CN104908569B - 一种车辆及其混合动力*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆及其混合动力***，该混合动力***包括液压***，还包括动力传递装置，其设置于所述液压***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***的液压泵/马达，使液压***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***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***
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种车辆及其混合动力***。
背景技术
目前，公交车等车辆在其发动机上集成有液压***，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***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***的结构示意图。
如图1所示，该混合动力***包括发动机1′和液压***2′。
液压***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***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***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***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***，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。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆的混合动力***，该***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。本发明的另一目的是提供一种包括上述混合动力***的车辆。
为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆的混合动力***，包括液压***，还包括动力传递装置，其设置于所述液压***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。
本发明提供的混合动力***，动力能够在液压***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***的液压泵/马达，使液压***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***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***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。
本发明还提供一种车辆，包括如上述任一项所述的混合动力***。
由于上述混合动力***具有上述技术效果，所以应用该混合动力***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***的结构示意图；
图2为本发明所提供车辆的混合动力***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***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***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
本发明的核心是提供一种车辆的混合动力***，该***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。本发明的另一核心是提供一种包括上述混合动力***的车辆。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图2，图2为本发明所提供车辆的混合动力***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***包括发动机10和液压***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***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***20的液压泵/马达21，使液压***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***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***外，本发明还提供一种具有上述混合动力***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***具有上述技术效果，所以应用该混合动力***的车辆也具有相应的技术效果。
以上对本发明所提供的一种车辆及其混合动力***均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种车辆的混合动力***，包括液压***(20)，其特征在于，还包括动力传递装置，其设置于所述液压***(20)的液压泵/马达(21)与所述车辆的车轮(70)之间，以便所述液压泵/马达(21)以马达方式工作时，其与所述车轮(70)之间能够直接进行动力传递；
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；
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，其通轴的另一端与所述动力传递装置连接；
所述液压***(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。
2.根据权利要求1所述的混合动力***，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)的通轴的另一端动力连接；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***，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。
4.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的混合动力***。
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