CN204870527U - 一种车辆及其混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆及其混合动力系统，该混合动力系统包括液压系统，还包括动力传递装置，其设置于所述液压系统的液压泵/马达与所述车辆的车轮之间，以便两者能够直接进行动力传递。如此，当整车从高速逐渐下降到低速，变速箱的档位不断降低，在换挡过程中，切断变速箱与发动机之间的动力传递时，整车的行进动能还可通过所述动力传递装置直接传递至液压系统的液压泵/马达，使液压系统仍能够进行制动能量的回收。另外，由于制动时，回收的制动能量由车轮直接传递至液压泵/马达，可避免混合动力系统的发动机随着转动，避免了整车动能消耗在发动机的摩擦上，进而避免了可回收制动能量的降低。

Description

一种车辆及其混合动力系统

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种车辆及其混合动力系统。

背景技术

目前，公交车等车辆在其发动机上集成有液压系统，使车辆具有液压启停功能：当车辆处于停止状态(如等待红绿灯)，发动机停止运行，以达到节能减排的目的；当车辆需要行驶时，发动机被快速启动并直接驱动车辆行驶。

另外，液压系统还可回收和利用车辆的制动能量，降低整车油耗。

请参考图1，图1为现有一种车辆的混合动力系统的结构示意图。

如图1所示，该混合动力系统包括发动机1′和液压系统2′。

液压系统2′包括液压泵/马达21′、液压油箱22′和蓄能器23′；其中，液压油箱22′用于存储低压液压油；蓄能器23′能够存储高压液压油，及利用液压油产生的压力能。

液压油箱22′、蓄能器23′与液压泵/马达21′之间设置有换向器24′，该换向器24′通过改变液压油箱22′、蓄能器23′与液压泵/马达21′之间连通的油路来控制液压泵/马达21′以泵或马达的方式工作。

其中，液压泵/马达21′还通过第二离合器5′与发动机动力耦合装置11′机械连接，通过第二离合器5′的闭合或断开，以接通或断开液压泵/马达21′与发动机动力耦合装置11′的连接。

当车辆处于刹车状态或正常行驶状态时，控制第二离合器5′闭合，并控制换向器24′使液压泵/马达21′在发动机动力耦合装置11′传递的动能的带动下按照泵的方式工作，以将液压油从液压油箱22′泵入蓄能器23′，在蓄能器23′中产生并存储压力能。

当车辆处于启动状态或加速状态时，控制换向器24′使液压泵/马达21′按照马达的方式工作，并控制第二离合器5′闭合，以释放蓄能器23′中的压力能并将其转化为动能传递给发动机动力耦合装置11′，作为车辆的启动或加速能量。

发动机动力耦合装置11′通过控制第一离合器3′的闭合，将动能传递至变速箱4′，最终驱动车轮。

该混合动力系统中，液压泵/马达21′的动力传递只能通过第二离合器5′和发动机动力耦合装置11′；由于发动机1’的最低转速受到限制，即不能低于怠速，因此，当整车从高速逐渐下降到低速时，变速箱4’的档位需要不断降低，换挡过程中，第一离合器3’需要断开，此时，整车的行进动能变无法传递至液压泵/马达21’，致使液压系统2’无法再进行制动能量的回收。

另外，发动机1’在工作过程中存在摩擦，该系统在制动能量回收时，发动机1’也随着转动，使得部分整车动能消耗在发动机1’的摩擦上，导致可回收的整车行进动能降低。

有鉴于此，如何改进现有车辆的混合动力系统，在车辆低速运行时仍能够进行制动能量的回收，并避免可回收制动能量的降低，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种车辆的混合动力系统，该系统在车辆低速运行时仍能够进行制动能量的回收，并可避免可回收制动能量的降低。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述混合动力系统的车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种车辆的混合动力系统，包括液压系统，还包括动力传递装置，其设置于所述液压系统的液压泵/马达与所述车辆的车轮之间，以便两者能够直接进行动力传递。

本实用新型提供的混合动力系统，动力能够在液压系统的液压泵/马达与车辆的车轮之间直接传递，如此，当整车从高速逐渐下降到低速，变速箱的档位不断降低，在换挡过程中，切断变速箱与发动机之间的动力传递时，整车的行进动能还可通过所述动力传递装置直接传递至液压系统的液压泵/马达，使液压系统仍能够进行制动能量的回收。换句话说，该种结构的设置避免了制动期间出现动力中断，能够提高能量回收效率。

另外，由于制动时，回收的制动能量由车轮直接传递至液压泵/马达，可避免混合动力系统的发动机随着转动，避免了整车动能消耗在发动机的摩擦上，进而避免了可回收制动能量的降低。

可选地，还包括变速箱，其输出轴连接有变速箱动力耦合装置；所述变速箱动力耦合装置通过离合器Ⅲ与所述液压泵/马达动力连接；所述变速箱动力耦合装置和所述离合器Ⅲ形成所述动力传递装置。

可选地，还包括发动机和与所述发动机的输出端连接的发动机动力耦合装置，所述发动机动力耦合装置通过离合器Ⅱ与所述液压泵/马达动力连接。

可选地，所述液压泵/马达为通轴式液压泵/马达，其通轴的一端通过所述离合器Ⅱ与所述发动机动力耦合装置连接，其通轴的另一端通过所述离合器Ⅲ与所述变速箱动力耦合装置连接。

可选地，所述液压泵/马达的输出轴连接有动力耦合器，所述动力耦合器通过所述离合器Ⅱ与所述发动机动力耦合装置连接，并通过所述离合器Ⅲ与所述变速箱动力耦合装置连接。

可选地，述液压系统还包括液压油箱、蓄能器和换向器；

所述换向器耦合在所述液压油箱和所述蓄能器与所述液压泵/马达之间，用于通过改变所述液压油箱和所述蓄能器与所述液压泵/马达之间导通的油路以使所述液压泵/马达按照泵或马达的方式工作。

本实用新型还提供一种车辆，包括如上述任一项所述的混合动力系统。

由于上述混合动力系统具有上述技术效果，所以应用该混合动力系统的车辆也具有相应的技术效果，此处不再重复论述。

附图说明

图1为现有一种车辆的混合动力系统的结构示意图；

图2为本实用新型所提供车辆的混合动力系统的一种具体实施方式的结构示意图。

图1中：

发动机1′，发动机动力耦合装置11′；

液压系统2′，液压泵/马达21′，液压油箱22′，蓄能器23′，换向器24′；

第一离合器3′，变速箱4′，第二离合器5′；

图2中：

发动机10，发动机动力耦合装置11；

液压系统20，液压泵/马达21，液压油箱22，蓄能器23，换向器24；

离合器Ⅰ30，变速箱40，变速箱动力耦合装置41，离合器Ⅱ50，离合器Ⅲ60；

车轮70。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种车辆的混合动力系统，该系统在车辆低速运行时仍能够进行制动能量的回收，并可避免可回收制动能量的降低。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述混合动力系统的车辆。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本实用新型所提供车辆的混合动力系统的一种具体实施方式的结构示意图。

该具体实施方式中，所述车辆的混合动力系统包括发动机10和液压系统20。

发动机10的输出端连接有发动机动力耦合装置11，该发动机动力耦合装置11通过离合器Ⅰ30与变速箱40动力连接。即，离合器Ⅰ30处于闭合位置时，发动机动力耦合装置11与变速箱40之间能够进行动力传递；离合器Ⅰ30处于断开位置时，发动机动力耦合装置11与变速箱40之间的动力传递被切断。

液压系统20包括液压泵/马达21、液压油箱22和蓄能器23；其中，液压油箱22用于存储低压液压油；蓄能器23能够存储高压液压油以及利用液压油产生的压力能。

如图2所示，液压油箱22和蓄能器23与液压泵/马达21之间还设置有换向器24，该换向器24能够通过改变液压油箱22和蓄能器23与液压泵/马达21之间的导通的油路来控制液压泵/马达21按照泵的方式或按照马达的方式工作。

具体配置成：当液压泵/马达21按照泵的方式工作时，吸收扭矩，经由换向器24将液压油从液压油箱22泵至蓄能器23中，在蓄能器23中产生并存储压力能；当液压泵/马达21按照马达的方式工作时，蓄能器23中的液压油在压力能的作用下经由换向器24流经液压泵/马达21，使得液压泵/马达21产生动能，即输出扭矩，之后液压油再流回至液压油箱22。

如图2所示，发动机动力耦合装置11还通过离合器Ⅱ50与液压泵/马达21连接。即，离合器Ⅱ50处于闭合位置时，发动机动力耦合装置11与液压泵/马达21之间能够进行动力传递；离合器Ⅱ50处于断开位置时，发动机动力耦合装置11与液压泵/马达21之间的动力传递被切断。

此外，本实施方式中，液压泵/马达21与车轮70之间还设置有动力传递装置，该动力传递装置的设置使得液压泵/马达21与车轮70之间能够直接进行动力传递。

也就是说，即使切断发动机动力耦合装置11与变速箱40之间的动力连接，通过所述动力传递装置，液压泵/马达21与车轮70之间也可进行动力传递。如此，当整车从高速逐渐下降到低速，变速箱40的档位不断降低，在换挡过程中，离合器Ⅰ30处于断开位置时，整车的行进动能还可通过所述动力传递装置直接传递至液压系统20的液压泵/马达21，使液压系统20仍能够进行制动能量的回收。换句话说，由于车轮70与液压泵/马达21之间能够直接进行动力传递，从而在车辆制动时，整车制动能量可经由所述动力传递装置直接传递至液压泵/马达21，并存储至蓄能器23中，避免制动期间出现动力中断，提高能量回收效率。

另外，由于制动时，回收的制动能量由车轮70直接传递至液压泵/马达21，可不经过发动机动力耦合装置11，从而可避免发动机10随着转动，避免了整车动能消耗在发动机10的摩擦上，进而避免了可回收制动能量的降低。

具体的方案中，如图2所示，所述动力传递装置包括与变速箱40输出轴连接的变速箱动力耦合装置41，当然，该变速箱动力耦合装置41还与车轮70动力连接，该变速箱动力耦合装置41通过离合器Ⅲ60与液压泵/马达21动力连接。即，离合器Ⅲ60处于闭合位置，变速箱动力耦合装置41与液压泵/马达21之间能够进行动力传递；离合器Ⅲ60处于断开位置，变速箱动力耦合装置41与液压泵/马达21之间的动力传递被切断。

具体地，液压泵/马达21为通轴式结构，其通轴的一端通过离合器Ⅱ50与发动机动力耦合装置11连接，其通轴的另一端通过离合器Ⅲ60与变速箱动力耦合装置连接。

当然，实际中也可采用普通结构的液压泵/马达，此时在液压泵/马达21的输出端连接一动力耦合器，该动力耦合器分出两条动力传递路径，一条通过离合器Ⅱ50与发动机动力耦合装置11连接，另一条通过离合器Ⅲ60与变速箱动力耦合装置41连接，同样能够实现液压泵/马达21与车轮70之间的直接动力传递。相较而言，该种方式占用空间较大。

另外，具体设置时可以采用变量泵/马达，以便具有更好的驾驶平顺性。

显然，本具体实施方式中，由于液压泵/马达21与车轮70之间可直接进行动力传递，动力传递路径的可选择性增多，具体可通过前述各离合器的通断组合实现，从而能够根据车辆的运行状态选取适当的动力传递路径，以期使车辆具有较佳的节油性能、动力性能和操作平顺性。

请参考下表，下表示出了该具体实施方式中，通过各个离合器的通断组合，可实现的几种动力传递路径。

注：||表示离合器断开，√表示离合器闭合。

需要指出的是，当处于上表中编号6的状态，即动力仅在液压系统20和车轮70之间传递，整车减速，发动机10或者停止运转，或者处于怠速状态，整车的动能都可以全部存储至蓄能器23内，直至整车车速为零，期间没有动力中断，此时，整车制动能量的回收效率最高。

除了上述混合动力系统外，本实用新型还提供一种具有上述混合动力系统的车辆。该车辆的其他结构可参照现有技术设计。

由于上述混合动力系统具有上述技术效果，所以应用该混合动力系统的车辆也具有相应的技术效果。

以上对本实用新型所提供的一种车辆及其混合动力系统均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种车辆的混合动力系统，包括液压系统(20)，其特征在于，还包括动力传递装置，其设置于所述液压系统(20)的液压泵/马达(21)与所述车辆的车轮(70)之间，以便两者能够直接进行动力传递。

2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括变速箱(40)，其输出轴连接有变速箱动力耦合装置(41)；所述变速箱动力耦合装置(41)通过离合器Ⅲ(60)与所述液压泵/马达(21)动力连接；所述变速箱动力耦合装置(41)和所述离合器Ⅲ(60)形成所述动力传递装置。

3.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，还包括发动机(10)和与所述发动机(10)的输出端连接的发动机动力耦合装置(11)，所述发动机动力耦合装置(11)通过离合器Ⅱ(50)与所述液压泵/马达(21)动力连接。

4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述液压泵/马达(21)为通轴式液压泵/马达，其通轴的一端通过所述离合器Ⅱ(50)与所述发动机动力耦合装置(11)连接，其通轴的另一端通过所述离合器Ⅲ(60)与所述变速箱动力耦合装置(41)连接。

5.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述液压泵/马达(21)的输出轴连接有动力耦合器，所述动力耦合器通过所述离合器Ⅱ(50)与所述发动机动力耦合装置(11)连接，并通过所述离合器Ⅲ(60)与所述变速箱动力耦合装置(41)连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力系统，其特征在于，所述液压系统(20)还包括液压油箱(22)、蓄能器(23)和换向器(24)；

所述换向器(24)耦合在所述液压油箱(22)和所述蓄能器(23)与所述液压泵/马达(21)之间，用于通过改变所述液压油箱(22)和所述蓄能器(23)与所述液压泵/马达(21)之间导通的油路以使所述液压泵/马达(21)按照泵或马达的方式工作。

7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的混合动力系统。