2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

重型商用车液压轮毂混合动力系统关键技术开发

单位:一汽解放青岛汽车有限公司

重型商用车在我国的现代化基础建设中占有举足轻重的地位,服务于钢铁、煤矿、公路运输物流等各大行业。当前重型商用车存在无法兼顾恶劣路面低速通过性和良好公路高速行驶经济性的问题,液压轮毂混合动力系统具有功率密度高、重量轻,多模柔性化行驶功能,使整车兼具良好的动力性和经济性。但此技术长期被欧美发达国家所垄断,本项目通过数年的技术攻关,运用液压传动及储能技术,开发了重型商用车液压轮毂混合动力系统,成功应用于解放JH6和天V,形成两个系列车型。主要技术创新有:

(1)实现了重型商用车液压轮毂驱动系统的自主创新,填补了商用车机—液耦合适时全驱模式的空白,该技术属于国内首创。为提高车辆在复杂工况下的适应性,提出了系列化多功能的液压轮毂混合动力系统构型方案,构建了液压轮毂系统的多种工作模式,研究了不同工作模式之间的切换特性,设计了合理的液压控制阀组结构,确定了各液压元件之间连接关系,实现了系统多功能集成,满足了商用车机—液耦合适时柔性化驱动模式的需求。

(2)实现了商用车机—液驱动混合动力控制系统自主研发,解决了前轮液压轮毂驱动和后轮机械驱动耦合的难题。针对重型商用车复杂行驶工况,开发闭式液压回路和开式液压回路集成的多模式能量管理算法;提出一种基于系统滑转效率最优的液压轮毂混合动力系统控制方法;采用稳态前馈加模型预测动态反馈复合控制方法,有效解决了液压轮毂和后轮机械驱动耦合的难题。

(3)开发了国内首台液压轮毂混合动力系统试验平台及商用车样车。针对研发阶段实车状态难锁定、测试费用高、受环境影响大等问题,搭建了液压轮毂混合动力系统离线仿真和硬件在环测试平台,建立了机-电-液一体化混合动力专用试验台架,开展了液驱系统压力、流量、密封、温度等性能测试,优化了高压密封形式、泵和马达等关键液压元件参数。开发了一汽解放JH6和天V两个系列样车,进行了道路性能试验,验证了重型商用车液压轮毂混合动力系统性能,解决了全驱商用车高速行驶稳定性差及非全驱商用车恶劣路面通过能力弱的问题。