專利名稱：一種機液混合動力傳動系統及控制方法
技術領域：
本發明提供一種機液混合動力傳動系統及控制方法，具體涉及機動車動力及傳動系統的能量利用、轉換和存儲。本發明的目的是實現機動車的節能和減排。
背景技術：
隨著機動車數量的迅猛增長，石油消耗逐年增加，同時機動車排放的尾
氣造成了嚴重的大氣污染。研究表明，對以內燃機為動力的車輛，只有15-25%的燃油能量用在驅動車輛上，其余燃油能量則被車輛行駛過程中的滾動阻力、風阻、加速、制動過程所消耗。為了減少機動車的能耗和排放，傳統的方法包括，提高內燃機的效率，提高傳動系的效率，降低車輛總重，采用低風阻的車身等。以上機動車節能措施需要付出巨大的研制和生產成本，甚至不得不犧牲車輛的安全性和駕駛性能。氫燃料電池車輛具有較高的能量利用效率和零排放，遠期前景看好，但是在氫能的低成本制取、安全運輸和高能量密度存貯等技術尚未取得根本性突破的情況下，氫燃料電池車輛無法在近期實現商業化。蓄電池驅動的電動車輛具有較高的能量利用效率和零排放，技術較成熟，但是在蓄電池的成本、重量、能量密度、功率密度、續駛里程、壽命、充電時間等技術指標尚未取得明顯進步的情況下，蓄電池驅動的電動車輛很難全面實現產業化，只能在特定區域運行。經過多年的研究，車輛界已達成共識，在石油資源尚未枯竭之前，內燃機驅動的車輛仍將是主流，氫燃料電池和蓄電池驅動的零排放車輛是終極目標，在目前比較現實可行的機動車節能減排方案是內燃機與電池的混合動力技術。內燃機-電池-電動機/發電機深度混合動力系統通過發電機回收車輛制動能量、采用電動機起步和輔助內燃機加速并使內燃機始終處于高效工作區，實現機電混合動力車輛相比于傳統純汽油車輛節油30-50%的目標，成為目前最有前途的車輛動力系統節能技術之一。
然而，目前的機電混合(內燃機-蓄電池-發電機/電動機)動力車輛采用的蓄電池-發電機式制動能量回收系統存在著一些缺點。由于蓄電池固有的充放電特性，使其功率密度較低，無法在短時間內蓄積或釋放大量的能量。因此在車輛制動時間很短、制動能量密度極高的情況下，蓄電池-發電機式制動 能量回收系統難以有效回收制動瞬間產生的巨大動能，導致其制動能量的回 收效率不高。而經常在城市運行的公交車、出租車等車輛需要經常起動、制 動，內燃機效率極低，且對制動器要求極高。由此可見，結構更為簡單、功 率密度更高、成本更低，適合于車輛頻繁制動和起步的液壓蓄能器-液壓泵/ 馬達式制動能量回收技術應運而生。由于在液壓蓄能器-液壓泵/馬達式制動能 量回收系統中的能量轉換過程中沒化學能與機械能之間的相互轉化，因此其 轉換速度快。另外，由于蓄能器的功率密度較高，這使得液壓蓄能器-液壓泵/ 馬達式制動能量回收系統能夠更有效且更快速地回收制動能量。因此，帶有 液壓蓄能器-液壓泵/馬達式制動能量回收系統的機液混合(內燃機-液壓蓄能 器-液壓泵/馬達)動力車輛作為另一種適合于城市工況行駛的節能環保型車輛 而越來越受到人們的關注。
發明內容
本發明針對傳統內燃機在能量利用和排放方面的不足以及機電混合動力 系統的復雜和高成本，提出一種機液混合動力傳動系統及控制方法。本發明 的機液混合動力傳動系統，根據車輛的實際運行工況，通過對內燃機的運行 工況調優、采用液壓泵/馬達回收制動能量、采用液壓泵/馬達起動內燃機和驅 動車輛、采用內燃機受控熄火等技術手段實現機動車較大幅度的節能減排。
本發明的目的就是要根據車輛的負荷特點和內燃機的動力特性，通過機 液混合實現對車輛動力系統的優化。該系統結構簡單、改造容易、操作方便， 在保證車輛動力性和舒適性的條件下，使內燃機經常工作在高效低排放區， 能夠實現停車內燃機熄火、內燃機工況調優、制動能量回收，只需在車輛離 合器之前加裝一個液壓泵/馬達，改造容易。
本發明的核心思想是，采用液壓泵/馬達起動內燃機并驅動車輛起步。在 低速低負荷，采用內燃機工況調優和液壓泵/馬達蓄能及內燃機受控熄火，實 現內燃機的節能和減排。在中高速采用純內燃機驅動。剎車時，采用液壓泵/ 馬達回收制動能量。采用液壓泵/馬達，離合器、變速器和混合動力電控單元 實現機液混合動力系統的高效和低排放。本發明的一種機液混合動力傳動系統包括，內燃機電控單元l、內燃機2、 起動電機3、變速器IO、離合器ll、內燃機起動鑰匙位置傳感器17;其特征
在于還包括，二位三通閥A4、高壓蓄能器5、壓力傳感器6、液控單向閥7、 二位三通閥B8、混合動力電控單元9、液壓泵/馬達12、低壓蓄能器13、泵/ 馬達排量電液控制裝置14、制動踏板位置傳感器15、加速踏板位置傳感器16; 一臺液壓泵/馬達12剛性連接在內燃機2和離合器11之間，液壓泵/馬達12 的高壓油口與二位三通閥A4相連，并通過液控單向閥7與高壓蓄能器5相連； 液壓泵/馬達12的低壓油口與低壓蓄能器13相連；液壓泵/馬達12還通過二 位三通閥B8與液控單向閥7相連；高壓蓄能器5的壓力傳感器6、制動踏板 位置傳感器15、加速踏板位置傳感器16和內燃機起動鑰匙位置傳感器17通 過電纜與混合動力控制單元9連接；混合動力控制單元9通過泵/馬達排量電 液控制裝置14連接液壓泵/馬達12。
高壓蓄能器5和低壓蓄能器13均為普通的囊式蓄能器，氣囊的一側充填 氮氣，另一側充填液壓油。高壓蓄能器5的壓力上限范圍25-40Mpa，高壓蓄 能器5的壓力下限范圍10-15Mpa，低壓蓄能器13的壓力范圍0.1-0.5Mpa，可
根據需要通過囊式蓄能器上的調壓閥設定壓力限值。
二位三通闊B8處于pl并且二位三通閥A4處于p4接通狀態時，來自高 壓蓄能器5的高壓油經二位三通閥B8流向液控單向閥7，使液控單向閥7反 向打開，致使來自高壓蓄能器5的高壓油通過二位三通閥A4流入液壓泵/馬 達12，驅動液壓泵/馬達轉動；二位三通閥B8處于p2斷開狀態時，液控單向 閥7反向關閉。二位三通閥A4處于p3卸載位置時，液壓泵/馬達12處于卸 載狀態；二位三通閥A4處于p4接通狀態并且二位三通閥B8處于p2斷開狀 態時，車輛慣性通過變速器IO、離合器11帶動液壓泵/馬達12轉動，泵出的 高壓油通過液控單向閥7進入高壓蓄能器5存儲。混合動力電控單元9接收 來自高壓蓄能器壓力傳感器6的壓力信號g、制動踏板位置信號a、加速踏 板位置信號b，內燃機起動鑰匙信號c以及來自內燃機電控單元1的內燃機狀 態信號h。混合動力電控單元9發出起動電機控制信號j、液壓泵/馬達控制 信號d、 二位三通閥A4控制信號e、 二位三通閥B8控制信號f以及內燃機控 制信號i實現內燃機的電動機或液壓泵/馬達起動、內燃機-液壓混合動力加速、液壓泵/馬達對制動能量的回收、液壓泵/馬達對制動能量的利用、內燃 機自動熄火和起動等功能。
本發明裝置的工作機制是-
1)采用離合器11實現液壓泵/馬達12和變速器10的動力連接或斷開。
2) 液壓泵/馬達12與內燃機2動力輸出軸剛性連接。內燃機轉動時，液 壓泵/馬達跟隨轉動，通過調節液壓泵/馬達的斜盤角實現液壓泵/馬達的負載
(斜盤角大于零度)或空載(斜盤角等于零度)運行。
3) 采用液壓泵/馬達12回收制動能量或液壓泵/馬達驅動車輛行駛時，內 燃機2跟隨液壓泵/馬達轉動，為了減少內燃機跟隨轉動消耗的泵氣功，通過 混合動力電控單元9發送指令至內燃機電控單元1，驅動可變氣門正時機構同 時關閉進排氣門，使活塞變成氣體彈簧。當需要內燃機工作時，通過混合動 力電控單元9發送指令至內燃機電控單元1使進、排氣門配氣相位恢復到正 常值。
4) 采用氣囊式蓄能器存儲液壓油。 一個高壓蓄能器5用于存儲液壓泵/ 馬達12泵出的高壓油， 一個低壓蓄能器13用于存儲液壓泵/馬達12的低壓回 油。
5) 在機動車剎車或內燃機2負載運行時，液壓泵/馬達12處于液壓泵工 況，液壓泵/馬達12把機動車的制動能量轉化為高壓油存儲在高壓蓄能器5， 實現對制動能量的回收；在機動車起步時，液壓泵/馬達12處于液壓馬達工況， 存儲在高壓蓄能器5中的高壓油驅動液壓泵/馬達12轉動，通過離合器11和 變速器IO實現動力輸出。
6) 混合動力電控單元9通過發送二位三通閥B8控制信號f，控制二位三 通閥B8處于接通狀態pl實現液控單向閥7反向打開，控制二位三通閥B8 處于斷開狀態p2，實現液控單向閥7關閉。
7) 混合動力電控單元9通過發送二位三通闊A4控制信號e，控制二位 三通閥A4處于接通狀態p4，實現液壓泵/馬達12通過液控單向閥7泵油至高 壓蓄能器5或通過混合動力電控單元9實現液控單向閥7反向打開，實現利 用高壓蓄能器5中存儲的高壓油驅動液壓泵/馬達12轉動并輸出轉矩。二位三 通閥A4的初始或缺省位置為p3， 二位三通閥B8的初始或缺省位置為p2。本裝置采用如下控制策略，實現機液混合動力系統的高效運行。在內燃
機2起動時，采用液壓泵/馬達12將內燃機2拖到800rpm以上實現高效起動， 如高壓蓄能器5油壓低于壓力上限范圍，則采用常規電動機3起動。車輛液 壓起步時，采用液壓泵/馬達12驅動車輛，直至車速達到變速器可以直接掛 入三檔后，轉換成內燃機2單獨或機液混合動力驅動車輛行駛；如高壓蓄能 器5油壓處于壓力下限范圍，則采用內燃機2單獨驅動車輛起步。在車輛低 速、低負荷行駛工況，混合動力電控單元9向內燃機電控單元1發送指令， 將內燃機2調優至高效工作區，多余的內燃機能量驅動液壓泵/馬達12把低 壓蓄能器13中的低壓油，泵到高壓蓄能器5中存儲，當高壓蓄能器5內的油 壓達到壓力上限范圍，混合動力電控單元9向內燃機電控單元1發出內燃機 控制信號i，關閉內燃機2，混合動力電控單元9發出控制指令f,e，d使液壓 泵/馬達12處于馬達工況，二位三通閥A4處于接通狀態p4， 二位三通閥B8 處于接通狀態pl ，存儲在高壓蓄能器5內的液壓油驅動液壓泵/馬達12通過 離合器11和變速器10驅動車輛行駛；當高壓蓄能器5內的油壓降低到壓力 下限范圍，重新由液壓泵/馬達12起動內燃機2，如此循環進行。當車輛處于 中高速行駛工況，則由內燃機2單獨或與液壓泵/馬達12聯合驅動車輛行駛。 當踩下制動踏板剎車時，在制動踏板的自由行程階段，混合動力電控單元9 發出控制指令使液壓泵/馬達12處于泵工況，二位三通閥A4處于接通狀態 p4， 二位三通閥B8處于斷幵狀態p2，通過液壓泵/馬達12實現制動能量的液 壓能回收。
本發明的節能和減排效果體現在
機液混合動力系統車輛的內燃機轉速和車輛的速度不再是固定的速比， 從而可以使內燃機經常工作在高效、低排放區。在車輛低速、低負荷工況， 采用內燃機受控熄火和液壓泵/馬達回收制動能量及液壓泵/馬達起動內燃機 可大幅提高內燃機的熱效率并降低排放。在車輛停車時，采用內燃機熄火節 油或使內燃機處于最低油耗工作區，變速器處于空檔位置，利用多余的內燃 機輸出功率驅動液壓泵/馬達將低壓蓄能器內的低壓油泵入高壓蓄能器存儲， 以便能夠再次采用液壓泵/馬達起動內燃機或驅動車輛起步。通過內燃機受控 熄火和使內燃機經常處于低油耗區運行，可在節油的同時大幅降低排放。內燃機起動
轉動車輛鑰匙至起動點火位置，離合器ll結合，變速器10置空檔。 混合動力電控單元9接收內燃機起動鑰匙信號c和高壓蓄能器壓力信號g， 如判定高壓蓄能器5中的壓力低于壓力下限范圍，則發出起動電機控制信 號j，通過起動電動機3帶動飛輪轉動，實現內燃機的電動機起動；如判 定高壓蓄能器5中的壓力處于或高于壓力下限范圍，混合動力電控單元9 向泵/馬達排量電液控制裝置14發出控制指令d使液壓泵/馬達12處于馬 達工況，發出控制指令e，f使二位三通閥A4處于接通狀態p4， 二位三通 閥B8處于接通狀態pl，存儲在高壓蓄能器5內的液壓油驅動液壓泵/馬達 12高速轉動，實現內燃機液壓泵/馬達起動。電機起動只能將內燃機拖動 到250rpm左右即開始點火，此時內燃機的噴油量為正常量的2-5倍以上， 混和氣過濃，導致油耗和排放過高；液壓泵/馬達則能將內燃機拖動到 800rpm以上方開始點火，此時內燃機的噴油量為正常量的1倍左右，混和 氣在理論空燃比附近，可大幅度降低起動油耗并通過催化器高效轉化內燃 機排放。
混合動力電控單元9接收內燃機起動鑰匙信號c和高壓蓄能器壓力信 號g，如判定高壓蓄能器5中的壓力達到壓力上限范圍，則內燃機2不起 動，而在接到加速踏板位置信號b后，采用液壓泵/馬達12直接驅動車輛 起步。
車輛起步
車輛起步分為內燃機起步和液壓泵/馬達起步2種工況。混合動力電控 單元9根據起動鑰匙信號c和加速踏板位置信號b等，判定車輛處于起步 狀態。如車輛起步時，內燃機2處于工作狀態，則利用內燃機動力實現車 輛起步；如此時高壓蓄能器5中的油壓達到壓力上限范圍，則關閉內燃機， 采用液壓泵/馬達12起步。
內燃機動力起步
車輛起步時，松開手制動器，離合器ll結合，變速器10置一檔。內 燃機2的動力通過液壓泵/馬達12、離合器11和變速器10傳遞給差速器、
8半軸和車輪，實現車輛的內燃機驅動起步。此時，混合動力電控單元9向 泵/馬達排量電液控制裝置14發出控制指令d使液壓泵/馬達12的斜盤角 為零度，處于卸載狀態。
液壓泵/馬達動力起步
車輛起步時，松開手制動器，離合器ll結合，變速器10置一檔。混 合動力電控單元9根據來自油壓傳感器6的信號g判定高壓蓄能器5中的 油壓達到壓力上限范圍，貝響泵馮達排量電液控制裝置14發出控制指令 d使液壓泵/馬達12處于馬達工況并根據加速踏板位置信號b的變化率確 定斜盤角的增加率，液壓泵/馬達動力通過離合器11和變速器10傳遞給 差速器、半軸和車輪，實現車輛平穩液壓泵/馬達起步。
車輛低速、低負荷行駛
在車輛低速、低負荷行駛工況，混合動力電控單元9向內燃機電控單元1 發送指令，將內燃機2調優至高效工作區，多余的內燃機能量驅動液壓泵 /馬達12把低壓蓄能器13中的低壓油，泵到高壓蓄能器5中存儲，當高 壓蓄能器5的油壓達到壓力上限范圍，關閉內燃機2。混合動力電控單元 9發出控制指令f， e， d使液壓泵/馬達12處于馬達工況，二位三通閥A4 處于接通狀態p4， 二位三通閥B8處于接通狀態pl，存儲在高壓蓄能器5 內的液壓油驅動液壓泵/馬達12，通過離合器11和變速器10驅動車輛行 駛；當高壓蓄能器5內的油壓降低到壓力下限范圍，重新由液壓泵/馬達 12起動內燃機2，如此循環進行。
車輛加速行駛
車輛加速分為內燃機加速和內燃機及液壓泵馮達混合動力加速2種工況。 混合動力電控單元9根據加速踏板位置信號b，判定車輛處于加速狀態。 如車輛加速時，高壓蓄能器15中的油壓處于壓力下限范圍，則利用內燃 機動力使車輛加速，內燃機2的動力通過處于卸載狀態的液壓泵/馬達12、 離合器11和變速器10傳遞給差速器、半軸和車輪，實現車輛的內燃機加 速。如此時高壓蓄能器5中的油壓達到壓力上限范圍，則采用內燃機及液 壓泵/馬達混合動力加速。混合動力電控單元9向泵/馬達排量電液控制裝置14發出控制指令d使液壓泵/馬達12處于馬達工況并根據加速踏板位 置信號b的變化率確定斜盤角的增加率。此時，內燃機2和液壓泵/馬達
12的動力通過離合器11和變速器10傳遞給差速器、半軸和車輪，實現車
輛的內燃機及液壓泵/馬達混合動力加速。車輛加速時，變速器可逐漸掛入 高檔。
車輛中高速行駛
當車輛處于中髙速行駛工況，則由內燃機2單獨或與液壓泵/馬達12聯合 驅動車輛行駛，控制過程類似3.5.4。
車輛減速行駛
車輛減速行駛分為滑行、慢減速(擁堵市區內的頻繁緩剎)和快減速(急 剎車)3種工況。混合動力電控單元9根據制動踏板位置信號a和加速踏板 位置信號b，判定車輛處于減速行駛狀態，根據制動踏板位置信號的加速 度判定車輛處于慢減速或快減速狀態。車輛處于滑行狀態時，加速踏板和 制動踏板均處于松開狀態，此時要利用車輛的行駛動能實現盡可能長的滑 行距離，液壓系統不回收滑行能量。車輛處于慢減速狀態時，松開加速踏 板，緩慢踩下制動踏板，在制動踏板的自由行程階段，利用液壓系統回收 車輛動能，實現車輛初步減速，如仍達不到需要的減速強度，則在踏板的 工作行程通過車輛的機械制動系統實現車輛較快速制動。車輛處于快減速 狀態時，需要迅速使車輛減速甚至停車，此時必須迅速踩下制動踏板，使 制動踏板迅速進入工作行程，實現車輛快速制動，在該制動過程的自由行 程，液壓泵/馬達采用大斜盤角快速回收制動能量并與機械制動系統一道實 現快速制動停車。
車輛滑行
車輛滑行階段，制動踏板和加速踏板均處于松開狀態。混合動力電控 單元9根據制動踏板位置信號a和加速踏板位置信號b，判定車輛處于滑 行狀態。混合動力電控單元9向泵/馬達排量電液控制裝置14發出控制指 令d使液壓泵/馬達12的斜盤角為零度，泵/馬達處于溢流卸載狀態，發出控制指令e使二位三通閥A4處于p3卸載位置。滑行過程中可手控或電 控內燃機熄火，以實現節油。
車輛慢減速
車輛慢減速階段，加速踏板處于松開狀態，緩慢踩下制動踏板。混合動力 電控單元9根據制動踏板位置信號a的變化率，判定車輛處于慢減速狀態。 在制動踏板的自由行程，利用液壓泵/馬達回收車輛的行駛動能。混合動力 電控單元9向泵/馬達排量電液控制裝置14發出控制指令d使液壓泵/馬達 12處于泵工況并根據制動踏板位置信號a的變化率確定斜盤角的增加率。 此時，車輛動能通過變速器10和離合器11驅動液壓泵/馬達12轉動，把 存儲在低壓蓄能器13內的低壓油加壓后，通過液控單向閥7泵入高壓蓄 能器5，實現制動能量的液壓能回收。
車輛快減速
車輛快減速階段，加速踏板處于松開狀態，迅速踩下制動踏板。混合 動力電控單元9根據制動踏板位置信號a的變化率，判定車輛處于快減速 狀態。混合動力電控單元9向泵/馬達排量電液控制裝置14發出控制指令 d使液壓泵/馬達12處于泵工況并根據制動踏板位置信號a的變化率確定 斜盤角的增加率。在車輛快減速階段的制動自由行程，液壓泵/馬達采用大 斜盤角快速回收制動能量并與機械制動系統一道實現快速制動停車。
車輛停車
車輛制動停車時，加速踏板處于松開狀態，制動踏板處于松開或踩下 狀態，變速器置空檔。混合動力電控單元9根據制動踏板位置信號a、加 速踏板位置信號b和從內燃機電控單元1發送到混合動力電控單元9的內 燃機狀態信號h中包含的車速信號，判定車輛處于停車狀態。如混合動力 電控單元9接收高壓蓄能器5的壓力傳感器信號g，判定油壓達到壓力上 限范圍，則向內燃機電控單元l發出熄火指令，使內燃機熄火。否則，混 合動力電控單元9向內燃機電控單元1發送指令，將內燃機2調優至高效 工作區，內燃機能量通過液壓泵/馬達存儲到高壓蓄能器5中，當高壓蓄 能器5內的油壓達到壓力上限范圍，關閉內燃機2。
ii
圖1本發明的結構和工作原理圖
圖中1、內燃機電控單元；2、內燃機；3、起動電機；4、 二位三通閥A; 5、 高壓蓄能器；6、壓力傳感器；7液控單向閥；8、 二位三通閥B; 9、混合動 力電控單元；10、變速器；11、離合器；12、液壓泵/馬達；13、低壓蓄能器； 14、泵/馬達排量電液控制裝置；15、制動踏板位置傳感器；16、加速踏板位 置傳感器；17、內燃機起動鑰匙位置傳感器；a、制動踏板位置信號；b、加 速踏板位置信號；c、內燃機起動鑰匙位置信號；d、液壓泵/馬達控制信號；e、 二位三通閥A4控制信號；f、 二位三通閥B8控制信號；g、高壓蓄能器5壓 力信號；h、來自內燃機電控單元l的內燃機狀態信號；i、內燃機控制信號； j、起動電機控制信號。p3 二位三通閥A4卸載位置；p4二位三通閥A4接通 位置；pl 二位三通閥B8接通位置；p2 二位三通閥B8斷開位置；
具體實施例方式
基于本發明提出的一種機液混合動力傳動系統及控制方法，對一輛1.6L裝 備手動變速器的達到國4排放標準的轎車進行了改裝，采用的液壓泵/馬達 排量為56mL/rpm，轉速范圍0-3000rpm，額定功率45KW。改裝車按照國 標GB/T19233-2003《輕型車輛燃料消耗量試驗方法》進行了油耗檢測，按 照國標GB18352. 3-2005《輕型車輛污染物排放限值及測量方法》進行了排 放檢測。檢測結果表明，在城市工況，改裝車比原車節油30%，在郊區工 況與原車相當。綜合城市和郊區工況，改裝車與原車相比，改裝車比原車 節油17%， C02排放降低了 16, 6%， N0x排放降低了 14. 3%， CO降低了 45. 4%， HC降低了 53. 2%。
上述整車試驗結果表明，采用本發明提供的機液混合動力傳動系統，可 實現機動車較大幅度的節能和減排，該技術將為機動車達到更高的節能標準 提供一條有效的技術途徑。
1權利要求
1、一種機液混合動力傳動系統包括，內燃機電控單元(1)、內燃機(2)、起動電機(3)、變速器(10)、離合器(11)、內燃機起動鑰匙位置傳感器(17)；其特征在于還包括，二位三通閥A(4)、高壓蓄能器(5)、壓力傳感器(6)、液控單向閥(7)、二位三通閥B(8)、混合動力電控單元(9)、液壓泵/馬達(12)、低壓蓄能器(13)、泵/馬達排量電液控制裝置(14)、制動踏板位置傳感器(15)、加速踏板位置傳感器(16)；一臺液壓泵/馬達(12)剛性連接在內燃機(2)和離合器(11)之間，液壓泵/馬達(12)的高壓油口與二位三通閥A(4)相連，并通過液控單向閥(7)與高壓蓄能器(5)相連；液壓泵/馬達(12)的低壓油口與低壓蓄能器(13)相連；液壓泵/馬達(12)還通過二位三通閥B(8)與液控單向閥(7)相連；高壓蓄能器(5)的壓力傳感器(6)、制動踏板位置傳感器(15)、加速踏板位置傳感器(16)和內燃機起動鑰匙位置傳感器(17)通過電纜與混合動力控制單元(9)連接；混合動力控制單元(9)通過泵/馬達排量電液控制裝置(14)連接液壓泵/馬達(12)。
2、根據權利要求1所述的一種機液混合動力傳動系統的控制方法，其 特征在于，混合動力控制單元(9)發出二位三通閥B(8)控制信號(f)使二位三通 閥B(8)處于接通位置，發出二位三通閥A(4)控制信號(e)使二位三通閥A(4) 處于接通位置時，此時來自高壓蓄能器(5)的高壓油經二位三通閥B(8)流向液 控單向閥(7)，使液控單向閥(7)反向打開，致使來自高壓蓄能器(5)的高壓油 通過二位三通閥A(4)流入液壓泵/馬達(12)，驅動液壓泵/馬達(12)按馬達工況 工作，液壓泵/馬達(12)動力通過離合器(ll)傳遞給變速器(10)驅動車輛行駛；二位三通閥B(8)處于斷開位置時，液控單向閥(7)反向關閉，存貯在高壓 蓄能器(5)的高壓油無法流入液壓泵/馬達(12);當二位三通閥A(4)處于卸載位 置時，液壓泵/馬達(12)處于卸載狀態；混合動力控制單元(9)發出二位三通 閥B(8)控制信號(f)使二位三通閥B(8)處于斷開位置，發出二位三通閥A(4)控 制信號(e)使二位三通閥A(4)處于接通位置時，車輛慣性動能通過變速器(IO)、 離合器(11)帶動液壓泵/馬達(12)轉動，驅動液壓泵/馬達(12)按泵工況工作，泵 出的高壓油通過二位三通閥A(4)和液控單向閥(7)進入高壓蓄能器(5)存儲； 混合動力控制單元(9)接收來自高壓蓄能器壓力傳感器(6)的壓力信號(g)、加 速踏板位置信號(a)、制動踏板位置信號(b)、內燃機起動鑰匙信號(c)和來 自內燃機電控單元(l)的內燃機狀態信號(h)，發送電機起動控制信號(j)、液 壓泵/馬達控制信號(d)、 二位三通閥A(4)控制信號(e)、 二位三通閥B(8)控 制信號(f)和內燃機控制信號(0。
全文摘要
本發明涉及一種機液混合動力傳動系統及控制方法。傳動系統特征在于一臺液壓泵/馬達(12)剛性連接在內燃機(2)和離合器(11)之間，液壓泵/馬達(12)的高壓油口與二位三通閥A(4)相連，并通過液控單向閥(7)與高壓蓄能器(5)相連；液壓泵/馬達(12)的低壓油口與低壓蓄能器(13)相連；液壓泵/馬達(12)還通過二位三通閥B(8)與液控單向閥(7)相連；高壓蓄能器(5)的壓力傳感器(6)、制動踏板位置傳感器(15)、加速踏板位置傳感器(16)和內燃機起動鑰匙位置傳感器(17)通過電纜與混合動力控制單元(9)連接；混合動力控制單元(9)通過泵/馬達排量電液控制裝置(14)連接液壓泵/馬達(12)。該裝置結構簡單、操作方便、成本較低，既可對在用車進行改造亦可應用于新車。
文檔編號B60K6/20GK101654060SQ20091009257
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月11日 優先權日2009年9月11日
發明者紀常偉 申請人:北京工業大學