液压轮毂马达辅助驱动系统的制作方法
液压轮毂马达辅助驱动系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种液压辅助驱动系统，更确切地说，本实用新型涉及一种采用 液压轮毂马达进行前轮辅助驱动的液压系统。
【背景技术】
[0002] 重型卡车及工程车辆常在沙地、泥泞及冰雪等低附着系数路面上作业，其对动力 性要求很高。为提高车辆的动力性，传统重型车辆常采用全轮驱动，但系统结构复杂，且质 量大。目前，有基于混合动力汽车动力系统结构提出全轮驱动的方案。如中国专利公开号为 CN101096180A，公告日为2008-01-02,公开了一种四轮驱动混合动力系统，即采用动力分配 系统、前驱动桥、后驱动桥、发电机和电动机实现四轮驱动的技术。然而，当前电池功率密度 小、寿命短等缺点导致其不适于重型卡车的实现。
[0003] 在美国、日本以及法国等国家，早在70世纪就提出了液压辅助驱动系统，采用液 压泵从发动机获取动力驱动液压马达，对车辆进行辅助驱动。该系统具有结构简单、比功 率大、改装成本低等明显优势，宜用于商用重型车辆，并已成功应用于多款车辆。如法国波 克兰有限公司相继提出了轮毂液压辅助前桥驱动系统和轮毂液压辅助后桥驱动系统，并在 自卸车和牵引车上得到应用。博世公司也成功研制出了一套液力牵引辅助系统。虽然上 述各系统采用的技术有差异，但工作原理是类似的，系统中都包括有液压泵、液压马达、控 制器以及液压控制阀组等结构。其中最为关键的部件就是液压控制阀组，系统需要在阀 组的切换下实现不同的工作模式，如自由轮模式、辅助驱动模式和旁通模式等。当前，国 内也逐渐开展了对液压辅助驱动系统的研宄。如中国专利公布号为CN102358163A，公布 日为2012-02-22,公开了一种轮毂马达液压驱动系统，即通过一套液压辅助驱动系统将后 驱车辆变为四驱构型的技术。但该专利中并未详细介绍阀组的结构。中国专利公布号为 CN103790876A，公布日为2114-05-14,公开了一种闭式液压传动系统，即采用一组液压阀实 现系统不同的工作模式的技术。该专利中通过电磁阀控制轮毂马达的工作模式，然而电磁 阀的流量一般较小，无法满足实际中的流量要求。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型为解决传统后驱车辆在低附着系数路面及大坡度路面上无法满足动 力性要求、现有的轮毂马达液压驱动系统无法满足轮毂马达的大流量要求的问题，提出了 一种液压轮毂马达辅助驱动系统，本实用新型是采用如下技术方案实现的：
[0005] 液压轮毂马达辅助驱动系统，包括液压泵组件、控制阀组、控制器、取力装置、取力 装置输出轴、左前轮、左轮毂马达、右轮毂马达、右前轮、油箱，取力装置输出轴和液压泵组 件中的液压泵组件输入轴之间为花键副连接或万向节连接，控制阀组的外接端口 T1、T2、T3 都通过管路连接到油箱，液压泵组件的外接端口 LI、L2、L3都通过管路连接至油箱，液压泵 组件的外接端口 Ml和控制阀组的外接端口 G通过管路连接，液压泵组件的外接端口 M2和 控制阀组的外接端口 A管路连接，液压泵组件的外接端口 M3和控制阀组的外接端口 B管路 连接，控制阀组的外接端口 D1与左轮毂马达的壳体卸油端口和右轮毂马达的壳体卸油端 口管路连接，控制阀组的外接端口 D2和左轮毂马达的一个油口管路连接，控制阀组的外接 端口 D3和左轮毂马达的另一个油口管路连接，控制阀组的外接端口 D4和右轮毂马达的一 个油口管路连接，控制阀组的外接端口 D5和右轮毂马达的另一个油口管路连接，左轮毂马 达的转子轴与左前轮的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一根轴，右轮毂马达的转子 轴与右前轮的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一根轴，控制器与液压泵组件通过信 号线连接，控制器与控制阀组电路连接，控制器和液压泵组件电路连接，其特征在于：
[0006] 控制阀组包括：四号溢流阀、三号三位三通换向阀、一号二位四通换向阀、一号二 位三通换向阀、二号二位三通换向阀、二号二位四通换向阀、一号二位四通液压先导换向 阀、二号二位四通液压先导换向阀和五号溢流阀，其中，三号三位三通换向阀、一号二位四 通换向阀、一号二位三通换向阀和二号二位四通换向阀都为电磁换向阀，四号溢流阀和五 号溢流阀是直动型溢流阀，二号二位三通换向阀、一号二位四通液压先导换向阀和二号二 位四通液压先导换向阀都为液压先导换向阀；
[0007] 三号三位三通换向阀的T端口与四号溢流阀进油口管路连接，四号溢流阀的出油 口与控制阀组的外接端口 T1管路连接，三号三位三通换向阀的P端口与控制阀组的外接端 口 A、二号二位三通换向阀的P端口管路连接，三号三位三通换向阀的B端口与控制阀组的 外接端口 B、二号二位三通换向阀的T端口、一号二位四通液压先导换向阀的P端口、二号二 位四通液压先导换向阀的T端口管路连接，二号二位三通换向阀的B端口与一号二位四通 液压先导换向阀的T端口、二号二位四通液压先导换向阀的P端口管路连接，一号二位四通 换向阀的P端口与控制阀组的外接端口 G、一号二位三通换向阀的P端口、二号二位四通换 向阀的P端口管路连接，一号二位四通换向阀的T端口与一号二位三通换向阀的A端口、二 号二位四通换向阀的T端口、控制阀组的外接端口 T2管路连接，一号二位四通换向阀的A 端口与二号二位四通液压先导换向阀的控制端口 X、五号溢流阀的进油口、控制阀组的外接 端口 D1管路连接，一号二位四通换向阀的B端口与二号二位四通液压先导换向阀的控制端 口 Y管路连接，一号二位三通换向阀的T端口与二号二位三通换向阀的控制端口管路连接， 二号二位四通换向阀的A端口与一号二位四通液压先导换向阀的控制端口 X管路连接，二 号二位四通换向阀的B端口与一号二位四通液压先导换向阀的控制端口 Y管路连接，一号 二位四通液压先导换向阀的B端口与控制阀组的外接端口 D5管路连接，一号二位四通液压 先导换向阀的A端口与控制阀组的外接端口 D4管路连接，二号二位四通液压先导换向阀的 A端口与控制阀组的外接端口 D2管路连接，二号二位四通液压先导换向阀的B端口与控制 阀组的外接端口 D3管路连接，五号溢流阀的出油口与控制阀组的外接端口 T3管路连接。
[0008] 进一步的技术方案包括：
[0009] 所述的控制器和控制阀组电路连接是指：
[0010] 控制阀组中的三号三位三通换向阀两端的电磁线圈的输入端分别通过电线连接 到控制器的端口 LA05和控制器的端口 LA06 ;
[0011] 控制阀组中的一号二位四通换向阀的电磁线圈的输入端通过电线连接到控制器 的端口 LA07 ;
[0012] 控制阀组中的一号二位三通换向阀的电磁线圈的输入端通过电线连接到控制器 的端口 LA24 ;
[0013] 控制阀组中的二号二位四通换向阀的电磁线圈的输入端通过电线连接到控制器 的端口 LA25。
[0014] 所述的控制器和液压泵组件电路连接是指：
[0015] 液压泵组件中的一号三位三通换向阀为电磁换向阀，其两端电磁铁中的电磁线圈 的输入端分别通过电线连接到控制器的端口 LA00和控制器的端口 LA01 ;
[0016] 液压泵组件中的二号三位三通换向阀是电磁换向阀，其两端电磁铁中的电磁线圈 的输入端分别通过电线连接到控制器的端口 LA02和控制器的端口 LA03 ;
[0017] 液压泵组件中的液压缸的远离液压泵的一端安装有位移传感器，位移传感器的输 出信号通过信号线连接至控制器的端口 EAD00 ;
[0018] 液压泵组件中的二位二通换向阀是电磁换向阀，其电磁铁中的电磁线圈的输入端 通过电线连接到控制器的端口 LA04。
[0019] 液压轮毂马达辅助驱动系统通过取力装置从发动机获得动力驱动液压泵，通过控 制器切换控制阀组的工作位置，从而形成多种工作模式，如自由轮模式、辅助驱动模式和旁 通模式，通过电磁换向阀控制液动换向阀的控制油液，从而控制轮毂马达的工作状态，能够 满足轮毂马达的大流量要求。
[0020] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0021] 1.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统能够将车辆前轮从非驱动轮变 为驱动轮，有利于提高车辆的动力性。
[0022] 2.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统中液压泵组件集成了主泵以及 调节其排量的伺服控制机构、补油系统和溢流阀等结构，液压马达采用径向柱塞式马达，并 将其集成在前轮的轮毂中，整个系统结构尺寸小，占用空间小，布置与安装简单方便；
[0023] 3.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统中的控制阀组能够满足实际工 程中轮毂马达的大流量要求，可以实现轮毂马达在不同状态下切换，具有较好的工况适应 性；
[0024] 4.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统中，当轮毂马达处于自由轮状态 时，液压控制阀组可以使马达壳体内保留一定的压力，使马达柱塞与马达壳体彻底分离，保 证了马达不工作时不会对前轮施加附加负载；
[0025] 5.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统中，当车辆进行换挡时，通过控 制阀组将轮毂马达旁通，换挡结束后迅速恢复驱动状态，这样降低了液压马达短时间切换 状态时马达主油路的压力变化，减小马达壳体的压力冲击，提高了液压马达的工作寿命；
[0026] 6.本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统中，将控制阀组中各液压元件进 行集成化，减小了液压系统所占用的体积。
【附图说明】
[0027] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
[0028] 图1是本实用新型所述的一种液压轮毂马达辅助驱动系统的结构原理图；
[0029] 图 2是本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统控制阀组结构图；
[0030]图3是本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统在自由轮模式下的各个换 向阀工作位置示意图；
[0031]图4是本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统在辅助驱动模式下的各个 换向阀工作位置示意图；
[0032]图5是本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统在旁通模式下的各个换向 阀工作位置示意图；
[0033] 图6是通过仿真验证，所得到的本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统对 提高整车的牵引力和爬坡度增加比例图。
[0034] 图中：1?取力装置，2?取力装置输出轴，3.液压泵组件输入轴，4?一号三位三通换 向阀，5.二号三位三通换向阀，6.液压缸，7.液压泵，8.补油泵，9. 一号溢流阀，10.二位二 通换向阀，11. 一号单向阀，12.二号溢流阀，13.二号单向阀，14.三号溢流阀，15.三号单 向阀，16.四号溢流阀，17.三号三位三通换向阀，18. -号二位四通换向阀，19. 一号二位三 通换向阀，20.二号二位三通换向阀，21.二号二位四通换向阀，22. -号二位四通液压先导 换向阀，23.二号二位四通液压先导换向阀，24.五号溢流阀，25.左前轮，26.左轮毂马达， 27.右轮毂马达，28.右前轮，29.油箱，30.控制器，S.位移传感器，I .液压泵组件，II .控 制阀组。
[0035] M1、M2、M3、L1、L2、L3 为液压泵组件 I 的外接端口，G、A、B、T1、T2、T3、D1、D2、D3、 D4、D5为控制阀组II的外接端口。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图对本实用新型做详细介绍。
[0037] 参阅附图1，本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统包括液压泵组件I、控 制阀组II、控制器30以及取力装置1、取力装置输出轴2、左前轮25、左轮毂马达26、右轮毂 马达27、右前轮28、油箱29。
[0038] 参阅附图1，取力装置1和取力装置输出轴2为液压泵组件I提供动力，取力装置 输出轴2和液压泵组件输入轴3之间为机械式连接，连接方式可以是普通键或花键副或通 过万向节连接，取力装置1和取力装置输出轴2的作用是将动力传递给液压泵组件I，从而 使液压泵组件I输出平稳油液。
[0039] 参阅附图1，液压泵组件I包括：液压泵组件输入轴3, 一号三位三通换向阀4,二 号三位三通换向阀5,液压缸6,液压泵7,补油泵8, 一号溢流阀9,二位二通换向阀10, 一号 单向阀11，二号溢流阀12,二号单向阀13,三号溢流阀14,三号单向阀15。其中，液压缸6 为双活塞杆液压缸；液压泵7为轴向柱塞式双向变量液压泵；补油泵8为单向定量齿轮泵； 一号三位三通换向阀4和二号三位三通换向阀5都是电磁换向阀；一号溢流阀9、二号溢流 阀12以及三号溢流阀14都是直动型溢流阀；一号单向阀11、二号单向阀13以及三号单向 阀15为直动式单向阀。
[0040] 参阅附图1，液压泵组件输入轴3与液压泵7、补油泵8的转子轴为同一根轴；一号 三位三通换向阀4的T端口与二号三位三通换向阀5的T端口、液压泵组件I的外接端口 L1管路连接，一号三位三通换向阀4的P端口与二号三位三通换向阀5的P端口、补油泵 8出油口管路连接，一号三位三通换向阀4的A端口与液压缸6的一个油口管路连接，液压 缸6的另一个油口与二号三位三通换向阀5的A端口管路连接，液压缸6活塞杆的一端与 液压泵7的斜盘采用球铰连接，补油泵8的出油口与一号溢流阀9的进油口、二位二通换向 阀10的P端口管路连接，二位二通换向阀10的A端口与一号单向阀11进油口、二号溢流 阀12出油口、二号单向阀13进油口、三号溢流阀14出油口、三号单向阀15进油口管路连 接，三号单向阀15出油口与液压泵组件I的外接端口 Ml管路连接，液压泵7的一个油口与 一号单向阀11出油口、二号溢流阀12进油口、液压泵组件I的外接端口 M2管路连接，液压 泵7的另一个油口和二号单向阀13出油口、三号溢流阀14进油口、液压泵组件I的外接端 口 M3管路连接，补油泵8的进油口与液压泵组件I的外接端口 L2管路连接，一号溢流阀9 的出油口与液压泵组件I的外接端口 L3管路连接。
[0041] 参阅附图2,控制阀组II包括：四号溢流阀16,三号三位三通换向阀17, 一号二位 四通换向阀18，一号二位三通换向阀19，二号二位三通换向阀20，二号二位四通换向阀21， 一号二位四通液压先导换向阀22,二号二位四通液压先导换向阀23,五号溢流阀24。其中， 三号三位三通换向阀17、一号二位四通换向阀18、一号二位三通换向阀19和二号二位四通 换向阀21都为电磁换向阀；四号溢流阀16和五号溢流阀24是直动型溢流阀；二号二位三 通换向阀20、一号二位四通液压先导换向阀22和二号二位四通液压先导换向阀23都为液 压先导换向阀。
[0042] 参阅附图2,三号三位三通换向阀17的T端口与四号溢流阀16进油口管路连接， 四号溢流阀16出油口与控制阀组II的外接端口 T1管路连接，三号三位三通换向阀17的P 端口与控制阀组II的外接端口 A、二号二位三通换向阀20的P端口管路连接，三号三位三通 换向阀17的B端口与控制阀组II的外接端口 B、二号二位三通换向阀20的T端口、一号二 位四通液压先导换向阀22的P端口、二号二位四通液压先导换向阀23的T端口管路连接， 二号二位三通换向阀20的B端口与一号二位四通液压先导换向阀22的T端口、二号二位 四通液压先导换向阀23的P端口管路连接，一号二位四通换向阀18的P端口与控制阀组 II的外接端口 G、一号二位三通换向阀19的P端口、二号二位四通换向阀21的P端口管路 连接，一号二位四通换向阀18的T端口与一号二位三通换向阀19的A端口、二号二位四通 换向阀21的T端口、控制阀组II的外接端口 T2管路连接，一号二位四通换向阀18的A端 口与二号二位四通液压先导换向阀23的控制端口 X、五号溢流阀24进油口、控制阀组II的 外接端口 D1管路连接，一号二位四通换向阀18的B端口与二号二位四通液压先导换向阀 23的控制端口 Y管路连接，一号二位三通换向阀19的T端口与二号二位三通换向阀20的 控制端口管路连接，二号二位四通换向阀21的A端口与一号二位四通液压先导换向阀22 的控制端口 X管路连接，二号二位四通换向阀21的B端口与一号二位四通液压先导换向阀 22的控制端口 Y管路连接，一号二位四通液压先导换向阀22的B端口与控制阀组II的外接 端口 D5管路连接，一号二位四通液压先导换向阀22的A端口与控制阀组II的外接端口 D4 管路连接，二号二位四通液压先导换向阀23的A端口与控制阀组II的外接端口 D2管路连 接，二号二位四通液压先导换向阀23的B端口与控制阀组II的外接端口 D3管路连接，五号 溢流阀24出油口与控制阀组II的外接端口 T3管路连接。
[0043] 参阅附图3,控制器30已有产品，具体选型可按实际情况而定，在此所用控制器型 号为HY-TTC200-CD-538K-2. 4M-WD00-000。控制器30用于接收位移传感器s的输出信号， 同时控制一号三位三通换向阀4、二号三位三通换向阀5、二位二通换向阀10、三号三位三 通换向阀17、一号二位四通换向阀18、一号二位三通换向阀19、二号二位四通换向阀21的 工作位置。
[0044] 参阅附图3,一号三位三通换向阀4为电磁换向阀，电磁铁操纵，弹簧复位，其两端 电磁铁中的电磁线圈的输入端分别通过电线连接到控制器30的端口 LA00和控制器30的 端口 LA01 ;二号三位三通换向阀5是电磁换向阀，其两端电磁铁中的电磁线圈的输入端分 别通过电线连接到控制器30的端口 LA02和控制器30的端口 LA03 ;液压缸6的远离液压 泵7的另一端安装有位移传感器s，液压缸的缸体通过机械方式固定在液压泵组件I的壳 体上，位移传感器s的输出信号通过电线连接至控制器30的端口 EAD00 ;二位二通换向阀 10是电磁换向阀，其电磁铁中的电磁线圈的输入端通过电线连接到控制器30的端口 LA04 ; 三号三位三通换向阀17、一号二位四通换向阀18、一号二位三通换向阀19以及二号二位四 通换向阀21都是电磁换向阀；三号三位三通换向阀17两端的电磁线圈的输入端分别通过 电线连接到控制器30的端口 LA05和控制器30的端口 LA06 ;-号二位四通换向阀18的电 磁线圈的输入端通过电线连接到控制器30的端口 LA07 ;-号二位三通换向阀19的电磁线 圈的输入端通过电线连接到控制器30的端口 LA24 ;二号二位四通换向阀21的电磁线圈的 输入端通过电线连接到控制器30的端口 LA25。
[0045] 参阅附图3,控制阀组II的外接端口 T1、T2、T3都通过管路连接到油箱29 ;液压泵 组件I的外接端口 LI、L2、L3都通过管路连接至油箱29 ;液压泵组件I的外接端口 Ml和控 制阀组II的外接端口 G管路连接，液压泵组件I的外接端口 M2和控制阀组II的外接端口 A 管路连接，液压泵组件I的外接端口 M3和控制阀组II的外接端口 B管路连接。
[0046] 参阅附图3,控制阀组II的外接端口 D1和左轮毂马达26的壳体卸油端口、右轮毂 马达27的壳体卸油端口管路连接；控制阀组II的外接端口 D2和左轮毂马达26的一个油口 管路连接；控制阀组II的外接端口 D3和左轮毂马达26的另一个油口管路连接；控制阀组 II的外接端口 D4和右轮毂马达27的一个油口管路连接；控制阀组II的外接端口 D5和右轮 毂马达27的另一个油口管路连接；左轮毂马达26是径向柱塞式双向定量马达，其转子 轴与 左前轮25的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一根轴；右轮毂马达27也是径向柱塞 式双向定量马达，其转子轴与右前轮28的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一根轴；
[0047] 参阅附图3,取力装置1和取力装置输出轴2为液压辅助驱动系统提供原动力，驱 动液压泵7和补油泵8转动；液压泵7是双向变量液压泵，其两个油口既可以是进油口，也 可以是出油口，但在工作时仅有一个出油口和一个进油口，液压泵7的排量通过液压缸6的 活塞杆带动斜盘开度来调节；液压缸6的壳体采用机械方式固定，位移传感器s将活塞杆的 位移传给控制器30,控制器30通过位移传感器s的信号值获得液压泵7的反馈排量，从而 形成闭环控制；补油泵8是单向定量液压泵，其作用是给系统回路补油，同时为控制阀组II 提供控制油液；一号单向阀11、二号溢流阀12、二号单向阀13以及三号溢流阀14用于只允 许油液从二位二通换向阀10的A端口流向主油路，同时保证主油路的安全性；当二位二通 换向阀10切换至下位时，补油泵8的输出油液经过二位二通换向阀10的P端口流向三号 单向阀15的进油口，经过三号单向阀15后从液压泵组件I的外接端口 Ml输出，从而为一 号二位四通液压先导换向阀22和二号二位四通液压先导换向阀23提供控制油，并通过一 号二位三通换向阀19为二号二位三通换向阀20提供控制油液（此时一号二位三通换向阀 19切换至右位）。一号溢流阀9设置在补油泵8的出油口和油箱29之间，以限制补油泵8 的出油口压力，从而达到保护补油泵8的目的。
[0048] 参阅附图3,通过控制一号三位三通换向阀4和二号三位三通换向阀5的工作位置 来控制液压缸6的活塞运动，从而改变液压泵7的斜盘开度以达到改变排量的目的，一号三 位三通换向阀4和二号三位三通换向阀5的输入油液由补油泵8提供。当控制器30输出 控制命令，将一号三位三通换向阀4切换至下位，同时将二号三位三通换向阀5切换至下位 时，此时断开了液压缸6同补油泵8之间的油路，液压缸6两端都和油箱29连通，此时液压 泵7的排量为0。当利用控制器30将一号三位三通换向阀4和二号三位三通换向阀5都切 换至中位时，此时对液压缸6活塞两端的液压进行保压，则表示保持液压泵7的排量稳定。 若将一号三位三通换向阀4切换至上位，将二号三位三通换向阀5切换至下位，则液压缸6 的活塞下移，此时液压泵7的排量信号值在0~+1范围逐渐增大。若将一号三位三通换向 阀4切换至下位，将二号三位三通换向阀5切换至上位，此时则液压缸6的活塞上移，液压 泵7的排量信号值在-1~0范围逐渐增大（绝对值增大）。控制器30通过安装在液压缸 6活塞杆上的位移传感器s获得液压缸6活塞杆的位移，将其与目标值进行比较而形成闭环 控制。
[0049] 参阅附图3,当系统中油液温度上升到一定阈值时，由控制器30输出控制命令，切 换三号三位三通换向阀17的工作位置，将部分高压油液卸载，由补油泵8对主油路进行补 油，从而达到降温的目的。具体为：当车辆向前行驶时，将三号三位三通换向阀17切换至上 位，当车辆倒车行驶时，将三号三位三通换向阀17切换至下位。
[0050] 通过控制器30输出控制信号，使一号三位三通换向阀4、二号三位三通换向阀5、 二位二通换向阀10、三号三位三通换向阀17、一号二位四通换向阀18、一号二位三通换向 阀19、二号二位四通换向阀21处于不同的工作位置，可使系统实现三种不同的运行模式， 即自由轮模式、辅助驱动模式和旁通模式，下面详细介绍。
[0051] 自由轮模式：
[0052] 参阅附图3,此时液压轮毂马达辅助驱动系统工作于自由轮模式。
[0053] 由控制器30输出控制命令，将一号三位三通换向阀4切换至下位，二号三位三通 换向阀5切换至下位，二位二通换向阀10切换至下位，三号三位三通换向阀17切换至中 位，一号二位四通换向阀18切换至上位，一号二位三通换向阀19切换至左位，二号二位四 通换向阀21切换至下位。补油泵8通过液压泵组件I的外接端口 L2从油箱29吸取油液， 通过二位二通换向阀10、三号单向阀15、液压泵组件I的外接端口 Ml及控制阀组II的外接 端口 G后分别经过一号二位四通换向阀18和二号二位四通换向阀21后作用于二号二位四 通液压先导换向阀23的X端和一号二位四通液压先导换向阀22的Y端，将一号二位四通 液压先导换向阀22切换至下位，将二号二位四通液压先导换向阀23切换至上位，导致左轮 毂马达26和右轮毂马达27与主油路断开；同时，一号二位四通换向阀18的A端口通过控 制阀组II的外接端口 D1输送至左轮毂马达26和右轮毂马达27的壳体，从而使左轮毂马达 26和右轮毂马达27的柱塞内缩而与壳体分离，五号溢流阀24用于将压力限定在合适的范 围内，以保证安全；此时，液压缸6活塞两端都和油箱29连通，液压泵7的排量为0。
[0054] 辅助驱动模式：
[0055] 参阅附图4,此时液压轮毂马达辅助驱动系统工作于辅助驱动模式。
[0056] 由控制器30输出控制命令，将二位二通换向阀10切换至下位，三号三位三通换向 阀17的工作位置不定（依据系统状况，可切换至上位、中位和下位中的一种），一号二位四 通换向阀18切换至下位，一号二位三通换向阀19切换至左位，二号二位四通换向阀21切 换至上位；此时，二号二位三通换向阀20工作于上位；在控制油液的作用下，一号二位四通 液压先导换向阀22切换至上位，将二号二位四通液压先导换向阀23切换至下位，此时左轮 毂马达26和右轮毂马达27与主油路连接。液压泵7、二号二位三通换向阀20、二号二位四 通液压先导换向阀23和左轮毂马达26形成闭环回路，实现驱动左轮毂马达26转动，近而 带动左前轮25行驶；同理，液压泵7、二号二位三通换向阀20、一号二位四通液压先导换向 阀22和右轮毂马达27形成回路，从而驱动右前轮28行驶。控制器30通过切换一号三位三 通换向阀4和二号三位三通换向阀5的工作位置来控制液压缸6活塞的位移，从而达到调 节液压泵7排量的目的，具体为：若将一号三位三通换向阀4切换至上位，将二号三位三通 换向阀5切换至下位，则液压泵7驱动左轮毂马达26和右轮毂马达27正向运转，此时车辆 正向行驶；若将一号三位三通换向阀4切换至下位，将二号三位三通换向阀5切换至上位， 则液压泵7驱动左轮毂马达26和右轮毂马达27反向运转，此时车辆倒车行驶。一号三位 三通换向阀4和二号三位三通换向阀5的工作位置由液压泵7所需的排量而定。
[0057] 旁通模式：
[0058] 参阅附图5,此时液压轮毂马达辅助驱动系统工作于旁通模式。
[0059] 当系统工作于辅助驱动模式，在车辆进行换挡时，将液压轮毂马达辅助驱动系统 切换至旁通模式，此时只需通过控制器30的输出信号改变一号二位三通换向阀19的工作 位置，其它零件（如换向阀、液压泵、马达等）的工作位置不变。由于车辆只有一个倒挡，在 车辆倒车行驶中不存在换挡过程，在由倒挡切换至前进挡位过程中，需要在车速为零时进 行切换，所以在车辆倒车行驶时液压轮毂马达辅助驱动系统不存在旁通模式。当车辆在向 前行驶中换挡时，将一号二位三通换向阀19切换至右位，此时一号二位三通换向阀19的T 端口和P端口导通，将二号二位三通换向阀20切换至下位，此时输送至左轮毂马达26和右 轮毂马达27的高压油被切断，液压轮毂马达辅助驱动系统工作于旁通模式。一号三位三通 换向阀4和二号三位三通换向阀5处于切换至旁通模式的前一时刻所在的位置不变。
[0060] 本实用新型中所用元件都已有产品，具体选型需结合整车参数及设计要求而定， 表1为某重型车辆的整车基本参数和设计要求，表2为所选主要液压元件的参数。
[0061] 表1整车基本参数和设计要求
[0062] 整车参数 整车整备质量(kg)__9200_ 整车满载质量__带挂车总重55吨_ 前轴与中轴轴距（mm) 3150_ 中轴与后轴轴距（mm) 1350_ 迎风面积(m2) 6.7 设计要求 最高车速(km/h)__87_ _| 最大爬坡度（％) | 30.9
[0063] 表2主要液压元件参数
[0064] 泵最大排量（mm7r) 75 泵额定转速（r/min) 3900 液压泵参数 -- 泵最人转矩（Nm) 1190 装额定JJi力（bar) 420 马达最大排量（mm;/r)__1248_ 马达额定转速（r/min) 59 轮毂马达参数 -- 马达最大转矩（Nm)__6000_ __马达额定压力（bar)__420_
[0065] 为验证本实用新型所述液压轮毂马达辅助驱动系统的可行性，通过仿真测试本实 用新型对提高车辆动力性的贡献。
[0066] 参阅附图6,图中显示了当采用本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统后， 车辆动力性的增加比例。图中，实线表示牵引力增加比例随路面附着系数的变化曲线，虚线 表示车辆最大爬坡度增加比例随路面附着系数的变化曲线。可以看出，当采用本实用新型 所述的液压轮毂马达辅助驱动系统后，车辆的最大爬坡度和牵引力得到明显提高，在低附 着系数路面上效果更加明显。
[0067] 本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统可以实现自由轮模式、辅助驱动模 式和旁通模式，各工作模式下控制阀组II中换向阀的工作位置如下表3所示：
[0068] 表3各工作模式下换向阀的工作位置
[0069] 工作模式 控制阀组II中各换向阀的工作位置 自由轮模式三弓三位三通换向阀17切换至中位，…弓'二位四通换向阀18切换至上位， 一号二位三通换向阀19切换至左位，二号二位三通换向阀20切换至上位， 二号二位四通换向阀21切换至下位，一号二位四通液压先导 换向阀22工 __作于下位，二号二位四通液压先导换向阀23工作于上位。_ 辅助驱动模三号三位三通换向阀17的工作位置不定（依据系统状况，可切换至上位、 式 中位和下位中的一种），一号二位四通换向阀18切换至下位，一号二位三 通换向阀19切换至左位，二号二位三通换向阀20切换至上位，二号二位 四通换向阀21切换至上位，一号二位四通液压先导换向阀22工作于上位， __二号二位四通液压先导换向阀23工作于下位。_ 旁通模式 三号三位三通换向阀17的工作位置不定（依据系统状况，可切换至h位、 中位和下位中的一种），一号二位四通换向阀18切换至下位，一号二位三 通换向阀19切换至右位，二号二位三通换向阀20切换至下位，二号二位 四通换向阀21切换至上位，一号二位四通液压先导换向阀22工作于上位， _|二号二位四通液压先导换向阀23工作于下位。_
[0070] 本液压轮毂马达辅助驱动系统的原理特点：
[0071] 1.控制器30根据车速、加速踏板的位置信号决定系统的工作模式，通过切换控制 阀组II中各换向阀的工作位置来实现不同的工作模式，通过控制一号三位三通换向阀4和 二号三位三通换向阀5的工作位置来调节液压泵7的排量，以满足驾驶需求。
[0072] 2.当车辆行驶在低附着系数路面或爬坡时，由控制器30切换控制阀组II中各换 向阀的工作位置，使系统工作于辅助驱动模式，此时车辆前轮变为驱动轮，增加了车辆驱动 力。
[0073] 3.当车辆在良好路面行驶时，液压轮毂马达辅助驱动系统工作于自由轮模式，此 时前轮为从动轮，这有助于提高整车牵引效率。
[0074] 4.当车辆换挡时，液压轮毂马达辅助驱动系统工作于旁通模式，从而保证换挡平 稳完成。
[0075] 5.本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统在工作中难免会产生一定的热 量，为保证系统可靠工作，通过切换三号三位三通换向阀17的工作位置可达到降温的目 的。
[0076] 根据以上的原理特点可以看出，本实用新型在传统后轮驱动车辆基础上，通过添 加一套液压轮毂马达辅助驱动系统，将车辆改装成四驱系统，有助于提高整车动力性。同 时，本实用新型所述的控制阀组II结构能够满足实际工程要求，可以有效地控制大排量液 压轮毂马达的工作，使其平稳输出驱动转矩，有良好的工况适应性。
【主权项】
1.液压轮毂马达辅助驱动系统，包括液压泵组件（I)、控制阀组（II)、控制器（30)、 取力装置（1)、取力装置输出轴（2)、左前轮（25)、左轮毂马达（26)、右轮毂马达（27)、右前 轮（28)、油箱（29)，取力装置输出轴（2)和液压泵组件（I)中的液压泵组件输入轴（3) 之间为花键副连接或万向节连接，控制阀组（II)的外接端口T1、T2、T3都通过管路连接到 油箱（29)，液压泵组件（I)的外接端口L1、L2、L3都通过管路连接至油箱（29)，液压泵组 件（I)的外接端口Ml和控制阀组（II)的外接端口G通过管路连接，液压泵组件（I) 的外接端口M2和控制阀组（II)的外接端口A管路连接，液压泵组件（I)的外接端口M3 和控制阀组（II)的外接端口B管路连接，控制阀组（II)的外接端口Dl与左轮毂马达 (26)的壳体卸油端口和右轮毂马达（27)的壳体卸油端口管路连接，控制阀组（II)的外接 端口D2和左轮毂马达（26)的一个油口管路连接，控制阀组（II)的外接端口D3和左轮毂 马达（26)的另一个油口管路连接，控制阀组（II)的外接端口D4和右轮毂马达（27)的一 个油口管路连接，控制阀组（II)的外接端口D5和右轮毂马达（27)的另一个油口管路连 接，左轮毂马达（26)的转子轴与左前轮（25)的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一 根轴，右轮毂马达（27)的转子轴与右前轮（28)的传动轴之间采用花键副连接或两者为同 一根轴，控制器（30)与液压泵组件（I)通过信号线连接，控制器（30)与控制阀组（II) 电路连接，控制器（30)和液压泵组件（I)电路连接，其特征在于： 控制阀组（II)包括：四号溢流阀（16)、三号三位三通换向阀（17)、一号二位四通换 向阀（18)、一号二位三通换向阀（19)、二号二位三通换向阀（20)、二号二位四通换向阀 (21) 、一号二位四通液压先导换向阀（22)、二号二位四通液压先导换向阀（23)和五号溢流 阀（24)，其中，三号三位三通换向阀（17)、一号二位四通换向阀（18)、一号二位三通换向阀 (19)和二号二位四通换向阀（21)都为电磁换向阀，四号溢流阀（16)和五号溢流阀（24)是 直动型溢流阀，二号二位三通换向阀（20)、一号二位四通液压先导换向阀（22)和二号二位 四通液压先导换向阀（23)都为液压先导换向阀； 三号三位三通换向阀（17)的T端口与四号溢流阀（16)进油口管路连接，四号溢流阀 (16)的出油口与控制阀组（II)的外接端口Tl管路连接，三号三位三通换向阀（17)的P 端口与控制阀组（II)的外接端口A、二号二位三通换向阀（20)的P端口管路连接，三号三 位三通换向阀（17)的B端口与控制阀组（II)的外接端口B、二号二位三通换向阀（20)的 T端口、一号二位四通液压先导换向阀（22)的P端口、二号二位四通液压先导换向阀（23) 的T端口管路连接，二号二位三通换向阀（20)的B端口与一号二位四通液压先导换向阀 (22) 的T端口、二号二位四通液压先导换向阀（23)的P端口管路连接，一号二位四通换向 阀（18)的P端口与控制阀组（II)的外接端口G、一号二位三通换向阀（19)的P端口、二 号二位四通换向阀（21)的P端口管路连接，一号二位四通换向阀（18)的T端口与一号二位 三通换向阀（19)的A端口、二号二位四通换向阀（21)的T端口、控制阀组（II)的外接端 口T2管路连接，一号二位四通换向阀（18)的A端口与二号二位四通液压先导换向阀（23) 的控制端口X、五号溢流阀（24)的进油口、控制阀组（II)的外接端口Dl管路连接，一号 二位四通换向阀（18)的B端口与二号二位四通液压先导换向阀（23)的控制端口Y管路连 接，一号二位三通换向阀（19)的T端口与二号二位三通换向阀（20)的控制端口管路连接， 二号二位四通换向阀（21)的A端口与一号二位四通液压先导换向阀（22)的控制端口X管 路连接，二号二位四通换向阀（21)的B端口与一号二位四通液压先导换向阀（22)的控制 端口Y管路连接，一号二位四通液压先导换向阀（22)的B端口与控制阀组（II)的外接端 口D5管路连接，一号二位四通液压先导换向阀（22)的A端口与控制阀组（II)的外接端 口D4管路连接，二号二位四通液压先导换向阀（23)的A端口与控制阀组（II)的外接端 口D2管路连接，二号二位四通液压先导换向阀（23)的B端口与控制阀组（II)的外接端 口D3管路连接，五号溢流阀（24)的出油口与控制阀组（II)的外接端口T3管路连接。2. 按照权利要求1所述的液压轮毂马达辅助驱动系统，其特征在于，所述的控制器 (30)和控制阀组（II)电路连接是指： 控制阀组（II)中的三号三位三通换向阀（17)两端的电磁线圈的输入端分别通过电 线连接到控制器（30)的端口LA05和控制器（30)的端口LA06 ; 控制阀组（II)中的一号二位四通换向阀（18)的电磁线圈的输入端通过电线连接到 控制器（30)的端口LA07 ; 控制阀组（II)中的一号二位三通换向阀（19)的电磁线圈的输入端通过电线连接到 控制器（30)的端口LA24 ; 控制阀组（II)中的二号二位四通换向阀（21)的电磁线圈的输入端通过电线连接到 控制器（30)的端口LA25。3. 按照权利要求1所述的液压轮毂马达辅助驱动系统，其特征在于，所述的控制器 (30)和液压泵组件（I)电路连接是指： 液压泵组件（I)中的一号三位三通换向阀（4)为电磁换向阀，其两端电磁铁中的电 磁线圈的输入端分别通过电线连接到控制器（30)的端口LAOO和控制器（30)的端口LAOl; 液压泵组件（I)中的二号三位三通换向阀（5)是电磁换向阀，其两端电磁铁中的电 磁线圈的输入端分别通过电线连接到控制器（30)的端口LA02和控制器（30)的端口LA03 ; 液压泵组件（I)中的液压缸（6)的远离液压泵（7)的一端安装有位移传感器（s)，位 移传感器（s)的输出信号通过信号线连接至控制器（30)的端口EADOO; 液压泵组件（I)中的二位二通换向阀（10)是电磁换向阀，其电磁铁中的电磁线圈的 输入端通过电线连接到控制器（30)的端口LA04。
【专利摘要】本实用新型为解决传统后驱车辆在低附着系数路面及大坡度路面上无法满足动力性要求、现有轮毂马达液压驱动系统无法满足轮毂马达大流量要求的问题，提出了一种液压轮毂马达辅助驱动系统，包括液压泵组件、控制阀组、控制器、取力装置、取力装置输出轴、左前轮、左轮毂马达、右轮毂马达、右前轮、油箱，控制阀组中的各个换向阀之间管路连接，控制阀组中各个换向阀与控制器电路连接，本实用新型取力装置驱动液压泵，控制器切换控制阀组的工作位置从而形成多种工作模式，电磁换向阀控制液动换向阀的控制油液，从而控制轮毂马达的工作状态，本实用新型的控制阀组能够保证系统可靠工作，以满足轮毂马达的大流量要求。
【IPC分类】B60K7/00, F15B11/08, B60K17/28, F15B13/02
【公开号】CN204659440
【申请号】CN201520334293
【发明人】曾小华, 蒋渊德, 李相华, 宋大凤, 李高志, 冯涛, 李胜, 刘彬娜
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月21日
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种液压辅助驱动系统，更确切地说，本实用新型涉及一种采用 液压轮毂马达进行前轮辅助驱动的液压系统。
【背景技术】
[0002] 重型卡车及工程车辆常在沙地、泥泞及冰雪等低附着系数路面上作业，其对动力 性要求很高。为提高车辆的动力性，传统重型车辆常采用全轮驱动，但系统结构复杂，且质 量大。目前，有基于混合动力汽车动力系统结构提出全轮驱动的方案。如中国专利公开号为 CN101096180A，公告日为2008-01-02,公开了一种四轮驱动混合动力系统，即采用动力分配 系统、前驱动桥、后驱动桥、发电机和电动机实现四轮驱动的技术。然而，当前电池功率密度 小、寿命短等缺点导致其不适于重型卡车的实现。
[0003] 在美国、日本以及法国等国家，早在70世纪就提出了液压辅助驱动系统，采用液 压泵从发动机获取动力驱动液压马达，对车辆进行辅助驱动。该系统具有结构简单、比功 率大、改装成本低等明显优势，宜用于商用重型车辆，并已成功应用于多款车辆。如法国波 克兰有限公司相继提出了轮毂液压辅助前桥驱动系统和轮毂液压辅助后桥驱动系统，并在 自卸车和牵引车上得到应用。博世公司也成功研制出了一套液力牵引辅助系统。虽然上 述各系统采用的技术有差异，但工作原理是类似的，系统中都包括有液压泵、液压马达、控 制器以及液压控制阀组等结构。其中最为关键的部件就是液压控制阀组，系统需要在阀 组的切换下实现不同的工作模式，如自由轮模式、辅助驱动模式和旁通模式等。当前，国 内也逐渐开展了对液压辅助驱动系统的研宄。如中国专利公布号为CN102358163A，公布 日为2012-02-22,公开了一种轮毂马达液压驱动系统，即通过一套液压辅助驱动系统将后 驱车辆变为四驱构型的技术。但该专利中并未详细介绍阀组的结构。中国专利公布号为 CN103790876A，公布日为2114-05-14,公开了一种闭式液压传动系统，即采用一组液压阀实 现系统不同的工作模式的技术。该专利中通过电磁阀控制轮毂马达的工作模式，然而电磁 阀的流量一般较小，无法满足实际中的流量要求。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型为解决传统后驱车辆在低附着系数路面及大坡度路面上无法满足动 力性要求、现有的轮毂马达液压驱动系统无法满足轮毂马达的大流量要求的问题，提出了 一种液压轮毂马达辅助驱动系统，本实用新型是采用如下技术方案实现的：
[0005] 液压轮毂马达辅助驱动系统，包括液压泵组件、控制阀组、控制器、取力装置、取力 装置输出轴、左前轮、左轮毂马达、右轮毂马达、右前轮、油箱，取力装置输出轴和液压泵组 件中的液压泵组件输入轴之间为花键副连接或万向节连接，控制阀组的外接端口 T1、T2、T3 都通过管路连接到油箱，液压泵组件的外接端口 LI、L2、L3都通过管路连接至油箱，液压泵 组件的外接端口 Ml和控制阀组的外接端口 G通过管路连接，液压泵组件的外接端口 M2和 控制阀组的外接端口 A管路连接，液压泵组件的外接端口 M3和控制阀组的外接端口 B管路 连接，控制阀组的外接端口 D1与左轮毂马达的壳体卸油端口和右轮毂马达的壳体卸油端 口管路连接，控制阀组的外接端口 D2和左轮毂马达的一个油口管路连接，控制阀组的外接 端口 D3和左轮毂马达的另一个油口管路连接，控制阀组的外接端口 D4和右轮毂马达的一 个油口管路连接，控制阀组的外接端口 D5和右轮毂马达的另一个油口管路连接，左轮毂马 达的转子轴与左前轮的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一根轴，右轮毂马达的转子 轴与右前轮的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一根轴，控制器与液压泵组件通过信 号线连接，控制器与控制阀组电路连接，控制器和液压泵组件电路连接，其特征在于：
[0006] 控制阀组包括：四号溢流阀、三号三位三通换向阀、一号二位四通换向阀、一号二 位三通换向阀、二号二位三通换向阀、二号二位四通换向阀、一号二位四通液压先导换向 阀、二号二位四通液压先导换向阀和五号溢流阀，其中，三号三位三通换向阀、一号二位四 通换向阀、一号二位三通换向阀和二号二位四通换向阀都为电磁换向阀，四号溢流阀和五 号溢流阀是直动型溢流阀，二号二位三通换向阀、一号二位四通液压先导换向阀和二号二 位四通液压先导换向阀都为液压先导换向阀；
[0007] 三号三位三通换向阀的T端口与四号溢流阀进油口管路连接，四号溢流阀的出油 口与控制阀组的外接端口 T1管路连接，三号三位三通换向阀的P端口与控制阀组的外接端 口 A、二号二位三通换向阀的P端口管路连接，三号三位三通换向阀的B端口与控制阀组的 外接端口 B、二号二位三通换向阀的T端口、一号二位四通液压先导换向阀的P端口、二号二 位四通液压先导换向阀的T端口管路连接，二号二位三通换向阀的B端口与一号二位四通 液压先导换向阀的T端口、二号二位四通液压先导换向阀的P端口管路连接，一号二位四通 换向阀的P端口与控制阀组的外接端口 G、一号二位三通换向阀的P端口、二号二位四通换 向阀的P端口管路连接，一号二位四通换向阀的T端口与一号二位三通换向阀的A端口、二 号二位四通换向阀的T端口、控制阀组的外接端口 T2管路连接，一号二位四通换向阀的A 端口与二号二位四通液压先导换向阀的控制端口 X、五号溢流阀的进油口、控制阀组的外接 端口 D1管路连接，一号二位四通换向阀的B端口与二号二位四通液压先导换向阀的控制端 口 Y管路连接，一号二位三通换向阀的T端口与二号二位三通换向阀的控制端口管路连接， 二号二位四通换向阀的A端口与一号二位四通液压先导换向阀的控制端口 X管路连接，二 号二位四通换向阀的B端口与一号二位四通液压先导换向阀的控制端口 Y管路连接，一号 二位四通液压先导换向阀的B端口与控制阀组的外接端口 D5管路连接，一号二位四通液压 先导换向阀的A端口与控制阀组的外接端口 D4管路连接，二号二位四通液压先导换向阀的 A端口与控制阀组的外接端口 D2管路连接，二号二位四通液压先导换向阀的B端口与控制 阀组的外接端口 D3管路连接，五号溢流阀的出油口与控制阀组的外接端口 T3管路连接。
[0008] 进一步的技术方案包括：
[0009] 所述的控制器和控制阀组电路连接是指：
[0010] 控制阀组中的三号三位三通换向阀两端的电磁线圈的输入端分别通过电线连接 到控制器的端口 LA05和控制器的端口 LA06 ;
[0011] 控制阀组中的一号二位四通换向阀的电磁线圈的输入端通过电线连接到控制器 的端口 LA07 ;
[0012] 控制阀组中的一号二位三通换向阀的电磁线圈的输入端通过电线连接到控制器 的端口 LA24 ;
[0013] 控制阀组中的二号二位四通换向阀的电磁线圈的输入端通过电线连接到控制器 的端口 LA25。
[0014] 所述的控制器和液压泵组件电路连接是指：
[0015] 液压泵组件中的一号三位三通换向阀为电磁换向阀，其两端电磁铁中的电磁线圈 的输入端分别通过电线连接到控制器的端口 LA00和控制器的端口 LA01 ;
[0016] 液压泵组件中的二号三位三通换向阀是电磁换向阀，其两端电磁铁中的电磁线圈 的输入端分别通过电线连接到控制器的端口 LA02和控制器的端口 LA03 ;
[0017] 液压泵组件中的液压缸的远离液压泵的一端安装有位移传感器，位移传感器的输 出信号通过信号线连接至控制器的端口 EAD00 ;
[0018] 液压泵组件中的二位二通换向阀是电磁换向阀，其电磁铁中的电磁线圈的输入端 通过电线连接到控制器的端口 LA04。
[0019] 液压轮毂马达辅助驱动系统通过取力装置从发动机获得动力驱动液压泵，通过控 制器切换控制阀组的工作位置，从而形成多种工作模式，如自由轮模式、辅助驱动模式和旁 通模式，通过电磁换向阀控制液动换向阀的控制油液，从而控制轮毂马达的工作状态，能够 满足轮毂马达的大流量要求。
[0020] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0021] 1.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统能够将车辆前轮从非驱动轮变 为驱动轮，有利于提高车辆的动力性。
[0022] 2.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统中液压泵组件集成了主泵以及 调节其排量的伺服控制机构、补油系统和溢流阀等结构，液压马达采用径向柱塞式马达，并 将其集成在前轮的轮毂中，整个系统结构尺寸小，占用空间小，布置与安装简单方便；
[0023] 3.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统中的控制阀组能够满足实际工 程中轮毂马达的大流量要求，可以实现轮毂马达在不同状态下切换，具有较好的工况适应 性；
[0024] 4.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统中，当轮毂马达处于自由轮状态 时，液压控制阀组可以使马达壳体内保留一定的压力，使马达柱塞与马达壳体彻底分离，保 证了马达不工作时不会对前轮施加附加负载；
[0025] 5.本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统中，当车辆进行换挡时，通过控 制阀组将轮毂马达旁通，换挡结束后迅速恢复驱动状态，这样降低了液压马达短时间切换 状态时马达主油路的压力变化，减小马达壳体的压力冲击，提高了液压马达的工作寿命；
[0026] 6.本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统中，将控制阀组中各液压元件进 行集成化，减小了液压系统所占用的体积。
【附图说明】
[0027] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
[0028] 图1是本实用新型所述的一种液压轮毂马达辅助驱动系统的结构原理图；
[0029] 图 2是本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统控制阀组结构图；
[0030]图3是本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统在自由轮模式下的各个换 向阀工作位置示意图；
[0031]图4是本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统在辅助驱动模式下的各个 换向阀工作位置示意图；
[0032]图5是本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统在旁通模式下的各个换向 阀工作位置示意图；
[0033] 图6是通过仿真验证，所得到的本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统对 提高整车的牵引力和爬坡度增加比例图。
[0034] 图中：1?取力装置，2?取力装置输出轴，3.液压泵组件输入轴，4?一号三位三通换 向阀，5.二号三位三通换向阀，6.液压缸，7.液压泵，8.补油泵，9. 一号溢流阀，10.二位二 通换向阀，11. 一号单向阀，12.二号溢流阀，13.二号单向阀，14.三号溢流阀，15.三号单 向阀，16.四号溢流阀，17.三号三位三通换向阀，18. -号二位四通换向阀，19. 一号二位三 通换向阀，20.二号二位三通换向阀，21.二号二位四通换向阀，22. -号二位四通液压先导 换向阀，23.二号二位四通液压先导换向阀，24.五号溢流阀，25.左前轮，26.左轮毂马达， 27.右轮毂马达，28.右前轮，29.油箱，30.控制器，S.位移传感器，I .液压泵组件，II .控 制阀组。
[0035] M1、M2、M3、L1、L2、L3 为液压泵组件 I 的外接端口，G、A、B、T1、T2、T3、D1、D2、D3、 D4、D5为控制阀组II的外接端口。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图对本实用新型做详细介绍。
[0037] 参阅附图1，本实用新型提出的液压轮毂马达辅助驱动系统包括液压泵组件I、控 制阀组II、控制器30以及取力装置1、取力装置输出轴2、左前轮25、左轮毂马达26、右轮毂 马达27、右前轮28、油箱29。
[0038] 参阅附图1，取力装置1和取力装置输出轴2为液压泵组件I提供动力，取力装置 输出轴2和液压泵组件输入轴3之间为机械式连接，连接方式可以是普通键或花键副或通 过万向节连接，取力装置1和取力装置输出轴2的作用是将动力传递给液压泵组件I，从而 使液压泵组件I输出平稳油液。
[0039] 参阅附图1，液压泵组件I包括：液压泵组件输入轴3, 一号三位三通换向阀4,二 号三位三通换向阀5,液压缸6,液压泵7,补油泵8, 一号溢流阀9,二位二通换向阀10, 一号 单向阀11，二号溢流阀12,二号单向阀13,三号溢流阀14,三号单向阀15。其中，液压缸6 为双活塞杆液压缸；液压泵7为轴向柱塞式双向变量液压泵；补油泵8为单向定量齿轮泵； 一号三位三通换向阀4和二号三位三通换向阀5都是电磁换向阀；一号溢流阀9、二号溢流 阀12以及三号溢流阀14都是直动型溢流阀；一号单向阀11、二号单向阀13以及三号单向 阀15为直动式单向阀。
[0040] 参阅附图1，液压泵组件输入轴3与液压泵7、补油泵8的转子轴为同一根轴；一号 三位三通换向阀4的T端口与二号三位三通换向阀5的T端口、液压泵组件I的外接端口 L1管路连接，一号三位三通换向阀4的P端口与二号三位三通换向阀5的P端口、补油泵 8出油口管路连接，一号三位三通换向阀4的A端口与液压缸6的一个油口管路连接，液压 缸6的另一个油口与二号三位三通换向阀5的A端口管路连接，液压缸6活塞杆的一端与 液压泵7的斜盘采用球铰连接，补油泵8的出油口与一号溢流阀9的进油口、二位二通换向 阀10的P端口管路连接，二位二通换向阀10的A端口与一号单向阀11进油口、二号溢流 阀12出油口、二号单向阀13进油口、三号溢流阀14出油口、三号单向阀15进油口管路连 接，三号单向阀15出油口与液压泵组件I的外接端口 Ml管路连接，液压泵7的一个油口与 一号单向阀11出油口、二号溢流阀12进油口、液压泵组件I的外接端口 M2管路连接，液压 泵7的另一个油口和二号单向阀13出油口、三号溢流阀14进油口、液压泵组件I的外接端 口 M3管路连接，补油泵8的进油口与液压泵组件I的外接端口 L2管路连接，一号溢流阀9 的出油口与液压泵组件I的外接端口 L3管路连接。
[0041] 参阅附图2,控制阀组II包括：四号溢流阀16,三号三位三通换向阀17, 一号二位 四通换向阀18，一号二位三通换向阀19，二号二位三通换向阀20，二号二位四通换向阀21， 一号二位四通液压先导换向阀22,二号二位四通液压先导换向阀23,五号溢流阀24。其中， 三号三位三通换向阀17、一号二位四通换向阀18、一号二位三通换向阀19和二号二位四通 换向阀21都为电磁换向阀；四号溢流阀16和五号溢流阀24是直动型溢流阀；二号二位三 通换向阀20、一号二位四通液压先导换向阀22和二号二位四通液压先导换向阀23都为液 压先导换向阀。
[0042] 参阅附图2,三号三位三通换向阀17的T端口与四号溢流阀16进油口管路连接， 四号溢流阀16出油口与控制阀组II的外接端口 T1管路连接，三号三位三通换向阀17的P 端口与控制阀组II的外接端口 A、二号二位三通换向阀20的P端口管路连接，三号三位三通 换向阀17的B端口与控制阀组II的外接端口 B、二号二位三通换向阀20的T端口、一号二 位四通液压先导换向阀22的P端口、二号二位四通液压先导换向阀23的T端口管路连接， 二号二位三通换向阀20的B端口与一号二位四通液压先导换向阀22的T端口、二号二位 四通液压先导换向阀23的P端口管路连接，一号二位四通换向阀18的P端口与控制阀组 II的外接端口 G、一号二位三通换向阀19的P端口、二号二位四通换向阀21的P端口管路 连接，一号二位四通换向阀18的T端口与一号二位三通换向阀19的A端口、二号二位四通 换向阀21的T端口、控制阀组II的外接端口 T2管路连接，一号二位四通换向阀18的A端 口与二号二位四通液压先导换向阀23的控制端口 X、五号溢流阀24进油口、控制阀组II的 外接端口 D1管路连接，一号二位四通换向阀18的B端口与二号二位四通液压先导换向阀 23的控制端口 Y管路连接，一号二位三通换向阀19的T端口与二号二位三通换向阀20的 控制端口管路连接，二号二位四通换向阀21的A端口与一号二位四通液压先导换向阀22 的控制端口 X管路连接，二号二位四通换向阀21的B端口与一号二位四通液压先导换向阀 22的控制端口 Y管路连接，一号二位四通液压先导换向阀22的B端口与控制阀组II的外接 端口 D5管路连接，一号二位四通液压先导换向阀22的A端口与控制阀组II的外接端口 D4 管路连接，二号二位四通液压先导换向阀23的A端口与控制阀组II的外接端口 D2管路连 接，二号二位四通液压先导换向阀23的B端口与控制阀组II的外接端口 D3管路连接，五号 溢流阀24出油口与控制阀组II的外接端口 T3管路连接。
[0043] 参阅附图3,控制器30已有产品，具体选型可按实际情况而定，在此所用控制器型 号为HY-TTC200-CD-538K-2. 4M-WD00-000。控制器30用于接收位移传感器s的输出信号， 同时控制一号三位三通换向阀4、二号三位三通换向阀5、二位二通换向阀10、三号三位三 通换向阀17、一号二位四通换向阀18、一号二位三通换向阀19、二号二位四通换向阀21的 工作位置。
[0044] 参阅附图3,一号三位三通换向阀4为电磁换向阀，电磁铁操纵，弹簧复位，其两端 电磁铁中的电磁线圈的输入端分别通过电线连接到控制器30的端口 LA00和控制器30的 端口 LA01 ;二号三位三通换向阀5是电磁换向阀，其两端电磁铁中的电磁线圈的输入端分 别通过电线连接到控制器30的端口 LA02和控制器30的端口 LA03 ;液压缸6的远离液压 泵7的另一端安装有位移传感器s，液压缸的缸体通过机械方式固定在液压泵组件I的壳 体上，位移传感器s的输出信号通过电线连接至控制器30的端口 EAD00 ;二位二通换向阀 10是电磁换向阀，其电磁铁中的电磁线圈的输入端通过电线连接到控制器30的端口 LA04 ; 三号三位三通换向阀17、一号二位四通换向阀18、一号二位三通换向阀19以及二号二位四 通换向阀21都是电磁换向阀；三号三位三通换向阀17两端的电磁线圈的输入端分别通过 电线连接到控制器30的端口 LA05和控制器30的端口 LA06 ;-号二位四通换向阀18的电 磁线圈的输入端通过电线连接到控制器30的端口 LA07 ;-号二位三通换向阀19的电磁线 圈的输入端通过电线连接到控制器30的端口 LA24 ;二号二位四通换向阀21的电磁线圈的 输入端通过电线连接到控制器30的端口 LA25。
[0045] 参阅附图3,控制阀组II的外接端口 T1、T2、T3都通过管路连接到油箱29 ;液压泵 组件I的外接端口 LI、L2、L3都通过管路连接至油箱29 ;液压泵组件I的外接端口 Ml和控 制阀组II的外接端口 G管路连接，液压泵组件I的外接端口 M2和控制阀组II的外接端口 A 管路连接，液压泵组件I的外接端口 M3和控制阀组II的外接端口 B管路连接。
[0046] 参阅附图3,控制阀组II的外接端口 D1和左轮毂马达26的壳体卸油端口、右轮毂 马达27的壳体卸油端口管路连接；控制阀组II的外接端口 D2和左轮毂马达26的一个油口 管路连接；控制阀组II的外接端口 D3和左轮毂马达26的另一个油口管路连接；控制阀组 II的外接端口 D4和右轮毂马达27的一个油口管路连接；控制阀组II的外接端口 D5和右轮 毂马达27的另一个油口管路连接；左轮毂马达26是径向柱塞式双向定量马达，其转子 轴与 左前轮25的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一根轴；右轮毂马达27也是径向柱塞 式双向定量马达，其转子轴与右前轮28的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一根轴；
[0047] 参阅附图3,取力装置1和取力装置输出轴2为液压辅助驱动系统提供原动力，驱 动液压泵7和补油泵8转动；液压泵7是双向变量液压泵，其两个油口既可以是进油口，也 可以是出油口，但在工作时仅有一个出油口和一个进油口，液压泵7的排量通过液压缸6的 活塞杆带动斜盘开度来调节；液压缸6的壳体采用机械方式固定，位移传感器s将活塞杆的 位移传给控制器30,控制器30通过位移传感器s的信号值获得液压泵7的反馈排量，从而 形成闭环控制；补油泵8是单向定量液压泵，其作用是给系统回路补油，同时为控制阀组II 提供控制油液；一号单向阀11、二号溢流阀12、二号单向阀13以及三号溢流阀14用于只允 许油液从二位二通换向阀10的A端口流向主油路，同时保证主油路的安全性；当二位二通 换向阀10切换至下位时，补油泵8的输出油液经过二位二通换向阀10的P端口流向三号 单向阀15的进油口，经过三号单向阀15后从液压泵组件I的外接端口 Ml输出，从而为一 号二位四通液压先导换向阀22和二号二位四通液压先导换向阀23提供控制油，并通过一 号二位三通换向阀19为二号二位三通换向阀20提供控制油液（此时一号二位三通换向阀 19切换至右位）。一号溢流阀9设置在补油泵8的出油口和油箱29之间，以限制补油泵8 的出油口压力，从而达到保护补油泵8的目的。
[0048] 参阅附图3,通过控制一号三位三通换向阀4和二号三位三通换向阀5的工作位置 来控制液压缸6的活塞运动，从而改变液压泵7的斜盘开度以达到改变排量的目的，一号三 位三通换向阀4和二号三位三通换向阀5的输入油液由补油泵8提供。当控制器30输出 控制命令，将一号三位三通换向阀4切换至下位，同时将二号三位三通换向阀5切换至下位 时，此时断开了液压缸6同补油泵8之间的油路，液压缸6两端都和油箱29连通，此时液压 泵7的排量为0。当利用控制器30将一号三位三通换向阀4和二号三位三通换向阀5都切 换至中位时，此时对液压缸6活塞两端的液压进行保压，则表示保持液压泵7的排量稳定。 若将一号三位三通换向阀4切换至上位，将二号三位三通换向阀5切换至下位，则液压缸6 的活塞下移，此时液压泵7的排量信号值在0~+1范围逐渐增大。若将一号三位三通换向 阀4切换至下位，将二号三位三通换向阀5切换至上位，此时则液压缸6的活塞上移，液压 泵7的排量信号值在-1~0范围逐渐增大（绝对值增大）。控制器30通过安装在液压缸 6活塞杆上的位移传感器s获得液压缸6活塞杆的位移，将其与目标值进行比较而形成闭环 控制。
[0049] 参阅附图3,当系统中油液温度上升到一定阈值时，由控制器30输出控制命令，切 换三号三位三通换向阀17的工作位置，将部分高压油液卸载，由补油泵8对主油路进行补 油，从而达到降温的目的。具体为：当车辆向前行驶时，将三号三位三通换向阀17切换至上 位，当车辆倒车行驶时，将三号三位三通换向阀17切换至下位。
[0050] 通过控制器30输出控制信号，使一号三位三通换向阀4、二号三位三通换向阀5、 二位二通换向阀10、三号三位三通换向阀17、一号二位四通换向阀18、一号二位三通换向 阀19、二号二位四通换向阀21处于不同的工作位置，可使系统实现三种不同的运行模式， 即自由轮模式、辅助驱动模式和旁通模式，下面详细介绍。
[0051] 自由轮模式：
[0052] 参阅附图3,此时液压轮毂马达辅助驱动系统工作于自由轮模式。
[0053] 由控制器30输出控制命令，将一号三位三通换向阀4切换至下位，二号三位三通 换向阀5切换至下位，二位二通换向阀10切换至下位，三号三位三通换向阀17切换至中 位，一号二位四通换向阀18切换至上位，一号二位三通换向阀19切换至左位，二号二位四 通换向阀21切换至下位。补油泵8通过液压泵组件I的外接端口 L2从油箱29吸取油液， 通过二位二通换向阀10、三号单向阀15、液压泵组件I的外接端口 Ml及控制阀组II的外接 端口 G后分别经过一号二位四通换向阀18和二号二位四通换向阀21后作用于二号二位四 通液压先导换向阀23的X端和一号二位四通液压先导换向阀22的Y端，将一号二位四通 液压先导换向阀22切换至下位，将二号二位四通液压先导换向阀23切换至上位，导致左轮 毂马达26和右轮毂马达27与主油路断开；同时，一号二位四通换向阀18的A端口通过控 制阀组II的外接端口 D1输送至左轮毂马达26和右轮毂马达27的壳体，从而使左轮毂马达 26和右轮毂马达27的柱塞内缩而与壳体分离，五号溢流阀24用于将压力限定在合适的范 围内，以保证安全；此时，液压缸6活塞两端都和油箱29连通，液压泵7的排量为0。
[0054] 辅助驱动模式：
[0055] 参阅附图4,此时液压轮毂马达辅助驱动系统工作于辅助驱动模式。
[0056] 由控制器30输出控制命令，将二位二通换向阀10切换至下位，三号三位三通换向 阀17的工作位置不定（依据系统状况，可切换至上位、中位和下位中的一种），一号二位四 通换向阀18切换至下位，一号二位三通换向阀19切换至左位，二号二位四通换向阀21切 换至上位；此时，二号二位三通换向阀20工作于上位；在控制油液的作用下，一号二位四通 液压先导换向阀22切换至上位，将二号二位四通液压先导换向阀23切换至下位，此时左轮 毂马达26和右轮毂马达27与主油路连接。液压泵7、二号二位三通换向阀20、二号二位四 通液压先导换向阀23和左轮毂马达26形成闭环回路，实现驱动左轮毂马达26转动，近而 带动左前轮25行驶；同理，液压泵7、二号二位三通换向阀20、一号二位四通液压先导换向 阀22和右轮毂马达27形成回路，从而驱动右前轮28行驶。控制器30通过切换一号三位三 通换向阀4和二号三位三通换向阀5的工作位置来控制液压缸6活塞的位移，从而达到调 节液压泵7排量的目的，具体为：若将一号三位三通换向阀4切换至上位，将二号三位三通 换向阀5切换至下位，则液压泵7驱动左轮毂马达26和右轮毂马达27正向运转，此时车辆 正向行驶；若将一号三位三通换向阀4切换至下位，将二号三位三通换向阀5切换至上位， 则液压泵7驱动左轮毂马达26和右轮毂马达27反向运转，此时车辆倒车行驶。一号三位 三通换向阀4和二号三位三通换向阀5的工作位置由液压泵7所需的排量而定。
[0057] 旁通模式：
[0058] 参阅附图5,此时液压轮毂马达辅助驱动系统工作于旁通模式。
[0059] 当系统工作于辅助驱动模式，在车辆进行换挡时，将液压轮毂马达辅助驱动系统 切换至旁通模式，此时只需通过控制器30的输出信号改变一号二位三通换向阀19的工作 位置，其它零件（如换向阀、液压泵、马达等）的工作位置不变。由于车辆只有一个倒挡，在 车辆倒车行驶中不存在换挡过程，在由倒挡切换至前进挡位过程中，需要在车速为零时进 行切换，所以在车辆倒车行驶时液压轮毂马达辅助驱动系统不存在旁通模式。当车辆在向 前行驶中换挡时，将一号二位三通换向阀19切换至右位，此时一号二位三通换向阀19的T 端口和P端口导通，将二号二位三通换向阀20切换至下位，此时输送至左轮毂马达26和右 轮毂马达27的高压油被切断，液压轮毂马达辅助驱动系统工作于旁通模式。一号三位三通 换向阀4和二号三位三通换向阀5处于切换至旁通模式的前一时刻所在的位置不变。
[0060] 本实用新型中所用元件都已有产品，具体选型需结合整车参数及设计要求而定， 表1为某重型车辆的整车基本参数和设计要求，表2为所选主要液压元件的参数。
[0061] 表1整车基本参数和设计要求
[0062] 整车参数 整车整备质量(kg)__9200_ 整车满载质量__带挂车总重55吨_ 前轴与中轴轴距（mm) 3150_ 中轴与后轴轴距（mm) 1350_ 迎风面积(m2) 6.7 设计要求 最高车速(km/h)__87_ _| 最大爬坡度（％) | 30.9
[0063] 表2主要液压元件参数
[0064] 泵最大排量（mm7r) 75 泵额定转速（r/min) 3900 液压泵参数 -- 泵最人转矩（Nm) 1190 装额定JJi力（bar) 420 马达最大排量（mm;/r)__1248_ 马达额定转速（r/min) 59 轮毂马达参数 -- 马达最大转矩（Nm)__6000_ __马达额定压力（bar)__420_
[0065] 为验证本实用新型所述液压轮毂马达辅助驱动系统的可行性，通过仿真测试本实 用新型对提高车辆动力性的贡献。
[0066] 参阅附图6,图中显示了当采用本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统后， 车辆动力性的增加比例。图中，实线表示牵引力增加比例随路面附着系数的变化曲线，虚线 表示车辆最大爬坡度增加比例随路面附着系数的变化曲线。可以看出，当采用本实用新型 所述的液压轮毂马达辅助驱动系统后，车辆的最大爬坡度和牵引力得到明显提高，在低附 着系数路面上效果更加明显。
[0067] 本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统可以实现自由轮模式、辅助驱动模 式和旁通模式，各工作模式下控制阀组II中换向阀的工作位置如下表3所示：
[0068] 表3各工作模式下换向阀的工作位置
[0069] 工作模式 控制阀组II中各换向阀的工作位置 自由轮模式三弓三位三通换向阀17切换至中位，…弓'二位四通换向阀18切换至上位， 一号二位三通换向阀19切换至左位，二号二位三通换向阀20切换至上位， 二号二位四通换向阀21切换至下位，一号二位四通液压先导 换向阀22工 __作于下位，二号二位四通液压先导换向阀23工作于上位。_ 辅助驱动模三号三位三通换向阀17的工作位置不定（依据系统状况，可切换至上位、 式 中位和下位中的一种），一号二位四通换向阀18切换至下位，一号二位三 通换向阀19切换至左位，二号二位三通换向阀20切换至上位，二号二位 四通换向阀21切换至上位，一号二位四通液压先导换向阀22工作于上位， __二号二位四通液压先导换向阀23工作于下位。_ 旁通模式 三号三位三通换向阀17的工作位置不定（依据系统状况，可切换至h位、 中位和下位中的一种），一号二位四通换向阀18切换至下位，一号二位三 通换向阀19切换至右位，二号二位三通换向阀20切换至下位，二号二位 四通换向阀21切换至上位，一号二位四通液压先导换向阀22工作于上位， _|二号二位四通液压先导换向阀23工作于下位。_
[0070] 本液压轮毂马达辅助驱动系统的原理特点：
[0071] 1.控制器30根据车速、加速踏板的位置信号决定系统的工作模式，通过切换控制 阀组II中各换向阀的工作位置来实现不同的工作模式，通过控制一号三位三通换向阀4和 二号三位三通换向阀5的工作位置来调节液压泵7的排量，以满足驾驶需求。
[0072] 2.当车辆行驶在低附着系数路面或爬坡时，由控制器30切换控制阀组II中各换 向阀的工作位置，使系统工作于辅助驱动模式，此时车辆前轮变为驱动轮，增加了车辆驱动 力。
[0073] 3.当车辆在良好路面行驶时，液压轮毂马达辅助驱动系统工作于自由轮模式，此 时前轮为从动轮，这有助于提高整车牵引效率。
[0074] 4.当车辆换挡时，液压轮毂马达辅助驱动系统工作于旁通模式，从而保证换挡平 稳完成。
[0075] 5.本实用新型所述的液压轮毂马达辅助驱动系统在工作中难免会产生一定的热 量，为保证系统可靠工作，通过切换三号三位三通换向阀17的工作位置可达到降温的目 的。
[0076] 根据以上的原理特点可以看出，本实用新型在传统后轮驱动车辆基础上，通过添 加一套液压轮毂马达辅助驱动系统，将车辆改装成四驱系统，有助于提高整车动力性。同 时，本实用新型所述的控制阀组II结构能够满足实际工程要求，可以有效地控制大排量液 压轮毂马达的工作，使其平稳输出驱动转矩，有良好的工况适应性。
【主权项】
1.液压轮毂马达辅助驱动系统，包括液压泵组件（I)、控制阀组（II)、控制器（30)、 取力装置（1)、取力装置输出轴（2)、左前轮（25)、左轮毂马达（26)、右轮毂马达（27)、右前 轮（28)、油箱（29)，取力装置输出轴（2)和液压泵组件（I)中的液压泵组件输入轴（3) 之间为花键副连接或万向节连接，控制阀组（II)的外接端口T1、T2、T3都通过管路连接到 油箱（29)，液压泵组件（I)的外接端口L1、L2、L3都通过管路连接至油箱（29)，液压泵组 件（I)的外接端口Ml和控制阀组（II)的外接端口G通过管路连接，液压泵组件（I) 的外接端口M2和控制阀组（II)的外接端口A管路连接，液压泵组件（I)的外接端口M3 和控制阀组（II)的外接端口B管路连接，控制阀组（II)的外接端口Dl与左轮毂马达 (26)的壳体卸油端口和右轮毂马达（27)的壳体卸油端口管路连接，控制阀组（II)的外接 端口D2和左轮毂马达（26)的一个油口管路连接，控制阀组（II)的外接端口D3和左轮毂 马达（26)的另一个油口管路连接，控制阀组（II)的外接端口D4和右轮毂马达（27)的一 个油口管路连接，控制阀组（II)的外接端口D5和右轮毂马达（27)的另一个油口管路连 接，左轮毂马达（26)的转子轴与左前轮（25)的传动轴之间采用花键副连接或两者为同一 根轴，右轮毂马达（27)的转子轴与右前轮（28)的传动轴之间采用花键副连接或两者为同 一根轴，控制器（30)与液压泵组件（I)通过信号线连接，控制器（30)与控制阀组（II) 电路连接，控制器（30)和液压泵组件（I)电路连接，其特征在于： 控制阀组（II)包括：四号溢流阀（16)、三号三位三通换向阀（17)、一号二位四通换 向阀（18)、一号二位三通换向阀（19)、二号二位三通换向阀（20)、二号二位四通换向阀 (21) 、一号二位四通液压先导换向阀（22)、二号二位四通液压先导换向阀（23)和五号溢流 阀（24)，其中，三号三位三通换向阀（17)、一号二位四通换向阀（18)、一号二位三通换向阀 (19)和二号二位四通换向阀（21)都为电磁换向阀，四号溢流阀（16)和五号溢流阀（24)是 直动型溢流阀，二号二位三通换向阀（20)、一号二位四通液压先导换向阀（22)和二号二位 四通液压先导换向阀（23)都为液压先导换向阀； 三号三位三通换向阀（17)的T端口与四号溢流阀（16)进油口管路连接，四号溢流阀 (16)的出油口与控制阀组（II)的外接端口Tl管路连接，三号三位三通换向阀（17)的P 端口与控制阀组（II)的外接端口A、二号二位三通换向阀（20)的P端口管路连接，三号三 位三通换向阀（17)的B端口与控制阀组（II)的外接端口B、二号二位三通换向阀（20)的 T端口、一号二位四通液压先导换向阀（22)的P端口、二号二位四通液压先导换向阀（23) 的T端口管路连接，二号二位三通换向阀（20)的B端口与一号二位四通液压先导换向阀 (22) 的T端口、二号二位四通液压先导换向阀（23)的P端口管路连接，一号二位四通换向 阀（18)的P端口与控制阀组（II)的外接端口G、一号二位三通换向阀（19)的P端口、二 号二位四通换向阀（21)的P端口管路连接，一号二位四通换向阀（18)的T端口与一号二位 三通换向阀（19)的A端口、二号二位四通换向阀（21)的T端口、控制阀组（II)的外接端 口T2管路连接，一号二位四通换向阀（18)的A端口与二号二位四通液压先导换向阀（23) 的控制端口X、五号溢流阀（24)的进油口、控制阀组（II)的外接端口Dl管路连接，一号 二位四通换向阀（18)的B端口与二号二位四通液压先导换向阀（23)的控制端口Y管路连 接，一号二位三通换向阀（19)的T端口与二号二位三通换向阀（20)的控制端口管路连接， 二号二位四通换向阀（21)的A端口与一号二位四通液压先导换向阀（22)的控制端口X管 路连接，二号二位四通换向阀（21)的B端口与一号二位四通液压先导换向阀（22)的控制 端口Y管路连接，一号二位四通液压先导换向阀（22)的B端口与控制阀组（II)的外接端 口D5管路连接，一号二位四通液压先导换向阀（22)的A端口与控制阀组（II)的外接端 口D4管路连接，二号二位四通液压先导换向阀（23)的A端口与控制阀组（II)的外接端 口D2管路连接，二号二位四通液压先导换向阀（23)的B端口与控制阀组（II)的外接端 口D3管路连接，五号溢流阀（24)的出油口与控制阀组（II)的外接端口T3管路连接。2. 按照权利要求1所述的液压轮毂马达辅助驱动系统，其特征在于，所述的控制器 (30)和控制阀组（II)电路连接是指： 控制阀组（II)中的三号三位三通换向阀（17)两端的电磁线圈的输入端分别通过电 线连接到控制器（30)的端口LA05和控制器（30)的端口LA06 ; 控制阀组（II)中的一号二位四通换向阀（18)的电磁线圈的输入端通过电线连接到 控制器（30)的端口LA07 ; 控制阀组（II)中的一号二位三通换向阀（19)的电磁线圈的输入端通过电线连接到 控制器（30)的端口LA24 ; 控制阀组（II)中的二号二位四通换向阀（21)的电磁线圈的输入端通过电线连接到 控制器（30)的端口LA25。3. 按照权利要求1所述的液压轮毂马达辅助驱动系统，其特征在于，所述的控制器 (30)和液压泵组件（I)电路连接是指： 液压泵组件（I)中的一号三位三通换向阀（4)为电磁换向阀，其两端电磁铁中的电 磁线圈的输入端分别通过电线连接到控制器（30)的端口LAOO和控制器（30)的端口LAOl; 液压泵组件（I)中的二号三位三通换向阀（5)是电磁换向阀，其两端电磁铁中的电 磁线圈的输入端分别通过电线连接到控制器（30)的端口LA02和控制器（30)的端口LA03 ; 液压泵组件（I)中的液压缸（6)的远离液压泵（7)的一端安装有位移传感器（s)，位 移传感器（s)的输出信号通过信号线连接至控制器（30)的端口EADOO; 液压泵组件（I)中的二位二通换向阀（10)是电磁换向阀，其电磁铁中的电磁线圈的 输入端通过电线连接到控制器（30)的端口LA04。
【专利摘要】本实用新型为解决传统后驱车辆在低附着系数路面及大坡度路面上无法满足动力性要求、现有轮毂马达液压驱动系统无法满足轮毂马达大流量要求的问题，提出了一种液压轮毂马达辅助驱动系统，包括液压泵组件、控制阀组、控制器、取力装置、取力装置输出轴、左前轮、左轮毂马达、右轮毂马达、右前轮、油箱，控制阀组中的各个换向阀之间管路连接，控制阀组中各个换向阀与控制器电路连接，本实用新型取力装置驱动液压泵，控制器切换控制阀组的工作位置从而形成多种工作模式，电磁换向阀控制液动换向阀的控制油液，从而控制轮毂马达的工作状态，本实用新型的控制阀组能够保证系统可靠工作，以满足轮毂马达的大流量要求。
【IPC分类】B60K7/00, F15B11/08, B60K17/28, F15B13/02
【公开号】CN204659440
【申请号】CN201520334293
【发明人】曾小华, 蒋渊德, 李相华, 宋大凤, 李高志, 冯涛, 李胜, 刘彬娜
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月21日
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