线与液压栗组件39的一号三位三通电磁比例换向阀6的电磁线圈输入端连接,控制单元I的LA02、LA03端口通过电线与液压栗组件39的二号三位三通电磁换向阀5的电磁线圈输入端连接,一号三位三通电磁比例换向阀5的P端口与液压缸7的a端口通过液压管路连接,一号三位三通电磁比例换向阀5的A端口通过液压管路与补油栗9的a端口通过液压管路连接,一号三位三通电磁比例换向阀5的B端口通过液压管路与二号三位三通电磁比例换向阀6的B端口连接,一号三位三通电磁比例换向阀5的A端口通过液压管路与二号三位三通电磁比例换向阀6的A端口连接,二号三位三通电磁比例换向阀6的P端口与液压缸7的b端口通过液压管路连接,液压栗8的a端口通过液压管路与液压栗组件39的M2端口连接,液压栗8的b端口通过液压管路与液压栗组件39的L4端口连接,一号三位三通电磁比例换向阀5的B端口、二号三位三通电磁比例换向阀6的B端口通过液压管路分别与液压栗组件39的L3端口连接,三号溢流阀14通过液压管路分别与液压栗组件39的L5端口、Ml端口连接,一号单向阀
10、一号溢流阀11通过液压管路与液压栗8的a端口连接,一号单向阀10、一号溢流阀11通过液压管路与液压栗组件39的M2端口连接,一号单向阀10、一号溢流阀11通过液压管路与液压栗8的a端口连接,二号单向阀12、二号溢流阀13通过液压管路与液压栗8的b端口连接,二号单向阀12、二号溢流阀13通过液压管路与液压栗8的a端口连接。取力装置2和动力传输装置3通过万向节或花键副机械连接,取力装置2与发动机连接,液压栗8和补油栗9通过取力装置2和动力输入装置3获取动力,液压栗8和补油栗9为同轴栗。液压栗8是双向作用的柱塞式变量栗,液压栗8为所述系统中一号轮毂液压马达17和二号轮毂液压马达19或蓄能器16提供高压油液。补油栗9出油口和一号单向阀10进油口、二号单向阀12进油口、一号溢流阀11出油口、二号溢流阀13出油口、三号溢流阀14进油口以及MG端口管路连接。一号单向阀10和二号单向阀12用于限制液压油在补油栗9和主油路间单向流动,一号溢流阀11和二号溢流阀13用于限制主油路的最高压力,其压力设定值应根据系统液压元件的最高使用压力而定。一号溢流阀11和二号溢流阀13压力设定值根据使用条件而定,三号溢流阀14连接在补油栗9出口和储油罐15之间,限制补油栗9出口压力,压力设定值根据液压阀及液压栗8排量控制压力而定。补油栗9进油口和储油罐15管路连接。通过控制单元I输出P丽控制命令,控制一号三位三通电磁比例换向阀5和二号三位三通电磁比例换向阀6的工作位置,从而改变液压缸7活塞的位移,进而改变液压栗8斜盘倾角,实现排量调节的目的,通过液压栗8排量传感器s获取液压栗8的实际反馈排量。当一号三位三通电磁换向阀5和二号三位三通电磁换向阀6均处于I位时,此时断开了液压缸7同补油栗9之间的油路,液压缸7活塞两侧中的油液分别通过一号三位三通电磁比例换向阀5和二号三位三通电磁比例换向阀6进入液压油储油罐15,液压栗8的排量为O;当一号三位三通电磁换向阀5和二号三位三通电磁换向阀6均处于II位时,此时液压缸7活塞两端的液压处于保压状态,保持液压栗8的排量稳定;当一号三位三通电磁比例换向阀5由Π位逐渐切换到m位,二号三位三通电磁比例换向阀6处于I位时,液压缸7的活塞在液压油液的推动下向下移动,此时液压栗8的排量信号值在[O〜I ]范围逐渐增大;当二号三位三通电磁比例换向阀6由Π位逐渐切换到m位,一号三位三通电磁比例换向阀5处于I位时,液压缸7的活塞在液压油液的推动下向上移动,此时液压栗8的排量信号值在[-1〜O]范围逐渐增大;补油栗9是与液压栗8同轴转动的单向定量栗,从液压油储油罐15吸油为液压系统液压阀控制油路和变量栗排量控制油路提供稳定油液,Ml、M2、M3为液压栗组件的输出端口。
[0032] 控制阀组包括:二位二通电磁换向阀22、蓄能器压力传感器23、三号单向阀24、四号单向阀25、三号三位三通电磁比例换向阀26、四号溢流阀27、三位四通液动换向阀28、三位四通电磁换向阀29、五号单向阀30、五号溢流阀31、三位三通液动换向阀3 2、六号溢流阀33、两位四通电磁换向阀34、一号两位四通液动换向阀35、两位三通电磁换向阀36、二号两位四通液动换向阀37、七号溢流阀38;端口]\«;、]\^、冊、1'1、了2、了3、01、02、03、04、05^(^为控制阀组21的外接端口,控制阀组21的端口MG与液压栗组件Ml端口通过液压管路连接,控制阀组21的端口 MA与液压栗组件M2端口通过液压管路连接,控制阀组21的端口 MB与液压栗组件M3端口通过液压管路连接,控制阀组21的端口 Acc与蓄能器16通过液压管路连接,控制阀组21的端口 Dl与一号轮毂液压马达17的a3端口及二号轮毂液压马达19的b3端口通过液压管路连接,控制阀组21的端口 D2与一号轮毂液压马达17的al端口通过液压管路连接,控制阀组21的端口 D3与一号轮毂液压马达17的a2端口通过液压管路连接,端口 D4与二号轮毂液压马达19的b2端口通过液压管路连接,控制阀组21的端口 D5与二号轮毂液压马达19的bl端口通过液压管路连接,控制阀组21的端口 Tl、T2、T3通过液压管路与储油罐15连接。
[0033] 控制单元I的LAOl、LA02端口通过电线与一号三位三通电磁比例换向阀6的电磁线圈输入端连接,控制单元I的LAO 2、LAO 3端口通过电线与二号三位三通电磁换向阀5的电磁线圈输入端连接,控制单元ILA04端口通过电线与二位二通电磁换向阀22的电磁线圈输入端连接,控制单元I的LA05、LA06端口通过电线与三号三位三通电磁比例换向阀26的电磁线圈输入端连接,控制单元I的LA07、LA08端口通过电线与三位四通电磁换向阀29的电磁线圈输入端连接,控制单元I的LAO 9端口通过电线与两位四通电磁换向阀34的电磁线圈输入端连接,控制单元I的LAlO端口通过电线与两位三通电磁换向阀36的电磁线圈输入端连接,控制单元I的EADOI端口通过电线与液压栗8排量传感器40输出端连接,控制单元I的EAD02端口通过电线与蓄能器压力传感器Pacc输出端连接。
[0034]蓄能器16为气体隔离式蓄能器,通过端口 Acc与控制阀组21连接,可以储存或释放高压油液,其最高工作压力由控制阀21中液压阀的最高压力决定,其他参数由系统特性决定。三号电磁比例换向阀26可以根据控制单元I输出的控制信号比例调节阀口开度,当其处于I位,并且其他条件满足时,蓄能器16处于放能模式,当其处于Π位,并且其他条件满足时,蓄能器16处于充能模式;三号电磁比例换向阀26的A、B阀口分别连接通流方向相反的单向阀24和单向阀25,单向阀24、单向阀25共同连接到蓄能器16端口 Acc;压力传感器23用来检测蓄能器的压力,用来判断蓄能器16的充能和放能功能是否满足条件。
[0035] —号轮毂液压马达17和二号轮毂液压马达19均为径向柱塞式双向定量马达,分别与左前轮18、右前轮20之间采用花键副连接或同轴连接。一号轮毂液压马达17两油口分别与控制阀组21的D2、D3端口管路连接;二号轮毂液压马达19两油口分别与控制阀组21的D4、D5端口管路连接;一号轮毂液压马达17和二号轮毂液压马达19的壳体泄流端口通过管路和控制阀组21的Dl端口连接。一号轮毂液压马达17和二号轮毂液压马达19两油口都既可以作为进油口,又可以作为出油口工作,但连接时须注意马达旋转方向,两轮毂液压马达在确保车辆向前行驶时,一号轮毂液压马达17进出油口分别和控制阀组21的D2、D3连接,二号轮毂液压马达19进出油口分别和控制阀组21的D5、D4连接。控制阀组21的端口 T1、T2以及T3分别通过液压管道连接到储油罐15。三位三通液动换向阀32作为冲洗阀连接在油路L1、L2之间,其出油口通过六号溢流阀33经过控制阀组21的Tl进入液压油储油罐15;油路L1、L2连接两位四通液动换向阀35。当油路L1、L2之间有较大压差时,高压路油液通过三位三通液动换向阀32出油口经由溢流阀33流进控制阀组21的端口 Tl;六号溢流阀33作为背压阀,其压力一般低于补油栗溢流阀14的压力I〜2bar,三位三通液动换向阀32和六号溢流阀33构成液压系统的冷却回路;三位四通液动换向阀28和三位四通电磁换向阀29构成电液动换向阀,当电磁换向阀29处于I位时,来自控制阀组21的端口 MG的控制油液经由电磁换向阀29,使液动换向阀28的X端口充油,液动换向阀28处于ΙΠ位,此时管路L2与液压栗8端口 M3连接;当电磁换向阀29处于m位时,来自控制阀组21的端口 MG的控制油液经由电磁换向阀29,使液动换向阀28的Y端口充油,液动换向阀28处于I位,此时管路L2经由单向阀30连接到控制阀组21的端口 T3,液压栗8端口 M3经由溢流阀31与端口 T3连接;两位四通电磁换向阀34与一号两位四通液动换向阀35构成电液动换向阀,当电磁换向阀34与电磁换向阀22都处于Π位时,来自控制阀组21的MG的控制油液经由电磁换向阀34,使液动阀35处于I位,此时液动阀35两端的油路接通,轮毂马达获得高压油液,驱动前轮转动;两位三通电磁换向阀36与两位四通液动换向阀37构成电液动换向阀,当两位三通电磁换向阀36处于I位时,两位四通液动换向阀37处于初始位置I位,此时两个轮毂马达是并联连接;当两位三通电磁换向阀36处于I位,两位两通电磁换向阀22处于Π位时,来自端口MG的控制油液经由电磁换向阀36推动液动阀37,使其处于Π位,此时两个轮毂马达是串联连接;当两位四通液动换向阀34处于初始位置I位,来自控制阀组21的端口 MG的控制油液经由电磁换向阀34、控制阀组21的端口 DI进入马达壳体,使轮毂液压马达壳体与柱塞分离,实现马达空转,溢流阀40用来限制此时马达壳体压力,其压力设定值由马达特性决定。
[0036]参阅附图3〜8,下面详细说明自由轮模式、液压栗驱动助力模式、蓄能器驱动助力模式、制动能量回收模式和驻车充能模式时,系统中各个控制阀的位置切换及管路连接状态及其实现的功能,以及串并联时,两个轮毂液压马达的进出口连接状态。
[0037]附图3为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统自由轮模式时控制阀组21结构原理图:
[0038]自由轮模式时,液压栗8排量为零,此时三位三通电磁比例换向阀5工作在Π位,三位三通电磁比例换向阀5的端口 P和端口 B连通,三位三通电磁比例换向阀6工作在Π位,三位三通电磁比例换向阀6的端口 P和端口 B连通;液压缸7既不充油也不泄油,保持中位;两位两通电磁换向阀22工作在Π位,两位两通电磁换向阀22的端口P和端口 T连通;三位三通电磁比例换向阀26工作在Π位,三位三通电磁比例换向阀26的端口 P、端口 A、端口 B彼此断开;三位四通电磁换向阀29工作在Π位,三位四通电磁换向阀29的端口 P、端口 T、A、端口 B彼此断开;三位四通液动换向阀28工作在Π位,三位四通液动换向阀28的端口 P、端口 T、端口 A、端口 B彼此断开;三位三通液动换向阀32工作在Π位,三位三通液动换向阀32的端口 P、端口A、端口 B彼此断开;两位四通电磁换向阀34工作在I位,两位四通电磁换向阀34的端口 P与端口 A连通,端口 T与端口 B连通;两位四通液动换向阀35工作在Π位,A与B连通;此时主油路L1、L2与轮毂马达17和轮毂马达19的连接被两位四通液动换向阀35隔断,系统处于自由轮模式。
[0039]附图4为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统制动能量回收模式时控制阀组21结构原理图:
[0040]车辆前进行驶并进入非紧急制动状态时,系统进入制动能量回收模式,此时液压栗8排量为正,并且液压栗8的排量设定值略小于补油栗9的排量,三位三通电磁比例换向阀5工作在I位,三位三通电磁比例换向阀6工作在m位,液压缸活塞下移,变量栗得到正的排量;两位两通电磁换向阀22工作在I位,两位两通电磁换向阀22的端口 P和T断开;三位三通电磁比例换向阀26工作在ΙΠ位,三位三通电磁比例换向阀26的端口 P与A连通;三位四通电磁换向阀29工作在ΙΠ位,三位四通电磁换向阀29的端口 P与A连通、三位四通电磁换向阀29的端口 T与B连通;三位四通液动换向阀28工作在I位,三位四通液动换向阀28的端口 P与B连通、三位四通液动换向阀28的端口 T与A连通;三位三通液动换向阀32工作在I位,但此时L2管路与T3 口连通,因此没有油液从溢流阀33流出;两位四通电磁换向阀34工作在I位,两位四通电磁换向阀34的端口 P与A连通、两位四通电磁换向阀34的端口 T与B连通;两位四通液动换向阀35工作在Π位,两位四通液动换向阀35的端口 A与B连通。此时油液从控制阀组21的MA端口经过电磁比例换向阀26、单向阀25进入蓄能器16,控制阀组21的MB端的压力大于溢流阀31设定值时,油液从溢流阀31泄油。
[0041]当车辆在较大坡度且附着系数较小的路面行驶时,需要车辆启动前给蓄能器16充能,此时系统进入驻车充能模式,此时控制阀组21工作位置与制动能量回收模式时阀组工作位置相同,如附图3所示,此时驾驶员将车辆置于空挡,通过改变油门踏板行程改变充能时间。
[0042]附图5为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统蓄能器驱动助力模式并且轮毂液压马达17和轮毂液压马达19并联连接时控制阀组21结构原理图:
[0043]当车辆在附着系数较低的均一路面行驶,车轮出现打滑并且蓄能器16的压力大于设定门限值时,系统进入蓄能器驱动助力模式,轮毂马达17和轮毂马达19并联连接,此时三位三通电磁比例换向阀5和三位三通电磁比例换向阀6工作在Π位,液压缸7既不充油也不泄油,保持中位,液压栗8排量为零;两位两通电磁换向阀22工作在Π位,两位两通电磁换向阀22的端口 P与T连通;三位三通电磁比例换向阀26工作在I位,三位三通电磁比例换向阀26的端口 P与B连通;三位四通电磁换向阀29工作在ΙΠ位,三位四通电磁换向阀29的端口 P与A连通、三位四通电磁换向阀29的端口 T与B连通;三位四通液动换向阀28工作在I位,三位四通液动换向阀28的端口 P与B连通、三位四通液动换向阀28的端口 T与A;两位四通电磁换向阀34工作在Π位,两位四通电磁换向阀34的端口P与B连通、两位四通电磁换向阀34的端口 T与A连通;两位四通液动换向阀35工作在I位,两位四通液动换向阀35的端口 P与A连通、两位四通液动换向阀35的端口 T与B连通;两位四通电磁换向阀36工作在I位,两位四通电磁换向阀36的端口 P与A连通;两位四通液动换向阀37工作在I位,两位四通液动换向阀37的端口 P与A连通、两位四通液动换向阀37的端口T与B连通。此时油液从蓄能器16输出,经过单向阀24、电磁比例换向阀26、两位四通液动换向阀35和两位四通液动换向阀37进入轮毂液压马达17和,轮毂液压马达19,回油经过三位四通液动阀28、单向阀30、控制阀组21的端口 T3进入储油罐15。
[0044]附图6为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统蓄能器驱动助力模式并且轮毂液压马达17和轮毂液压马达19串联连接时控制阀组21结构原理图:
[0045]当车辆在一侧附着系数较低的分离路面行驶,车轮出现打滑并且蓄能器16的压力大于设定门限值时,系统进入蓄能器驱动助力模式,轮毂马达17和轮毂马达19串联连接,此时三位三通电磁比例换向阀5和三位三通电磁比例换向阀6工作在Π位,液压缸7既不充油也不泄油,保持中位,液压栗8排量为零;两位两通电磁换向阀22工作在Π位,两位两通电磁换向阀22的端口 P与T连通;三位三通电磁比例换向阀26工作在I位,三位三通电磁比例换向阀26的端口 P与B连通;三位四通电磁换向阀29工作在ΙΠ位,三位四通电磁换向阀29的端口 P与A连通、三位四通电磁换向阀29的端口 T与B连通;三位四通液动换向阀28工作在I位,三位四通液动换向阀28的端口 P与B连通、三位四通液动换向阀28的端口 T与A连通;两位四通电磁换向阀34工作在Π位,两位四通电磁换向阀34的端口 P与B连通、两位四通电磁换向阀34的端口 T与A连通;两位四通液动换向阀35工作在I位,两位四通液动换向阀35的端口 P与A连通、两位四通液动换向阀35的端口 T与B连通;两位四通电磁换向阀36工作在Π位,两位四通电磁换向阀36的端口 P与B连通;两位四通液动换向阀37工作在Π位,两位四通液动换向阀37的端口A与T连通。此时油液从蓄能器16输出,经过单向阀24、电磁比例换向阀26、两位四通液动换向阀35和两位四通液动换向阀37进入轮毂液压马达17和,轮毂液压马达19,回油经过三位四通液动阀28、单向阀30、控制阀组21的端口 T3进入储油罐15。
[0046]附图7为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统液压栗驱动助力模式并且轮毂液压马达17和轮毂液压马达19并联连接时控制阀组21结构原理图:
[0047]当车辆在附着系数较低的均一路面行驶,车轮出现打滑并且蓄能器16的压力低于设定门限值时,系统进入液压栗驱动助力模式,轮毂马达17和轮毂马达19并联连接。此时液压栗8排量不为零,当液压栗8排量为正时,此时三位三通电磁比例换向阀5工作在I位,三位三通电磁比例换向阀6工作在m位,液压缸活塞下移,变量栗得到正的排量;当液压栗8排量为负时,此时三位三通电磁比例换向阀5工作在m位,三位三通电磁比例换向阀6工作在I位,液压缸活塞上移,变量栗得到负的排量;两位两通电磁换向阀22工作在Π位,两位两通电磁换向阀22的端口 P与T连通;三位三通电磁比例换向阀26工作在Π位,三位三通电磁比例换向阀26的端口 P、A、B彼此断开;三位四通电磁换向阀29工作在I位,三位四通电磁换向阀29的端口 P与B连通、三位四通电磁换向阀29的端口 T与A连通;三位四通液动换向阀28工作在ΙΠ位,三位四通液动换向阀28的端口 P与A连通、三位四通液动换向阀28的端口 T与B连通;两位四通电磁换向阀34工作在Π位,两位四通电磁换向阀34的端口 P与B连通、两位四通电磁换向阀34的端口 T与A连通;两位四通液动换向阀35工作在I位,两位四通液动换向阀35的端口 P与A连通、两位四通液动换向阀35的端口 T与B连通;两位四通电磁换向阀36工作在I位,两位四通电磁换向阀36的端口 P与A连通;两位四通液动换向阀37工作在I位,两位四通液动换向阀37的端口 P与A连通、两位四通液动换向阀37的端口 T与B连通。当液压栗8排量为正时,液压油从端口 MA出油,端口 MB回油,此时LI为高压侧,L2为低压侧,液动换向阀32工作在I位,当L2低压侧油压高于溢流阀33的设定值时,油液经过溢流阀33,进入控制阀组21的Tl端口进入油箱进行冷却;当液压栗8排量为负时,液压油从控制阀组21的MB出油,控制阀组21的MA回油,此时L2为高压侧,LI为低压侧,液动换向阀32工作在ΙΠ位,当LI低压侧油压高于溢流阀33的设定值时,油液经过溢流阀33,经由控制阀组21的Tl端口进入油箱进行冷却。
[0048]附图8为本发明所述的轮毂马达液压混合动力系统液压栗驱动助力模式并且轮毂液压马达17和轮毂液压马达19串联连接时控制阀组21结构原理图:
[0049]当车辆在一侧附着系数较低的分离路面行驶,车轮出现打滑并且蓄能器16的压力低于设定门限值时,系统进入液压栗驱动助力模式,轮毂马达17和轮毂马达19串联连接。此时液压栗8排量不为零,当液压栗8排量为正时,此时三位三通电磁比例换向阀5工作在I位,三位三通电磁比例换向阀6工作在m位,液压缸活塞下移,变量栗得到正的排量;当液压栗8排量为负时,此时三位三通电磁比例换向阀5工作在m位,三位三通电磁比例换向阀6工作在I位,液压缸活塞上移,变量栗得到负的排量;两位两通电磁换向阀22工作在Π位,两位两通电磁换向阀22的端口 P与T连通;三位三通电磁比例换向阀26工作在Π位,三位三通电磁比例换向阀26的端口 P、A、B彼此断开;三位四通电磁换向阀29工作在I位,三位四通电磁换向阀29的端口 P与B连通、三位四通电磁换向阀29的端口 T与A连通;三位四通液动换向阀28工作在ΙΠ位,三位四通液动换向阀28的端口 P与A连通、三位四通液动换向阀28的端口 T与B连通;两位四通电磁换向阀34工作在Π位,两位四通电磁换向阀34的端口 P与B连通、两位四通电磁换向阀34的端口 T与A连通;两位四通液动换向阀35工作在I位,两位四通液动换向阀35的端口 P与A连通、两位四通液动换向阀35的端口 T与B连通;两位四通电磁换向阀36工作在Π位,两位四通电磁换向阀36的端口 P与B连通;两位四通液动换向阀37工作在Π位,两位四通液动换向阀37的端口 T与A连通。当液压栗8排量为正时,液压油从控制阀组21的端口 MA出油,控制阀组21的端口MB回油,此时LI为高压侧,L2为低压侧,液动换向阀32工作在I位,当L2低压侧油压高于溢流阀33的设定值时,油液经过溢流阀33,进入控制阀组21的Tl端口进入油箱进行冷却;当液压栗8排量为负时,液压油从控制阀组21的MB出油,控制阀组21的MA回油,此时L2为高压侧,LI为低压侧,液动换向阀32工作在ΙΠ位,当LI低压侧油压高于溢流阀33的设定值时,油液经过溢流阀33,经由控制阀组21的Tl端口进入油箱进行冷却。
[0050]本轮毂马达混合动力系统的原理特点:
[0051] (I)使用本轮毂马达混合动力系统的车辆可以按需由传统后驱变为全轮驱动,充分利用整车附着质量,提高驱动力;
[0052] (2)根据预先设定的逻辑判断,控制单元I根据车辆状态及驾驶员操作,输出控制命令,通过切换控制阀组21中各换向阀的工作位置来实现不同的工作模式,满足不同的工况要求;
[0053] (3)当车辆非紧急制动时,系统可以回收部分制动能量,将其储存在液压蓄能器16中,当车辆出现驱动力不足时,先使用蓄能器助力,当蓄能器压力达导压力设定值时在使用栗助力;
[0054] (4)在路面附着系数均一的路面轮毂液压马达17和轮毂液压马达19并联连接,在分离路面轮毂液压马达17和轮毂液压马达19串联工作,保持转速一致,避免一轮混转,另一轮失去驱动力。
[0055]根据以上所述的系统原理特点可以看出,本发明在传统后轮驱动车辆基础上,添加了一套液压辅助驱动与制动能量回收系统,可使改造后的车辆具有自由轮模式、栗驱动助力模式、蓄能器驱动助力模式、制动能量回收模式和驻车充能模式。既可以增大整车动力,提高整车牵引效率;同时通过回收部分车辆制动能量,降低了发动机的油耗,实现节能环保;并且易于工程实现,具有较好的应用前景。

Claims (4)

1.轮毂马达液压混合动力系统,包括控制单元(I)、取力装置(2)、动力传输装置(3)、液压栗组件(39)、储油罐(15)、蓄能器(16)、控制阀组(21)、一号轮毂液压马达(17)、左前轮(18)、二号轮毂液压马达(19)、右前轮(20),动力传输装置(3)是一个万向节传动轴,取力装置(2)和动力传输装置(3)之间为法兰连接或花键连接,蓄能器(16)通过液压管路连接到控制阀组(21)的Acc端口; 一号轮毂液压马达(17)的转子轴与左前轮(18)采用花键副连接或两者为同轴连接,二号轮毂液压马达(19)的转子轴与右前轮(20)采用花键副连接或两者为同轴连接,液压栗组件(39)中的液压栗组件输入轴(4)和动力传输装置(3)之间为法兰连接或花键连接,L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐(15),液压栗组件(39)的Ml端口通过液压管路分别与控制阀组(21)的MG端口连接,液压栗组件(39)的M2端口通过液压管路与控制阀组(21)的MA端口连接,液压栗组件(39)的M3端口通过液压管路与控制阀组(21)的MB端口连接;控制阀组(21)的T1、T2、T3端口通过液压管路与储油罐(15)连接,控制阀组(21)的Dl端口与一号轮毂液压马达(17)的a3端口、二号轮毂液压马达(19)的b3端口连接,控制阀组(21)的D2端口与一号轮毂液压马达(17)的al端口通过液压管路连接,控制阀组(21)的D3端口与一号轮毂液压马达(17)的a2端口通过液压管路连接,控制阀组(21)的D4端口与二号轮毂液压马达(19)的b2端口通过液压管路连接,控制阀组(21)的D5端口与二号轮毂液压马达(19)的bl端口通过液压管路连接,其特征在于:控制阀组(21)包括:二位二通电磁换向阀(22)、蓄能器压力传感器(23)、三号单向阀(24)、四号单向阀(25)、三号三位三通电磁比例换向阀(26)、四号溢流阀(27)、三位四通液动换向阀(28)、三位四通电磁换向阀(29)、五号单向阀(30)、五号溢流阀(31)、三位三通液动换向阀(32)、六号溢流阀(33)、两位四通电磁换向阀(34)、一号二位四通液动换向阀(35)、两位三通电磁换向阀(36)、二号二位四通液动换向阀(37)、七号溢流阀(38); 二位二通电磁换向阀(22)的P端口通过液压管路分别与三位四通电磁换向阀(29)的P端口、控制阀组的MG端口连接,控制阀组(21)的MA端口通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的P端口、三位三通液动换向阀(32)的A端口、三位三通液动换向阀(32)的X端口以及一号二位四通液动换向阀(35)的P端口连接,三位四通液动换向阀(28)的P端口与控制阀组(21)的MB端口通过液压管路连接,五号单向阀(30)与控制阀组(21)的T3端口通过液压管路连接,六号溢流阀(33)与控制阀组(21)的Tl端口通过液压管路连接,控制阀组(21)的T2端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀(34)的T端口和二位三通电磁换向阀(36)的A端口以及七号溢流阀(38)出油口连接,控制阀组(21)的Dl端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀(34)的A端口和七号溢流阀(38)的进油口连接,控制阀组(21)的D2端口通过液压管路分别与一号二位四通液动换向阀(35)的A端口和二号二位四通液动换向阀(37)的P端口连接,二号二位四通液动换向阀(37)的T端口通过液压管路与控制阀组(21)的D3端口连接,一号二位四通液动换向阀(35)的B端口和二号二位四通液动换向阀(37)的B端口通过液压管路与控制阀组(21)的D4端口连接,二号二位四通液动换向阀(37)的A端口通过液压管路与控制阀组(21)的D5端口连接;三位四通电磁换向阀(29)的A端口与三位四通液动换向阀(28)的Y端口通过液压管路连接,三位四通电磁换向阀(29)的B端口分别与三位四通液动换向阀(28)的X端口通过液压管路连接,五号溢流阀(31)与三位四通液动换向阀(28)的B端口通过液压管路连接,三位四通液动换向阀(28)的A端口通过液压管路与三位三通液动换向阀(32)的Y端口、三位三通液动换向阀(32)的B端口以及一号二位四通液动换向阀(35)的T端口连接;三号单向阀(24)、四号单向阀(25)通过液压管路分别与控制阀组(21)的Acc端口连接,三号单向阀(24)通过液压管路与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的B端口连接,四号单向阀(25)通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的A端口连接;控制单元(I)的LA04端口通过电线与二位二通电磁换向阀(22)的电磁线圈输入端连接、控制单元(I)的LA05、LA06端口通过电线与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的电磁线圈输入端连接,控制单元(I)的LA07、LA08端口通过电线与三位四通电磁换向阀(29)的电磁线圈输入端连接,控制单元(I)的LA09端口通过电线与二位四通电磁换向阀(34)的电磁线圈输入端连接、控制单元(I)的LAl O端口通过电线与二位三通电磁换向阀(36)的电磁线圈输入端连接,控制单元(I)的EADOI端口通过电线与液压栗排量传感器(40)输出端连接,控制单元(I)的EAD02端口通过电线与蓄能器压力传感器Pacc输出端连接。
2.根据权利要求1所述的轮毂马达液压混合动力系统,其特征在于,液压栗组件(39)包括:液压栗组件输入轴(4)、一号三位三通电磁比例换向阀(5)、二号三位三通电磁比例换向阀(6)、液压缸(7)、液压栗(8)、补油栗(9)、一号单向阀(10)、一号溢流阀(11)、二号单向阀(12)、二号溢流阀(13)、三号溢流阀(14),液压栗组件输入轴(4)和动力传输装置(3)之间为法兰连接或花键连接,L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐(15),控制单元(I)的LAO1、LA02端口通过电线与液压栗组件(39)的一号三位三通电磁比例换向阀(6)的电磁线圈输入端连接,控制单元(I) LA02、LA03端口通过电线与液压栗组件(39)的二号三位三通电磁换向阀(5)的电磁线圈输入端连接,一号三位三通电磁比例换向阀(5)的P端口与液压缸(7)的a端口通过液压管路连接,一号三位三通电磁比例换向阀(5)的A端口通过液压管路与补油栗(9)的a端口通过液压管路连接,一号三位三通电磁比例换向阀(5)的B端口通过液压管路与二号三位三通电磁比例换向阀(6)的B端口连接,一号三位三通电磁比例换向阀(5)的A端口通过液压管路与二号三位三通电磁比例换向阀(6)的A端口连接,二号三位三通电磁比例换向阀(6)的P端口与液压缸(7)的b端口通过液压管路连接,液压栗(8)的a端口通过液压管路与液压栗组件(39)的M2端口连接,液压栗(8)的b端口通过液压管路与液压栗组件(39)的L4端口连接,一号三位三通电磁比例换向阀(5)的B端口、二号三位三通电磁比例换向阀(6)的B端口通过液压管路分别与液压栗组件(39)的L3端口连接,三号溢流阀(14)通过液压管路分别与液压栗组件(39)的L5端口、Ml端口连接,一号单向阀(10)、一号溢流阀(11)通过液压管路与液压栗(8)的a端口连接,一号单向阀(10)、一号溢流阀(11)通过液压管路与液压栗组件(39)的M2端口连接,一号单向阀(10)、一号溢流阀(11)通过液压管路与液压栗(8)的a端口连接,二号单向阀(12)、二号溢流阀(13)通过液压管路与液压栗(8)的b端口连接,二号单向阀(12)、二号溢流阀(13)通过液压管路与液压栗(8)的a端口连接。
3.按照权利要求1所述的轮毂液压混合动力系统,其特征在于,在控制阀组(21)的D2端口、控制阀组(21)的D3端口、控制阀组(21)的D4端口、控制阀组(21)的D5端口之间连接一个二位四通液动换向阀(37),当二位四通液动换向阀(37)工作在I位时,控制阀组(21)的D3端口、控制阀组(21)的D4端口通过液压管路连接,控制阀组(21)的D2端口、控制阀组(21)的D5端口通过液压管路连接,此时一号轮毂液压马达(17)和二号轮毂液压马达(19)的进油口a 1、b I通过液压管路连接,出油口 a2、b2通过液压管路连接,一号轮毂液压马达(I 7)和二号轮毂液压马达(19)处于并联连接;当二位四通液动换向阀(37)工作在Π位时,控制阀组(21)的D3端口、控制阀组(21)的D5端口通过液压管路连接,此时一号轮毂液压马达(17)的出油口 a2与二号轮毂液压马达(19)的进油口 bl通过液压管路连接,一号轮毂液压马达(17)和二号轮毂液压马达(19)处于串联连接。
4.按照权利要求1所述的轮毂液压混合动力系统,其特征在于,在控制阀组(21)中连接一个三位三通电磁比例换向阀(26 )、单向阀(24)及单向阀(25 ),控制蓄能器(I 6)的充放液流量和方向;当三位三通电磁比例换向阀(26)工作在I位时,三位三通电磁比例换向阀(26)的B端口与P端口接通,蓄能器(16)处于放液状态,通过控制三位三通电磁比例换向阀(26)阀口开度控制蓄能器(16)的放液流量;当三位三通电磁比例换向阀(26)工作在m位时,三位三通电磁比例换向阀(26)的A端口与P端口接通,蓄能器(16)处于充液状态,为提高充液效率,此时三位三通电磁比例换向阀(26)阀口保持全开;当三位三通电磁比例换向阀(26)工作在Π位时,蓄能器(16)既不充液也不放液。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106515424A (zh) * 2016-11-11 2017-03-22 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 一种车辆液压独立驱动系统
CN106762992A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 天津好记科技发展有限公司 具有保压功能的机电致动器
CN106939909A (zh) * 2017-05-10 2017-07-11 吉林大学 一种集成液压起动机的液压辅助驱动系统
CN107856576A (zh) * 2017-10-24 2018-03-30 西南交通大学 一种车辆电液混合驱动系统
CN108284737A (zh) * 2018-01-25 2018-07-17 吉林大学 一种用于道路清扫车的液压混合动力系统
CN108327512A (zh) * 2018-02-09 2018-07-27 浙江吉利控股集团有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN109695693A (zh) * 2018-12-29 2019-04-30 吉林大学 一种可以实现轮间差速的轮毂液驱系统及其控制方法
CN112096675A (zh) * 2019-09-26 2020-12-18 上海圣克赛斯液压机械有限公司 拦焦机液压控制系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112977042A (zh) * 2021-04-13 2021-06-18 吉林大学 一种军用越野车机电液复合驱动系统及其驱动方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1227525A (zh) * 1996-09-14 1999-09-01 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 流体静力机械式齿轮传动装置
US20090127928A1 (en) * 2005-11-02 2009-05-21 Tsutomu Udagawa Travel Control Device for Work Vehicle and Work Vehicle
CN102358163A (zh) * 2011-08-09 2012-02-22 吉林大学 轮毂马达液压驱动系统
CN203511304U (zh) * 2013-11-19 2014-04-02 中国第一汽车股份有限公司 多轴轮毂马达液压驱动系统
CN104859424A (zh) * 2015-05-21 2015-08-26 吉林大学 液压轮毂马达辅助驱动系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1227525A (zh) * 1996-09-14 1999-09-01 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 流体静力机械式齿轮传动装置
US20090127928A1 (en) * 2005-11-02 2009-05-21 Tsutomu Udagawa Travel Control Device for Work Vehicle and Work Vehicle
CN102358163A (zh) * 2011-08-09 2012-02-22 吉林大学 轮毂马达液压驱动系统
CN203511304U (zh) * 2013-11-19 2014-04-02 中国第一汽车股份有限公司 多轴轮毂马达液压驱动系统
CN104859424A (zh) * 2015-05-21 2015-08-26 吉林大学 液压轮毂马达辅助驱动系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106515424A (zh) * 2016-11-11 2017-03-22 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 一种车辆液压独立驱动系统
CN106515424B (zh) * 2016-11-11 2019-06-28 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 一种车辆液压独立驱动系统
CN106762992A (zh) * 2016-12-22 2017-05-31 天津好记科技发展有限公司 具有保压功能的机电致动器
CN106939909A (zh) * 2017-05-10 2017-07-11 吉林大学 一种集成液压起动机的液压辅助驱动系统
CN107856576A (zh) * 2017-10-24 2018-03-30 西南交通大学 一种车辆电液混合驱动系统
CN108284737A (zh) * 2018-01-25 2018-07-17 吉林大学 一种用于道路清扫车的液压混合动力系统
CN108327512A (zh) * 2018-02-09 2018-07-27 浙江吉利控股集团有限公司 混合动力驱动系统及车辆
CN109695693A (zh) * 2018-12-29 2019-04-30 吉林大学 一种可以实现轮间差速的轮毂液驱系统及其控制方法
CN112096675A (zh) * 2019-09-26 2020-12-18 上海圣克赛斯液压机械有限公司 拦焦机液压控制系统

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