CN101857016A - 用于再生制动***的真空蓄能***和方法 - Google Patents

用于再生制动***的真空蓄能***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种真空蓄能***和方法。真空蓄能***包括升压器、与升压器流体连通的真空蓄能器和与真空蓄能器流体连通的发动机。

Description

用于再生制动***的真空蓄能***和方法
技术领域
本发明涉及再生制动***。更具体地，本发明涉及一种真空蓄能***和方法，其在再生制动***中，通过储存和利用额外的发动机真空压力以降低真空泵能量消耗。
背景技术
为了改善燃料经济性，诸如混合动力电动车辆(HEVs)的某些类型的车辆会提供再生(regen)制动，其中，在制动过程中，电机将动能转化为可存储的能量，然后使其可用于驱动。在再生制动***中，升压器可以利用由真空泵产生的真空压力以增加机械再生制动动力。然而，再生制动***中使用的真空泵会消耗难以接受的量的能量。因此，需要一种真空蓄能***和方法，其中，通过储存和利用额外的发动机真空压力，以增加被分配至再生制动***中升压器的真空压力，从而降低真空泵的运行时间和泵的能量消耗。
发明内容
本发明总体上针对于真空蓄能***。真空蓄能***的说明性的实施例包括升压器、与升压器流体连通的真空蓄能器，以及与真空蓄能器流体连通的发动机。
本发明总体上还针对于真空蓄能的方法。真空蓄能方法的说明性的实施例包括运行发动机，储存和累积来自发动机的额外的发动机真空压力，运行升压器以及将来自发动机的额外的发动机真空压力分配至升压器。
附图说明
现在参考附图以举例的方式对本发明进行说明。
图1是用于再生制动动力的真空蓄能***的说明性实施例的方框图。
图2是用于再生制动动力的真空蓄能***的可选说明性实施例的方框图。以及
图3是说明用于再生制动***的真空蓄能方法的说明性实施例的流程图。
具体实施方式
下述详细说明实质上仅仅是示例性的，而无意限制所描述的实施例或者所描述的实施例的应用和用途。如此处所述，词语“示例性的”或“说明性的”意为“用作例子、实例或说明”。此处描述为“示例性的”或“说明性的”任何实施例不一定解释为相比其他实施例是优选的或有利的。下述所有实施例都是示例性的用于使本领域技术人员能够实施或使用本发明的实施例，并且都无意于限制本发明的保护范围。进一步地，本发明没有受前述技术领域、背景技术、附图说明或下述的具体实施方式中存在的明示或默示的理论所限制的意图。
首先参照图1，真空蓄能***的说明性实施例总体上由附图标记1来表示。真空蓄能***1包括发动机2，其可以是例如但不局限于混合电动车辆(HEV)的发动机。发动机2具有真空排气口(vacuum outlet)2a。发动机真空导管3与发动机2的真空排气口2a流体连通，并用于在发动机2运转过程中从发动机2中转移发动机真空压力5。在发动机2运行过程中，发动机真空压力5可以在发动机2的进气歧管(未示出)中产生。
真空蓄能器8具有蓄能器进气口(accumulator inlet)8a，其与发动机真空导管3流体连通。蓄能器真空导管9与真空蓄能器8的蓄能器排气口(accumulatoroutlet)8b流体连通。升压器20与蓄能器真空导管9流体连通。在某些应用中，升压器20可以是HEV或者其他车辆的再生制动***(未示出)的一部分。真空蓄能器8用于存储和累积在发动机2运转过程中通过发动机真空导管3从发动机2接收的发动机真空压力5。在升压器20需要升压器真空压力24来运转的情况下，蓄能器真空导管9用于将蓄能器真空压力11从蓄能器8的蓄能器排气口8b分配至升压器20。可以在发动机真空导管3中提供发动机真空导管止回阀4，以防止真空蓄能器8中的蓄能器真空压力11通过发动机真空导管3散失。可以在蓄能器真空导管9中提供真空蓄能器止回阀10，以防止升压器20中的升压器真空压力24通过蓄能器真空导管9散失。
真空泵14具有通过泵的真空导管15与升压器20连接的真空泵排气口(vacuum pump outlet)14a。可以在泵的真空导管15与升压器20之间的连接接口处提供升压器止回阀21，用以在泵的真空导管15与升压器20意外断开的情况下，保持升压器20中的真空压力。泵的真空导管15用于从真空泵14的真空泵排气口14a分配泵的真空压力17。蓄能器真空导管9可以与泵的真空导管15连接。在蓄能器真空导管9中，来自真空蓄能器8的蓄能器真空压力11可以增加来自真空泵14的泵的真空压力17，以形成升压器真空压力24。可以在蓄能器真空导管9中提供真空蓄能器止回阀10，用以防止蓄能器真空导管9中的蓄能器真空压力11散失。可以在泵的真空导管15中可选地提供真空泵止回阀16，用以防止泵的真空导管15中的泵的真空压力17的散失。
在某些实施例中，连接真空导管30可以可选择地将泵的真空导管15连接至发动机真空导管3。旁路导管32(以虚线示出)可以可选择地在真空泵排气口14a和真空泵止回阀16之间的某一点处，将泵的真空导管15连接至连接真空导管30。可以在连接导管30中提供连接导管止回阀31，用以防止连接导管30中的泵的真空压力17散失。因此，相对于在连接导管30中有无连接导管止回阀31和/或在泵的真空导管15中有无真空泵止回阀16，真空蓄能***1有多种可能的配置。在第一种配置中，真空泵止回阀16和连接导管止回阀31，二者与连接导管30和旁路导管32都可以从真空蓄能***1中省去。在第二种配置中，可以在泵的真空导管15中提供真空泵止回阀16，而从真空蓄能***1中省去连接导管止回阀31、连接导管30和旁路导管32。在第三种配置中，可以从泵的真空导管15中省去真空泵止回阀16，而在真空蓄能***1中提供连接真空导管30和连接导管止回阀31。在第四种配置中，可以在泵的真空导管15中提供真空泵止回阀16，同时在连接真空导管30中提供连接导管止回阀31，而在真空泵14的真空泵排气口14a与真空泵止回阀16之间的某一点处，旁路导管32将泵的真空导管15连接至连接真空导管30。在第五种配置中，可以在泵的真空导管15中提供真空泵止回阀16，同时在连接真空导管30中提供连接导管止回阀31，而省去旁路导管32；在该种情况下，在真空泵止回阀16和升压器止回阀21之间，连接真空导管30与泵的真空导管15连接。
在真空蓄能***1的典型的运行中，在发动机2的运转过程中，发动机真空压力5通过发动机真空导管3应用于真空蓄能器8。在发动机2运转的整个过程中，真空蓄能器8储存并累积发动机真空压力5，形成蓄能器真空压力11。蓄能器真空导管9从蓄能器8的蓄能器排气口8b将蓄能器真空压力11分配至泵的真空导管15。在升压器20需要升压器真空压力24来运转再生制动***(未示出)的情况下，可以运行真空泵14以产生泵的真空压力17，其在泵的真空导管15中加入来自蓄能器真空导管9的蓄能器真空压力11。通过蓄能器真空导管9的末端部分，最终的升压器真空压力24被应用于升压器20。因为升压器真空压力24既包括接收自真空蓄能器8的蓄能器真空压力11，也包括接收自真空泵14的泵的真空压力17(还可以包括来自连接真空导管30的发动机真空压力5)，因此，升压器20不必限制为由泵的真空压力17来运转。这样，可以减少真空泵14的操作的运行时间，以便在保持必要的升压器真空压力24以使升压器20处于最佳的运转的同时保存动力。而且，可以在发动机2关闭的情况下获得来自真空蓄能器8的蓄能器真空压力11。在泵的真空导管15中提供真空泵止回阀16、并从真空蓄能***1中省去连接真空导管30、连接导管止回阀31和旁路导管32这样的应用中，真空泵止回阀16可以防止泵的真空导管15中真空压力的散失。
在从泵的真空导管15中省去真空泵止回阀16、连接导管30将泵的真空导管15连接至发动机真空导管3、并且在连接导管30中提供连接导管止回阀31这样的应用中，当连接真空导管30中的泵的真空压力17超出预定值(比如0.7巴，此为举例而非限制)时，连接导管止回阀31可以打开。在最初应用于升压器20的泵的真空压力17达到预定值(比如0.7巴，此为举例而非限制)后，带有连接导管止回阀31的连接真空导管30可以使得真空泵14排空蓄能器8。
在旁路导管32在真空泵排气口14a和真空泵止回阀16之间的一点处将连接导管30与泵的真空导管15连接的应用中，可以将泵的真空压力17从泵的真空导管15经真空泵止回阀16逆流分配至连接真空导管30。在省去旁路导管32的情况下，泵的真空压力17经真空泵止回阀16顺流离开泵的真空导管15。
参照图2，真空蓄能***的另一个可选的说明性实施例总体上由附图标记1a表示。真空蓄能***1a可以包括将发动机真空导管3连接至泵的真空导管15的连接真空导管26。可以在连接真空导管26中提供连接导管止回阀27。蓄能器真空导管9可以将真空蓄能器8的蓄能器排气口8b连接至泵的真空导管15。
在某些实施例中，连接真空导管30可以可选择地将泵的真空导管15连接至发动机真空导管3。旁路导管32(以虚线示出)可以可选择地在真空泵排气口14a与真空泵止回阀16之间将泵的真空导管15连接至真空导管30。可以在连接真空导管30中提供连接导管止回阀31，用以防止连接真空导管30中混合的发动机/泵的真空压力18的散失。因此，相对于连接导管30中有无连接导管止回阀31和/或泵的真空导管15中有无真空泵止回阀16，真空蓄能***1a有多种可能的配置。在第一种配置中，真空泵止回阀16和连接导管止回阀31，二者与连接导管30和旁路导管32都可以从真空蓄能***1中省去。在第二种配置中，可以在泵的真空导管15中提供真空泵止回阀16，而从真空蓄能***1中省去连接导管止回阀31、连接导管30和旁路导管32。在第三种配置中，可以从泵的真空导管15中省去真空泵止回阀16，而可以在真空蓄能***1中提供连接真空导管30和连接导管止回阀31。在第四种配置中，可以在泵的真空导管15中提供真空泵止回阀16，同时在连接真空导管30中提供连接导管止回阀31，同时旁路导管32在真空泵14的真空泵排气口14a和真空泵止回阀16之间的某一点处将泵的真空导管15连接至连接真空导管30。在第五种配置中，可以在泵的真空导管15中提供真空泵止回阀16，同时在连接真空导管30中提供连接导管止回阀31，而省去旁路导管32；在该种情况下，在真空泵止回阀16和升压器止回阀21之间，泵的真空导管15与连接真空导管30连接。
在真空蓄能***1a的典型的运行中，在发动机2的运转过程中，发动机真空压力5通过发动机真空导管3分配至真空蓄能器8的蓄能器进气口8a。在发动机2的整个运转过程中，真空蓄能器8累积发动机真空压力5，形成蓄能器真空压力11。另外，在发动机2的整个运转过程中，发动机真空压力5同时通过连接真空导管26从发动机真空导管3分配至泵的真空导管15。
在升压器20需要升压器真空压力24来运转再生制动***(未示出)的情况下，蓄能器真空导管9将蓄能器真空压力11从蓄能器8的蓄能器排气口8b分配至泵的真空导管15。真空泵14可以同时运转以产生泵的真空压力17，真空压力17增加来自连接真空导管26的发动机真空压力5，以形成混合的发动机/泵真空压力18。在泵的真空导管15中，来自蓄能器真空导管9的蓄能器真空压力11可以增加混合的发动机/泵真空压力18，以形成升压器真空压力24。因此，可以减少真空泵14的操作的运行时间，以便在保持必要的升压器真空压力24以使升压器20处于最佳的运转的同时保存动力。在泵的真空导管15中提供真空泵止回阀16、并且从真空蓄能***1中省去连接真空导管30、连接导管止回阀31和旁路导管32这样的应用中，真空泵止回阀16可以防止泵的真空导管15中真空压力的散失。
在从泵的真空导管15中省去真空泵止回阀16、连接导管30连接至泵的真空导管15和发动机真空导管3、并且在连接导管30中提供连接导管止回阀31这样的应用中，当连接真空导管30中的泵的真空压力17超出预定值(比如0.7巴，此为举例而非限制)时，连接导管止回阀31可以打开。在最初应用于升压器20的泵的真空压力17达到预定值(比如0.7巴，此为举例而非限制)后，带有连接导管止回阀31的连接真空导管30可以使得真空泵14排空蓄能器8。在旁路导管32在真空泵排气口14a和真空泵止回阀16之间的一点处将泵的真空导管15与连接导管30连接这样的应用中，可以将泵的真空压力17从连接真空导管30经真空泵止回阀16逆流分配至泵的真空导管15。在省去旁路导管32的应用中，泵的真空压力17经真空泵止回阀16顺流进入连接真空导管30。
参照图3，所示的流程图400表示用于再生制动***的真空蓄能方法的说明性实施例。在方框404中，储存和累积来自发动机的额外的发动机真空压力。在方框406中，真空泵处于运转状态。在方框408中，制动***的升压器处于运转状态。在方框410中，泵的真空压力从真空泵分配至升压器。在方框412中，累积的额外发动机真空压力被分配至升压器。在方框414中，与在方框412中被分配至升压器的额外的发动机真空压力的量成比例地减少真空泵的运转时间或持续时间。
虽然上文已对本发明的优选的实施例进行了说明，但是应当确认和理解的是，本发明可以做出多种变型，并且权利要求用于覆盖所有涵盖于本发明精神和保护范围内的变型。

Claims (10)

1.一种真空蓄能***，其特征在于，包含：
升压器；
与所述升压器流体连通的真空蓄能器；
与所述真空蓄能器流体连通的发动机。
2.根据权利要求1所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含与所述升压器流体连通的真空泵。
3.根据权利要求2所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含位于所述真空泵和所述升压器之间的真空泵止回阀。
4.根据权利要求2所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含连接所述真空蓄能器和所述升压器的蓄能器真空导管，连接所述发动机和所述真空蓄能器的发动机真空导管，以及连接所述真空泵和所述升压器的泵的真空导管。
5.根据权利要求4所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含在所述发动机真空导管中提供的发动机真空导管止回阀和在所述蓄能器真空导管中提供的真空蓄能器止回阀。
6.根据权利要求4所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含在所述泵的真空导管中提供的真空泵止回阀。
7.根据权利要求4所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含连接所述发动机真空导管和所述蓄能器真空导管的连接真空导管。
8.根据权利要求7所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含在所述连接真空导管中提供的连接导管止回阀。
9.根据权利要求1所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含位于所述真空蓄能器和所述升压器之间的真空蓄能器止回阀。
10.根据权利要求1所述的真空蓄能***，其特征在于，还包含位于所述发动机和所述真空蓄能器之间的真空导管止回阀。
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