并联式液压制动能量回收系统的制作方法

本发明涉及一种汽车用液压制动能量回收系统。

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系统通常与摩擦制动系统一起工作，液压再生制动力矩越大，能量回收效率则越大。液压制动能量回收系统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系统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，液压制动能量回收系统提供的制动力矩有限，能量回收效率不高。

技术实现要素：

本发明要克服传统液压制动能量回收系统的上述缺点，提出了一种高效节能的车辆并联式液压制动能量回收系统。

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系统，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系统，该系统配有三个蓄能器，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：

所述制动能量回收系统包含：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，液混系统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。

技术特征：

技术总结
并联式液压制动能量回收系统，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系统提供。

技术研发人员：宁晓斌;许高伦;付志军;上官佳荣;李宁
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2018.11.14
技术公布日：2019.03.26