CN206012571U - 车辆刹车制动能量回收利用装置 - Google Patents
车辆刹车制动能量回收利用装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206012571U CN206012571U CN201620730331.5U CN201620730331U CN206012571U CN 206012571 U CN206012571 U CN 206012571U CN 201620730331 U CN201620730331 U CN 201620730331U CN 206012571 U CN206012571 U CN 206012571U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- hydraulic
- energy
- motor
- electromagnetic clutch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
本实用新型是一种车辆刹车制动能量回收利用装置。包括有传动齿轮(1)、电磁离合器(2)组成的传动连接组件及液压泵/马达(3)、三位电磁换向阀(4)、过滤器(5)、溢流阀(6)、液压油箱(7)、顺序阀(9)、单向阀(8)、换向阀(10)、电液比例调速阀(11)、蓄能器(12)、压力表(13)、压力传感器(14)、单片机控制单元ECU(15)组成的电液控制组件。其中传动齿轮的轴与电磁离合器的法兰连接,电磁离合器的另一端法兰与液压泵/马达的主轴连接,液压泵/马达的进油口、出油口与三位电磁换向阀连接,三位电磁换向阀依次与溢流阀(6)、液压油箱(7)、顺序阀(9)、单向阀(8)、电液比例调速阀(11)及蓄能器(12)连接。
Description
1、技术领域
本实用新型是一种车辆刹车制动能量回收利用装置,其用于城市公交车辆,节能减排效果尤为显著,属于机电液一体化装置及运输技术领域。
2、背景技术
随着汽车拥有量的日益增多,众多城市车流量大,造成交通拥挤而塞车的现象已是十分普遍;再者城市的公交车由于进站/出站的需求,汽车需经常进行减速(停车)、停止,然后起动、加速,制动、起动极为频繁,使制动器的使用寿命大大降低,同时汽车油耗增加,车辆制动时汽车的动能转化为制动摩擦片的热能而消耗。本设计的目标就是利用现代机电液一体化技术,将汽车制动时的能量进行回收储存,在汽车起动或加速时,将回收的能量作为汽车驱动的动力。一方面,汽车制动时的能量得到充分的利用,改善了汽车的燃油经济性能,同时也会改善车辆的排放性能;另一方面,可显著提高汽车制动器的使用寿命。
3、发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新颖的铁路车辆。装置由一个具有可逆作用的液压泵/马达实现蓄能器中的液压能与车辆动能之间的转化,即在车辆制动时,蓄能***将泵/马达以泵的方式工作,车辆行驶的动能通过机械传动驱动液压泵旋转,将液压油压入蓄能器中,实现动能到液压能的转化;在车辆起动或加速时,蓄能***再将泵/马达以马达的方式工作,高压油从蓄能器中输出,驱动马达工作,实现液压能到车辆动能的转化。整个过程是由单片机控制单元ECU采集油门开度信号、刹车踏板力度信号、车速信号、液压***油压信号,经过数据运算,输出控制信号来控制电磁离合器、三位电磁换向阀的闭合与断开,使泵/马达、蓄能器协调有序工作。装置采用单片机及电液比例调速阀控制技术,因而能在缓慢/紧急制动、慢速/快速起动工况下,自动调节流量阀的开度,充分利用能量;还根据***压力信号、车速信号实时控制液压泵的起动与卸荷、离合器的结合与分离,最大限度地节省能量。
本实用新型的组成结构如图1所示,包括有传动齿轮(1)、电磁离合器(2)组成的传动连接组件及液压泵/马达(3)、三位电磁换向阀(4)、过滤器(5)、溢流阀(6)、液压油箱(7)、单向阀(8)、顺序阀(9)、两位两通电磁换向阀(10)、电液比例调速阀(11)、蓄能器(12)、压力表(13)、压力传感器(14)、单片机控制单元ECU(15)组成的电液控制组件。其中传动齿轮的轴与电磁离合器(2)的法兰连接,电磁离合器的另一端法兰与液压泵/马达(3)的主轴连接,液压泵/马达(3)依次与三位电磁换向阀(4)、溢流阀(6)、液压油箱(7)、顺序阀(9)、单向阀(8)、电液比例调速阀(11)及蓄能器(12)连接。
本实用新型的液压控制***回路中采用顺序阀(9)与单向阀(8)串联后再与单向阀(8)并联的设计;用两位两通电磁换向阀(10)实现装置的回收能量和释放能量;回收能量的液压回路采用单向阀(8)与两位两通电磁换向阀(10)连接,而释放能量的液压回路采用单向阀(8)串联顺序阀(9)再与两位两通电磁换向阀(10)连接。
上述电液控制组件中的单片机控制单元ECU(15)分别与电磁离合器(2)、三位电磁换向阀(4)及电液比例调速阀(11)连接,并设计成顺序阀(9)与单向阀(8)串联后再并联的形式。液压回路上安装压力传感器,传感器的输出与单片机控制单元ECU的输入连接,电路连接如图2所示。
本实用新型的工作原理是:
(1)制动蓄能工况:当行驶的车辆制动时,单片机控制单元ECU根据采集到的车速传感器信号、制动踏板力度信号进行数据运算后,输出控制信号,控制电磁离合器、三位电磁换向阀闭合,以及实时控制电液比例调速阀的开度,通过机械连接及电磁离合器,利用车辆的动能驱动液压泵旋转,液压油通过三位电磁换向阀及管路压入蓄能器,因而把车辆的动能转换成液压能储存起来,当单片机控制单元ECU接收到蓄能器已到其最大压力信号时,断开电磁离合器,同时使液压泵卸荷。采用电液比例调速阀的目的是:在缓慢或者紧急制动工况下液压制动力能合理调节,使得本装置在各种车速下都有一个良好的储能与制动效果,满足乘客舒适性的要求。
(2)起动释能工况:当车辆起动或加速时,单片机控制单元ECU根据油门信号、起动过程中的车速信号来控制电磁离合器、三位电磁换向阀的接合以及电液比例调速阀的开度,此时蓄能器中的高压油通过油路驱动液压马达旋转,液压马达带动离合器输出给车轮,实现制动能量循环利用,为车辆起动提供辅助动力。用单片机实时控制电液比例调速阀的开度,是为了满足车辆快速起动和缓慢起动工况对起动扭矩的不同要求。
本实用新型是一种综合机电液一体化技术,结构简单,方便使用的车辆刹车制动能量回收利用装置。
4、附图说明
图1为车辆刹车制动能量回收利用装置结构图,由传动齿轮(1)、电磁离合器(2)、液压泵/马达(3)、三位电磁换向阀(4)、过滤器(5)、溢流阀(6)、液压油箱(7)、单向阀(8)、顺序阀(9)、两位两通电磁换向阀(10)、电液比例调速阀(11)、蓄能器(12)、压力表(13)、压力传感器(14)、单片机控制单元ECU(15)组成。
图2为单片机控制单元的功能模块连接图。
图3为实施例,即本装置与车辆动力***连接图,由传动齿轮(1)、电磁离合器(2)、液压泵/马达(3)、液压油箱(7)、蓄能器(12)、单片机控制单元ECU(15)、液压回路组件(22)、发动机(24)、联轴器(25)、变速器(26)、车速传感器(27)、车轮(28)、联轴节(29)、后桥(30)组成。
5、具体实施方式
实施例
本实用新型与车辆动力***连接如图3所示,包括有由单片机控制单元、液压泵/马达、油箱、蓄能器及液压回路组件(23)(包含三位电磁换向阀、溢流阀、顺序阀、单向阀、两位两通电磁换向阀、电液比例调速阀、压力传感器、压力表)组成的电液控制组件及传动齿轮(1)与电磁离合器(2)组成的传动连接组件。其中传动齿轮(1)与车辆发动机变速器中的齿轮连接,传动齿轮的轴与电磁离合器(2)的法兰连接,电磁离合器的另一端法兰与液压泵/马达(3)的主轴连接,液压泵/马达的出油口与液压回路组件(23)及蓄能器连接。
上述液压回路的设计采用单片机控制电液比例调速阀,并设计成单向阀与顺序阀串联后再并联的方式。液压回路上安装压力传感器,传感器的输出与单片机的输入连接,单片机控制单元功能模块连接如图2所示。
蓄能器采用皮囊式液压蓄能器,具有功率密度大,运行平稳的特点。三位电磁换向阀采用三位四通电磁换向阀,中位机能采用M型。单片机控制单元用AT89C51单片机为控制核心。
在装置释放能量液压回路中,顺序阀的设定压力是根据蓄能器的最小工作压力来设定,本实施例中,设定为0.5Mpa.
以城市公交大巴车为例,据统计车速一般不高,市区车辆的平均车速一般在30km/h~50km/h之间,汽车起动的平均加速度为0.5m2/s左右。考虑到公共汽车的实际载荷,采用汽车的总质量为16吨,停车时间15秒进行计算。
在车辆起动初期,大部分功率由液压马达提供,当蓄能器压力降到一定程度后,再由发动机提供。车辆制动能量回收***主要有4个关键参数:液压泵/马达的排量Vm、蓄能器初始体积V0、蓄能器最低工作压力P1、最高工作压力P2等。这4个参数的选择计算主要依据车辆的总质量及制动工况,针对提高能量转化率这个目标进行计算。以车辆总质量为16吨,停车时间15秒进行计算,结果为:排量Vm=200毫升/转,蓄能器初始体积V0=60升,蓄能器最低工作压力P1=1MPa,最高工作压力P2=10MPa,车辆起动工况节油率达到30%,同时降低车辆起步工况时发动机的负荷,对改善车辆起步时的污染排放有显著效果。
Claims (5)
1.一种车辆刹车制动能量回收利用装置,其特征在于包括有传动齿轮(1)、电磁离合器(2)组成的传动连接组件及液压泵/马达(3)、三位电磁换向阀(4)、过滤器(5)、溢流阀(6)、液压油箱(7)、单向阀(8)、顺序阀(9)、两位两通电磁换向阀(10)、电液比例调速阀(11)、蓄能器(12)、压力表(13)、压力传感器(14)、单片机控制单元ECU(15)组成的电液控制组件,其中传动齿轮的轴与电磁离合器(2)的法兰连接,电磁离合器的另一端法兰与液压泵/马达(3)的主轴连接,液压泵/马达(3)依次与三位电磁换向阀(4)、溢流阀(6)、液压油箱(7)、顺序阀(9)、单向阀(8)、电液比例调速阀(11)及蓄能器(12)连接。
2.根据权利要求1所述的车辆刹车制动能量回收利用装置,其特征在于液压控制***回路中采用顺序阀(9)与单向阀(8)串联后再与单向阀(8)并联的设计。
3.根据权利要求1所述的车辆刹车制动能量回收利用装置,其特征在于用ECU(15)分别与电磁离合器(2)、三位电磁换向阀(4)以及电液比例调速阀(11)连接。
4.根据权利要求1所述的车辆刹车制动能量回收利用装置,其特征在于用两位两通电磁换向阀(10)实现装置的回收能量和释放能量。
5.根据权利要求1所述的车辆刹车制动能量回收利用装置,其特征在于回收能量的液压回路采用单向阀(8)与两位两通电磁换向阀(10)连接,而释放能量的液压回路采用单向阀(8)串联顺序阀(9)再与两位两通电磁换向阀(10)连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201620730331.5U CN206012571U (zh) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | 车辆刹车制动能量回收利用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201620730331.5U CN206012571U (zh) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | 车辆刹车制动能量回收利用装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN206012571U true CN206012571U (zh) | 2017-03-15 |
Family
ID=58244808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201620730331.5U Expired - Fee Related CN206012571U (zh) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | 车辆刹车制动能量回收利用装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN206012571U (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107585021A (zh) * | 2017-07-14 | 2018-01-16 | 董博 | 手动档汽车坡道起步辅助装置 |
CN107651527A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-02 | 杭州青流液压设备制造有限公司 | 被动液压刹车控制*** |
CN108357355A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-03 | 南京依维柯汽车有限公司 | 一种具有行车储能功能的汽车 |
CN114852025A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-08-05 | 山推工程机械股份有限公司 | 一种纯电装载机用辅助制动控制*** |
-
2016
- 2016-07-05 CN CN201620730331.5U patent/CN206012571U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107585021A (zh) * | 2017-07-14 | 2018-01-16 | 董博 | 手动档汽车坡道起步辅助装置 |
CN107585021B (zh) * | 2017-07-14 | 2024-02-20 | 董博 | 手动档汽车坡道起步辅助装置 |
CN107651527A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-02 | 杭州青流液压设备制造有限公司 | 被动液压刹车控制*** |
CN108357355A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-03 | 南京依维柯汽车有限公司 | 一种具有行车储能功能的汽车 |
CN114852025A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-08-05 | 山推工程机械股份有限公司 | 一种纯电装载机用辅助制动控制*** |
CN114852025B (zh) * | 2022-06-21 | 2023-07-07 | 山推工程机械股份有限公司 | 一种纯电装载机用辅助制动控制*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN206012571U (zh) | 车辆刹车制动能量回收利用装置 | |
Baseley et al. | Hydraulic hybrid systems for commercial vehicles | |
CN103223849B (zh) | 一种并联式液压混合动力车辆驱动*** | |
CN101811443B (zh) | 汽车制动能量再生控制*** | |
CN100491153C (zh) | 电动汽车混合制动*** | |
CN203854499U (zh) | 一种混合动力*** | |
CN100999184A (zh) | 一种发动机液混联式后驱动混合动力车 | |
CN101337499A (zh) | 车辆制动动能再生装置 | |
CN105818668A (zh) | 具有能量回收、缓速功能的液压辅助驱动***及其方法 | |
CN101890944A (zh) | 汽车节能减排液力缓速器 | |
CN104691548A (zh) | 基于液力缓速器的amt车型的定速巡航控制***及方法 | |
CN202491793U (zh) | 一种线控制动***能量再生装置 | |
CN101786447B (zh) | 汽车制动动能再生液力缓速器 | |
CN201015988Y (zh) | 带离合器的汽车能量再生装置 | |
CN205706143U (zh) | 具有能量回收、缓速功能的液压辅助驱动*** | |
CN201436222U (zh) | 汽车节能减排液力缓速器 | |
CN100572128C (zh) | 液压传动蓄能汽车 | |
CN207550164U (zh) | 一种车辆制动压缩空气能量回收及利用装置 | |
CN2714363Y (zh) | 柴液并联式后驱动混合动力车 | |
CN201070982Y (zh) | 汽车制动动能再生装置 | |
CN204161326U (zh) | 一种公交汽车制动能量回收再生液压*** | |
CN104249715B (zh) | 公交汽车制动能量回收再生液压*** | |
CN206765818U (zh) | 一种静液传动车辆速度控制*** | |
CN107571852A (zh) | 车辆刹车制动能量回收利用装置 | |
CN202098403U (zh) | 车辆制动能量循环利用液压装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170315 Termination date: 20180705 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |