引言

　　近年来，能源问题和环保问题越来越得到社会的关注，人们对于车辆的环保性和节能性提出更高的要求，大量的新技术也不断得到应用。混合动力技术可以提高能源利用率，是目前比较成熟、替代性比较强的一种技术。混合动力传动形式主要有电动和液压两种方式，和电动力传动相比较，液压传动技术和液压传动零件的制造工艺都比较成熟，在能量交换较快的情况下其应用优势更明显，应用前景比较广阔。

　　1车辆液压混合动力传动技术原理分析

　　液压传动机构包含能量转变部分和能量储存部分。在汽车行驶的情况下，液压机构在能量转换部分的作用下，将车辆正常行驶中因刹车等情况消耗的机械能转化为液压能储存在储能部分中。这些能量在车辆稳速行驶或加快车辆速度的情况下释放出来，这样就降低了发动机的功率输出，起到辅助输出动力的作用，其工作原理示意图如图一所示。

图一 车辆液压混合动力传动技术原理图

　　液压传动有两种运行模式。一是辅助驱动模式，工作原理如图一（a）。此时储能器输出动力，液压油流向低压蓄能器。压力油在流动过程中，驱动中间结构以马达的形式工作，提供车辆行驶需要的能量，降低了发动机的功率输出，降低燃油消耗。当系统处于再生制动模式下时，工作原理如图一（b）所示，车辆在行驶时原本损失的机械能用来驱动中间机构以泵的形式运行，此时中间机构驱动液压油从低压储能器流出，这样机械能就转换为液压能被储存起来。以上两种工作状态之间的变换就实现了能量的相互转化。

　　2液压混合动力传动技术分类和优势

　　2.1液压混合动力传动的结构组成

　　以履带车辆液压混合动力传动系统结构为例进行说明讲解，其机构组成如图二所示。在图示结构组成中，液压泵/马达可以实现其它能量和液压能之间的相互转变，蓄能器可以用来储存和释放液压能。这两部分是整个系统结构的主体核心部分，完成了能量的转化和储放功能，从而实现了车辆行驶过程中损耗机械能的回收再利用。电子系统是该结构的“大脑”，完成了对整个环境的检测和控制的任务，检测元件可以对车辆的行驶速度、油门踏板和刹车踏板的所处位置进行实时检测。动力耦合器可以有效地协调发动机功率输出与液压传动部分的能量输出，同时减轻能量转换瞬间对于液压泵/马达部分的冲击。

图二 液压混合动力传动机构组成

　　2.2液压混合动力传动技术分类

　　不同形式的液压混合动力传动系统其组成部件基本相同，部件之间不同的设置方式构成了三种不同的传动结构。一是串联式，其结构如图三（a）。该结构是建立在纯液压传动结构的基础上的。实际情况下，当蓄能器能量低于人为设置值时发动机才开始运行。虽然在这种情况下燃油成本大大降低，但是因为能量转变频率过高，能量在转换的过程中逸散部分较大，所以实际工作效果不理想。

　　二是并联式，其构成如图三（b）。该结构是基于原有的机械系统，在原有结构上添加了液压储能部分。这样做的好处是变动的工作量少，没有必要对传动结构进行重新设计，保存了原有机械结构的特点。该技术系统除了发动机作为动力机外，还有另一个动力来源——马达。人们可以通过控制系统决定两动力机是单独工作还是共同工作。马达可以起到调节作用，保证发动机始终处于高效率运行状态。在车辆负载较低状态下，让发动机停止工作，将液压能释放来作为动力。在发动机工作时，其提供的功率用来满足车辆负载要求，剩余的能量会转化为液压能储存起来。但是并联式结构不具有无级变速的性能，

　　三是混联式结构，也叫做分流式结构，其保存了串联式结构和并联式结构的长处，其构成如图三（c）。这种模式可以将发动机、液压泵、液压马达进行更加优化的匹配，为车辆在复杂行驶条件下处于最优状况提供了保障，可以有效地控制燃油消耗和尾气排放。同时通过控制系统能够在串联和并联工作状态之间进行随意的转换。而且在混联式结构中引入了分流机构，增大了系统的速比范围。但是混联式结构组成部分复杂，这增大了整体的重量，而且组成机构的增多使结构更加复杂，降低了结构的可靠性。混联式系统可以实现单独的串联式或并联式工作功能，车辆在实际行驶中实现了快速切换，保障车辆始终处于最合理的工作模式下，串联式和并联式系统的优势都得到保留。同时，混联式能够输出更大的传动能量，相比于串联式和并联式结构其燃油效果更好，由于提供的功率上限值更大，可满足车辆复杂情况下的行驶要求。

图三 不同液压混合动力传动技术示意图

　　2.3液压混合动力传动技术优势

　　液压混合动力传动作为汽车动力技术未来的发展方向，其有着以下几项优势：一是燃油效率更高，可以将燃油产生的能量更多地用于驱动汽车行驶。通过能量转化和储存结构可以将制动能量转换为液压能，显著地降低燃油成本，减少尾气排放。二是该技术使车辆增加了一个能量来源，两个动力机可以在同一时间输出能量，可以为汽车驱动提供更强大的能量。三是可以实现车辆的无级变速。通过无级变速使发动机在最优运行环境下工作，减少燃油消耗。在车辆制动时车辆损失动能转化为液压能，这样就降低了制动对于车辆刹车系统的压力，有利于降低刹车系统的故障率，减少维护保养费用。

　　3车辆液压混合动力传动技术的发展现状和趋势

　　世界上的各大汽车企业对于车辆液压混合动力传动技术都进行了大量的研发投入，同时也取得了许多成果，技术比较成熟。许多研究机构得到了大量的专利知识成果，有的成果已经在生产中得到使用，实现了产业化。实践证明，这项成熟的技术可以有效地降低车辆燃油量。对于未来液压混合动力技术的发展本文认为有以下几点：一是进一步控制车辆能量，使不同动力来源之间更好地进行搭配，以期获得更稳定更强大的动力；同时将更多的车辆逸散能量进行转化使用。二是优化控制系统，使发动机、液压泵、液压马达等系统的主要构件之间做到合理配置、协调工作，要实现该功能必须要有一个总的控制系统，包括检测、保护部分，这对于液压混合动力传动系统是不可或缺的。

　　同时该技术的发展还要解决很多问题。降低液压结构的重量是其中之一，所以需要对液压部分作进一步的改造，可以通过使用新型材料、优化结构、减小体积等这些方法来实现。最后就是成本问题。液压混合动力汽车本身价格较高，系统复杂带来的维护、维修费用也比较大，所以如何降低制造成本、减少维修保养费用也是未来的研究方向。此外，在未来的发展上，可以将电动力融合进液压传动中去，电力驱动也是车辆动力技术的发展选项之一，这样可以将两者完美地结合起来。

　　总结

　　文章结合当下汽车技术的发展现状，对液压混合动力传动做了详细阐述。总结论述了其应用优势，提出了制约该技术发展的几点问题，对未来的发展前景做出了一些说明，希望能为相关从业人员提供一些有益的参考。

　　参考文献：

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