CN209566785U - 一种汽车并联液气压混合动力控制*** - Google Patents

一种汽车并联液气压混合动力控制*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种汽车并联液气压混合动力控制***；包括混合传动离合器、泵/马达、第一换向阀、液压安全阀、液压传感器、第二换向阀、空压机、马达二、第一单向阀、第二单向阀、第三换向阀、单向节流阀、低压蓄能器、高压蓄能器、气压安全阀、气压传感器、储气罐、减压阀及油箱；混合传动离合器与泵/马达的输出轴连接，泵/马达与油箱连接，泵/马达分别与第一换向阀、液压传感器、液压安全阀、第二换向阀及第三换向阀的油口A连接；采用本控制***回收制动能量，回收车辆下坡运动能量，并将气动子***回收能量产生的压缩空气用于注入发动机或用于刹车等辅助功能，从而提高发动机燃油经济性，有效避免车辆能量浪费。

Description

一种汽车并联液气压混合动力控制***
技术领域
本实用新型涉及一种混合动力汽车控制***领域，具体涉及到一种汽车并联液气压混合动力控制***。
背景技术
重型车辆，在市区道路行驶时，会频繁出现地启动、制动等工况，在启动过程中，对发动机的输出功率要求很高；在制动过程中，其制动能量一般转化为制动器上的热量以热能形式散失掉，这样不仅浪费能量，还会导致***发热和元件损耗。
在公路下坡路况行驶时，一般要求运行平稳匀速，这同时也要求司机不断地刹车制动，因此也会产生制动能量，同样，这些制动能量也转化为热量以热能形式散掉。
目前，混合动力汽车上制动能量回收的储能元件主要是超过电容，其能量密度小，价格较贵。而液压蓄能器相比于超级电容，其能量密度大，价格便宜，优势明显，因此液压储能式制动能量回收再生***越来越受到关注。其中，并联式液压能量再生***利用液压储能器的储能功能，对车辆制动能量进行回收再利用，从而达到节能减排的目的。但是现阶段并联式液压能量再生***普遍只采用液压***，并且不具备在下坡行驶时对制动能量回收再利用的功能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的汽车并联液气压混合动力控制***。
为实现上述目的，本实用新型所采用了下述的技术方案：一种汽车并联液气压混合动力控制***，包括混合传动离合器、泵/马达、第一换向阀、液压安全阀、液压传感器、第二换向阀、空压机、马达二、第一单向阀、第二单向阀、第三换向阀、单向节流阀、低压蓄能器、高压蓄能器、气压安全阀、气压传感器、储气罐、减压阀及油箱；
所述混合传动离合器与所述泵/马达的输出轴连接，所述泵/马达与所述油箱连接，所述泵/马达分别与所述第一换向阀、所述液压传感器、所述液压安全阀、所述第二换向阀及所述第三换向阀的油口A连接；
所述第三换向阀的油口O分别与所述液压安全阀、所述第一换向阀及所述油箱连接；
所述第二换向阀与所述马达二连接，所述马达二与所述第二单向阀连接，所述第二单向阀与所述油箱连接；
所述马达二的输出轴与所述空压机连接，所述空压机与所述第一单向阀连接，所述第一单向阀分别与所述气压安全阀、所述气压传感器及所述储气罐连接；所述储气罐与所述减压阀连接，所述第三换向阀的油口B与所述单向节流阀连接，所述单向节流阀分别与所述低压蓄能器和所述高压蓄能器连接。
优选的，所述的汽车并联液气压混合动力控制***中，所述第一换向阀与所述第二换向阀为二位二通比例换向阀，所述第三换向阀为三位三通比例换向阀。
优选的，所述的汽车并联液气压混合动力控制***中，所述液压安全阀与所述气压安全阀均为直动式比例溢流阀。
优选的，所述的汽车并联液气压混合动力控制***中，所述减压阀通过管路分别与发动机、辅助***连接。
优选的，所述的汽车并联液气压混合动力控制***中，控制***还包括控制器，所述控制器分别与所述混合传动离合器、所述第一换向阀、所述第二换向阀、第三换向阀、所述低压蓄能器、所述高压蓄能器、所述液压传感器、所述气压传感器连接，通过控制器控制各部件。
相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型可以利用液压子***高功率密度和快速响应的特点，主要回收制动能量，利用气动子***高能量密度和慢动态的特点，主要回收车辆下坡运动能量，并将气动子***回收能量产生的压缩空气用于注入发动机或用于刹车等辅助功能，从而提高发动机燃油经济性，有效避免车辆能量浪费。
附图说明
图1为本实用新型的汽车并联液气压混合动力控制***原理图；
图2为本实用新型的汽车并联液气压混合动力控制***中的车辆下坡控制策略原理图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“依次”、“接入”、以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。
如图1所示，本实用新型的汽车并联液气压混合动力控制***，包括混合传动离合器1、泵/马达2、第一换向阀3、液压安全阀4、液压传感器5、第二换向阀6、空压机7、马达二8、第一单向阀9、第二单向阀10、第三换向阀11、单向节流阀12、低压蓄能器13、高压蓄能器14、气压安全阀15、气压传感器16、储气罐17、减压阀18、油箱19；
混合传动离合器1与泵/马达2输出轴连接，泵/马达2同时与第一换向阀3、液压传感器5、液压安全阀4、第二换向阀6、第三换向阀11油口A连接，泵/马达2与油箱19连接，第三换向阀11油口O同时与液压安全阀4、第一换向阀3、油箱19连接，第二换向阀6与马达二8连接，马达二8与第二单向阀10连接，第二单向阀10与油箱19连接，马达二8输出轴与空压机7连接，空压机7与第一单向阀9连接，第一单向阀9同时与气压安全阀15、气压传感器16、储气罐17连接，储气罐17与减压阀18连接，第三换向阀11油口B与单向节流阀12连接，单向节流阀12与低压蓄能器13、高压蓄能器14连接。
优选的，第一换向阀3、第二换向阀6为二位二通比例换向阀，第三换向阀11为三位三通比例换向阀。优选的，液压安全阀4、气压安全阀15均为直动式比例溢流阀。减压阀18通过管路分别与发动机、辅助***连接。例如，工作时，压缩空气可以通过储气罐17、减压阀18、控制管路及模块注入发动机，提高发动机燃油经济性；例如，压缩空气通过辅助***用于刹车、底盘悬挂等。优选的，还包括控制器，通过控制器内的控制***控制各部件，控制器中的控制***控制混合传动离合器1的开合，第一换向阀3、第二换向阀6、第三换向阀11阀口开合大小，低压蓄能器13与高压蓄能器14压力控制，液压传感器5、气压传感器16信号采集等。
汽车并联液气压混合动力控制方法包括停车制动能量回收控制模式；停车制动能量回收控制模式为：电磁铁2YA、4YA得电，第二换向阀6左位工作，第三换向阀11左位工作，车轮通过混合传动离合器1驱动泵/马达2转动，油液从油箱19、泵/马达2、第三换向阀11油口A、单向节流阀12进入低压蓄能器13进行再生制动蓄能，如低压蓄能器13内压力达到设定的最高压力值，则油液进入高压蓄能器14进行再生制动蓄能。如所述高压蓄能器14压力达到设定上限，电磁铁2YA失电，4YA得电，油液通过第二换向阀6驱动马达二8，马达二8带动空压机7转动，空压机7产生压缩空气，压缩空气通过第一单向阀9进入储气罐17进行储存。
控制方法包括车辆下坡行驶过程能量回收控制模式；车辆下坡行驶过程能量回收控制模式为：如低压蓄能器13、高压蓄能器14未充满液，控制***20发出指令，电磁铁2YA得电，低压蓄能器13、高压蓄能器14继续充液，否则，电磁铁4YA得电，车轮通过混合传动离合器1驱动泵/马达2转动，油液从油箱19、泵/马达2、第二换向阀6、进入马达二8，驱动马达二8带动空压机7转动，空压机7产生压缩空气，压缩空气通过第一单向阀9进入储气罐17进行储存。如储气罐17压力达到设定值上限，多余空气通过气压安全阀15排出。
如图2所示，为了使控制功率与制动条件相一致，还包括车辆下坡控制策略。例如，包括车速控制环节，当车辆行驶时，车速v不断地与设定目标速度vr相比较，其差值作为输入传给车速控制器，车速控制器根据相应算法计算后输出控制信号，控制泵/马达2的调节器，使泵/马达2实时输出所需排量ε泵，进而控制泵/马达2输出扭矩，以便与发动机输出保持平衡，使实际发动机转速能更好遵循目标发动机转速。再例如，包括马达速度控制环节，马达二8转速ωm与设定转速ωr相比较，其差值作为输入传给马达速度控制器，马达速度控制器根据相应算法计算后输出控制信号U1，用于控制第二换向阀6的比例电磁铁4YA，控制第二换向阀6的开、关以及阀开口大小，从而控制进入马达二8的流量，最终控制马达二8及空压机7转速。如果马达二8和空压机7转速超过上限设定值，控制器发出信号，第一换向阀3的比例电磁铁1YA得电，第一换向阀3左位工作，泵/马达2油液通过第一换向阀3直接回油箱19，从而控制空压机7避免产生超速现象。
控制方法包括启动控制模式。例如，包括纯液压启动控制模式，当混合动力汽车启动时，如需求功率小于发动机燃油高效区功率下限，且高压蓄能器14内压力高于设定最低工作压力时，电磁铁2YA得电，第三换向阀11左位工作，高压油液从高压蓄能器14流向泵/马达2，驱动泵/马达2转动，通过混合传动离合器1驱动车轮旋转。例如，还包括发动机单独启动控制模式，启动时，当汽车需求功率处于发动机燃油高效区，混合传动离合器1断开，储气罐17中一定比例的辅助压缩空气通过减压阀18、输气管路、控制模块然后注入发动机，提高发动机燃油经济性，使发动机工作在双能源或双模式状态。例如，还包括混合驱动控制模式，启动时，如车辆需求功率大于发动机燃油高效区功率上限，且高压蓄能器14内压力值高于设定最低工作压力时，发动机和高压蓄能器14同时工作，通过耦合箱共同驱动车辆启动。
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种汽车并联液气压混合动力控制***，其特征在于，包括混合传动离合器、泵/马达、第一换向阀、液压安全阀、液压传感器、第二换向阀、空压机、马达二、第一单向阀、第二单向阀、第三换向阀、单向节流阀、低压蓄能器、高压蓄能器、气压安全阀、气压传感器、储气罐、减压阀及油箱；
所述混合传动离合器与所述泵/马达的输出轴连接，所述泵/马达与所述油箱连接，所述泵/马达分别与所述第一换向阀、所述液压传感器、所述液压安全阀、所述第二换向阀及所述第三换向阀的油口A连接；
所述第三换向阀的油口O分别与所述液压安全阀、所述第一换向阀及所述油箱连接；
所述第二换向阀与所述马达二连接，所述马达二与所述第二单向阀连接，所述第二单向阀与所述油箱连接；
所述马达二的输出轴与所述空压机连接，所述空压机与所述第一单向阀连接，所述第一单向阀分别与所述气压安全阀、所述气压传感器及所述储气罐连接；所述储气罐与所述减压阀连接，所述第三换向阀的油口B与所述单向节流阀连接，所述单向节流阀分别与所述低压蓄能器和所述高压蓄能器连接。
2.根据权利要求1所述的汽车并联液气压混合动力控制***，其特征在于，所述第一换向阀与所述第二换向阀为二位二通比例换向阀，所述第三换向阀为三位三通比例换向阀。
3.根据权利要求1所述的汽车并联液气压混合动力控制***，其特征在于，所述液压安全阀与所述气压安全阀均为直动式比例溢流阀。
4.根据权利要求1所述的汽车并联液气压混合动力控制***，其特征在于，所述减压阀通过管路分别与发动机、辅助***连接。
5.根据权利要求1所述的汽车并联液气压混合动力控制***，其特征在于，控制***还包括控制器，所述控制器分别与所述混合传动离合器、所述第一换向阀、所述第二换向阀、第三换向阀、所述低压蓄能器、所述高压蓄能器、所述液压传感器、所述气压传感器连接，通过控制器控制各部件。
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CN113246937A (zh) * 2021-06-21 2021-08-13 吉林大学 一种重型商用车智能液力辅助制动***及控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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