CN105799667A - 一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高低压罐气路闭环空气悬架汽车的制动能量回收再生***及其控制方法。主要包括通过连接装置与变速箱耦合连接的气压泵/马达,气压泵/马达的两个进排气口分别通过电磁换向阀与空气过滤器/高压罐和低压罐相连接,本发明的高低压罐气路闭环空气悬架汽车制动能量回收再生***将低压罐、空气过滤器分别通过5个电磁换向阀与高压罐和空气弹簧连接,通过5个能量回收步骤,实现了空气悬架汽车前进和倒车情况下制动能量的回收及再利用。本发明的闭环空气悬架汽车的制动能量和势能的回收及再利用,结构简单,能量转化率高,实现成本低。
Description
技术领域:
本发明涉及一种车辆制动能量回收再生***及其控制方法,尤其是涉及一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***及控制方法。
背景技术
随着人们对汽车乘坐舒适性要求的提高,空气悬架因为在操纵性和平顺性具有其他悬架无法替代的优势,高低压罐气路闭环空气悬架因其兼顾节能和舒适性的要求,越来越为人们所接受。目前的空气悬架汽车一般均采用液压制动,在制动过程中,制动能量和势能大多转换为制动器上的热能消散掉,导致能源浪费。
目前的制动能量回收***,其制动能量回收的储能元件主要是蓄电池或者超级电容,主要目的是在刹车的一瞬间对电池或者超级电容进行充电,能量转化率有一定的限制,且能量密度小,价格比较贵。在高低压罐空气悬架制动能量回收再生***中,汽车刹车过程中车辆的动能由气压泵/马达转化为高压罐中的气压能以实现能量回收。
除了以电能的形式对制动能量进行回收外,也有采用液压蓄能的制动能量回收***,液压蓄能***虽然能量密度比蓄电池大,但是需要增设一系列的能量回收及存储装置,结构相对复杂,且多针对非空气悬架汽车,对于高低压罐气路闭环空气悬架的适用性不强。
发明内容
本发明的目的是提供一种高低压罐空气悬架制动能量回收再生***及其控制方法,在不增设储能元件的情况下,以实现对高低压罐空气悬架汽车制动能量的回收和再生。
本发明的高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***及其控制方法能量的回收和再生是通过可逆的气压泵/马达实现的,气压泵/马达在回收能量时以气压泵的模式工作,在释放能量时以气动马达的模式工作。能量回收与释放的模式转换是通过相应的电磁阀,控制单元等实现的,将气压泵/马达和空气弹簧、高压罐、低压罐、空气过滤器通过电磁阀和单向阀连接起来,实现高低压罐空气悬架汽车制动能量的回收及再生。
为了实现上述功能,本发明采取的具体技术方案为:一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***,包括气压泵/马达、第一两位三通电磁换向阀、第二两位三通电磁换向阀、第三两位三通电磁换向阀、第四两位三通电磁换向阀、第五两位三通电磁换向阀、两位两通电磁阀、空气过滤器、低压罐、高压罐和空气弹簧,所述气压泵/马达的第一总气路上设置有第一气路分支、第二气路分支和第三气路分支;所述气压泵/马达的第二总气路上设置有第四气路分支、第五气路分支和第六气路分支,所述第一气路分支与所述第二两位三通电磁换向阀的A口连接,所述第二气路分支与所述高压罐的进气口C连接,所述第三气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀的A口连接;所述第四气路分支与所述第二两位三通电磁换向阀的B口连接,所述第五气路分支与所述高压罐的进气口C连接,所述第六气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀的B口连接;所述第二两位三通电磁换向阀的P口与所述第一两位三通电磁换向阀的P口连接,所述第一两位三通电磁换向阀的B口与所述低压罐连接,所述第一两位三通电磁换向阀的A口与所述空气过滤器连接;所述第五两位三通电磁换向阀的P口与所述第四两位三通电磁换向阀的P口连接,所述第四两位三通电磁换向阀的A口与所述空气弹簧连接,所述空气弹簧还与所述第三两位三通电磁换向阀的B口连接,所述第四两位三通电磁换向阀的B口与所述第三两位三通电磁换向阀的A口连接,所述第三两位三通电磁换向阀的的P口与所述两位两通电磁阀的P口连接,所述两位两通电磁阀的A口与所述高压罐的出气口D连接。
上述方案中,所述气压泵/马达通过连接装置与变速箱耦合连接,所述变速箱上分别连接有发动机输入轴和车轮输出轴。
上述方案中,所述第六气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀的B口之间安装有第三单向阀;所述第三气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀的A口之间安装有第四单向阀;所述第二气路分支与所述高压罐的进气口C之间安装有第一单向阀;所述第五气路分支与所述高压罐的进气口C之间安装有第二单向阀。
上述方案中,所述第一总气路上安装有第一传感器,所述第二总气路上安装有第二传感器,所述低压罐的气路上安装有第三传感器,所述高压罐的出气口D处安装有第四传感器,所述空气弹簧的气路上安装有第五传感器,所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器、所述第四传感器、所述第五传感器、所述气压泵/马达、所述第一两位三通电磁换向阀、所述第二两位三通电磁换向阀、所述第三两位三通电磁换向阀、所述第四两位三通电磁换向阀、所述第五两位三通电磁换向阀和所述两位两通电磁阀均与ECU电控单元连接,所述ECU电控单元上还连接有行车信号单元,所述行车信号单元用来将汽车的车速信号、车身加速度信号、油门信号、制动踏板信号和挡位信号传递给所述ECU电控单元。
本发明还提供了一种利用高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***进行制动能量回收的方法,包括如下四个步骤:
步骤一:***工作前期检测的步骤;
步骤二:高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收的步骤:
步骤三:高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收的步骤:
步骤四:高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收再利用的步骤;
步骤五:高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收再利用的步骤。
上述方案中,所述***工作前期检测的步骤主要包括:ECU电控单元依据第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器的数值判断***是否需要充气,如果***需要充气,则ECU电控单元通过控制第一两位三通电磁换向阀、第二两位三通电磁换向阀、第三两位三通电磁换向阀、第四两位三通电磁换向阀、第五两位三通电磁换向阀和两位两通电磁阀的通断并启动气压泵/马达使其按气压泵的模式直接对高压罐进行充气,待充气完成后,ECU电控单元通过控制第一电磁换向阀接通低压罐,进入下一步控制;如果***不需要充气,ECU电控单元通过传感器判定空气弹簧是否需要充气,若判定空气弹簧需要充气,则ECU电控单元控制气压泵/马达不工作,并通过控制电磁换向阀组合,使高压罐接通空气弹簧进行充气;若ECU电控单元12判定空气弹簧不需要充气,则直接进入下一步控制。
上述方案中,所述高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收的步骤主要包括:ECU电控单元通过行车信号单元接收油门、制动踏板、挡位信号并进行分析,若判定此时为前进挡且可以进行制动能量回收,则ECU电控单元通过控制电磁换向阀组合,并启动气压泵/马达以气压泵的模式工作,低压罐中的低压气体由第二电磁换向阀的A口排出,被气压泵/马达泵排出的高压气经单向阀储存在高压罐中,回收制动能量。
上述方案中,所述高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收的步骤主要包括:ECU电控单元通过行车信号单元接收到油门、制动踏板、挡位信号并进行分析,若判定此时为倒挡且可以进行制动能量回收,则ECU电控单元通过控制电磁换向阀组合,并启动气压泵/马达以气压泵的模式工作,低压罐中的低压气体由第二电磁换向阀的B口排出,被气压泵/马达泵7排出的高压气经单向阀储存在高压罐中,回收制动能量。
上述方案中,所述高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收再利用的步骤主要包括:ECU电控单元通过行车信号单元接收到油门、制动踏板、挡位、车速、车身加速度信号并进行分析,若判定此时为前进挡且可以进行制动能量回收再利用,当判定空气弹簧需要放气时,则ECU电控单元通过控制电磁换向阀组合,使空气弹簧的高压气体经第四电磁换向阀,由第五电磁换向阀的A口输出进入气压泵/马达,并启动气压泵/马达以气动马达模式工作,气压泵/马达输出的气体经第二电磁换向阀的B口,最终经第一电磁换向阀的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置经变速箱的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现空气弹簧气压能有效利用;若ECU电控单元判定空气弹簧不需要放气,则通过控制电磁换向阀组合,使高压罐的高压气体经两位两通电磁阀、第四电磁换向阀由第五电磁换向阀的A口输出进入气压泵/马达,并启动气压泵/马达以气动马达模式工作,气压泵/马达7输出的气体经第二电磁换向阀的B口,最终经第一电磁换向阀的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置经变速箱的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现制动能量回收的再利用。
上述方案中,所述高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收再利用的步骤主要包括:ECU电控单元通过行车信号单元接收到油门、制动踏板、挡位、车速,车身加速度信号并进行分析,若判定此时为倒挡且可以进行制动能量回收再利用,当判定空气弹簧需要放气时,则ECU电控单元通过控制电磁换向阀组合,使空气弹簧的高压气体经第四电磁换向阀,由第五电磁换向阀的B口输出进入气压泵/马达,并启动气压泵/马达以气动马达模式工作,气压泵/马达输出的气体经第二电磁换向阀的A口,最终经第一电磁换向阀的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置经变速箱的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现空气弹簧气压能有效利用;若ECU电控单元判定空气弹簧不需要放气,则通过控制电磁换向阀组合,使高压罐的高压气体经两位两通电磁阀、第四电磁换向阀由第五电磁换向阀的B口输出进入气压泵/马达,并启动气压泵/马达以气动马达模式工作,气压泵/马达输出的气体经第二电磁换向阀的A口,最终经第一电磁换向阀的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置经变速箱的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现制动能量回收的再利用。
本发明的有益效果是:(1)本发明提供的一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***及其控制方法,能够在不增设储能设备的前提下,通过增加一套制动能量回收***,实现对高低压罐空气悬架汽车的前进、倒退双向制动能量回收,达到节能目的,充分利用现有设备,结构简单,能量转化率高,成本低。(2)发明提供的一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***及其控制方法,在弹簧需要放气时,弹簧内的气压能可通过该***转化为汽车动能,进一步节约了能量。(3)本发明提供的一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***及其控制方法把回收的制动能量存储在汽车本身自带高压罐中,可在需要时直接给空气弹簧充气或者转化为动能,能量转化率显著提高。(4)本发明通过ECU电控单元和相应设计的控制方法对电磁换向阀的进行控制,实现了高低压罐空气悬架汽车制动能量回收及再生的自动化。
附图说明
图1为本发明的结构原理图。
图2为***工作前期的工作示意图。
图3为***制动能量回收控制流程图。
图4为***制动能量回收再利用控制流程图。
图中:1-1,第一单向阀;1-2,第二单向阀;1-3,第三单向阀;1-4,第四单向阀;2-1,第一两位三通电磁换向阀;2-2,第二两位三通电磁换向阀;2-3,第三两位三通电磁换向阀;2-4,第四两位三通电磁换向阀;2-5,第五两位三通电磁换向阀;2-6,两位两通电磁阀;3-1,发动机输入轴;3-2,车轮输出轴;4-1,第一传感器;4-2,第二传感器;4-3,第三传感器;4-4,第四传感器;4-5,第五传感器;5,变速箱;6,连接装置;7,气压泵/马达;8,空气过滤器;9,低压罐;10,高压罐;11,空气弹簧;12,ECU控制单元;13,行车信号单元;P l ,低压罐实际压力;P h ,高压罐实际压力;P hmax ,高压罐允许最大压力;P hmin ,高压罐允许最小压力;P lmax ,低压罐允许最大压力;P lmin ,低压罐允许最小压力。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步进行说明
如图1所示为本发明高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***及其控制方法实例的结构原理图,由图可知连接发动机动力的发动机输入轴3-1通过变速箱5将动力传递给用于驱动车轮行驶的车轮输出轴3-2,该制动能量回收再生***通过变速箱5与原车辆传动***耦合连接。气压泵/马达7通过连接装置6与变速箱5耦合连接。所述气压泵/马达7的第一总气路上设置有第一气路分支、第二气路分支和第三气路分支;所述气压泵/马达7的第二总气路上设置有第四气路分支、第五气路分支和第六气路分支,所述第一气路分支与所述第二两位三通电磁换向阀2-2的A口连接,所述第二气路分支与所述高压罐10的进气口C连接,所述第三气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀2-5的A口连接;所述第四气路分支与所述第二两位三通电磁换向阀2-2的B口连接,所述第五气路分支与所述高压罐10的进气口C连接,所述第六气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀2-5的B口连接;所述第二两位三通电磁换向阀2-2的P口与所述第一两位三通电磁换向阀2-1的P口连接,所述第一两位三通电磁换向阀2-1的B口与所述低压罐9连接,所述第一两位三通电磁换向阀2-1的A口与所述空气过滤器8连接;所述第五两位三通电磁换向阀2-5的P口与所述第四两位三通电磁换向阀2-4的P口连接,所述第四两位三通电磁换向阀2-4的A口与所述空气弹簧11连接,所述空气弹簧11还与所述第三两位三通电磁换向阀2-3的B口连接,所述第四两位三通电磁换向阀2-4的B口与所述第三两位三通电磁换向阀2-3的A口连接,所述第三两位三通电磁换向阀2-3的的P口与所述两位两通电磁阀2-6的P口连接,所述两位两通电磁阀2-6的A口与所述高压罐10的出气口D连接。
优选的,为了避免在气体输出过程中发生逆流现象,所述第六气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀2-5的B口之间安装有第三单向阀1-3;所述第三气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀2-5的A口之间安装有第四单向阀1-4;所述第二气路分支与所述高压罐10的进气口C之间安装有第一单向阀1-1;所述第五气路分支与所述高压罐10的进气口C之间安装有第二单向阀1-2。其中第一单向阀1-1和第二单向阀1-2用以保证能量回收过程中高压罐9中的气体不会倒流;第三单向阀1-3和第四单向阀1-4用以保证能量回收过程中高压气体不会直接泵入空气弹簧。进一步优选的,所述第一总气路上安装有第一传感器4-1,所述第二总气路上安装有第二传感器4-2,所述低压罐9的气路上安装有第三传感器4-3,所述高压罐10的出气口D处安装有第四传感器4-4,所述空气弹簧11的气路上安装有第五传感器4-5,所述第一传感器4-1、所述第二传感器4-2、所述第三传感器4-3、所述第四传感器4-4、所述第五传感器4-5、所述气压泵/马达7、所述第一两位三通电磁换向阀2-1、所述第二两位三通电磁换向阀2-2、所述第三两位三通电磁换向阀2-3、所述第四两位三通电磁换向阀2-4、所述第五两位三通电磁换向阀2-5和所述两位两通电磁阀2-6均与ECU电控单元12连接,所述ECU电控单元12上还连接有行车信号单元13,所述行车信号单元13用来将汽车的车速信号、车身加速度信号、油门信号、制动踏板信号和挡位信号传递给所述ECU电控单元12。
本发明的高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***及其控制方法的工作原理及工作过程如下:
***工作前期:ECU电控单元12依据图2所示工作示意图,判断***是否需要充气,如果***需要充气,则控制第一两位三通电磁换向阀2-1工作于下位,***通过空气过滤器8接通大气,两位两通电磁阀2-6工作于右位,高压罐出气口关闭,其他电磁阀均处于原状态,同时启动气压泵/马达7,以气压泵的模式直接对高压罐进行充气,充气完成,控制第一两位三通电磁换向阀2-1工作于上位,接通低压罐9,进入下一步控制。如果***不需要充气,判定空气弹簧11是否需要充气,若判定空气弹簧11需要充气,此时气压泵/马达7不工作,两位两通电磁阀2-6工作于左位,第三两位三通电磁换向阀2-3工作于上位,高压罐10接通空气弹簧11进行充气,其他电磁阀均处于原位;若判定空气弹簧11不需要充气,则直接进入下一步控制。
高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收:ECU电控单元12通过行车信号单元13接收到油门、制动踏板、挡位等信号,依据图3所示的***制动能量回收流程图,若判定此时为前进挡且可以进行制动能量回收,则控制第二两位三通电磁换向阀2-2工作于右位,两位两通电磁阀2-6工作于右位,其他电磁阀均处于原位;车轮的驱动力经变速箱5及连接装置6驱动气压泵/马达以气压泵的模式工作,低压罐9中的低压气体由第二两位三通电磁换向阀2-2的A口排出,被气压泵/马达泵7出的高压气经第二单向阀1-2储存在高压罐中,回收制动能量。第二单向阀1-2用以保证***在制动能量回收过程中,气压泵/马达7不会被高压罐中的高压气体反向驱动。
高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收:ECU电控单元12通过行车信号单元13接收到油门、制动踏板、挡位等信号,依据图3所示的***制动能量回收流程图,若判定此时为倒挡且可以进行制动能量回收,则控制所有电磁换向阀均处于原位;车轮的驱动力经变速箱5及连接装置6驱动气压泵/马达以气压泵的模式工作,低压罐9中的低压气体由第二两位三通电磁换向阀2-2的B口排出,被气压泵/马达泵7出的高压气经第一单向阀1-1储存在高压罐中,回收制动能量。第一单向阀1-1用以保证***在制动能量回收过程中,气压泵/马达不会被高压罐中的高压气体反向驱动。
高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收再利用:ECU电控单元12通过行车信号单元13接收到油门、制动踏板、挡位等信号,并对车速,车身加速度等行车信号进行分析,依据图4所示的***制动能量回收再利用控制流程图,若判定此时为前进挡且可以进行制动能量回收再利用,当判定空气弹簧11需要放气时,则控制第四两位三通电磁换向阀2-4工作于右位,第五两位三通电磁换向阀2-5工作于右位,其他电磁阀均处于原位;空气弹簧11的高压气体经第四两位三通电磁换向阀2-4,由第五两位三通电磁换向阀2-5的A口输出进入气压泵/马达7驱动气压泵/马达7以气动马达模式工作,气压泵/马达7输出的气体经第二两位三通电磁换向阀2-2的B口,最终经第一两位三通电磁换向阀2-1的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置6经变速箱5的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现空气弹簧气压能有效利用。若判定空气弹簧11不需要放气,则控制两位两通电磁阀2-6工作于左位,第五两位三通电磁换向阀2-5工作于右位,其他电磁阀均处于原位;高压罐10的高压气体经两位两通电磁阀2-6、第四两位三通电磁换向阀2-4由第五两位三通电磁换向阀2-5的A口输出进入气压泵/马达7驱动气压泵/马达7以气动马达模式工作,气压泵/马达7输出的气体经第二两位三通电磁换向阀2-2的B口,最终经第一两位三通电磁换向阀2-1的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置6经变速箱5的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现制动能量回收的再利用。
高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收再利用:ECU电控单元12通过行车信号单元13接收到油门、制动踏板、挡位等信号,并对车速,车身加速度等行车信号进行分析,依据图4所示的***制动能量回收再利用控制流程图,若判定此时为倒挡且可以进行制动能量回收再利用,当判定空气弹簧11需要放气时,则控制第二两位三通电磁换向阀2-2工作右位,第四两位三通电磁换向阀2-4工作于右位,其他电磁阀均处于原位;空气弹簧11的高压气体经第四两位三通电磁换向阀2-4,由第五两位三通电磁换向阀2-5的B口输出进入气压泵/马达7驱动气压泵/马达7以气动马达模式工作,气压泵/马达7输出的气体经第二两位三通电磁换向阀2-2的A口,最终经第一两位三通电磁换向阀2-1的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置6经变速箱5的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现空气弹簧气压能有效利用。若判定空气弹簧11不需要放气,则控制两位两通电磁阀2-6工作于左位,第二两位三通电磁换向阀2-2工作于右位,其他电磁阀均处于原位;高压罐10的高压气体经两位两通电磁阀2-6、第四两位三通电磁换向阀2-4由第五两位三通电磁换向阀2-5的B口输出进入气压泵/马达7驱动气压泵/马达7以气动马达模式工作,气压泵/马达7输出的气体经第二两位三通电磁换向阀2-2的A口,最终经第一两位三通电磁换向阀2-1的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置6经变速箱5的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现制动能量回收的再利用。
本发明的***以高低压罐空气悬架汽车固有设备高压罐作为制动能量回收的储能元件,通过气压泵/马达的方式,依据ECU电控单元的控制策略,通过获取相关元件压力信号和挡位、油门、制动踏板、车速、车身加速度等信号,在车辆制动时,将制动能量回收至高压罐;依据ECU电控单元的控制策略,通过获取相关元件压力信号和挡位、油门、制动踏板、车速、车身加速度等信号,在车辆起步或者加速时释放回收能量,以辅助发动机动力输出,实现高低压罐空气悬架汽车制动能量的回收与再利用,同时空气弹簧需要放气时,对空气弹簧内的气压能进行有效利用,进一步节约了能量,达到节能减排的目的。
Claims (10)
1.一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***,其特征在于,包括气压泵/马达(7)、第一两位三通电磁换向阀(2-1)、第二两位三通电磁换向阀(2-2)、第三两位三通电磁换向阀(2-3)、第四两位三通电磁换向阀(2-4)、第五两位三通电磁换向阀(2-5)、两位两通电磁阀(2-6)、空气过滤器(8)、低压罐(9)、高压罐(10)和空气弹簧(11),所述气压泵/马达(7)的第一总气路上设置有第一气路分支、第二气路分支和第三气路分支;所述气压泵/马达(7)的第二总气路上设置有第四气路分支、第五气路分支和第六气路分支,所述第一气路分支与所述第二两位三通电磁换向阀(2-2)的A口连接,所述第二气路分支与所述高压罐(10)的进气口C连接,所述第三气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀(2-5)的A口连接;所述第四气路分支与所述第二两位三通电磁换向阀(2-2)的B口连接,所述第五气路分支与所述高压罐(10)的进气口C连接,所述第六气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀(2-5)的B口连接;所述第二两位三通电磁换向阀(2-2)的P口与所述第一两位三通电磁换向阀(2-1)的P口连接,所述第一两位三通电磁换向阀(2-1)的B口与所述低压罐(9)连接,所述第一两位三通电磁换向阀(2-1)的A口与所述空气过滤器(8)连接;所述第五两位三通电磁换向阀(2-5)的P口与所述第四两位三通电磁换向阀(2-4)的P口连接,所述第四两位三通电磁换向阀(2-4)的A口与所述空气弹簧(11)连接,所述空气弹簧(11)还与所述第三两位三通电磁换向阀(2-3)的B口连接,所述第四两位三通电磁换向阀(2-4)的B口与所述第三两位三通电磁换向阀(2-3)的A口连接,所述第三两位三通电磁换向阀(2-3)的的P口与所述两位两通电磁阀(2-6)的P口连接,所述两位两通电磁阀(2-6)的A口与所述高压罐(10)的出气口D连接。
2.根据权利要求1所述的一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***,其特征在于,所述气压泵/马达(7)通过连接装置(6)与变速箱(5)耦合连接,所述变速箱(5)上分别连接有发动机输入轴(3-1)和车轮输出轴(3-2)。
3.根据权利要求1或2所述的一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***,其特征在于,所述第六气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀(2-5)的B口之间安装有第三单向阀(1-3);所述第三气路分支与所述第五两位三通电磁换向阀(2-5)的A口之间安装有第四单向阀(1-4);所述第二气路分支与所述高压罐(10)的进气口C之间安装有第一单向阀(1-1);所述第五气路分支与所述高压罐(10)的进气口C之间安装有第二单向阀(1-2)。
4.根据权利要求1或2所述的一种高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***,其特征在于,所述第一总气路上安装有第一传感器(4-1),所述第二总气路上安装有第二传感器(4-2),所述低压罐(9)的气路上安装有第三传感器(4-3),所述高压罐(10)的出气口D处安装有第四传感器(4-4),所述空气弹簧(11)的气路上安装有第五传感器(4-5),所述第一传感器(4-1)、所述第二传感器(4-2)、所述第三传感器(4-3)、所述第四传感器(4-4)、所述第五传感器(4-5)、所述气压泵/马达(7)、所述第一两位三通电磁换向阀(2-1)、所述第二两位三通电磁换向阀(2-2)、所述第三两位三通电磁换向阀(2-3)、所述第四两位三通电磁换向阀(2-4)、所述第五两位三通电磁换向阀(2-5)和所述两位两通电磁阀(2-6)均与ECU电控单元(12)连接,所述ECU电控单元(12)上还连接有行车信号单元(13),所述行车信号单元(13)用来将汽车的车速信号、车身加速度信号、油门信号、制动踏板信号和挡位信号传递给所述ECU电控单元(12)。
5.一种利用权利要求5所述的高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***进行制动能量回收的方法,包括如下四个步骤:
步骤一:***工作前期检测的步骤;
步骤二:高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收的步骤:
步骤三:高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收的步骤:
步骤四:高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收再利用的步骤;
步骤五:高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收再利用的步骤。
6.根据权利要求5所述的高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***进行制动能量回收的方法,其特征在于,所述***工作前期检测的步骤主要包括:ECU电控单元12依据第一传感器(4-1)、第二传感器(4-2)、第三传感器(4-3)、第四传感器(4-4)、第五传感器(4-5)的数值判断***是否需要充气,如果***需要充气,则ECU电控单元12通过控制第一两位三通电磁换向阀(2-1)、第二两位三通电磁换向阀(2-2)、第三两位三通电磁换向阀(2-3)、第四两位三通电磁换向阀(2-4)、第五两位三通电磁换向阀(2-5)和两位两通电磁阀(2-6)的通断并启动气压泵/马达(7)使其按气压泵的模式直接对高压罐进行充气,待充气完成后,ECU电控单元(12)通过控制第一两位三通电磁换向阀(2-1)接通低压罐(9),进入下一步控制;如果***不需要充气,ECU电控单元(12)通过传感器判定空气弹簧(11)是否需要充气,若判定空气弹簧(11)需要充气,则ECU电控单元(12)控制气压泵/马达(7)不工作,并通过控制电磁换向阀组合,使高压罐(10)接通空气弹簧(11)进行充气;若ECU电控单元(12)判定空气弹簧(11)不需要充气,则直接进入下一步控制。
7.根据权利要求5所述的高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***进行制动能量回收的方法,其特征在于,所述高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收的步骤主要包括:ECU电控单元(12)通过行车信号单元(13)接收油门、制动踏板、挡位信号并进行分析,若判定此时为前进挡且可以进行制动能量回收,则ECU电控单元(12)通过控制电磁换向阀组合,并启动气压泵/马达以气压泵的模式工作,低压罐(9)中的低压气体由第二两位三通电磁换向阀(2-2)的A口排出,被气压泵/马达泵7排出的高压气经单向阀(1-2)储存在高压罐中,回收制动能量。
8.根据权利要求5所述的高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***进行制动能量回收的方法,其特征在于,所述高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收的步骤主要包括:ECU电控单元(12)通过行车信号单元(13)接收到油门、制动踏板、挡位信号并进行分析,若判定此时为倒挡且可以进行制动能量回收,则ECU电控单元(12)通过控制电磁换向阀组合,并启动气压泵/马达以气压泵的模式工作,低压罐(9)中的低压气体由第二两位三通电磁换向阀(2-2)的B口排出,被气压泵/马达泵(7)排出的高压气经单向阀(1-1)储存在高压罐中,回收制动能量。
9.根据权利要求5所述的高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***进行制动能量回收的方法,其特征在于,所述高低压罐空气悬架汽车前进挡制动能量回收再利用的步骤主要包括:ECU电控单元(12)通过行车信号单元(13)接收到油门、制动踏板、挡位、车速、车身加速度信号并进行分析,若判定此时为前进挡且可以进行制动能量回收再利用,当判定空气弹簧(11)需要放气时,则ECU电控单元(12)通过控制电磁换向阀组合,使空气弹簧(11)的高压气体经第四两位三通电磁换向阀(2-4),由第五两位三通电磁换向阀(2-5)的A口输出进入气压泵/马达(7),并启动气压泵/马达(7)以气动马达模式工作,气压泵/马达(7)输出的气体经第二两位三通电磁换向阀(2-2)的B口,最终经第一两位三通电磁换向阀(2-1)的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置(6)经变速箱(5)的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现空气弹簧气压能有效利用;若ECU电控单元(12)判定空气弹簧(11)不需要放气,则通过控制电磁换向阀组合,使高压罐(10)的高压气体经两位两通电磁阀(2-6)、第四两位三通电磁换向阀(2-4)由第五两位三通电磁换向阀(2-5)的A口输出进入气压泵/马达(7),并启动气压泵/马达(7)以气动马达模式工作,气压泵/马达7输出的气体经第二两位三通电磁换向阀(2-2)的B口,最终经第一两位三通电磁换向阀(2-1)的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置(6)经变速箱(5)的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现制动能量回收的再利用。
10.根据权利要求5所述的高低压罐空气悬架汽车制动能量回收再生***进行制动能量回收的方法,其特征在于,所述高低压罐空气悬架汽车倒挡制动能量回收再利用的步骤主要包括:ECU电控单元(12)通过行车信号单元(13)接收到油门、制动踏板、挡位、车速,车身加速度信号并进行分析,若判定此时为倒挡且可以进行制动能量回收再利用,当判定空气弹簧(11)需要放气时,则ECU电控单元(12)通过控制电磁换向阀组合,使空气弹簧(11)的高压气体经第四电磁换向阀(2-4),由第五两位三通电磁换向阀(2-5)的B口输出进入气压泵/马达(7),并启动气压泵/马达(7)以气动马达模式工作,气压泵/马达(7)输出的气体经第二两位三通电磁换向阀(2-2)的A口,最终经第一两位三通电磁换向阀(2-1)的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置(6)经变速箱(5)的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现空气弹簧气压能有效利用;若ECU电控单元(12)判定空气弹簧(11)不需要放气,则通过控制电磁换向阀组合,使高压罐(10)的高压气体经两位两通电磁阀(2-6)、第四两位三通电磁换向阀(2-4)由第五两位三通电磁换向阀(2-5)的B口输出进入气压泵/马达(7),并启动气压泵/马达(7)以气动马达模式工作,气压泵/马达7输出的气体经第二两位三通电磁换向阀(2-2)的A口,最终经第一两位三通电磁换向阀(2-1)的B口进入低压罐;气压泵/马达产生的扭矩通过连接装置(6)经变速箱(5)的输出轴传递给驱动轮,驱动汽车行驶,实现制动能量回收的再利用。
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