一种多轴混合动力车辆驱动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多轴混合动力车辆驱动系统，旨在解决现有技术中多轴车辆通过性和燃油经济性两者之间的矛盾，该驱动系统包括发动机、发电机、电动机、行星排机构、动力电源、动力切换装置、发电机控制驱动器、电动机控制驱动器、液压马达、液压泵、液压阀组及液压蓄能器，结合现有混联式混合动力技术和轮毂液压驱动技术，并利用动力切换装置对发电机和电动机的动力进行动力输出切换，提出一种多轴混合动力车辆驱动系统，不仅能够充分发挥混联式混合动力技术，使车辆提高其燃油经济性，而且还能利用轮毂液压驱动系统和动力切换装置，使车辆全轮驱动，最大程度上得到最大驱动力，提高了车辆的通过性能。

A driving system of multi axle hybrid vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种多轴混合动力车辆驱动系统
本技术属于汽车节能技术及新能源汽车领域，主要涉及一种多轴车辆驱动系统，更确切的说，本技术涉及一种利用机电液耦合的多轴车辆混合动力驱动系统，使其同时兼备高通过性和良好燃油经济性的特点。
技术介绍
多轴车由于运载货物量大，工作环境复杂多变，为了提高多轴车的通过性，传统的方法利用分动器把发动机的动力分给不同的驱动桥，这样就不可避免地选用较大功率的发动机，而多轴车由于经常工作在长途路段，从而就会出现“大马拉小车”的情况。可以看出，传统多轴车在通过性和燃油经济性之间存在着相互制约的矛盾。当前技术针对多轴车驱动系统，主要是利用机械分动器的方式进行实现高通过性，同时液压辅助驱动系统也常常安装在多轴车的前轴进行辅助驱动，但是这些驱动技术往往使得发动机在选取的时候功率过大，对于经常运输的多轴车燃油经济性较差，即没有同时兼备良好的燃油经济性和高通过性的特点。而利用机电液耦合混合动力驱动系统，配合轮毂液压驱动系统，电子无级变速系统，电机动力切换装置，能够合理的解决了多轴车行驶过程中经济性和通过性之间的矛盾，不仅可以充分提高燃油经济性，解决了多轴车行驶里程远燃油经济性差的缺点，而且还能保证在排量小发动机的情况下，利用轮毂液压马达和电机动力的切换驱动方式，使得多轴车实现分时多轴驱动，充分利用混合动力的优势，提高整车的通过性。现有的一些专利，如中国专利公开号为CN105459804B，公开日为2016年04月06日，专利技术名称为“轮毂马达液压混合动力系统”，该专利技术在前轴采用液压轮毂马达驱动系统，结合原有的后轴驱动系统形成混合动力系统驱动整车，解决了传统后驱重型车在低附着路面上动力性差的缺点。中国专利公开号CN104648116A，公开日为2015年05月27日，专利技术名称为“双模式行星混联系统及其控制系统”，该专利技术通过一套双模式行星混联系统，结合适当的控制策略，尽可能的发挥了混联式混合系统的优势，提高了燃油经济性。综上所述，现有混合动力车辆驱动系统，一种是利用液压轮毂驱动技术实现增强车辆的通过性，另外一种方向是利用混联式混合动力系统提高燃油的经济性，但是把两者结合起来并运用到多轴混合动力汽车上的，同时兼备高通过性和良好燃油经济性特点的，目前还尚未提出。因此，有必要提供一种多轴混合动力车辆驱动系统来弥补现有技术的不足。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术中多轴车辆通过性和燃油经济性两者之间的矛盾，结合现有混联式混合动力技术和轮毂液压驱动技术，提出一种多轴混合动力车辆驱动系统，不仅能够充分发挥混联式混合动力技术，使车辆尽可能的提高燃油经济性，而且可以借助混联式混合驱动系统中的发电机、电动机，结合轮毂液压驱动技术，使得多轴车实现分时全轮驱动，在复杂多变的路况下尽可能的提高车辆的通过性能。为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的：一种多轴混合动力车辆驱动系统，包括发动机14、发电机11、电动机7、行星排机构9、动力电源4、发电机控制驱动器3、电动机控制驱动器5、液压马达1、液压泵15、液压阀组16及液压蓄能器18，其特征在于，所述的液压泵15与发动机取力器13的输出轴相连接，所述的液压马达1为轮毂液压马达，所述的发电机的输出轴19与行星排机构的太阳轮轴33之间由动力切换装置10连接，所述的电动机的输出轴26与行星排的齿圈23之间由动力切换装置8连接，所述的发动机的输出轴22与行星排的行星架连接。所述的行星排机构包括太阳轮32、行星轮31、行星架30、齿圈23。所述的动力切换装置10包括同步齿轮20、切换同步环21、切换齿轮35、同步齿轮34、太阳轮轴33、主减速器36、差速器37；所述的动力切换装置10把发电机的动力在驱动桥与行星排的太阳轮之间进行切换。所述的动力切换装置8包括同步齿轮24、切换同步环28、切换齿轮29、同步齿轮27、主减速器38、差速器39；所述的动力切换装置8把电动机的动力在驱动桥与行星排的齿圈之间进行切换。所述的发电机的输出轴为空心轴，所述的电动机的输出轴为空心轴。所述的驱动系统可以根据不同的行驶工况以不同的模式工作，其中包括以下六种模式，其一：后轴单独驱动，整车工作在混联式混合动力模式下，此模式整车处于经济性工作状态下；其二：全轮驱动，发电机、电动机、发动机分别驱动第三、第四、第五个驱动轴，轮毂液压驱动系统驱动前两个驱动轴，此模式整车输出较大的驱动力；其三：前两个轴驱动，只有轮毂液压驱动系统利用发动机进行工作，进入蠕行模式，整车出现意外故障时进入此模式；其四：制动能量回收A模式，发电机空转、电动机和液压蓄能器根据制动强度进行不同程度的制动能量回收，整车在模式一并进行制动时进入此模式。其五：制动能量回收B模式，发电机、电动机和液压蓄能器根据制动强度进行不同程度的制动能量回收，整车在模式二进行制动时进入此模式。其六：制动能量回收C模式，液压蓄能器根据制动强度进行不同程度的制动能量回收，整车在模式三进行制动时进入此模式。与现有技术相比本技术的有益效果是：1.在多轴车上运用混联式混合动力系统，能够尽可能的提高整车的燃油经济性；2.利用动力切换装置，把发电机和电动机的动力输出从混联式动力系统转换到驱动单独驱动桥，并结合液压轮毂驱动系统，实现全轮驱动，使得整车获得最大的驱动力，进而提高整车的通过性；3.采用机电液耦合的混合动力系统，在制动工况时，液压轮毂驱动系统能够利用蓄能器实现制动能量回收，发电机和电动机也能实现制动能量回收；4.采用轮毂液压驱动系统，能够在系统出现故障或者部件失效的情况下，采取蠕行控制模式，让发动机驱动轮毂液压驱动系统，能够驱动车辆缓慢行驶；附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明：图1为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统整体结构原理图；图2为本技术所述的动力切换装置和行星排传动结构图；图3为本技术所述的驱动桥的主减速器和差速器结构图；图4为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在后轴单独驱动的混联式混合动力驱动下的动力切换装置和行星排动力传递示意；图5为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在后轴单独驱动的混联式混合动力驱动下的驱动系统示意；图6为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在全轮驱动的混合动力驱动下动力切换装置和行星排动力传递示意；图7为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在全轮驱动的混合动力驱动下的驱动系统示意；图8为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在模式一下的能量流动示意图；图9为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在模式二下的能量流动示意图；图10为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在模式三下的能量流动示意图；图11为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在模式四下的能量流动示意图；图12为本技术所述的多轴混合动力车辆驱动系统工作在模式五下的能量流动示意图；图13为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多轴混合动力车辆驱动系统，包括发动机(14)、发电机(11)、电动机(7)、行星排机构(9)、动力电源(4)、发电机控制驱动器(3)、电动机控制驱动器(5)、液压马达(1)、液压泵(15)、液压阀组(16)及液压蓄能器(18)，其特征在于，所述的液压泵(15)与发动机的取力器(13)连接，所述的液压马达为轮毂液压马达，所述的发电机的输出轴(19)与行星排机构的太阳轮轴(33)之间由动力切换装置(10)连接，所述的电动机的输出轴(26)与行星排的齿圈(23)之间由动力切换装置(8)连接，所述的发动机的输出轴(22)与行星排的行星架连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多轴混合动力车辆驱动系统，包括发动机(14)、发电机(11)、电动机(7)、行星排机构(9)、动力电源(4)、发电机控制驱动器(3)、电动机控制驱动器(5)、液压马达(1)、液压泵(15)、液压阀组(16)及液压蓄能器(18)，其特征在于，所述的液压泵(15)与发动机的取力器(13)连接，所述的液压马达为轮毂液压马达，所述的发电机的输出轴(19)与行星排机构的太阳轮轴(33)之间由动力切换装置(10)连接，所述的电动机的输出轴(26)与行星排的齿圈(23)之间由动力切换装置(8)连接，所述的发动机的输出轴(22)与行星排的行星架连接。


2.根据权利要求1所述的一种多轴混合动力车辆驱动系统，其特征在于，所述的行星排机构包括太阳轮(32)、行星轮(31)、行星架(30)、齿圈(23)。


3.根据权利要求1所述的一种多轴混合动力车辆驱动系统，其特征在于，所述的动力切换装置(10)包括同步齿轮(20)、切换同步环(21)、切换齿轮(35)、同步齿轮(34)、太阳轮轴(33)、主减速器(36)、差速器(37)；所述的动力切换装置(10)把发电机的动力在驱动桥与行星排的太阳轮之间进行切换。


4.根据权利要求1所述的一种多轴混合动力车辆驱动系统，其特征在于，所述的动力切换装置(8)包括同步齿轮(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小华，钱琦峰，宋大凤，牛超凡，李广含，张轩铭，李晓建，崔臣，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22