增程车辆电液混合驱动系统的制作方法

本发明涉及增程车辆液压系统领域，具体是指一种增程车辆电液混合驱动系统。

背景技术：

在经常重载起步、重载爬坡、频繁重载起停、非道路重载低速行驶工况的场合，或者车辆上有行车液压作业装备且经常低速行驶大功率作业的车辆，这些适合并配备增程架构的车辆在如上工作场景下经常出现如下问题：1.起步动力不足，为了正常起步，通常配备较大的驱动电机或者较多挡位的变速箱；2.重载爬坡换挡时动力中断容易产生溜坡风险；3.行车液压系统工作时，需要配备额外的电机用于液压泵驱动，系统复杂成本高；4.需要在行车或作业时，同时关注增程系统的能效优化和协调，即增程系统需要在行车驱动高效性、作业驱动高效性和增程发电系统高效性三者之间进行最优组合，而传统的增程架构车辆的由于是分散分布式设计，较难实现增程效能综合优化功能。比较典型的增程车辆有：矿区/工地重载自卸车、大功率环卫作业车(洗扫、洒水、高压清洗、雾炮除尘)、混凝土搅拌运输车、工程机械(挖掘机、铲车)、消防车等。总结下来，对于这些车辆或场景的增程架构需求特点有：

1、发电系统高效区要宽，能满足较大范围的高效输出需求

2、有液压作业需求，需要有液压系统参与动力分配

3、低速作业模式，速度不高，起停频繁

4、极大阻力起步或坡起，需要峰值驱动扭矩补偿，不能无限增大电机或变速箱

5、动力不中断或少中断，防止驱动失效

6、发电不中断，发电功能与行车、作业要共存，但需要采用进行减法集成设计

7、增程车辆的原有功能要保持，比如电机制动回收能量、无怠速起步、平稳起步且动力中断影响小、增程发电能满足正常行车需求、纯电行车和工作等。

技术实现要素：

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足驱动失效风险低、能量转化率高、能量利用效率高的增程车辆电液混合驱动系统。

为了实现上述目的，本发明的增程车辆电液混合驱动系统如下：

该增程车辆电液混合驱动系统，其主要特点是，所述的系统包括发动机、发动机制动器、发动机离合器、第一发电机、第一制动器、行星轮机构、第二发电机、第二制动器、第二离合器、第二液压油泵、驱动电机、变速箱输入轴耦合齿轮、变速箱、变速箱输出轴耦合齿轮、变速箱输出轴液压驱动齿轮、第四离合器、第三离合器、变速箱输入轴液压驱动齿轮、驱动液压马达、作业液压马达、电磁阀、第二溢流阀、第二单向阀、第一溢流阀、第一单向阀、第一液压油泵、第一离合器、增程驱动控制单元、液压油箱总成、储能器，以行星轮系耦合原理为基础的双发电机耦合双液压油泵机的增程系统，优化及匹配两组发电机的工作状态，同时通过双液压源耦合系统和双离合驱动耦合系统，架构了增程车辆的增程系统与驱动系统之间既有电力传输耦合又有液压转矩耦合的电液混合驱动关系。

较佳地，所述的系统当位于行星轮系中的运动部件同时连接着发电机和液压油泵时，作用在轮系部件上的转矩是由发电机转矩和液压油泵转矩正向耦合而成，发电机和液压油泵同步参与行星轮系的转矩/转速耦合和功率分流机制，在液压油泵载荷发生变化时，由发电机进行载荷变化平衡补偿。

较佳地，所述的系统中第一发电机行星轮机构的齿圈连接，第二发电机与太阳轮连接，行星架通过发动机离合器与发动机连接，第一液压油泵通过第一离合器与第一发电机形成传动连接关系，第二液压油泵通过第二离合器与第二发电机连接。

较佳地，所述的系统根据第三离合器、第四离合器的状制态控，通过两组耦合齿轮，实现液压马达的动力从变速箱输入轴或变速箱输出轴分别进行耦合，驱动过程中，两组离合器不能同时结合。

较佳地，所述的系统中两组液压油泵的油液输入口均连接至液压油箱，两组液压油泵的输出口处分别有溢流阀输入端与单向阀输入端并联，第二单向阀输出口处蓄能器与电磁阀4号输入口并联，第一单向阀输出口直接与电磁阀3号输入口相连，三位四通电磁阀通过2种汇流功能和1种分流功能实现了同时驱动液压驱动马达与作业驱动马达、中断其中一路回路的马达液压动力、双泵共同驱动同一液压马达的功能。其中蓄能器能够缓冲液压回路中的压力脉动冲击，可与液压油泵共同形成渐变可控且平稳的液压动力输出。

较佳地，所述的系统由增程驱动控制单元实现对发电机、离合器、制动器、电磁阀的控制功能，同时配合发动机、驱动电机系统、变速箱系统或车辆其它系统完成动力系统的逻辑控制功能。

较佳地，所述的系统具有三种发电模式，依据行星轮系机构工作原理，通过增程驱动控制单元的策略控制，实现发电系统高效功率工作区扩展，即形成2种单电机发电模式和1种双电机发电模式。

较佳地，所述的系统具有三种起动模式，通过控制制动器和离合器，配合车辆储能系统，通过增程动力控制单元的策略控制，形成2种单电机起动模式和1种双电机起动模。

较佳地，所述的系统具有四种液压油泵驱动模式，通过控制制动器、离合器、发电机、发动机的转速，形成4种液压油泵驱动模式，即单电机驱动模式、双电机共同驱动模式、双电机独立驱动模式和双电机协调驱动模式。

较佳地，所述的系统具有三种液压耦合模式，通过控制液压油泵和电磁阀，形成3种液压耦合模式，即独立液压模式、联合液压模式和交换液压模式。

较佳地，所述的系统具有八种液压动力参与行车驱动的模式，通过双离合器的状态控制和使用工况，形成8种液压动力参与行车驱动的模式，即前端电机联动模式、后端输出联动模式、起步辅助模式、换挡辅助模式、防溜坡辅助模式、驻车模式、跛行模式和隔离模式。

采用了本发明的增程车辆电液混合驱动系统，扩展多缸发动机发电系统高效工作区范围和分布，以提高发电系统的动态经济工况覆盖程度，尤其是解决大功率发动机发电系统在持续小功率发电需求状态下的经济性问题。本发明提高恶劣工况下的车辆起步或通过能力，利用集成液压单元进行液压动力耦合，补偿驱动力峰值需求。本发明通过液压驱动单元的动力耦合，实现低速平稳起步，同时能够进行换挡动力中断补偿而优化换挡冲击感受。本发明通过增加液压驱动单元，增加液压起步防溜坡功能和换挡防溜坡功能，降低驱动失效风险。本发明集成液压驱动单元，一机多用，即在发电的同时也能驱动上装作业装备工作，提高了系统集成度，并因为减少了单独电机驱动液压马达的设计而提高了能量转化效率。本发明提高增程系统能效协调能力，即通过双发电机和行星机构的耦合原理，能够将发电、作业进行高效耦合，提高能量利用效率。

附图说明

图1为本发明的增程车辆电液混合驱动系统的示意图。

附图标记：

1发动机；

2发动机制动器；

3发动机离合器；

4第一发电机；

5第一制动器；

6行星轮机构；

7第二发电机；

8第二制动器；

9第二离合器；

10第二液压油泵；

11驱动电机；

12变速箱输入轴耦合齿轮；

13变速箱；

14变速箱输出轴耦合齿轮；

15变速箱输出轴液压驱动齿轮；

16第四离合器；

17第三离合器；

18变速箱输入轴液压驱动齿轮；

19驱动液压马达；

20作业液压马达；

21电磁阀；

22第二溢流阀；

23第二单向阀；

24第一溢流阀；

25第一单向阀；

26第一液压油泵；

27第一离合器；

28增程驱动控制单元；

29液压油箱总成；

30储能器。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本发明的该增程车辆电液混合驱动系统，其中包括发动机、发动机制动器、发动机离合器、第一发电机、第一制动器、行星轮机构、第二发电机、第二制动器、第二离合器、第二液压油泵、驱动电机、变速箱输入轴耦合齿轮、变速箱、变速箱输出轴耦合齿轮、变速箱输出轴液压驱动齿轮、第四离合器、第三离合器、变速箱输入轴液压驱动齿轮、驱动液压马达、作业液压马达、电磁阀、第二溢流阀、第二单向阀、第一溢流阀、第一单向阀、第一液压油泵、第一离合器、增程驱动控制单元、液压油箱总成、储能器，以行星轮系耦合原理为基础的双发电机耦合双液压油泵机的增程系统，优化及匹配两组发电机的工作状态，同时通过双液压源耦合系统和双离合驱动耦合系统，架构了增程车辆的增程系统与驱动系统之间既有电力传输耦合又有液压转矩耦合的电液混合驱动关系。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统当位于行星轮系中的运动部件同时连接着发电机和液压油泵时，作用在轮系部件上的转矩是由发电机转矩和液压油泵转矩正向耦合而成，发电机和液压油泵同步参与行星轮系的转矩/转速耦合和功率分流机制，在液压油泵载荷发生变化时，由发电机进行载荷变化平衡补偿。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统中第一发电机行星轮机构的齿圈连接，第二发电机与太阳轮连接，行星架通过发动机离合器与发动机连接，第一液压油泵通过第一离合器与第一发电机形成传动连接关系，第二液压油泵通过第二离合器与第二发电机连接。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统根据第三离合器、第四离合器的状制态控，通过两组耦合齿轮，实现液压马达的动力从变速箱输入轴或变速箱输出轴分别进行耦合，驱动过程中，两组离合器不能同时结合。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统中两组液压油泵的油液输入口均连接至液压油箱，两组液压油泵的输出口处分别有溢流阀输入端与单向阀输入端并联，第二单向阀输出口处蓄能器与电磁阀4号输入口并联，第一单向阀输出口直接与电磁阀3号输入口相连，三位四通电磁阀通过2种汇流功能和1种分流功能实现了同时驱动液压驱动马达与作业驱动马达、中断其中一路回路的马达液压动力、双泵共同驱动同一液压马达的功能。其中蓄能器能够缓冲液压回路中的压力脉动冲击，可与液压油泵共同形成渐变可控且平稳的液压动力输出。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统由增程驱动控制单元实现对发电机、离合器、制动器、电磁阀的控制功能，同时配合发动机、驱动电机系统、变速箱系统或车辆其它系统完成动力系统的逻辑控制功能。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统具有三种发电模式，依据行星轮系机构工作原理，通过增程驱动控制单元的策略控制，实现发电系统高效功率工作区扩展，即形成2种单电机发电模式和1种双电机发电模式。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统具有三种起动模式，通过控制制动器和离合器，配合车辆储能系统，通过增程动力控制单元的策略控制，形成2种单电机起动模式和1种双电机起动模。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统具有四种液压油泵驱动模式，通过控制制动器、离合器、发电机、发动机的转速，形成4种液压油泵驱动模式，即单电机驱动模式、双电机共同驱动模式、双电机独立驱动模式和双电机协调驱动模式。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统具有三种液压耦合模式，通过控制液压油泵和电磁阀，形成3种液压耦合模式，即独立液压模式、联合液压模式和交换液压模式。

作为本发明的优选实施方式，所述的系统具有八种液压动力参与行车驱动的模式，通过双离合器的状态控制和使用工况，形成8种液压动力参与行车驱动的模式，即前端电机联动模式、后端输出联动模式、起步辅助模式、换挡辅助模式、防溜坡辅助模式、驻车模式、跛行模式和隔离模式。

本发明的具体实施方式中，本发明提供了一种增程车辆电液混合驱动系统及其控制方法，包括：发动机，发动机制动器，发动机离合器，第一发电机，第一制动器，行星轮机构，第二发电机，第二制动器，第二离合器，第二液压油泵，驱动电机，变速箱输入轴耦合齿轮，变速箱，变速箱输出轴耦合齿轮，变速箱输出轴液压驱动齿轮，第四离合器，第三离合器，变速箱输入轴液压驱动齿轮，驱动液压马达，作业液压马达，电磁阀，第二溢流阀，第二单向阀，第一溢流阀，第一单向阀，第一液压油泵，第一离合器，增程驱动控制单元，液压油箱总成，储能器。

所述发动机以下可简称ice，发动机的输出轴通过发动机制动器和发动机离合器与行星轮机构的行星架相连，传递扭矩。

所述发动机制动器以下可简称b0，可通过控制单元实现解锁和闭锁功能，从而实现发动机输出轴的自由旋转和停转制动。

所述发动机离合器以下可简称c0，可通过控制单元实现结合或分离功能，从而实现发动机输出轴与行星轮机构的行星架连接后传递动力或分离后断开动力。

所述第一发电机以下可简称isg1，具备发电机和电动机两种功能，其转子部分与行星轮机构的齿圈相连。

所述第一制动器以下可简称b1，可通过控制单元实现解锁和闭锁功能，从而实现行星轮机构齿圈的自由旋转和停转制动。所述行星轮机构标准的行星齿轮传动机构，包括太阳轮、行星轮、齿圈和行星架。

所述第二发电机以下可简称isg2，具备发电机和电动机两种功能，其转子部分与行星轮机构的太阳轮相连。所述第二制动器以下可简称b2，可通过控制单元实现解锁和闭锁功能，从而实现行星轮机构太阳轮的自由旋转和停转制动。所述第二离合器以下可简称c2，可通过控制单元实现结合或分离功能，从而实现isg2电机与第二液压油泵连接后获取液压动力或分离后断开动力。

所述第二液压油泵车辆的液压动力源，用于提供平稳的液压动力。输入口来自液压油箱。所述驱动电机，车辆的电驱动动力源，提供车辆行驶动力。所述变速箱输入轴耦合齿轮，用于耦合来自驱动液压马达的动力。所述变速箱，车辆的变速传动机构，可提供动力传递或空挡中断动力功能。

所述变速箱输出轴耦合齿轮，用于耦合来自驱动液压马达的动力。所述变速箱输出轴液压驱动齿轮，用于传递来自驱动液压马达的动力。所述第四离合器，以下可简称c4。可通过控制单元实现结合或分离功能，从而实现液压驱动马达与变速箱输出轴液压驱动齿轮连接后获取液压驱动动力或分离后断开动力。

所述第三离合器，以下可简称c3。可通过控制单元实现结合或分离功能，从而实现液压驱动马达与变速箱输入轴液压驱动齿轮连接后获取液压驱动动力或分离后断开动力。

所述变速箱输入轴液压驱动齿轮。用于传递来自驱动液压马达的动力。所述驱动液压马达，液压动力输出，驱动负载。马达液压输入管路与电磁阀的1号输出口连接，马达液压输出管路连通油箱。

所述作业液压马达，液压动力输出，驱动负载。马达液压输入管路与电磁阀的2号输出口连接，马达液压输出管路连通油箱。

所述电磁阀，三位四通阀，能够实现双路输入液压动力的合并驱动或独立驱动。电磁阀的1和2号口作为液压动力输出接口，3和4号口作为液压动力的输入接口。电磁阀有3种连通状态：3、4输入口连通到1号输出口，2号口封闭；3、4输入口连通到2号输出口，1号口封闭；3号输入口连通到2号输出口，同时4号输入口连通到1号输出口。4号输入口的液压动力通过单向阀来自于第二液压油泵，3号输入口的液压动力通过单向阀来自于第一液压油泵。

所述第二溢流阀，管路压力保护或限值维持阀，液压油超过压力限值后泄压回流至油箱。溢流阀并联于第二液压油泵输出口，另一端连通油箱。

所述第二单向阀，阻止液压油逆向回流或逆向压力传递。入口连接于第二液压油泵，液流方向反向于第二液压油泵出口。

所述第一溢流阀，管路压力保护或限值维持阀，液压油超过压力限值后泄压回流至油箱。溢流阀并联于第一液压油泵输出口，另一端连通油箱。所述第一单向阀，阻止液压油逆向回流或逆向压力传递。入口连接于第一液压油泵，液流方向反向于第一液压油泵出口。

第一液压油泵。车辆的液压动力源，用于提供平稳的液压动力。输入口来自液压油箱。所述第一离合器。以下可简称c1。可通过控制单元实现结合或分离功能，从而实现isg1电机与第一液压油泵连接后获取液压动力或分离后断开动力。

所述增程驱动控制单元(rdcu)。以下可简称rdcu。增程驱动系统的总控系统，能够控制发电机组、制动器组、离合器组和电磁阀，并具备与发动机系统、驱动电机系统、变速箱系统以及其它车辆控制系统形成通信和协调控制的功能。可以是单一的功能集成合件，也可以分解为各部件的子控制单元，功能分解。rdcu与发动机、各发电机、各制动器、各离合器、电磁阀、驱动电机、变速箱具有电气连接和控制关系，即电信号或功率电流互通功能。

所述液压油箱总成。包含散热、过滤、储液、补液等功能，为液压油泵提供液压油，为液压马达和溢流阀提供回流通道。所述蓄能器。主要作用是缓冲和吸收压力脉动。连通于电磁阀4号输入口之前，且位于第二单向阀之后，为与电磁阀4号输入口连通的管路提供稳压功能。

利用行星轮系的机械耦合关系和功率分流原理，采用行星轮系和两组发电机，通过动态调整发动机和两组发电机的工作状态，以达到发电系统不同功率需求下的高效工作区极大扩展的效果。同时根据发电机与连接液压油泵的转矩耦合关系，借用行星轮系的转矩平衡原理，利用发电机的转矩平衡补偿原理，实现发电的同时驱动液压油泵工作。

再有，通过液力耦合回路，将动力直接传递到驱动系统，实现了动力叠加的功能，大大提高了后备动力，同时也能够为作业系统提供持续的液压动力输出。

最后，利用增程驱动控制单元，将发动机、发电机、制动器、离合器和电磁阀等进行逻辑控制，以达到系统部件的控制、协调和整个系统的性能实现。

拓宽发电系统的高效功率的工况覆盖范围，从而提高了发电系统的综合经济性能；通过液压动力耦合，提高了车辆起步或通过能力，提高了车辆的平稳起步能力，补偿了换挡动力中断，优化了换挡感受，增加了液压防溜坡能力；电液动力混合后，可适当降低电机或变速器的容量，降低了电动力系统的尺寸和成本；两组发电机的构成，具备一定的发电或驱动功能补偿，降低了发电或液压驱动完全失效风险；将车辆液压系统进行集成设计与控制，一机多用，优化了发电系统并提高了系统集成度和液压传动效率；利用发电机与液压油泵转矩耦合补偿的原理，提高了增程系统的能量转化效率。

电液混合驱动系统的三大构成构成：

增程液压动力系统由增程发动机、发电机组、行星轮机构、离合器组、制动器组和液压油泵组构成，负责提供增程发电和液压动力的功能。

电液混合驱动系统由驱动电机、驱动液压马达、作业液压马达、变速箱、耦合齿轮组和离合器组构成，负责提供车辆驱动和作业驱动的功能。

液压驱动耦合系统由液压油箱总成、蓄能器、溢流阀组和电磁阀构成，负责提供液压换向和液力耦合的功能。

如图1所示，描述本发明实施例的增程车辆电液混合驱动系统及其控制方法。

利用行星轮系的转速约束关系和转矩约束关系，通过增程动力控制单元的控制，可形成3种发电模式：

1、发电模式1：单电机发电模式——发动机制动器解锁，发动机离合器结合，第一制动器闭锁，第二制动器解锁；——发动机与isg2电机之间的运动和力矩形成耦合关系，isg2电机可执行起动和发电功能；

控制思路：调整发动机转速至经济转速范围，经由行星机构速比调整，isg2电机处于负荷和转速的高效经济区域工作，这个转速范围需要与所连接液压油泵的工作转速范围匹配；

使用场景：中/小功率高效发电，同时也带动液压油泵工作。

发电功率：p1＝－p3＝t1·n1＝t1·(1+k)·n3＝－t3/(1+k)·n1＝－t3·n3，

转速关系：n1＝(1+k)·n3，转矩关系：t1//t3＝1/－(1+k)。

注意：这里的t1是发电机与液压油泵的耦合转矩，当液压油泵未连接或无负载时，t1才等于发电机本身的转矩。

发电控制方法：发动机与第二发电机二者其一选取转矩控制模式，另一选取转速控制模式。

2、发电模式2：单电机发电模式——发动机制动器解锁，发动机离合器结合，第一制动器解锁，第二制动器闭锁；——发动机与isg1电机之间的运动和力矩形成耦合关系，isg1电机可执行起动和发电功能；

控制思路：调整发动机转速至经济转速范围，经由行星机构速比调整，isg1电机处于负荷和转速的高效经济区域工作，这个转速范围需要与所连接液压油泵的工作转速范围匹配；使用场景：中/小功率高效发电，同时也带动液压油泵工作。

发电功率：p2＝－p3＝t2·n2＝t2·(1+k)/k·n3＝－t3·k/(1+k)·n2＝－t3·n3，

转速关系：n2＝(1+k)/k·n3，

转矩关系：t2/t3＝k/－(1+k)。注意：这里的t2是发电机与液压油泵的耦合转矩，当液压油泵未连接或无负载时，t2才等于发电机本身的转矩。

发电控制方法：发动机与第一发电机二者其一选取转矩控制模式，另一选取转速控制模式。

3、发电模式3：双电机发电模式——发动机制动器解锁，发动机离合器结合，第一制动器解锁，第二制动器解锁；——发动机与isg1、isg2电机之间形成功率耦合关系，可执行起动和发电功能；

控制方法：调整发动机转速至经济转速范围，通过isg1和isg2电机之间的转速/转矩耦合关系和功率分流原理对其发电功率进行分配，使得两组电机同时处于负荷和转速的高效经济区域工作，其中isg1和isg2电机转速范围需要与所连接液压油泵的工作转速范围匹配；

适用场景：中/高功率高效发电，同时也带动液压油泵工作。

发电功率：

p1+p2＝－p3＝t1·n1+t2·n2＝t1·n1+t1·k·n2＝t2/k·n1+t2·n2＝－t3/(1+k)·n1－t3·k/(1+k)·n2＝－t3·n3，

转速关系：n1+k·n2＝(1+k)·n3，

转矩关系：t1/t2/t3＝1/k/－(1+k)。

注意：这里的t1、t2是发电机与液压油泵的耦合转矩，当液压油泵未连接或无负载时，t1、t2才等于发电机本身的转矩。

发电控制方法：发动机与发电机三者之中，只能有一个部件选取转矩控制模式，另外两个选取转速控制模式。

利用行星轮系的转速约束关系和转矩约束关系，通过增程控制单元的控制，可形成4种液压油泵驱动模式：

1、模式1：单电机驱动模式——发动机制动器闭锁，发动机离合器结合，第一制动器解锁，第二制动器解锁；——isg1与isg2电机之间的运动和力矩形成耦合关系，两组电机任一个提供动力都可以同时驱动两组液压油泵工作，而另外一组电机随动即可。这种模式适合于液压油泵总功率不超出单个电机驱动能力范围的情况。

2、模式2：双电机共同驱动模式——发动机制动器闭锁，发动机离合器结合，第一制动器解锁，第二制动器解锁；——isg1与isg2电机之间的运动和力矩形成耦合关系，两组电机同时提供动力驱动液压油泵工作。这里需要协调好两组电机的驱动转矩进行正向耦合，共同输出动力。这种模式适合于液压油泵总功率超出单个电机驱动能力范围的情况。

3、模式3：双电机独立驱动模式——发动机离合器分离，第一制动器解锁，第二制动器解锁；——isg1与isg2电机之间没有力矩和运动的耦合关系，分别可自由控制运动。两组电机分别带动各自连接的液压油泵工作。这种模式适合于不同的液压油泵工作范围偏差较大，无法利用在太阳轮固定后齿圈与行星架运动约束关系的情况。

4、模式4：双电机协调驱动模式——发动机制动器解锁，发动机离合器结合，第一制动器解锁，第二制动器解锁；——驱动液压油泵的动力来自于行星轮机构的行星架输入，其中发动机、isg1与isg2电机之间的运动和力矩形成耦合关系，由isg1与isg2电机进行直接或间接的转速协调控制以驱动液压油泵工作，isg1与isg2电机的转矩波动根据连接设备载荷的变化需要进行动态平衡补偿，可形成边发电边驱动液压油泵的状态。这种模式适合于发动机参与工作的情况。

通过控制电磁阀的控制位置，可实现3种液压耦合模式：

1、模式1：独立液压模式——将电磁阀控制在中位，第一液压油泵为作业液压马达提供液压动力，第二液压油泵为驱动液压马达提供液压动力，两路液压动力管路没有液流耦合，彼此独立互不干扰。

2、模式2：联合液压模式——将电磁阀控制在边位，第一液压油泵和第二液压油泵可以一起为驱动液压马达或作业液压马达中的一个提供液压动力，液流在电磁阀内形成耦合，能够为液压马达提供大功率液压动力。

3、模式3：交换液压模式——将电磁阀控制在边位，只开启非对应液压油泵，可形成单边独占式液压驱动。即当电磁阀位置在左边位，只开启第一液压油泵，其为驱动液压马达提供液压动力；当电磁阀位置在右边位，只开启第二液压油泵，其为作业液压马达提供液压动力。

通过两组离合器的状态和车辆使用用途，可形成8种液压动力参与行车驱动的模式：

1、模式1：前端电机联动模式——第三离合器结合，第四离合器分离；——驱动液压马达与驱动电机形成转矩耦合，共同形成车辆驱动力矩通过变速箱后驱动车辆行驶，在此，驱动液压马达主要起到车辆低速后备动力的作用，同时也能起到驱动电机扭矩峰值抑制补偿的作用。

2、模式2：后端输出联动模式——第三离合器分离，第四离合器接合；——驱动液压马达与变速箱输出轴形成转矩耦合，即与电机经过通过变速箱后的转矩耦合，共同驱动车辆行驶，在此，驱动液压马达主要起到车辆中/高速后备动力的作用。

3、模式3：起步辅助模式——通过控制液压油泵转速，在驱动液压马达处形成非常稳定、圆滑变化的液压驱动力，使用车辆起动平稳、舒适。同时是可以与驱动电机联合起步，形成较强的静态起步力矩，完成极端路况下的起步辅助作用，而且驱动液压马达不怕堵转。

4、模式4：换挡辅助模式——单电机amt变速器在换挡时会形成动力中断，传动轴会出现完全卸载的过程状态，从断开动力到回复动力传动的过程中，传动间隙、传动系弹性、动力加载和卸载突变、同步结合等动作都会对传动系统造成较大的换挡冲击。使用液压马达带动变速箱后端耦合齿轮工作，参与换挡过程的转矩中断补偿，可减少换挡冲击强度，优化换挡感受。

5、模式5：防溜坡辅助模式——分为起步防溜坡和换挡防溜坡两种情况。静态起步时，驱动液压马达较大的静态起步力矩和不怕堵转的特性可较好地与电机一起实现起步防溜坡功能。重载车辆在低速爬坡时，动力中断非常危险，此时驱动液压马达动力可以直接作用在变速箱后端的耦合齿轮上，较大程度上弥补动力输出，形成换挡防溜坡的功能。

6、模式6：驻车模式——第三离合器和第四离合器同时结合，可以通过变速箱形成传动系统运动干涉，从而达到传动系统驻车的效果。

7、模式7：跛行模式——当车辆驱动系统出现故障时，驱动液压马达的动力可通过离合器接入传动系统中，实现低速驱动蠕行。

8、模式8：隔离模式——第三离合器和第四离合器同时分离，驱动液压马达从传动系统中隔离，不再参与转速和转矩传递。

采用了本发明的增程车辆电液混合驱动系统，扩展多缸发动机发电系统高效工作区范围和分布，以提高发电系统的动态经济工况覆盖程度，尤其是解决大功率发动机发电系统在持续小功率发电需求状态下的经济性问题。本发明提高恶劣工况下的车辆起步或通过能力，利用集成液压单元进行液压动力耦合，补偿驱动力峰值需求。本发明通过液压驱动单元的动力耦合，实现低速平稳起步，同时能够进行换挡动力中断补偿而优化换挡冲击感受。本发明通过增加液压驱动单元，增加液压起步防溜坡功能和换挡防溜坡功能，降低驱动失效风险。本发明集成液压驱动单元，一机多用，即在发电的同时也能驱动上装作业装备工作，提高了系统集成度，并因为减少了单独电机驱动液压马达的设计而提高了能量转化效率。本发明提高增程系统能效协调能力，即通过双发电机和行星机构的耦合原理，能够将发电、作业进行高效耦合，提高能量利用效率。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。