本发明专利技术公开了一种基于机-液双动力输出发动机的机液混合动力系统，包括机-液双动力输出发动机，将发动机机械能转换成液压能的动力装置液压柱塞模块，产生高压液压能、释放和贮存液压能的液压能量贮存模块，以及将由机-液双动力输出发动机液压能和机械能进行合理匹配和汇流的功率汇流模块；其中，液压能量贮存模块包括液压泵/马达和液压蓄能器，当为车辆提供机械功率时，液压泵/马达为液压马达工作模式，将经由液压柱塞模块转换而来的液压能通过液压泵/马达提供给车辆；当回收车辆制动能量时，液压泵/马达为液压泵工作模式，将低压油加压后储存于高压蓄能器。该动力系统可以提供液压能和机械能两种动力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及动力和液压领域。
技术介绍
近年来，随着经济的快速发展，汽车保有量持续增长，作为汽车主要动力的内燃机工业出现了空前迅猛的发展。然而，尽管内燃机进行了多种措施的优化与革新，但是随着汽车保有量与日俱增，带来的汽车废气污染问题和能源危机困惑日益突出，对人类健康、生态平衡造成巨大威胁。在如此巨大的双重压力下，内燃机工业正处于其历史发展的转折点。人们一方面积极致力于传统发动机本身的改进、优化和新型动力装置的开发，以适应能源结构的变化和满足日益严格的性能要求；另一方面设计出各种多能源复合动力系统。在此背景下，各种新型混合动力系统如雨后春笋般发展起来，如机-电混合动力系统等。现在流行的混合动力系统以机-电混合为主,其传动系统主要有串联式、并联式、混联式和轮边式四 种连接方式。普通动力输出装置均是单动力输出的，例如传统发动机只输出机械能，液压自由活塞发动机输出液压能。在能源危机与环境保护的背景下，能够集内燃机与液压泵为一体，综合内燃机技术、液压技术、微电子技术、控制技术以其潜在节能、环保、燃料适应性强、高功率密度、高度柔性布置等优势的动力输出装置还不普遍。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可柔性控制的双动力输出的机-液混合系统，其结构紧凑，功率密度高，综合效率高。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案—种基于双动力输出的机液混合动力系统，其包括发动机、液压柱塞模块、液压能量模块，以及机械能量模块；其中，所述液压能量模块包括液压泵/马达(7)、高压油路(5(a))、低压油路(5 (b))、低压蓄能器(12)和高压蓄能器(6)，所述机械能量模块包括行星齿轮系(15);所述高压蓄能器(6)和所述低压蓄能器(12)分别通过所述高压油路(5 (a))和所述低压油路(5 (b))与所述液压泵/马达(7)相连，所述液压泵/马达(7)还与所述行星齿轮系(15)的第一输入端相连。本专利技术的基于双动力输出的机液混合动力系统，所述发动机包括摇臂，所述液压柱塞模块包括液压柱塞(2)和液压柱塞缸(3)，该发动机可为单缸和多缸发动机；所述柱塞(2)包括上端点和下端点，所述上端点与所述摇臂以球铰形式相连，所述下端点与所述液压柱塞(2)以球铰形式相连；所述液压柱塞缸(3)固定于发动机机体上，所述液压柱塞(2)下端点位于所述液压柱塞缸(3)内，并且能够沿液压柱塞缸轴线上下来回移动。本专利技术的基于双动力输出的机液混合动力系统，所述液压能量模块还包括单向压缩阀(4)、单向吸入阀(8)、电磁阀(9)、低压油缸(11)和电磁阀(10);所述电磁阀(9)设置于所述低压蓄能器(12)与低压油路5b间，所述单向压缩阀(4)设置于液压缸出油口 A和高压油路5a之间，所述单向吸入阀(8)设置于液压缸进油口 B 口与低压油路之间，所述电磁阀(10)设置于所述B 口与所述低压油缸(11)之间；所述液压柱塞缸(3)包括A 口和B 口，A口通过液压油管与所述高压油路(5 (a))接通，B 口通过液压油管与所述低压油路(5 (b))和所述低压油缸(11)接通。本专利技术的基于双动力输出的机液混合动力系统，所述机械能量模块还包括发动机曲轴输出端(13)、离合器I (14)、离合器2 (16)、驱动桥(17)和从动轮(18);行星齿轮系(15)包括变速箱、汇流机构、第二机械输入端和机械输出端，第二机械输入端通过机械传动轴与曲轴输出端(13)相连，所述离合器(14)设置于所述曲轴输出端(13)和所述行星齿轮系(15)之间的传动轴上，所述机械输出端 通过机械传动轴与所述后驱动桥(17)相连，所述离合器(17)设置于两者之间。本专利技术提供的基于双动力输出的机液混合动力系统，利用发动机可通过曲轴输出机械能，同时该发动机通过摇臂将机械能转化为液压能输出，从而实现机械能和液压能双动力输出的特点，构成机-液混合动力系统；另外一方面，该系统中采用液压蓄能技术可回收制动能，减少系统能量损失。该专利技术专利同时具有机械输出和液压输出的优点，结合车辆的行驶工况要求，可通过匹配液压输出功率和机械输出功率达到优化发动机循环工况的目的，提高发动机的经济性和排放特性。根据具体情况，也可将液压能转换为机械能输出。此系统优化了发动机和传动系统的能量传输形式，实现了动力传动装置的柔性调节，进一步提高了动力系统功率密度。实现了高度柔性布置，有效利用空间；通过采用蓄能技术，使小功率发动机满足较高功率车辆的动力需求。附图说明图I是具有一个液压柱塞的本专利技术的一个具体实施例的示意图；图2是具有多个液压柱塞的本专利技术的另一具体实施例的示意图；图3是将本专利技术一个实施例运用于整车的示意图；图4是使用本专利技术一个实施例的车辆的发动机首次起动时的整车能量流向图；图5是使用本专利技术一个实施例的车辆当液压柱塞储能作时整车能量流向图；图6是使用本专利技术一个实施例的车辆当车辆正常行驶时整车能量流向图；图7是使用本专利技术一个实施例的车辆当制动能收获时的整车能量流向图；图8是使用本专利技术一个实施例的车辆当怠速停车时的整车能量流向图；图9是使用本专利技术一个实施例的车辆当车辆再次启动时的整车能量流向图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种基于双动力输出的机液混合动力系统，其包括发动机，用于将发动机机械能转换成液压能的液压柱塞模块，用于产生高压液压能、释放和贮存液压能的液压能量模块，以及用于将由液压能转换而来的机械能和由发动机直接输出的机械能进行合理匹配和汇合，并将整合后的机械能输送到该系统所装配的车辆的驱动轮的机械能量模块；其中，所述液压能量模块包括液压泵/马达7和高压蓄能器6，当为车辆提供机械功率时，液压泵/马达7为液压马达工作模式，将经由液压柱塞模块转换而来的液压能通过压泵/马达7提供给车辆；当回收车辆制动能量时，液压泵/马达7为液压泵工作模式，将低压油加压后储存于高压蓄能器6。如图I所示，所述发动机包括摇臂；所述液压柱塞模块包液压柱塞2和液压柱塞缸3 ;所述液压柱塞2包括上端点和下端点，所述上端点与所述摇臂以球铰形式相连，所述下端点与所述液压柱塞2以球铰形式相连；所述液压柱塞缸3固定于发动机机体上，所述液压柱塞2下端点位于所述液压柱塞缸3内，并且能够沿柱塞缸3轴线上下来回移动。图I只给出了单缸情况下的一个液压柱塞构成的机-液混合动力系统，另一个柱塞缸同样可以接入机-液混合动力系统；图2给出了单缸情况下多个液压柱塞接入机-液混合动力系统的连接示意图。所述液压能量模块包括单向压缩阀4、高压油路5 (a)、低压油路5 (b)、单向吸入阀8、控制接通低压油路5 (b)的电磁阀9、低压油缸11、用于控制接通低压油缸11的电磁 阀10和低压蓄能器12 ;所述高压蓄能器6和所述低压蓄能器12分别通过所述高压油路5Ca)和所述低压油路5 (b)与所述液压泵/马达7相连，所述电磁阀9设置于所述低压蓄能器12与低压油路5 (b)间，所述单向压缩阀4设置于所述A 口和高压油路5 Ca)之间，所述单向吸入阀8设置于所述B 口与低压油路之间，所述电磁阀10设置于所述B 口与所述低压油缸11之间；所述液压柱塞缸3包括A 口和B 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于机？液双动力输出发动机的机液混合动力系统，其特征在于，包括机？液双动力输出发动机、液压柱塞模块、液压能量模、机械能量模块，以及功率汇流模块；其中，所述液压能量模块包括液压泵/马达（7）、高压油路（5（a））、低压油路（5（b））、低压蓄能器（12）和高压蓄能器（6），所述机械能量模块包括行星齿轮系（15）；所述高压蓄能器（6）和所述低压蓄能器（12）分别通过所述高压油路（5（a））和所述低压油路（5（b））与所述液压泵/马达（7）相连，所述液压泵/马达（7）还与所述行星齿轮系（15）的第一输入端相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张付军，赵振峰，赵长禄，郭顺宏，董雪飞，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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