本發明專利技術公開了一種基于機液聯合能量再生的混合動力回路，現有技術中有二大弊端：1、液壓蓄能裝置的比能量很低。2、液壓蓄能裝置釋能速度太快，影響車輛的駕駛性能和舒適性。本發明專利技術包括發動機、雙向液壓泵/馬達、飛輪儲能裝置、安全閥組、補油模塊、液壓儲能裝置、液壓馬達。本發明專利技術在液壓混合動力回路中，結合飛輪儲能，改善液壓蓄能裝置的比能量，使聯合儲能裝置的比能量比單獨的液壓蓄能裝置要大。通過閥控液壓蓄能裝置，控制釋放油液的速度，改善車輛的駕駛驅動性能。此外，能量調節閥與蓄能器還可構成自適應蓄能器回路，吸收系統流體脈動。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及液壓混合動力回路，是一種基于機液聯合能量再生的液壓混合動力回路。
技術介紹
混合動力汽車及工程機械中，除主動力源(發動機)外，還有一個輔助動力源。該輔助動力源實質上是一個制動能的回收與再利用裝置，包括儲能元件、相關控制裝置及制動能再生策略。當車輛制動時，輔助動力源回收車輛運動動能，將其存儲在儲能元件中；待車輛起步或加速時，輔助動力源釋放能量，加快車輛的起步或加速過程。根據儲能元件中所 存儲能量的物理形式，混合動力主要有電混合(電池儲能)、機械混合(飛輪儲能)、液壓混合(蓄能器儲能)三大類。液壓混合動力與電混合動力相比有明顯的功率密度上風，此外液壓混合動力還具有承載能力大，傳動平穩、存儲能量可短時間釋放等優勢；液壓混合動力與機械混合動力相t匕，容易實現無極調速，易于實現過載保護，儲能時間較長等。相對于電混合動力和機械混合動力的以上優點，以及液壓混合動力本身的節能潛質，使其在中、重型車輛和工程機械等領域具有很強的競爭力。液壓蓄能裝置作為混合動力的儲能元件，盡管具有高比功率、長時間儲能以及全充和全放能力強等優點，但也有二大弊端I、液壓蓄能裝置的比能量很低。2、液壓蓄能裝置釋能速度太快，影響車輛的駕駛性能和舒適性。本專利技術針對傳統液壓混合動力回路的能量再生裝置的以上弊端，有機結合機械能儲能裝置，能夠提高能量再生裝置的比能量，提高能量再生效率；針對液壓混合動力系統中液壓蓄能裝置釋能速度過快的問題，采取液壓能量調節閥，提高車輛的駕駛性能和舒適性。
技術實現思路
本專利技術的目的是改善液壓混合動力回路中液壓儲能裝置的比能量，提高能量再生效率，并提高液壓混合動力汽車及工程機械的駕駛性能及舒適性。 本專利技術采用的技術方案如下 一種機液聯合能量再生的混合動力回路，包括發動機、雙向液壓泵/馬達、飛輪儲能裝置、安全閥組、補油模塊、液壓儲能裝置、液壓馬達。發動機輸出軸通過第一離合器與雙向液壓泵/馬達的輸入軸連接，閉式回路中跨接安全閥組、補油模塊、液壓馬達，液壓馬達與負載連接，雙向液壓泵/馬達輸出軸通過第二離合器與飛輪儲能裝置中的飛輪軸相連接，補油模塊與液壓馬達的主回路之間跨接液壓儲能裝置。所述的飛輪儲能裝置為串接的一個離合器與一個飛輪； 所述的安全閥組為兩個電磁溢流閥串接而成；兩個電磁溢流閥的出油口連接油箱；所述的液壓儲能裝置包括一個液壓能量調節閥、一個高壓蓄能器和一個低壓蓄能器，雙向液壓泵/馬達的上腔出油口與液壓能量調節閥的P 口相連接，雙向液壓泵/馬達的下腔出油口與液壓能量調節閥的O 口相連接，高壓蓄能器的出油口與液壓能量調節閥的A 口相連接，低壓蓄能器的出油口與液壓能量調節閥的B 口相連接。所述的雙向液壓泵/馬達為定量泵/馬達或者變量泵/馬達； 所述的液壓馬達為定量馬達或者變量馬達； 所述的液壓能量調節閥為三位四通方向閥，可以是比例閥，也可以伺服閥或高速開關閥。與現有的液壓混合動力回路相比，本專利技術具有的有益效果是 (I)飛輪和液壓蓄能裝置聯合儲能。加入飛輪，改善液壓蓄能裝置的比能量，使聯合儲能裝置的比能量比單獨的液壓蓄能裝置要大。 (2)閥控液壓蓄能裝置。能量調節閥比例或伺服控制，能夠調節液壓蓄能裝置釋放油液的速度，改善車輛的駕駛驅動性能。此外，能量調節閥與蓄能器還可構成自適應蓄能器回路，吸收系統流體脈動。附圖說明圖I為本專利技術的系統結構原理示意 圖2為實施例的結構原理 圖3為實施例的制動機液聯合能量回收原理； 圖4為實施例的驅動機液聯合能量再利用原理。圖中EM :發動機；CL1 :發動機與雙向液壓泵連接離合器；PM1 :雙向液壓泵/馬達；CL2 :雙向液壓泵/馬達與飛輪連接離合器；FL1 :飛輪；L1 :上腔回路；L2 :下腔回路；RV1 第一溢流閥；RV2 :第二溢流閥；DV :三位四通方向閥；HA :高壓蓄能器；LA :低壓蓄能器；PM2 :液壓馬達。PM3 :補油泵；RV3 :第三溢流閥；M :補油電動機。具體實施例方式如圖2所示,一種機液聯合能量再生的混合動力回路,包括發動機EM、雙向液壓泵/馬達PMl、飛輪儲能裝置、安全閥組、補油模塊、液壓儲能裝置、液壓馬達PM2。發動機EM輸出軸與第一離合器CLl的輸入軸連接，第一離合器CLl的輸出軸與雙向液壓泵/馬達PMl的輸入軸連接，雙向液壓泵/馬達PMl的輸出軸與第二離合器CL2的輸入軸連接，第二離合器CL2的輸出軸與飛輪FLl連接，閉式回路中跨接安全閥組、補油模塊、液壓馬達，液壓馬達PM2與負載FL2連接，補油模塊與液壓馬達的主回路之間跨接液壓儲能裝置。所述的安全閥組為兩個溢流閥串接而成；第一溢流閥RVl與第二溢流閥RV2的出油口連接油箱； 所述的液壓儲能裝置包括一個液壓能量調節閥、一個高壓蓄能器和一個低壓蓄能器，雙向液壓泵的上腔出油口與液壓能量調節閥的P 口相連接，雙向液壓泵的下腔出油口與液壓能量調節閥的O 口相連接，高壓蓄能器的出油口與液壓能量調節閥的A 口相連接，低壓蓄能器的出油口與液壓能量調節閥的B 口相連接。所述的補油模塊由兩個單向閥、第三溢流閥RV3、補油泵PM3、補油電機M和油箱組成。所述的雙向液壓泵/馬達PMl為定量泵/馬達或者變量泵/馬達；所述的液壓馬達PM2為定量馬達或者變量馬達； 所述的液壓能量調節閥DV為三位四通方向閥，可以是比例方向閥，也可以是伺服閥或聞速開關閥； 通過控制雙向液壓泵/馬達PMl和液壓馬達PM2，電動離合器CLl和CL2，方向閥DV，系統可以工作于兩種工作模式驅動或制動。驅動模式下，驅動能量由驅動單元(EM，飛輪FLl或液壓蓄能裝置HA)傳遞給負載FL2 ;反之，在制動模式下，制動能量由飛輪和蓄能器構成的機液聯合儲能元件回收。(I)制動能量回收工作模式 圖3所示的機液聯合能量回收液壓混合驅動系統可按三種方式回收負載慣性動能僅用蓄能器回收，僅用飛輪回收和蓄能器和飛輪聯合回收，原理分別如圖3 (a)，圖3 (b)，圖3 (c)所示(圖中箭頭方向表示油液流向)。制動時，液壓馬達PM2起著液壓泵的作用，而雙·向液壓泵/馬達PMl起著液壓馬達的作用。調節液壓馬達PM2的排量，液壓馬達PM2輸出軸的轉速和轉矩可被調節。I、基于液壓蓄能裝置的能量回收。在這種方式下，方向閥的電磁鐵CV2得電，第一離合器CLl斷開，雙向液壓泵/馬達PMl的排量設置為零，油液從低壓蓄能器LP到高壓蓄能器HP。這種方式適用于可再生能量(車輛制動能)較小的情況下。2、基于飛輪的能量回收。在這種方式下，第一離合器CLl斷開，第二離合器CL2接合，方向閥DV處于中位。制動能被飛輪FLl回收。這種方式適用于可再生能量(車輛制動能)較大的情況下。3、基于液壓蓄能裝置和飛輪的能量回收。在這種方式下，第一離合器CLl斷開，第二離合器CL2接合，方向閥的電磁鐵CV2得電。液壓蓄能裝置和飛輪FLl聯合回收制動能。控制雙向液壓泵/馬達PMl的排量，使得L2管路中的壓力保持在一定范圍內，給制動提供背壓。(2)驅動制動能再利用工作模式 圖4為機液混合傳動的驅動模式(圖中箭頭方向表示油液流向)，按照液力驅動的兩大因素一流量和壓力，可分為流量耦合方式和壓力耦合方式。I、流量耦合 如圖4(a)所示，在這種驅動方式下，方向閥處于中位。當第一離合器CLl接本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種機液聯合能量再生的混合動力回路，包括發動機、雙向液壓泵/馬達、飛輪儲能裝置、安全閥組、補油模塊、液壓儲能裝置、液壓馬達，其特征在于：發動機輸出軸通過離合器與雙向液壓泵/馬達的輸入軸連接，閉式回路中跨接安全閥組、補油模塊、液壓馬達，液壓馬達與負載連接，雙向液壓泵/馬達帶動飛輪儲能裝置，補油模塊與液壓馬達的主回路之間跨接液壓儲能裝置。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：許明，倪敬，陳國金，
申請(專利權)人：杭州電子科技大學，
類型：發明
國別省市：
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