一種公交汽車制動能量回收再生液壓系統的製作方法
2023-04-30 12:17:11 2
一種公交汽車制動能量回收再生液壓系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種公交汽車制動能量回收再生液壓系統，包括用於通過連接裝置(13)與變速箱(12)耦合連接的液壓泵/馬達(7)，液壓泵/馬達(7)的兩個油口分別通過第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)與電液換向閥(2)的兩個油口對應連接，所述第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)和電液換向閥(2)均與液壓蓄能器(5)連接。本實用新型的公交汽車制動能量回收再生液壓系統將液壓泵/馬達的兩個油口分別通過兩個電磁換向閥與電磁液壓閥及液壓蓄能器連接，實現公交汽車倒車情況下的制動能量回收及再利用。該液壓系統實現了公交汽車制動能量和勢能的回收和再利用，結構簡單、工作可靠、成本低。
【專利說明】一種公交汽車制動能量回收再生液壓系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種公交汽車制動能量回收再生液壓系統。
【背景技術】
[0002]目前運行的城市公交汽車，由於公交站點較多、紅綠燈較多、停車載客和道路擁擠等原因，造成城市公交車非常頻繁地制動、停車、起動、加速等工況。普通公交汽車在制動過程中，其制動能量和勢能一般轉變為制動器上的熱量以熱能的形式散失而消耗，導致能量的浪費；起動時發動機又在低速重載的工況下重新投入工作，既浪費能源又汙染環境。
[0003]目前存在的混合動力公交汽車，主要是油電混合動力或者氣電混合動力，其制動能量回收的儲能元件主要是超級電容或蓄電池，其能量密度較小，而且價格較貴。而液壓蓄能器相比於超級電容或蓄電池，其能量密度大，價格便宜，具有較大的優勢。在公共汽車制動減速過程中，車速由V降低至0，在制動能量再生系統中，汽車制動過程中的動能經傳動系統傳遞至液壓泵/馬達，液壓泵/馬達再把低壓油壓入高壓蓄能器，從而實現能量的回收。
[0004]液壓儲能式制動能量回收再生系統，以其大功率密度，低成本而得到越來越廣泛的關注。其中，並聯式液壓能量再生裝置與車輛原機械傳動裝置並聯，利用液壓泵/馬達的工況可逆及液壓蓄能器的儲能功能，回收車輛的制動能量並加以重新利用，從而達到節能減排的目的。但是，現階段並聯式液壓能量再生系統普遍不具有倒車情況下的制動能量回收再利用的功能。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種公交汽車制動能量回收再生液壓系統，以解決現有液壓系統不能在倒車情況下進行制動能量回收再利用的問題。
[0006]為了實現以上目的，本實用新型所採用的技術方案是:一種公交汽車制動能量回收再生液壓系統，包括用於通過連接裝置(13)與變速箱(12)耦合連接的液壓泵/馬達
[7]，所述液壓泵/馬達(7)的兩個油口分別通過第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)與電液換向閥(2)的兩個油口對應連接，所述第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥
(4)和電液換向閥(2)均與液壓蓄能器(5)連接。
[0007]所述第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥⑷均為兩位三通電磁換向閥，電液換向閥(2)為三位四通電磁換向閥，第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)的P 口分別與液壓泵/馬達⑵的兩個油口對應連接，第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)的A口分別與電液換向閥⑵的A 口、B 口連接，第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)的B 口分別用於與液壓蓄能器(5)連接；液壓蓄能器(5)用於與電液換向閥(2)的P 口連接，電液換向閥(2)的T 口用於與油箱連接。
[0008]所述液壓蓄能器(5)與第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)及電液換向閥
(2)之間均連接有單向閥。
[0009]所述液壓蓄能器(5)與電液換向閥⑵之間連接有兩位兩通電磁換向閥(16)。
[0010]所述液壓蓄能器(5)上還連接有溢流閥(3)。
[0011]所述液壓泵/馬達(7)與第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)之間的油路上均旁接有用於通過單向閥和油箱連接的出油支路。
[0012]所述液壓泵/馬達(7)的兩個油口及液壓蓄能器(5)的油口上均連接有用於與ECU電控單元的信號輸入端連接的壓力傳感器，所述ECU電控單元的信號輸出端還分別用於與制動踏板、油門踏板、檔位信號端連接，ECU電控單元的控制端與第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)、電液換向閥(2)及兩位兩通電磁換向閥(16)的控制端連接。
[0013]本實用新型的公交汽車制動能量回收再生液壓系統能量的回收和利用是通過可逆的液壓泵/馬達以及液壓蓄能器來實現的，液壓泵/馬達在回收能量時最為油泵，在釋放能量時作為馬達。能量回收與釋放轉換是由閥組及其相應的輔助裝置實現，將液壓泵/馬達的兩個油口分別通過兩個電磁換向閥與電磁液壓閥及液壓蓄能器連接，實現公交汽車倒車情況下的制動能量回收及再利用。該液壓系統是在傳統公交汽車底盤基礎上，通過增加一套制動能量回收液壓系統，實現公交汽車制動能量和勢能的回收和再利用，達到節能減排的目的，結構簡單、工作可靠、成本低。
[0014]該制動能量回收液壓系統通過ECU電控單元控制電磁換向閥動作，控制精度較高，實現了制動能量回收與再利用的自動化控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構原理圖；
[0016]圖2為制動能量回收控制流程圖；
[0017]圖3為制動能量回收再利用控制流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0019]如圖1所示為本實用新型公交汽車制動能量回收再生液壓系統實施例的結構原理圖，由圖可知，該回收再生液壓系統通過變速箱與原車輛機械傳動系統進行耦合，即液壓泵/馬達7通過連接裝置13與變速箱12耦合連接，變速箱12經輸出軸連接公共汽車主減速器14，變速箱的輸入端通過離合器與發動機連接。
[0020]液壓泵/馬達7的兩個油口分別通過第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4與電液換向閥2的兩個油口對應連接，第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4和電液換向閥2均與液壓蓄能器5連接。
[0021]本實施例的第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4均為兩位三通電磁換向閥，電液換向閥2為三位四通電磁換向閥,第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4的P 口分別與液壓泵/馬達7的兩個油口對應連接，第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4的A 口分別與電液換向閥2的A 口、B 口連接，第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4的B 口分別用於與液壓蓄能器5連接；液壓蓄能器5用於與電液換向閥2的P 口連接，電液換向閥2的T 口用於與油箱連接。
[0022]另外，為避免油液在輸出過程中逆流，在液壓蓄能器5與第一電磁換向閥15設置單向閥1-5、其與第二電磁換向閥4之間設有單向閥1-2，其與電液換向閥2之間設有單向閥1-1 ;同時，還在液壓蓄能器5與電液換向閥2之間設置有兩位兩通電磁換向閥16 ;並在液壓蓄能器5上設置與油箱連接的溢流閥3。
[0023]液壓泵/馬達7與第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4之間的油路上均旁接有用於通過單向閥1-4、1-3和油箱連接的支路，單向閥1-4、1-3用於保證第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4油口的油液不會流向油箱。
[0024]液壓泵/馬達7的兩個油口及液壓蓄能器5的油口上均連接有用於與E⑶電控單兀的信號輸入端連接的壓力傳感器6-l、6-2、6-3, E⑶電控單兀的信號輸出端還分別用於與制動踏板9、油門踏板10、檔位信號端連接，ECU電控單元的控制端與第一電磁換向閥15、第二電磁換向閥4、電液換向閥2及兩位兩通電磁換向閥16的控制端連接。
[0025]本實用新型的公交汽車制動能量回收再生液壓系統工作原理及過程如下:
[0026](I)公交汽車前進檔制動能量回收:ECU電控單元收到制動踏板9、油門踏板10和檔位信號，依據圖2所示的制動能量回收流程圖，若判定此時車輛為前進擋且可以進行制動能量回收，則控制第二電磁換向閥4工作於右位，電液換向閥2、第一電磁換向閥15和兩位兩通電磁換向閥16均處於原狀態，車輪的驅動力經主減速器14、變速箱的輸出軸及連接裝置13驅動液壓泵/馬達7液壓泵方式工作，液壓泵/馬達7泵出的高壓油由第二電磁換向閥4的P 口經B 口輸出，再經液壓單向閥1-2流入蓄能器5，回收制動能量，液壓單向閥1-2保證液壓系統在能量回收過程中，液壓泵/馬達7不會被蓄能器的高壓油反向驅動。
[0027](2)公交汽車倒檔制動能量回收:ECU電控單元收到制動踏板9、油門踏板10和檔位信號，依據圖2所示的制動能量回收邏輯流程圖，若判定此時是倒擋且可以進行制動能量回收，則控制第一電磁換向閥15工作於左位，電液換向閥2、第二電磁換向閥4和兩位兩通電磁換向閥16均處於原狀態，車輪的驅動力經主減速器14、變速箱的輸出軸及連接裝置13驅動液壓泵/馬達7液壓泵方式工作，液壓泵/馬達7泵出的高壓油由第一電磁換向閥15的P 口經B 口輸出，再經液壓單向閥1-5流入蓄能器5，回收制動能量，液壓單向閥1-5保證液壓系統在能量回收過程中，液壓泵/馬達7不會被蓄能器的高壓油反向驅動。
[0028](3)公交汽車前進檔制動能量回收再利用:ECU電控單元收到制動踏板9、油門踏板10和檔位信號，依據圖3所示的制動能量回收流程圖，若判定此時是前進擋且可以進行制動能量回收再利用，貝1J控制兩位兩通電磁換向閥16工作，電液換向閥2工作於左位,第一電磁換向閥15工作於右位，第二電磁換向閥4工作於左位。液壓蓄能器5的高壓油經兩位兩通電磁換向閥16的進油口、出油口及單向閥1-1進入電液換向閥2的P 口經A 口進入第一電磁換向閥15，再由第一電磁換向閥15的A 口經P 口流入液壓泵/馬達7，高壓油液驅動液壓泵/馬達7以液壓馬達方式運轉，液壓泵/馬達7輸出的油液經第二電磁換向閥4的P 口經A 口流入電液換向閥2的B 口，再經其T 口流回到油箱。液壓泵/馬達7產生的力矩通過連接裝置13經變速器的輸出軸、主減速器14驅動車輪使公共汽車行駛，實現了制動能量的回收再利用。
[0029](4)公交汽車倒檔制動能量回收再利用:ECU電控單元收到制動踏板9、油門踏板10和檔位信號，依據圖3所示的制動能量回收邏輯流程圖，若判定此時是倒擋且可以進行制動能量回收再利用，則控制兩位兩通電磁換向閥16工作，電液換向閥2工作於右位，第二電磁換向閥4工作於左位，第一電磁換向閥15工作於右位。液壓蓄能器5的高壓油經兩位兩通電磁換向閥16的進油口、出油口及單向閥1-1進入電液換向閥2的P 口經B 口進入第二電磁換向閥4，再由第二電磁換向閥4的A 口經P 口流入液壓泵/馬達7，高壓油液驅動液壓泵/馬達7以液壓馬達方式運轉，液壓泵/馬達7輸出的油液經第一電磁換向閥15的P 口經A 口流入電液換向閥2的A 口，再經其T 口流回到油箱。液壓泵/馬達7產生的力矩通過連接裝置13經變速器的輸出軸、主減速器14驅動車輪使公共汽車行駛，實現了制動能量的回收再利用。
[0030]本實用新型的液壓系統以液壓蓄能器作為儲能元件，通過液壓泵/馬達和液壓蓄能器的方式，依據ECU控制策略，通過獲取制動踏板、油門踏板和檔位等信號，將公交汽車的制動能量回收於液壓蓄能器中；依據ECU控制策略，通過獲取制動踏板、油門踏板和檔位等信號時，在公交汽車起步加速或超車時釋放回收的制動能量，以輔助發動機進行動力輸出，實現公交汽車制動能量的回收和再利用，達到節能減排的目的。
[0031]以上實施例僅用於幫助理解本實用新型的核心思想，不能以此限制本實用新型，對於本領域的技術人員，凡是依據本實用新型的思想，對本實用新型進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應用範圍上所做的任何改動，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種公交汽車制動能量回收再生液壓系統，包括用於通過連接裝置(13)與變速箱(12)耦合連接的液壓泵/馬達(7)，其特徵在於:所述液壓泵/馬達(7)的兩個油口分別通過第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥⑷與電液換向閥(2)的兩個油口對應連接，所述第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)和電液換向閥(2)均與液壓蓄能器(5)連接。
2.根據權利要求1所述的公交汽車制動能量回收再生液壓系統，其特徵在於:所述第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)均為兩位三通電磁換向閥，電液換向閥(2)為三位四通電磁換向閥，第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)的P 口分別與液壓泵/馬達(7)的兩個油口對應連接，第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)的A 口分別與電液換向閥(2)的A 口、B 口連接，第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)的B 口分別用於與液壓蓄能器(5)連接；液壓蓄能器(5)用於與電液換向閥(2)的P 口連接，電液換向閥(2)的T 口用於與油箱連接。
3.根據權利要求1所述的公交汽車制動能量回收再生液壓系統，其特徵在於:所述液壓蓄能器(5)與第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)及電液換向閥(2)之間均連接有單向閥。
4.根據權利要求1所述的公交汽車制動能量回收再生液壓系統，其特徵在於:所述液壓蓄能器(5)與電液換向閥(2)之間連接有兩位兩通電磁換向閥(16)。
5.根據權利要求1所述的公交汽車制動能量回收再生液壓系統，其特徵在於:所述液壓蓄能器(5)上還連接有溢流閥(3)。
6.根據權利要求1所述的公交汽車制動能量回收再生液壓系統，其特徵在於:所述液壓泵/馬達⑵與第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)之間的油路上均旁接有用於通過單向閥和油箱連接的出油支路。
7.根據權利要求4所述的公交汽車制動能量回收再生液壓系統，其特徵在於:所述液壓泵/馬達(7)的兩個油口及液壓蓄能器(5)的油口上均連接有用於與ECU電控單元的信號輸入端連接的壓力傳感器，所述ECU電控單元的信號輸出端還分別用於與制動踏板、油門踏板、檔位信號端連接，ECU電控單元的控制端與第一電磁換向閥(15)、第二電磁換向閥(4)、電液換向閥(2)及兩位兩通電磁換向閥(16)的控制端連接。
【文檔編號】B60T1/10GK204161326SQ201420528544
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】鄭輝, 郝慶龍, 劉亞威, 馬磊, 王 華 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司