[发明专利]一种空气能液压混合动力城市公交车

说明书

技术领域

本发明涉及一种以燃油、燃气等为发动机主动力能源，以运行时自身动能、势能等通过液压能压缩空气后储存起来再进行释放为液压马达动力能源的城市公交车，通过发动机主动力与液压马达辅助动力的协调配合，实现节能环保的目的，属交通运输领域。

背景技术

仅由燃油、燃气发动机提供动力的城市公交车，由于市区道路狭窄、人流密集、红绿灯较多、候车站停车载客等原因，经常处于起动、停车、加速、减速等工况下运行，在制动减速、制动停车或下坡时，其运行的动能及势能通过制动器摩擦转化成热能浪费掉，导致能耗增加、排放污染增加。以发动机为主动力，液压马达为辅助动力的空气能液压混合动力城市公交车，能有效地将车辆的运行动能及下坡势能转化成液压能并蓄存在空气压力箱中，在车辆起步、加速及上坡时再释放出来，减少发动机在起步、加速及上坡阶段的负荷，达到节能环保的效果。

经检索发现，中国实用新型专利200420059673.6的柴液并联式后驱动混合动力车，即是一种以柴油发动机为主动力、液压马达为辅助动力的混合动力车。由于该专利为并联式后桥驱动，具有一些结构与功能方面的不足：1）从后桥取力，油马达的输出转速低，同功率时需输出扭矩大（即流量/每转较大），因而油马达的体积、重量较大，而且因转速较低而降低了油马达的效率；2）传动链中有摩擦离合器，降低了系统的使用寿命，增加了系统的机械能损耗。3）液压系统的油箱为开式油箱，液压油暴露在风雨、尘埃的环境中，容易污染、氧化，致使液压系统故障率上升、运营效率降低、运营成本升高。

发明内容

本发明的针对并联式后驱动混合动力车的不足，提供一种无离合器、变速箱直接取力驱动及皮膜式隔尘油箱的液压混合动力城市公交车技术方案。无离合器简化了结构，减少了机械能损耗，提高了系统的工作的可靠性；变速箱直接与油泵/油马达连接，因转速较高可选用较小规格的油泵/油马达，降低了体积、重量；皮膜式隔尘油箱，隔绝了液压油与大气的接触，减少了油液被氧化、污染。

本发明是通过以下技术方案来实现的。本发明主要包括：发动机1、离合器2、变速箱3、制动器4、空气压力箱5、制动器踏板6、油门踏板7、电气控制系统8、离合器及挡位状态检测装置9、组合液压阀10、皮膜式隔尘油箱11、油泵/油马达12、后桥传动箱13、车轮14等组成。其连接方式为发动机1、离合器2、变速箱3、制动器4、后桥传动箱13、车轮14构成主动力系统，发动机动力输出轴通过离合器与变速箱输入轴联接，输入轴齿轮与中间轴齿轮啮合、带动中间轴齿轮旋转、并通过中间轴上的档位齿轮与变速箱输出轴上的档位齿轮匹配后完成动力输出及换档的目的，电气控制系统8、离合器及挡位检测装置9、组合液压阀10、油泵/油马达12、皮膜式隔尘油箱11构成液压辅助动力系统，发动机提供的主动力及液压马达提供的辅助动力在变速箱中间轴上混合并由变速箱输出轴输出，传递至后桥传动箱，驱动车轮旋转、驱动车辆运动，制动时的车辆动能及势能通过车轮、后桥传动箱传递给变速箱输出轴并通过变速箱中间轴驱动液压泵工作，转变成液压能；变速箱中间轴与液压马达/液压泵轴通过挡位齿轮联接，使液压辅助动力系统与发动机的主动力系统并联交汇于变速箱上。

本发明是在原汽车的底盘上，加装一套空气能液压辅助动力系统，不仅可回收车辆制动时的动能和下坡时的势能，而且把发动机的经济工况下的富余能量也利用压缩空气存储起来，而用于车辆加速或上坡等需要较大功率时，使节能和环保的效果更好。

结构简单、成本低，可在较短时间内收回加装成本，它不仅可用于新造汽车，而且可方便地对现有汽车进行加装改造。

从变速箱取力器上取力，使车辆常用车速与油泵/油马达较高效率时的转速较吻合，有利于油泵/油马达容积效率的提高。

油泵/油马达通过取力器与变速箱传动齿轮直接相连而不通过寿命有限的摩擦离合器，简化了机械传动环节。

采用皮膜式油箱，用一块形状可变的柔性耐油皮膜将箱内油液与外部环境和大气完全隔离，但油箱内的油液仍像开式油箱一样始终处于大气压力下。既保证液压系统元件的正常泄漏顺利回到油箱，又保护了油液不被汽车运行的外部不洁环境所污染，减少了故障，提高了液压系统的可靠性，降低了运营成本。

本发明因上述特点较现有技术方案有实质性的进步。

附图说明：

图1为本发明的系统工作原理方框图。