CN105172651B - 一种车辆节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆节能控制系统,包括:电子控制单元检测到储能设备存储的电能大于预设的储电阈值时,选择电动机驱动单元为二次元件提供动力;检测到所存储的电能小于或等于预设的储电阈值时,选择发动机驱动单元为二次元件提供动力。二次元件在电动机驱动单元或发动机驱动单元的驱动下以泵的工况为车辆工作组件提供工作动力。电动机驱动单元通过电动机为二次元件提供动力。发动机驱动单元通过发动机为二次元件提供动力,并且在车辆停止工作时通过发动机带动电动机发电。通过本发明的方案,能够在不影响正常生活和生产的情况下减小车辆的能耗,最大限度的达到节能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及车辆设计技术领域,尤其涉及一种车辆节能控制系统。
背景技术
随着经济快速增长和人口不断增加,努力缓解资源不足的矛盾,不断改善生态环境,实现可持续发展,已经成为十分紧迫的任务。尤其是在车辆行业中,如何在不影响正常生活和生产的情况下减小车辆的能耗,最大限度的达到节能的效果,是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了一种车辆节能控制系统,能够在不影响正常生活和生产的情况下减小车辆的能耗,最大限度的达到节能的效果。
为了达到上述目的,本发明提出了一种车辆节能控制系统,该系统包括:电子控制单元、二次元件、电动机驱动单元、发动机驱动单元;其中,电动机驱动单元包括储能设备和电动机;发动机驱动单元包括发动机。
电子控制单元,用于检测储能设备存储的电能,当检测到储能设备所存储的电能大于预设的储电阈值时,选择电动机驱动单元为二次元件提供动力;当检测到储能设备所存储的电能小于或等于预设的储电阈值时,选择发动机驱动单元为二次元件提供动力。
二次元件,用于在电动机驱动单元或发动机驱动单元的驱动下以泵的工况运行,为车辆的工作组件提供工作动力。
电动机驱动单元,用于当电子控制单元选择电动机驱动单元为二次元件提供动力时,通过电动机为二次元件提供动力。
发动机驱动单元,用于当电子控制单元选择发动机驱动单元为二次元件提供动力时,通过发动机为二次元件提供动力,并且在车辆停止工作时通过发动机带动电动机发电。
优选地,
电动机驱动单元依次通过第二离合器、第四锁止机构、第二太阳轮第二齿圈、第二行星架、第三锁止机构、第三离合器与二次元件连接。
发动机驱动单元依次通过第五锁止机构、第一太阳轮、第一齿圈、第一锁止机构、第一行星架、第一离合器、第二离合器、第四锁止机构、第二太阳轮第二齿圈、第二行星架、第三锁止机构、第三离合器与二次元件连接。
电动机驱动单元依次通过第一离合器、第二离合器、第四锁止机构、第二齿圈、第二锁止机构与车轮机构连接。
发动机驱动单元依次通过第五锁止机构、第一太阳轮、第一锁止机构、第一行星架、第六锁止机构、液力变矩器、自动变速器与车轮机构连接。
优选地,电子控制单元还用于,检测车辆是处于行走工作状态还是处于停车工作状态,当检测到车辆进入行走工作状态时,控制第四锁止机构锁止,使发动机驱动车辆行走并且同时使发动机为二次元件提供动力;当检测到车辆进入停车工作状态时,控制第二锁止机构锁止,使车辆停止行走。
其中,行走工作状态是指:车辆处于行走状态时,工作组件处于工作位置的状态;停车工作状态是指:车辆处于停止行走状态时,工作组件处于工作位置的状态。
优选地,电子控制单元选择电动机驱动单元或发动机驱动单元为二次元件提供动力是指:
电子控制单元控制第一离合器分离,第二离合器和第三离合器闭合,选择电动机驱动单元为二次元件提供动力。或者,
电子控制单元控制第一离合器、第二离合器和第三离合器闭合,选择发动机驱动单元为二次元件提供动力,并且根据加速踏板信号控制发动机的转速。
优选地,电子控制单元还用于通过控制车辆的液压系统中液压油的流动,配合二次元件为车辆的工作组件提供工作动力。
其中,工作组件包括:工作臂和铲斗。
工作组件的工作包括:工作臂的上升、工作臂的下降、铲斗的上翻和铲斗的下转。
液压系统包括:第一过滤器、第二过滤器、单向阀、溢流阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第一电磁比例换向阀、第二电磁比例换向阀、第三电磁比例换向阀、第四电磁比例换向阀、工作臂油缸、铲斗油缸、转向和行驶稳定蓄能器、平衡阀、制动蓄能器、高压蓄能器和液压油箱。
其中,第一过滤器连接于液压油箱和二次元件之间,第二过滤器连接于液压油箱和第三电磁阀之间;单向阀一端连接于二次元件和第一电磁阀,另一端分别连接于溢流阀和第二电磁阀的一端;溢流阀的另一端分别连接于第二过滤器、第四电磁比例换向阀、铲斗的油缸、第三电磁阀;第一电磁阀一端连接于二次元件和单向阀,另一端连接于第二电磁阀、第一至第四电磁比例换向阀、高压蓄能器;第二电磁阀的一端分别连接于单向阀、溢流阀和第五电磁阀的一端;另一端连接于第一电磁阀的一端和高压蓄能器;第三电磁阀的另一端分别与第三电磁比例换向阀、第六电磁阀、第七电磁阀相连;第五电磁阀的一端与单向阀和溢流阀相连,另一端与第三电磁阀、第四电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀和第一至第三电磁比例换向阀相连;第四电磁阀的另一端与高压蓄能器相连;第六电磁阀的一端与第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀和第一至第三电磁比例换向阀相连;另一端与转向和行驶稳定蓄能器相连;第七电磁阀的另一端与平衡阀相连;第一电磁比例换向阀和第二电磁比例换向阀分别与工作臂油缸相连;第三电磁比例换向阀和第四电磁比例换向阀分别与铲斗油缸相连。
优选地,电子控制单元通过控制液压系统中液压油的流动,配合二次元件为车辆的工作组件提供工作动力是指:
当工作臂上升时,电子控制单元控制第二电磁阀和第一电磁比例换向阀打开,使液压油箱和高压蓄能器中的液压油合流进入工作臂油缸中,并且,电子控制单元通过控制加速踏板信号控制第一电磁比例换向阀的通电电流,调节第一电磁比例换向阀的开度大小,并通过开度大小的调节来调节工作臂的上升速度。
当工作臂下降时,电子控制单元控制第二电磁阀和第一电磁比例换向阀闭合、第二电磁比例换向阀打开,使高压蓄能器中的液压油进入工作臂油缸中,并且,电子控制单元通过控制加速踏板信号控制第二电磁比例换向阀的通电电流,调节第二电磁比例换向阀的开度大小,并通过开度大小的调节来调节工作臂的下降速度。
优选地,电子控制单元还用于:
在高压蓄能器中的液压油进入工作臂油缸中以后,检测工作臂油缸出口处的第一压力值是否大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并检测转向和行驶稳定蓄能器是否大于或等于预设的第二蓄能阈值,当工作臂的油缸出口处的第一压力值大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且转向和行驶稳定蓄能器小于预设的第二蓄能阈值时,控制第六电磁阀、第七电磁阀和平衡阀打开,使工作臂油缸中的液压油在重力作用下流入转向和行驶稳定蓄能器;当工作臂油缸出口处的第一压力值大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且转向和行驶稳定蓄能器大于或等于预设的第二蓄能阈值时,控制第三电磁阀打开,使工作臂油缸中的液压油流入液压油箱。或者,
在高压蓄能器中的液压油进入工作臂油缸中以后,检测工作臂油缸出口处的第一压力值是否大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并检测制动蓄能器是否大于或等于预设的第三蓄能阈值,当工作臂油缸出口处的第一压力值大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并且制动蓄能器小于预设的第三蓄能阈值时,控制第六电磁阀、第七电磁阀和平衡阀打开,使工作臂油缸中的液压油在重力作用下流入制动蓄能器;当工作臂油缸出口处的第一压力值大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并且制动蓄能器大于或等于预设的第三蓄能阈值时,控制第三电磁阀打开,使工作臂油缸中的液压油流入液压油箱。
优选地,电子控制单元通过控制液压系统中液压油的流动,配合二次元件为车辆的所述工作组件提供工作动力还指:
当铲斗上翻时,电子控制单元控制第二电磁阀和第四电磁比例换向阀打开,使液压油箱和高压蓄能器中的液压油合流进入铲斗油缸中,并且,电子控制单元根据加速踏板信号控制第四电磁比例换向阀的通电电流,调节第四电磁比例换向阀的开度大小,并通过开度大小的调节来调节铲斗的上翻速度。
当铲斗下转时,电子控制单元控制第二电磁阀和第四电磁比例换向阀闭合、第三电磁比例换向阀打开,使高压蓄能器中的液压油进入铲斗油缸中,并且,电子控制单元根据加速踏板信号控制第三电磁比例换向阀的通电电流,调节第三电磁比例换向阀的开度大小,并通过开度大小的调节来调节工作臂的下降速度。
优选地,电子控制单元还用于:
在高压蓄能器中的液压油进入铲斗油缸中以后,检测铲斗油缸出口处的第四压力值是否大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并检测转向和行驶稳定蓄能器是否大于或等于预设的第二蓄能阈值,当铲斗油缸出口处的第四压力值大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且转向和行驶稳定蓄能器小于预设的第二蓄能阈值时,控制第六电磁阀、第七电磁阀和平衡阀打开,使铲斗油缸中的液压油在重力作用下流入转向和行驶稳定蓄能器;当铲斗油缸出口处的第四压力值大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且转向和行驶稳定蓄能器大于或等于预设的第二蓄能阈值时,控制第三电磁阀打开,使铲斗油缸中的液压油流入液压油箱。或者,
在高压蓄能器中的液压油进入铲斗油缸中以后,检测铲斗油缸出口处的第四压力值是否大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并检测制动蓄能器是否大于或等于预设的第三蓄能阈值,当铲斗油缸出口处的第四压力值大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并且制动蓄能器小于预设的第三蓄能阈值时,控制第六电磁阀、第七电磁阀和平衡阀打开,使铲斗油缸中的液压油在重力作用下流入制动蓄能器;当铲斗油缸出口处的第四压力值大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并且制动蓄能器大于或等于预设的第三蓄能阈值时,控制第三电磁阀打开,使铲斗油缸中的液压油流入液压油箱。
优选地,电子控制单元还用于:
当工作臂或铲斗上翻时,当液压油箱的压力超过预设的压力阈值时,控制溢流阀打开,进行泄油。
当工作臂或铲斗下转时,控制发动机进入怠速状态、电动机关闭、第三离合器分离,使发动机和电动机停止为二次元件提供动力。
与现有技术相比,本发明包括:电子控制单元,用于检测储能设备存储的电能,当检测到储能设备所存储的电能大于预设的储电阈值时,选择电动机驱动单元为二次元件提供动力;当检测到储能设备所存储的电能小于或等于预设的储电阈值时,选择发动机驱动单元为二次元件提供动力。二次元件,用于在电动机驱动单元或发动机驱动单元的驱动下以泵的工况运行,为车辆的工作组件提供工作动力。电动机驱动单元,用于当电子控制单元选择电动机驱动单元为二次元件提供动力时,通过电动机为二次元件提供动力。发动机驱动单元,用于当电子控制单元选择发动机驱动单元为二次元件提供动力时,通过发动机为二次元件提供动力,并且在所述车辆停止工作时通过发动机带动电动机发电。通过本发明的方案,能够在不影响正常生活和生产的情况下减小车辆的能耗,最大限度的达到节能的效果。
附图说明
下面对本发明实施例中的附图进行说明,实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解,与说明书一起用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限制。
图1为本发明的车辆节能控制系统组成框图;
图2为本发明实施例的车辆节能控制系统与车辆其他组件连接结构示意图;
图3为本发明实施例中采用的液压系统结构示意图;
图4为本发明实施例中采用的行星齿轮机构结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合附图对本发明作进一步的描述,并不能用来限制本发明的保护范围。
为了达到上述目的,本发明提出了一种车辆节能控制系统,如图1所示,该系统包括:电子控制单元01、二次元件02、电动机驱动单元03、发动机驱动单元04;其中,电动机驱动单元03包括储能设备和电动机;发动机驱动单元04包括发动机。
在本发明实施例中,电动机驱动单元03和发动机驱动单元04联合泵/马达二次元件、两个行星齿轮机构(即,耦合器,如图4所示)、储能设备、蓄能器、三个电磁离合器以及六个齿轮锁止机构共同完成车辆的控制工作。该控制系统通过行星齿轮机构和离合器将发动机、电动机和二次元件结合起来,使本发明的控制系统具有多种工作模式,结构简化,该控制系统的具体连接关系描述如下,可参考图2所示。
优选地,
电动机驱动单元03依次通过第二离合器、第四锁止机构、第二太阳轮第二齿圈、第二行星架、第三锁止机构、第三离合器与二次元件02连接。
发动机驱动单元04依次通过第五锁止机构、第一太阳轮、第一齿圈、第一锁止机构、第一行星架、第一离合器、第二离合器、第四锁止机构、第二太阳轮第二齿圈、第二行星架、第三锁止机构、第三离合器与二次元件02连接。
电动机驱动单元03依次通过第一离合器、第二离合器、第四锁止机构、第二齿圈、第二锁止机构与车轮机构连接。
发动机驱动单元04依次通过第五锁止机构、第一太阳轮、第一锁止机构、第一行星架、第六锁止机构、液力变矩器、自动变速器与车轮机构连接。
上述内容便是本发明实施例中车辆节能控制系统与车辆其他组件的一种连接关系,在其他实施例中,还可以根据不同的应用情况进行其他方式的连接,在此不做限制。基于上述连接关系的描述,我们将进一步说明本发明的车辆节能控制系统如何完成各种控制工作。
电子控制单元01,用于检测储能设备存储的电能,当检测到储能设备所存储的电能大于预设的储电阈值时,选择电动机驱动单元03为二次元件02提供动力;当检测到储能设备所存储的电能小于或等于预设的储电阈值时,选择发动机驱动单元04为二次元件02提供动力。
首先需要说明的是,本发明中的储能设备可以是蓄电池,也可以是超级电容,凡是能够实现本发明方案的装置都在本发明的保护范围之内。
优选地,电子控制单元01选择电动机驱动单元03或发动机驱动单元04为二次元件02提供动力是指:
电子控制单元01控制第一离合器分离,第二离合器和第三离合器闭合,选择电动机驱动单元03为二次元件02提供动力。或者,
电子控制单元01控制第一离合器、第二离合器和第三离合器闭合,选择发动机驱动单元04为二次元件02提供动力,并且根据加速踏板信号控制发动机的转速。具体实施方式可参考图2所示。
二次元件02,用于在电动机驱动单元03或发动机驱动单元04的驱动下以泵的工况运行,为车辆的工作组件提供工作动力。
这里,本发明实施例中的二次元件可以为泵,该泵作为泵的工况泵油,相当于一个油泵。
电动机驱动单元03,用于当电子控制单元选择电动机驱动单元为二次元件提供动力时,通过电动机为二次元件提供动力。
发动机驱动单元04,用于当电子控制单元选择发动机驱动单元为二次元件提供动力时,通过发动机为二次元件提供动力,并且在车辆停止工作时通过发动机带动电动机发电。
优选地,电子控制单元01还用于,检测车辆是处于行走工作状态还是处于停车工作状态,当检测到车辆进入行走工作状态时,控制第四锁止机构锁止,使发动机驱动车辆行走并且同时使发动机为二次元件提供动力;当检测到车辆进入停车工作状态时,控制第二锁止机构锁止,使车辆停止行走。
其中,行走工作状态是指:车辆处于行走状态时,工作组件处于工作位置的状态;停车工作状态是指:车辆处于停止行走状态时,工作组件处于工作位置的状态。
优选地,电子控制单元还用于通过控制车辆的液压系统中液压油的流动,配合二次元件为车辆的工作组件提供工作动力。
优选地,
工作组件包括:工作臂和铲斗。
工作组件的工作包括:工作臂的上升、工作臂的下降、铲斗的上翻和铲斗的下转。
这里需要说明的是,工作臂和铲斗,以及工作臂的上升、工作臂的下降、铲斗的上翻和铲斗的下转仅是本发明的一个具体实施例,在其它实施例中,根据车辆的作用或功能不同,工作组件和工作组件的工作还可以包括其它内容,在此不做限制,例如,当该车辆为吊车时,工作组件可以包括吊车摆动臂和吊钩等,工作组件的工作可以包括吊车摆动臂的上下左右移动,以及吊钩的转动等。
液压系统包括:第一过滤器1、第二过滤器2、单向阀4、溢流阀5、第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀14、第四电磁阀15、第五电磁阀16、第六电磁阀17、第七电磁阀18、第一电磁比例换向阀8、第二电磁比例换向阀9、第三电磁比例换向阀10、第四电磁比例换向阀11、工作臂油缸12、铲斗油缸13、转向和行驶稳定蓄能器19、平衡阀20、制动蓄能器21、高压蓄能器22和液压油箱3。具体可参考图3所示。
其中,第一过滤器1连接于液压油箱3和二次元件02之间,第二过滤器2连接于液压油箱3和第三电磁阀14之间;单向阀4一端连接于二次元件02和第一电磁阀6,另一端分别连接于溢流阀5和第二电磁阀7的一端;溢流阀5的另一端分别连接于第二过滤器2、第四电磁比例换向阀11、铲斗油缸13、第三电磁阀14;第一电磁阀6一端连接于二次元件02和单向阀4,另一端连接于第二电磁阀7、第一至第四电磁比例换向阀8、9、10、11、高压蓄能器22;第二电磁阀7的一端分别连接于单向阀4、溢流阀5和第五电磁阀16的一端;另一端连接于第一电磁阀6的一端和高压蓄能器22;第三电磁阀14的另一端分别与第三电磁比例换向阀10、第六电磁阀17、第七电磁阀18相连;第五电磁阀16的一端与单向阀4和溢流阀5相连,另一端与第三电磁阀14、第四电磁阀15、第六电磁阀17、第七电磁阀18和第一至第三电磁比例换向阀8、9、10、11相连;第四电磁阀15的另一端与高压蓄能器22相连;第六电磁阀17的一端与第三电磁阀14、第四电磁阀15、第五电磁阀16、第七电磁阀18和第一至第三电磁比例换向阀8、9、10、11相连;另一端与转向和行驶稳定蓄能器19相连;第七电磁阀18的另一端与平衡阀20相连;第一电磁比例换向阀8和第二电磁比例换向阀9分别与工作臂油缸12相连;第三电磁比例换向阀10和第四电磁比例换向阀11分别与铲斗油缸13相连。
这里需要说明的是,上述的液压系统也仅是本发明的一个具体实施例,现有技术中任何可行的,能够配合本发明方案完成车辆控制工作的液压系统都可以用于本发明实施例中,在此不作限制。
基于上述液压系统的详细描述,这里将结合上述内容进一步描述本发明的车辆控制系统如何与液压系统配合完成车辆控制系统。
优选地,电子控制单元01通过控制液压系统中液压油的流动,配合二次元件02为车辆的工作组件提供工作动力是指:
当工作臂上升时,电子控制单元01控制第二电磁阀7和第一电磁比例换向阀8打开,使液压油箱3和高压蓄能器22中的液压油合流进入工作臂油缸12中,并且,电子控制单元01通过控制加速踏板信号控制第一电磁比例换向阀8的通电电流,调节第一电磁比例换向阀8的开度大小,并通过开度大小的调节来调节工作臂的上升速度。使工作臂上升速度在不增加负荷的情况下加快,增加工作效率。
优选地,电子控制单元01通过控制液压系统中液压油的流动,配合二次元件02为车辆的工作组件提供工作动力还指:
当工作臂下降时,电子控制单元01控制第二电磁阀7和第一电磁比例换向阀8闭合、第二电磁比例换向阀9打开,高压蓄能器22单独工作,高压液压油从高压蓄能器22中流出,使高压蓄能器22中的液压油进入工作臂油缸12中,并且,电子控制单元01通过控制加速踏板信号控制第二电磁比例换向阀9的通电电流,调节第二电磁比例换向阀9的开度大小,并通过开度大小的调节来调节工作臂的下降速度。
优选地,电子控制单元01还用于:
在高压蓄能器22中的液压油进入工作臂油缸12中以后,检测工作臂油缸12出口处的第一压力值是否大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并检测转向和行驶稳定蓄能器是否大于或等于预设的第二蓄能阈值,当工作臂油缸12出口处的第一压力值大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且转向和行驶稳定蓄能器小于预设的第二蓄能阈值时,控制第六电磁阀17、第七电磁阀18和平衡阀20打开,使工作臂油缸12中的液压油在重力作用下流入转向和行驶稳定蓄能器;当工作臂油缸12出口处的第一压力值大于或等于转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且转向和行驶稳定蓄能器大于或等于预设的第二蓄能阈值时,控制第三电磁阀14打开,使工作臂油缸12中的液压油流入液压油箱3。或者,
在高压蓄能器22中的液压油进入工作臂油缸12中以后,检测工作臂油缸12出口处的第一压力值是否大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并检测制动蓄能器是否大于或等于预设的第三蓄能阈值,当工作臂油缸12出口处的第一压力值大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并且制动蓄能器小于预设的第三蓄能阈值时,控制第六电磁阀17、第七电磁阀18和平衡阀20打开,使工作臂油缸12中的液压油在重力作用下流入制动蓄能器21;当工作臂油缸12出口处的第一压力值大于或等于制动蓄能器的第三压力值,并且制动蓄能器大于或等于预设的第三蓄能阈值时,控制第三电磁阀14打开,使工作臂油缸12中的液压油流入液压油箱3。
优选地,电子控制单元01通过控制液压系统中液压油的流动,配合二次元件02为车辆的所述工作组件提供工作动力还指:
当铲斗上翻时,电子控制单元01控制第二电磁阀7和第四电磁比例换向阀11打开,使液压油箱3和高压蓄能器22中的液压油合流进入铲斗油缸13中,并且,电子控制单元01根据加速踏板信号控制第四电磁比例换向阀11的通电电流,调节第四电磁比例换向阀11的开度大小,并通过开度大小的调节来调节铲斗的上翻速度。使铲斗上翻速度在不增加负荷的情况下加快,增加工作效率。
优选地,电子控制单元01通过控制液压系统中液压油的流动,配合二次元件02为车辆的工作组件提供工作动力还指:
当铲斗下转时,电子控制单元01控制第二电磁阀7和第四电磁比例换向阀11闭合、第三电磁比例换向阀10打开,高压蓄能器22单独工作,高压液压油从高压蓄能器22中流出,使高压蓄能器22中的液压油进入铲斗油缸13中,并且,电子控制单元01根据加速踏板信号控制第三电磁比例换向阀10的通电电流,调节第三电磁比例换向阀10的开度大小,并通过开度大小的调节来调节工作臂的下降速度。
优选地,电子控制单元01还用于:
在高压蓄能器22中的液压油进入铲斗油缸13中以后,检测铲斗油缸13出口处的第四压力值是否大于或等于转向和行驶稳定蓄能器19的第二压力值,并检测转向和行驶稳定蓄能器19是否大于或等于预设的第二蓄能阈值,当铲斗油缸13出口处的第四压力值大于或等于转向和行驶稳定蓄能器19的第二压力值,并且转向和行驶稳定蓄能器19小于预设的第二蓄能阈值时,控制第六电磁阀17、第七电磁阀18和平衡阀20打开,使铲斗油缸13中的液压油在重力作用下流入转向和行驶稳定蓄能器19;当铲斗油缸13出口处的第四压力值大于或等于转向和行驶稳定蓄能器19的第二压力值,并且转向和行驶稳定蓄能器19大于或等于预设的第二蓄能阈值时,控制第三电磁阀打开,使铲斗油缸13中的液压油流入液压油箱3。或者,
在高压蓄能器22中的液压油进入铲斗油缸13中以后,检测铲斗油缸13出口处的第四压力值是否大于或等于制动蓄能器21的第三压力值,并检测制动蓄能器21是否大于或等于预设的第三蓄能阈值,当铲斗油缸13出口处的第四压力值大于或等于制动蓄能器21的第三压力值,并且制动蓄能器21小于预设的第三蓄能阈值时,控制第六电磁阀17、第七电磁阀18和平衡阀20打开,使铲斗油缸13中的液压油在重力作用下流入制动蓄能器21;当铲斗油缸13出口处的第四压力值大于或等于制动蓄能器21的第三压力值,并且制动蓄能器21大于或等于预设的第三蓄能阈值时,控制第三电磁阀14打开,使铲斗油缸13中的液压油流入液压油箱3。
优选地,电子控制单元01还用于:
当工作臂或铲斗上翻时,当液压油箱3的压力超过预设的压力阈值时,控制溢流阀打开,进行泄油。
优选地,电子控制单元01还用于:
当工作臂或铲斗下转时,控制发动机进入怠速状态、电动机关闭、第三离合器分离,使发动机和电动机停止为二次元件02提供动力。
与现有技术相比,本发明包括:电子控制单元,用于检测储能设备存储的电能,当检测到储能设备所存储的电能大于预设的储电阈值时,选择电动机驱动单元为二次元件提供动力;当检测到储能设备所存储的电能小于或等于预设的储电阈值时,选择发动机驱动单元为二次元件提供动力。二次元件,用于在电动机驱动单元或发动机驱动单元的驱动下以泵的工况运行,为车辆的工作组件提供工作动力。电动机驱动单元,用于当电子控制单元选择电动机驱动单元为二次元件提供动力时,通过电动机为二次元件提供动力。发动机驱动单元,用于当电子控制单元选择发动机驱动单元为二次元件提供动力时,通过发动机为二次元件提供动力,并且在车辆停止工作时通过发动机带动电动机发电。通过本发明的方案,能够在不影响正常生活和生产的情况下减小车辆的能耗,最大限度的达到节能的效果。
需要说明的是,以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已,并不用于限制本发明的保护范围,在不脱离本发明的发明构思的前提下,本领域技术人员对本发明所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种车辆节能控制系统,其特征在于,所述系统包括:电子控制单元、二次元件、电动机驱动单元、发动机驱动单元;其中,所述电动机驱动单元包括储能设备和电动机;所述发动机驱动单元包括发动机;
所述电子控制单元,用于检测所述储能设备存储的电能,当检测到所述储能设备所存储的电能大于预设的储电阈值时,选择所述电动机驱动单元为所述二次元件提供动力;当检测到所述储能设备所存储的电能小于或等于所述预设的储电阈值时,选择所述发动机驱动单元为所述二次元件提供动力;
所述二次元件,用于在所述电动机驱动单元或所述发动机驱动单元的驱动下以泵的工况运行,为所述车辆的工作组件提供工作动力;
所述电动机驱动单元,用于当所述电子控制单元选择所述电动机驱动单元为所述二次元件提供动力时,通过所述电动机为所述二次元件提供动力;
所述发动机驱动单元,用于当所述电子控制单元选择所述发动机驱动单元为所述二次元件提供动力时,通过所述发动机为所述二次元件提供动力,并且在所述车辆停止工作时通过所述发动机带动所述电动机发电;
所述电动机驱动单元依次通过第二离合器、第四锁止机构、第二太阳轮第二齿圈、第二行星架、第三锁止机构、第三离合器与所述二次元件连接;
所述发动机驱动单元依次通过第五锁止机构、第一太阳轮、第一齿圈、第一锁止机构、第一行星架、第一离合器、第二离合器、第四锁止机构、第二太阳轮第二齿圈、第二行星架、第三锁止机构、第三离合器与所述二次元件连接;
所述电动机驱动单元依次通过第一离合器、第二离合器、第四锁止机构、第二齿圈、第二锁止机构与车轮机构连接;
所述发动机驱动单元依次通过第五锁止机构、第一太阳轮、第一锁止机构、第一行星架、第六锁止机构、液力变矩器、自动变速器与所述车轮机构连接。
2.如权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述电子控制单元还用于,检测所述车辆是处于行走工作状态还是处于停车工作状态,当检测到所述车辆进入所述行走工作状态时,控制所述第四锁止机构锁止,使所述发动机驱动所述车辆行走并且同时使所述发动机为所述二次元件提供动力;当检测到所述车辆进入所述停车工作状态时,控制所述第二锁止机构锁止,使所述车辆停止行走;
其中,所述行走工作状态是指:所述车辆处于行走状态时,所述工作组件处于工作位置的状态;所述停车工作状态是指:所述车辆处于停止行走状态时,所述工作组件处于工作位置的状态。
3.如权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述电子控制单元选择所述电动机驱动单元或所述发动机驱动单元为所述二次元件提供动力是指:
所述电子控制单元控制第一离合器分离,第二离合器和第三离合器闭合,选择所述电动机驱动单元为所述二次元件提供动力;或者,
所述电子控制单元控制第一离合器、第二离合器和第三离合器闭合,选择所述发动机驱动单元为所述二次元件提供动力,并且根据加速踏板信号控制所述发动机的转速。
4.如权利要求3所述的控制系统,其特征在于,所述电子控制单元还用于通过控制所述车辆的液压系统中液压油的流动,配合所述二次元件为所述车辆的所述工作组件提供工作动力;
其中,所述工作组件包括:工作臂和铲斗;
所述工作组件的工作包括:所述工作臂的上升、所述工作臂的下降、所述铲斗的上翻和所述铲斗的下转;
所述液压系统包括:第一过滤器、第二过滤器、单向阀、溢流阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第一电磁比例换向阀、第二电磁比例换向阀、第三电磁比例换向阀、第四电磁比例换向阀、工作臂油缸、铲斗油缸、转向和行驶稳定蓄能器、平衡阀、制动蓄能器、高压蓄能器和液压油箱;
其中,所述第一过滤器连接于所述液压油箱和所述二次元件之间,所述第二过滤器连接于所述液压油箱和所述第三电磁阀之间;所述单向阀一端连接于所述二次元件和所述第一电磁阀,另一端分别连接于所述溢流阀和所述第二电磁阀的一端;所述溢流阀的另一端分别连接于所述第二过滤器、所述第四电磁比例换向阀、所述铲斗的油缸、所述第三电磁阀;所述第一电磁阀一端连接于所述二次元件和所述单向阀,另一端连接于所述第二电磁阀、所述第一至第四电磁比例换向阀、所述高压蓄能器;所述第二电磁阀的一端分别连接于所述单向阀、所述溢流阀和所述第五电磁阀的一端;另一端连接于所述第一电磁阀的一端和所述高压蓄能器;所述第三电磁阀的另一端分别与所述第三电磁比例换向阀、第六电磁阀、第七电磁阀相连;所述第五电磁阀的一端与所述单向阀和所述溢流阀相连,另一端与所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第六电磁阀、所述第七电磁阀和所述第一至第三电磁比例换向阀相连;所述第四电磁阀的另一端与所述高压蓄能器相连;所述第六电磁阀的一端与所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀、所述第七电磁阀和所述第一至第三电磁比例换向阀相连;另一端与所述转向和行驶稳定蓄能器相连;所述第七电磁阀的另一端与所述平衡阀相连;所述第一电磁比例换向阀和所述第二电磁比例换向阀分别与工作臂油缸相连;所述第三电磁比例换向阀和所述第四电磁比例换向阀分别与所述铲斗油缸相连。
5.如权利要求4所述的控制系统,其特征在于,所述电子控制单元通过控制液压系统中液压油的流动,配合所述二次元件为所述车辆的所述工作组件提供工作动力是指:
当所述工作臂上升时,所述电子控制单元控制所述第二电磁阀和所述第一电磁比例换向阀打开,使所述液压油箱和所述高压蓄能器中的所述液压油合流进入所述工作臂油缸中,并且,所述电子控制单元通过控制所述加速踏板信号控制所述第一电磁比例换向阀的通电电流,调节所述第一电磁比例换向阀的开度大小,并通过所述开度大小的调节来调节所述工作臂的上升速度;
当所述工作臂下降时,所述电子控制单元控制所述第二电磁阀和所述第一电磁比例换向阀闭合、所述第二电磁比例换向阀打开,使所述高压蓄能器中的所述液压油进入所述工作臂油缸中,并且,所述电子控制单元通过控制加速踏板信号控制所述第二电磁比例换向阀的通电电流,调节所述第二电磁比例换向阀的开度大小,并通过所述开度大小的调节来调节所述工作臂的下降速度。
6.如权利要求5所述的控制系统,其特征在于,所述电子控制单元还用于:
在所述高压蓄能器中的所述液压油进入所述工作臂油缸中以后,检测所述工作臂油缸出口处的第一压力值是否大于或等于所述转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并检测所述转向和行驶稳定蓄能器是否大于或等于预设的第二蓄能阈值,当所述工作臂的油缸出口处的第一压力值大于或等于所述转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且所述转向和行驶稳定蓄能器小于预设的第二蓄能阈值时,控制所述第六电磁阀、所述第七电磁阀和所述平衡阀打开,使所述工作臂油缸中的所述液压油在重力作用下流入所述转向和行驶稳定蓄能器;当所述工作臂油缸出口处的第一压力值大于或等于所述转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且所述转向和行驶稳定蓄能器大于或等于预设的第二蓄能阈值时,控制所述第三电磁阀打开,使所述工作臂油缸中的所述液压油流入所述液压油箱;或者,
在所述高压蓄能器中的所述液压油进入所述工作臂油缸中以后,检测所述工作臂油缸出口处的第一压力值是否大于或等于所述制动蓄能器的第三压力值,并检测所述制动蓄能器是否大于或等于预设的第三蓄能阈值,当所述工作臂油缸出口处的第一压力值大于或等于所述制动蓄能器的第三压力值,并且所述制动蓄能器小于预设的第三蓄能阈值时,控制所述第六电磁阀、所述第七电磁阀和所述平衡阀打开,使所述工作臂油缸中的所述液压油在重力作用下流入所述制动蓄能器;当所述工作臂油缸出口处的第一压力值大于或等于所述制动蓄能器的第三压力值,并且所述制动蓄能器大于或等于预设的第三蓄能阈值时,控制所述第三电磁阀打开,使所述工作臂油缸中的所述液压油流入所述液压油箱。
7.如权利要求5所述的控制系统,其特征在于,所述电子控制单元通过控制液压系统中液压油的流动,配合所述二次元件为所述车辆的所述工作组件提供工作动力还指:
当所述铲斗上翻时,所述电子控制单元控制所述第二电磁阀和所述第四电磁比例换向阀打开,使所述液压油箱和所述高压蓄能器中的所述液压油合流进入所述铲斗油缸中,并且,所述电子控制单元根据所述加速踏板信号控制所述第四电磁比例换向阀的通电电流,调节所述第四电磁比例换向阀的开度大小,并通过所述开度大小的调节来调节所述铲斗的上翻速度;
当所述铲斗下转时,所述电子控制单元控制所述第二电磁阀和所述第四电磁比例换向阀闭合、所述第三电磁比例换向阀打开,使所述高压蓄能器中的所述液压油进入所述铲斗油缸中,并且,所述电子控制单元根据所述加速踏板信号控制所述第三电磁比例换向阀的通电电流,调节所述第三电磁比例换向阀的开度大小,并通过所述开度大小的调节来调节所述工作臂的下降速度。
8.如权利要求7所述的控制系统,其特征在于,所述电子控制单元还用于:
在所述高压蓄能器中的所述液压油进入所述铲斗油缸中以后,检测所述铲斗油缸出口处的第四压力值是否大于或等于所述转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并检测所述转向和行驶稳定蓄能器是否大于或等于预设的第二蓄能阈值,当所述铲斗油缸出口处的第四压力值大于或等于所述转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且所述转向和行驶稳定蓄能器小于预设的第二蓄能阈值时,控制所述第六电磁阀、所述第七电磁阀和所述平衡阀打开,使所述铲斗油缸中的所述液压油在重力作用下流入所述转向和行驶稳定蓄能器;当所述铲斗油缸出口处的第四压力值大于或等于所述转向和行驶稳定蓄能器的第二压力值,并且所述转向和行驶稳定蓄能器大于或等于预设的第二蓄能阈值时,控制所述第三电磁阀打开,使所述铲斗油缸中的所述液压油流入所述液压油箱;或者,
在所述高压蓄能器中的所述液压油进入所述铲斗油缸中以后,检测所述铲斗油缸出口处的第四压力值是否大于或等于所述制动蓄能器的第三压力值,并检测所述制动蓄能器是否大于或等于预设的第三蓄能阈值,当所述铲斗油缸出口处的第四压力值大于或等于所述制动蓄能器的第三压力值,并且所述制动蓄能器小于预设的第三蓄能阈值时,控制所述第六电磁阀、所述第七电磁阀和所述平衡阀打开,使所述铲斗油缸中的所述液压油在重力作用下流入所述制动蓄能器;当所述铲斗油缸出口处的第四压力值大于或等于所述制动蓄能器的第三压力值,并且所述制动蓄能器大于或等于预设的第三蓄能阈值时,控制所述第三电磁阀打开,使所述铲斗油缸中的所述液压油流入所述液压油箱。
9.如权利要求5或7所述的控制系统,其特征在于,所述电子控制单元还用于:
当所述工作臂或所述铲斗上翻时,当所述液压油箱的压力超过预设的压力阈值时,控制所述溢流阀打开,进行泄油;
当所述工作臂或所述铲斗下转时,控制所述发动机进入怠速状态、所述电动机关闭、所述第三离合器分离,使所述发动机和所述电动机停止为所述二次元件提供动力。
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