[发明专利]一种车辆混合动力蓄能驱动系统及其驱动方法

权利要求书

1.一种车辆混合动力蓄能驱动系统，包括电动机和内燃机；其特征在于：还包括主换向阀、第一单向阀、第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀、输出变量马达、变惯量飞轮、油箱、第一变量泵、第二变量泵和双向变量泵-马达一体机；所述的变惯量飞轮包括飞轮中盘和飞轮调节环；飞轮中盘与飞轮调节环同轴固定；飞轮调节环内设置有环状活塞腔；环状活塞腔内设置有环形活塞；环形活塞将环状活塞腔分隔为互不连通的气体调节腔和液体调节腔；飞轮调节环上的进出油口与液体调节腔连通；

所述电动机的输出轴和第一变量泵的输入口固定；内燃机的输出轴和第二变量泵的输入口固定；第一变量泵、第二变量泵的其中一个油口均与油箱连接，另一个油口与主换向阀的第一油口、第二油口分别连通；主换向阀的第三油口与第一单向阀的输入口连接；第一单向阀的输出口与第一通断阀及第二通断阀的第一油口连接；第一通断阀的第二油口与输出变量马达的输入油口及第三通断阀的第一油口连接；输出变量马达的输出油口与油箱连接；输出变量马达的输出轴与汽车内减速箱的输入轴通过第一电磁联轴器连接；第三通断阀的第二油口与变惯量飞轮的工作油口连接；

所述第二通断阀的第二个油口与双向变量泵-马达一体机的其中一个油口连接；双向变量泵-马达一体机的另一个油口与油箱连接；双向变量泵-马达一体机的动力轴与变惯量飞轮通过第二电磁联轴器同轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种车辆混合动力蓄能驱动系统，其特征在于：所述变惯量飞轮的外圆周上绕置有绕组线圈；变惯量飞轮设置在磁场内。

3.根据权利要求1所述的一种车辆混合动力蓄能驱动系统，其特征在于：还包括第二单向阀、第三单向阀和四个减震器；减震器采用液力减震器；四个减震器分别安装在车辆的四个车轮处；减震器出油口与第二单向阀的输入口连接，补油口与第三单向阀的输出口连接；第二单向阀的输出口、第三单向阀的输入口、第三通断阀的第二个油口、变惯量飞轮上的液压旋转接头的固定油口通过四通接头连接。

4.根据权利要求1所述的一种车辆混合动力蓄能驱动系统，其特征在于：所述的主换向阀采用两位三通换向阀；主换向阀在第一个工作位下，第一个油口与第三个油口连通；主换向阀在第二个工作位下，第二个油口与第三个油口连通。

5.根据权利要求1所述的一种车辆混合动力蓄能驱动系统，其特征在于：所述的第一通断阀、第二通断阀及第三通断阀均采用两位两通换向阀。

6.根据权利要求1所述的一种车辆混合动力蓄能驱动系统，其特征在于：还包括蓄电池模块；蓄电池模块包括多个电池组，蓄电池模块为电动机供电。

7.根据权利要求1所述的一种车辆混合动力蓄能驱动系统，其特征在于：所述的飞轮中盘内设置有隔板；隔板将飞轮中盘的内腔分隔为油腔和气腔；油腔、气腔与环状活塞腔的两端分别连通；飞轮中盘的油腔及飞轮调节环的液体调节腔内充满液压介质。

8.根据权利要求1所述的一种车辆混合动力蓄能驱动系统，其特征在于：所述的第一电磁联轴器及第二电磁联轴器均采用电磁式轴离合器。

9.如权利要求2所述的一种车辆混合动力蓄能驱动系统的驱动方法，其特征在于：包括起步驱动方法、恒速驱动方法、减速驱动方法、加速驱动方法和怠速驱动方法；

起步驱动方法如下：

选择电机模式或内燃机模式；若选择电机模式，则主换向阀切换至第一工作位，电机驱动第一变量泵泵液；若选择内燃机模式，则主换向阀切换至第二工作位，内燃机驱动第二变量泵泵液；

同时，第一通断阀及第三通断阀导通，第二通断阀截止，第一电磁联轴器连结，第一变量泵或第二变量泵带动油箱中的液压介质进入输出变量马达和变惯量飞轮；输出变量马达驱动车辆起步；注入变惯量飞轮内液压介质推动变惯量飞轮内的环形活塞滑动，进行液压蓄能；

恒速驱动方法如下：

第一通断阀及第三通断阀导通，第二通断阀截止，第一电磁联轴器连结，第二电磁联轴器分离；第一变量泵或第二变量泵带动油箱中的液压介质进入输出变量马达，变量马达驱动减速箱转动；当油路内的油压发生波动时，环形活塞的受力平衡被打破，环形活塞滑动到达新的平衡点，环形活塞滑动的过程减小油压的波动；

减速驱动方法如下：

将双向变量泵-马达一体机转换成马达，第一通断阀、第二通断阀及第三通断阀均导通，第一电磁联轴器及第二电磁联轴器连结；第一变量泵或第二变量泵带动油箱中的液压介质进入双向变量泵-马达一体机；双向变量泵-马达一体机带动变惯量飞轮转动蓄能；变惯量飞轮转动过程中，环形活塞滑动，使得液压介质进入变惯量飞轮，增大变惯量飞轮的转动惯量；

加速驱动方法如下：

将双向变量泵-马达一体机转换成泵，第一通断阀及第三通断阀均导通，第二通断阀截止，第一电磁联轴器及第二电磁联轴器均连结；

之后，第二通断阀导通，变惯量飞轮带动双向变量泵-马达一体机从油箱中泵液到变量马达；同时，第一变量泵或第二变量泵从油箱中泵液到变量马达；变量马达既受到内燃机或电机的驱动，又受到变惯量飞轮的驱动，增大减速箱的转速；

怠速驱动方法如下：

若处于电机模式，则电机停转，降低功耗；

若处于内燃机模式下，则将双向变量泵-马达一体机转换成泵，第一通断阀、第二通断阀及第三通断阀均导通，第一电磁联轴器分离，第二电磁联轴器连结；第二变量泵带动油箱中的液压介质进入双向变量泵-马达一体机；双向变量泵-马达一体机带动变惯量飞轮转动蓄能；变惯量飞轮转动过程中，绕组线圈切割磁感线，产生电流。