CN204095489U - 用于车辆的液压混合动力***及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车辆的液压混合动力***及具有其的车辆。该液压混合动力***包括：发动机；变速器，发动机与变速器之间设置有第一离合装置，第一离合装置设置成用于接合发动机与变速器或者将发动机与变速器断开；液压泵马达，液压泵马达与变速器之间设置有第二离合装置，第二离合装置用于接合液压泵马达与变速器或者将液压泵马达与变速器断开；蓄能器，蓄能器与液压泵马达相连；以及控制阀，控制阀连接在蓄能器与液压泵马达之间用于连通或隔断蓄能器与液压泵马达。该液压混合动力***通过设置蓄能器可以回收车辆减速或制动过程中的能量，并可将储备的能量作为驱动车辆起动或加速的动力源。

Description

用于车辆的液压混合动力***及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的液压混合动力***及具有其的车辆。

背景技术

客车多采用燃油发动机作为动力源，客车在很多情况下需要刹车、制动及起动、加速等，例如在市区狭道，红绿灯及人口密集工况下，尤其是在路况比较崎岖复杂多变的地方，车辆经常需要起动、变速、刹车等操作，频繁地进行起动、变速、刹车会加重车辆的磨损、并且燃油利用率较低、有害气体排放超标，不仅增加了使用成本，同时还污染环境。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于车辆的液压混合动力***，该液压混合动力***通过合理地控制第一离合装置、第二离合装置以及控制阀的工作状态，从而使得蓄能器能够回收车辆减速或制动过程中的能量，并可将储备的能量作为驱动车辆起动或加速的动力源，结构简单、控制方便且易于实现。

本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述液压混合动力***的车辆。

根据本实用新型的液压混合动力***，包括：发动机；变速器，所述发动机与所述变速器之间设置有第一离合装置，所述第一离合装置设置成用于接合所述发动机与所述变速器或者将所述发动机与所述变速器断开；液压泵马达，所述液压泵马达与所述变速器之间设置有第二离合装置，所述第二离合装置用于接合所述液压泵马达与所述变速器或者将所述液压泵马达与所述变速器断开；蓄能器，所述蓄能器与所述液压泵马达相连；以及控制阀，所述控制阀连接在所述蓄能器与所述液压泵马达之间用于连通或隔断所述蓄能器与所述液压泵马达。

根据本实用新型实施例的液压混合动力***，能够在车辆减速或者刹车制动时，由蓄能器回收并存储一部分能量，例如在车辆减速或者刹车制动时，第一离合装置可断开而第二离合装置可接合，控制阀处于连通状态，从而蓄能器能够回收车辆减速或制动时的至少部分能量。

而在车辆起动或者加速时，可由蓄能器将能量释放出，并作为动力源提供驱动车辆的动力，例如在车辆加速或起动时，第一离合装置和第二离合装置均可处于接合状态，从而来自发动机和蓄能器输出的动力可以经过动力耦合后输出给车轮，提高车辆的起动性能或加速性能。

这种能量的回收利用，不仅减小了能源的消耗，又能减少尾气排放，减小对环境造成的污染，同时降低使用成本。

另外，根据本实用新型的液压混合动力***，还可以具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述液压泵马达为变量液压泵马达。

根据本实用新型的一些实施例，所述液压混合动力***还包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮之间设置有所述第二离合装置，所述第一齿轮与所述变速器内的一根轴联动或者与所述变速器内的一个齿轮联动，所述第四齿轮与所述液压泵马达相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述变速器具有用于将通过所述变速器变速作用后的动力输出给差速器的输出轴，所述第一齿轮固定在所述输出轴上。

根据本实用新型的一些实施例，所述变速器具有用于将通过所述变速器变速作用后的动力输出给差速器的输出齿轮，所述第一齿轮与所述输出齿轮固定或者所述第一齿轮与所述输出齿轮啮合。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制阀为电磁通断阀。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制阀与所述蓄能器之间设置有溢流阀。

根据本实用新型的一些实施例，还包括：用于测量所述蓄能器内油液压力的压力表。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一离合装置和所述第二离合装置均为离合器。

根据本实用新型实施例的车辆，包括上述的用于车辆的液压混合动力***。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的液压混合动力***的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的液压混合动力***的控制原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合图1和图2详细描述根据本实用新型实施例的液压混合动力***100，该液压混合动力***100适用于诸如客车等大型车辆中，但不限于此。

根据本实用新型实施例的液压混合动力***100可以包括发动机1、变速器2、液压泵马达6、控制阀7和蓄能器8。

发动机1与变速器2之间设置有第一离合装置41，第一离合装置41设置成用于接合发动机1与变速器2或者将发动机1与变速器2断开。具体而言，在第一离合装置41处于接合状态时，发动机1与变速器2联动，即发动机1输出的动力可以通过变速器2的变速作用后输出以驱动车辆。在第一离合装置41处于断开状态时，发动机1与变速器2分离，发动机1与变速器2之间的动力传动被切断。可选地，第一离合装置41可以是离合器。

需要说明的是，关于变速器2的具体构造，本实用新型并不作特殊限定。例如，根据本实用新型实施例的变速器2可以是基于拉威娜行星齿轮机构的变速器，当然也可以是基于辛普森式行星齿轮机构的变速器，或者也可以是基于威尔逊式行星齿轮机构的变速器，再者也可以是基于双离合器、空心嵌套的双输入轴的变速器等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据需要而具体设定变速器2的类型，只要能够实现所需的变速功能即可，并不限于上面记载的几种形式。

如图1所示，液压泵马达6可以作为液压泵使用以泵送液压油，或者液压泵马达6也可以作为马达使用以输出动力，这对于本领域的普通技术人员而言，应当都是容易理解的。

如图1所示，液压泵马达6与变速器2之间设置有第二离合装置42，第二离合装置42用于接合液压泵马达6与变速器2或者将液压泵马达6与变速器2断开。换言之，在第二离合装置42处于接合状态时，液压泵马达6与变速器2接合，液压泵马达6与变速器2联动，此时来自变速器2的动力可以输出给液压泵马达6，驱动液压泵马达6作为液压泵工作，或者此时液压泵马达6可作为马达工作并输出动力，这部分动力能够通过变速器2输出。在第二离合装置42处于断开状态时，液压泵马达6与变速器2分离，从而液压泵马达6与变速器2之间的动力传动被切断。可选地，第二离合装置42可以是离合器。

如图1所示，蓄能器8与液压泵马达6相连，在液压泵马达6作为液压泵工作时，液压泵马达6可以从油箱中将液压油泵送给蓄能器8，使蓄能器8进行蓄能。在液压泵马达6作为马达工作时，蓄能器8会释放储备的能量，从而驱动液压泵马达6工作并可对外输出动力。蓄能器8与液压泵马达6之间连接有控制阀7，该控制阀7用于连通或隔断蓄能器8与液压泵马达6。作为一种实施方式，控制阀7可以是电磁通断阀。

根据本实用新型实施例的液压混合动力***100，在车辆制动或者减速阶段，可以控制第二离合装置42接合，从而通过车轮32的间接反拖液压泵马达6，液压泵马达6作为液压泵工作，并可将油箱内的液压油泵送给蓄能器8，使得蓄能器8蓄能，从而回收制动过程或者减速过程中的能量。

而在车辆起动或加速过程中，蓄能器8可以释放之前储备的势能，从而驱动液压泵马达6作为马达工作并输出动力，该部分动力可以驱动车辆起动或加速。

从而，根据本实用新型实施例的液压混合动力***100，能够在车辆减速或者刹车制动时，由蓄能器8回收并存储一部分能量，例如在车辆减速或者刹车制动时，第一离合装置41可断开而第二离合装置42可接合，控制阀7处于连通状态，从而蓄能器8能够回收车辆减速或制动时的至少部分能量。

而在车辆起动或者加速时，可由蓄能器8将能量至少部分地释放出，并作为动力源提供驱动车辆的动力，例如在车辆加速或起动时，第一离合装置41和第二离合装置42均可处于接合状态，从而来自发动机1和蓄能器8输出的动力可以经过动力耦合后输出给车轮32，提高车辆的起动性能或加速性能。

这种能量的回收利用，不仅减小了能源的消耗，又能减少尾气排放，减小对环境造成的污染，同时降低使用成本。

作为一种优选的实施方式，液压泵马达6可为变量液压泵马达6，换言之，该液压泵马达6能够实现变量输出，从而在液压泵马达6作为液压泵时，通过改变流量，从而能够实现对蓄能速度的调节，而在液压泵马达6作为马达时，通过改变流量，从而能够实现对外输出动力的大小的改变。这种变量液压泵马达6可以通过电磁比例阀来调节变量液压泵马达6的斜盘摆角，但不限于此。

在控制阀7与蓄能器8之间还设置有溢流阀92，溢流阀92能够保护蓄能器8，在蓄能器8进行充能时如果油压过大，溢流阀92能够泄掉部分液压油，防止蓄能器8损坏。根据本实用新型的一些实施例，液压混合动力***100还具有用于测量蓄能器8内油液压力的压力表91。通过设置该压力表91，可以直观地判断出蓄能器8的蓄能状态，特别是在蓄能器8内压力过低时，可以通过补充蓄能以提高蓄能器8内的压力，保证蓄能器8在车辆起动或加速过程中能够提供充足的动力。

结合图1所示，液压混合动力***100还包括第一齿轮51、第二齿轮52、第三齿轮53和第四齿轮54，第一齿轮51与第二齿轮52啮合，第三齿轮53与第四齿轮54啮合，其中第二离合装置42设置在第二齿轮52与第三齿轮53之间，通过第二离合装置42的接合作用，可以使得第二齿轮52与第三齿轮53同步旋转。

如图1所示，第四齿轮54与液压泵马达6相连，第一齿轮51与变速器2内的一根轴联动或者与变速器2内的一个齿轮联动，对于该一根轴或一个齿轮，只要在第二离合装置42接合后，变速器2与液压泵马达6能够联动即可。

作为一种可选的实施方式，变速器2具有用于将通过变速器2变速作用后的动力输出给差速器31的输出轴，第一齿轮51固定在输出轴上。作为另一种可选的实施方式，变速器2具有用于将通过变速器2变速作用后的动力输出给差速器31的输出齿轮，第一齿轮51与输出齿轮固定或者第一齿轮51与输出齿轮啮合。

换言之，在上述的两个实施例中，第一齿轮51是与变速器2的动力输出终端联动的，这样在蓄能器8回收制动或减速能量时，中间传动部件少，传动链短，传动效率高，能量损耗少。并且在蓄能器8释放能量作为动力源驱动车辆起动或加速时，传动链也相应较短，同样能够提高传动效率，降低能量损耗。

下面结合图1和图2对根据本实用新型实施例的液压混合动力***100的具体工作原理进行详细描述。

车辆刹车制动的控制扭矩大小可由液压泵马达6的排量大小决定，其排量大小可由控制液压泵马达6斜盘摆角的电磁比例阀的信号大小来决定，电磁比例阀信号可由其管理器提供，是将脚踏刹车制动机械信号(通过刹车传感器93获得)的强弱经其传感器传给整机控制器VCU转化为电比例控制信号的大小，进而传给液压混合动力控制器HCU，形成用不同大小的控制信号来控制调节电磁比例阀，从而达到调节液压泵马达6排量大小进而改变其输出扭矩的目的。简言之，液压泵马达6根据不同刹车制动所需的扭矩吸收不同的扭矩大小，利用其吻合的反作用力实现可靠刹车制动的。

类似地，对于车辆起动或加速时，也是经过调节液压泵马达6的排量来实现辅助动力的大小，主要是将油门脚踏机械信号(通过油门传感器94获得)的变化程度的大小经其传感器传给整车控制器VCU转化成不同的电比例信号来控制调节电磁比例阀，使液压泵马达6输出不同比例的扭矩，满足***动力的需求，与发动机1一起驱动车辆。

从而，根据本实用新型实施例的液压混合动力***100实现了能量的再生利用，用液压制动可以取代或辅助刹车片的机械制动，不仅降低了尾气排放，减少了刹车片磨耗损失，同时还提高燃油利用率与车辆使用寿命。

需要说明的是，图2中的ECU是用于控制发动机1运行状态的控制器，TCU是用于控制变速器2运行状态的控制器，ECU和TCU分别与整车控制器VCU电连接，其中图2中的虚线可以表示电连接(传递信号)。

对于具体的工作过程，首先描述充能过程。在车辆处于减速或制动工况时，第一离合装置41可以处于断开状态，发动机1与变速器2之间的动力传动被切断。第二离合装置42处于接合状态，变速器2处于惯性随转，变速器2通过第一齿轮51、第二齿轮52、第二离合装置42、第三齿轮53和第四齿轮54驱动液压泵马达6作为液压泵工作，电磁通断阀7处于导通状态，液压泵马达6将油箱中的液压油泵送给蓄能器8。

在车辆处于起动工况或处于加速工况时，第一离合装置41和第二离合装置42可以全部接合，发动机1将动力输出给变速器2，蓄能器8释放能量并驱动液压泵马达6作为马达工作，马达输出的动力通过第四齿轮54、第三齿轮53、第二离合装置42、第二齿轮52和第一齿轮51输出给变速器2，这两部分动力在变速器2耦合后共同输出给差速器31，由差速器31分配给车轮32，从而起动车辆或驱动车辆加速行驶。

此外，根据本实用新型另一方面实施例的车辆，包括上述实施例中的用于车辆的液压混合动力***100。应当理解的是，对于车辆的其它构造例如行驶***、转向***等均已为现有技术，且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里不再一一详细赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，包括：

发动机；

变速器，所述发动机与所述变速器之间设置有第一离合装置，所述第一离合装置设置成用于接合所述发动机与所述变速器或者将所述发动机与所述变速器断开；

液压泵马达，所述液压泵马达与所述变速器之间设置有第二离合装置，所述第二离合装置用于接合所述液压泵马达与所述变速器或者将所述液压泵马达与所述变速器断开；

蓄能器，所述蓄能器与所述液压泵马达相连；以及

控制阀，所述控制阀连接在所述蓄能器与所述液压泵马达之间用于连通或隔断所述蓄能器与所述液压泵马达。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，所述液压泵马达为变量液压泵马达。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，还包括：

第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮之间设置有所述第二离合装置，所述第一齿轮与所述变速器内的一根轴联动或者与所述变速器内的一个齿轮联动，所述第四齿轮与所述液压泵马达相连。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，所述变速器具有用于将通过所述变速器变速作用后的动力输出给差速器的输出轴，所述第一齿轮固定在所述输出轴上。

5.根据权利要求3所述的用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，所述变速器具有用于将通过所述变速器变速作用后的动力输出给差速器的输出齿轮，所述第一齿轮与所述输出齿轮固定或者所述第一齿轮与所述输出齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，所述控制阀为电磁通断阀。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，所述控制阀与所述蓄能器之间设置有溢流阀。

8.根据权利要求1所述的用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，还包括：用于测量所述蓄能器内油液压力的压力表。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的液压混合动力***，其特征在于，所述第一离合装置和所述第二离合装置均为离合器。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的液压混合动力***。