[发明专利]一种气压混合动力传动系统和控制方法

权利要求书

1.一种气压混合动力传动系统，其特征在于，包括：混合动力控制单元(1)、电磁阀V₁(2)、气喇叭(3)、电磁阀V₂(4)、小功率气动马达(5)、内燃机控制单元(6)、超越离合器(7)、大功率气动马达(8)、分泵放气阀(9)、驱动轮(10)、制动器(11)、制动分泵(12)、差速器(13)、动力耦合装置(14)、变速器(15)、压气机(16)、电磁离合器(17)、内燃机(18)、气压蓄能器压力传感器(19)、电磁阀V₃(20)、气压蓄能器(21)、电磁阀V₄(22)；混合动力控制单元(1)接收来自加速踏板位置传感器的加速踏板位置信号a、来自制动踏板位置传感器的制动踏板位置信号b、来自车速传感器的车速信号c、来自气压蓄能器压力传感器(18)的气压信号d、来自内燃机控制单元(6)的内燃机状态信号k。气压混合动力控制单元(1)发出电磁离合器(17)的控制信号e、电磁阀V₄(21)的控制信号f、电磁阀V₃(19)的控制信号g、电磁阀V₁(2)的控制信号h、电磁阀V₂的控制信号i、内燃机(18)的起动信号j、分泵放气阀(9)的控制信号l，；其中：内燃机(18)通过超越离合器(7)与变速器(15)相连，当内燃机(18)转速高于变速器(15)输入端转速时，超越离合器(7)结合，反之则分离，以实现内燃机与传动系之间的动力连接或断开；变速器(15)的输出端、大功率气动马达(8)的输出端、差速器(13)的输入端和电磁离合器(17)的输入端与动力耦合装置(14)相连，以实现两个动力源之间的动力耦合，电磁离合器(17)的另一端与压气机(16)的驱动轴相连，当系统回收车辆制动能量时电磁离合器(17)接通电源，电磁离合器(17)结合，断开电源时则分离；小功率气动马达(5)与内燃机(18)相连以起动内燃机(18)，大功率气动马达(8)与动力耦合装置(14)相连，用于车辆低速低负荷或巡航工况下驱动车辆行驶，大功率气动马达(8)的输出功率可通过改变其空气流量进行调节；气喇叭通过电磁阀V₁(2)与气压蓄能器21相连，接通电磁阀V₁(2)实现鸣笛。

2.根据权利要求1所述的一种气压混合动力传动系统，其特征在于，其控制方法如下：

a)当车辆需要减速制动时：松开加速踏板，内燃机(18)转速下降并低于变速器(15)输入端的转速，超越离合器(7)分离，同时混合动力控制单元(1)接收来自制动踏板位置传感器的制动踏板位置信号b，制动踏板处于空行程时，发出电磁离合器(17)的控制信号e，使电磁离合器(17)结合，车辆的惯性通过传动系统带动压气机(16)给气压蓄能器(21)泵气蓄能，实现车辆制动能量的回收和储存；而当采用回收能量的方式不能达到驾驶员所需求制动强度时，继续踩下制动踏板，当制动踏板越过空行程时，混合动力控制单元(1)接收信号后，发出指令f，接通气动制动系统，当高压空气进入制动分泵(12)时，分泵的推拉挺杆向外推出，操控制动器(11)工作，实现车辆的机械制动，需要解除制动时，混合动力控制单元发出指令使电磁阀V₄(22)关闭，同时使制动分泵放气阀(9)动作，把制动分泵(12)中的高压空气释放到大气中，推拉挺杆向内收回，机械制动解除。

b)当车辆运行在低速低负荷时：混合动力控制单元(1)接收加速踏板位置信号a、气压蓄能器压力传感器(19)信号d，当气压蓄能器(21)存有一定压缩空气量时，混合动力控制单元(1)发出指令i，接通大功率气动马达(8)气路，压缩空气进入大功率气动马达(8)并驱动其运转，从而通过动力耦合装置(14)进行纯气动驱动车辆行驶，该过程内燃机(18)处于熄火状态。

c)内燃机(18)采用小功率气动马达(5)进行起动：当混合动力控制单元(1)接收起动钥匙信号、车速信号c、气压蓄能器压力信号d、内燃机状态信号k之后，混合动力控制单元(1)判断需要起动内燃机时，发出指令g，接通小功率气动马达(5)的气路，压缩空气进入小功率气动马达(5)并驱动其运转，从而带动内燃机运转；当内燃机转速达到最低正常运行转速时，混合动力控制单元(1)发出内燃机(18)起动信号j，内燃机控制单元(6)接收到起动信号j后才进行喷油点火，实现内燃机(18)的起动，内燃机(18)起动完成后混合动力控制单元(1)发出指令g，切断小功率气动马达(5)的气路。