CN203221866U - 油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置，针对开式液压系统在油液混合动力大客车上的使用不足，利用大客车空气压缩装置的气压，将液压油箱内的液压油的压力提打入轴向柱塞泵，形成压力供油，形成闭式液压系统，本实用新型用圆柱形的气、油缸代替传统的液压油箱，具有体积小、结构简单和出力快的特点，液压力的产生不需要额外的驱动力，降低了液压系统的噪音和振动，适合在油液混合动力大客车上的推广和应用。

Description

油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于城市公共交通车的油液混合动力大客车，用于解决传统油、液混合动力大客车存在的液压泵工作时出力慢，噪音大、振动等不足，本系统在使用中能缩短蓄能的时间，提高输出扭矩和出力速度，稳定行驶，并起到节能、减排的效果。属交通运输领域。

背景技术

现有的油液混合动力大客车的技术，因受车辆空间和重量的限制，均采用一泵多用的形式，即蓄能时通过控制系统的切换柱塞泵处于液压泵工况，而在能量释放阶段通过控制系统的切换柱塞泵处于液压马达工况。因轴向柱塞泵的结构原因，其自吸能力较差，供油不足时会造成噪音和振动。常规使用轴向柱塞泵均采用压力供油的方式来弥补柱塞泵自吸能力差的不足，亦就是闭式液压系统。但在油、液混合动力大客车的实际运用中因受安装条件、供油泵动力源的限制，压力供油方式不可能实现。因而现有技术的油、液混合动力大客车均采用开式系统的供油方式。所谓的开式液压系统，即供油是在自然的常压下进行的，因供油的压力低，为避免油泵的吸空现象，一般把油泵配油盘的供油槽加长，这样做虽然可改善油泵的吸油状况，但这样做使油泵的升压减慢，特别是将油泵工况切换成液压马达工况时，因配油槽的增长而降低了液压马达的输出扭矩。

本实用新型针对开式液压系统在油液混合动力大客车上的使用不足，利用大客车均有空气压缩装置的气压，将液压油箱内的液压油的压力提打入轴向柱塞泵，形成压力供油，即闭式液压系统。本实用新型用圆柱形的气、油缸代替传统的液压油箱。具有体积小、结构简单、液压力的产生不需要额外的驱动力，降低了液压系统的噪音和振动。适合在油液混合动力大客车上的推广和应用。

发明内容

油液混合动力大客车是利用城市公交车辆频繁的靠站、起动的工况，将车辆制动时产生的动能(或势能)，通过电、液控制系统转换成液压能储存在囊式蓄能器中。在车辆的起步阶段通过电、液控制系统将蓄能器中的液压能释放出来，转换成机械能驱动车辆前进，此阶段汽车发动机处于怠速阶段，不参与车辆的起动而做功。当车辆达到时速20KM时，车辆变速器直接进III档，踩下油门车辆正常行驶。因车辆在起动时，发动机处在高能耗、高排放的阶段，但利用液压能使车辆起动时，发动机不参与做功，节省油耗可达25％，降低排放可达30％。本实用新型针对现有油、液混合动力大客车液压系统的不足，提供了一个带增压油箱的闭式液压循环系统。避免了液压噪音和振动的产生，提高了油、液混合动力大客车的可靠性。

当油液混合动力大客车需要蓄能时，电气程序控制器根据收到的车辆制动传感器信号，指令油箱控制阀工作，压缩空气进入增压油箱的下端，推动活塞上行，活塞在0.04mpa气压的作用下将增压油箱上端的液压油压入斜轴式轴向柱塞泵。同时电气程序控制器指令取力器控制阀工作，取力器输入轴连接车辆变速箱的II轴，此时车辆处于惯性滑行阶段，车轮带动传动轴旋转，同时带动变速箱的II轴旋转。因此时斜轴式轴向柱塞泵已通过取力器与变速箱的II轴连接，旋转的斜轴式柱塞泵将低压油变成高压油，通过储能控制阀打入囊式蓄能器储存起来。当油液混合动力大客车需要起步时，电气程序控制器根据收到的车辆油门传感器信号，指令取力器控制阀工作，取力器连接车辆变速器，同时能量释放控制阀打开，囊式蓄能器中的高压油经过进油行程控制阀打入斜轴式轴向塞泵(此时柱塞泵成液压马达工况，将液压能转换成机械能。)驱动取力器旋转(此时取力器输入轴变成了输出轴)带动车辆变速箱旋转，通过车辆传动轴驱动车辆前进。

本实用新型油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置包括：气动增压油箱1、回油截止阀2、回油冷却器3、卸荷控制阀4、能量释放控制阀5、能量释放阀6、进油行程控制阀7、蓄能控制阀8、囊式蓄能器9、主回油截止阀10、压力显示器11、压力传感器12、缓速I控制阀13、缓速II控制阀14、缓速调压阀15、缓速调压阀16、带节流的回油控制阀17、联轴器18、带摩擦离合器的后置式取力器19、斜轴式轴向柱塞泵20、气动加压油箱控制阀21、摩擦离合器控制阀22、气压调节阀23、电气程序控制器24、制动传感器25、油门传感器26、车速传感器27、大客车变速箱28、大客车传动轴29、大客车后桥30，其工作程序为：蓄能工况时，车辆处于滑行状态，车桥30通过传动轴29带动变速箱28旋转，在设定的压力信号和车速信号的条件下，摩擦离合器控制阀22工作，取力器19的输入轴与变速箱28的II轴相结合，液压系统通过缓速调压阀16处于第一种背压下工作，气动加压控制阀21工作，压缩空气经气动加压控制阀21进入增压油箱1的下端，推动活塞上行，将增压油箱1上端内的液压油压入斜轴式轴向柱塞泵20，斜轴式轴向柱塞泵20输出的高压油打入囊式蓄能器9，当囊式蓄能器的油压达到设定值时，高压油经缓速背压调节阀16、主回油截止阀10流回油箱1，亦可将缓速调压控制阀13切换到缓速调压控制阀14，此时斜轴式轴向柱塞泵打出的高压油经缓速背压调节阀15主回油截止阀10流回油箱1，形成第二种缓速背压，能量释放工况时，此时车辆处于静止或车速小于10Km的状态，电气程序控制器24指令摩擦离合器控制阀22工作，取力器19与变速箱28的II轴相结合，此时取力器19的输入轴成为输出轴，高低压换向控制阀5工作，高低压控制阀6打开，囊式蓄能器9的高压油进入斜轴式轴向柱塞泵20，高压油使斜轴式轴向柱塞泵旋转，带动取力器19、变速箱28、传动轴29、车桥30旋转，驱动车辆前进，此时发动机不参与驱动车辆做功，当车速达20km时，车辆变速箱可直接进III档踩下油门、发动机输出动力、车辆正常行驶。

本实用新型有如下特点：

1.本实用新型在液压系统处于油泵工况时，供给油泵的液压油是有一定压力的，形成闭式液压系统，其压力的大小可通过调节进气压力的大小来实现，其供油压力的产生是由气动活塞推动液压油箱的液压油而实现的，在液压油箱中的油、气是相互隔离的，其供油容积大于蓄油容积，液压系统的压力供油，其最的优点在于系统升压快、噪音低、液压振动小，提高了油、液混合动力大客车的节能效率。

2.本实用新型其通向斜轴式轴向柱塞泵进油口高、低液压油的切换是由大通径行程阀自动控制的，当行程阀上腔进低压油时，阀芯下落，低压油进入斜轴式轴向柱塞泵，此时斜轴式轴向柱塞泵处于油泵工况，当行程阀下腔进高压油时行程阀的阀芯上行，关闭低压进油口，此时斜轴式轴向柱塞泵处于液压马达工况，采用压力供油的方式解决了油泵与油马达兼容时的不足，即解决了油泵工况时因供油不足而产生的噪音、振动和蓄能效率低的问题，又确保了油马达工况时的输出扭矩。

3.本实用新型的蓄能系统是由蓄能控制阀、囊式蓄能器、压力传感器和压力显示器组成。当斜轴式轴向柱塞泵处于油泵工况时，且囊式蓄能器为低压时，压力油通过蓄能控制阀的下腔进入囊式蓄能器。当达到设定压力时，蓄能控制阀上、下腔的压力平衡，在上腔弹簧力的作用下蓄能控制阀关闭。

4.本实用新型的缓速背压调节系统由两级设定压力组成，可根据车速的大小来调节所需的缓速背压力，使其达到较佳的反拖制动力。本装置两级缓速背压力的设定，较好地适应车辆各种工况对制动力的要求，可取代电涡流缓速器或其他形式的缓速器。使一套系统有多种用途，降低了车辆成本，减少了车辆制动蹄的磨损，节省了易损件的消耗。

5.本实用新型的带摩擦离合器的后置取力器的输入轴是与车辆变速箱的II轴相连，取力器的输出轴是与斜轴式轴向柱塞泵的传动轴相连，取力器中摩擦离合器的分离或结合是由气动控制阀和环形气缸来实现的，摩擦离合器所承受的正压力的大小可通过气动调压阀来调节，因采用的是摩擦离合器，所以取力器的结合或分离不受车速的限制。确保了取力器扭矩的输入或输出的平稳无冲击。

6.本实用新型的其泵、马达系统是采用斜轴式轴向柱塞泵的共用形式，其配油盘结构采用闭式液压系统结构，确保了液压马达的最大扭矩的输出，降低了噪音和振动。

附图说明

如图1为本实用新型油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置示意图.

具体实施方式

如图1所示：

本实用新型主要有：气动增压油箱1、回油截止阀2、回油冷却器3、卸荷控制阀4、能量释放控制阀5、能量释放阀6、进油行程控制阀7、蓄能控制阀8、囊式蓄能器9、主回油截止阀10、压力显示器11、压力传感器12、缓速I控制阀13、缓速II控制阀14、缓速调压阀15、缓速调压阀16、带节流的回油控制阀17、联轴器18、带摩擦离合器的后置式取力器19、斜轴式轴向柱塞泵20、气动加压油箱控制阀21、摩擦离合器控制阀22、气压调节阀23、电气程序控制器24、制动传感器25、油门传感器26、车速传感器27、大客车变速箱28、大客车传动轴29、大客车后桥30.

1、蓄能：此时车辆处于滑行状态，车桥30通过传动轴29带动变速箱28旋转，当电气程序控制器24接受到制动传感器25的信号后，电气程序控制器自动检测压力传感器12的信号和车速传感器27的信号，在设定的压力信号和车速信号的允许条件下，电气程序控制器24指令摩擦离合器控制阀22工作，取力器19的输入轴与变速箱28的II轴相结合，电气程序控制器指令缓速调压控制阀13工作，液压系统通过缓速调压阀16处于第一种背压下工作。电气程序控制器指令气动加压控制阀21工作，压缩空气经气压调节阀23、气动加压控制阀21进入增压油箱1的下端，推动活塞上行(此时液压油的压力等于压缩空气的压力，其大小可通过气压调节阀调节)，将增压油箱1上端内的液压油通过进油行程阀7压入斜轴式轴向柱塞泵20，此时斜轴式轴向柱塞泵20处于油泵工况。斜轴式轴向柱塞泵20输出的高压油经过蓄能控制阀8打入囊式蓄能器9，当囊式蓄能器的油压达到设定值时，斜轴式轴向柱塞泵打出的高压油经缓速背压调节阀16、主回油截止阀10流回油箱1，亦可在压力传感器12输出信号后由电气程序控制器指令将缓速调压控制阀13切换到缓速调压控制阀14，此时斜轴式轴向柱塞泵打出的高压油经缓速背压调节阀15主回油截止阀10流回油箱1，形成第二种缓速背压。本实用新型的两级背压调节形式更好地发挥制动缓速效果，可取代电涡流缓速器或其他形式的缓速器。降低了成本，减少了制动蹄的磨损，节省了易损件的消耗。

2、放能：此时车辆处于静止或车速小于10Km的状态，当电气程序控制器接收到油门传感器26的信号后，自动检测压力传感器信号12和车速传感器27信号，在满足压力信号和车速信号的允许条件下，电气程序控制器24指令摩擦离合器控制阀22工作，取力器19与变速箱28的II轴相结合。此时取力器19的输入轴成为输出轴。电气程序控制器指令高低压换向控制阀5工作，高低压控制阀6打开。囊式蓄能器9的高压油经高低压换向阀进入进油行程阀7的下腔，将进油行程阀的阀芯上推，高压油进入斜轴式轴向柱塞泵20，此时斜轴式轴向柱塞泵处于液压马达工况，高压油使斜轴式轴向柱塞泵旋转，带动取力器19、变速箱28、传动轴29、车桥30旋转，驱动车辆前进，此时发动机不参与驱动车辆而做功)。当车速达20km时，车辆变速箱可直接进III档踩下油门、发动机输出动力、车辆正常行驶。斜轴式轴向柱塞泵20排出的低压油经带节流的回油控制阀17、主回油截止阀10流回油箱1，其中斜轴式轴向柱塞泵内的回油经散热器3、回油截止阀2流回油箱1。

3、卸荷：在关闭车辆总电源的同时，电气程序控制器24的延时功能指令卸荷控制阀4工作，将囊式蓄能器9中的高压油放回油箱1。

Claims (7)

1.一种油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置，其特征是，该装置包括：气动增压油箱(1)、回油截止阀(2)、回油冷却器(3)、卸荷控制阀(4)、能量释放控制阀(5)、能量释放阀(6)、进油行程控制阀(7)、蓄能控制阀(8)、囊式蓄能器(9)、主回油截止阀(10)、压力显示器(11)、压力传感器(12)、缓速I控制阀(13)、缓速II控制阀(14)、缓速调压阀(15)、缓速调压阀(16)、带节流的回油控制阀(17)、联轴器(18)、带摩擦离合器的后置式取力器(19)、斜轴式轴向柱塞泵(20)、气动加压油箱控制阀(21)、摩擦离合器控制阀(22)、气压调节阀(23)、电气程序控制器(24)、制动传感器(25)、油门传感器(26)、车速传感器(27)、大客车变速箱(28)、大客车传动轴(29)、大客车后桥(30)，其工作程序为：蓄能工况时，车辆处于滑行状态，车桥(30)通过传动轴(29)带动变速箱(28)旋转，在设定的压力信号和车速信号的条件下，摩擦离合器控制阀(22)工作，取力器(19)的输入轴与变速箱(28)的II轴相结合，液压系统通过缓速调压阀(16)处于第一种背压下工作，气动加压控制阀(21)工作，压缩空气经气动加压控制阀(21)进入增压油箱(1)的下端，推动活塞上行，将增压油箱(1)上端内的液压油压入斜轴式轴向柱塞泵(20)，斜轴式轴向柱塞泵(20)输出的高压油打入囊式蓄能器(9)，当囊式蓄能器的油压达到设定值时，高压油经缓速背压调节阀(16)、主回油截止阀(10)流回油箱(1)，亦可将缓速调压控制阀(13)切换到缓速调压控制阀(14)，此时斜轴式轴向柱塞泵打出的高压油经缓速背压调节阀(15)主回油截止阀(10)流回油箱(1)，形成第二种缓速背压，能量释放工况时，此时车辆处于静止或车速小于10Km的状态，电气程序控制器(24)指令摩擦离合器控制阀(22)工作，取力器(19)与变速箱(28)的II轴相结合，此时取力器(19)的输入轴成为输出轴，高低压换向控制阀(5)工作，高低压控制阀(6)打开，囊式蓄能器(9)的高压油进入斜轴式轴向柱塞泵(20)，高压油使斜轴式轴向柱塞泵旋转，带动取力器(19)、变速箱(28)、传动轴(29)、车桥(30)旋转，驱动车辆前进(此时发动机不参与驱动车辆做功)，当车速达20km时，车辆变速箱可直接进III档踩下油门、发动机输出动力、车辆正常行驶。

2.根据权利要求1所述的油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置，其特征是当液压系统处于油泵工况时，供给油泵的液压油是有一定压力的，其压力的大小可通过调节进气压力的大小来实现，其供油压力的产生是由气动活塞推动液压油箱的液压油而实现的，在液压油箱中的油、气是相互隔离的，其供油容积大于蓄油容积。

3.根据权利要求1所述的油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置，其特征是通向斜轴式轴向柱塞泵进油口高、低液压油的切换是由大通径行程阀自动控制的，当行程阀上腔进低压油时，阀芯下落，低压油进入斜轴式轴向柱塞泵，此时斜轴式轴向柱塞泵处于油泵工况，当行程阀下腔进高压油时行程阀的阀芯上行，关闭低压进油口，此时斜轴式轴向柱塞泵处于液压马达工况，

4.根据权利要求1所述的油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置，其特征是蓄能系统是由蓄能控制阀、囊式蓄能器、压力传感器和压力显示器组成。当斜轴式轴向柱塞泵处于油泵工况时，且囊式蓄能器为低压时，压力油通过蓄能控制阀的下腔进入囊式蓄能器。当达到设定压力时，蓄能控制阀上、下腔的压力平衡，在上腔弹簧力的作用下蓄能控制阀关闭。

5.根据权利要求1所述的油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置，其特征是缓速背压调节系统由两级设定压力组成，可根据车速的大小来调节所需的缓速背压力，使其达到较佳的反拖制动力。

6.根据权利要求1所述的油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置，其特征是该装置带摩擦离合器的后置取力器的输入轴是与车辆变速箱的II轴相连，取力器的输出轴是与斜轴式轴向柱塞泵的传动轴相连，取力器中摩擦离合器的分离或结合是由气动控制阀和环形气缸来实现的，摩擦离合器所承受的正压力的大小可通过气动调压阀来调节。

7.根据权利要求1所述的油液混合动力客车带气动增压油箱的液压装置，其特征是该装置的泵、马达是采用斜轴式轴向柱塞泵的共用形式，其配油盘结构采用闭式液压系统结构，确保了液压马达的最大扭矩的输出，降低了噪音和振动。

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