[实用新型]串联式液电混合动力车辆驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车辆的驱动系统，特别是一种串联式液电混合动力车辆驱动装置。

背景技术

随着车辆保有量逐年激增，起动、制动频繁的城市车辆和工程机械的能耗和尾气排放日益严重，给我国的能源安全和环境保护造成巨大的压力。传统内燃机技术已非常成熟，通过技术更新来提高内燃机车辆的燃油经济性和降低排放已非常困难，因此国家和汽车制造厂家将混合动力系统作为减少燃油消耗和降低排放的首选技术。串联式混合动力车辆中，发动机与外界负载不存在直接联系，可以保证发动机在一个特定工况区域内相对稳定地运行，实现燃油经济的最大化。但是，串联式静液传动车辆能量转换环节多，总体效率不是很高，同时现有的储能装置难以同时满足混合动力高功率密度和高能量密度的要求。蓄电池技术功率密度小，充放大电流困难，电源系统效率低、制动能量回收不佳，而超级电容和燃料电池又存在着明显的成本和技术安全性等问题。液压蓄能器虽然功率密度大，但相对较小的能量密度在一定程度上限制了该项技术在混合动力车辆上的广泛应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种：节能效果明显、适用范围广泛的串联式液电混合动力车辆驱动装置，解决串联式混合动力车辆整体效率低、节能效果不理想等问题。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型由发动机、液压变量泵、高压液压蓄能器、发电机、蓄电池、电机、车轮、后桥、第一离合器、第二离合器、液压泵马达和低压液压蓄能器组成；发动机依次与液压变量泵和发电机顺序连接，液压变量泵的出油口分别与高压液压蓄能器的油口、液压泵马达的进油口连接，液压变量泵的吸油口分别与低压液压蓄能器的油口、液压泵马达的出油口连接，电机通过第二离合器与后桥的一侧连接，液压泵马达通过第一离合器与后桥的另一侧连接，发电机、电机与蓄电池连接。

所述的发动机为常规的发动机。

有益效果：由于采用了上述方案，发动机驱动液压变量泵为液压泵马达提供高压油源，液压泵马达通过离合器驱动后桥，后桥驱动车轮，进而驱动整车。发动机驱动通过液压变量泵驱动电机，为蓄电池充电，蓄电池为电机提供电能，电机通过离合器驱动后桥，后桥驱动车轮，进而驱动整车。

(1)车辆起动时，发动机怠速，液压蓄能器和液压泵马达为车辆提供驱动功率。当液压蓄能器的压力接近最低工作压力时，发动机启动，驱动液压变量泵为液压泵马达提供高压油源，进而驱动整车。在此模式下，使发动机避开了低速时高油耗、高排放阶段，整车效率较高。

(2)低负荷运行工况，发动机工作于最佳燃油经济区，驱动液压泵马达为车辆提供驱动功率，多余的功率用于驱动发电机，发电机将发动机多余的功率转换为电能存储于蓄电池中。当蓄电池SOC达到最佳工作状态后，发动机关闭，电机驱动整车。在此模式下，发动机始终工作于最佳燃油经济区。

(3)大负荷运行工况，发动机工作于最佳燃油经济区，多余或不足的功率由液压蓄能器吸收或提供。电机和发动机不工作。在此模式下，发动机工作于最佳燃油经济区。

(4)急加速或爬坡工况，液压泵马达和电机同时工作，驱动整车。在此模式下，发动机工作于最佳燃油经济区，液压泵马达和电机工作于大负荷高效区，整机效率高。

(5)制动工况，液压泵马达工作于泵工况，向高压蓄能器回馈能量，电机和发电机不工作。若液压泵马达提供的最大制动转矩不能满足整机的目标制动转矩，摩擦制动系统提供剩余的制动扭矩。在此模式下，传动制动系统的制动强度和次数明显降低。

制动能量回收率高、节能效果显著，整车效率高，达到了本实用新型的目的。

优点：在整车正常运行时，蓄电池提供整车所需的平均功率，保证电池高效、平稳地工作，液压蓄能器用于满足车辆的起动、制动和加速时对大功率密度的需求。因此，解决了混合动力车辆对储能装置高功率密度、高能量密度的需求问题，同时，串联式液电混合动力车辆驱动装置还具有结构简单，空间布置灵活，便于制定控制策略，技术成熟等优点，兼顾车辆低速、高速区域，使发动机始终处于高效区，降低油耗和尾气的排放，延长了发动机和制动系统的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型串联式液电混合动力车辆驱动装置的结构示意图。

图中，1、发动机；2、液压变量泵；3、高压液压蓄能器；4、发电机；5、蓄电池；6、电机；7、车轮；8、后桥；9、液压泵马达；10、第一离合器；11、第二离合器；12、低压液压蓄能器。

具体实施方式