液压混合动力车辆及其液压混合动力系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液压混合动力车辆及其液压混合动力系统，该液压混合动力系统中发动机的输出轴直接连接第一传动齿轮组的输入轴，第一传动齿轮组的第一输出轴通过离合器连接/断开第二传动齿轮组的第一输入轴；第一传动齿轮组的第二输出轴连接液压泵的驱动轴，液压泵的液压油出口通过方向控制阀连通/断开液压泵/马达，液压泵/马达的输出轴连接第二传动齿轮组的第二输入轴；第二传动齿轮组的输出轴连接液压混合动力车辆的驱动桥；液压泵的出口主油路通过方向控制阀均可与液压泵/马达的进油口和出油口连通/断开；高压蓄能器的工作油口通过开关阀可连通/断开主油路，以便主油路中的液压油流入高压蓄能器或高压蓄能器中的液压油流入主油路；该动力系统具有比较高的可靠性，且能量回收率比较高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆液压控制
，特别涉及液压混合动力车辆及其液压混合动力系统。
技术介绍
液压混合动力车辆为一种通过液压、机械合理配置驱动的车辆，目前已广泛应用于日常生活中，例如液压混合驱动式装载机、推土机等工程机械式车辆。请参考图1，图1为现有技术中一种液压混合动力车辆的液压混合动力系统的结构示意图。现有技术中液压混合动力系统包括液压变量栗1’、单向阀2’、中央控制器3’、两位两通换向阀4’、高压液压蓄能器5 ’、制动器7 ’、行星齿轮系8 ’、变速器9 ’、发动机10 ’、离合器11’、低压液压蓄能器12’、液压栗/马达14’、驱动桥15’、传动轴16’组成。发动机10’依次与离合器11’、变速器9’连接，行星齿轮系8’的输入轴与变速器9’的输出轴连接，行星齿轮系8’的第一输出轴17’与传动轴16’ 一端连接，传动轴16’的另一端与驱动桥15’的输入端连接，行星齿轮系8，的第二输出轴13’与液压栗/马达14’连接，行星齿轮系8，的第三输出轴6’与液压变量栗I’连接，液压栗/马达14’的进油端口与两位两通换向阀4’的进油端口、单向阀2’的出油端口连通，两位两通换向阀4’的出油口与高压液压蓄能器5’的油口连通，单向阀2’的进油端口与液压变量栗I’的出油端口连通，液压栗/马达14’的出油端口、液压变量栗I’的进油端口与低压液压蓄能器12’的油路端口连通，两位两通换向阀4’的控制输入端与中央控制器3’的第一控制输出端连接。当车辆启动或低速运行工况时，中央控制器控制液压栗/马达工作与马达工况，同时控制两位两通换向阀开启，高压液压蓄能器为液压栗/马达提供高压油源，此时发动机处于停机状态；当高压液压蓄能器内的压力接近最低工作压力时，发动机I’启动，液压栗/马达不工作。当车辆速度超过临界速度时，采用液压和机械联合驱动方式，发动机与液压栗/马达共同驱动车辆行驶。中央控制器控制离合器结合，发动机的机械能通过离合器、传动轴、驱动桥来驱动车辆；中央控制器控制两位两通换向阀开启，液压蓄能器的能量驱动液压栗/马达、星星齿轮系、传动轴、驱动桥来驱动车辆，实现混合驱动。当车辆制动工况时，中央控制器发动控制信号给液压栗/马达，使液压栗/马达工作于栗工况，同时开启两位两通换向阀，向高压蓄能器回馈能量。从以上描述可以看出，当高压蓄能器内没有压力时，低速时纯液压起步功能将无法实现，严重影响车辆的正常运行。并且，系统仅能回收车轮转动惯性的机械能量。另外，系统中回收的制动能量仅能应用于车辆低速纯液压起步功能，当回收的制动能量达到高压蓄能器的最高额度时，多余的能量无法应用于工程机械的工作装置。因此，如何改进现有技术中液压混合动力系统，该系统具有比较高的可靠性，且能量回收率比较高，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的为提供一种液压混合动力车辆及其液压混合动力系统，该动力系统具有比较高的可靠性，且能量回收率比较高。为解决上述技术问题，本技术提供一种液压混合动力系统，包括发动机、液压栗/马达、液压栗、高压蓄能器，所述液压栗和所述液压栗/马达之间设置有方向控制阀，还包括分动箱和动力親合机构，所述发动机的输出轴直接连接所述分动箱的输入轴，所述分动箱的第一输出轴通过离合器连接/断开所述动力耦合机构的第一输入轴；所述分动箱的第二输出轴连接液压栗的驱动轴，所述液压栗的液压油出口通过所述方向控制阀连通/断开所述液压栗/马达，所述液压栗/马达的输出轴连接所述动力耦合机构的第二输入轴；所述动力耦合机构的输出轴连接液压混合动力车辆的驱动桥；所述液压栗的出口主油路通过方向控制阀均可与所述液压栗/马达的进油口和出油口连通/断开；所述高压蓄能器的工作油口通过开关阀可连通/断开所述主油路，以便主油路中的液压油流入高压蓄能器或高压蓄能器中的液压油流入主油路。优选地，还包括多路阀组，所述主油路通过所述多路阀组连通/断开所述液压混合动力车辆的转向油缸或/和工作油缸；当所述混合动力车辆处于制动状态时，所述液压栗/马达的出口经所述主油路可通过所述多路阀组连通所述液压混合动力车辆的转向油缸或/和工作油缸的工作油腔，以实现车辆转向或作业工作；所述转向油缸用于车轮转向；所述工作油缸用于驱动所述液压混合动力车辆的工作装置动作。优选地，所述液压栗的出口经所述主油路可通过所述多路阀组连通所述转向油缸或/和所述工作油缸的工作油腔，以实现车辆转向或作业工作。优选地，所述转向油缸或/和工作油缸的工作油腔进一步通过所述多路阀组连通/断开所述高压蓄能器的工作油口；当所述转向油缸或/和工作油缸的工作油腔回油时，所述转向油缸或/和工作油缸的工作油腔连通所述高压蓄能器的工作油口。优选地，连通所述主油路与所述高压蓄能器的工作油口的管路包括第一管路和第二管路，开关阀包括第一开关阀和第二开关阀；所述第一开关阀设于所述第一管路，所述第二开关设于所述第二管路；液压油分别通过所述第一管路和所述第二管路流出和流入所述高压蓄能器的内部。优选地，所述第一管路和所述第二管路上分别设置有第一单向阀和第二单向阀。优选地，还包括变速箱，所述变速箱设于所述离合器和所述动力耦合机构之间。优选地，所述液压栗为变量液压栗，所述液压栗/马达为变量液压栗/马达。优选地，所述方向控制阀为三位四通换向阀，当所述三位四通换向阀位于第一工作位置时，所述高压蓄能器、所述液压栗可通过所述三位四通换向阀与所述液压栗/马达的进油口连通，所述液压栗/马达的出油口通过所述三位四通换向阀连通回油油路；当所述三位四通换向阀位于第二工作位置时，所述液压栗/马达的进油口与所述回油油路连通，所述出油口通过所述三位四通换向阀连通所述高压蓄能器；当所述三位四通换向阀处于中位时，所述液压栗/马达的出油口和进油口连通。本技术中的液压混合动力系统中发动机可以通过分动箱、离合器、动力耦合机构将动力传递于驱动桥，驱动车轮动作，完成整车的前进或后退；发动机也可以通过分动箱、液压栗、动力耦合机构将动力先转化为液压能，液压栗通过主油路驱动液压栗/马达转动，液压栗/马达再将液压能转换为机械能传递于驱动桥，驱动车轮动作，完成整车的前进或后退；当然，发动机的动力也可以同时经以上两途径传递于车轮。当对运动中的车轮进行制动时，断开离合器，车轮的运动动能通过动力耦合机构传递到液压栗/马达，此时液压栗/马达以栗的方式工作，可以对整机起到制动作用；同时连通液压栗/马达的出口连通主油路，可以经主油路进入高压蓄能器，即液压栗/马达将液压油从低压回油油路栗送至高压蓄能器内，将能量存储起来。本动力系统当在车辆启动初期检测到高压蓄能器内的能量不能满足驱动液压栗/马达时，发动机可以驱动液压栗向液压栗/马达供油，增加系统工作的可靠性。当然，在动力系统中的液压导通油路上可以增加单向阀、换向阀、等部件增加系统的可靠性，具体设置方式本文不做详述。在一种具体的实施方式中，主油路通过所述多路阀组连通/断开所述液压混合动力车辆的转向油缸或/和工作油缸；当所述混合动力车辆处于制动状态时，所述主油路可通过所述多路阀组连通所述液压混合动力车辆的转向油缸或/和工作油缸的工作油腔；所述转向油缸用于车轮转向；所述工作油缸用于驱动所述液压混合动力车辆的工作装当前第1页1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压混合动力系统，包括发动机(1)、液压泵/马达(11)、液压泵(4)、高压蓄能器(9)，其特征在于，所述液压泵和所述液压泵/马达之间设置有方向控制阀，还包括分动箱(3)和动力耦合机构(16)，所述发动机(1)的输出轴直接连接所述分动箱(3)的输入轴，所述分动箱(3)的第一输出轴通过离合器(13)连接/断开所述动力耦合机构(16)的第一输入轴；所述分动箱(3)的第二输出轴连接液压泵的驱动轴，所述液压泵的液压油出口通过所述方向控制阀连通/断开所述液压泵/马达，所述液压泵/马达的输出轴连接所述动力耦合机构(16)的第二输入轴；所述动力耦合机构(16)的输出轴连接液压混合动力车辆的驱动桥(17)；所述液压泵的出口主油路(21)通过方向控制阀均可与所述液压泵/马达的进油口和出油口连通/断开；所述高压蓄能器(9)的工作油口通过开关阀可连通/断开所述主油路(21)，以便主油路(21)中的液压油流入所述高压蓄能器(9)或所述高压蓄能器(9)中的液压油流入所述主油路(21)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘林，刘晓辉，李超，韩永庆，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37