CN101913320B - 一种气压混合动力传动系统和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气压混合动力传动系统及控制方法,特别是机动车动力及传动系统的能量利用、转换和存储,实现内燃机、气马达双动力协调驱动的机动车传动系统和控制方法,属于车辆混合动力技术领域。系统由内燃机、混合动力控制单元、压气机、小功率气马达、内燃机控制单元、超越离合器、大功率气马达、变速器、分泵放气阀、驱动轮、制动器、制动分泵、动力耦合装置、电磁离合器、气压蓄能器压力传感器、气压蓄能器、气喇叭、电磁阀组成,可实现车辆的制动能量以气压能的形式进行回收和再利用,气压系统与内燃机通过电子控制单元控制可使内燃机经常工作在高效低排放区,有效提高内燃机的燃油利用率,降低燃油消耗和尾气排放,实现机动车的节能减排。
Description
技术领域
本发明涉及一种气压混合动力传动系统及控制方法,特别是机动车动力及传动系统的能量利用、转换和存储,属于车辆混合动力技术领域。
背景技术
环境与能源成为目前的热门话题,在近一个世纪来,人们大量的使用矿物资源,比如煤、石油,在推动人类社会进步的同时也产生了大量的有害物,给环境带来危害。据报道,1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃,全球变暖,也造成各种随之而来的负面影响。而据统计,60%左右的二氧化碳温室气体的排放来自汽车行业及相关行业,汽车节能减排的空间可见一斑。
随着各种矿物资源的不断消耗以及人们对环境保护的意识不断增强,汽车环保任重而道远。新能源汽车能有效的实现节能减排,越来越为人们所熟知。纯电动汽车,特别是燃料电池电动车被认为是汽车发展的终极模式。由于电池的各项技术尚未达到车辆运行各项要求,电池比能量较低,纯电动汽车续航里程有限,支持纯电动汽车普及的基础设施的建设与发展仍属于初始阶段,同时电池成本高,报废电池的处理难题等都限制了当前纯电动汽车的普及;在纯电动汽车普及之前,混合动力汽车受到各国政府及科研机构的重视,伴随国家政策的变化,混合动力汽车也越来越受到消费者的青睐。针对不同的储能方式,混合动力技术包含机械混合动力技术、油电混合动力技术、机液混合动力技术等。机械混合动力汽车采用大惯量的飞轮作为储能元件,当车辆制动减速时,把车辆的制动能量转换为飞轮的旋转动能储存起来,在车辆起步或行驶过程中再把飞轮的转动动能转换为车辆的前进动能,以实现车辆的制动能量回收和再利用。该技术蓄能能力有限,同时受车辆空间等因素限制,目前对车辆机械混合动力技术的研究几近停滞。油电混合动力汽车采用蓄电池作为储能元件,内燃机作为主要动力源,电机作为辅助动力源,通过电机与内燃机之间的协调工作实现混合驱动,并对车辆制动能量进行回收和再利用,但受其能量转化形式的影响,电动系统功率密度太小,不能很好的满足车辆在制动减速过程中短时间内较大能量的转化,同时废旧电池的环保处理也遇到相应的难题。机液混合动力汽车采用液压蓄能器作为储能元件,内燃机作为主要动力源,伺服变量泵/马达作为辅助动力源,通过泵/马达与内燃机的协调工作实现混合驱动,并对车辆的制动能量进行回收和再利用。液压系统功率密度大,但其能量密度相对较小,同时噪音较大,液压油的泄露造成对环境的二次污染,增加了使用成本。
以压缩空气或液氮作为车辆动力源,具有完全无燃烧、无排放特性且不依赖矿物燃料的气动内燃机受到一定的关注。气动发动机通过多级降压,把高压空气释放到其气缸内以推动活塞连杆运动,带动气动发动机运转最终实现对车辆的驱动。采用压缩空气作为动力的气动汽车实现了车辆的零排放,同时空气作为一种非可燃性清洁气体,使用过后排放到大气中不会对环境造成任何危害,安全无污染。单独采用压缩空气作为车辆的动力源,由于其能量密度较低,又不能实现对车辆制动能量的回收和再利用,车辆的续航里程不够理想。压缩空气一旦消耗完,需到指定点进行充气蓄能,相对纯电动汽车,纯气动汽车对基础设施的依赖性更大。
发明内容
综合气压系统功率密度相对较大、压缩空气安全无污染等优点,本发明采用内燃机作为主要动力源,气动马达作为辅助动力源的气压混合动力技术,在节能减排方面有显著的优势。本发明根据车辆的运行工况,采用压气机对车辆的制动能量进行回收,并将其储存在气压蓄能器中,实现车辆制动能量的回收;采用小功率气马达对内燃机进行起动,应用大功率气马达实现车辆在低速低负荷下的驱动行驶,并把压缩空气用于气喇叭等其他气动设备以实现制动能量的再利用。气压系统对车辆制动能量的回收和再利用,能较大幅度提高燃油的利用率,在一定程度上达到节能减排。
本发明的目的就是在现有机动车基础上,根据车辆的运行工况和内燃机的动力特性,利用气压系统优化传动系,提高燃油的利用率以降低车辆的燃油消耗率。本发明所涉及的系统结构简单,易于改造,控制简单。在确保车辆动力性和舒适性的情况下,气压系统能实现车辆制动能量的回收和再利用。
本发明的核心思想就是利用大功率气动马达实现车辆低速低负荷下的气动驱动;采用小功率气马达实现内燃机的起动;在车辆急加速时,使内燃机维持在加速前的状态,加速所需的额外动力由气压系统提供,以降低内燃机的燃油消耗并降低有害物排放;在车辆巡航行驶时,采用大功率气马达驱动车辆;在减速制动时,采用压气机对车辆制动能量进行回收。应用气压系统以优化车辆传动系,进而实现车辆的节能减排。
一种气压混合动力传动系统,包括:混合动力控制单元(1)、电磁阀V1(2)、气喇叭(3)、电磁阀V2(4)、小功率气动马达(5)、内燃机控制单元(6)、超越离合器(7)、大功率气动马达(8)、分泵放气阀(9)、驱动轮(10)、制动器(11)、制动分泵(12)、差速器(13)、动力耦合装置(14)、变速器(15)、压气机(16)、电磁离合器(17)、内燃机(18)、气压蓄能器压力传感器(19)、电磁阀V3(20)、气压蓄能器(21)、电磁阀V4(22);混合动力控制单元(1)接收来自加速踏板位置传感器的加速踏板位置信号a、来自制动踏板位置传感器的制动踏板位置信号b、来自车速传感器的车速信号c、来自气压蓄能器压力传感器(18)的气压信号d、来自内燃机控制单元(6)的内燃机状态信号k。气压混合动力控制单元(1)发出电磁离合器(17)的控制信号e、电磁阀V4(21)的控制信号f、电磁阀V3(19)的控制信号g、电磁阀V1(2)的控制信号h、电磁阀V2的控制信号i、内燃机(18)起动信号j、分泵放气阀(9)的控制信号l,;其中:内燃机(18)通过超越离合器(7)与变速器(15)相连,当内燃机(18)转速高于变速器(15)输入端转速时,超越离合器(7)结合,反之则分离,以实现内燃机与传动系之间的动力连接或断开;变速器(15)的输出端、大功率气动马达(8)的输出端、差速器(13)的输入端和电磁离合器(17)的输入端与动力耦合装置(14)相连,以实现两个动力源之间的动力耦合,电磁离合器(17)的另一端与压气机(16)的驱动轴相连,当系统回收车辆制动能量时电磁离合器(17)接通电源,电磁离合器(17)结合,断开电源时则分离;小功率气动马达(5)与内燃机(18)相连以起动内燃机(18),大功率气动马达(8)与动力耦合装置(14)相连,用于车辆低速低负荷或巡航工况下驱动车辆行驶,大功率气动马达(8)的输出功率可通过改变其空气流量进行调节;气喇叭通过电磁阀V1(2)与气压蓄能器(21)相连,接通电磁阀V1(2)实现鸣笛。
电磁阀V2为可变横截面积电磁阀,通过改变其控制电压,可实现大功率气马达空气流量的调节控制,并以此调节控制大功率气马达的工作转速,控制电压越高,电磁阀中气体通过有效面积越大,空气流量越大,大功率气马达转速越高。可通过调节安装在气压蓄能器一端的机械泄压阀调节气压蓄能器的最高工作压力。
前述的一种气压混合动力传动系统,其控制方法如下:
a)当车辆需要减速制动时:松开加速踏板,内燃机(18)转速下降并低于变速器(15)输入端的转速,超越离合器(7)分离,同时混合动力控制单元(1)接收来自制动踏板位置传感器的制动踏板位置信号b,制动踏板处于空行程时,发出电磁离合器(17)的控制信号e,使电磁离合器(17)结合,车辆的惯性通过传动系统带动压气机(16)给气压蓄能器(21)泵气蓄能,实现车辆制动能量的回收和储存;而当采用回收能量的方式不能达到驾驶员所需求制动强度时,继续踩下制动踏板,当制动踏板越过空行程时,混合动力控制单元(1)接收信号后,发出指令f,接通气动制动系统,当高压空气进入制动分泵(12)时,分泵的推拉挺杆向外推出,操控制动器(11)工作,实现车辆的机械制动,需要解除制动时,混合动力控制单元发出指令使电磁阀V4(22)关闭,同时使制动分泵放气阀(9)动作,把制动分泵(12)中的高压空气释放到大气中,推拉挺杆向内收回,机械制动解除。
b)当车辆运行在低速低负荷时:混合动力控制单元(1)接收加速踏板位置信号a、气压蓄能器压力传感器(19)信号d,当气压蓄能器(21)存有一定压缩空气量时,混合动力控制单元(1)发出指令i,接通大功率气动马达(8)气路,压缩空气进入大功率气动马达(8)并驱动其运转,从而通过动力耦合装置(14)进行纯气动驱动车辆行驶,该过程内燃机(18)处于熄火状态。
c)内燃机(18)采用小功率气动马达(5)进行起动:当混合动力控制单元(1)接收起动钥匙信号、车速信号c、气压蓄能器压力信号d、内燃机状态信号k之后,混合动力控制单元(1)判断需要起动内燃机时,发出指令g,接通小功率气动马达(5)的气路,压缩空气进入小功率气动马达(5)并驱动其运转,从而带动内燃机运转;当内燃机转速达到最低正常运行转速时,混合动力控制单元(1)发出内燃机(18)起动信号j,内燃机控制单元(6)接收到起动信号j后才进行喷油点火,实现内燃机(18)的起动,内燃机(18)起动完成后混合动力控制单元(1)发出指令g,切断小功率气动马达(5)的气路。
本发明可以获得如下有益效果:
采用压气机-气压蓄能器回收并储存车辆的制动能量,减少了摩擦式制动器的磨损和因摩擦而产生的可吸入性颗粒,提高了摩擦式制动器的使用寿命;低速低负荷时采用大功率气马达驱动车辆行驶,此时内燃机处于关闭状态,减少了内燃机的燃油消耗和有害物排放;采用小功率气马达起动内燃机,并使内燃机达到较高转速后才喷油点火,减轻了起动过程的燃油消耗和有害物排放;气压制动系不采用传统的内燃机驱动压气机工作提供高压空气,而是通过回收车辆的制动能量给蓄能器泵气蓄能,减轻了内燃机工作时的负荷,在一定程度上也降低了内燃机的燃油消耗和尾气排放。
附图说明
图1:一种气压混合动力传动系统的结构原理图。
图中:1.气压混合动力控制单元;2.电磁阀V1;3.气喇叭;4.电磁阀V2;5.小功率气马达;6.内燃机控制单元;7.超越离合器;8.大功率气马达;9.分泵放气阀;10.驱动轮;11.制动器;12.制动分泵;13.差速器;14.动力耦合装置;15变速器;16.压气机;17.电磁离合器;18.内燃机;19.气压蓄能器压力传感器;20.电磁阀V3;21.气压蓄能器;22.电磁阀V4;a.加速踏板位置信号;b.制动踏板位置信号;c.车速信号;d.气压蓄能器压力传感器(18)的气压信号;e.电磁离合器(17)的控制信号;f.电磁阀V4(22)的控制信号;g.电磁阀V3(20)的控制信号;h.电磁阀V1(2)的控制信号;i.电磁阀V2(4)的控制信号;j.内燃机起动控制信号;k.内燃机状态信号;l.制动分泵放气阀(9)的控制信号。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对于本发明作进一步的说明:
基于本发明提出的一种气压混合动力传动系和控制方法,对一辆1.0L排量的微型轿车进行了改装试验。如图1所示,本系统的组成如下组成部份:
1)主动力传动系统:
主要包含1.0L汽油机(18)、汽油机控制单元(6)、5挡手动变速器(15)、差速器(13)、制动器(11)、驱动轮(10)。改装后,内燃机与发动机变速器之间采用超越离合器相连,离合器最大传递扭矩100Nm。
2)制动能量回收系统:
主要包含动力耦合装置(14)、电磁离合器(17)、15kW空气压缩机(16)、气压蓄能器(21)。其中电磁离合器(17)的最大传递扭矩50Nm,气压蓄能器(21)容积为40L,动力耦合装置为行星车轮系。
3)气压能再利用系统:
气压能再利用系统可分为气动驱动系统、气动制动系统、气动起动系统和其他气动设备,主要包含大功率气动马达(8)、制动分泵(9)、小功率气动马达(5)、气喇叭(3)。
本发明采用优化了的功率控制策略对整车能量进行管理。当车辆运行在低速低负荷时,此时所需驱动功率较小,同时气压蓄能器压缩空气仍有能维持1-2次气动起动内燃机(18)的空气量时,采用大功率气动马达(8)进行纯气动驱动车辆行驶;当车辆所需驱动功率较大时,采用内燃机驱动行驶,而此前由小功率气动马达带动内燃机运转到800rpm后,混合动力控制单元(1)发出内燃机起动信号j,内燃机控制单元(6)接收到起动信号后才进行喷油点火,实现内燃机的起动;当车辆需要缓速制动时,电磁离合器(17)结合,车辆的惯性通过传动系带动压气机(16)给气压蓄能器(22)泵气蓄能,实现车辆制动能量的回收和储存;而当采用回收能量的方式不能达到驾驶员所需求制动强度时,驾驶员继续踩下制动踏板,混合动力控制单元(1)接收信号b后,发出指令f,接通气动制动系统,使制动分泵操控摩擦式制动器工作,实现车辆的机械制动,此时压气机-气压蓄能器同时也回收车辆的制动能量;需要鸣笛时,驾驶员只要按下鸣笛键,就可接通气喇叭气路实现鸣笛功能。
下面对针对不同的行驶工况对该系统的控制方法作进一步的说明:
1)车辆缓速和长下坡
车辆在缓速时,此时由于松开加速踏板,内燃机转速下降,超越离合器(7)分离,内燃机和传动系之间的动力传递断开;混合动力控制单元(1)接收制动踏板位置信号b,在制动踏板处于空行程时,混合动力控制单元(1)发出指令e,使电磁离合器(17)结合,此时车辆惯性通过传动系经动力耦合装置(14)带动压气机(16)运转工作,给气压蓄能器(21)泵气蓄能,实现车辆制动能量的回收和储存。当蓄能器压力达到最高工作压力时,蓄能器通过安装在其端部的机械泄压阀向大气泄压。当车辆在长坡上下行行驶时,其工作原理与缓速相同,此时压气机-气压蓄能器充当缓速器的功能。
2)车辆快速制动减速
当驾驶员快速踩下制动踏板并越过空行程时,此时由于松开加速踏板,内燃机转速下降,超越离合器(7)分离,内燃机和传动系之间的动力传递断开;混合动力控制单元(1)同时发出指令e、f,使压气机(16)在给气压蓄能器(21)泵气蓄能的同时,电磁阀V4(22)打开,气压制动系的气路被接通,高压空气进入制动分泵(12),使其推拉挺杆向外推出,操控制动器工作,实现车辆的机械制动。需要解除制动时,混合动力控制单元(1)同时发出指令f、l,电磁阀V4(22)关闭,同时使制动分泵放气阀(9)动作,把制动分泵(12)中的高压空气释放到大气中,推拉挺杆向内收回,机械制动解除。
3)内燃机起动
在通常情况下,为了确保能采用小功率气马达(5)起动内燃机(18),气压蓄能器(21)中的高压空气不全部用于车辆行驶驱动,即不使气压蓄能器压力下降到最低工作压力,而是使其存有能确保1-2次采用小功率气马达起动内燃机的压缩空气量,这也能保证在气压制动系统不发生故障的情况下有足够的压缩空气来实现紧急制动。内燃机起动时,混合动力控制单元(1)发出指令g,电磁阀V3(20)接通,使小功率气马达(5)的气路接通。由于气马达能达到较高转速,此时由小功率气动马达带动内燃机运转到800rpm后,混合动力控制单元(1)发出内燃机起动信号j,内燃机控制单元(6)接收到起动信号后才进行喷油点火,实现内燃机的起动。此后,混合动力控制单元读取内燃机控制单的内燃机状态信号,确定此时内燃机已起动,则发出指令g,切断小功率气马达的气路,完成内燃机的起动过程。而采用电机起动内燃机的情况下,内燃机转速在250rpm左右时进行喷油点火,此时内燃机的喷油量是正常情况下的2-5倍,气缸内进行的是浓燃烧,燃油消耗和尾气排放均相对恶化。而采用小功率气马达使内燃机转速达到800rpm以上再进行喷油点火,能明显降低内燃机的燃油消耗和有害物排放。
4)车辆起步
车辆起步可采用内燃机驱动起步和大功率气马达驱动起步两种模式,其具体所采用的模式取决于当前气压蓄能器(21)的压缩空气量,在蓄能器容积一定的情况下,此时取决于压缩空气压力。混合动力控制单元(1)通过读取气压蓄能器压力传感器压力信号d,并通过计算分析,确定采用何种模式起步。
内燃机驱动起步:当气压蓄能器空气量仅能确保采用小功率气马达(5)起动内燃机1-2次时,则采用小功率气马达(5)起动内燃机(18),进而实现内燃机驱动起步。在该过程中,驾驶员拧动起动钥匙,此时混合动力控制单元(1)发出指令g,电磁阀V3(20)打开,小功率气马达(5)的气路接通,压缩空气进入小功率气马达并驱动其运转,进而带动内燃机运转。当内燃机转速达到800rpm后,混合动力控制单元发出指令j,内燃机控制单元(6)控制内燃机(18)进行喷油点火,从而实现内燃机起动。驾驶员继续踩下加速踏板,内燃机转速上升,在离心力的作用下,超越离合器(7)结合,内燃机动力经超越离合器传递给变速器,从而驱动车辆行驶,实现车辆内燃机驱动起步。
大功率气马达驱动起步:当气压蓄能器(21)中有足够的压缩空气时,采用大功率气马达驱动起步模式,此时内燃机处于关闭状态。混合动力控制单元(1)在接受到气压蓄能器压力传感器的压力信号d后,发出指令i,接通大功率气马达(8)的气路,使压缩空气进入大功率气马达并驱动其运转。此时由于内燃机关闭,其转速为零,超越离合器(7)分离,大功率气马达通过动力耦合装置(14)带动车辆传动系工作,从而实现大功率气马达驱动车辆起步。同时,混合动力控制单元(1)通过接受车速信号c和气压蓄能器压力信号d,调节输出信号i,进而改变电磁阀V2(4)的横截面积,以改变大功率气马达(7)的输出扭矩,使之适应车辆的行驶工况。
5)车辆低速低负荷行驶
当车辆运行在低速低负荷工况下,采用大功率气马达(8)驱动车辆行驶。此时混合动力控制单元(1)发出指令j,内燃机控制单元(6)控制内燃机停止喷油点火,使得内燃机停止工作,相应的内燃机转速下降,超越离合器(7)分离。与此同时混合动力控制单元(1)发出指令i,接通大功率气动马达(8)气路,使大功率气马达工作以驱动车辆行驶,混合动力控制单元(1)通过接收加速踏板信号a、车速信号c和气压蓄能器压力信号d,以调节输出信号i,改变大功率气动马达电磁阀(4)的横截面接从而改变大功率气马达的空气流量,最终改变大功率气马达的输出功率以适应车辆的行驶需求。
6)车辆加速
由于本发明有两个协调工作的两个动力源,故当车辆需要提供额外动力进行加速时,可采用内燃机加速,亦可采用大功率气动马达加速。
内燃机驱动加速:内燃机驱动加速有两种情形,即加速前由内燃机(18)驱动或加速前由大功率气马达(8)驱动。前者,加速过程与普通车辆加速一样,内燃机控制单元(6)通过控制内燃机的喷油脉宽以提高内燃机的输出功率,从而使车辆加速;后者则采用小功率气马达(5)起动内燃机,进而使内燃机驱动车辆加速,其工作过程内燃机起动。
大功率气马达驱动加速:相对于内燃机驱动加速,大功率气马达驱动加速亦有两种情形,即加速前由内燃机(18)驱动或加速前由大功率气马达(8)驱动。后者,混合动力控制单元(1)通过接收加速踏板信号a、车速信号c和气压蓄能器压力信号d,调节输出信号i,以扩大电磁阀V2(4)的横截面接,增大大功率气马达的空气流量,进而增加大功率气动马达的输出功率,使其满足加速要求;前者,混合动力控制单元(1)发出指令j、i,使内燃机控制单元(6)控制内燃机处于但前状态,同时接通大功率气动马达(8)气路,使大功率气马达工作以驱动车辆加速,混合动力控制单元(1)通过接收加速踏板信号a、车速信号c和气压蓄能器压力信号d,以调节输出信号i,以扩大大功率气动马达电磁阀(4)的横截面接从而增加大功率气马达(8)的空气流量,最终增加大功率气马达(8)的输出功率以适应车辆的行驶需求。
7)鸣笛
驾驶员通过操作鸣笛按钮,混合动力控制单元(1)发出指令h,接通气喇叭气路,使压缩空气进入气喇叭,从而实现鸣笛功能。
改装车依据国标GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》进行了实际道路试验,试验结果表明,改装车的制动系统能够满足相应规定,同时相比原车制动距离缩短5.3%;单独采用大功率气马达驱动车辆最远可行驶300m,采用小功率气马达起动发动机的起动时间约为2-3s。
通过对改装车进行试验,其结果表明采用本发明所述的气压混合动力传动系统及控制方法,可以有效地回收并再利用车辆制动能量从而提高车辆的燃油经济性、减少制动器磨损并缩短制动距离,实现节能和减排的双重目标,该技术将为机动车达到更高的节能标准提供一条有效的技术途径。
Claims (2)
1.一种气压混合动力传动系统,其特征在于,包括:混合动力控制单元(1)、电磁阀V1(2)、气喇叭(3)、电磁阀V2(4)、小功率气动马达(5)、内燃机控制单元(6)、超越离合器(7)、大功率气动马达(8)、分泵放气阀(9)、驱动轮(10)、制动器(11)、制动分泵(12)、差速器(13)、动力耦合装置(14)、变速器(15)、压气机(16)、电磁离合器(17)、内燃机(18)、气压蓄能器压力传感器(19)、电磁阀V3(20)、气压蓄能器(21)、电磁阀V4(22);混合动力控制单元(1)接收来自加速踏板位置传感器的加速踏板位置信号a、来自制动踏板位置传感器的制动踏板位置信号b、来自车速传感器的车速信号c、来自气压蓄能器压力传感器(18)的气压信号d、来自内燃机控制单元(6)的内燃机状态信号k;气压混合动力控制单元(1)发出电磁离合器(17)的控制信号e、电磁阀V4(21)的控制信号f、电磁阀V3(19)的控制信号g、电磁阀V1(2)的控制信号h、电磁阀V2的控制信号i、内燃机(18)的起动信号j、分泵放气阀(9)的控制信号l;其中:内燃机(18)通过超越离合器(7)与变速器(15)相连,当内燃机(18)转速高于变速器(15)输入端转速时,超越离合器(7)结合,反之则分离,以实现内燃机与传动系之间的动力连接或断开;变速器(15)的输出端、大功率气动马达(8)的输出端、差速器(13)的输入端和电磁离合器(17)的输入端与动力耦合装置(14)相连,以实现两个动力源之间的动力耦合,电磁离合器(17)的另一端与压气机(16)的驱动轴相连,当系统回收车辆制动能量时电磁离合器(17)接通电源,电磁离合器(17)结合,断开电源时则分离;小功率气动马达(5)与内燃机(18)相连以起动内燃机(18),大功率气动马达(8)与动力耦合装置(14)相连,用于车辆低速低负荷或巡航工况下驱动车辆行驶,大功率气动马达(8)的输出功率可通过改变其空气流量进行调节;气喇叭通过电磁阀V1(2)与气压蓄能器21相连,接通电磁阀V1(2)实现鸣笛。
2.根据权利要求1所述的一种气压混合动力传动系统,其特征在于,其控制方法如下:
a)当车辆需要减速制动时:松开加速踏板,内燃机(18)转速下降并低于变速器(15)输入端的转速,超越离合器(7)分离,同时混合动力控制单元(1)接收来自制动踏板位置传感器的制动踏板位置信号b,制动踏板处于空行程时,发出电磁离合器(17)的控制信号e,使电磁离合器(17)结合,车辆的惯性通过传动系统带动压气机(16)给气压蓄能器(21)泵气蓄能,实现车辆制动能量的回收和储存;而当采用回收能量的方式不能达到驾驶员所需求制动强度时,继续踩下制动踏板,当制动踏板越过空行程时,混合动力控制单元(1)接收信号后,发出控制信号f,接通气动制动系统,当高压空气进入制动分泵(12)时,分泵的推拉挺杆向外推出,操控制动器(11)工作,实现车辆的机械制动,需要解除制动时,混合动力控制单元发出控制信号使电磁阀V4(22)关闭,同时使制动分泵放气阀(9)动作,把制动分泵(12)中的高压空气释放到大气中,推拉挺杆向
内收回,机械制动解除;
b)当车辆运行在低速低负荷时:混合动力控制单元(1)接收加速踏板位置信号a、气压蓄能器压力传感器(19)信号d,当气压蓄能器(21)存有一定压缩空气量时,混合动力控制单元(1)发出控制信号i,接通大功率气动马达(8)气路,压缩空气进入大功率气动马达(8)并驱动其运转,从而通过动力耦合装置(14)进行纯气动驱动车辆行驶,该过程内燃机(18)处于熄火状态;
c)内燃机(18)采用小功率气动马达(5)进行起动:当混合动力控制单元(1)接收起动钥匙信号、车速信号c、气压蓄能器压力信号d、内燃机状态信号k之后,混合动力控制单元(1)判断需要起动内燃机时,发出控制信号g,接通小功率气动马达(5)的气路,压缩空气进入小功率气动马达(5)并驱动其运转,从而带动内燃机运转;当内燃机转速达到最低正常运行转速时,混合动力控制单元(1)发出内燃机(18)起动信号j,内燃机控制单元(6)接收到起动信号j后才进行喷油点火,实现内燃机(18)的起动,内燃机(18)起动完成后混合动力控制单元(1)发出控制信号g,切断小功率气动马达(5)的气路。
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