CN207657604U - 一种动力系统及具有该动力系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动力系统，包括驱动系统，还包括液压系统和与驱动系统动力连接的取力元件，液压系统包括：与取力元件动力连接的液压二次元件；与液压二次元件液压连接的流量分配阀；与流量分配元件液压连接的蓄能器；与流量分配阀液压连接，并与蓄能器并联设置的缓速阀；与缓速阀液压连接的油箱；控制液压二次元件、流量分配阀、蓄能器和缓速阀工作的功能选择元件。本实用新型提供的动力系统，其液压系统不仅能够配合驱动系统进行工作，而且还能够实现液压辅助启动、液压辅助驱动、应急辅助转向、缓速制动以及制动能量回收，在提高车辆行驶性能的同时，还能够达到节能的目的。本实用新型还提供了具有上述动力系统的一种车辆。

Description

一种动力系统及具有该动力系统的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆驱动技术领域，特别涉及一种动力系统，本实用新型还涉及具有上述动力系统的一种车辆。

背景技术

工程机械、以及重型矿用车辆、商用卡车及半挂车、商用客车等车辆，除了包括由发动机、变速箱、驱动桥和车轮等构成的驱动系统以外，其还具有液压系统，用于车辆的工作或者悬挂系统等。但是该现有的液压系统功能较为单一，而且现有液压系统的匹配仅针对一般良好路况，不能适应于恶劣工况，例如，工程机械、矿用车辆应急转向时，现有液压系统流量就不能够满足速度要求；商用卡车持续下长坡制动时，车辆制动系统温度升高，影响车辆制动性能和制动安全；在陷入泥泞等短时恶劣工况下，车辆动力性不足，影响整车的动力性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种动力系统，该动力系统在实现车辆行驶的同时，还能够针对车辆在不同路况中的行驶情况，或者增加车辆驱动力，或者增加车辆制动力，或者实现制动能量回收，以使车辆的行驶性能得到显著提升。本实用新型还提供了具有上述动力系统的一种车辆。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种动力系统，包括驱动系统，还包括液压系统和与所述驱动系统动力连接的取力元件，所述液压系统包括：

与所述取力元件动力连接的液压二次元件；

与所述液压二次元件液压连接的流量分配阀；

与所述流量分配元件液压连接的蓄能器；

与所述流量分配阀液压连接，并与所述蓄能器并联设置的缓速阀；

与所述缓速阀液压连接的油箱；

控制所述液压二次元件、所述流量分配阀、所述蓄能器和所述缓速阀工作的功能选择元件。

优选的，上述动力系统中，所述取力元件为分动箱或取力器，并且所述取力元件设置在所述驱动系统的发动机前端、发动机后端、变速箱前端、变速箱后端或驱动桥前端。

优选的，上述动力系统中，还包括：

与所述缓速阀并联设置的液压转向系统；

与所述缓速阀和所述液压转向系统均并联设置的补油系统，并且所述液压转向系统和所述补油系统均与所述油箱连通。

优选的，上述动力系统中，所述功能选择元件为选择开关或具有功能选择功能的控制器。

优选的，上述动力系统中，所述控制器为驱动系统的发动机的电子控制单元。

优选的，上述动力系统中，所述缓速阀为电比例溢流阀。

优选的，上述动力系统中，还包括设置在所述液压系统中的散热器和安全阀，所述安全阀设置在连通所述蓄能器和所述油箱的管路中。

一种车辆，包括车体和动力系统，该动力系统为上述任意一项中的动力系统。

本实用新型提供的动力系统，通过对原有的液压系统进行改进，使得改进后的液压系统不仅能够配合驱动系统进行工作，而且还能够实现液压辅助启动、液压辅助驱动、应急辅助转向、缓速制动以及制动能量回收，在提高车辆行驶性能的同时，还能够达到节能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的动力系统的设置原理图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种动力系统，该动力系统在实现车辆行驶的同时，还能够针对车辆在不同路况中的行驶情况，或者增加车辆驱动力，或者增加车辆制动力，或者实现制动能量回收，以使车辆的行驶性能得到显著提升。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供的动力系统，适用于工程机械、以及重型矿用车辆、商用卡车及半挂车、商用客车等车辆，其不仅包括由发动机、变速箱、驱动桥和车轮等构成的驱动系统，而且还包括液压系统以及与驱动系统动力连接的取力元件，该液压系统参与车辆的行驶驱动过程，其主要包括：与取力元件动力连接的液压二次元件；与液压二次元件液压连接的流量分配阀，流量分配阀主要实现液压系统流量的控制选择和分配功能，液压连接指的是两个元件之间通过管路连通以实现液压油在两个元件之间流通的连接方式；与流量分配元件液压连接的蓄能器，其主要实现制动能量回收，将驱动系统的机械能转化为压力能储存；与流量分配阀液压连接，并与蓄能器并联设置的缓速阀；与缓速阀液压连接的油箱，其主要起到存储液压油及散热功能；控制液压二次元件、流量分配阀、蓄能器和缓速阀工作的功能选择元件。上述中的液压二次元件，有泵工况和马达工况，分别有两个油口，即P口和S口；泵工况时，P口为高压油口，S口为吸油口，由P口向液压系统的其他元件进行供油，机械能转化为液压能；马达工况时，P口、S口均可以承受高压力，可以正向或者反向驱动旋转组件实现机械转动，实现由液压能转为机械能的操作。本实施例中的液压二次元件优选采用高压闭式泵起到泵、马达两种不同功能，并且优选将其安装在取力元件上。

上述的动力系统，能够使得车辆具有以下多个行驶工况：

正常行驶：功能选择元件控制液压二次元件处于关闭状态，即液压二次元件处于零排量状态，为驱动系统补油的补油系统满足各部件泄漏及润滑要求，液压系统的压力为零，处于无负载状态；

缓速制动：功能选择元件对液压二次元件、流量分配阀和缓速阀进行状态切换，使得液压系统进入缓速制动状态。缓速制动的基本原理为：车轮驱动扭矩经过驱动桥驱动变速箱及发动机，取力器增速使液压二次元件作为负载对驱动进行调节控制，液压二次元件再通过改变缓速阀的溢流压力实现负载的调节。具体的传动路径为：车轮→驱动桥→变速箱→发动机→取力器→液压二次元件；缓速制动工况，优先以低流量对蓄能器进行充液，蓄能器充液完毕后，关闭充液回路，进行缓速制动；

液压辅助启动：当车辆处于停止状态，发动机转速为零时，蓄能器存储液压油通过流量分配阀驱动液压二次元件，动力通过取力元件传递到发动机，驱动发动机，使发动机在短时间内提高至一定转速，从而加速发动机的启动和节省启动电机的使用频率；

液压辅助驱动：当车辆处于加速状态时，蓄能器存储液压油通过流量分配阀驱动液压二次元件，动力通过取力元件传递到发动机，驱动发动机，并与发动机输出扭矩耦合，共同向变速箱提供扭矩，并通过驱动桥传递到车轮以驱动车辆；该液压辅助驱动以及上述的液压辅助启动，均是通过蓄能器、流量分配阀和液压二次元件的配合工作实现的功能；

应急辅助转向：功能选择元件进行状态切换，使得液压系统进入应急辅助转向状态，此时液压二次元件处于零排量状态，液压油由蓄能器通过流量分配阀到达液压转向系统对车辆进行辅助转向；蓄能器液压油释放完成后而应急转向尚未完成时，液压二次元件可以调节排量对外输出流量，通过流量分配阀到达液压转向系统，以继续辅助转向。

为了进一步优化技术方案，本实施例提供的动力系统中，取力元件为分动箱或取力器，并且取力元件的设置位置可以有多种选择，例如设置在驱动系统的发动机前端、发动机后端、变速箱前端、变速箱后端或驱动桥前端，具体的，发动机前端指的是发动机远离变速箱的一端，而发动机的后端则指的是发动机靠近变速箱的一端，变速箱的前端指的是变速箱的输入端，变速箱的后端指的是变速箱的输出端，驱动桥的前端指的是驱动桥的输入端。上述设置方式，能够使得取力元件从发动机或变速箱取力，并采用增速速比来提高转速，以用于对液压二次元件进行动力输入。取力元件在各位置布置时，需要满足制动功能及转速要求，且当取力元件布置在发动机的前端或后端时，优选令取力元件增速比较小；当取力元件布置在变速箱的前端、后端或驱动桥前端时，优选令取力元件增速比较大。

本实施例提供的动力系统中，优选还包括：与缓速阀并联设置的液压转向系统；与缓速阀和液压转向系统均并联设置的补油系统，并且液压转向系统和补油系统均与油箱连通。该补油系统和液压转向系统为车辆的原有液压系统中的部分结构。

具体的，功能选择元件控制功能启动或者停止，一般设置有若干档位，其可以为机械式的选择开关，也可以为具有功能选择功能的控制器。当功能选择元件为控制器时，该控制器优选为发动机的电子控制单元，即ECU。

本实施例中，缓速阀主要实现缓速制动功能，优选为电比例溢流阀。

进一步的，本实施例还优选包括设置在液压系统中的散热器和安全阀，安全阀设置在连通蓄能器和油箱的管路中。其中，散热器主要实现液压系统的散热；安全阀在检修液压回路时起安全作用。

本实用新型实施例提供的动力系统，具有以下优点：

1、采用同一液压系统实现多种功能，最大程度的利用元件，降低了成本。

2、缓速制动方式与发动机排气制动相比，制动扭矩与发动机转速无关，能够确保发动机获得稳定的制动扭矩，避免车辆制动系统温度过高，保证车辆制动性能和制动安全，同时实现部分制动能量回收。

3、基于现有车辆结构基础，优化液压系统，同时实现液压辅助驱动和液压辅助制动及能量回收，并且将回收能量用于发动机启动和应急转向功能辅助油源；在发动机不进行缓速制动时，液压系统作为转向系统油源输出。

4、液压辅助驱动过程中，通过蓄能器释放能量，经过流量分配阀，驱动液压二次元件产生扭矩，通过取力元件最终传递到发动机输出轴，与发动机输出轴扭矩进行耦合共同驱动车辆。相比于现有技术中仅用于系统保压的蓄能器，本实施例中的蓄能器能够用于蓄能和节能。

5、零部件均为通用零部件，易于实现和采购；蓄能器回收能量主要是车辆行走过程中制动产生能量，用于车辆制动后的加速过程，频繁使用蓄能器，提高能量使用频率，实现节能效果。

基于上述实施例中提供的动力系统，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括车体和动力系统，该动力系统即为上述实施例中提供的动力系统。

由于该车辆采用了上述实施例提供的动力系统，所以该车辆由动力系统带来的有益效果请参考上述实施例中相应的部分，在此不再赘述。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，动力系统的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种动力系统，包括驱动系统，其特征在于，还包括液压系统和与所述驱动系统动力连接的取力元件，所述液压系统包括：

与所述取力元件动力连接的液压二次元件；

与所述液压二次元件液压连接的流量分配阀；

与所述流量分配元件液压连接的蓄能器；

与所述流量分配阀液压连接，并与所述蓄能器并联设置的缓速阀；

与所述缓速阀液压连接的油箱；

控制所述液压二次元件、所述流量分配阀、所述蓄能器和所述缓速阀工作的功能选择元件。

2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述取力元件为分动箱或取力器，并且所述取力元件设置在所述驱动系统的发动机前端、发动机后端、变速箱前端、变速箱后端或驱动桥前端。

3.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，还包括：

与所述缓速阀并联设置的液压转向系统；

与所述缓速阀和所述液压转向系统均并联设置的补油系统，并且所述液压转向系统和所述补油系统均与所述油箱连通。

4.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述功能选择元件为选择开关或具有功能选择功能的控制器。

5.根据权利要求4所述的动力系统，其特征在于，所述控制器为驱动系统的发动机的电子控制单元。

6.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，所述缓速阀为电比例溢流阀。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的动力系统，其特征在于，还包括设置在所述液压系统中的散热器和安全阀，所述安全阀设置在连通所述蓄能器和所述油箱的管路中。

8.一种车辆，包括车体和动力系统，其特征在于，所述动力系统为权利要求1-7中任意一项所述的动力系统。