CN202130300U - 飞轮储能液压混合动力车辆的驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种飞轮储能液压混合动力车辆的驱动装置，属于混合动力车辆的驱动装置。发动机通过第一离合器与液压变量泵连接，液压变量泵的出油口与第一单向阀的进油口连接，第一单向阀的出油口与第一液压泵马达的出油口、第二单向阀的出油口、液压蓄能器的油口和第二液压泵马达的出油口连接，液压变量泵的吸油口与第一液压泵马达的吸油口、第三单向阀的出油口和第二液压泵马达的吸油口连接，第一液压泵马达的输出轴通过第二离合器与增速器的输入端连接，增速器的输出端与惯性飞轮组连接，第二单向阀的进油口和第三单向阀的进油口与油箱连接，第二液压泵马达的输出轴通过第三离合器与后桥的输入端连接，后桥与车轮连接。制动能量回收率高、可靠性高，节能效果显著。

Description

飞轮储能液压混合动力车辆的驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种混合动力车辆的驱动装置，特别涉及一种飞轮储能液压混合动力车辆的驱动装置。

背景技术

混合动力技术被认为是解决能源危机和环境污染问题的有效方案之一。混合动力车辆的能量存储装置主要有蓄电池、超级电容、燃料电池、惯性飞轮和液压蓄能器等。其中，液压蓄能器的功率密度最大，蓄电池的功率密度最小。蓄电池和高速飞轮能量密度较大，液压蓄能器和超级电容的能量密度较小。与其它几种储能元件相比，蓄电池的效率、放能度和寿命都是最低的。液压蓄能器、储能飞轮不会像蓄电池那样在废弃时对环境造成化学污染，在储能元件中，其环保性能最好。超级电容的效率、放能度和环保性能优良，但其技术成熟程度相对较低。对于低功率密度和高能量密度要求的场合，铅酸电池是比较适宜的；对于功率密度有较高要求的场合，液压蓄能器、飞轮以及超级电容将成为首选。但超级电容的效率、价格和技术不太成熟在一定程度上限制了其应用。惯性飞轮的能量密度和功率密度均较大，非常适用于中重型车辆和特种车辆。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种：制动能量回收率高、可靠性高，节能效果显著的飞轮储能液压混合动力车辆的驱动装置。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型由发动机、第一离合器、第二离合器、第三离合器、液压变量泵、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一液压泵马达、第二液压泵马达、惯性飞轮组、液压蓄能器、车轮、后桥、油箱和增速器组成；

发动机通过第一离合器与液压变量泵连接，液压变量泵的出油口与第一单向阀的进油口连接，第一单向阀的出油口与第一液压泵马达的出油口、第二单向阀的出油口、液压蓄能器的油口和第二液压泵马达的出油口连接，液压变量泵的吸油口与第一液压泵马达的吸油口、第三单向阀的出油口和第二液压泵马达的吸油口连接，第一液压泵马达的输出轴通过第二离合器与增速器的输入端连接，增速器的输出端与惯性飞轮组连接，第二单向阀的进油口和第三单向阀的进油口与油箱连接，第二液压泵马达的输出轴通过第三离合器与后桥的输入端连接，后桥与车轮连接。

有益效果：由于采用了上述方案，发动机驱动液压变量泵为车辆提供高压动力油源，第二液压泵马达通过第三离合器驱动后桥和车轮，进而驱动整车。

(1)车辆起动时，发动机怠速，第一离合器断开，惯性飞轮根据自身的能量存储状态为整车提供驱动能量，第二离合器结合，第一液压泵马达工作于泵工况，为整车提供高压动力油源，第二液压泵马达工作于马达工况，驱动后桥，进而驱动车辆。当惯性飞轮的转速降低到最低工作转速时，第二离合器断开，第一离合器结合，发动机为整车提供驱动能量。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)正常运行时，发动机驱动液压变量泵为车辆提供高压动力油源。当整车行驶负荷较低时，第一液压泵马达工作于马达工况，通过增速器为惯性飞轮组补充能量，同时调整发动机工作于最佳燃油经济区；当整车行驶负荷较高时，如急加速或爬坡工况，第二离合器结合，第一液压泵马达工作于泵工况，惯性飞轮组提供辅助能量，与发动机一起驱动车辆。在此模式下，发动机始终工作于最佳燃油经济区，整机效率高。

(3)制动工时，第二液压泵马达工作于泵工况，第三离合器、第二离合器结合，第一离合器断开，第一液压泵马达工作于马达工况，通过增速器回收车辆的制动动能，同时第二液压泵马达处产生制动转矩制动车辆停止。当第二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、可靠性高，节能效果显著，达到了本实用新型的目的。

本实用新型的优点：采用二次调节静液传动系统替代传统汽车复杂的机械传动装置，实现全液压驱动，使用惯性飞轮组作为能量存储装置回收车辆的制动动能，在车辆的起动和加速过程中提供辅助功率，提高车辆的动力性能和燃油经济性，减少有害气体的排放，提高发动机和刹车装置等零部件的使用寿命。同时还具有无级变速的精细速度调节、操控性强以及可靠性高等优点。

附图说明

图1是飞轮储能液压混合动力车辆的结构图。

图中，1、发动机；2、第一离合器；3、液压变量泵；4、第一单向阀；5、第一液压泵马达；6、第二离合器；7、惯性飞轮组；8、第二单向阀；9、液压蓄能器；10、车轮；11、后桥；12、第三离合器；13、第二液压泵马达；14、油箱；15、第三单向阀；16、增速器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图加以说明：

实施例1：该驱动装置由发动机1、第一离合器2、第二离合器6、第三离合器12、液压变量泵3、第一单向阀4、第二单向阀、8第三单向阀15、第一液压泵马达5、第二液压泵马达13、惯性飞轮组7、液压蓄能器9、车轮10、后桥11、油箱14和增速器16组成。

发动机1通过第一离合器2与液压变量泵3连接，液压变量泵3的出油口与第一单向阀4的进油口连接，第一单向阀4的出油口与第一液压泵马达5的出油口、第二单向阀8的出油口、液压蓄能器9的油口和第二液压泵马达13的出油口连接，液压变量泵3的吸油口与第一液压泵马达5的吸油口、第三单向阀15的出油口和第二液压泵马达13的吸油口连接，第一液压泵马达5的输出轴通过第二离合器16与增速器16的输入端连接，增速器16的输出端与惯性飞轮组7连接，第二单向阀8的进油口和第三单向阀15的进油口与油箱14连接，第二液压泵马达13的输出轴通过第三离合器12与后桥11的输入端连接，后桥11与车轮10连接。

发动机驱动液压变量泵为车辆提供高压动力油源，第二液压泵马达通过第三离合器驱动后桥和车轮，进而驱动整车。

(1)车辆起动时，发动机怠速，第一离合器断开，惯性飞轮根据自身的能量存储状态为整车提供驱动能量，第二离合器结合，第一液压泵马达工作于泵工况，为整车提供高压动力油源，第二液压泵马达工作于马达工况，驱动后桥，进而驱动车辆。当惯性飞轮的转速降低到最低工作转速时，第二离合器断开，第一离合器结合，发动机为整车提供驱动能量。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)正常运行时，发动机驱动液压变量泵为车辆提供高压动力油源。当整车行驶负荷较低时，第一液压泵马达工作于马达工况，通过增速器为惯性飞轮组补充能量，同时调整发动机工作于最佳燃油经济区；当整车行驶负荷较高时，如急加速或爬坡工况，第二离合器结合，第一液压泵马达工作于泵工况，惯性飞轮组提供辅助能量，与发动机一起驱动车辆。在此模式下，发动机始终工作于最佳燃油经济区，整机效率高。

(3)制动工时，第二液压泵马达工作于泵工况，第三离合器、第二离合器结合，第一离合器断开，第一液压泵马达工作于马达工况，通过增速器回收车辆的制动动能，同时第二液压泵马达处产生制动转矩制动车辆停止。当第二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。

Claims (1)

1.一种飞轮储能液压混合动力车辆的驱动装置，其特征是：本实用新型由发动机、第一离合器、第二离合器、第三离合器、液压变量泵、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第一液压泵马达、第二液压泵马达、惯性飞轮组、液压蓄能器、车轮、后桥、油箱和增速器组成；

发动机通过第一离合器与液压变量泵连接，液压变量泵的出油口与第一单向阀的进油口连接，第一单向阀的出油口与第一液压泵马达的出油口、第二单向阀的出油口、液压蓄能器的油口和第二液压泵马达的出油口连接，液压变量泵的吸油口与第一液压泵马达的吸油口、第三单向阀的出油口和第二液压泵马达的吸油口连接，第一液压泵马达的输出轴通过第二离合器与增速器的输入端连接，增速器的输出端与惯性飞轮组连接，第二单向阀的进油口和第三单向阀的进油口与油箱连接，第二液压泵马达的输出轴通过第三离合器与后桥的输入端连接，后桥与车轮连接。

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