本发明专利技术所要解决为了克服传统后驱重型商用车、工程车辆在低附着系数路面、大坡度路面及分离路面上无法满足动力性要求的问题，提出了一种轮毂马达液压混合动力系统，液压泵通过取力装置从发动机获取动力；通过控制单元输出不同的控制命令，使控制阀组切换至不同的工作位置，实现多种工作模式，具体有自由轮模式、液压泵驱动助力模式、蓄能器驱动助力模式、制动能量回收模式和驻车充能模式；本发明专利技术提供的轮毂马达液压混合动力系统，既可以增大整车动力，提高整车牵引效率，同时通过回收部分车辆制动能量，降低了发动机的油耗，实现节能环保；并且易于工程实现，具有较好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种轮毂马达液压混合动力系统，更确切的说，本专利技术涉及一种采用液压轮毂马达进行前轮辅助驱动并允许能量回收且轮毂马达可以串并联切换的液压混合动力系统。
技术介绍
传统后驱重型商用车及工程运输车辆工作环境复杂，经常会在沙地、泥泞及冰雪等低附着系数路面或大坡度路面上行驶，常出现驱动轮打滑、驱动力不足等问题。为解决这一问题，多将车辆驱动系统设计为机械四驱方案，然而该类型车辆在良好路面上行驶时会产生寄生功率，且车辆自重较大。另一种有良好应用前景的解决方案为采用技术成熟的液压驱动系统，通过在车辆前轮轮毂中安装低速大扭矩液压轮毂马达，使车辆可以按需由传统后驱变为全轮驱动。然而当前轮两个轮毂马达并联时，在分离路面上容易导致前轮辅助驱动失效，因此前轮轮毂马达能够根据路况切换串并联十分必要。在美国、日本以及欧洲一些国家，早在上世纪70年代就提出了液压辅助驱动系统，如力士乐、波克兰、MAN等公司已相继推出用于工程车辆的液压辅助前轮系驱动系统。虽然这些系统的结构各异，但主要元件都包括液压泵、换向阀和轮毂液压马达等。在当前工程应用需求和液压驱动系统突出优势的驱动下，国内也逐渐开展了相关研究。中国专利公布号为CN104859424A，公布日为2015-08-26，公开了一种液压轮毂马达辅助驱动系统。二者虽然采用了不同的技术方案，但都属于采用液压泵与液压马达构成闭式回路进行前轮辅助驱动技术。虽然后者可满足工程应用中大流量要求，但是系统不能对车辆制动能量进行回收，不能实现节油并且轮毂马达不能串并联切换。中国专利公布号为CN102619818A，公布日为2012-08-01，公开了一种允许能量回收的液压传动装置，该系统所用的关键驱动装置为二次液压元件，该元件结构尺寸大，安装成本高。中国专利公布号为CN103790875A，公布日为2014-05-14，公开了一种允许能量回收的液压传动系统，该系统可实现多种工作模式，然而文中通过电磁阀控制高压大流量油路的通断，而电磁阀的流量一般较小，无法满足实际中的流量要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决为了克服传统后驱重型商用车、工程车辆在低附着系数路面、大坡度路面及分离路面上无法满足动力性要求的问题，提出了一种轮毂马达液压混合动力系统。本专利技术是采用下述技术方案实现的：轮毂马达液压混合动力系统，包括控制单元、取力装置、动力传输装置、液压泵组件、储油罐、蓄能器、控制阀组、一号轮毂液压马达、左前轮、二号轮毂液压马达、右前轮，动力传输装置是一个万向节传动轴，取力装置和动力传输装置之间为法兰连接或花键连接，蓄能器通过液压管路连接到控制阀组的Acc端口；一号轮毂液压马达的转子轴与左前轮采用花键副连接或两者为同轴连接，二号轮毂液压马达的转子轴与右前轮采用花键副连接或两者为同轴连接，液压泵组件中的液压泵组件输入轴和动力传输装置之间为法兰连接或花键连接，L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐，液压泵组件的M1端口通过液压管路分别与控制阀组的MG端口连接，液压泵组件的M2端口通过液压管路与控制阀组的MA端口连接，液压泵组件的M3端口通过液压管路与控制阀组的MB端口连接；控制阀组的T1、T2、T3端口通过液压管路与储油罐连接，控制阀组的D1端口与一号轮毂液压马达的a3端口、二号轮毂液压马达的b3端口连接，控制阀组的D2端口与一号轮毂液压马达的a1端口通过液压管路连接，控制阀组的D3端口与一号轮毂液压马达的a2端口通过液压管路连接，控制阀组的D4端口与二号轮毂液压马达的b2端口通过液压管路连接，控制阀组的D5端口与二号轮毂液压马达的b1端口通过液压管路连接，其特征在于：控制阀组包括：二位二通电磁换向阀、蓄能器压力传感器、三号单向阀、四号单向阀、三号三位三通电磁比例换向阀、四号溢流阀、三位四通液动换向阀、三位四通电磁换向阀、五号单向阀、五号溢流阀、三位三通液动换向阀、六号溢流阀、两位四通电磁换向阀、一号二位四通液动换向阀、两位三通电磁换向阀、二号二位四通液动换向阀、七号溢流阀；二位二通电磁换向阀的P端口通过液压管路分别与三位四通电磁换向阀的P端口、控制阀组的MG端口连接，控制阀组的MA端口通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀的P端口、三位三通液动换向阀的A端口、三位三通液动换向阀的X端口以及一号二位四通液动换向阀的P端口连接，三位四通液动换向阀的P端口与控制阀组的MB端口通过液压管路连接，五号单向阀与控制阀组的T3端口通过液压管路连接，六号溢流阀与控制阀组的T1端口通过液压管路连接，控制阀组的T2端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀的T端口和二位三通电磁换向阀的A端口以及七号溢流阀出油口连接，控制阀组的D1端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀的A端口和七号溢流阀的进油口连接，控制阀组的D2端口通过液压管路分别与一号二位四通液动换向阀的A端口和二号二位四通液动换向阀的P端口连接，二号二位四通液动换向阀的T端口通过液压管路与控制阀组的D3端口连接，一号二位四通液动换向阀的B端口和二号二位四通液动换向阀的B端口通过液压管路与控制阀组的D4端口连接，二号二位四通液动换向阀的A端口通过液压管路与控制阀组的D5端口连接；三位四通电磁换向阀的A端口与三位四通液动换向阀的Y端口通过液压管路连接，三位四通电磁换向阀的B端口分别与三位四通液动换向阀的X端口通过液压管路连接，五号溢流阀与三位四通液动换向阀的B端口通过液压管路连接，三位四通液动换向阀的A端口通过液压管路与三位三通液动换向阀的Y端口、三位三通液动换向阀的B端口以及一号二位四通液动换向阀的T端口连接；三号单向阀、四号单向阀通过液压管路分别与控制阀组的Acc端口连接，三号单向阀通过液压管路与三号三位三通电磁比例换向阀的B端口连接，四号单向阀通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀的A端口连接；控制单元的LA04端口通过电线与二位二通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接、控制单元的LA05、LA06端口通过电线与三号三位三通电磁比例换向阀的电磁线圈输入端连接，控制单元的LA07、LA08端口通过电线与三位四通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接，控制单元的LA09端口通过电线与二位四通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接、控制单元的LA10端口通过电线与二位三通电磁换向阀的电磁线圈输入端连接，控制单元的EAD01端口通过电线与液压泵排量传感器输出端连接，控制单元的EAD02端口通过电线与蓄能器压力传感器Pacc输出端连接。进一步的技术方案包括：液压泵组件包括：液压泵组件输入轴、一号三位三通本文档来自技高网...
【技术保护点】
轮毂马达液压混合动力系统，包括控制单元(1)、取力装置(2)、动力传输装置(3)、液压泵组件(39)、储油罐(15)、蓄能器(16)、控制阀组(21)、一号轮毂液压马达(17)、左前轮(18)、二号轮毂液压马达(19)、右前轮(20)，动力传输装置(3)是一个万向节传动轴，取力装置(2)和动力传输装置(3)之间为法兰连接或花键连接，蓄能器(16)通过液压管路连接到控制阀组(21)的Acc端口；一号轮毂液压马达(17)的转子轴与左前轮(18)采用花键副连接或两者为同轴连接，二号轮毂液压马达(19)的转子轴与右前轮(20)采用花键副连接或两者为同轴连接，液压泵组件(39)中的液压泵组件输入轴(4)和动力传输装置(3)之间为法兰连接或花键连接，L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐(15)，液压泵组件(39)的M1端口通过液压管路分别与控制阀组(21)的MG端口连接，液压泵组件(39)的M2端口通过液压管路与控制阀组(21)的MA端口连接，液压泵组件(39)的M3端口通过液压管路与控制阀组(21)的MB端口连接；控制阀组(21)的T1、T2、T3端口通过液压管路与储油罐(15)连接，控制阀组(21)的D1端口与一号轮毂液压马达(17)的a3端口、二号轮毂液压马达(19)的b3端口连接，控制阀组(21)的D2端口与一号轮毂液压马达(17)的a1端口通过液压管路连接，控制阀组(21)的D3端口与一号轮毂液压马达(17)的a2端口通过液压管路连接，控制阀组(21)的D4端口与二号轮毂液压马达(19)的b2端口通过液压管路连接，控制阀组(21)的D5端口与二号轮毂液压马达(19)的b1端口通过液压管路连接，其特征在于：控制阀组(21)包括：二位二通电磁换向阀(22)、蓄能器压力传感器(23)、三号单向阀(24)、四号单向阀(25)、三号三位三通电磁比例换向阀(26)、四号溢流阀(27)、三位四通液动换向阀(28)、三位四通电磁换向阀(29)、五号单向阀(30)、五号溢流阀(31)、三位三通液动换向阀(32)、六号溢流阀(33)、两位四通电磁换向阀(34)、一号二位四通液动换向阀(35)、两位三通电磁换向阀(36)、二号二位四通液动换向阀(37)、七号溢流阀(38)；二位二通电磁换向阀(22)的P端口通过液压管路分别与三位四通电磁换向阀(29)的P端口、控制阀组的MG端口连接，控制阀组(21)的MA端口通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的P端口、三位三通液动换向阀(32)的A端口、三位三通液动换向阀(32)的X端口以及一号二位四通液动换向阀(35)的P端口连接，三位四通液动换向阀(28)的P端口与控制阀组(21)的MB端口通过液压管路连接，五号单向阀(30)与控制阀组(21)的T3端口通过液压管路连接，六号溢流阀(33)与控制阀组(21)的T1端口通过液压管路连接，控制阀组(21)的T2端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀(34)的T端口和二位三通电磁换向阀(36)的A端口以及七号溢流阀(38)出油口连接，控制阀组(21)的D1端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀(34)的A端口和七号溢流阀(38)的进油口连接，控制阀组(21)的D2端口通过液压管路分别与一号二位四通液动换向阀(35)的A端口和二号二位四通液动换向阀(37)的P端口连接，二号二位四通液动换向阀(37)的T端口通过液压管路与控制阀组(21)的D3端口连接，一号二位四通液动换向阀(35)的B端口和二号二位四通液动换向阀(37)的B端口通过液压管路与控制阀组(21)的D4端口连接，二号二位四通液动换向阀(37)的A端口通过液压管路与控制阀组(21)的D5端口连接；三位四通电磁换向阀(29)的A端口与三位四通液动换向阀(28)的Y端口通过液压管路连接，三位四通电磁换向阀(29)的B端口分别与三位四通液动换向阀(28)的X端口通过液压管路连接，五号溢流阀(31)与三位四通液动换向阀(28)的B端口通过液压管路连接，三位四通液动换向阀(28)的A端口通过液压管路与三位三通液动换向阀(32)的Y端口、三位三通液动换向阀(32)的B端口以及一号二位四通液动换向阀(35)的T端口连接；三号单向阀(24)、四号单向阀(25)通过液压管路分别与控制阀组(21)的Acc端口连接，三号单向阀(24)通过液压管路与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的B端口连接，四号单向阀(25)通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的A端口连接；控制单元(1)的LA04端口通过电线与二位二通电磁换向阀(22)的电磁线圈输入端连接、控制单元(1)的LA05、LA06端口通过电线与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的电磁线圈输入端连接，控制单元(1)的LA07、LA08端口通过...
【技术特征摘要】
1.轮毂马达液压混合动力系统，包括控制单元(1)、取力装置(2)、动力传输装置(3)、
液压泵组件(39)、储油罐(15)、蓄能器(16)、控制阀组(21)、一号轮毂液压马达(17)、
左前轮(18)、二号轮毂液压马达(19)、右前轮(20)，动力传输装置(3)是一个万向节传
动轴，取力装置(2)和动力传输装置(3)之间为法兰连接或花键连接，蓄能器(16)通过
液压管路连接到控制阀组(21)的Acc端口；一号轮毂液压马达(17)的转子轴与左前轮(18)
采用花键副连接或两者为同轴连接，二号轮毂液压马达(19)的转子轴与右前轮(20)采用
花键副连接或两者为同轴连接，液压泵组件(39)中的液压泵组件输入轴(4)和动力传输装
置(3)之间为法兰连接或花键连接，L3、L4、L5端口通过液压管路连接到储油罐(15)，液
压泵组件(39)的M1端口通过液压管路分别与控制阀组(21)的MG端口连接，液压泵组件
(39)的M2端口通过液压管路与控制阀组(21)的MA端口连接，液压泵组件(39)的M3端
口通过液压管路与控制阀组(21)的MB端口连接；控制阀组(21)的T1、T2、T3端口通过
液压管路与储油罐(15)连接，控制阀组(21)的D1端口与一号轮毂液压马达(17)的a3
端口、二号轮毂液压马达(19)的b3端口连接，控制阀组(21)的D2端口与一号轮毂液压
马达(17)的a1端口通过液压管路连接，控制阀组(21)的D3端口与一号轮毂液压马达(17)
的a2端口通过液压管路连接，控制阀组(21)的D4端口与二号轮毂液压马达(19)的b2端
口通过液压管路连接，控制阀组(21)的D5端口与二号轮毂液压马达(19)的b1端口通过
液压管路连接，其特征在于：
控制阀组(21)包括：二位二通电磁换向阀(22)、蓄能器压力传感器(23)、三号单向
阀(24)、四号单向阀(25)、三号三位三通电磁比例换向阀(26)、四号溢流阀(27)、三位
四通液动换向阀(28)、三位四通电磁换向阀(29)、五号单向阀(30)、五号溢流阀(31)、
三位三通液动换向阀(32)、六号溢流阀(33)、两位四通电磁换向阀(34)、一号二位四通液
动换向阀(35)、两位三通电磁换向阀(36)、二号二位四通液动换向阀(37)、七号溢流阀(38)；
二位二通电磁换向阀(22)的P端口通过液压管路分别与三位四通电磁换向阀(29)的P端
口、控制阀组的MG端口连接，控制阀组(21)的MA端口通过液压管路分别与三号三位三通
电磁比例换向阀(26)的P端口、三位三通液动换向阀(32)的A端口、三位三通液动换向
阀(32)的X端口以及一号二位四通液动换向阀(35)的P端口连接，三位四通液动换向阀
(28)的P端口与控制阀组(21)的MB端口通过液压管路连接，五号单向阀(30)与控制阀
组(21)的T3端口通过液压管路连接，六号溢流阀(33)与控制阀组(21)的T1端口通过
液压管路连接，控制阀组(21)的T2端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀(34)的
T端口和二位三通电磁换向阀(36)的A端口以及七号溢流阀(38)出油口连接，控制阀组
(21)的D1端口通过液压管路分别与二位四通电磁换向阀(34)的A端口和七号溢流阀(38)
\t的进油口连接，控制阀组(21)的D2端口通过液压管路分别与一号二位四通液动换向阀(35)
的A端口和二号二位四通液动换向阀(37)的P端口连接，二号二位四通液动换向阀(37)
的T端口通过液压管路与控制阀组(21)的D3端口连接，一号二位四通液动换向阀(35)的
B端口和二号二位四通液动换向阀(37)的B端口通过液压管路与控制阀组(21)的D4端口
连接，二号二位四通液动换向阀(37)的A端口通过液压管路与控制阀组(21)的D5端口连
接；三位四通电磁换向阀(29)的A端口与三位四通液动换向阀(28)的Y端口通过液压管
路连接，三位四通电磁换向阀(29)的B端口分别与三位四通液动换向阀(28)的X端口通
过液压管路连接，五号溢流阀(31)与三位四通液动换向阀(28)的B端口通过液压管路连
接，三位四通液动换向阀(28)的A端口通过液压管路与三位三通液动换向阀(32)的Y端
口、三位三通液动换向阀(32)的B端口以及一号二位四通液动换向阀(35)的T端口连接；
三号单向阀(24)、四号单向阀(25)通过液压管路分别与控制阀组(21)的Acc端口连接，
三号单向阀(24)通过液压管路与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的B端口连接，四号
单向阀(25)通过液压管路分别与三号三位三通电磁比例换向阀(26)的A端口连接；控制
单元(1)的LA04端口通过电线与二位二通电磁换向阀(22)的电磁线圈输入端连接、控制
单元(1)的LA05、LA06...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋大凤，冯涛，曾小华，李高志，蒋渊德，李文远，李胜，陈存福，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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