一種電液混合動力傳動系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電動汽車技術領域,具體是一種轎車新型電液混合動力傳動系統。
【背景技術】
[0002]目前,國內純電動汽車存在單次充電續駛里程短,售價高,不能滿足長途旅程的需要等問題,而且充電設施目前也不完善,為了增加純電動汽車的續駛里程,就必須加大電池容量。電池容量的增加,會大幅度的增加造車成本。另外由于電池功率密度較小,會導致汽車起步或者制動時動態響應慢,不能充分發揮汽車動力性能和制動性能。為了提高單次充電蓄電池的續駛里程,在電池技術很難突破的今天,各大汽車廠商紛紛考慮到能量回收系統。采用電能回收的結果是增加了純電動汽車的續駛能力,但也暴露了一些問題,比如剛開始制動時發電機對蓄電池的充電電流會比較大,大電流充電會對蓄電池的循環壽命產生很大影響,而且在車輛啟動、加速、爬坡等工況時,電池的放電電流也會很大,也會對蓄電池的壽命產生影響,所以人們又考慮到了輔助能量回收系統(也是輔助制動/驅動系統)。
[0003]目前的純電動汽車可采用的輔助能量回收系統主要有液壓儲能系統和超級電容儲能系統,超級電容和液壓儲能都有功率密度高的優點,可避免大電流充放電對蓄電池的影響,但是超級電容內阻太小,造成電池不容易管理,與電池參數匹配困難,且安全性差、成本高。
【發明內容】
[0004]鑒于此,本發明的目的是提供一種可以避免大電流充放電對蓄電池循環壽命影響,提高汽車續駛里程的新型電液混合動力傳動系統。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的,一種轎車新型電液混合動力傳動系統,包括電力驅動系統和耦合機構1,還包括液壓驅動系統,所述液壓驅動系統通過離合器2與耦合機構連接。
[0006]進一步,所述液壓驅動系統包括液壓栗/馬達4、液壓栗/馬達控制回路、高壓蓄能器12和低壓蓄能器14,所述液壓栗/馬達控制回路包括液壓栗/馬達工作模式控制回路和液壓栗/馬達斜盤傾角控制回路,所述液壓栗/馬達的動力輸出端與離合器連接,所述液壓栗/馬達的出油口分別與液壓栗/馬達工作模式控制回路的第一油口、低壓蓄能器的油口連接,所述液壓栗/馬達的進油口與液壓栗/馬達工作模式控制回路的第二油口連接,所述液壓栗/馬達工作模式控制回路的第三油口分別與高壓蓄能器的油口、液壓栗/馬達斜盤傾角控制回路的油口連接。
[0007]進一步,所述液壓栗/馬達工作模式控制回路包括第一電磁換向閥5、第一插裝閥10、第二插裝閥11和第三電磁換向閥13,所述第一電磁換向閥5的進油口分別與液壓栗/馬達的排油口、第三電磁換向閥13的進油口、第二插裝閥11的側油口、低壓蓄能器14的油口連接,所述第一電磁換向閥5的出油口經過單向閥分別與第一插裝閥10的側油口、第二插裝閥11的底部油口、高壓蓄能器12的油口連接,所述第二插裝閥11的控油端與第三電磁換向閥13的出油口連接,所述第一插裝閥10的底部油口與液壓栗/馬達的進油口連接,第一插裝閥的10控油端與第一電磁換向閥5的出油口連接。
[0008]進一步,所述液壓栗/馬達斜盤傾角控制回路包括液壓缸3、減壓閥9和第二電磁換向閥8,所述減壓閥的進油口與高壓蓄能器的油口連接,所述減壓閥的出油口與第二電磁換向閥的P 口連接,所述第二電磁換向閥的0 口連接到油箱,所述第二電磁換向閥的A 口與液壓缸的進油口連接,第二電磁換向閥的B 口與液壓缸的出油口連接,所述液壓缸的活塞桿與液壓栗/馬達的斜盤機械連接。
[0009]進一步,所述電力驅動系統的功率大于液壓驅動系統的功率。
[0010]進一步,所述親合機構為轉矩親合或轉速親合。
[0011]進一步,液壓系統參與工作的模式如下:
[0012]I )冷啟動,電機6先不啟動,第一電磁換向閥5置于右位,高壓蓄能器12釋放高壓油液,驅動液壓馬達4轉動,然后通過耦合機構1驅動傳動系統,進而使得汽車起步,當達到電機啟動轉速時,電機6啟動,離合器2斷開,液壓馬達4排量置為零,第一電磁換向閥5置于左位;
[0013]II )加速或者爬坡行駛,當加速或者爬坡時,為了更好的發揮汽車動力性能,將電磁閥5置于右位,釋放高壓蓄能器12油液,驅動液壓馬達4轉動,輔助電機驅動汽車加速或者爬坡;
[0014]III)減速制動,當汽車減速制動時,離合器2接合,栗4旋轉,將低壓蓄能器14中的油液壓入高壓蓄能器12,存儲液壓能的同時產生阻力矩阻止車輛行駛,產生制動效果;當高壓蓄能器12壓力達到其最高工作壓力時,離合器2斷開,電機6當發電機使用,為蓄電池7充電,發電的同時產生阻力矩阻止車輛行駛,產生制動效果;
[0015]IV )行車充液,當車輛需求驅動功率不大時,離合器2接合,由電機1驅動車輛行駛的同時驅動液壓栗4旋轉,將低壓蓄能器14的油液壓入高壓蓄能器12,存儲液壓能,方便下次冷啟動時使用;
[0016]V)卸荷,將第三電磁換向閥13置于左位,高壓蓄能器12、低壓蓄能器14相通,液壓回路卸荷。
[0017]進一步,液壓系統參與工作的模式控制邏輯如下:
[0018]a)液壓系統參與的驅動模式包括冷啟動模式、正常行駛、加速或者爬坡模式,其控制邏輯包括:
[0019]在冷啟動模式下,當?〈?_時,為電機啟動;當?汗_時,為液壓啟動;當為液壓啟動時,車速V大于等于VI時,變換為電機啟動;
[0020]在正常行駛模式下,當?〈?_時,為行車充液;當?汗_時,為電機驅動;
[0021 ] 在加速或者爬坡模式下,當?〈?_時,為電機驅動;當P>P _時,且V大于等于V2或者T大于等于T1時,為液壓輔助驅動;
[0022]P為高壓蓄能器壓力;P_為冷起步蓄能器最低工作壓力;V為汽車速度;V1為電機經濟啟動時的車速;V2電機驅動最高經濟轉速時的車速;T汽車需求扭矩;T1為電機所能提供的最大扭矩。
[0023]進一步,液壓系統參與工作的模式控制邏輯如下:制動模式包括輕度制動模式、中度制動模式、重度制動模式,
[0024]在輕度制動模式下,當P〈P_時,為液壓再生制動;當P>P _且S0C〈0.8時,為電機再生制動;當P>P_且S0C>0.8時,為摩擦制動;
[0025]在中度制動模式下,當P〈P_時,若液壓再生制動力大于需求制動力時,為液壓再生制動;若液壓再生制動力小于需求動力時,且S0C>0.8時,為液壓摩擦復合制動,若S0C〈0.8,則為電液復合制動;
[0026]在中度制動模式下,當P>P_時,當S0C>0.8時,為摩擦制動;當S0C<0.8時,若電機再生制動力大于需求制動力時,為電機再生制動,否則為電機摩擦復合制動;
[0027]在重度制動模式下,為摩擦制動;
[0028]若為摩擦制動時,S>0.2,電液混合動力傳動系統的ABS防抱死制動;
[0029]Z為制動強度;P為高壓蓄能器壓力;P_高壓蓄能器最高工作壓力;S0C為蓄電池荷電狀態4為車輪滑移率。
[0030]由于采用了上述技術方案,本發明具有如下的優點:
[0031]本發明應用于轎車的新型電液混合動力傳動系統,在原有純電動汽車傳動系統基礎上,增加以液壓栗/馬達,高低壓蓄能器,液壓閥件及液壓控制器組成的液壓驅動系統,更有效的回收及利用制動能量,避免大電流充放電對蓄電池循環壽命的影響,減少電動機電損以及減輕制動器摩擦片的磨損。
【附圖說明】
[0032]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述,其中:
[0033]圖1為耦合方式為轉矩耦合的整車方案結構示意圖;
[0034]圖2為本發明的液壓系統參與驅動模式控制邏輯圖;
[0035]圖3為本發明的液壓系統參與制動模式控制邏輯框圖;
[0036]圖4為耦合方式為轉速耦合的整車方案結構示意圖。
【具體實施方式】
[0037]以下將結合附圖,對本發明的優選實施例進行詳細的描述;應當理解,優選實施例僅為了說明本發明,而不是為了限制本發明的保護范圍。
[0038]—種電液混合動力傳動系統,包括電力驅動系統和耦合機構1,還包括液壓驅動系統,所述液壓驅動系統通過離合器2與耦合機構連接,耦合方式既可以是轉矩耦合,也可以是轉速耦合,轉速耦合方式的工作原理和轉矩耦合基本相同,只是將離合器換成了制動器。
[0039]所述液壓驅動系統包括液壓栗/馬達4、液壓栗/馬達控制回路、高壓蓄能器12和低壓蓄能器14。液壓栗/馬達通過耦合機構作用于主傳動系統,油液從高壓蓄能器通過液壓馬達到低壓蓄能器,驅動液壓馬達旋轉并向傳動系統提供動力,主要用在車輛啟動、加速、爬坡等工況。車輛制動時,液壓栗旋轉,將低壓蓄能器中的油液送入高壓蓄能器存儲,回收制動能量并產生阻力矩,阻止車輛行駛。液壓栗/馬達既可以用作栗工況也可以用作馬達工況,作為栗用時,將液壓油壓縮到高壓蓄能器12存儲,作為馬達使用時,高壓油液驅動馬達,使其驅動車輛行駛。
[0040]所述液壓栗/馬達控制回路包括液壓栗/馬達工作模式控制回路和液壓栗/馬達斜盤傾角控制回路,所述液壓栗/馬達的動力輸出端與離合器連接,所述液壓栗/馬達的出油口分別與液壓栗/馬達工作模式控制回路的第一油口、低壓蓄能器的油口連接,所述液壓栗/馬達的進油口與液壓栗/馬達工作模式控制回路的第二油口連接,所述液壓栗/馬達工作模式控制回路的第三油口分別與高壓蓄能器的油口、液壓栗/馬達斜盤傾角控制回路的油口連接。
[0041 ] 所述液壓栗/馬達工作模式控制回路包括第一電磁換向閥5、第一插裝閥10、第二插裝閥11和第三電磁換向閥13,所述第一電磁換向閥5的進油口分別與液壓栗/馬達的排油口、第三電磁換向閥13的進油口、第二插裝閥11的側油口、低壓蓄能器14的油口連接,所述第一電磁換向閥5的出油口經過單向閥分別與第一插裝閥10的側油口、第二插裝閥11的底部油口、高壓蓄能器12的油口連接,所述第二插裝閥11的控油端與第三電磁換向閥13的出油口連接,所述第一插裝閥10的底部油口與液壓栗/馬達的進油口連接,第一插裝閥的控油端與第一電磁換向閥5的出油口連接。
[0042]所述液壓栗/馬達斜盤傾角控制回路包括液壓缸3、減壓閥9和第二電磁換向閥8,所述減壓閥的進油口與高壓蓄能器的油口連接,所述減壓閥的出油口與第二電磁換向閥的P 口連接,所