CN108162937B - 一种混合动力汽车气压补能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合动力汽车气压补能系统，包括：三通接头、4个单向阀、补能储气筒、组合电磁阀、3个气压信号开关、整车ECU；其中，所述组合电磁阀3个出口分别通过单向阀与车辆制动回路中21、22、24回路储气筒的进气口连通；所述补能储气筒进气口通过单向阀与所述三通接头的一个端口连通，出气口连通组合电磁阀的3个进口；所述三通接头一个端口连通所在车辆四回路保护阀的1口，一个端口连通车辆空气干燥器出口；所述3个气压信号开关分别设置于21、22、24回路储气筒上，信号连接整车ECU；所述整车ECU连接所述组合电磁阀并单独控制阀内各分路的开关。该气压补能系统能大幅度改善只有一种能源驱动空压机的混合动力汽车的制动安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力汽车气压补能系统，属于汽车子系统领域。
背景技术
随着社会和人们对环保的日益重视，汽车行业中出现了很多的混合动力车型，其中目前种类最多的是燃油和其他新能源（比如电力）两种动力混合驱动。这种混合动力车型中，采用气压制动系统的车型，一般情况下只有一种能源驱动空压机，在另一种能源驱动车辆时空压机不工作，单独依靠原车的储能装置来保持制动动力，而在实践中空压机通常只由燃油发动机驱动。
现有技术中的这一情况，导致空压机只有在发动机运转时才能得到驱动，而新能源动力驱动车辆时，空压机不能运转，就没法给制动系统打气，只能靠储气筒内储存的动力进行工作；经过多次动作后，行车回路储气筒内气压下降，就会导致不能安全减速乃至停车；辅助用气储气筒气压下降，就会导致不能换挡等情况，从而影响行车安全。
因此，设计一种能在空压机不运转时为制动系统各储气筒补充气压的气压补能系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
现有技术中，混合动力汽车在发动机不运转时，存在气压制动系统储气筒不能得到能量补充，从而影响车辆安全性的问题；为解决这一问题，本发明提供一种混合动力车型气压补能系统，可以根据车辆制动系统储能装置的压力大小自动控制，给制动系统储气筒进行能量补充，从而保证车辆的安全性。
本发明采用下述技术方案：
一种混合动力汽车气压补能系统，其特征在于，包括：
三通接头、4个单向阀、补能储气筒、组合电磁阀、3个气压信号开关、整车ECU；
其中，所述组合电磁阀包括并联的3路通道，3个出口分别通过单向阀与车辆制动储能回路中21、22、24回路储气筒的进气口连通；
所述补能储气筒进气口通过单向阀与所述三通接头的一个端口连通，出气口分为3路连通组合电磁阀的3个进口；
所述三通接头一个端口连通所在车辆四回路保护阀的1口，一个端口连通车辆空气干燥器出口；
所述3个气压信号开关分别设置于21、22、24回路储气筒上，连接整车ECU并根据储气筒内压力发送开关信号；
所述整车ECU以电线连接所述组合电磁阀并单独控制阀内各分路的开关。
优选的，4个所述单向阀均为单向进气阀，所述组合电磁阀由三个常规电磁阀并列组合形成。
优选的，每个所述气压信号开关的设定值为：储气筒内压力≤0.55MPa时发送使整车ECU控制组合电磁阀对应的分路保持打开的持续开关信号，储气筒内压力＞0.55MPa时不发送信号。
本发明具有以下的优点：
（1）安全性：通过增设补给储气筒及相应的补给控制系统，能够对常规制动系统的不足能够进行弥补，大幅度提高车辆的制动安全性。
（2）成本低：本发明涉及的整车ECU是原车的件不需要增加，气压信号开关、单向阀、补能储气筒、电磁阀均是车辆在用件，成本低廉。
（3）便于加装：本发明占用空间大小主要取决于补能储气筒的大小，而补能储气筒的大小取决于不同车型的需求；根据混合动力车型中非柴油车驱动的有效里程，一般情况下40L储气筒能够满足，而40L的储气筒在常规车型中大批量使用，在实践中很容易布置。
（4）适用性广：本发明的方案只涉及气路和电路，不涉及其余结构，基本适用于所有仅有一个动力源驱动空压机的混合动力车型。
附图说明
图1 是现有技术中无补能系统的制动储能系统工作原理示意图；
图2 是本发明实施例中系统结构示意图；
图3 是本发明实施例中补能系统工作时气压流向示意图；
图4 是本发明实施例中补能系统不工作时气压流向示意图；
其中：1.空气干燥器；2.四回路保护阀；3.再生储气筒；4. 22回路储气筒；5. 21回路储气筒；6. 23回路储气筒；7. 24回路储气筒；8.单向阀；9.气压信号开关一；10.气压信号开关二； 11.气压信号开关三；12.三通接头；13.组合电磁阀；14.补能储气筒；15.整车ECU。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，是现有技术中无补能系统的制动系统工作原理示意图，在图中可以看到，在车辆行驶中，只有空压机转动才能通过空气干燥器给制动系统进行能量补充。如果空压机不转，那么制动系统的储气筒中的气压在制动、换挡等操作中消耗后得不到及时的补充，轻则制动力变小、制动距离过长、混合动力车型行驶里程受限，重则失去制动和控制能力，导致发生严重的车辆事故。
常规车型中柴油机曲轴带动空压机转动，只要发动机工作空压机就工作，加上车辆具有一定的储能装置，这样能够保证车辆具有安全的制动性能。
混合动力车型，一般情况下只有一种能源驱动空压机，在另一种能源驱动车辆时空压机不工作，单独依靠原车的储能装置（主要是存储压缩空气的储气筒）；这种情形，保证安全性的情况下会牺牲行驶里程，保证行驶里程情况下会出现制动安全隐患，这是需要解决的一个问题。
在重型汽车气压制动储能系统中，基本全部使用四回路保护阀，四回路保护阀有一个进气口和四个出气口；进气口通常称为1口,四个出气口分别对应通常以标号简称的21、22、23、24四个回路，通常分别称为21、22、23、24口。四个回路中，21回路为后桥气压储能回路，22回路为前桥气压储能回路，23回路为驻车气压储能回路，24回路为辅助用气气压储能回路。
本发明如图2至图4所示，从原车四回路1口接一个三通接头12，通过单向阀8连接补能储气筒14，此储气筒内的气体通过组合电磁阀13的控制，来给原车制动储能回路21、22、24回路实现能量补给。能量补给的控制是根据原车制动储能回路21、22、24回路储气筒中的压力大小决定，通过气压信号开关一9、气压信号开关二10、气压信号开关三11分别测量21、22、24回路储气筒中的压力大小，气压信号开关在压力到达设定的压力值时发送相应的开关信号给整车ECU15；整车ECU15根据接收到的开关信号，分别向组成组合电磁阀13的3个电磁阀的控制端发送控制信号，控制组合电磁阀13各分路的接通和断开。接通情况下，补能系统给3个储气筒补气；断开情况下，因有3个单向阀8的存在，使得原车储气筒不会气体倒流，即使补能系统出现故障也不会影响原车的制动系统。
具体来说，本实施例为一种混合动力汽车气压补能系统，包括：三通接头12、4个单向阀8、补能储气筒14、组合电磁阀13、3个气压信号开关、整车ECU15；
其中，所述组合电磁阀13由三个常规电磁阀并列组合形成，包括并联的3路通道，3个出口分别通过单向阀8与车辆制动储能回路中21、22、24回路储气筒的进气口连通；
所述补能储气筒14的进气口通过1个单向阀8与三通接头12的一个端口连通，出气口分为3路连通组合电磁阀的3个进口；
所述三通接头12一个端口连通所在车辆四回路保护阀2的1口，一个端口连通车辆空气干燥器1出口；
所述3个气压信号开关通过螺纹分别直接安装在21、22、24回路储气筒上，通过线路连接整车ECU15并向其发送信号；
驻车气压储能回路（四回路中的23回路）是断气刹，即23回路储气筒内气压≤0.55MPa时，驻车制动气室因储能弹簧起作用而自动刹车，这种情况是安全有利的， 因此本发明补能系统不给驻车回路进行能量补给。
所述整车ECU15通过电线连接所述组合电磁阀13并单独控制阀内各分路的开关，具体接线方式为通用技术且不属于本发明的区别技术特征，无需详细说明；4个所述单向阀8均为单向进气阀。
每个所述气压信号开关的设定值为：储气筒内压力≤0.55MPa时，开关内部电路接通并输出持续开关信号，使整车ECU15控制组合电磁阀13对应的分路打开；储气筒内压力＞0.55MPa时，开关内部电路断开，没有开关信号输出，整车ECU15接不到持续开关信号，则控制组合电磁阀13对应的分路关闭。相应的参数设定、人机对话程序均属于普遍应用的通用技术，也不属于本发明的发明点。
补能储气筒气源来自于四回路保护阀24口，空压机给原车储气筒充气的时候，是直接给补能储气筒同步充气；补能储气筒内最高压力为空气干燥器的切断压力，与制动系统最高压力相等。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种混合动力汽车气压补能系统，其特征在于，包括：
三通接头（12）、4个单向阀（8）、补能储气筒（14）、组合电磁阀（13）、3个气压信号开关、整车ECU（15）；
其中，所述组合电磁阀（13）包括并联的3路通道，3个出口分别通过单向阀（8）与车辆制动储能回路中21、22、24回路储气筒的进气口连通；
所述补能储气筒（14）进气口通过单向阀（8）与所述三通接头（12）的一个端口连通，出气口分为3路连通组合电磁阀（13）的3个进口；
所述三通接头（12）一个端口连通所在车辆四回路保护阀（2）的1口，一个端口连通车辆空气干燥器（1）出口，四回路保护阀（2）的四个出气口分别与21、22、23、24回路连通；
所述3个气压信号开关分别设置于21、22、24回路储气筒上，连接整车ECU（15）并根据储气筒内压力发送开关信号；
所述整车ECU（15）连接所述组合电磁阀（13）并单独控制阀内各分路的开关。
2.根据权利要求1所述的气压补能系统，其特征在于，4个所述单向阀（8）均为单向进气阀，所述组合电磁阀（13）由三个常规电磁阀并列组合形成。
3.根据权利要求1所述的气压补能系统，其特征在于，每个所述气压信号开关的设定值为：储气筒内压力≤0.55MPa时发送使整车ECU（15）控制组合电磁阀（13）对应分路保持打开的持续开关信号，储气筒内压力＞0.55MPa时不发送信号。
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