一种公交车混合动力节能控制系统及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于车辆节能控制领域，特别涉及一种公交车混合动力节能控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着环境和能源问题的日益加剧，全球逐年上升的车辆保有量进一步加剧了车辆行业面临的节能减排压力。世界各国正在重点研发节能、环保的产品，一起在未来的竞争中占得先机。
[0003]由于市区道路狭窄、人流密度大、公交车站候车载客等，市内公交车长时间处于起动、加速、减速和停车等工况下。因此，车速低、油耗高、排放污染与噪声严重是城市公交车辆的共有问题。公交车频繁启停，必然造成能量的无谓消耗，若能把制动器消耗的能量回收，在车辆起步加速时释放再利用，无疑会提高公交车辆的能量利用率。
[0004]为克服公交车能量耗费的技术缺陷，亟需提供一种公交车混合动力节能控制系统及方法。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术缺陷，本发明所要解决的关键问题是提供一种公交车混合动力节能控制系统及方法，用于回收并再利用公交车频繁制动损失的能量。
[0006]为了解决上述存在的技术问题实现发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]一种公交车混合动力节能控制系统，包括传动轴1、控制油栗2、栗/马达控制组件
3、高压管路4、安全阀5、比例节流阀6、蓄能器7、控制器8、辅助油箱9 ;进一步，栗/马达控制组件3由变量缸3.1，伺服阀3.2和栗/马达3.3组成。
[0008]其中:控制油栗2与栗/马达3.3同轴安装于传动轴1上；控制油栗2吸油口与辅助油箱9相连，控制油栗2压油口与伺服阀3.2入油口相连；栗/马达3.3吸油口与辅助油箱9相连，栗/马达3.3压油口通过高压管路4与比例节流阀6入油口相连；比例节流阀6出油口与蓄能器7相连；安全阀5跨接在高压管路4与辅助油箱9之间，防止高压管路4过载；控制器输出信号分别连接到伺服阀3.2和比例节流阀6。
[0009]进一步，栗/马达控制组件3中伺服阀3.2入油口与控制油栗2相连，伺服阀3.2回油口与辅助油箱9相连，伺服阀3.2出油口与变量缸3.1进油口相连，伺服阀3.2进油口与变量缸3.1出油口 ；变量缸3.1活塞与栗/马达3.3相连。
[0010]所述的一种公交车混合动力节能控制系统的控制方法，包括以下内容:
[0011](1)能量回收控制:控制器8依据发动机工作状态监控来判断驾驶员的控制意图(加速、制动)，当控制器8监控到发动机处于制动状态时，控制器8输出控制信号到伺服阀
3.2，进而通过变量缸3.1和伺服阀3.2来调节栗/马达3.3摆角，使栗/马达控制组件3处于栗工况，并对栗/马达控制组件3转速进行控制；此外，控制器8输出控制信号到比例节流阀6，进而实现栗/马达控制组件3转矩的控制。进一步，控制器8通过栗/马达控制组件3和比例节流阀6的联合控制实现了栗/马达控制组件3转速与转矩的双重控制，最终实现传动轴1转速与转矩的控制，此时，传动轴1作为动力输入轴，驱动栗/马达控制组件3旋转，将公交车制动损失的能量通过比例节流阀6存储到蓄能器7中变为液压能，完成公交车的制动能量回收控制。
[0012](2)能量再利用控制:控制器8依据发动机工作状态监控来判断驾驶员的控制意图(加速、制动)，当控制器8监控到发动机处于加速状态时，控制器8输出控制信号到伺服阀3.2，进而通过变量缸3.1和伺服阀3.2来调节栗/马达3.3摆角，使栗/马达控制组件3处于马达工况，并对栗/马达控制组件3转速进行控制；此外，控制器8输出控制信号至IJ比例节流阀6，进而实现栗/马达控制组件3转矩的控制。进一步，控制器8通过栗/马达控制组件3和比例节流阀6的联合控制实现了栗/马达控制组件3转速与转矩的双重控制，最终实现传动轴1转速与转矩的控制，此时，蓄能器7通过比例节流阀6将存储的液压能释放出来，栗/马达控制组件3处于马达工况，驱动传动轴1输出动力，完成公交车的制动能量再利用控制。
[0013]由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
[0014]1)本发明结构紧凑，制造成本低，便于安装实施，实现了公交车制动过程中能量的回收与再利用控制，有效地提高了公交车的能量利用效率；
[0015]2)本发明具有栗/马达控制组件和比例节流阀两个控制变量，具有较强的灵活性。
【附图说明】
[0016]图1表示本发明的机械安装布置图
[0017]图2表示本发明的液压原理及硬件配置系统图；
[0018]图3表示本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0020]图1所示是本发明的机械安装布置图。发动机10通过变速器12驱动车轮13，传动轴1通过齿轮变速机构11连接与发动机10与变速器12之间。
[0021]—种公交车混合动力节能控制方法，实现该控制方法的液压系统及硬件配置如图2所示，其硬件配置包括传动轴1、控制油栗2、栗/马达控制组件3、高压管路4、安全阀5、比例节流阀6、蓄能器7、控制器8、辅助油箱9 ;进一步，栗/马达控制组件3由变量缸3.1，伺服阀3.2和栗/马达3.3组成；
[0022]其中:控制油栗2与栗/马达3.3同轴安装于传动轴1上；控制油栗2吸油口与辅助油箱9相连，控制油栗2压油口与伺服阀3.2入油口相连；栗/马达3.3吸油口与辅助油箱9相连，栗/马达3.3压油口通过高压管路4与比例节流阀6入油口相连；比例节流阀6出油口与蓄能器7相连；安全阀5跨接在高压管路4与辅助油箱9之间，防止高压管路4过载；控制器输出信号分别连接到伺服阀3.2和比例节流阀6。
[0023]进一步，栗/马达控制组件3中伺服阀3.2入油口与控制油栗2相连，伺服阀3.2回油口与辅助油箱9相连，伺服阀3.2出油口与变量缸3.1进油口相连，伺服阀3.2进油口与变量缸3.1出油口 ；变量缸3.1的活塞与栗/马达3.3相连。
[0024]图3所示是本发明的工作流程图。
[0025]首先，控制器8依据发动机工作状态监控来判断驾驶员的控制意图(加速、制动)，当控制器8监控到发动机处于制动状态时，控制器8输出控制信号到伺服阀3.2，进而通过变量缸3.1和伺服阀3.2来调节栗/马达3.3摆角，使栗/马达控制组件3处于栗工况，并对栗/马达控制组件3转速进行控制；此外，控制器8输出控制信号到比例节流阀6，进而实现栗/马达控制组件3转矩的控制。进一步，控制器8通过栗/马达控制组件3和比例节流阀6的联合控制实现了栗/马达控制组件3转速与转矩的双重控制，最终实现传动轴1转速与转矩的控制，此时，传动轴1作为动力输入轴，驱动栗/马达控制组件3旋转，将公交车制动损失的能量通过比例节流阀6存储到蓄能器7中变为液压能，完成公交车的制动能量回收控制。
[0026]进一步，当控制器8监控到发动机处于加速状态时，控制器8输出控制信号到伺服阀3.2，进而通过变量缸3.1和伺服阀3.2来调节栗/马达3.3摆角，使栗/马达控制组件3处于马达工况，并对栗/马达控制组件3转速进行控制；此外，控制器8输出控制信号到比例节流阀6，进而实现栗/马达控制组件3转矩的控制。进一步，控制器8通过栗/马达控制组件3和比例节流阀6的联合控制实现了栗/马达控制组件3转速与转矩的双重控制，最终实现传动轴1转速与转矩的控制，此时，蓄能器7通过比例节流阀6将存储的液压能释放出来，栗/马达控制组件3处于马达工况，驱动传动轴1输出动力，完成公交车的制动能量再利用控制。
[0027]本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种公交车混合动力节能控制系统，其特征在于:它包括传动轴(1)、控制油栗(2)、栗/马达控制组件(3)、高压管路(4)、安全阀(5)、比例节流阀(6)、蓄能器(7)、控制器⑶、辅助油箱(9);进一步，栗/马达控制组件(3)由变量缸(3.1)，伺服阀(3.2)和栗/马达(3.3)组成。 其中:控制油栗(2)与栗/马达(3.3)同轴安装于传动轴(1)上；控制油栗(2)吸油口与辅助油箱(9)相连，控制油栗(2)压油口与伺服阀(3.2)入油口相连；栗/马达(3.3)吸油口与辅助油箱(9)相连，栗/马达(3.3)压油口通过高压管路⑷与比例节流阀(6)入油口相连；比例节流阀(6)出油口与蓄能器(7)相连；安全阀(5)跨接在高压管路⑷与辅助油箱(9)之间，防止高压管路(4)过载；控制器输出信号分别连接到伺服阀(3.2)和比例节流阀(6)。 进一步，栗/马达控制组件(3)中伺服阀(3.2)入油口与控制油栗(2)相连，伺服阀(3.2)回油口与辅助油箱(9)相连，伺服阀(3.2)出油口与变量缸(3.1)进油口相连，伺服阀(3.2)进油口与变量缸(3.1)出油口 ；变量缸(3.1)的活塞与栗/马达(3.3)相连。2.根据权利要求1所述一种公交车混合动力节能控制方法，其特征在于该方法包括以下内容: 首先，控制器(8)依据发动机工作状态监控来判断驾驶员的控制意图(加速、制动)，当控制器(8)监控到发动机处于制动状态时，控制器(8)输出控制信号到伺服阀(3.2)，进而通过变量缸(3.1)和伺服阀(3.2)来调节栗/马达(3.3)摆角，使栗/马达控制组件(3)处于栗工况，并对栗/马达控制组件⑶转速进行控制；此外，控制器⑶输出控制信号到比例节流阀(6)，进而实现栗/马达控制组件(3)转矩的控制。进一步，控制器(8通过栗/马达控制组件(3)和比例节流阀(6)的联合控制实现了栗/马达控制组件(3)转速与转矩的双重控制，最终实现传动轴(1)转速与转矩的控制，此时，传动轴(1)作为动力输入轴，驱动栗/马达控制组件(3)旋转，将公交车制动损失的能量通过比例节流阀(6)存储到蓄能器(9)中变为液压能，完成公交车的制动能量回收控制。 进一步，当控制器(8)监控到发动机处于加速状态时，控制器(8)输出控制信号到伺服阀(3.2)，进而通过变量缸(3.1)和伺服阀(3.2)来调节栗/马达(3.3)摆角，使栗/马达控制组件(3)处于马达工况，并对栗/马达控制组件(3)转速进行控制；此外，控制器(8)输出控制信号到比例节流阀(6)，进而实现栗/马达控制组件(3)转矩的控制。进一步，控制器(8)通过栗/马达控制组件(3)和比例节流阀(6)的联合控制实现了栗/马达控制组件(3)转速与转矩的双重控制，最终实现传动轴(1)转速与转矩的控制，此时，蓄能器(7)通过比例节流阀(6)将存储的液压能释放出来，栗/马达控制组件(3)处于马达工况，驱动传动轴(1)输出动力，完成公交车的制动能量再利用控制。
【专利摘要】本发明公开了一种公交车混合动力节能控制系统及方法，系统包括传动轴1、控制油泵2、泵/马达控制组件3、高压管路4、安全阀5、比例节流阀6、蓄能器7、控制器8、辅助油箱9；进一步，泵/马达控制组件3由变量缸3.1，伺服阀3.2和泵/马达3.3组成。本发明通过泵/马达控制组件和比例节流阀的联合控制实现了公交车制动过程中能量的回收与再利用控制，有效地提高了公交车的能量利用效率。
【IPC分类】B60K25/00, B60K31/02
【公开号】CN105416057
【申请号】CN201510859698
【发明人】吕玉梅, 李东阳, 陈丽缓, 韩旭, 黄坤
【申请人】北华航天工业学院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月2日