CN109204286A - 一种嵌入式可变储气容积能量回收装置 - Google Patents

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张鑫
徐贤
张明
谢文
陈玉俊
谢毅
张磊
王景智
李平
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Abstract

一种嵌入式可变储气容积能量回收装置，离合式空气压缩机（1）出气口与空气干燥器（2）进气口连接，空气干燥器（2）出气口与多回路保护阀（9）进口连接，多回路保护阀（9）出口分别与储气罐（12）连接，且其中一路多回路保护阀（9）出口与常闭式电磁阀（3）进气口连接，常闭式电磁阀（3）出气口与回收储气罐（6）连接，空气干燥器（2）反馈出气口与两位三通电磁阀（8）出气口连接，两位三通电磁阀（8）入气口与离合式空气压缩机（1）反馈入气口连接，常闭式电磁阀（3）、两位三通电磁阀（8）均与电子控制单元（11）电连接。降低了离合式空气压缩机（1）工作频次和负荷率，从而降低了离合式空气压缩机（1）附件功耗。

Description

一种嵌入式可变储气容积能量回收装置
技术领域
本发明涉及一种整车能量回收再利用装置，更具体的说涉及一种嵌入式可变储气容积能量回收装置，属于汽车能量回收利用技术领域。
背景技术
目前，现有的整车气路系统通常为空气压缩机-空气干燥器-多回路保护阀-储气罐-气路执行器的结构。气路执行器（比如用于整车制动系统、空气悬架、后处理系统辅助喷射等）会消耗整车储气罐空气，当整车储气罐气压降低至设定压力P1时，空气干燥器的排污口关闭，空气压缩机对整车储气罐补气；当整车储气罐气压上升至设定压力P2（P2大于P1）时，空气干燥器排污口开启，空气压缩机将压缩空气打入大气，不再对整车储气罐补气。因此，该结构中空气压缩机处于常啮合状态，其持续工作；依靠空气干燥器排空来降低空气压缩机负荷。
但是，该现有整车气路系统结构中气路控制方式单一，空气压缩机工作频次较高，仅依靠空气干燥器排空降低空气压缩机负荷，导致空气压缩机负荷率高、卸载工况功耗高；且空气压缩机每次补气完成，空气干燥器使用其最大气量进行吹扫排污（被动排污方式），导致压缩空气浪费。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的整车气路系统结构中空气压缩机负荷率高、压缩空气浪费等问题，提供一种嵌入式可变储气容积能量回收装置。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种嵌入式可变储气容积能量回收装置，包括空气干燥器、多回路保护阀、储气罐、再生气罐，还包括离合式空气压缩机、常闭式电磁阀、回收储气罐、两位三通电磁阀和电子控制单元，所述的离合式空气压缩机出气口与空气干燥器进气口连接，所述的空气干燥器出气口与多回路保护阀进口连接，所述的多回路保护阀出口分别与储气罐连接，且其中一路多回路保护阀出口与常闭式电磁阀进气口连接，所述的常闭式电磁阀出气口与回收储气罐连接，所述的空气干燥器反馈出气口与两位三通电磁阀出气口连接，所述的两位三通电磁阀入气口与离合式空气压缩机反馈入气口连接，离合式空气压缩机与两位三通电磁阀连接的管路形成反馈气路管，常闭式电磁阀与回收储气罐连接的管路形成回收气路管，空气干燥器与多回路保护阀连接的管路形成整车气路管，所述的常闭式电磁阀、两位三通电磁阀均与电子控制单元电连接。
所述的回收储气罐内设置有压力传感器，所述的压力传感器与电子控制单元电连接。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明利用离合式空气压缩机，实现完全卸载及整车能量回收，达到整车节能目的。
2、本发明中将整车气路与回收气路隔离，回收气路可以嵌入到多种车用气路中，避免对原气路布置的篡改，提高了系统的安全性和可实施性。
3、本发明中利用回收气路调节整车最大储气量，在非回收工况下，整车可用储气量为储气罐气量；在回收工况下，整车可用储气量为储气罐和回收储气罐气量之和；整车储气量增加及整车能量的回收，降低了离合式空气压缩机工作频次和负荷率，从而降低了离合式空气压缩机附件功耗。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中，离合式空气压缩机1，空气干燥器2，闭式电磁阀3，反馈气路管4，回收气路管5，回收储气罐6，压力传感器7，两位三通电磁阀8，多回路保护阀9，限压阀10，电子控制单元11，储气罐12，再生气罐13，整车气路管14。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1，一种嵌入式可变储气容积能量回收装置，为一种通过整车储气、回收能量并利用装置，包括空气干燥器2、多回路保护阀9、储气罐12、再生气罐13、离合式空气压缩机1、常闭式电磁阀3、回收储气罐6、两位三通电磁阀8和电子控制单元11；离合式空气压缩机1控制方式可选择气动式、电子硅油式或电磁式。
参见图1，所述的离合式空气压缩机1出气口与空气干燥器2进气口连接，所述的空气干燥器2出气口与多回路保护阀9进口连接；所述的多回路保护阀9出口分别与储气罐12连接，且其中任一路多回路保护阀9出口与常闭式电磁阀3进气口连接，所述的常闭式电磁阀3出气口与回收储气罐6连接。所述的空气干燥器2反馈出气口与两位三通电磁阀8连接，所述的两位三通电磁阀8与离合式空气压缩机1反馈入气口连接；离合式空气压缩机1与两位三通电磁阀8 连接的管路形成反馈气路管4。常闭式电磁阀3与回收储气罐6连接的管路形成回收气路管5，空气干燥器2与多回路保护阀9连接的管路形成整车气路管14。所述的常闭式电磁阀3、两位三通电磁阀8均与电子控制单元11电连接。
参见图1，所述的回收储气罐6内设置有压力传感器7，所述的压力传感器7与电子控制单元11电连接。
参见图1，本回收装置中离合式空气压缩机1出气口至空气干燥器2入气口、空气干燥器2出气口-多回路保护阀9-储气罐12-气路执行器、整车气路管14组成整车气路；空气干燥器2反馈出气口、离合式空气压缩机1反馈入气口、反馈气路管4、两位三通电磁阀8、两位三通电磁阀8与离合式空气压缩机反馈入气口气路管组成反馈气路；常闭式电磁阀3、回收气路管5和回收储气罐6组成回收气路；而整车气路、反馈气路和回收气路组成本回收装置的系统气路。
参见图1，所述的电子控制单元11接收整车CAN总线信号如储气罐12压力、海拔、环境温度、车速、油门开度、发动机转速、扭矩等，识别整车储气量、回收工况；回收工况指的是由整车传动机构带动发动机运转，发动机不作为动力源情况。同时，电子控制单元11实时监控整车储气量，接收闭式电磁阀3、压力传感器7和两位三通电磁阀8信号，控制回收储气罐6与储气罐12隔离或联通，离合式空气压缩机1啮合或脱开。
参见图1，电子控制单元11识别非回收工况，整车其他气路系统消耗整车储气罐12气量，当储气罐12气压降低至设定压力P3，离合式空气压缩机1啮合，并对整车储气罐12补气。当储气罐12气量充足压力上升至设定压力P4（P4大于P3）时，空气干燥器2排污口开启（待再生气罐13空气放空，空气干燥器2排污口关闭）排污，离合式空气压缩机1脱开，且反馈气路保持P4压力；当储气罐12气压降低至设定压力P5，开启两位三通电磁阀8的排气口，将空气压缩机2至两位三通电磁阀8气路管气压降低，两位三通电磁阀8出气口（即两位三通电磁阀8与空气干燥器2间的气路管）保持P3压力，离合式空气压缩机1啮合，并对整车储气罐12补气；当储气罐12压力上升至设定压力P6（P3<P5<P6<P4），关闭两位三通电磁阀8的排气口，并且两位三通电磁阀8进出口相通（即离合式空气压缩机1反馈入气口与空气干燥器2反馈出气口连通，气路压力近似高压P4），离合式空气压缩机1脱开。
参见图1，电子控制单元11识别可回收工况，开启两位三通电磁阀8的排气口，将离合式空气压缩机至两位三通电磁阀8气路管气压降低，两位三通电磁阀8出气口（即两位三通电磁阀8与空气干燥器2间的气路管）保持P4压力，离合式空气压缩机1啮合，并给储气罐12和回收储气罐6补气。当回收储气罐6与储气罐12的压力差高于设定阈值时，电子控制单元11开启常闭式电磁阀3，回收气路系统给整车气路系统补气。在补气过程中，若电子控制单元11识别出非回收工况，关闭两位三通电磁阀8的排气口，并且两位三通电磁阀8进气口和出气口相通（即离合式空气压缩机1反馈入气口与空气干燥器2反馈出气口连通，气路压力近似高压P4），离合式空气压缩机1脱开。电子控制单元识别回收气路系统漏气或故障，关闭常闭式电磁阀3，并报警。因此，在可回收工况下，离合式空气压缩机1啮合，利用回收能量生成压缩空气，实现整车节能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种嵌入式可变储气容积能量回收装置，包括空气干燥器(2)、多回路保护阀(9)、储气罐(12)、再生气罐(13)，其特征在于：还包括离合式空气压缩机(1)、常闭式电磁阀(3)、回收储气罐(6)、两位三通电磁阀(8)和电子控制单元(11)，所述的离合式空气压缩机(1)出气口与空气干燥器(2)进气口连接，所述的空气干燥器(2)出气口与多回路保护阀(9)进口连接，所述的多回路保护阀(9)出口分别与储气罐(12)连接，且其中一路多回路保护阀(9)出口与常闭式电磁阀(3)进气口连接，所述的常闭式电磁阀(3)出气口与回收储气罐(6)连接，所述的空气干燥器(2)反馈出气口与两位三通电磁阀(8)出气口连接，所述的两位三通电磁阀(8)入气口与离合式空气压缩机(1)反馈入气口连接，离合式空气压缩机(1)与两位三通电磁阀(8)连接的管路形成反馈气路管(4)，常闭式电磁阀(3)与回收储气罐(6)连接的管路形成回收气路管(5)，空气干燥器(2)与多回路保护阀(9)连接的管路形成整车气路管(14)，所述的常闭式电磁阀(3)、两位三通电磁阀(8)均与电子控制单元(11)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式可变储气容积能量回收装置，其特征在于：所述的回收储气罐(6)内设置有压力传感器(7)，所述的压力传感器(7)与电子控制单元(11)电连接。
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