CN109515407A - 并联式液压制动能量回收*** - Google Patents

并联式液压制动能量回收*** Download PDF

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CN109515407A CN201811351044.3A CN201811351044A CN109515407A CN 109515407 A CN109515407 A CN 109515407A CN 201811351044 A CN201811351044 A CN 201811351044A CN 109515407 A CN109515407 A CN 109515407A
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CN201811351044.3A
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宁晓斌
许高伦
付志军
上官佳荣
李宁
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Zhejiang University of Technology ZJUT
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Zhejiang University of Technology ZJUT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/10—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00—Auxiliary drives

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Abstract

并联式液压制动能量回收***，将三个初始压力不同的蓄能器作为储能器，三个蓄能器处于并联状态。在制动时，根据不同工况选择蓄能器，车辆制动强度大时，高压蓄能器工作，制动力不足部分由摩擦制动器补足；当高压蓄能器能够提供的再生制动力矩达到车辆制动所需力矩时，高压蓄能器关闭，中压蓄能器开始工作；车辆制动强度低时，低压蓄能器工作，汽车所需制动力矩由液压制动能量回收***提供。

Description

并联式液压制动能量回收***
技术领域
本发明涉及一种汽车用液压制动能量回收***。
背景技术
近年来，我国汽车保有量持续增长，随之带来的能源危机和环保问题也日益严峻。如何提高汽车的能量利用效率成为当下研究的一个热点。
城市工况下，传统汽车有1/3～2/5的能量损耗在制动环节，制动能量的回收利用可以有效地提高汽车的能量利用效率。并联式液压制动能量回收技术，采用气囊式蓄能器作为能量回收单元，具有能量传递效率高、能量密度大等特点，可以在短时间实现制动能量回收与释放，降低汽车能耗。
研究表明，为了保证汽车制动安全性和稳定性，液压再生制动能量回收***通常与摩擦制动***一起工作，液压再生制动力矩越大，能量回收效率则越大。液压制动能量回收***提供的制动力矩大小取决于液压泵的排量和蓄能器的压力。传统液压制动能量回收***只用一个蓄能器作为能量储存单位，为了保证蓄能器具有足够的储能量，蓄能器初始压力较低，在汽车制动强度较大时，液压制动能量回收***提供的制动力矩有限，能量回收效率不高。
发明内容
本发明要克服传统液压制动能量回收***的上述缺点，提出了一种高效节能的车辆并联式液压制动能量回收***。
本发明采用的技术方案是：
本发明的车辆并联式液压制动能量回收***，其特征在于：包括高压蓄能器1、第一压力传感器2、第一先导压力控制阀3、溢流阀4、液压油缸5、中压蓄能器6、第二先导压力控制阀7、低压蓄能器8、第二压力传感器9、第三先导压力控制阀10、三位四通换向阀11、摩擦制动器12、传动轴13、二次元件泵/马达14、力矩传感器15、电磁离合器16、力矩耦合器17、变速箱18、发动机19。
所述的高压蓄能器1，中压蓄能器6和低压蓄能器8并联连接，通过三位四通换向阀11与所述的二次元件泵/马达14连接，并且分别由第一先导压力控制阀3，第二先导压力控制阀7以及第三先导压力控制阀10控制各个蓄能器连接的通断；所述的二次元件泵/马达14通过三位四通阀11与液压油缸5连接；溢流阀4装在所述的三位四通阀11与液压油缸5之间；第一压力传感器2与高压蓄能器1的出油口相连；第二压力传感器9与低压蓄能器8的出油口相连；所述的二次元件泵/马达14通过电磁离合器16与力矩耦合器17连接；力矩传感器15安装在所述的二次元件泵/马达14与电磁离合器16之间；发动机19与变速器18连接；变速器18与传动轴13连接；
控制器20包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输出模块；第一压力传感器2、第二压力传感器9、力矩传感器15、加速踏板21、制动踏板22的信号输出端均连接所述的模拟量输入模块；二次元件泵/马达14、传动轴13、摩擦制动器12的控制信号输入端均连接所述的模拟量输出模块；第一先导压力控制阀3、第二先导压力控制阀7、第三先导压力控制阀10、力矩传感器15、电磁离合器16的控制信号输入端均连接所述的数字量输出模块。
本发明提出一种并联式液压制动能量回收***，该***配有三个蓄能器，一个蓄能器初始压力高，一个蓄能器初始压力适中，最后一个蓄能器初始压力低。根据制动工作工况的不同，给出三个蓄能器的工作策略。不仅可以满足驾驶员在不同情况下的制动需求并且有效解决高制动强度时制动效率低的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明
参照说明书附图：
所述制动能量回收***包含：高压蓄能器1、压力传感器2、第一先导压力控制阀3、溢流阀4、液压油缸5、中压蓄能器6、第二先导压力控制阀7、低压蓄能器8、压力传感器9、第三先导压力控制阀10、三位四通换向阀11、摩擦制动器12、传动轴13、二次元件泵/马达14、力矩传感器15、电磁离合器16、力矩耦合器17、变速箱18、发动机19。
当汽车制动时，驾驶员踩制动踏板，控制器采集到相应的模拟信号，判断制动工况。当制动强度大时，控制器输出相应的数字信号，离合器16接合，三位四通阀11左移，第一先导压力控制阀3接通，汽车通过力矩耦合带动二次元件泵/马达14工作，此时二次元件泵/马达14以泵的工作状态工作，往高压蓄能器1充液，回收能量。力矩传感器15将再生制动力矩信号传递到控制器，控制器输出模拟信号控制摩擦制动器12，用以补足制动力矩的不足。随着高压蓄能器1压力的增加，再生制动力矩增加，控制器采集到再生制动力矩大于汽车所需制动力矩时，或高压蓄能器压力超过其最大限定压力，第一先导压力控制阀3闭合，第二先导压力控制阀7接通，第一先导压力控制阀3闭合，中压蓄能器6开始工作。制动强度小时，车身所需要的制动力矩较小，并且制动能量回收效率不高，控制器输出相应的数字信号，二次元件泵/马达14以泵的工作状态工作，第三先导压力控制阀10接通，低压蓄能器8开始工作，回收能量。
当汽车加速时，驾驶员踩加速踏板，控制器采集到相应的模拟信号，电磁离合器16接合，三位四通阀11右移，先导压力控制阀3，先导压力控制阀7和先导压力控制阀10接通，高压蓄能器1，中压蓄能器6和低压蓄能器8中储存的液压势能依次带动二次元件泵/马达14转动，此时二次元件泵/马达14以马达的状态工作，液混***为汽车提供加速力矩，辅助汽车加速。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (1)

1.车辆并联式液压制动能量回收***，其特征在于：包括高压蓄能器(1)、第一压力传感器(2)、第一先导压力控制阀(3)、溢流阀(4)、液压油缸(5)、中压蓄能器(6)、第二先导压力控制阀(7)、低压蓄能器(8)、第二压力传感器(9)、第三先导压力控制阀(10)、三位四通换向阀(11)、摩擦制动器(12)、传动轴(13)、二次元件泵/马达(14)、力矩传感器(15)、电磁离合器(16)、力矩耦合器(17)、变速箱(18)、发动机(19)；
所述的高压蓄能器(1)，中压蓄能器(6)和低压蓄能器(8)并联连接，通过三位四通换向阀(11)与所述的二次元件泵/马达(14)连接，并且分别由第一先导压力控制阀(3)，第二先导压力控制阀(7)以及第三先导压力控制阀(10)控制各个蓄能器连接的通断；所述的二次元件泵/马达(14)通过三位四通阀(11)与液压油缸(5)连接；溢流阀(4)装在所述的三位四通阀(11)与液压油缸(5)之间；第一压力传感器(2)与高压蓄能器(1)的出油口相连；第二压力传感器(9)与低压蓄能器(8)的出油口相连；所述的二次元件泵/马达(14)通过电磁离合器(16)与力矩耦合器(17)连接；力矩传感器(15)安装在所述的二次元件泵/马达(14)与电磁离合器(16)之间；发动机(19)与变速器(18)连接；变速器(18)与传动轴(13)连接；
控制器(20)包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输出模块；第一压力传感器(2)、第二压力传感器(9)、力矩传感器(15)、加速踏板(21)、制动踏板(22)的信号输出端均连接所述的模拟量输入模块；二次元件泵/马达(14)、传动轴(13)、摩擦制动器(12)的控制信号输入端均连接所述的模拟量输出模块；第一先导压力控制阀(3)、第二先导压力控制阀(7)、第三先导压力控制阀(10)、力矩传感器(15)、电磁离合器(16)的控制信号输入端均连接所述的数字量输出模块。
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