CN104005836A - 可回收制动能量的进气增压机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可回收制动能量的进气增压机构，旨在克服油电混合动力汽车和空气混合动力汽车的制动能量回收系统的附加装置较多而且大、成本高、技术复杂的问题。所述的进气增压机构包括离合器部分、拨叉部分、空压机、气罐和控制阀部分、进气增压机构壳体及进气增压控制单元。离合器部分安装在进气增压机构壳体内的左侧，空压机安装在离合器部分右侧的进气增压机构壳体内，气罐和控制阀部分安装在空压机右侧的进气增压机构壳体内，拨叉部分安装在离合器部分下方的进气增压机构壳体内，进气增压控制单元固定在进气增压机构壳体下侧壁内侧，进气增压控制单元依次和气罐进气控制阀、气罐排气控制阀、气罐气压传感器与拨叉电磁阀的控制信号线连接。

Description

可回收制动能量的进气增压机构

技术领域

本发明涉及节能汽车技术领域的一种进气增压机构，更确切地说，本发明涉及一种可回收制动能量的发动机进气增压机构。

背景技术

随着政府节能、环保政策的推出，各种先进的节能技术都开始在新能源汽车上使用，例如油电混合动力汽车已经实现了将车辆制动时的一部分制动能量通过电机将机械能转化为电能储存的电池中，减少了制动衬块产热损失的能量，同时还有些减少了制动衬块的磨损；与传统的能量回收系统相比，标致的空气混合动力汽车采用的空气混合动力技术为新能源开辟了新的道路，它采用一个液压泵和一个液压马达以及两个储气罐相结合的技术，在制动时利用传动系中的机械能带动液压泵，把压力能储存在盖亚储气罐中，用压缩空气实现能量回收，而在汽车加速时，高压储气罐的空气借助液压油驱动液压马达，释放能量实现汽车加速助力。根据标致官方公布的数据显示，这套系统课可以在车速不高于70km/h的城市道路上长时间正常工作。

以上两种先进的技术虽然可行性已经验证，但是深究可以发现，这两个系统虽然提供了节能的新方法，但存在着附加装置较多而且大，成本高，技术复杂，至今未能实现规模化应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了油电混合动力汽车和空气混合动力汽车的制动能量回收系统的附加装置较多而且大，成本高，技术复杂的问题，提供了一种可回收制动能量的进气增压机构。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构包括离合器部分、拨叉部分、空压机26、气罐和控制阀部分、进气增压机构箱体及进气增压控制单元。

离合器部分安装在进气增压机构箱体内的左侧，离合器部分中的变速器输出轴采用1号轴承安装在进气增压机构箱体的左侧壁上，空压机安装在离合器部分右侧的进气增压机构箱体内，离合器部分中的空压机阳转子左半轴右端的外花键轴与空压机中的空压机阳转子左端的内花键孔配装，气罐和控制阀部分安装在空压机右侧的进气增压机构箱体内，气罐和控制阀部分中的气罐进气控制阀的进气口采用管道与左侧的空压机排气口螺纹连接，气罐和控制阀部分中的气罐排气控制阀的排气口与进气增压机构排气口采用管道螺纹连接，拨叉部分安装在离合器部分下方的进气增压机构箱体内，拨叉部分中的拨环套装在空压机阳转子左半轴上为转动连接，进气增压控制单元固定在进气增压机构箱体下侧壁的内侧，进气增压控制单元依次和气罐和控制阀部分中的气罐进气控制阀、气罐排气控制阀、气罐气压传感器与拨叉部分中的拨叉电磁阀的信号端电线连接。

技术方案中所述的进气增压机构箱体包括进气增压机构下箱体和进气增压机构上箱体。所述的进气增压机构下箱体由板式底座和四周的箱壁连成一体的上端呈开口式的箱体件，四周箱壁中相邻两箱壁相互垂直，四周箱壁与板式底座呈垂直状态，进气增压机构下箱体底端即板式底座的四周对称地设置了4个进气增压机构耳板，在进气增压机构下箱体上端的四周对称地设置了4个螺栓固定耳板，进气增压机构下箱体的顶端面与其四周的4个螺栓固定耳板上表面共面，进气增压机构下箱体左箱壁的上端设置有安装1号轴承与变速器输出轴的半圆孔，进气增压机构下箱体右箱壁的上端设置有安装进气增压机构排气口的半圆孔。

所述的进气增压机构上箱体由板式顶壁和四周的箱壁连成一体的下端呈开口式的箱体件，四周箱壁中相邻两箱壁相互垂直，四周箱壁与板式顶壁呈垂直状态，进气增压机构上箱体左箱壁的下端设置有安装1号轴承与变速器输出轴的半圆孔，进气增压机构上箱体右箱壁的下端设置有安装进气增压机构排气口的半圆孔。进气增压机构上箱体底端的四周对称地设置了4个螺栓固定耳板，进气增压机构上箱体的底端面与其四周的4个螺栓固定耳板下表面共面。

进气增压机构下箱体顶端面上对称地设置了4个定位孔，进气增压机构上箱体的底端面上对称地设置了4个与进气增压机构下箱体的定位孔配合的定位销，进气增压机构上箱体安装在进气增压机构下箱体上，进气增压机构下箱体左箱壁、右箱壁上的半圆孔和进气增压机构上箱体左箱壁、右箱壁上的半圆孔对正，即进气增压机构下箱体左箱壁、右箱壁上的半圆孔和进气增压机构上箱体左箱壁、右箱壁上的半圆孔回转中心线共线。

技术方案中所述的离合器部分还包括超越离合器、离合器从动摩擦片及离合器主动摩擦片。变速器输出轴采用1号轴承安装在进气增压机构下箱体的左侧壁上，离合器主动摩擦片采用螺钉固定在变速器输出轴右端的圆盘上，离合器从动摩擦片采用螺钉固定在空压机阳转子左半轴左端的圆盘上，超越离合器的内环通过平键安装在空压机阳转子左半轴上，超越离合器内环的左端面与离合器从动摩擦片右侧的空压机阳转子左半轴上的轴肩接触连接。

技术方案中所述的拨叉部分还包括拨叉回位弹簧、拨叉转轴及拨叉。拨环的左端面与离合器部分中的超越离合器外环的右端面焊接连接，拨叉上端的叉形部分套装在拨环的环形槽内为转动连接，拨叉中间处安装有拨叉转轴为转动连接，拨叉转轴垂直地安装固定在进气增压机构下箱体的底座上，拨叉下端的长圆形通孔套装在拨叉电磁阀的阀芯的左端，拨叉回位弹簧的右端挂钩套入拨叉电磁阀的阀芯左端的径向圆通孔中，拨叉回位弹簧的左端与进气增压机构下箱体左侧壁的内侧连接。

技术方案中所述的拨环右侧的空压机阳转子左半轴上的卡簧槽内安装有卡簧，卡簧的左端面与拨环的右端面接触连接。所述的拨叉的左侧与拨叉电磁阀的阀芯左端的径向圆通孔之间的阀芯上套装一个对拨叉轴向定位的平垫。拨叉回位弹簧的左端与进气增压机构下箱体左侧壁的内侧之间设置一个拨叉回位弹簧耳板，拨叉回位弹簧的左端挂在拨叉回位弹簧耳板上的圆孔内，拨叉回位弹簧耳板的左端焊接在进气增压机构下箱体左侧壁的内侧。

技术方案中所述的空压机包括空压机阳转子、空压机阴转子、阳转子同步齿轮、阴转子同步齿轮与空压机壳体。阳转子同步齿轮与阴转子同步齿轮依次安装在空压机阳转子与空压机阴转子位于空压机壳体外侧的左端上为固定连接，阳转子同步齿轮与阴转子同步齿轮相啮合；空压机选择LGY-X系列的螺杆空压机。

技术方案中所述的气罐和控制阀部分还包括气罐。气罐气压传感器的输入端与气罐的下侧壁为螺纹连接，气罐进气控制阀的排气口与气罐左侧的气罐进气口采用管道螺纹连接，设置在气罐右侧的气罐排气口与气罐排气控制阀的进气口采用管道螺纹连接。

技术方案中所述的气罐进气控制阀与气罐排气控制阀的结构相同，均选用型号为ZCM的常用气路控制阀。气罐气压传感器选择普通贴片式的型号为BA5803的传感器。

技术方案中所述的进气增压控制单元依次和气罐进气控制阀、气罐排气控制阀、气罐气压传感器与拨叉部分中的拨叉电磁阀的信号端电线连接是指：所述的进气增压控制单元采用HT48R068B型16位单片机。进气增压控制单元的J1_11引脚与J1_12引脚依次和气罐进气控制阀的两根控制信号线连接，进气增压控制单元的J1_9引脚与J1_10引脚依次和气罐排气控制阀的两根控制信号线连接；进气增压控制单元的J1_13引脚与J1_15引脚依次和气罐气压传感器的两根控制信号线连接，进气增压控制单元的J1_7引脚与J1_8引脚依次和拨叉电磁阀右侧的两根控制信号线连接，进气增压控制单元的J1_5引脚与J1_6引脚通过CAN线和发动机控制单元连接。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构对汽车的进气系统的有益作用在于，可设计两个进气通道，高压进气通道可以利用制动能量对空气增压，在原理上易于实现，回收制动能量和用于进气增压的装置简单，效率高，更节能。

2.本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构只需要一个带有气罐的空压机即可实现，不需要对传统车辆进行大的改动，原理上简单易于实现，与传统技术相比成本低。

3.本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构克服了传统进气增压技术会产生排气阻力带来的不利影响，排气更彻底，为提高进气压力和燃烧效率创造了条件。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构外形结构的主视图；

图2是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构内部结构的主视图；

图3是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中摩擦式离合器主动部分的主视图；

图4是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中摩擦式离合器主动部分的右视图；

图5是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中空压机阳转子左半轴上主要部件的主视图；

图6是图5中A-A处的剖面图；

图7是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中拨叉部分放大视图；

图8是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中拨叉结构的左视图；

图9是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中空压机的内部结构的主视图；

图10是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中空压机阳转子结构组成的主视图；

图11-a是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中气罐进气控制阀的阀芯关闭时的主视图；

图11-b是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中气罐排气控制阀的阀芯打开时的主视图；

图12是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构在进气系统中安装位置的示意图；

图13是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构上箱体的主视图；

图14是本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构上箱体的后视图。

图中：1.制动踏板，2.踏板行程模拟器，3.常压进气口，4.进气增压机构，5.加压进气口，6.空气滤清器，7.空气滤清器前端总进气管道，8.进气增压机构排气口，9.变速器输出轴，10.空压机排气口，11.进气增压机构进气口密封圈，12.进气增压机构进气口,13.进气增压控制单元，14.气罐排气口，15.电子节气门，16.发动机控制单元，17.进气歧管，18.进气增压机构耳板，19.进气门，20.进气增压机构下箱体，21.空压机阳转子，22.空压机阴转子，23.气罐排气控制阀，24.气罐，25.气罐进气控制阀，26.空压机，27.空压机进气口，28.拨环，29.空压机阳转子左半轴，30.超越离合器，31.离合器从动摩擦片，32.离合器主动摩擦片，33.1号轴承，34.拨叉回位弹簧耳板，35.拨叉回位弹簧，36.拨叉转轴，37.拨叉，38.拨叉电磁阀，39.气罐进气口，40.气罐气压传感器，41.阳转子同步齿轮，42.阴转子同步齿轮,43.2号轴承，44.平垫，45.进气增压机构上箱体，46.箱体定位孔，46.箱体定位销。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，所述的可回收制动能量的进气增压机构4整体上是一个箱体式结构部件，安装时通过四个结构相同的进气增压机构耳板18固定在发动机舱的车架上。进气增压机构4的左端是和汽车传动系统连接的变速器输出轴9，进气增压机构4的顶端设置有和加压进气口5连接的进气增压机构进气口12，右边是和接发动机的电子节气门15连接的进气增压机构排气口8。

所述的可回收制动能量的进气增压机构4主要由离合器部分、拨叉部分、空压机26、气罐和控制阀部分、进气增压机构箱体及进气增压控制单元13组成。

参阅图2至图6，所述的离合器部分包括变速器输出轴9、离合器主动摩擦片32、离合器从动摩擦片31、超越离合器30以及空压机阳转子左半轴29。超越离合器30主要由内环、楔块、外环组成，内环和外环通过中间的楔块传递扭矩，当楔块被夹紧时内外环同步转动，扭矩从内环传递到外环，当楔块处于自由状态时，内环转动时外环保持不转，二者之间没有扭矩传递。

变速器输出轴9采用1号轴承33安装在进气增压机构下箱体20的左侧壁上，离合器主动摩擦片32通过螺钉固定在变速器输出轴9右端的圆盘上，离合器从动摩擦片31通过螺钉固定在空压机阳转子左半轴29左端的圆盘上，离合器主动摩擦片32(变速器输出轴9)与离合器从动摩擦片31(空压机阳转子左半轴29)的回转中心共线。超越离合器30的内环通过平键安装在空压机阳转子左半轴29上，超越离合器30内环的左端面与离合器从动摩擦片31右侧的空压机阳转子左半轴29上的轴肩接触连接，即实现了超越离合器30的轴向定位，超越离合器30的外环与右侧的拨环28焊接在一起，拨环28的右侧采用卡簧进行轴向定位，当超越离合器30的内环与空压机阳转子左半轴29一起转动时，超越离合器的楔块处于只有状态，外环保持不转，因此拨环28不转动，防止了拨环28与拨叉37之间的相对转动。当离合器主动摩擦片32与离合器从动摩擦片31需要接合时，在拨叉28压紧力的作用下，离合器从动摩擦片31、超越离合器30以及空压机阳转子左半轴29相对于空压机阳转子21向左移动一定距离，离合器主动摩擦片32与离合器从动摩擦片31接合。

参阅图2、图7与图8，所述的拨叉部分包括拨环28、拨叉37、拨叉转轴36、拨叉回位弹簧35、拨叉回位弹簧耳板34、卡簧、平垫44以及拨叉电磁阀38。

所述的拨叉37上端是叉形结构，与拨环28配合，拨叉37的中间处加工有横向轴通孔，与拨叉转轴36配合，拨叉37的下端加工有一个与拨叉电磁阀38的阀芯保持活动配合的长圆孔，拨叉37转动时拨叉37下端长圆孔相对阀芯有微量的上下窜动。为了安装方便，拨叉的上半部分与下半部分呈一定角度。

拨环28套装在空压机阳转子左半轴29上为转动连接，拨环28的左端面与超越离合器30外环的右端面焊接在一起，卡簧安装在拨环28右侧的空压机阳转子左半轴29上的卡簧槽内，卡簧的左端面与拨环28的右端面接触连接实现了拨环28的轴向固定。

参阅图2和图8，拨叉37上端的叉形部分套装在拨环28的环形槽内为转动连接，拨环28和拨叉37在拨环28轴向移动时可以有小角度的相对转动。拨叉37中间装在拨叉转轴36上，拨叉转轴36垂直地固定在进气增压机构下箱体20的底座上，拨叉37可以绕拨叉转轴36水平转动。参阅图8，拨叉37下端设置有与拨叉电磁阀38连接的长圆通孔，即拨叉电磁阀38的阀芯的左端插入长圆孔，然后在拨叉37左侧的拨叉电磁阀38的阀芯上套装一个平垫44，实现拨叉37的轴向定位，拨叉回位弹簧35右端的挂钩套入阀芯左端(即平垫44左侧)的径向圆通孔中，完成左侧对拨叉37的轴向定位，拨叉电磁阀38的阀体固定在进气增压机构下箱体20的底座上，拨叉电磁阀38的阀体的回转轴线与空压机阳转子左半轴29的回转轴线平行。拨叉回位弹簧35左端挂在拨叉回位弹簧耳板34上的圆孔内，拨叉回位弹簧耳板34的左端焊接在进气增压机构下箱体20左侧壁的内侧。拨叉电磁阀38选用FNZCB2系列的双线圈电磁阀,拨叉电磁阀38右侧的两根信号线分别与进气增压控制单元13的J1_7和J1_8引脚连接，拨叉电磁阀38的动作受进气增压控制单元13的控制。

参阅图2、图5、图6、图9与图10，所述的空压机26包括有空压机排气口10、空压机阳转子21、空压机阴转子22、空压机进气口27、空压机壳体与4个结构相同的2号轴承43、阳转子同步齿轮41与阴转子同步齿轮42。空压机26选择LGY-X系列螺杆空压机。空压机进气口27与进气增压机构进气口12通过管道连接。

所述的空压机26固定安装在离合器部分右侧的进气增压机构下箱体20的底座上，空压机阳转子21左端的内花键孔与空压机阳转子左半轴29右端的外花键轴配装，当离合器主动摩擦片32与离合器从动摩擦片31接合时，空压机阳转子左半轴29与空压机阳转子21同步转动驱动空压机。空压机阳转子21通过两个结构相同的2号轴承43安装在空压机壳体上，空压机阴转子22通过两个结构相同的2号轴承43并排安装在空压机壳体上，空压机阳转子21与空压机阴转子22回转轴线平行，空压机阳转子21和空压机阴转子22的左端依次安装有阳转子同步齿轮41与阴转子同步齿轮42，二者相互啮合，同步转动。空压机工作时，空压机阳转子21通过啮合的阳转子同步齿轮41和阴转子同步齿轮42，把动力传递给空压机阴转子22，二者保持相同的速度转动，转动的过程中压缩空气，压缩后的高压气体通过右端的空压机排气口10储存在气罐24中。

参阅图2、图11-a与图11-b，所述的气罐和控制阀部分包括气罐进气控制阀25、气罐24、气罐气压传感器40与气罐排气控制阀23。

所述的气罐和控制阀部分安装在空压机26的右侧，更确切地说，气罐24安装在空压机26右侧的进气增压机构下箱体20的底座上，气罐气压传感器40的输入端通过螺纹连接安装在气罐24的下侧壁上，气罐进气口39与气罐进气控制阀25的排气口采用管道螺纹连接，气罐进气控制阀25的进气口采用管道与左侧的空压机排气口10采用管道螺纹连接，即气罐进气控制阀25安装在气罐进气口39与空压机排气口10之间；气罐进气口39设置在气罐24的左侧，气罐排气口14设置在气罐24的右侧，气罐排气口14与气罐排气控制阀23的进气口采用管道螺纹连接，气罐排气控制阀23的排气口与进气增压机构排气口8采用管道螺纹连接，从进气增压机构下箱体20的右侧壁伸出的进气增压机构排气口8采用高压管道同时和常压进气口3与电子节气门15的进气口螺纹连接，进气增压机构排气口8与进气增压机构下箱体20的右侧壁之间为焊接连接。进气增压控制单元13固定在进气增压机构下箱体20下侧壁的内侧。

气罐进气控制阀25和气罐排气控制阀23的结构相同，均选用型号为ZCM的常用气路控制阀；气罐气压传感器40选择普通贴片式型号为BA5803的传感器，气罐进气控制阀25的两根控制信号线依次接在进气增压控制单元13的J1_11和J1_12引脚，气罐排气控制阀23的两根控制信号线依次接在进气增压控制单元13的J1_9和J1_10引脚；气罐气压传感器40的两根控制信号线依次接在进气增压控制单元13的J1_13和J1_15引脚，进气增压控制单元13的引脚J1_5和J1_6通过CAN线与发动机控制单元16连接，二者之间可以进行车速、气压等信号交互。

参阅图2，图13和图14，所述的进气增压机构箱体包括进气增压机构下箱体20和进气增压机构上箱体45，所述的进气增压机构下箱体20由板式底座和四周的箱壁连成一体的上端呈开口式的箱体件，四周箱壁中相邻两箱壁相互垂直，四周箱壁与板式底座呈垂直状态，进气增压机构下箱体20底端即板式底座的四周对称地设置了4个进气增压机构耳板18，4个进气增压机构耳板18的中心处皆设置有通孔，在进气增压机构下箱体20上端的四周对称地设置了4个螺栓固定耳板，4个螺栓固定耳板的中心处皆设置有螺栓通孔，进气增压机构下箱体20的顶端面与其四周的4个螺栓固定耳板上表面共面，进气增压机构下箱体20左箱壁的上端设置有安装1号轴承33与变速器输出轴9的半圆孔，进气增压机构下箱体20右箱壁的上端设置有安装进气增压机构排气口8的半圆孔。

所述的进气增压机构上箱体45由板式顶壁和四周的箱壁连成一体的下端呈开口式的箱体件，四周箱壁中相邻两箱壁相互垂直，四周箱壁与板式顶壁呈垂直状态。进气增压机构上箱体45左箱壁的下端设置有安装1号轴承33与变速器输出轴9的半圆孔，进气增压机构上箱体45右箱壁的下端设置有安装进气增压机构排气口8的半圆孔。

进气增压机构上箱体45底端的四周对称地设置了4个螺栓固定耳板，4个螺栓固定耳板的中心处皆设置有螺栓通孔，进气增压机构上箱体45的底端面与其四周的4个螺栓固定耳板下表面共面。进气增压机构下箱体20顶端面上对称地设置了4个定位孔46，进气增压机构上箱体45的底端面上对称地设置了4个与进气增压机构下箱体20的定位孔46配合的定位销47，保证进气增压机构上箱体45与进气增压机构下箱体20的正确安装。进气增压机构上箱体45安装在进气增压机构下箱体20上，进气增压机构下箱体20左箱壁、右箱壁上的半圆孔和进气增压机构上箱体45左箱壁、右箱壁上的半圆孔对正，即进气增压机构下箱体20左箱壁、右箱壁上的半圆孔和进气增压机构上箱体45左箱壁、右箱壁上的半圆孔回转中心线共线。

所述的进气增压控制单元13选择HT48R068B型16位单片机。

参阅图12，所述的进气增压机构4是安装在和传统发动机进气通道并联的一个进气增压通道上，进气增压机构4的左端的变速器输出轴9与原车变速器输出轴是一体的，进气增压机构4顶端的进气增压机构进气口12与空气滤清器6右端的加压进气口5采用螺栓连接，进气增压机构进气口12与空气滤清器6右端的加压进气口5之间安装有进气增压机构进气口密封圈11，进气增压机构4右端的进气增压机构排气口8和常压进气口3与电子节气门15的进气口螺纹连接。

参阅图1与图2，进气增压机构进气口12与空压机进气口27采用管道连通，进入进气增压机构4的空气直接进入空压机26被增压。

参阅图12，所述的进气增压机构4所安装的发动机进气系统有两个进气通道，当进气增压机构4不工作时，空气从空气滤清器6的前端总进气管道7进入，经过空气滤清器6过滤得到清洁空气，经空气滤清器6右端的常压进气口3到电子节气门15。车辆怠速时或缓慢加速时，未经加压的空气经电子节气门15至进气歧管17，最后经进气门19进入气缸。进气过程受发动机控制单元16控制，电子节气门15开度和进气门19开启时间可控制进气量。当汽车在制动工况即进气增压机构4工作时，经过空气滤清器6过滤得到清洁空气，经空气滤清器6的右端的加压进气口5进入进气增压机构4，在进气增压机构4的空压机26中被加压后储存在气罐24中，以备汽车加速时使用。

进气增压机构4的工作过程分为三步：

第一步，摩擦片式离合器接合过程：

参阅图2、图12，当驾驶员踩下制动踏板1时，踏板行程模拟器2收到制动信号，并把信号发送给发动机控制单元16，进气增压控制单元13与发动机控制单元16之间通过CAN线进行信息交互，进气增压控制单元13从发动机控制单元16获得制动信号和车速信号，根据控制逻辑判断所述的进气增压机构4是否参与制动。若需进气增压机构4参与制动来回收制动能量，则进气增压控制单元13给拨叉电磁阀38控制信号，拨叉电磁阀38的线圈通电，同时气罐进气控制阀25的线圈通电，气罐进气口39打开，拨叉电磁阀38的吸力拉动拨叉37下端，借助杠杆原理，拨叉37上端拨动拨环28向左运动，推动超越离合器30、空压机阳转子左半轴29一起向左运动，推动从动摩擦片31与变速器输出轴9上的离合器主动摩擦片32接合，接合后的从动摩擦片31与离合器主动摩擦片32同步转动驱动空压机26工作。值得说明的是，由于超越离合器30的作用，离合器从动摩擦片31带动空压机阳转子左半轴29工作时，拨环28不随轴转动。

第二步，进气实现增压储存过程：

离合器保持接合后，汽车的动能在制动过程中经传动系传至变速器输出轴9，此时无论变速器是否挂在空挡，部分制动能量都可以通过变速器输出轴9传至空压机阳转子左半轴29，空压机开始工作时，经空气滤清器6过滤的清洁空气由加压进气口5到进气增压机构进气口12，空气进入空压机26被增压，从空压机排气口10出来的高压气体通过气罐进气控制阀25最后被储存在气罐24中，至此，回收的制动能量被储存在高压空气中。制动过程结束或者空压机26的机械能传递过程结束后，空压机26停止工作，进气增压控制单元13控制气罐进气控制阀25关闭，气罐24被密封，高压气体仍储存在气罐24中，同时拨叉电磁阀38的线圈断电，拨叉37在回位弹簧35的作用下拨动拨环28，离合器主动摩擦片32和从动摩擦片31脱离接合。

第三步，实现能量释放过程：

参阅图3，汽车加速过程中驾驶员踩下加速踏板，发动机控制单元16控制电子节气门15打开适当开度，此时进气来源有两部分，分别是来自常压进气口3的常压空气和来自于进气增压机构排气口8的高压空气。高压气体来自于气罐24，控制方法如下：发动机控制单元16控制打开电子节气门15，电子节气门15的右端接近真空，同时发给进气增压控制单元13加速信号，进气增压控制单元13控制气罐排气控制阀23打开，从进气增压机构排气口8排出的高压气体与常压空气一起进入电子节气门15，达到气缸进气增压的效果。增压能力取决于高压气体的喷射量，这个喷射量由气罐排气控制阀23的开度来调节，气罐排气控制阀23的开度由进气增压控制单元13控制，开度决定因素是加速需求和气罐压力。

传统进气与高压喷气在工作过程中的协调：

1.高压气体收集过程中，汽车处在制动工况，电子节气门15关闭，进气系统只需要少量气体维持发动机运转，此时进气增压机构4工作时可以从空气滤清器后端加压进气口5中吸取大量清洁空气储存到气罐24中，这个过程基本不会影响发动机的正常工作。

2.高压气体释放过程中，进气增压机构4的空压机26不工作，空气滤清器6右端的清洁空气全部进入电子节气门15前的常压进气口3，进气量充分，除此之外，气罐24中的高压气体经进气增压机构排气口8喷在电子节气门15前(左)端，实现增压效果，两个进气通道无论在驱动还是制动过程，都能实现相互协调。

气罐24中装有气罐气压传感器40，其作用有三：

一是制动过程，进气增压机构4工作时，若气罐气压传感器40采集的气罐24压力大于设定值时，使拨叉电磁阀38控制离合器主动摩擦片32和从动摩擦片31脱离接合，一方面是防止气罐24的压力过高产生不安全因素，另一方面是当空压机排气压力大于设定值时，效率低，产热量大，严重影响空压机的寿命，因此应予以避免；

二是在加速过程，若气罐24的压力小于或等于大气压时，应控制关闭气罐排气控制阀23，避免形成气体涡流对正常进气产生不利影响；

三是在进气增压过程中，根据气罐24的压力控制气罐排气控制阀23的开度，以实现最佳的增压效果。

本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构中空压机的选型参照原则：

1.体积小，排气温度低，结构简单，在几大类型中选择螺杆式空压机；

2.本发明所述的可回收制动能量的进气增压机构适合城市汽车使用，考虑城市路况和安全因素，设置所述装置工作的最高车速；

3.考虑到间隙和冷却方式，螺杆式空压机的转速不宜过高；

4.考虑到成本，空压机26的排气压力选择行业内最常用的标准；

以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照具体的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明方案的实质内容和范围，其均应涵盖在本发明的范围当中。

Claims (9)

1.一种可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构(4)包括离合器部分、拨叉部分、空压机(26)、气罐和控制阀部分、进气增压机构箱体及进气增压控制单元(13)；

离合器部分安装在进气增压机构箱体内的左侧，离合器部分中的变速器输出轴(9)采用1号轴承(33)安装在进气增压机构箱体的左侧壁上，空压机(26)安装在离合器部分右侧的进气增压机构箱体内，离合器部分中的空压机阳转子左半轴(29)右端的外花键轴与空压机(26)中的空压机阳转子(21)左端的内花键孔配装，气罐和控制阀部分安装在空压机(26)右侧的进气增压机构箱体内，气罐和控制阀部分中的气罐进气控制阀(25)的进气口采用管道与左侧的空压机排气口(10)螺纹连接，气罐和控制阀部分中的气罐排气控制阀(23)的排气口与进气增压机构排气口(8)采用管道螺纹连接，拨叉部分安装在离合器部分下方的进气增压机构箱体内，拨叉部分中的拨环(28)套装在空压机阳转子左半轴(29)上为转动连接，进气增压控制单元(13)固定在进气增压机构箱体下侧壁的内侧，进气增压控制单元(13)依次和气罐和控制阀部分中的气罐进气控制阀(25)、气罐排气控制阀(23)、气罐气压传感器(40)与拨叉部分中的拨叉电磁阀(38)的信号端电线连接。

2.按照权利要求1所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的进气增压机构箱体包括进气增压机构下箱体(20)和进气增压机构上箱体(45)；

所述的进气增压机构下箱体(20)由板式底座和四周的箱壁连成一体的上端呈开口式的箱体件，四周箱壁中相邻两箱壁相互垂直，四周箱壁与板式底座呈垂直状态，进气增压机构下箱体(20)底端即板式底座的四周对称地设置了4个进气增压机构耳板(18)，在进气增压机构下箱体(20)上端的四周对称地设置了4个螺栓固定耳板，进气增压机构下箱体(20)的顶端面与其四周的4个螺栓固定耳板上表面共面，进气增压机构下箱体(20)左箱壁的上端设置有安装1号轴承(33)与变速器输出轴(9)的半圆孔，进气增压机构下箱体(20)右箱壁的上端设置有安装进气增压机构排气口(8)的半圆孔；

所述的进气增压机构上箱体(45)由板式顶壁和四周的箱壁连成一体的下端呈开口式的箱体件，四周箱壁中相邻两箱壁相互垂直，四周箱壁与板式顶壁呈垂直状态，进气增压机构上箱体(45)左箱壁的下端设置有安装1号轴承(33)与变速器输出轴(9)的半圆孔，进气增压机构上箱体(45)右箱壁的下端设置有安装进气增压机构排气口(8)的半圆孔，进气增压机构上箱体(45)底端的四周对称地设置了4个螺栓固定耳板，进气增压机构上箱体(45)的底端面与其四周的4个螺栓固定耳板下表面共面；

进气增压机构下箱体(20)顶端面上对称地设置了4个定位孔(46)，进气增压机构上箱体(45)的底端面上对称地设置了4个与进气增压机构下箱体(20)的定位孔(46)配合的定位销(47)，进气增压机构上箱体(45)安装在进气增压机构下箱体(20)上，进气增压机构下箱体(20)左箱壁、右箱壁上的半圆孔和进气增压机构上箱体(45)左箱壁、右箱壁上的半圆孔对正，即进气增压机构下箱体(20)左箱壁、右箱壁上的半圆孔和进气增压机构上箱体(45)左箱壁、右箱壁上的半圆孔回转中心线共线。

3.按照权利要求1所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的离合器部分还包括超越离合器(30)、离合器从动摩擦片(31)及离合器主动摩擦片(32)；

变速器输出轴(9)采用1号轴承(33)安装在进气增压机构下箱体(20)的左侧壁上，离合器主动摩擦片(32)采用螺钉固定在变速器输出轴(9)右端的圆盘上，离合器从动摩擦片(31)采用螺钉固定在空压机阳转子左半轴(29)左端的圆盘上，超越离合器(30)的内环通过平键安装在空压机阳转子左半轴(29)上，超越离合器(30)内环的左端面与离合器从动摩擦片(31)右侧的空压机阳转子左半轴(29)上的轴肩接触连接。

4.按照权利要求1所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的拨叉部分还包括拨叉回位弹簧(35)、拨叉转轴(36)及拨叉(37)；

拨环(28)的左端面与离合器部分中的超越离合器(30)外环的右端面焊接连接，拨叉(37)上端的叉形部分套装在拨环(28)的环形槽内为转动连接，拨叉(37)中间处安装有拨叉转轴(36)为转动连接，拨叉转轴(36)垂直地安装固定在进气增压机构下箱体(20)的底座上，拨叉(37)下端的长圆形通孔套装在拨叉电磁阀(38)的阀芯的左端，拨叉回位弹簧(35)的右端挂钩套入拨叉电磁阀(38)的阀芯左端的径向圆通孔中，拨叉回位弹簧(35)的左端与进气增压机构下箱体(20)左侧壁的内侧连接。

5.按照权利要求4所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的拨环(28)右侧的空压机阳转子左半轴(29)上的卡簧槽内安装有卡簧，卡簧的左端面与拨环(28)的右端面接触连接；

所述的拨叉(37)的左侧与拨叉电磁阀(38)的阀芯左端的径向圆通孔之间的阀芯上套装一个对拨叉(37)轴向定位的平垫(44)；

拨叉回位弹簧(35)的左端与进气增压机构下箱体(20)左侧壁的内侧之间设置一个拨叉回位弹簧耳板(34)，拨叉回位弹簧(35)左端挂在拨叉回位弹簧耳板(34)上的圆孔内，拨叉回位弹簧耳板(34)的左端焊接在进气增压机构下箱体(20)左侧壁的内侧。

6.按照权利要求1所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的空压机(26)包括空压机阳转子(21)、空压机阴转子(22)、阳转子同步齿轮(41)、阴转子同步齿轮(42)与空压机壳体；

阳转子同步齿轮(41)与阴转子同步齿轮(42)依次安装在空压机阳转子(21)与空压机阴转子(22)位于空压机壳体外侧的左端上为固定连接，阳转子同步齿轮(41)与阴转子同步齿轮(42)相啮合；空压机(26)选择LGY-X系列的螺杆空压机。

7.按照权利要求1所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的气罐和控制阀部分还包括气罐(24)；

气罐气压传感器(40)的输入端与气罐(24)的下侧壁为螺纹连接，气罐进气控制阀(25)的排气口与气罐(24)左侧的气罐进气口(39)采用管道螺纹连接，设置在气罐(24)右侧的气罐排气口(14)与气罐排气控制阀(23)的进气口采用管道螺纹连接。

8.按照权利要求7所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的气罐进气控制阀(25)与气罐排气控制阀(23)的结构相同，均选用型号为ZCM的常用气路控制阀；

气罐气压传感器(40)选择普通贴片式的型号为BA5803的传感器。

9.按照权利要求1所述的可回收制动能量的发动机进气增压机构，其特征在于，所述的进气增压控制单元(13)依次和气罐进气控制阀(25)、气罐排气控制阀(23)、气罐气压传感器(40)与拨叉部分中的拨叉电磁阀(38)的电源端电线连接是指：

所述的进气增压控制单元(13)采用HT48R068B型16位单片机；

进气增压控制单元(13)的J1_11引脚与J1_12引脚依次和气罐进气控制阀(25)的两根控制信号线连接，进气增压控制单元(13)的J1_9引脚与J1_10引脚依次和气罐排气控制阀(23)的两根控制信号线连接；进气增压控制单元(13)的J1_13引脚与J1_15引脚依次和气罐气压传感器(40)的两根控制信号线连接，进气增压控制单元(13)的J1_7引脚与J1_8引脚依次和拨叉电磁阀(38)右侧的两根控制信号线连接，进气增压控制单元(13)的J1_5引脚与J1_6引脚通过CAN线和发动机控制单元(16)连接。