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原文传递集成液压辅助制动及能量回收再利用装置的混合动力系统

专利名称：	集成液压辅助制动及能量回收再利用装置的混合动力系统
摘要：	本实用新型涉及一种集成液压辅助制动及能量回收再利用装置的混合动力系统，属于液压混合动力车辆领域，本实用新型的目的是解决传统液压混合动力系统核心元件价格高昂、难控制、使液压混合动力难以大面积推广应用的问题和有级变量混合动力系统核心元件通用性差，体积笨重、阶跃变量导致转矩冲击、系统抖阵等问题，本实用新型主要由辅助制动及能量回收再利用机构、转矩无级调节机构、液压制动机构和整车传动机构组成，用一个小排量的定量泵取代传统液压混合动力系统的核心变量元件，同时辅助制动及能量回收再利用机构与液压制动机构的集成解决了底盘空间小，传统混合动力系统布置难的问题，三腔液压助力解决了现有液压制动助力系统依赖发动机真空度的问题。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	李春爽;王昕;刘昕晖;陈琳
专利状态：	有效
申请日期：	2018-10-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201821727431.8
公开号：	CN208931125U
代理机构：	长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：	李泉宏
分类号：	B60K6/543(2007.01);B;B60;B60K;B60K6
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种集成液压辅助制动及能量回收再利用装置的混合动力系统，其特征在于，该系统是由辅助制动及能量回收再利用机构(31)、液压制动机构(29)、转矩无级调节机构(15)和整车传动机构(30)组成；整车传动机构(30)与转矩无级调节机构(15)传动连接，转矩无级调节机构(15)与辅助制动及能量回收再利用机构(31)传动连接，辅助制动及能量回收再利用机构(31)与液压制动机构(29)连接；其中，所述的转矩无级调节机构(15)主要包括轴承端盖I(1502)、螺钉I(1501)、壳体(1503)、滚动轴承I(1504)、套筒I(1505)、回位弹簧(1506)、轴向随动锥盘(1507)、金属带(1508)、轴向固定锥盘I(1509)、套筒II(1510)、滚动轴承II(1511)、轴承透盖I(1512)、螺钉II(1513)、整车传动轴(1514)、齿形套筒(1515)、轴承端盖II(1516)、螺钉III(1517)、滚动轴承III(1518)、滚动轴承IV(1519)、弹簧挡圈(1520)、直齿轮(1521)、滚动轴承V(1522)、轴向主动锥盘(1523)、轴向固定锥盘II(1524)、套筒III(1525)、滚动轴承VI(1526)、轴承透盖II(1527)、螺钉IV(1528)和液压系统传动轴(1529)；所述的壳体(1503)内部为中空结构，分别开有两组同轴的通孔，整车传动轴(1514)和液压系统传动轴(1529)分别安装在两组同轴的通孔中；转矩无级调节机构(15)通过整车传动轴(1514)与整车传动机构(30)传动连接，通过液压系统传动轴(1529)与辅助制动及能量回收再利用机构(31)传动连接；所述的齿形套筒(1515)为筒类零件，其两端开有阶梯孔，左侧台阶右侧距离一个滚动轴承IV(1519)宽度处开有一放置弹簧挡圈(1520)凹槽，齿形套筒(1515)的外表面为直齿结构，与直齿轮(1521)啮合；所述轴向主动锥盘(1523)为轮盘类零件，中心开有通孔，左侧外圆柱面有两个台阶，后端面为锥面；轴向固定锥盘II(1524)为轮盘类零件，中心开有通孔，前端面为锥面；轴向主动锥盘(1523)和轴向固定锥盘II(1524)均与液压系统传动轴(1529)过渡配合，中间形成一个V形凹槽，组成滑轮II；滚动轴承IV(1519)内表面与轴向主动锥盘(1523)过渡配合，外表面与齿形套筒(1515)过渡配合，滚动轴承IV(1519)的外圈一侧由齿形套筒(1515)的左边第一个台阶定位，外圈另一侧由齿形套筒(1515)凹槽内的弹簧挡圈(1520)定位,内圈由轴向主动锥盘(1523)的第一个台阶定位，滚动轴承V(1522)内表面与轴向主动锥盘(1523)过渡配合，外表面与齿形套筒(1515)的内表面过渡配合，外圈由齿形套筒(1515)的右侧台阶定位，内圈由轴向主动锥盘(1523)的第二个台阶限位；轴向固定锥盘II(1524)的右侧由套筒III(1525)定位，套筒III(1525)为一个阶梯形套筒与液压系统传动轴(1529)过渡配合，套筒III(1525)的大直径外表面端顶在轴向固定锥盘II(1524)的后端面，小直径外表面端顶在滚动轴承VI(1526)的内圈上，滚动轴承VI(1526)与轴过渡配合，外圈由轴承透盖II(1527)固定，轴承透盖II(1527)通过螺钉IV(1528)固定在壳体上；所述的滚动轴承III(1518)与液压系统传动轴(1529)过渡配合，固定在液压系统传动轴(1529)左侧的轴端，外圈左侧由轴承端盖II(1516)固定，内圈由液压系统传动轴(1529)的轴肩定位，轴承端盖II(1516)通过螺钉III(1517)固定在壳体上；轴向固定锥盘I(1509)和轴向随动锥盘(1507)均为轮盘类零件，中心开有通孔，一个端面为锥面；轴向固定锥盘I(1509)和轴向随动锥盘(1507)均与整车传动轴(1514)过渡配合，中间形成一个V形凹槽，组成另一个滑轮I；金属带(1508)套在滑轮I和滑轮II上，随着轴向主动锥盘(1523)和轴向随动锥盘(1507)的移动，V形凹槽随之变宽或变窄，将金属带升高或降低，从而改变金属带与滑轮接触的直径，相当于齿轮变速机构中切换不同直径的齿轮；所述的滚动轴承I(1504)与整车传动轴(1514)过渡配合固定在轴端，外圈由轴承端盖I(1502)固定，内圈由套筒I(1505)定位，套筒I(1505)与整车传动轴(1514)过渡配合，回位弹簧(1506)缠绕在整车传动轴(1514)上，一端顶在套筒I(1505)的前端面，另一端顶在轴向随动锥盘(1507)的后端面；套筒II(1510)为一个阶梯形套筒，与整车传动轴(1514)过渡配合，大直径外表面端与轴向固定锥盘I(1509)接触，小直径外表面端顶在滚动轴承II(1511)的内圈上，滚动轴承II(1511)与整车传动轴(1514)过渡配合，滚动轴承II(1511)的另一端由轴承透盖I(1512)定位，轴承透盖I(1512)通过螺钉II(1513)固定在壳体上；所述的轴承端盖I(1502)和轴承端盖II(1516)为同轴回转体式轮盘类零件，结构可分成圆柱筒和圆盘两部分，圆柱筒中有带锥度的内孔，圆筒外表面与壳体配合，圆盘上有四个沿圆周均匀分布的圆柱通孔，作用是装入螺纹紧固件螺钉I(1501)和螺钉III(1517)，连接轴承端盖与壳体；所述的轴承透盖I(1512)、轴承透盖II(1527)为同轴回转体式轮盘类零件，结构可分成圆柱筒和圆盘两部分，圆柱筒中有带锥度的内孔，圆筒外表面与壳体配合，圆盘中心有一通孔和轴配合，圆盘沿圆周均匀分布四个圆柱通孔，螺钉I(1501)和螺钉III(1517)通过四个圆柱通孔与壳体相连。 2.根据权利要求1所述的集成液压辅助制动及能量回收再利用装置的混合动力系统，其特征在于，所述的转矩无级调节机构(15)由控制单元(17)控制，可通过控制步进电机的步进角控制直齿轮(1521)的转角，从而控制齿形套筒(1515)轴向向左或向右移动的距离，当齿形套筒(1515)轴向向右移动时，推动轴向主动锥盘(1523)使上面的V形凹槽变小迫使金属带(1508)上升，即液压系统传动轴(1529)上的滑轮II与金属带(1508)的接触半径r2变大，金属带(1508)上升推动轴向随动锥盘(1507)向右移动压缩回位弹簧(1506)，整车传动轴(1514)上的滑轮I与金属带(1508)的接触半径r1变小；当齿形套筒(1515)轴向向左移动时，压缩的回位弹簧(1506)的复位会推动轴向随动锥盘(1507)向左移动，使下面的V形凹槽变小迫使金属带(1508)下降，液压系统传动轴(1529)上的滑轮与金属带(1508)的接触半径r2变小，整车传动轴(1514)上的滑轮与金属带(1508)的接触半径r1变大，金属带(1508)的下降迫使上面的V形凹槽变大，使轴向主动锥盘(1523)向左移动，整个移动过程实现了链传动传动比i的无级变化，也即转矩的无级变化。 3.根据权利要求1所述的集成液压辅助制动及能量回收再利用装置的混合动力系统，其特征在于，所述的整车传动机构(30)由电机或发动机(9)、离合器(10)、变速箱(11)、分动箱(13)、主减速器(14)、离合器II(12)组成；电机或发动机(9)、离合器(10)与变速箱(11)按顺序依次连接，变速箱(11)输出端与分动箱(13)主齿轮的一端相连，主齿轮的另一端与主减速器(14)相连，主减速器的两个输出端口分别连接两侧车轮，分动箱(13)副齿轮的一端与离合器II(12)的前端相连，离合器II(12)的后端与转矩无级调节机构(15)的整车传动轴(1514)连接。 4.根据权利要求1所述的集成液压辅助制动及能量回收再利用装置的混合动力系统，其特征在于，所述的液压制动机构(29)由制动主缸(1)、二位二通电磁球阀(28)、ESC阀块(3)、高速开关电磁阀(2)、制动轮缸组(4)组成；所述的制动主缸(1)由制动踏板(101)、活塞杆(102)、活塞杆密封圈(103)、主缸缸体(104)、第二活塞密封圈(105)、第二活塞支承环(106)、第二活塞(107)、前腔活塞密封圈(108)、前腔活塞支承环(109)、主缸缸盖(110)、缸盖密封圈(111)、前腔回位弹簧(112)、前腔活塞(113)、第二腔回位弹簧(114)、紧固螺钉(115)、位移传感器(116)组成；所述的主缸缸盖(110)为同轴回转体式轮盘类零件，结构可分成圆柱筒和圆盘两部分，圆柱筒中有带锥度的内孔，圆筒靠近圆盘端加工有一放置缸盖密封圈(111)的环形凹槽，圆筒外表面与主缸缸体内圆柱面配合，圆盘与主缸缸体前端以焊接的方式连接；所述的主缸缸体(104)为一端向前开口筒状类零件，缸底中心处有一通孔，该通孔中有放置活塞杆密封圈(103)的环形凹槽，主缸缸体(104)内部圆柱面从前到后依次安装有前腔回位弹簧(112)、前腔活塞(113)、第二腔回位弹簧(114)、第二活塞(107)，活塞杆(102)；前腔回位弹簧(112)的前端顶在主缸缸盖(110)的内表面上，后端顶在前腔活塞(113)的前端面上，前腔活塞(113)的外圆柱面套有一个用耐磨材料制成的前腔活塞支承环(109)，前腔活塞支承环(109)两侧分别套一个前腔活塞密封圈(108)，前腔活塞(113)的外圆柱面与主缸缸体(104)的内表面过渡配合；第二腔回位弹簧(114)的前端顶在前腔活塞(113)的后端面上，后端顶在第二活塞(107)的前端面上，第二活塞(107)的外圆柱面套有一个用耐磨材料制成的第二活塞支承环(106)，第二活塞支承环(106)两侧分别套一个第二活塞密封圈(105)，第二活塞(107)的外圆柱面与主缸缸体(104)的内表面过渡配合；所述的活塞杆(102)为轴类零件，在其前端加工有外螺纹与第二活塞(107)和紧固螺钉(115)相连，第二活塞(107)被紧固螺钉(115)拧紧在活塞杆(102)前端外螺纹的根部，活塞杆(102)从主缸缸体(104)、第二活塞(107)和紧固螺钉(115)的圆心通孔穿过，活塞杆(102)后端安装制动踏板(101)；所述的位移传感器(116)安装在活塞杆(102)上，信号输出给控制单元(17)；主缸缸盖(110)内表面与前腔活塞(113)的前端面之间的部分组成前轮缸制动腔，前腔活塞(113)的后端面与第二活塞(107)的前端面之间的部分组成后轮缸制动腔，第二活塞(107)的后端面与主缸缸体的筒底面之间的部分组成主缸助力腔；前轮缸制动腔圆柱壁上有两个沿圆周方向角度差为(180)度的通孔c和通孔h，通孔h位于靠近主缸缸盖侧，通孔c位于靠近前腔活塞(113)前端面侧，一旦开始制动前腔活塞(113)向前移动可将通孔c堵住，后轮缸制动腔圆柱壁上有两个沿圆周方向角度差为180度的通孔d和通孔g，通孔g位于靠近前腔活塞(113)后端面侧，通孔d位于靠近第二活塞(107)前端面侧，一旦开始制动第二活塞(107)向前移动可将通孔d堵住，主缸助力腔圆柱壁上有两个沿圆周方向角度差为180度的通孔c和通孔h，通孔c和通孔h在轴向位置上；制动主缸(1)的e口与二位二通电磁球阀(28)的A口相连，制动主缸(1)的f口与高速开关电磁阀(2)的出口相连，制动主缸(1)的h口连接ESC阀块前制动轮缸制动回路的入口，制动主缸(1)的g口连接ESC阀块后制动轮缸制动回路的入口，ESC阀块的出口分别连接制动轮缸组(4)中的制动轮缸；所述高速开关电磁阀(2)为高速开关阀，通过PWM信号控制高速开关电磁阀(2)的开关频率，进而控制进入主缸助力腔的流量，从而控制主缸助力腔的液压力。 5.根据权利要求4所述的集成液压辅助制动及能量回收再利用装置的混合动力系统，其特征在于，所述的辅助制动及能量回收再利用机构(31)由液压泵/马达(16)、插装阀I(18)、二位四通电磁换向阀(19)、插装阀II(20)、二位三通电磁换向阀(21)、插装阀III(22)、小蓄能器(23)、梭阀(24)、大蓄能器(25)、安全阀(26)、油杯(27)、补油系统安全阀(5)、补油泵(6)、单向阀(8)、二位二通电磁换向阀(7)组成；其中，液压泵/马达(16)的轴通过联轴器与液压系统传动轴(1529)连接，液压泵/马达(16)的出口与插装阀I(18)和插装阀II(20)的A口相连，液压泵/马达(16)的入口与单向阀(8)的出口、二位二通电磁换向阀(7)的出口、插装阀III(22)的A口相连；插装阀I(18)的X口与二位四通电磁换向阀(19)的P口相连，插装阀II(20)的X口与二位四通电磁换向阀(19)的T口相连，大蓄能器(25)的进口与梭阀(24)的B口、插装阀II(20)的B口、插装阀III(22)的B口和安全阀(26)的入口相连，插装阀III(22)的X口与二位三通电磁换向阀(21)的P口相连，梭阀(24)的S口与二位四通电磁换向阀(19)的B口和二位三通电磁换向阀(21)的A口相连，补油泵(6)的出口与二位二通电磁换向阀(7)的入口、补油系统安全阀(5)的入口、小蓄能器(23)的进口、梭阀(24)的A口和高速开关电磁阀(2)的进口相连；所述油杯(27)的I号口与插装阀I(18)的B口、二位四通电磁换向阀(19)的A口、二位三通电磁换向阀(21)的T口相连，油杯(27)的II号口与安全阀(26)的出口相连，油杯(27)的III号口与二位二通电磁球阀(28)的B口相连，油杯(27)的IV号口与制动主缸(1)的d口相连，油杯(27)的V号口与制动主缸(1)的c口相连，油杯(27)的VI号口与补油泵(6)的入口、补油系统安全阀(5)的出口和单向阀(8)的进口相连。
所属类别：	实用新型