本發明專利技術公開了一種基于機-液雙動力輸出發動機的機液混合動力系統，包括機-液雙動力輸出發動機，將發動機機械能轉換成液壓能的動力裝置液壓柱塞模塊，產生高壓液壓能、釋放和貯存液壓能的液壓能量貯存模塊，以及將由機-液雙動力輸出發動機液壓能和機械能進行合理匹配和匯流的功率匯流模塊；其中，液壓能量貯存模塊包括液壓泵/馬達和液壓蓄能器，當為車輛提供機械功率時，液壓泵/馬達為液壓馬達工作模式，將經由液壓柱塞模塊轉換而來的液壓能通過液壓泵/馬達提供給車輛；當回收車輛制動能量時，液壓泵/馬達為液壓泵工作模式，將低壓油加壓后儲存于高壓蓄能器。該動力系統可以提供液壓能和機械能兩種動力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及動力和液壓領域。
技術介紹
近年來，隨著經濟的快速發展，汽車保有量持續增長，作為汽車主要動力的內燃機工業出現了空前迅猛的發展。然而，盡管內燃機進行了多種措施的優化與革新，但是隨著汽車保有量與日俱增，帶來的汽車廢氣污染問題和能源危機困惑日益突出，對人類健康、生態平衡造成巨大威脅。在如此巨大的雙重壓力下，內燃機工業正處于其歷史發展的轉折點。人們一方面積極致力于傳統發動機本身的改進、優化和新型動力裝置的開發，以適應能源結構的變化和滿足日益嚴格的性能要求；另一方面設計出各種多能源復合動力系統。在此背景下，各種新型混合動力系統如雨后春筍般發展起來，如機-電混合動力系統等。現在流行的混合動力系統以機-電混合為主,其傳動系統主要有串聯式、并聯式、混聯式和輪邊式四 種連接方式。普通動力輸出裝置均是單動力輸出的，例如傳統發動機只輸出機械能，液壓自由活塞發動機輸出液壓能。在能源危機與環境保護的背景下，能夠集內燃機與液壓泵為一體，綜合內燃機技術、液壓技術、微電子技術、控制技術以其潛在節能、環保、燃料適應性強、高功率密度、高度柔性布置等優勢的動力輸出裝置還不普遍。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種可柔性控制的雙動力輸出的機-液混合系統，其結構緊湊，功率密度高，綜合效率高。為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案—種基于雙動力輸出的機液混合動力系統，其包括發動機、液壓柱塞模塊、液壓能量模塊，以及機械能量模塊；其中，所述液壓能量模塊包括液壓泵/馬達(7)、高壓油路(5(a))、低壓油路(5 (b))、低壓蓄能器(12)和高壓蓄能器(6)，所述機械能量模塊包括行星齒輪系(15);所述高壓蓄能器(6)和所述低壓蓄能器(12)分別通過所述高壓油路(5 (a))和所述低壓油路(5 (b))與所述液壓泵/馬達(7)相連，所述液壓泵/馬達(7)還與所述行星齒輪系(15)的第一輸入端相連。本專利技術的基于雙動力輸出的機液混合動力系統，所述發動機包括搖臂，所述液壓柱塞模塊包括液壓柱塞(2)和液壓柱塞缸(3)，該發動機可為單缸和多缸發動機；所述柱塞(2)包括上端點和下端點，所述上端點與所述搖臂以球鉸形式相連，所述下端點與所述液壓柱塞(2)以球鉸形式相連；所述液壓柱塞缸(3)固定于發動機機體上，所述液壓柱塞(2)下端點位于所述液壓柱塞缸(3)內，并且能夠沿液壓柱塞缸軸線上下來回移動。本專利技術的基于雙動力輸出的機液混合動力系統，所述液壓能量模塊還包括單向壓縮閥(4)、單向吸入閥(8)、電磁閥(9)、低壓油缸(11)和電磁閥(10);所述電磁閥(9)設置于所述低壓蓄能器(12)與低壓油路5b間，所述單向壓縮閥(4)設置于液壓缸出油口 A和高壓油路5a之間，所述單向吸入閥(8)設置于液壓缸進油口 B 口與低壓油路之間，所述電磁閥(10)設置于所述B 口與所述低壓油缸(11)之間；所述液壓柱塞缸(3)包括A 口和B 口，A口通過液壓油管與所述高壓油路(5 (a))接通，B 口通過液壓油管與所述低壓油路(5 (b))和所述低壓油缸(11)接通。本專利技術的基于雙動力輸出的機液混合動力系統，所述機械能量模塊還包括發動機曲軸輸出端(13)、離合器I (14)、離合器2 (16)、驅動橋(17)和從動輪(18);行星齒輪系(15)包括變速箱、匯流機構、第二機械輸入端和機械輸出端，第二機械輸入端通過機械傳動軸與曲軸輸出端(13)相連，所述離合器(14)設置于所述曲軸輸出端(13)和所述行星齒輪系(15)之間的傳動軸上，所述機械輸出端 通過機械傳動軸與所述后驅動橋(17)相連，所述離合器(17)設置于兩者之間。本專利技術提供的基于雙動力輸出的機液混合動力系統，利用發動機可通過曲軸輸出機械能，同時該發動機通過搖臂將機械能轉化為液壓能輸出，從而實現機械能和液壓能雙動力輸出的特點，構成機-液混合動力系統；另外一方面，該系統中采用液壓蓄能技術可回收制動能，減少系統能量損失。該專利技術專利同時具有機械輸出和液壓輸出的優點，結合車輛的行駛工況要求，可通過匹配液壓輸出功率和機械輸出功率達到優化發動機循環工況的目的，提高發動機的經濟性和排放特性。根據具體情況，也可將液壓能轉換為機械能輸出。此系統優化了發動機和傳動系統的能量傳輸形式，實現了動力傳動裝置的柔性調節，進一步提高了動力系統功率密度。實現了高度柔性布置，有效利用空間；通過采用蓄能技術，使小功率發動機滿足較高功率車輛的動力需求。附圖說明圖I是具有一個液壓柱塞的本專利技術的一個具體實施例的示意圖；圖2是具有多個液壓柱塞的本專利技術的另一具體實施例的示意圖；圖3是將本專利技術一個實施例運用于整車的示意圖；圖4是使用本專利技術一個實施例的車輛的發動機首次起動時的整車能量流向圖；圖5是使用本專利技術一個實施例的車輛當液壓柱塞儲能作時整車能量流向圖；圖6是使用本專利技術一個實施例的車輛當車輛正常行駛時整車能量流向圖；圖7是使用本專利技術一個實施例的車輛當制動能收獲時的整車能量流向圖；圖8是使用本專利技術一個實施例的車輛當怠速停車時的整車能量流向圖；圖9是使用本專利技術一個實施例的車輛當車輛再次啟動時的整車能量流向圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。一種基于雙動力輸出的機液混合動力系統，其包括發動機，用于將發動機機械能轉換成液壓能的液壓柱塞模塊，用于產生高壓液壓能、釋放和貯存液壓能的液壓能量模塊，以及用于將由液壓能轉換而來的機械能和由發動機直接輸出的機械能進行合理匹配和匯合，并將整合后的機械能輸送到該系統所裝配的車輛的驅動輪的機械能量模塊；其中，所述液壓能量模塊包括液壓泵/馬達7和高壓蓄能器6，當為車輛提供機械功率時，液壓泵/馬達7為液壓馬達工作模式，將經由液壓柱塞模塊轉換而來的液壓能通過壓泵/馬達7提供給車輛；當回收車輛制動能量時，液壓泵/馬達7為液壓泵工作模式，將低壓油加壓后儲存于高壓蓄能器6。如圖I所示，所述發動機包括搖臂；所述液壓柱塞模塊包液壓柱塞2和液壓柱塞缸3 ;所述液壓柱塞2包括上端點和下端點，所述上端點與所述搖臂以球鉸形式相連，所述下端點與所述液壓柱塞2以球鉸形式相連；所述液壓柱塞缸3固定于發動機機體上，所述液壓柱塞2下端點位于所述液壓柱塞缸3內，并且能夠沿柱塞缸3軸線上下來回移動。圖I只給出了單缸情況下的一個液壓柱塞構成的機-液混合動力系統，另一個柱塞缸同樣可以接入機-液混合動力系統；圖2給出了單缸情況下多個液壓柱塞接入機-液混合動力系統的連接示意圖。所述液壓能量模塊包括單向壓縮閥4、高壓油路5 (a)、低壓油路5 (b)、單向吸入閥8、控制接通低壓油路5 (b)的電磁閥9、低壓油缸11、用于控制接通低壓油缸11的電磁 閥10和低壓蓄能器12 ;所述高壓蓄能器6和所述低壓蓄能器12分別通過所述高壓油路5Ca)和所述低壓油路5 (b)與所述液壓泵/馬達7相連，所述電磁閥9設置于所述低壓蓄能器12與低壓油路5 (b)間，所述單向壓縮閥4設置于所述A 口和高壓油路5 Ca)之間，所述單向吸入閥8設置于所述B 口與低壓油路之間，所述電磁閥10設置于所述B 口與所述低壓油缸11之間；所述液壓柱塞缸3包括A 口和B 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于機？液雙動力輸出發動機的機液混合動力系統，其特征在于，包括機？液雙動力輸出發動機、液壓柱塞模塊、液壓能量模、機械能量模塊，以及功率匯流模塊；其中，所述液壓能量模塊包括液壓泵/馬達（7）、高壓油路（5（a））、低壓油路（5（b））、低壓蓄能器（12）和高壓蓄能器（6），所述機械能量模塊包括行星齒輪系（15）；所述高壓蓄能器（6）和所述低壓蓄能器（12）分別通過所述高壓油路（5（a））和所述低壓油路（5（b））與所述液壓泵/馬達（7）相連，所述液壓泵/馬達（7）還與所述行星齒輪系（15）的第一輸入端相連。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張付軍，趙振峰，趙長祿，郭順宏，董雪飛，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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