CN107906060A - 具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系统及其方法。该系统在保持发动机、离合器、变速箱、主减速器等原车结构基本不变的基础上,与原车动力系统形成并联式结构,它属于重型工程车辆节能控制技术领域,包括控制器ECU、液压蓄能器、变量泵/马达、定量齿轮泵、电磁换向阀、手动换向阀、溢流阀、单向阀和顺序阀等。采用液压蓄能器作为能量存储单元,变量泵/马达作为辅助动力单元,经过变速箱取力口(PTO)与发动机进行动力耦合。本发明可以实现车辆在制动、怠速工况中的能量回收以及车辆在起步、加速工况中的能量释放,从而降低发动机能耗,延长发动机、机械制动器寿命,起到节能减排的效果。

Description

具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系统及其 方法
技术领域
[0001] 本发明涉及重型工程车辆能量回收系统和液压混合动力系统及其方法,是一种具 有车辆制动能量回收、发动机怠速能量回收以及能量释放功能的车辆并联式液压混合动力 系统和方法。
背景技术
[0002] 普通工程车辆往往工作在重载低速的工况中,而且往往需要频繁起停,这造成在 刹车制动过程中,车辆行驶过程中所具有的动能将转化成热能消耗在摩擦片上,此外,车辆 在怠速状态下,发动机所产生的机械能也转化热能消耗在零件的摩擦热上,这对于重型工 程车辆来说,其实是很大的一部分能量损失。在能源危机和环境污染过于严重的巨大压力 下,混合动力汽车成为解决上述问题的重要突破口。
[0003] 在当前阶段,由于电池技术难以有重大突破以及成本过高的制约,电动汽车的发 展速度一直比较缓慢。车辆液压混合动力技术作为混合动力技术中的一种,主要利用液压 泵/马达作为动力元件,利用液压蓄能器作为储能元件,用于在汽车制动阶段提供制动力从 而回收汽车动能,在汽车怠速阶段回收发动机怠速机械能,从而达到能量回收的目的;液压 混合动力系统在汽车启动、加速或爬坡阶段提供辅助动力,将储存在液压蓄能器中的液压 能转化为机械能释放出去,从而达到能量再利用的目的。
发明内容
[0004] 本发明目的是克服现有技术的不足,提供一种具有能量回收释放功能的车辆并联 式液压混合动力系统及其方法。本发明所采用的具体技术方案如下:
[0005] 一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系统,包括控制器E⑶、油 箱、变量泵/马达、定量齿轮泵、第二电磁换向阀、第一溢流阀、第三电磁换向阀、第一压力传 感器、第一单向阀、第二单向阀、第二压力传感器、第四电磁换向阀、第五电磁换向阀、第三 压力传感器、高压蓄能器、第一手动换向阀、第二溢流阀、第四压力传感器、低压蓄能器、第 二手动换向阀、第三溢流阀、第六电磁换向阀、第三单向阀、第四单向阀、顺序阀、第五压力 传感器;变量泵/马达的输入轴与车辆变速箱的取力口相连,车辆的变速箱通过离合器与车 辆的发动机相连,定量齿轮栗的传动轴与变量栗/马达的的传动轴相连,定量齿轮泵的进油 口与油箱相连,定量齿轮泵的出油口分别与第二电磁换向阀的进口相连,第二电磁换向阀 的出口分别与第一溢流阀的进油口、第三电磁换向阀的进口、第一压力传感器的检测接口 以及第一单向阀的进口相连,第一溢流阀的出油口与油箱相连,第三电磁换向阀的出口与 油箱相连,第一单向阀的出口分别与第二单向阀的进口、第四电磁换向阀的出口、第六电磁 换向阀的进口以及第三单向阀的进口相连,第二单向阀的出口分别与第二压力传感器的检 测接口、变量栗/马达的出油口、第四电磁换向阀的进口以及第五电磁换向阀的进口相连, 第六电磁换向阀的出口分别与第四压力传感器的检测接口、低压蓄能器、第二手动换向阀 的进口、第三溢流阀的进油口、第四单向阀的出口以及顺序阀的先导控制油口相连,第二手 动换向阀的出口、第三溢流阀的出油口分别与油箱相连,第四单向阀的进口分别与变量栗/ 马达的的进油口、第三单向阀的出口、第五压力传感器的检测接口以及顺序阀的进油口相 连,顺序阀的出油口与油箱相连,第五电磁换向阀的出口分别与第三压力传感器的检测接 口、高压蓄能器、第一手动换向阀的进口以及第二溢流阀的进油口相连,第一手动换向阀的 出口、第二溢流阀的出油口分别与油箱相连;第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力 传感器、第四压力传感器以及第五压力传感器的电气接口分别与控制器E⑶的输入口相连; 第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、第四电磁换向阀、第五电磁换向阀、第六电磁换向阀以 及变量泵/马达电气接口分别与控制器E⑶的输出信号线相连。
[0006]作为优选的,所述的控制器E⑶采用PLC。
[0007] 作为优选的,所述的变量栗/马达是一体化的装置,具备变量栗功能和马达功能, 在控制器ECU的控制下,实现功能转换。
[0008] 作为优选的,所述变量泵/马达通过变速箱取力口与发动机输出轴相连,其转速与 发动机转速一致。
[0009] 作为优选的,所述的第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀只能单向 流通油液,流液从进口流入,从出口流出。
[0010]作为优选的,所述第五电磁换向阀的单向流通位只能单向流通油液,油液从变量 泵/马达流出,流经第五电磁换向阀单向流通位,流入到高压蓄能器;所述的第六电磁换向 阀的单向流通位只能单向流通油液,油液从第一单向阀出口流出,流经第六电磁换向阀的 单向流通位,流入到低压蓄能器。
[0011 ]作为优选的,该系统还可以包括第一电磁换向阀,第一电磁换向阀一端连接于第 二电磁换向阀和定量齿轮栗之间,另一端连接汽车的外部功能系统,油液给外部功能系统 提供动力。
[0012]第二电磁换向阀、第三电磁换向阀和第四电磁换向阀,有2个档位,一个是断开位, 电磁换向阀内管路断开,阻断油液流通,一个是双向连通位,电磁换向阀内管路连通,油液 即可以正向流通也可以反向流通;第五电磁换向阀、第六电磁换向阀有2个档位,一个是单 向连通位,电磁换向阀内管路单向连通,允许油液单向流通,一个是双向连通位,电磁换向 阀内管路连通,油液即可以正向流通也可以反向流通;在控制器E⑶的控制下,实现连通位 的转换。
[0013]高压储能器和低压储能器在油液存储慢的情况下,通过压力传感器传递控制信 息,由控制器ECU控制高压储能器和低压储能器中的油液分别通过溢流阀第二溢流阀和第 三溢流阀转移到邮箱中。
[0014]电磁换向阀为两位两通电磁换向阀。采用低压蓄能器和定量齿轮泵联合补油的方 法,可以弥补液压泵/马达吸油能力不足的缺点。在动能转换为液压能,液第二溢流阀压能 转换为机械能的转换过程当中,可以实现油液温度自冷却和流量自动补偿。电磁换向阀、溢 流阀、顺序阀、单向阀的实用,避免混合动力系统在能量释放过程中存在溢流损失的问题。 在该系统的辅助下,可以起到车辆半坡起步发生后溜现象时防止加速后溜的作用。
[0015] 本系统同样适用于民用车辆和军用车辆。
[0016]本发明还提供了一种基于前述车辆并联式液压混合动力系统的能量回收释放方 法,具体如下:
[0017] 1)变量栗/马达处于不工作模式时,第二电磁换向阀处于双向连通位、第三电磁换 向阀处于双向连通位、第四电磁换向阀处于双向连通位、第五电磁换向阀处于单向连通位、 第六电磁换向阀单向连通位,此时变量泵/马达和定量齿轮泵都处于卸荷状态;
[0018] 2)变量栗/马达处于变量泵工作模式时,第二电磁换向阀处于双向连通位、第三电 磁换向阀处于断开位、第四电磁换向阀处于断开位、第五电磁换向阀处于单向连通位、第六 电磁换向阀双向连通位;此时,由车辆行驶过程中的动能通过发动机和变述箱给定量齿轮 泵和变量栗/马达中的变量栗提供驱动力;由定量齿轮栗和低压蓄能器联合补油,油液分两 路流入高压蓄能器:一路是定量齿轮泵从油箱2吸油,油液流经第二电磁换向阀、第一单向 阀、第三单向阀、变量泵/马达、第五电磁换向阀,最后流入高压蓄能器;另一路是低压蓄能 器中的油液,流经第六电磁换向阀、第三单向阀、变量栗/马达、第五电磁换向阀,最后流入 高压蓄能器;从而将车辆动能转换为液压能储存在高压蓄能器当中,实现车辆刹车制动能 量回收;
[0019] 3)变量栗/马达处于变量泵工作模式时,第二电磁换向阀处于双向连通位、第三电 磁换向阀处于断开位、第四电磁换向阀处于断开位、第五电磁换向阀处于单向连通位、第六 电磁换向阀单向连通位;此时,由车辆的发动机和变速箱给变量泵/马达中的变量泵和定量 齿轮泵提供驱动力,由定量齿轮泵单独补油,齿轮泵从油箱吸油,油液流经第二电磁换向 阀、第一单向阀、第三单向阀、变量泵/马达、第五电磁换向阀,最后流入高压蓄能器;从而将 发动机怠速机械能转换为液压能储存到高压蓄能器当中,实现车辆发动机怠速能量回收; [0020] 4)变量泵/马达处于马达工作模式时,第二电磁换向阀处于双向连通位、第三电磁 换向阀处于双向连通位、第四电磁换向阀处于断开位、第五电磁换向阀处于双向连通位、第 六电磁换向阀单向连通位;高压蓄能器中的油液分两路流出:一路是流经第五电磁换向阀、 变量泵/马达、第四单向阀,最后流入低压蓄能器;另一路是流经第五电磁换向阀、变量泵/ 马达、顺序阀,最后流回油箱;油液流经变量泵/马达,驱动马达,给变速箱和发动机提供动 力,从而将高压蓄能器中液压能转换成机械能,驱动车辆行驶,实现了能量释放,达到能量 再利用的效果。
[0021]本发明与背景技术相比具有的有益效果是:
[0022] 1、本系统使用液压蓄能器作为能量储存单元,车辆行驶产生的动能以及发动机怠 速能量可以直接以液压能的形式储存在蓄能器中,与使用蓄电池或者超级电容的油电混合 动力系统相比,能量转化环节少,能量转换率高,对环境更为友好,同等条件下可以提供更 大的辅助动力,冲放能力强,结构更为简单,寿命更长。因此,其在工程车辆领域具有良好的 应用前景。
[0023] 2、本系统在液压混合动力系统拓扑结构上属于并联系统,是在原车结构基本不变 的情况下,额外增加了一套系统,形成辅助动力源。其相较于串联系统,所需功率小、系统体 积小、成本低、结构较为简单、可靠性好等优势使其特别适用于具有频繁起停工况的中重型 车辆上。
[0024] 3、本系统在车辆起步、加速或者爬坡过程中,可以将能量释放出来,与发动机一起 为车辆提供动力,动力耦合形式为扭矩耦合,通过控制策略调整主辅动力源分配,从而达到 优化发动机工作效率的目的,使发动机稳定工作于高效燃油区,提高燃油经济性,节省车辆 油耗。
附图说明
[0025]图1 一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系统结构示意图; [0026]图2本发明在刹车制动能量回收时的工作状态图;
[0027]图3本发明在发动机怠速能量回收时的工作状态图;
[0028]图4本发明在能量释放时的工作状态图。
[0029]图中,控制器ECU1、油箱2、变量栗/马达3、定量齿轮泵4、第一电磁换向阀5、第二电 磁换向阀6、第一溢流阀7、第三电磁换向阀8、第一压力传感器9、第一单向阀10、第二单向阀 11、第二压力传感器12、第四电磁换向阀13、第五电磁换向阀14、第三压力传感器15、高压蓄 能器16、第一手动换向阀17、第二溢流阀18、第四压力传感器19、低压蓄能器20、第二手动换 向阀21、第三溢流阀22、第六电磁换向阀23、第三单向阀24、第四单向阀25、顺序阀26、第五 压力传感器27。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施 方式的技术特征在没有相互冲突的前提下,均可进行相应组合。
[0031] 如图1所示,一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系统,包括控 制器ECU1、油箱2、变量泵/马达3、定量齿轮栗4、第二电磁换向阀6、第一溢流阀7、第三电磁 换向阀8、第一压力传感器9、第一单向阀10、第二单向阀11、第二压力传感器12、第四电磁换 向阀13、第五电磁换向阀14、第三压力传感器15、高压蓄能器16、第一手动换向阀17、第二溢 流阀18、第四压力传感器19、低压蓄能器20、第二手动换向阀21、第三溢流阀22、第六电磁换 向阀23、第三单向阀24、第四单向阀25、顺序阀26、第五压力传感器27、变速箱;变量栗/马达 的输入轴与车辆变速箱的取力口相连,车辆的变速箱通过离合器与车辆的发动机相连,定 量齿轮栗4的进油口与油箱2相连,定量齿轮栗4的出油口分别与第二电磁换向阀6的进口相 连,第二电磁换向阀6的出口分别与第一溢流阀7的进油口、第三电磁换向阀8的进口、第一 压力传感器9的检测接口以及第一单向阀10的进口相连,第一溢流阀7的出油口与油箱相 连,第三电磁换向阀8的出口与油箱相连,第一单向阀10的出口分别与第二单向阀11的进 口、第四电磁换向阀13的出口、第六电磁换向阀23的进口以及第三单向阀24的进口相连,第 二单向阀11的出口分别与第二压力传感器12的检测接口、变量泵/马达的3出油口、第四电 磁换向阀13的进口以及第五电磁换向阀14的进口相连,第六电磁换向阀23的出口分别与第 四压力传感器19的检测接口、低压蓄能器20、第二手动换向阀21的进口、第三溢流阀22的进 油口、第四单向阀25的出口以及顺序阀26的先导控制油口相连,第二手动换向阀21的出口、 第三溢流阀22的出油口分别与油箱相连,第四单向阀25的进口分别与变量栗/马达的3的进 油口、第三单向阀24的出口、第五压力传感器27的检测接口以及顺序阀26的进油口相连,顺 序阀26的出油口与油箱相连,第五电磁换向阀14的出口分别与第三压力传感器15的检测接 口、高压蓄能器16、第一手动换向阀17的进口以及第二溢流阀18的进油口相连,第—手动换 向阀17的出口、第二溢流阀18的出油口分别与油箱相连;第一压力传感器9、第二压力传感 器12、第三压力传感器15、第四压力传感器I9以及第五压力传感器27的电气接口分别与控 制器ECU1的输入口相连;第二电磁换向阀6、第三电磁换向阀8、第四电磁换向阀13、第五电 磁换向阀14、第六电磁换向阀23以及变量栗/马达3电气接口分别与控制器ECU1的输出信号 线相连。 >
[0032] 在本发明的一个实施例中,所述的控制器E⑶1采用PLC。
[0033] 如图1中的变量杲/马达3是一体化的装置,具备变量栗功能和马达功能,在控制器 ECU1的控制下,实现功能转换;变量栗/马达3通过变速箱取力口与发动机输出轴相连,其转 速与发动机转速一致。
[0034] 如图卜4中的第一单向阀1〇、第二单向阀11、第三单向阀24和第四单向阀25只能单 向流通油液,流液从进口流入,从出口流出•,第五电磁换向阀14的单向流通位只^单向流通 油液,油液从变量泵/马达3流出,流经第五电磁换向阀14单向流通位,流入到高压蓄能器 16;所述的第六电磁换向阀23的单向流通位只能单向流通油液,油液从第一单向阀10出口 流出,流经第六电磁换向阀23的单向流通位,流入到低压蓄能器20。
[0035] 如图1,该系统还可以包括第一电磁换向阀5,第一电磁换向阀一端连接于第二电 磁换向阀6和定量齿轮泵4之间,另一端连接汽车的外部功能系统,油液给外部功能系统提 供动力〇
[0036] 本发明具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系统的方法,包括以下 几种模式:
[0037] 1)如图1,变量泵/马达3处于不工作模式时,第二电磁换向阀6处于双向连通位、第 三电磁换向阀8处于双向连通位、第四电磁换向阀13处于双向连通位、第五电磁换向阀14处 于单向连通位、第六电磁换向阀23单向连通位,此时变量栗/马达3和定量齿轮栗4都处于卸 荷状态;
[0038] 2)如图2,变量泵/马达3处于变量泵工作模式时,第二电磁换向阀6处于双向连通 位、第三电磁换向阀8处于断开位、第四电磁换向阀13处于断开位、第五电磁换向阀14处于 单向连通位、第六电磁换向阀23双向连通位;此时,由车辆行驶过程中的动能通过车辆的发 动机和变速箱给定量齿轮泵4和变量栗/马达3中的变量泵提供驱动力;由定量齿轮栗4和低 压蓄能器20联合补油,油液分两路流入高压蓄能器:一路是定量齿轮泵4从油箱2吸油,油液 流经第二电磁换向阀6、第一单向阀1〇、第三单向阀24、变量栗/马达3、第五电磁换向阀14, 最后流入高压蓄能器16;另一路是低压蓄能器2〇中的油液,流经第六电磁换向阀23、第三单 向阀24、变量泵/马达3、第五电磁换向阀14,最后流入高压蓄能器16;从而将车辆动能转换 为液压能储存在高压蓄能器16当中,实现车辆刹车制动能量回收;
[0039] 3)如图3,变量栗/马达3处于变量栗工作模式时,第二电磁换向阀6处于双向连通 位、第三电磁换向阀8处于断开位、第四电磁换向阀13处于断开位、第五电磁换向阀14处于 单向连通位、第六电磁换向阀23单向连通位;此时,由发动机和变速箱给变量栗/马达3中的 变量泵和定量齿轮泵4提供驱动力,由定量齿轮栗4单独补油,齿轮栗从油箱2吸油,油液流 经第二电磁换向阀6、第一单向阀1〇、第三单向阀24、变量栗/马达3、第五电磁换向阀14,最 后流入高压蓄能器16;从而将发动机怠速机械能转换为液压能储存到高压蓄能器16当中, 实现车辆发动机怠速能量回收;
[0040] 4)如图4,变量栗/马达3处于马达工作模式时,第二电磁换向阀6处于双向连通位、 第三电磁换向阀8处于双向连通位、第四电磁换向阀13处于断开位、第五电磁换向阀I4处于 双向连通位、第六电磁换向阀23单向连通位;高压蓄能器16中的油液分两路流出:一路是流 经第五电磁换向阀14、变量泵/马达3、第四单向阀25,最后流入低压蓄能器20;另一路是流 经第五电磁换向阀14、变量泵/马达3、顺序阀26,最后流回油箱2;油液流经变量栗/马达3, 驱动马达,给发动机提供动力,从而将高压蓄能器16中液压能转换成机械能,驱动车辆行 驶,实现了能量释放,达到能量再利用的效果。
[0041]本发明的系统解决能量释放过程的同时解决了溢流损失、液压栗/马达自吸能力 不足、液压系统中油液泄露与油温升高以及车辆半坡起步发生后溜现象时加速后溜等若干 问题。其具体解决方法如下:
[0042] 1)如图4所示,在高压蓄能器16能量释放过程中,低压蓄能器20压力会逐渐升高, 由于顺序阀26调定压力要低于溢流阀22调定压力,因此顺序阀26要先于溢流阀22打开,油 液经顺序阀26流回油箱,从而避免造成溢流损失。此外,顺序阀26打开的条件是低压蓄能器 2〇中的压力(第四单向阀25的出口压力)达到调定压力,明显第四单向阀25的出口压力要低 于进口压力,而且,由于低压蓄能器存在最小工作压力,其在常态下能保证具有一定的压 力,因此能量释放过程中压力有微小变化,就可以使顺序阀22打开,从而进一步提升节能效 果。
[0043] 2)如图2所示,当系统工作在刹车制动能量回收过程中,很可能出现液压栗/马达 自吸能力不足的问题,本发明所示系统通过联合补油的系统结构设计可有效解决此问题。 此时,第二电磁换向阀6处于双向连通位,第六电磁换向阀23处于双向连通位,从而使低压 蓄能器2〇与变量栗/马达3进油口直接相连,由于低压蓄能器20具有最小工作压力,因此保 证变量栗/马达3进油口具有一定的压力;同时,定量齿轮栗4从油箱吸油,给变量栗/马达3 补油,通过定量齿轮栗3与低压蓄能器20联合补油,极大地提升了变量栗/马达3的吸油能 力。如果单独使用齿轮泵补油,则需增大定量齿轮栗4的排量,不仅使成本增加,而且使体积 增加,造成安装不便,此外,定量齿轮泵4所需驱动力增大,导致系统能耗增加;如果单独使 用低压蓄能器20补油,系统长时间运作,必将发生油液泄露,导致低压蓄能器20补油压力和 流量均不足。
[0044] 3)相较于高、低压蓄能器方案,本发明中液压系统的液压油源来自油箱2,能量回 收过程中,油箱和低压蓄能器中的油液会进入到高压蓄能器16当中,能量释放过程中,高压 蓄能器ie中的油液一部分流入低压蓄能器2〇当中,一部分会流回油箱2,由于系统工作工程 中,液压油一直流经油箱2,因此可以起到散热的效果;同时,由于从油箱2吸油,可以补偿液 压系统中泄露掉的油液。
[0045] 4)本发明提出一种车辆半坡起步发生后溜情况下,防止车辆加速后溜的液压混合 动力系统设计方案。具体实现方法是,基于图1中第二单向阀11和第三单向阀24的结合使 用。当车辆半坡起步发生后溜现象时,驾驶员一般会踩刹车,此时变量泵/马达工作在泵模 式,由于车辆前进方向改变,制动力反而变成驱动力,此时,车辆会加速后溜。为了防止车辆 加速后溜,将第二单向阀11和第三单向阀24同时打开,使变量泵/马达进出油口压力相同, 从而防止车辆加速后溜。
[0046]以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,然其并非用以限制本发明。有 关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变 化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保 护范围内。

Claims (7)

1. 一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系统,其特征在于包括控制 器ECU (1)、油箱(2)、变量泵/马达(3)、定量齿轮栗⑷、第二电磁换向阀(6)、第一溢流阀 (7)、第三电磁换向阀(8)、第一压力传感器(9)、第一单向阀(10)、第二单向阀(11)、第二压 力传感器(12)、第四电磁换向阀(I3)、第五电磁换向阀(14)、第三压力传感器(15)、高压蓄 能器(16)、第一手动换向阀(17)、第二溢流阀(18)、第四压力传感器(19)、低压蓄能器(20)、 第二手动换向阀(21)、第三溢流阀(22)、第六电磁换向阀(23)、第三单向阀(24)、第四单向 阀(25)、顺序阀(26)、第五压力传感器(27);变量泵/马达(3)的输入轴与车辆变速箱的取力 口相连,定量齿轮泵⑷的传动轴与变量泵/马达的(3)的传动轴相连,定量齿轮栗(4)的进 油口与油箱⑵相连,定量齿轮栗⑷的出油口分别与第二电磁换向阀⑹的进口相连,第二 电磁换向阀⑹的出口分别与第一溢流阀⑺的进油口、第三电磁换向阀⑻的进口、第一压 力传感器⑼的检测接口以及第一单向阀(1〇)的进口相连,第一溢流阀(7)的出油口与油箱 相连,第三电磁换向阀(8)的出口与油箱相连,第一单向阀(1〇)的出口分别与第二单向阀 (11)的进口、第四电磁换向阀(13)的出口、第六电磁换向阀(23)的进口以及第三单向阀 (24) 的进口相连,第二单向阀(11)的出口分别与第二压力传感器(12)的检测接口、变量泵/ 马达的⑶出油口、第四电磁换向阀(13)的进口以及第五电磁换向阀(14)的进口相连,第六 电磁换向阀(23)的出口分别与第四压力传感器(19)的检测接口、低压蓄能器(20)、第二手 动换向阀(21)的进口、第三溢流阀(22)的进油口、第四单向阀(25)的出口以及顺序阀(26) 的先导控制油口相连,第二手动换向阀(21)的出口、第三溢流阀(22)的出油口分别与油箱 相连,第四单向阀(25)的进口分别与变量栗/马达的⑶的进油口、第三单向阀(24)的出口、 第五压力传感器(27)的检测接口以及顺序阀(26)的进油口相连,顺序阀(26)的出油口与油 箱相连,第五电磁换向阀(14)的出口分别与第三压力传感器(15)的检测接口、高压蓄能器 (16) 、第一手动换向阀(17)的进口以及第二溢流阀(18)的进油口相连,第一手动换向阀 (17) 的出口、第二溢流阀(18)的出油口分别与油箱相连;第一压力传感器(9)、第二压力传 感器(12)、第三压力传感器(15)、第四压力传感器(19)以及第五压力传感器(27)的电气接 口分别与控制器ECU⑴的输入口相连;第二电磁换向阀(6)、第三电磁换向阀⑻、第四电磁 换向阀(13)、第五电磁换向阀(14)、第六电磁换向阀(2¾以及变量泵/马达⑶电气接口分 别与控制器E⑶⑴的输出口相连。
2. 根据权利要求1所述的一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系 统,其特征在于所述的控制器ECU⑴采用PLC。
3. 根据权利要求1所述的一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系 统,其特征在于所述的变量泵/马达(3)是一体化的装置,具备变量泵功能和马达功能,在控 制器E⑶⑴的控制下,实现功能转换。
4. 根据权利要求1所述的一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系 统,其特征在于所述变量泵/马达(3)通过变速箱取力口与发动机输出轴相连,其转速与发 动机转速一致。
5. 根据权利要求1所述的一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系 统,其特征在于所述的第一单向阀(10)、第二单向阀(11)、第三单向阀(24)和第四单向阀 (25) 只能单向流通油液,流液从进口流入,从出口流出。
6. 根据权利要求1所述的一种具有能量回收释放功能的车辆并联式液压混合动力系 统,其特征在于所述第五电磁换向阀(14)的单向流通位只能单向流通油液,油液从变量栗/ 马达⑶流出,流经第五电磁换向阀(14)单向流通位,流入到高压蓄能器(16);所述的第六 电磁换向阀(23)的单向流通位只能单向流通油液,油液从第一单向阀(1〇)出口流出,流经 第六电磁换向阀(23)的单向流通位,流入到低压蓄能器(20)。
7.—种根据权利要求1所述车辆并联式液压混合动力系统的能量回收释放方法,其特 征在于: 1) 变量栗/马达(3)处于不工作模式时,第二电磁换向阀(6)处于双向连通位、第三电磁 换向阀⑻处于双向连通位、第四电磁换向阀(13)处于双向连通位、第五电磁换向阀(14)处 于单向连通位、第六电磁换向阀(23)单向连通位,此时变量栗/马达C3)和定量齿轮栗(4)都 处于卸荷状态; 2) 变量泵/马达(3)处于变量栗工作模式时,第二电磁换向阀(6)处于双向连通位、第三 电磁换向阀(8)处于断开位、第四电磁换向阀(13)处于断开位、第五电磁换向阀(14)处于单 向连通位、第六电磁换向阀(23)双向连通位;此时,由车辆行驶过程中的动能通过发动力和 变速箱给定量齿轮泵⑷和变量栗/马达03)中的变量泵提供驱动力;由定量齿轮泵⑷和低 压蓄能器(20)联合补油,油液分两路流入高压蓄能器:一路是定量齿轮栗(4)从油箱2吸油, 油液流经第二电磁换向阀⑹、第一单向阀(10)、第三单向阀(24)、变量栗/马达(3)、第五电 磁换向阀(14),最后流入高压蓄能器(16);另一路是低压蓄能器(20)中的油液,流经第六电 磁换向阀(23)、第三单向阀(24)、变量泵/马达(3)、第五电磁换向阀(14),最后流入高压蓄 能器(16);从而将车辆动能转换为液压能储存在高压蓄能器(16)当中,实现车辆刹车制动 能量回收; 3) 变量泵/马达(3)处于变量泵工作模式时,第二电磁换向阀(6)处于双向连通位、第三 电磁换向阀⑻处于断开位、第四电磁换向阀(13)处于断开位、第五电磁换向阀(14)处于单 向连通位、第六电磁换向阀23单向连通位;此时,由发动机和变速箱给变量泵/马达⑶中的 变量杲和定量齿轮泵⑷提供驱动力,由定量齿轮栗⑷单独补油,齿轮栗从油箱(2)吸油, 油液流经第二电磁换向阀⑹、第一单向阀(10)、第三单向阀(24)、变量泵/马达(3)、第五电 磁换向阀(14),最后流入尚压蓄能器(16);从而将发动机怠速机械能转换为液压能储存到 高压蓄能器(16)当中,实现车辆发动机怠速能量回收; 4) 变量泵/马达3处于马达工作模式时,第二电磁换向阀(6)处于双向连通位、第三电磁 换向阀⑻处于双向连通位、第四电磁换向阀(13)处于断开位、第五电磁换向阀(14)处于双 向连通位、第六电磁换向阀(23)单向连通位;高压蓄能器(I6)中的油液分两路流出:一路是 流经第五电磁换向阀(14)、变量泵/马达(3)、第四单向阀(¾),最后流入低压蓄能器(20); 另一路是流经第五电磁换向阀(14)、变量栗/马达(3)、顺序阀(26),最后流回油箱(2);油液 流经变量泵/马达(3),驱动马达,给变速箱和发动机提供动力,从而将高压蓄能器(16)中液 压能转换成机械能,驱动车辆行驶,实现了能量释放,达到能量再利用的效果。
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