[发明专利]一种基于双动力输出的机液混合动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及动力和液压领域。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明采用如下技术方案：

一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。

本发明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。

本发明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。

本发明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1（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。

本发明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。该发明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1是具有一个液压柱塞的本发明的一个具体实施例的示意图；