CN215284349U - 一种重型并联式液驱混合动力系统及车辆 - Google Patents

一种重型并联式液驱混合动力系统及车辆 Download PDF

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周鹏
吴相稷
杨路
康南
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Abstract

本实用新型公开了一种重型并联式液驱混合动力系统，包括发动机、液压驱动装置、动力耦合装置、齿轮传动机构、主减速器、车轮、控制器，发动机、液压驱动装置均通过动力耦合装置与齿轮传动机构，主减速器通过万向传动装置与齿轮传动机构连接，车轮通过驱动轴安装在主减速器上，液压驱动装置包括双向变量泵、高压蓄能器、低压蓄能器，高压蓄能器通过液压高压管路与双向变量泵连接，低压蓄能器通过液压低压管路与双向变量泵连接，双向变量泵与动力耦合装置连接，双向变量泵、高压蓄能器、发动机均与控制器电连接。本实用新型提高了混合动力系统的使用寿命，更加的经济。有利于城市重型车辆的低速、高负载行驶，有着较好的现实效果。

Description

一种重型并联式液驱混合动力系统及车辆
技术领域
本实用新型属于混合动力重型汽车制造领域，具体地说，涉及一种重型并联式液驱混合动力系统及车辆。
背景技术
化石能源枯竭、环境污染，全球气候变暖加剧等一系列问题日渐严峻，人类已对发展清洁环保车辆有了足够重视。但如今纯电驱动汽车动力电池受限，车辆续航里程较短。电池的功率密度低，无法在短时进行能量的回收和释放，蓄电池寿命短，维护成本高并且相应的配套设施不健全。在极限、大负载等工况下，如陡坡起步、紧急加速等，纯电车辆能量消耗过大，使得整体经济性降；目前的车辆混合动力技术，多以发动机作为主动力源，电池为辅助动力源，不利于发动机运行的优化。
有鉴于此特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种重型并联式液驱混合动力系统及车辆，为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
一种重型并联式液驱混合动力系统，包括发动机、液压驱动装置、动力耦合装置、齿轮传动机构、车轮、控制器，所述发动机、液压驱动装置均通过动力耦合装置与齿轮传动机构，所述齿轮传动机构与车轮驱动连接，所述控制器与发动机、液压驱动装置电连接。
进一步地，还包括主减速器，所述主减速器通过万向传动装置与齿轮传动机构连接，所述车轮通过驱动轴安装在主减速器上。
进一步地，所述液压驱动装置包括双向变量泵、高压蓄能器、低压蓄能器，高压蓄能器通过液压高压管路与双向变量泵连接，低压蓄能器通过液压低压管路与双向变量泵连接，双向变量泵与动力耦合装置连接，所述控制器分别与双向变量泵、高压蓄能器电连接。
进一步地，所述齿轮传动机构为变速器。
进一步地，所述发动机为内燃机。
一种重型液驱混合动力车辆，包括上述一种重型并联式液驱混合动力系统。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
本实用新型将发动机与液压驱动装置以并联形式结合，降低了一直使用燃油的发动机造成的环境污染，提高了车辆续航里程，使车辆始终处于最优行驶工况。可保证发动机输出功率与车辆需求功率的适应。提高了混合动力系统的使用寿命，维护更加简单，更加的经济。有利于城市重型车辆的低速、高负载行驶，重型液驱混合动力系统有着较好的现实效果。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本实用新型整车结构工作原理示意图；
图2是本实用新型两动力源联合驱动的能量传递路线示意图。
图中：1、内燃机；2、动力耦合装置；3、双向变量泵；4、高压蓄能器；5、低压蓄能器；7、齿轮传动机构；8、万向传动装置；9、驱动轴；10、主减速器；11、车轮。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一
如图1至图2所示，本实施例所述的一种重型并联式液驱混合动力系统，包括发动机、液压驱动装置、动力耦合装置2、齿轮传动机构7、主减速器10、车轮11、控制器，发动机、液压驱动装置均通过动力耦合装置2与齿轮传动机构7，主减速器10通过万向传动装置8与齿轮传动机构7连接，车轮11通过驱动轴9安装在主减速器10上。液压驱动装置包括双向变量泵3、高压蓄能器4、低压蓄能器5，高压蓄能器4通过液压高压管路与双向变量泵3连接，低压蓄能器5通过液压低压管路与双向变量泵3连接，双向变量泵3与动力耦合装置2连接，发动机、双向变量泵3、高压蓄能器4均与控制器电连接。齿轮传动机构7为变速器，发动机为内燃机1，内燃机1重量轻、体积小、效率高、适用性强。双向变量泵3具备高容积效率、恒稳定排量和较小脉动输出流量，双向变量泵3正向旋转能够进行主动充压，反向旋转能够进行驱动行驶；蓄能器是一种能量储蓄装置，它将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，在需要时，将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时，它可以吸收这部分的能量，以保证整个系统压力正常。
工作时，能够设置四种工作模式，模式一：高压蓄能器4独立驱动；模式二：传统内燃机1独立驱动并适时给高压蓄能器4充压；模式三：内燃机1和高压蓄能器4经动力耦合装置2联合驱动；模式四：再生制动和摩擦制动；四种工作状态。模式一、模式二、模式四比较常见，在此不再赘述。着重描述模式三的工作状态：内燃机1和高压蓄能器4经动力耦合装置2联合驱动，如图2所示，此时车辆为此大负载或高功率需求行驶，高压蓄能器4压力充足，双向变量泵3为泵工况，由内燃机1和高压蓄能器4联合驱动车辆行驶，提升车辆动力性。高压蓄能器4内的液压能，经液压高压管路驱动双向变量泵3工作，能量进入动力耦合装置2进行耦合；内燃机1输出的机械能，并通过机械连接进入动力耦合装置2，与高压蓄能器4传递的能量，进行动力能量的耦合。耦合完成的能量进入齿轮传动机构7进行驱动，然后通过机械连接的万向传动装置8、减速器10、驱动轴9到车轮11驱动车辆行驶。
内燃机1与高压蓄能器4经动力耦合装置2同时进行驱动工作，能够提高车辆在大负载时的动力性。高压蓄能器4的高功率密度和传统内燃机1的高能量密度，经动力耦合装置后，可以在瞬间释放较高功率，驱动重载、陡坡、急加速等大负载工况车辆行驶。联合驱动时，弥补单纯高压蓄能器4或传统内燃机1驱动的动力不足，还能够提高车辆的燃油经济性，内燃机1在起动、怠速工况时，油耗较高、经济性最差，可用高压蓄能器4驱动车辆的怠速、低速工况，有利于车辆燃油经济性的提高。低压蓄能器5可以作为储油箱，双向变量泵3通过液压低压管路的连接，将多余液压油储存起来，再生制动能为高压蓄能器4提供液压油来源，同时能够在整个液压回路中起到平衡和稳定压力的作用。
一种重型液驱混合动力车辆，包括上述一种重型并联式液驱混合动力系统。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (6)

1.一种重型并联式液驱混合动力系统，其特征在于：包括发动机、液压驱动装置、动力耦合装置(2)、齿轮传动机构(7)、车轮(11)、控制器，所述发动机、液压驱动装置均通过动力耦合装置(2)与齿轮传动机构(7)，所述齿轮传动机构(7)与车轮(11)驱动连接，所述控制器与发动机、液压驱动装置电连接。
2.根据权利要求1所述的一种重型并联式液驱混合动力系统，其特征在于：还包括主减速器(10)，所述主减速器(10)通过万向传动装置(8)与齿轮传动机构(7)连接，所述车轮(11)通过驱动轴(9)安装在主减速器(10)上。
3.根据权利要求1所述的一种重型并联式液驱混合动力系统，其特征在于：所述液压驱动装置包括双向变量泵(3)、高压蓄能器(4)、低压蓄能器(5)，高压蓄能器(4)通过液压高压管路与双向变量泵(3)连接，低压蓄能器(5)通过液压低压管路与双向变量泵(3)连接，双向变量泵(3)与动力耦合装置(2)连接，所述控制器分别与双向变量泵(3)、高压蓄能器(4)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种重型并联式液驱混合动力系统，其特征在于：所述齿轮传动机构(7)为变速器。
5.根据权利要求1所述的一种重型并联式液驱混合动力系统，其特征在于：所述发动机为内燃机(1)。
6.一种重型液驱混合动力车辆，其特征在于：包括上述权利要求1-5任一所述的一种重型并联式液驱混合动力系统。
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