混合动力车双动力源离合系统的制作方法

专利名称：混合动力车双动力源离合系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合动力汽车技术领域，特别涉及混合动力汽车动力传递与分离控制装置技术领域，具体是指一种混合动力车双动力源离合系统。
背景技术：
现有的混合动力公交车的离合系统中，有的采用手动离合系统(即传统的离合控制方式纯机械动力离合、带气动或液压助力系统的离合)，有的采用自带动力源和控制器的独立自动离合系统(与自动换挡系统协同工作)，也有的采用电磁离合系统，这些离合系统各有其优点和适应领域。上述离合系统主要是应用于轻型混合动力和中型混合动力车辆，或者纯电动车辆，其发动机(或电动化助力离合系统)一直处于常工作状态。对于插电式重型混合动力车辆的动力和能量系统的工作策略来说，上述的离合系统存在以下方面的缺点1、插电式重型混合动力车辆拥有两个主要的动力源(发动机、驱动电机)，二者是可以不同时工作的， 这就是说原来依靠发动机动力的离合助力系统在发动机停车后不可再用，如果采用常态电动化助力离合系统，那么在发动机工作后原离合助力系统的动力源就无法使用(在现有技术中，有的方案中去除了发动机的离合助力油泵)；2、对于传统离合系统，在车辆起步时的半离合状态由驾驶员凭感觉进行操控，而一般混合动力车辆(或纯电大巴)的设计是驱动电机起步，一般不用发动机直接启动车辆，故其自动离合系统中没有半离合功能。3、一般混合动力车辆或纯动车辆的转向助力系统与离合助力系统是分开的，各有其动力源，在一定程度上造成了系统成本的浪费和系统效率的降低。

发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种将离合助力系统与动力转向系统动力源合并，减少了系统组件，并能合理地使用发动机附带的转向助力系统和电动化转向助力系统，降低使用单一液压助力系统的风险，同时，加入半离合自动控制功能， 使车辆在纯电模式和发动机驱动模式下均具备停车起步功能的，结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的混合动力车双动力源离合系统。为了实现上述的目的，本发明的混合动力车双动力源自动离合系统具有如下构成该混合动力车双动力源离合系统包括离合执行油缸，所述的离合执行油缸连通双动力源，所述的双动力源包括发动机转向助力油泵和电动转向油泵，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输入口均连通油壶，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口均连通所述的离合执行油缸的液压油输入口，所述的离合执行油缸的液压油输出口连通所述的油壶。该混合动力车双动力源离合系统中，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口均顺序通过第一电磁阀和油压传感器连通所述的离合执行油缸的液压油输入口，所述的混合动力车双动力源离合系统具有自动离合控制器，所述的第一电磁阀和油压传感器均通过控制线连接所述的自动离合控制器。该混合动力车双动力源离合系统中，所述的自动离合控制器为具有半离合控制功能的自动离合控制器。该混合动力车双动力源离合系统中，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口通过限压阀连通所述的第一电磁阀，所述的限压阀用以限定到达第一电磁阀的最大油压。所述的限压阀的出口压力为7MPa。该混合动力车双动力源离合系统中，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括液控单向阀，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口通过所述的液控单向阀连通该混合动力车双动力源离合系统外的动力转向器的液压油输入口，所述的动力转向器的液压油输出口连通所述的油壶。所述的液控单向阀的导通压力为7. 5MPa。该混合动力车双动力源离合系统中，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括第三电磁阀，所述的第三电磁阀连通所述的液控单向阀的两端，且所述的第三电磁阀通过控制线连接所述的自动离合控制器。该混合动力车双动力源离合系统中，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括可调节流阀，所述的可调节流阀的液压油输入口连通所述的第一电磁阀的液压油输出口， 所述的可调节流阀的液压油输出口通过一第二电磁阀连通所述的动力转向器液压油输出口，所述的第二电磁阀通过控制线连接所述的自动离合控制器。该混合动力车双动力源离合系统中，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口分别连接有单向阀。该混合动力车双动力源离合系统中，所述的发动机转向助力油泵的液压油最高输出压力和电动转向油泵的液压油最高输出压力之差不大于0. 5MPa。采用了该发明的混合动力车双动力源离合系统，其离合执行油缸连通双动力源， 该双动力源包括发动机转向助力油泵和电动转向油泵，在发动机不工作时，使用电动转向油泵，在发动机工作时使用发动机自带的离合助力油泵。其优势在于一、降低了自动离合液压系统失效的风险；二、直接使用发动机自带的转向助力油泵，相对只使用电动化转向油泵的单动力源情况(发动机发的电能储存在电池中，电池成为电动转向油泵的能量源，转换过程存在效率问题)而言，减少了发动机机械能和电动化转向助力系统机械能之间的能量转换损失，提高了离合系统的经济性。同时离合助力系统与动力转向系统动力源的合并， 减少了系统组件，提高了系统效率。另外，通过自动离合控制器、传感器、控制阀等器件，本发明的离合系统能够精确实现离合器的分离，并通过压力传感器进行闭环控制从而实现半离合控制。同时通过液控单向阀等能够保证在实现离合动作时不影响助力转向功能。使用半离合功能可提高车辆驱动系统的可靠性，采用液压系统对于重型车辆的离合器可轻松实现分离控制，采用成熟的液控组件和管路，在保证可靠性的基础上有效降低了使用和维护成本。


图1为本发明的混合动力车双动力源离合系统的结构示意图。
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。请参阅图1所示，为本发明的混合动力车双动力源离合系统的结构示意图。在一种实施方式中，该混合动力车双动力源离合系统包括离合执行油缸和自动离合控制器(图中未示出)，该离合执行油缸的额定驱动压力设计为6. 5 7MPa，离合执行油缸连通双动力源，所述的双动力源包括发动机转向助力油泵和电动转向油泵，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输入口均连通油壶，所述的离合执行油缸的液压油输出口连通所述的油壶，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口均顺序通过限压阀、第一电磁阀和油压传感器(0. 5V 4. 5V输出)连通所述的离合执行油缸的液压油输入口，所述的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和油压传感器均通过控制线连接所述的自动离合控制器。所述的离合执行油缸通过其所具有的两个感应元件连接所述的自动离合控制器。其中，所述的自动离合控制器为具有半离合控制功能的自动离合控制器。所述的限压阀用以限定到达第一电磁阀的最大油压，其优选的出口压力为7MPa。在一种较优选的实施方式中，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括液控单向阀。混合动力车还具有动力转向器(常流型)，所述的动力转向器与双动力源离合系统在管路上具有关联，动力转向器与自动离合系统共用上述的双动力源。所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口通过所述的液控单向阀连通所述的动力转向器的液压油输入口，所述的动力转向器的液压油输出口连通所述的油壶。其中，所述的液控单向阀的优选的导通压力为7. 5MPa。在一种进一步优选的实施方式中，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括第三电磁阀，所述的第三电磁阀连通所述的液控单向阀的两端，且所述的第三电磁阀连接所述的自动离合控制器。在另一种进一步优选的实施方式中，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括可调节流阀，所述的可调节流阀的液压油输入口连通所述的第一电磁阀的液压油输出口， 所述的可调节流阀的液压油输出口通过第二电磁阀连通所述的动力转向器液压油输出口， 所述的第二电磁阀通过控制线连接所述的自动离合控制器。在一种更优选的实施方式中，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口分别连接有一单向阀。所述的发动机转向助力油泵的液压油最高输出压力和电动转向油泵的液压油最高输出压力之差不大于0. 5MPa。在本发明的应用中，本发明的混合动力车双动力源离合系统适合安装于大、中型插电式重型混合动力公交车，具体应用方式包括以下步骤1、首先确定动力转向机的型号、参数和性能，然后确定发动机转向助力油泵的参数，根据以上参数来确定液压系统压力，最后匹配选型电动转向油泵的压力和流量参数，并根据参数选型。2、根据发动机离合器型号和结构、结合分离机构结构参数和原离合助力器参数， 确定作用在离合分离叉臂上的分离力，然后确定分离油缸的缸径和行程，并根据参数选型。3、根据离合器状态逻辑，确定离合器控制逻辑，然后根据管路系统的压力、流量、 长度确定管路内径和控制阀体。最后在车辆总布置图中布置管路总成。4、整车离合和助力转向液压系统管路总成在试验台架上进行压力和功能测试，要求整个系统管径配置合理、接头无渗漏、控制阀体功能正常发挥、离合控制系统软件运行逻辑正常。5、定期更换液压系统的滤网和液压油。在实际运行过程中，本发明的混合动力车双动力源离合系统的双动力源协同工作控制逻辑如下车辆上电后，电动转向油泵先工作给系统供压，离合系统分离。单向阀的作用是防止两个动力源相互作用后对液压管路造成压力短路或干扰。两个动力源最高压力之差很小(不大于0.5MPa)，目的是防止同时工作时堵转压力较小的泵体。若要发动机附带转向助力油泵开启，则离合系统需先分离，以让发动机启动并处于怠速状态；若电动助力油泵损坏，则搬动离合分离应急手柄让离合分离，以保证发动机的启动。两个动力源同时工作时间 (动力源交换)不得超过5秒，在5秒内要判定两个动力源的好坏，若两个动力源均完好，则只要发动机工作动力源就由发动机附带转向助力油泵提供，否则由电动转向油泵提供；若其中之一动力源有故障，则动力源由完好的一方提供。若车辆需要由发动机半离合起步，则起步过程离合系统动力源优先由电动助力油泵提供。本发明的混合动力车双动力源离合系统的工作状态控制逻辑如下离合分离机构有三种稳定状态，包括完全分离、完全接合、半离合状态，以及三种过程状态，包括加压分离状态、减压接合状态、调压半离合状态。1、完全接合状态第一电磁阀——关，第二电磁阀——开，第三电磁阀——开，油压传感器—— OMPa ；2、完全分离状态第一电磁阀——关，第二电磁阀——关，第三电磁阀——开，油压传感器—— 7MPa ；3、半离合状态第一电磁阀——关，第二电磁阀——关，第三电磁阀——开，油压传感器——07MPa某个设定值；4、加压分离状态第一电磁阀——开，第二电磁阀——关，第三电磁阀——关，油压传感器——07MPa某个设定值；5、减压接合状态第一电磁阀——关，第二电磁阀——开，第三电磁阀——开，油压传感器——07MPa某个设定值；6、调压半离合状态第一电磁阀——关，第二电磁阀——根据油压传感器设定值动态开关，满足压力条件后关闭，第三电磁阀——开，油压传感器一一0 7MPa某个设定值。第二电磁阀、第三电磁阀、限压阀和与液控单向阀共同作用一、为液压分离结构提供压力，同时保证转向助力不受大的影响；二、停止为液压分离机构提供压力，同时保证液压分离机构不受动力转向器压力的影响。节流阀的作用是调节离合器结合速度，防止较大较快的阻力脉冲作用在发动机上而导致发动机熄火。
采用了该发明的混合动力车双动力源离合系统，其离合执行油缸连通双动力源， 该双动力源包括发动机转向助力油泵和电动转向油泵，在发动机不工作时，使用电动转向油泵，在发动机工作时使用发动机自带的离合助力油泵。其优势在于一、降低了自动离合液压系统失效的风险；二、直接使用发动机自带的转向助力油泵，相对只使用电动化转向油泵的单动力源情况(发动机发的电能储存在电池中，电池成为电动转向油泵的能量源，转换过程存在效率问题)而言，减少了发动机机械能和电动化转向助力系统机械能之间的能量转换损失，提高了离合系统的经济性。同时离合助力系统与动力转向系统动力源的合并， 减少了系统组件，提高了系统效率。另外，通过自动离合控制器、传感器、控制阀等器件，本发明的离合系统能够精确实现离合器的分离，并通过压力传感器进行闭环控制从而实现半离合控制。同时通过液控单向阀等能够保证在实现离合动作时不影响助力转向功能。使用半离合功能可提高驱动系统可靠性，采用液压系统对于重型车辆的离合器可轻松实现分离控制，采用成熟的液控组件和管路，在保证可靠性的基础上有效降低了使用和维护成本。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。
权利要求
1.一种混合动力车双动力源离合系统，其包括离合执行油缸，其特征在于，所述的离合执行油缸连通双动力源，所述的双动力源包括发动机转向助力油泵和电动转向油泵，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输入口均连通油壶，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口均连通所述的离合执行油缸的液压油输入口，所述的离合执行油缸的液压油输出口连通所述的油壶。
2.根据权利要求1所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口均可顺序通过第一电磁阀和油压传感器连通所述的离合执行油缸的液压油输入口，所述的混合动力车双动力源离合系统具有自动离合控制器，所述的第一电磁阀和油压传感器均通过控制线连接所述的自动离合控制器。
3.根据权利要求2所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的自动离合控制器为具有半离合控制功能的自动离合控制器。
4.根据权利要求2所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口通过限压阀连通所述的第一电磁阀，所述的限压阀用以限定到达第一电磁阀的最大油压。
5.根据权利要求4所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的限压阀的出口压力为7MPa。
6.根据权利要求4所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括液控单向阀，所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口通过所述的液控单向阀连通该混合动力车双动力源离合系统外的动力转向器的液压油输入口，所述的动力转向器的液压油输出口连通所述的油壶。
7.根据权利要求6所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的液控单向阀的导通压力为7. 5MPa。
8.根据权利要求6所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括第三电磁阀，所述的第三电磁阀连通所述的液控单向阀的两端，且所述的第三电磁阀通过控制线连接所述的自动离合控制器。
9.根据权利要求6所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的混合动力车双动力源离合系统还包括可调节流阀，所述的可调节流阀的液压油输入口连通所述的第一电磁阀的液压油输出口，所述的可调节流阀的液压油输出口通过第二电磁阀连通所述的动力转向器液压油输出口，所述的第二电磁阀通过控制线连接所述的自动离合控制器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于， 所述的发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口分别连接有单向阀。
11.根据权利要求10所述的混合动力车双动力源离合系统，其特征在于，所述的发动机转向助力油泵的液压油最高输出压力和电动转向油泵的液压油最高输出压力之差不大于 0. 5MPa。
全文摘要
本发明涉及一种混合动力车双动力源离合系统，其包括连通双动力源的离合执行油缸，双动力源包括发动机转向助力油泵和电动转向油泵，发动机转向助力油泵和电动转向油泵的液压油输出口均连通离合执行油缸的液压油输入口。采用了该结构的混合动力车双动力源离合系统，在发动机不工作时，使用电动转向油泵，在发动机工作时使用发动机自带的转向助力油泵，从而降低了自动离合液压系统失效的风险，相对只使用电动化转向油泵的单动力源情况而言减少了发动机机械能和电动化转向助力系统机械能之间的能量转换损失，提高了离合系统的经济性。本发明的混合动力车双动力源离合系统结构简单，成本低廉，应用范围广泛。
文档编号B62D5/06GK102390251SQ201110237608
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者姚杰, 曾庆文, 李良, 郑核桩, 高强 申请人:上海中科深江电动车辆有限公司