技术领域
[0001] 本实用新型属于车辆驱动技术领域,具体涉及一种用于车辆的全速范围内高效驱动系统。
背景技术
[0002]
电动车具备零排放、低噪声等优点,发展电动技术能够有效解决
汽车能源与环境污染等问题,有利于节能减排,而电动车在使用过程中存在着启停频繁的特点,而
电机启动时产生的冲击
电流是额定电流的5-8倍,严重损害电机以及
蓄电池,这也是
蓄电池使用寿命短、续航能
力差的一个重要因素。
[0003] 针对该技术
现有技术出现了电液混合驱动系统,例如
申请号为201711000392.1的实用新型
专利公开了一种车辆电液混合驱动系统,包括
串联构成的电力驱动子系统、液压驱动子系统和
后轮驱动子系统;液压驱动子系统包括闭式回路、补油溢流模
块和液压辅助模块;闭式回路为主油路;补油溢流模块用于限定主油路的安全压力和为主油路补充油液;液压辅助模块用于完成
驱动电机的辅助启动和整个车辆的重载
加速以及
制动能量的再生功能;还包括控制系统,控制系统控制整个驱动系统中
传感器信号的收集和控制各变量元件;电力驱动子系统包括依次连接的蓄电池、逆变器、驱动电机、第一转速
扭矩传感器和第一电磁
离合器;闭式回路的变量
泵与第一电磁离合器相连,
变量泵的第二油口连接到主变量
马达的第二油口,主变量马达的第一油口连接到第五二位二通电磁换向
阀的P口,第五二位二通电磁换向阀的A口连接到第四二位二通电磁换向阀的P口,第四二位二通电磁换向阀的A口连接到变量泵的第一油口;补油溢流模块的补油电机驱动补油泵,补油泵的进油口与油箱相连,补油泵的出油口与
滤油器的进油口相连,滤油器的出油口同时与补油溢流阀的进油口、第一
单向阀的进油口、第一溢流阀的出油口、第二单向阀的进油口、第二溢流阀的出油口、第一二位二通电磁换向阀的P口、辅助变量马达的第一油口相连,补油溢流阀的出油口与油箱相连。
[0004] 该技术借助液压能辅助驱动以降低电机峰值扭矩及功率,从而减轻驱动电机的重量及体积,提高车辆续航里程,利用液压能储能实现对电机启动,降低电机启动电流,达到提高蓄电池使用寿命以及续航能力的作用。
[0005] 但是该驱动系统在使用过程中存在着以下技术问题:
[0006] (1)整个控制管路由于布局设计不够合理,导致控制系统冗长,最终导致控制调节响应时间长,控制滞后。
[0007] (2)目前针对市面上电液混动驱动系统,无论是两驱车,还是
四驱车,采用的驱动方式都是采用的电液混合驱动的方式进行驱动,这种方式虽然可以通过调节
液压泵的方式来进行调节,但是即使为了保证电驱动的高效运行,提高蓄电池的使用寿命,但是会影响液压泵的效率,从而影响整个驱动效率。实用新型内容
[0008] 本实用新型为了解决现有电液混合驱动系统存在着效率低的问题,而提供一种用于车辆的全速范围内高效驱动系统,具备电机驱动的优点,也具备电液驱动的优点,同时还具备电液混合驱动的优点,在全速范围内能够保证驱动系统处于高效运行的状态。
[0009] 为解决技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:
[0010] 一种用于车辆的全速范围内高效驱动系统,其特征在于,包括变频电机、液压泵、
液压马达、行星
齿轮箱和前后两根
驱动轴,变频电机的
输出轴与行星齿轮箱连接,行星齿轮箱与其中一根驱动轴之间设置有第一离合器,行星齿轮箱配设有第二离合器,第二离合器经轴连接有转动齿轮,转动齿轮连接有液压泵,液压泵经
液压阀块连接有液压马达,液压马达的输出轴与另一根驱动轴连接。
[0011] 驱动轴上设置有用于与第一离合器轴连接或者与液压马达轴连接的减速箱。
[0012] 所述液压阀块上连通有高压
蓄能器和低压蓄能器。
[0013] 所述液压阀块包括三位四通电液
比例阀、第一二位二通电磁换向阀、第二二位二通电磁换向阀和三位四通电磁换向阀,三位四通电液比例阀的A口和B口分别与液压马达的两个油口连通,三位四通电液比例阀的P口并联连接有第一二位二通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀的P口和溢流阀,第一二位二通电磁换向阀连接有
高压蓄能器,三位四通电液比例阀的T口并联连接有低压蓄能器和三位四通电磁换向阀的T口,三位四通电磁换向阀的A口和B口分别与液压泵的两个油口连通。
[0014] 所述溢流阀串联连接有第二二位二通电磁换向阀,第二二位二通电磁换向阀与低压蓄能器连通。
[0015] 本实用新型的工作过程是:
[0016] (1)车辆启动时,高压蓄能器中的油液经第一二位二通电磁换向阀进入到三位四通电磁换向阀中,三位四通电磁换向阀中的油液进入到液压马达中,液压马达与其相互配合的驱动轴转动,从而使得车辆获得一定速度;
[0017] (2)低速状态下:变频电机驱动行星齿轮箱,第二离合器闭合,变频电机带动液压泵工作,液压泵驱动液压马达工作,驱动其中一根驱动轴进行转动,通过第二离合器、液压泵、阀块和液压马达的调节,使得即使在低速下也可以保证电机处于高效工作状态;
[0018] (3)高速状态下:仅通过变频电机和第一离合器驱动一根轴运动,此时所需要克服的阻力进行很小,变频电机高速运转处于高效区。
[0019] 与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
[0020] 本实用新型的用于车辆的全速范围内高效驱动系统,车辆在行驶过程中,可以根据路况信息,选择性的采用液压驱动、电驱动、电液驱动和电液混合驱动的方式,使得本实用新型具备电机驱动的优点,也具备电液驱动的优点,同时还具备电液混合驱动的优点;并且在低速状态和高速状态下都能够保证电机处于高效工作区,并且在行驶过程中,车辆可以采用其中一根驱动轴进行驱动,从而降低行驶过程中的阻力,进一步提高电机的效率。
[0021] 本实用新型的用于车辆的全速范围内高效驱动系统,通过合理的管路布置,整个系统中,仅仅使用了一三位四通电液比例阀、二个二位二通电磁换向阀、一个三位四通电磁换向阀和一个溢流阀即可完成各种液体流动的控制,相比于现有技术冗长的液压管路布置,大大简化了结构,从而缩短液压管线响应的时间,提高控制的及时性。
[0022] 本实用新型的液压阀块,通过电液比例阀、三位四通电磁换向阀能够方便调节液压马达的工作情况,从而使得在保证变频电机处于高效工作区,使得液压马达处于高效工作状态,从而提高驱动效率。
附图说明
[0024] 图2为本实用新型的液压阀块的原理框图;
[0025] 图中标记:1、变频电机,2、液压泵,3、液压马达,4、行星齿轮箱,5、驱动轴,6、第一离合器,7、第二离合器,8、转动齿轮,9、液压阀块,10、高压蓄能器,11、低压蓄能器,12、减速箱,91、三位四通电液比例阀,92、第一二位二通电磁换向阀,93、第二二位二通电磁换向阀,94、三位四通电磁换向阀,95、溢流阀。
具体实施方式
[0026] 下面结合
实施例对本实用新型作进一步的描述,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例,都属于本实用新型的保护范围。
[0027] 结合附图,本实用新型的用于车辆的全速范围内高效驱动系统,包括变频电机1、液压泵2、液压马达3、行星齿轮箱4和前后两根驱动轴5,变频电机1的输出轴与行星齿轮箱4连接,行星齿轮箱4与其中一根驱动轴5之间设置有第一离合器6,行星齿轮箱5配设有第二离合器7,第二离合器7经轴连接有转动齿轮8,转动齿轮8连接有液压泵2,其中,当第二离合器7闭合的时候,变频电机带动行星齿轮箱转动,行星齿轮箱经第二离合器带动转动齿轮进行转动,转动齿轮从而带动液压泵进行工作,液压泵2经阀块9连接有液压马达3,液压马达3的输出轴与另一根驱动轴5连接。其中,行星齿轮箱、液压泵、液压马达、变频电机都属于现有技术产品,本领域的技术人员都能明白和理解,在此不再赘述。
[0028] 驱动轴5上设置有用于与第一离合器轴连接或者与液压马达轴连接的减速箱12,减速箱也属于现有技术产品,本领域的技术人员都能明白和理解,在此不再赘述。
[0029] 所述阀块9上连通有高压蓄能器11和低压蓄能器10,其中高压蓄能器和低压蓄能器用于将液压马达输出的油压进行保存,便于通过高压蓄能器启动车辆进行运行。
[0030] 作为本实用新型一种优选的方式,本实用新型还可以将车辆制动时候的能够进行回收,将能量回收到高压蓄能器或低压蓄能器中,例如将本实用新型的液压马达设置为液压泵/马达,使得车辆制动时,处于泵状态,将油液进行加压输入到高压蓄能器和低压蓄能器中进行回收,本领域的技术人员都能明白和理解,在此不再赘述。
[0031] 本实用新型的工作过程是:
[0032] (1)车辆启动时,高压蓄能器中的油液经第一二位二通电磁换向阀进入到三位四通电磁换向阀中,三位四通电磁换向阀中的油液进入到液压马达中,液压马达与其相互配合的驱动轴转动,从而使得车辆获得一定速度;
[0033] (2)低速状态下:变频电机驱动行星齿轮箱,第二离合器闭合,变频电机带动液压泵工作,液压泵驱动液压马达工作,驱动其中一根驱动轴进行转动,通过第二离合器、液压泵、阀块和液压马达的调节,使得即使在低速下也可以保证电机处于高效工作状态;
[0034] (3)高速状态下:仅通过变频电机和第一离合器驱动一根轴运动,此时所需要克服的阻力进行很小,变频电机高速运转处于高效区。
[0035] 当加速爬坡阶段时,第一离合器和第二离合器同时闭合,并且通过三位四通电液比例阀来进行流量调节,从而实现电液同时驱动的目的,使得变频电机和液压马达都处于一高效区。
[0036] 综上所述,本实用新型的用于车辆的全速范围内高效驱动系统,车辆在行驶过程中,可以根据路况信息,选择性的采用液压驱动、电驱动、电液驱动和电液混合驱动的方式,使得本实用新型具备电机驱动的优点,也具备电液驱动的优点,同时还具备电液混合驱动的优点;并且在低速状态和高速状态下都能够保证电机处于高效工作区,并且在行驶过程中,车辆可以采用其中一根驱动轴进行驱动,从而降低行驶过程中的阻力,进一步提高电机的效率。
[0037] 作为本实用新型另外一个改进点,本实用新型的液压阀块9包括三位四通电液比例阀91、第一二位二通电磁换向阀92、第二二位二通电磁换向阀93和三位四通电磁换向阀94,三位四通电液比例阀91的A口和B口分别与液压马达的两个油口连通,三位四通电液比例阀91的P口并联连接有第一二位二通电磁换向阀92、三位四通电磁换向阀94的P口和溢流阀,第一二位二通电磁换向阀92连接有高压蓄能器11,三位四通电液比例阀91的T口并联连接有低压蓄能器10和三位四通电磁换向阀94的T口,三位四通电磁换向阀94的A口和B口分别与液压泵2的两个油口连通。
[0038] 所述溢流阀95串联连接有第二二位二通电磁换向阀93,第二二位二通电磁换向阀93与低压蓄能器10连通。
[0039] 本实用新型的用于车辆的全速范围内高效驱动系统,通过合理的管路布置,整个系统中,仅仅使用了一三位四通电液比例阀、二个二位二通电磁换向阀、一个三位四通电磁换向阀和一个溢流阀即可完成各种液体流动的控制,相比于现有技术冗长的液压管路布置,大大简化了结构,从而缩短液压管线响应的时间,提高控制的及时性。
[0040] 本实用新型的液压阀块,通过电液比例阀、三位四通电磁换向阀能够方便调节液压马达的工作情况,从而使得在保证变频电机处于高效工作区,使得液压马达处于高效工作状态,从而提高驱动效率。