輪轂馬達(dá)液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪轂馬達(dá)液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)，更確切的說，本發(fā)明涉及一種采用液壓輪轂馬達(dá)進(jìn)行前輪輔助驅(qū)動(dòng)并允許能量回收且輪轂馬達(dá)可以串并聯(lián)切換的液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)后驅(qū)重型商用車及工程運(yùn)輸車輛工作環(huán)境復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)在沙地、泥濘及冰雪等低附著系數(shù)路面或大坡度路面上行駛，常出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪打滑、驅(qū)動(dòng)力不足等問題。為解決這一問題，多將車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為機(jī)械四驅(qū)方案，然而該類型車輛在良好路面上行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生寄生功率，且車輛自重較大。另一種有良好應(yīng)用前景的解決方案為采用技術(shù)成熟的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過在車輛前輪輪轂中安裝低速大扭矩液壓輪轂馬達(dá)，使車輛可以按需由傳統(tǒng)后驅(qū)變?yōu)槿嗱?qū)動(dòng)。然而當(dāng)前輪兩個(gè)輪轂馬達(dá)并聯(lián)時(shí)，在分離路面上容易導(dǎo)致前輪輔助驅(qū)動(dòng)失效，因此前輪輪轂馬達(dá)能夠根據(jù)路況切換串并聯(lián)十分必要。
[0003]在美國、日本以及歐洲一些國家，早在上世紀(jì)70年代就提出了液壓輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如力士樂、波克蘭、MAN等公司已相繼推出用于工程車輛的液壓輔助前輪系驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。雖然這些系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)各異，但主要元件都包括液壓栗、換向閥和輪轂液壓馬達(dá)等。在當(dāng)前工程應(yīng)用需求和液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)突出優(yōu)勢的驅(qū)動(dòng)下，國內(nèi)也逐漸開展了相關(guān)研究。中國專利公布號(hào)為CN104859424A，公布日為2015-08-26，公開了一種液壓輪轂馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。二者雖然采用了不同的技術(shù)方案，但都屬于采用液壓栗與液壓馬達(dá)構(gòu)成閉式回路進(jìn)行前輪輔助驅(qū)動(dòng)技術(shù)。雖然后者可滿足工程應(yīng)用中大流量要求，但是系統(tǒng)不能對(duì)車輛制動(dòng)能量進(jìn)行回收，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)油并且輪轂馬達(dá)不能串并聯(lián)切換。中國專利公布號(hào)為CN102619818A，公布日為2012-08-01，公開了一種允許能量回收的液壓傳動(dòng)裝置，該系統(tǒng)所用的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)裝置為二次液壓元件，該元件結(jié)構(gòu)尺寸大，安裝成本高。中國專利公布號(hào)為CN103790875A，公布日為2014-05-14，公開了一種允許能量回收的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多種工作模式，然而文中通過電磁閥控制高壓大流量油路的通斷，而電磁閥的流量一般較小，無法滿足實(shí)際中的流量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決為了克服傳統(tǒng)后驅(qū)重型商用車、工程車輛在低附著系數(shù)路面、大坡度路面及分離路面上無法滿足動(dòng)力性要求的問題，提出了一種輪轂馬達(dá)液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]輪轂馬達(dá)液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括控制單元、取力裝置、動(dòng)力傳輸裝置、液壓栗組件、儲(chǔ)油罐、蓄能器、控制閥組、一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)、左前輪、二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)、右前輪，動(dòng)力傳輸裝置是一個(gè)萬向節(jié)傳動(dòng)軸，取力裝置和動(dòng)力傳輸裝置之間為法蘭連接或花鍵連接，蓄能器通過液壓管路連接到控制閥組的Acc端口； 一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸與左前輪采用花鍵副連接或兩者為同軸連接，二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸與右前輪采用花鍵副連接或兩者為同軸連接，液壓栗組件中的液壓栗組件輸入軸和動(dòng)力傳輸裝置之間為法蘭連接或花鍵連接，L3、L4、L5端口通過液壓管路連接到儲(chǔ)油罐，液壓栗組件的Ml端口通過液壓管路分別與控制閥組的MG端口連接，液壓栗組件的M2端口通過液壓管路與控制閥組的MA端口連接，液壓栗組件的M3端口通過液壓管路與控制閥組的MB端口連接;控制閥組的Tl、T2、T3端口通過液壓管路與儲(chǔ)油罐連接，控制閥組的Dl端口與一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的a3端口、二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的b3端口連接，控制閥組的D2端口與一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的al端口通過液壓管路連接，控制閥組的D3端口與一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的a2端口通過液壓管路連接，控制閥組的D4端口與二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的b2端口通過液壓管路連接，控制閥組的D5端口與二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的bl端口通過液壓管路連接，其特征在于:
[0007]控制閥組包括:二位二通電磁換向閥、蓄能器壓力傳感器、三號(hào)單向閥、四號(hào)單向閥、三號(hào)三位三通電磁比例換向閥、四號(hào)溢流閥、三位四通液動(dòng)換向閥、三位四通電磁換向閥、五號(hào)單向閥、五號(hào)溢流閥、三位三通液動(dòng)換向閥、六號(hào)溢流閥、兩位四通電磁換向閥、一號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥、兩位三通電磁換向閥、二號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥、七號(hào)溢流閥；二位二通電磁換向閥的P端口通過液壓管路分別與三位四通電磁換向閥的P端口、控制閥組的MG端口連接，控制閥組的MA端口通過液壓管路分別與三號(hào)三位三通電磁比例換向閥的P端口、三位三通液動(dòng)換向閥的A端口、三位三通液動(dòng)換向閥的X端口以及一號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥的P端口連接，三位四通液動(dòng)換向閥的P端口與控制閥組的MB端口通過液壓管路連接，五號(hào)單向閥與控制閥組的T3端口通過液壓管路連接，六號(hào)溢流閥與控制閥組的Tl端口通過液壓管路連接，控制閥組的T2端口通過液壓管路分別與二位四通電磁換向閥的T端口和二位三通電磁換向閥的A端口以及七號(hào)溢流閥出油口連接，控制閥組的Dl端口通過液壓管路分別與二位四通電磁換向閥的A端口和七號(hào)溢流閥的進(jìn)油口連接，控制閥組的D2端口通過液壓管路分別與一號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥的A端口和二號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥的P端口連接，二號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥的T端口通過液壓管路與控制閥組的D3端口連接，一號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥的B端口和二號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥的B端口通過液壓管路與控制閥組的D4端口連接，二號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥的A端口通過液壓管路與控制閥組的D5端口連接;三位四通電磁換向閥的A端口與三位四通液動(dòng)換向閥的Y端口通過液壓管路連接，三位四通電磁換向閥的B端口分別與三位四通液動(dòng)換向閥的X端口通過液壓管路連接，五號(hào)溢流閥與三位四通液動(dòng)換向閥的B端口通過液壓管路連接，三位四通液動(dòng)換向閥的A端口通過液壓管路與三位三通液動(dòng)換向閥的Y端口、三位三通液動(dòng)換向閥的B端口以及一號(hào)二位四通液動(dòng)換向閥的T端口連接;三號(hào)單向閥、四號(hào)單向閥通過液壓管路分別與控制閥組的Acc端口連接，三號(hào)單向閥通過液壓管路與三號(hào)三位三通電磁比例換向閥的B端口連接，四號(hào)單向閥通過液壓管路分別與三號(hào)三位三通電磁比例換向閥的A端口連接;控制單元的LA04端口通過電線與二位二通電磁換向閥的電磁線圈輸入端連接、控制單元的LA05、LA06端口通過電線與三號(hào)三位三通電磁比例換向閥的電磁線圈輸入端連接，控制單元的LAO 7、LA08端口通過電線與三位四通電磁換向閥的電磁線圈輸入端連接，控制單元的LA09端口通過電線與二位四通電磁換向閥的電磁線圈輸入端連接、控制單元的LA 1端口通過電線與二位三通電磁換向閥的電磁線圈輸入端連接，控制單元的EADOl端口通過電線與液壓栗排量傳感器輸出端連接，控制單元的EAD02端口通過電線與蓄能器壓力傳感器Pacc輸出端連接。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案包括:
[0009]液壓栗組件包括:液壓栗組件輸入軸、一號(hào)三位三通電磁比例換向閥、二號(hào)三位三通電磁比例換向閥、液壓缸、液壓栗、補(bǔ)油栗、一號(hào)單向閥、一號(hào)溢流閥、二號(hào)單向閥、二號(hào)溢流閥、三號(hào)溢流閥，液壓栗組件輸入軸和動(dòng)力傳輸裝置之間為法蘭連接或花鍵連接，L3、L4、L5端口通過液壓管路連接到儲(chǔ)油罐，控制單元的LA01、LA02端口通過電線與液壓栗組件的一號(hào)三位三通電磁比例換向閥的電磁線圈輸入端連接，控制單元LA02、LA03端口通過電線與液壓栗組件的二號(hào)三位三通電磁換向閥的電磁線圈輸入端連接，一號(hào)三位三通電磁比例換向閥的P端口與液壓缸的a端口通過液壓管路連接，一號(hào)三位三通電磁比例換向閥的A端口通過液壓管路與補(bǔ)油栗的a端口通過液壓管路連接，一號(hào)三位三通電磁比例換向閥的B端口通過液壓管路與二號(hào)三位三通電磁比例換向閥的B端口連接，一號(hào)三位三通電磁比例換向閥的A端口通過液壓管路與二號(hào)三位三通電磁比例換向閥的A端口連接，二號(hào)三位三通電磁比例換向閥的P端口與液壓缸的b端口通過液壓管路連接，液壓栗的a端口通過液壓管路與液壓栗組件的M2端口連接，液壓栗的b端口通過液壓管路與液壓栗組件的L4端口連接，一號(hào)三位三通電磁比例換向閥的B端口、二號(hào)三位三通電磁比例換向閥的B端口通過液壓管路分別與液壓栗組件的L3端口連接，三號(hào)溢流閥通過液壓管路分別與液壓栗組件的L5端口、Ml端口連接，一號(hào)單向閥、一號(hào)溢流閥通過液壓管路與液壓栗的a端口連接，一號(hào)單向閥、一號(hào)溢流閥通過液壓管路與液壓栗組件的M2端口連接，一號(hào)單向閥、一號(hào)溢流閥通過液壓管路與液壓栗的a端口連接，二號(hào)單向閥、二號(hào)溢流閥通過液壓管路與液壓栗的b端口連接，二號(hào)單向閥、二號(hào)溢流閥通過液壓管路與液壓栗的a端口連接。
[0010]在控制閥組的D2端口、控制閥組的D3端口、控制閥組的D4端口、控制閥組的D5端口之間連接一個(gè)二位四通液動(dòng)換向閥，當(dāng)二位四通液動(dòng)換向閥工作在I位時(shí)，控制閥組的D3端口、控制閥組的D4端口通過液壓管路連接，控制閥組的D2端口、控制閥組的D5端口通過液壓管路連接，此時(shí)一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)和二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的進(jìn)油口 al、bl通過液壓管路連接，出油口a2、b2通過液壓管路連接，一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)和二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)處于并聯(lián)連接;當(dāng)二位四通液動(dòng)換向閥工作在Π位時(shí)，控制閥組的D3端口、控制閥組的D5端口通過液壓管路連接，此時(shí)一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的出油口 a2與二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)的進(jìn)油口 bl通過液壓管路連接，一號(hào)輪轂液壓馬達(dá)和二號(hào)輪轂液壓馬達(dá)處于串聯(lián)連接。
[00?1 ]在控制閥組中連接一個(gè)三位三通電磁比例換向閥、單向閥及單向閥控制蓄能器的充放液流量和方向，當(dāng)三位三通電磁比例換向閥工作在I位時(shí)，三位三通電磁比例換向閥的B端口與P端口接通，蓄能器處于放液狀態(tài)，通過控制三位三通電磁比例換向閥閥口開度控制蓄能器的放液流量；當(dāng)三位三通電磁比例換向閥工作在m位時(shí)，三位三通電磁比例換向閥的A端口與P端口接通，蓄能器處于充液狀態(tài)，為提高充液效率，此時(shí)三位三通電磁比例換向閥閥口保持全開;當(dāng)三位三通電磁比例換向閥工作在π位時(shí)，蓄能器既不充液也不放液。
[0012]本發(fā)明所提出的輪轂馬達(dá)液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)中，液壓栗通過取力裝置從發(fā)動(dòng)機(jī)獲取動(dòng)力;通過控制單元輸出不同的控