CN2736202Y - 公交汽车串联式液压混合动力传动装置 - Google Patents

Abstract

一种公交汽车串联式液压混合动力传动装置主要由变量泵、蓄能器、二次元件、变量油缸、电液比例阀、车门油缸组、制动油缸、控制器等组成，其特征在于变量泵通过离合器与发动机输出轴联接，与蓄能器、安全阀构成恒压油源，二次元件接在恒压油源上，并通过离合器与后驱动桥联接，变量泵、蓄能器、二次元件安装在汽车底盘上，脚踏阀安装在驾驶室内，制动油缸固定在制动底板上，车门油缸组固定在车体上，电液比例阀、电磁换向阀、转速传感器与控制器相连。本实用新型能回收和利用车辆的制动动能，提供较大的起动、制动扭矩，实现车辆的快速制动，可为前后车门的开关提供动力，其结构简单、体积小、安装方便、输出功率大、传动效率高。

Description

公交汽车串联式液压混合动力传动装置

所属技术领域

本实用新型涉及一种公交汽车液压混合动力传动装置，属机械领域。

背景技术

公交汽车的动力传动系统一般由内燃机、变速箱、传动轴、驱动桥等构成，由于公交汽车起、制动频繁，其能耗和排放较大。为节约能源，降低排放，人们研究开发了混合动力传动系统的公交汽车。目前的汽车混合动力传动系统主要是内燃机、电动机、飞轮以及储能装置的混合作为汽车的动力装置，根据系统中各动力装置组合方式的不同，汽车的混合动力系统可分为串联式和并联式。在串联混合动力系统中，内燃机不直接与驱动系统相联，而是带动发电机或飞轮，将机械能全部转变为电能或飞轮动能，用电动机或飞轮作为驱动元件驱动车辆，在车辆制动时，电机或飞轮还可以回收汽车的制动动能。串联系统结构简单，易于实现和控制，在飞轮储能串联混合动力传动系统中，由于没有发生能量形式的转变，能量损失小，能量传递效率较高，但飞轮结构复杂、制造困难；在蓄电池储能串联混合动力传动系统中，由于发动机发出的能量需要全部经过机械能—电能—机械能的转变，能量损失较大，能量传递效率低，而且由于只能用一台电动机驱动，动力机构庞大，成本高，蓄电池使用寿命也较短。此外，目前的公交汽车的制动传动装置和车门开关都采用气压传动，使整车传动结构非常复杂。

发明内容

为了克服现有公交汽车混合动力传动系统的不足，本实用新型的目的是提供一种液压串联混合动力传动装置，通过采用一个既可以作为泵工作，又可以作为马达工作，能实现液压能和机械能相互转换的液压马达/泵(二次元件)和蓄能器来回收和储存公交汽车的制动动能，并在公交汽车起动、加速、行驶过程中加以利用，从而达到节能与环保的目的；同时，可为车辆制动器的制动油缸提供压力油，实现车辆的快速及紧急制动；还可为前、后车门的开关提供动力。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案：采用二次调节静液传动技术，即由恒压变量泵、液压马达/泵(二次元件)、蓄能器、电液比例(伺服)阀、安全阀等构成二次调节静液传动系统，恒压变量泵通过离合器与发动机输出轴联接，并与蓄能器、安全阀等组成恒压油源，为二次元件、制动油缸、车门油缸的工作提供压力油。二次元件通过离合器直接与后驱动桥联接，由电液比例阀(伺服)控制，在车辆起动、加速时，以马达工况工作，驱动车轮旋转；在车辆制动时，以泵工况工作，回收车辆的制动动能。由减压阀、脚踏阀、制动油缸、背压阀等构成制动装置实现车辆的制动。由减压阀、电磁换向阀及前、后车门油缸组等构成车门控制装置实现车门的开启和关闭。

本实用新型的有益效果是，结构简单、体积小、安装方便；大大减少了发动机的装机功率；液压蓄能器能量密度高，输出功率大，能提供较大的起动、制动扭矩，传动效率也比蓄电池储能高；为车辆制动和车门的开关提供动力，省去了变速箱和气压传动装置，简化了整车的传动结构。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是公交汽车串联式液压混合动力传动装置的结构示意图。

图2是公交汽车串联式液压混合动力传动装置的液压原理图。

1、7.离合器  2.恒压变量泵  3.蓄能器  4.电液比例阀  5.变量油缸  6.二次元件  8、9.减压阀  10.电磁换向阀  11.前、后车门油缸组  12.背压阀  13.脚踏阀  14.制动油缸15.液压油箱  16.安全阀  17.转速传感器  18.控制器

具体实施方式

一种公交汽车串联式液压混合动力传动装置主要由恒压变量泵2、蓄能器3、二次元件6、变量油缸5、电液比例阀4、前、后车门油缸组11、脚踏阀13、制动油缸14、控制器18等组成。恒压变量泵2通过离合器1与发动机输出轴联接，恒压变量泵2、蓄能器3、安全阀16等构成恒压油源。安全阀16安装在液压油箱15上，恒压变量泵2、蓄能器3、二次元件6安装在汽车底盘上，二次元件6由管路接在恒压油源上，并通过离合器7直接与后驱动桥联接。电液比例阀4与变量油缸5做成一体安装在二次元件6上，转速传感器17联接在二次元件6的转轴上，电液比例阀4通过减压阀8由管路接在恒压油源上。脚踏阀13、制动油缸14、背压阀12构成制动回路，脚踏阀13安装在驾驶室内，制动油缸14固定在制动底板上，脚踏阀13通过减压阀8由管路接在恒压油源上，背压阀12通过管路与脚踏阀13和液压油箱15连接。前、后车门油缸组11固定在车体上，通过电磁换向阀10、减压阀9、8由管路接在恒压油源上，电磁换向阀10、背压阀12、减压阀8、9安装在液压油箱15上。电液比例阀4、电磁换向阀10、转速传感器17与控制器18相连，控制器18安装在驾驶室的操作台上。

二次元件6的工况、排量、转速由变量油缸5进行控制，变量油缸5的运动由电液比例阀4控制。二次元件6转速的变化可由与二次元件6转轴相连的转速传感器17测出并传送给控制器18，控制器18根据一定的控制方法而产生的控制信号传输给电液比例阀4，来控制变量油缸5的运动，调节二次元件6的斜盘倾角，进而调节二次元件6的排量、转速和工况，使系统稳定地工作在某一工作状态。通过调节电液比例阀4的控制信号，可使二次元件6实现无级调速，通过调节二次元件6斜盘摆动方向及倾角过零点，可使二次元件6工作在由转速、转矩构成的直角坐标系的四个象限内工作，在第I、III象限内为马达工况，输出功率，为车辆起动、加速、行驶提供动力；在II、IV象限内为泵工况，此时向系统回馈能量，回收系统的制动动能。

在车辆起动、加速、行驶时，控制器发出指令给电液比例阀，控制变量油缸的运动，调节二次元件斜盘倾角(过零点)的大小，使其以马达工况工作，恒压变量泵在发动机的带动下，与蓄能器共同为二次元件提供工作压力油，在系统压力油的作用下，二次元件输出转矩和转速，通过后驱动桥驱动车轮旋转。

当车辆开始制动时，控制器发出制动指令并根据一定的控制方法产生控制信号给电液比例阀，来控制变量油缸的运动，调节二次元件的斜盘过零点及斜盘倾角的大小，使其以泵工况稳定地工作在某一工作状态，二次元件在车辆惯性动能作用下，向系统回馈能量，储存在蓄能器中，以供车辆起动、加速、行驶时使用。当二次元件转轴转速(由转速传感器测出)降低到设定值或车速降到较低值时，驾驶员踏下脚踏阀，制动油缸动作，实现车辆制动。背压阀的开启压力稍大于大气压力，其作用是保持脚踏阀与制动油缸之间管路充满液压油。当汽车需要紧急制动时，应不经制动能量的回收过程，立即踩下脚踏阀，实现车辆的紧急制动。待车辆停稳后，操纵电磁换向阀，在前、后车门油缸组的作用下，打开或关闭车门。

Claims (1)

1、一种公交汽车串联式液压混合动力传动装置由恒压变量泵(2)、蓄能器(3)、二次元件(6)、变量油缸(5)、电液比例阀(4)、前、后车门油缸组(11)、脚踏阀(13)、制动油缸(14)、控制器(18)组成，其特征在于恒压变量泵(2)通过离合器(1)与发动机输出轴联接，恒压变量泵(2)、蓄能器(3)、安全阀(16)等由管路连接构成恒压油源，恒压变量泵(2)、蓄能器(3)、二次元件(6)安装在汽车底盘上，二次元件(6)通过管路接在恒压油源上，并通过离合器(7)直接与后驱动桥联接，电液比例阀(4)与变量油缸(5)做成一体安装在二次元件(6)上，电液比例阀(4)通过减压阀(8)接在恒压油源上，脚踏阀(13)安装在驾驶室内，制动油缸(141)固定在制动底板上，脚踏阀(13)通过减压阀(8)接在恒压油源上，前、后车门油缸组(11)固定在车体上，通过电磁换向阀(10)、减压阀(9)、(8)接在恒压油源上，安全阀(16)、电磁换向阀(10)、背压阀(12)、减压阀(8)、(9)安装在液压油箱(15)上，电液比例阀(4)、电磁换向阀(10)、转速传感器(17)与控制器(18)相连，控制器(18)安装在驾驶室的操作台上。

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