CN110103923A - 基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路 - Google Patents

基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路，属于电动车制动能量回收技术领域，该方案通过在已有的基于气压ABS电磁阀的解耦式制动能量回收气路中增加副储气罐、开关电磁阀、驱动轴叠加式单向阀等部件，使各驱动车轮的制动气路均具有双回路结构，这使其在触发制动能量回收时，可以选择一个气压较高的气源为各驱动车轮制动气室提供高压气体，从而有效解决了现有方案中存在的连续制动时，因气源压力偏低带来的驱动车轮耦合制动力响应速度慢，且滞后于需求制动力的关键问题。

Description

基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路
技术领域
本发明属于电动车制动能量回收技术领域，具体涉及一种基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路。
背景技术
随着环境污染及能源安全问题的日益严重，电动车越来越受到人们的重视，制动能量回收系统是电动车节能的关键手段之一，它可把原本消耗在摩擦制动中的能量通过电机回收并加以利用，如文献《基于EMB的解耦式制动能量回收系统研究》(杨坤,高松,王杰,等.基于EMB的解耦式制动能量回收系统研究[J].汽车工程,2016,38(8):1072-1079.)所述，这部分能量可占驱动整车所需能量的30％左右。
目前，制动能量回收系统根据工作原理可分为耦合式和解耦式两种，耦合式制动能量回收系统虽不用改变原车制动系统的布置，但具有制动感觉差、制动能量回收率低的缺点，目前应用逐渐减少。
解耦式制动能量回收系统，可通过机械制动力和电机制动力的耦合来准确满足驾驶员的制动需求，具有制动感觉好、制动能量回收率高的优势。当电机制动力能够完全满足驾驶员制动需求时，制动力完全由电机制动提供，当电机制动力不能完全满足驾驶员制动需求时，整车制动力由电机制动和机械制动共同提供，因此电机制动力和机械制动力的合力能否准确跟踪驾驶员的需求制动力就成为影响解耦式制动能量回收效果的关键。
对于电动商用车而言，由于整车重量较大，制动能量回收效果对整车经济性的影响就显得尤为重要，同时从减少系统成本、开发费用和系统改造工作量的角度出发，目前，研究较多的电动商用车解耦式制动能量回收系统方案是文献《新能源客车URBS气压ABS电磁阀失效分析与改进》(杨坤,马超,郭栋,等.新能源客车URBS气压ABS电磁阀失效分析与改进[J].广西大学学报(自然科学版),2017,42(5):1647-1656.)一文中提到的基于气压ABS电磁阀的解耦式制动能量回收系统；这种方案具有成本低，易实现的优势，但在研究中发现存在如下问题：制动气室压力的调节速度取决于储气罐气体压力与制动气室气体压力的差值，在行车过程中连续制动次数大于两次时，储气罐中压力会明显降低，且连续制动的次数越多，压力下降越大，此时制动气室压力的调节速度会明显降低，进而使制动能量回收系统施加给整车的耦合制动力会滞后于需求制动力，从而带来制动感觉与常规制动系统不同，并可能导致制动距离变长等严重问题；另外，对于四驱电动商用车来说，前后车轮均可回收制动能量，这为进一步提高制动能量回收率提供了基础，因此开发满足四驱电动商用车解耦式制动能量回收需求的制动气路具有重要意义。
发明内容
本发明针对上述问题在已有基于气压ABS电磁阀的解耦式制动能量回收气路的基础上提供一种基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路，该方案中，通过在驱动车轮制动气路中增加副储气罐(3)、后驱动轴开关电磁阀(5)、后驱动轴叠加式单向阀(7)、后驱动轴继动阀(8)、第一三通阀(17)、前驱动轴继动阀(18)、第二三通阀(23)、前驱动轴叠加式单向阀(28)和前驱动轴开关电磁阀(29)等部件，使各驱动轮制动回路具有两个独立的高压气源和双回路结构，并且当触发制动能量回收时，可以选择气压较高的气源为制动气室提供气源，从而有效解决连续制动时，气源压力偏低带来的车轮气压制动力调节速度降低的问题。
一种基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路由制动踏板(1)、制动阀(2)、副储气罐(3)、主储气罐(4)、后驱动轴开关电磁阀(5)、空气压缩机(6)、后驱动轴叠加式单向阀(7)、后驱动轴继动阀(8)、右后驱动车轮制动气室(11)、右后驱动车轮ABS电磁阀(12)、左后驱动车轮ABS电磁阀(13)、左后驱动车轮制动气室(16)、第一三通阀(17)、前驱动轴继动阀(18)、左前驱动车轮制动气室(21)、左前驱动车轮ABS电磁阀(22)、第二三通阀(23)、右前驱动车轮ABS电磁阀(24)、右前驱动车轮制动气室(25)、前驱动轴叠加式单向阀(28)、前驱动轴开关电磁阀(29)组成。
空气压缩机(6)的出气端口b与主储气罐(4)进气端口a通过气路连接，空气压缩机(6)的出气端口a与副储气罐(3)的进气端口a通过气路连接。
制动阀(2)的进气端口a与主储气罐(4)的出气端口d通过气路相连，制动阀(2)的进气端口b与主储气罐(4)的出气端口c通过气路相连，制动阀(2)的出气端口c与前驱动轴继动阀(18)的控制端口c通过气路相连，制动阀(2)的出气端口d与后驱动轴继动阀(8)的控制端口c通过气路相连。
副储气罐(3)的出气端口b与后驱动轴开关电磁阀(5)的进气端口a通过气路相连，后驱动轴开关电磁阀(5)的出气端口b与后驱动轴叠加式单向阀(7)的进气端口a通过气路相连。
主储气罐(4)的出气端口e与后驱动轴叠加式单向阀(7)的进气端口b通过气路相连。
后驱动轴叠加式单向阀(7)的出气端口c与后驱动轴继动阀(8)的端口a通过气路相连，后驱动轴继动阀(8)的端口b与第一三通阀(17)的端口b通过气路相连。
第一三通阀(17)的端口a通过气路与右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的进气端口a相连，右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的进气端口b通过气路与右后驱动车轮制动气室(11)相连。
第一三通阀(17)的端口c通过气路与左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的进气端口a相连，左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的进气端口b通过气路与左后驱动车轮制动气室(16)相连。
副储气罐(3)的出气端口c通过气路与前驱动轴开关电磁阀(29)的进气端口a相连，前驱动轴开关电磁阀(29)的出气端口b与前驱动轴叠加式单向阀(28)的进气端口a通过气路相连。
主储气罐(4)的出气端口b通过气路与前驱动轴叠加式单向阀(28)的进气端口b相连。
前驱动轴叠加式单向阀(28)的出气端口c通过气路与前驱动轴继动阀(18)的端口a相连，前驱动轴继动阀(18)的端口b通过气路与第二三通阀(23)的端口b相连。
第二三通阀(23)的端口a通过气路与右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的进气端口a相连，右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的进气端口b通过气路与右前驱动车轮制动气室(25)相连。
第二三通阀(23)的端口c通过气路与左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的进气端口a相连，左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的进气端口b通过气路与左前驱动车轮制动气室(21)相连。
本发明与现有技术相比，通过在驱动车轮制动气路中增加副储气罐(3)、后驱动轴开关电磁阀(5)、后驱动轴叠加式单向阀(7)、后驱动轴继动阀(8)、第一三通阀(17)、前驱动轴继动阀(18)、第二三通阀(23)、前驱动轴叠加式单向阀(28)和前驱动轴开关电磁阀(29)等部件，使各驱动轮制动回路具有两个独立的高压气源和双回路结构，触发制动能量回收时，可由两个高压气源中气压较高的气源为驱动车轮制动气室提供高压气体，从而有效解决了现有方案中存在的连续制动时，因气源压力偏低带来的驱动车轮耦合制动力响应速度慢，且滞后于需求制动力的关键问题。
图1是本发明基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路的结构示意图。其中：1、制动踏板；2、制动阀；3、副储气罐；4、主储气罐；5、开关电磁阀；6、空气压缩机；7、后驱动轴叠加式单向阀；8、后驱动轴继动阀；9、右后驱动车轮制动器；10、右后驱动车轮；11、右后驱动车轮制动气室；12、右后驱动车轮ABS电磁阀；13、左后驱动车轮ABS电磁阀；14、左后驱动车轮制动器；15、左后驱动车轮；16、左后驱动车轮制动气室；17、第一三通阀；18、前驱动轴继动阀；19、左前驱动车轮；20、左前驱动车轮制动器；21、左前驱动车轮制动气室；22、左前驱动车轮ABS电磁阀；23、第二三通阀；24、右前驱动车轮ABS电磁阀；25、右前驱动车轮制动气室；26、右前驱动车轮制动器；27、右前驱动车轮；28、前驱动轴叠加式单向阀；29、前驱动轴开关电磁阀。
本发明的具体实施方式如下。
本发明提供一种基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路，为使本发明的技术方案及效果更加清楚、明确，参照附图并举实例对本发明进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路由制动踏板(1)、制动阀(2)、副储气罐(3)、主储气罐(4)、后驱动轴开关电磁阀(5)、空气压缩机(6)、后驱动轴叠加式单向阀(7)、后驱动轴继动阀(8)、右后驱动车轮制动气室(11)、右后驱动车轮ABS电磁阀(12)、左后驱动车轮ABS电磁阀(13)、左后驱动车轮制动气室(16)、第一三通阀(17)、前驱动轴继动阀(18)、左前驱动车轮制动气室(21)、左前驱动车轮ABS电磁阀(22)、第二三通阀(23)、右前驱动车轮ABS电磁阀(24)、右前驱动车轮制动气室(25)、前驱动轴叠加式单向阀(28)、前驱动轴开关电磁阀(29)组成。
空气压缩机(6)的出气端口b与主储气罐(4)进气端口a通过气路连接，空气压缩机(6)的出气端口a与副储气罐(3)的进气端口a通过气路连接。
制动阀(2)的进气端口a与主储气罐(4)的出气端口d通过气路相连，制动阀(2)的进气端口b与主储气罐(4)的出气端口c通过气路相连，制动阀(2)的出气端口c与前驱动轴继动阀(18)的控制端口c通过气路相连，制动阀(2)的出气端口d与后驱动轴继动阀(8)的控制端口c通过气路相连。
副储气罐(3)的出气端口b与后驱动轴开关电磁阀(5)的进气端口a通过气路相连，后驱动轴开关电磁阀(5)的出气端口b与后驱动轴叠加式单向阀(7)的进气端口a通过气路相连。
主储气罐(4)的出气端口e与后驱动轴叠加式单向阀(7)的进气端口b通过气路相连。
后驱动轴叠加式单向阀(7)的出气端口c与后驱动轴继动阀(8)的端口a通过气路相连，后驱动轴继动阀(8)的端口b与第一三通阀(17)的端口b通过气路相连。
第一三通阀(17)的端口a通过气路与右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的进气端口a相连，右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的进气端口b通过气路与右后驱动车轮制动气室(11)相连。
第一三通阀(17)的端口c通过气路与左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的进气端口a相连，左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的进气端口b通过气路与左后驱动车轮制动气室(16)相连。
副储气罐(3)的出气端口c通过气路与前驱动轴开关电磁阀(29)的进气端口a相连，前驱动轴开关电磁阀(29)的出气端口b与前驱动轴叠加式单向阀(28)的进气端口a通过气路相连。
主储气罐(4)的出气端口b通过气路与前驱动轴叠加式单向阀(28)的进气端口b相连。
前驱动轴叠加式单向阀(28)的出气端口c通过气路与前驱动轴继动阀(18)的端口a相连，前驱动轴继动阀(18)的端口b通过气路与第二三通阀(23)的端口b相连。
第二三通阀(23)的端口a通过气路与右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的进气端口a相连，右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的进气端口b通过气路与右前驱动车轮制动气室(25)相连。
第二三通阀(23)的端口c通过气路与左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的进气端口a相连，左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的进气端口b通过气路与左前驱动车轮制动气室(21)相连。
制动时，上述气路的工作原理如下。
汽车运行过程中，空气压缩机(6)工作产生压缩空气，并将压缩空气输入主储气罐(4)与副储气罐(3)中。
对右后驱动车轮(10)施加气压制动的工作原理如下。
当驾驶员踩下制动踏板(1)时，主储气罐(4)中的高压气体依次通过主储气罐(4)的出气端口d、制动阀(2)的端口a和端口d进入后驱动轴继动阀(8)的控制端口c，使后驱动轴继动阀(8)的端口a和端口b导通。
当驾驶员踩下制动踏板(1)，但未触发制动能量回收功能时，后驱动轴开关电磁阀(5)处于关断状态，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a处无高压气体，主储气罐(4)中的高压气体经过主储气罐(4)的端口e到达后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b，此时后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a关闭，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b和端口c导通，主储气罐(4)中的高压气体依次经过主储气罐(4)的端口e、后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b和端口c、后驱动轴继动阀(8)的端口a和端口b、第一三通阀(17)的端口b和端口a、右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的端口a和端口b进入右后驱动车轮制动气室(11)，从而可通过右后驱动车轮制动器(9)给右后驱动车轮(10)施加气压制动力。
当驾驶员踩下制动踏板(1)，且触发制动能量回收功能时，后驱动轴开关电磁阀(5)导通，副储气罐(3)中的高压气体依次经过副储气罐(3)的端口b、后驱动轴开关电磁阀(5)的端口a和端口b，到达后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a，主储气罐(4)中的高压气体经过主储气罐(4)的端口e到达后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b，此时根据主储气罐(4)中气压和副储气罐(3)中气压的大小，施加气压制动力的情况分为两种。
情况一：当主储气罐(4)中的气压大于副储气罐(3)中的气压时，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b和端口c导通，端口a关闭，主储气罐(4)中的高压气体依次经过主储气罐(4)的端口e、后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b和端口c、后驱动轴继动阀(8)的端口a和端口b、第一三通阀(17)的端口b和端口a、右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的端口a和端口b进入右后驱动车轮制动气室(11)，从而可通过右后驱动车轮制动器(9)给右后驱动车轮(10)施加气压制动力。
情况二：当主储气罐(4)中的气压小于副储气罐(3)中的气压时，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a和端口c导通，端口b关闭，副储气罐(3)中的高压气体依次经过副储气罐(3)的端口b、后驱动轴开关电磁阀(5)的端口a和端口b、后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a和端口c、后驱动轴继动阀(8)的端口a和端口b、第一三通阀(17)的端口b和端口a、右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的端口a和端口b进入右后驱动车轮制动气室(11)，从而可通过右后驱动车轮制动器(9)给右后驱动车轮(10)施加气压制动力。
由上述工作过程可知，当驾驶员踩下制动踏板(1)且没有触发制动能量回收功能时，右后驱动车轮(10)制动所需高压气体由主储气罐(4)提供；当驾驶员踩下制动踏板(1)且触发制动能量回收功能时，如果主储气罐(4)中的气压大于副储气罐(3)中的气压，则由主储气罐(4)为右后驱动车轮制动气室(11)提供高压气体，如果主储气罐(4)中的气压小于副储气罐(3)中的气压，则由副储气罐(3)为右后驱动车轮制动气室(11)提供高压气体。
对右后驱动车轮(10)解除气压制动的工作原理如下：当驾驶员松开制动踏板(1)时，制动阀(2)关闭，后驱动轴继动阀(8)断开后驱动轴叠加式单向阀(7)端口c与第一三通阀(17)端口b之间的气路连接，后驱动轴开关电磁阀(5)断开副储气罐(3)端口b与后驱动轴叠加式单向阀(7)端口a之间的气路连接，右后驱动车轮制动气室(11)中的高压气体依次经过右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的端口b和端口a、第一三通阀(17)的端口a和端口b，进入后驱动轴继动阀(8)并排入大气中，从而解除右后驱动车轮(10)的气压制动。
对左后驱动车轮(15)施加气压制动的工作原理如下。
当驾驶员踩下制动踏板(1)时，主储气罐(4)中的高压气体依次通过主储气罐(4)的出气端口d、制动阀(2)的端口a和端口d进入后驱动轴继动阀(8)的控制端口c，使后驱动轴继动阀(8)的端口a和端口b导通。
当驾驶员踩下制动踏板(1)，但未触发制动能量回收功能时，后驱动轴开关电磁阀(5)处于关断状态，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a处无高压气体，主储气罐(4)中的高压气体经过主储气罐(4)的端口e到达后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b，此时后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a关闭，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b和端口c导通，主储气罐(4)中的高压气体依次经过主储气罐(4)的端口e、后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b和端口c、后驱动轴继动阀(8)的端口a和端口b、第一三通阀(17)的端口b和端口c、左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的端口a和端口b进入左后驱动车轮制动气室(16)，从而可通过左后驱动车轮制动器(14)给左后驱动车轮(15)施加气压制动力。
当驾驶员踩下制动踏板(1)，且触发制动能量回收功能时，后驱动轴开关电磁阀(5)导通，副储气罐(3)中的高压气体依次经过副储气罐(3)的端口b、后驱动轴开关电磁阀(5)的端口a和端口b，到达后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a，主储气罐(4)中的高压气体经过主储气罐(4)的端口e到达后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b，此时根据主储气罐(4)中气压和副储气罐(3)中气压的大小，施加气压制动力的情况分为两种。
情况一：当主储气罐(4)中的气压大于副储气罐(3)中的气压时，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b和端口c导通，端口a关闭，主储气罐(4)中的高压气体依次经过主储气罐(4)的端口e、后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口b和端口c、后驱动轴继动阀(8)的端口a和端口b、第一三通阀(17)的端口b和端口c、左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的端口a和端口b进入左后驱动车轮制动气室(16)，从而可通过左后驱动车轮制动器(14)给左后驱动车轮(15)施加气压制动力。
情况二：当主储气罐(4)中的气压小于副储气罐(3)中的气压时，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a和端口c导通，端口b关闭，副储气罐(3)中的高压气体依次经过副储气罐(3)的端口b、后驱动轴开关电磁阀(5)的端口a和端口b、后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a和端口c、后驱动轴继动阀(8)的端口a和端口b、第一三通阀(17)的端口b和端口c、左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的端口a和端口b进入左后驱动车轮制动气室(16)，从而可通过左后驱动车轮制动器(14)给左后驱动车轮(15)施加气压制动力。
由上述工作过程可知，当驾驶员踩下制动踏板(1)且没有触发制动能量回收功能时，左后驱动车轮(15)制动所需高压气体由主储气罐(4)提供；当驾驶员踩下制动踏板(1)且触发制动能量回收功能时，如果主储气罐(4)中的气压大于副储气罐(3)中的气压，则由主储气罐(4)为左后驱动车轮制动气室(16)提供高压气体，如果主储气罐(4)中的气压小于副储气罐(3)中的气压，则由副储气罐(3)为左后驱动车轮制动气室(16)提供高压气体。
对左后驱动车轮(15)解除气压制动的工作原理如下：当驾驶员松开制动踏板(1)时，制动阀(2)关闭，后驱动轴继动阀(8)断开后驱动轴叠加式单向阀(7)端口c与第一三通阀(17)端口b之间的气路连接，后驱动轴开关电磁阀(5)断开副储气罐(3)端口b与后驱动轴叠加式单向阀(7)端口a之间的气路连接，左后驱动车轮制动气室(16)中的高压气体依次经过左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的端口b和端口a、第一三通阀(17)的端口c和端口b，进入后驱动轴继动阀(8)并排入大气中，从而解除左后驱动车轮(15)的气压制动。
对右前驱动车轮(27)施加气压制动的工作原理如下。
当驾驶员踩下制动踏板(1)时，主储气罐(4)中的高压气体依次通过主储气罐(4)的出气端口c、制动阀(2)的端口b和端口c进入前驱动轴继动阀(18)的控制端口c，使前驱动轴继动阀(18)的端口a和端口b导通。
当驾驶员踩下制动踏板(1)，但未触发制动能量回收功能时，前驱动轴开关电磁阀(29)处于关断状态，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a处无高压气体，主储气罐(4)中的高压气体经过主储气罐(4)的端口b到达前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b，此时前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a关闭，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b和端口c导通，主储气罐(4)中的高压气体依次经过主储气罐(4)的端口b、前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b和端口c、前驱动轴继动阀(18)的端口a和端口b、第二三通阀(23)的端口b和端口a、右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的端口a和端口b进入右前驱动车轮制动气室(25)，从而可通过右前驱动车轮制动器(26)给右前驱动车轮(27)施加气压制动力。
当驾驶员踩下制动踏板(1)，且触发制动能量回收功能时，前驱动轴开关电磁阀(29)导通，副储气罐(3)中的高压气体依次经过副储气罐(3)的端口c、前驱动轴开关电磁阀(29)的端口a和端口b，到达前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a，主储气罐(4)中的高压气体经过主储气罐(4)的端口b到达前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b，此时根据主储气罐(4)中气压和副储气罐(3)中气压的大小，施加气压制动力的情况分为两种。
情况一：当主储气罐(4)中的气压大于副储气罐(3)中的气压时，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b和端口c导通，端口a关闭，主储气罐(4)中的高压气体依次经过主储气罐(4)的端口b、前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b和端口c、前驱动轴继动阀(18)的端口a和端口b、第二三通阀(23)的端口b和端口a、右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的端口a和端口b进入右前驱动车轮制动气室(25)，从而可通过右前驱动车轮制动器(26)给右前驱动车轮(27)施加气压制动力。
情况二：当主储气罐(4)中的气压小于副储气罐(3)中的气压时，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a和端口c导通，端口b关闭，副储气罐(3)中的高压气体依次经过副储气罐(3)的端口c、前驱动轴开关电磁阀(29)的端口a和端口b、前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a和端口c、前驱动轴继动阀(18)的端口a和端口b、第二三通阀(23)的端口b和端口a、右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的端口a和端口b进入右前驱动车轮制动气室(25)，从而可通过右前驱动车轮制动器(26)给右前驱动车轮(27)施加气压制动力。
由上述工作过程可知，当驾驶员踩下制动踏板(1)且没有触发制动能量回收功能时，右前驱动车轮(27)制动所需高压气体由主储气罐(4)提供；当驾驶员踩下制动踏板(1)且触发制动能量回收功能时，如果主储气罐(4)中的气压大于副储气罐(3)中的气压，则由主储气罐(4)为右前驱动车轮制动气室(25)提供高压气体，如果主储气罐(4)中的气压小于副储气罐(3)中的气压，则由副储气罐(3)为右前驱动车轮制动气室(25)提供高压气体。
对右前驱动车轮(27)解除气压制动的工作原理如下：当驾驶员松开制动踏板(1)时，制动阀(2)关闭，前驱动轴继动阀(18)断开前驱动轴叠加式单向阀(28)端口c与第二三通阀(23)端口b之间的气路连接，前驱动轴开关电磁阀(29)断开副储气罐(3)端口c与前驱动轴叠加式单向阀(28)端口a之间的气路连接，右前驱动车轮制动气室(25)中的高压气体依次经过右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的端口b和端口a、第二三通阀(23)的端口a和端口b，进入前驱动轴继动阀(18)并排入大气中，从而解除右前驱动车轮(27)的气压制动。
对左前驱动车轮(19)施加气压制动的工作原理如下。
当驾驶员踩下制动踏板(1)时，主储气罐(4)中的高压气体依次通过主储气罐(4)的出气端口c、制动阀(2)的端口b和端口c进入前驱动轴继动阀(18)的控制端口c，使前驱动轴继动阀(18)的端口a和端口b导通。
当驾驶员踩下制动踏板(1)，但未触发制动能量回收功能时，前驱动轴开关电磁阀(29)处于关断状态，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a处无高压气体，主储气罐(4)中的高压气体经过主储气罐(4)的端口b到达前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b，此时前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a关闭，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b和端口c导通，主储气罐(4)中的高压气体依次经过主储气罐(4)的端口b、前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b和端口c、前驱动轴继动阀(18)的端口a和端口b、第二三通阀(23)的端口b和端口c、左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的端口a和端口b进入左前驱动车轮制动气室(21)，从而可通过左前驱动车轮制动器(20)给左前驱动车轮(19)施加气压制动力。
当驾驶员踩下制动踏板(1)，且触发制动能量回收功能时，前驱动轴开关电磁阀(29)导通，副储气罐(3)中的高压气体依次经过副储气罐(3)的端口c、前驱动轴开关电磁阀(29)的端口a和端口b，到达前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a，主储气罐(4)中的高压气体经过主储气罐(4)的端口b到达前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b，此时根据主储气罐(4)中气压和副储气罐(3)中气压的大小，施加气压制动力的情况分为两种。
情况一：当主储气罐(4)中的气压大于副储气罐(3)中的气压时，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b和端口c导通，端口a关闭，主储气罐(4)中的高压气体依次经过主储气罐(4)的端口b、前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口b和端口c、前驱动轴继动阀(18)的端口a和端口b、第二三通阀(23)的端口b和端口c、左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的端口a和端口b进入左前驱动车轮制动气室(21)，从而可通过左前驱动车轮制动器(20)给左前驱动车轮(19)施加气压制动力。
情况二：当主储气罐(4)中的气压小于副储气罐(3)中的气压时，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a和端口c导通，端口b关闭，副储气罐(3)中的高压气体依次经过副储气罐(3)的端口c、前驱动轴开关电磁阀(29)的端口a和端口b、前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a和端口c、前驱动轴继动阀(18)的端口a和端口b、第二三通阀(23)的端口b和端口c、左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的端口a和端口b进入左前驱动车轮制动气室(21)，从而可通过左前驱动车轮制动器(20)给左前驱动车轮(19)施加气压制动力。
由上述工作过程可知，当驾驶员踩下制动踏板(1)且没有触发制动能量回收功能时，左前驱动车轮(19)制动所需高压气体由主储气罐(4)提供；当驾驶员踩下制动踏板(1)且触发制动能量回收功能时，如果主储气罐(4)中的气压大于副储气罐(3)中的气压，则由主储气罐(4)为左前驱动车轮制动气室(21)提供高压气体，如果主储气罐(4)中的气压小于副储气罐(3)中的气压，则由副储气罐(3)为左前驱动车轮制动气室(21)提供高压气体。
对左前驱动车轮(19)解除气压制动的工作原理如下：当驾驶员松开制动踏板(1)时，制动阀(2)关闭，前驱动轴继动阀(18)断开前驱动轴叠加式单向阀(28)端口c与第二三通阀(23)端口b之间的气路连接，前驱动轴开关电磁阀(29)断开副储气罐(3)端口c与前驱动轴叠加式单向阀(28)端口a之间的气路连接，左前驱动车轮制动气室(21)中的高压气体依次经过左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的端口b和端口a、第二三通阀(23)的端口c和端口b，进入前驱动轴继动阀(18)并排入大气中，从而解除左前驱动车轮(19)的气压制动。
对基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路中后驱动轴开关电磁阀(5)、前驱动轴开关电磁阀(29)、后驱动轴叠加式单向阀(7)、前驱动轴叠加式单向阀(28)的工作特点介绍如下。
当驾驶员未踩下制动踏板(1)时，后驱动轴开关电磁阀(5)处于关断状态，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a处无高压气体；当驾驶员踩下制动踏板(1)但未触发制动能量回收功能时，后驱动轴开关电磁阀(5)处于关断状态，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a处无高压气体；当驾驶员踩下制动踏板(1)且触发制动能量回收功能时，后驱动轴开关电磁阀(5)处于导通状态，后驱动轴叠加式单向阀(7)的端口a处有高压气体。
当驾驶员未踩下制动踏板(1)时，前驱动轴开关电磁阀(29)处于关断状态，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a处无高压气体；当驾驶员踩下制动踏板(1)但未触发制动能量回收功能时，前驱动轴开关电磁阀(29)处于关断状态，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a处无高压气体；当驾驶员踩下制动踏板(1)且触发制动能量回收功能时，前驱动轴开关电磁阀(29)处于导通状态，前驱动轴叠加式单向阀(28)的端口a处有高压气体。
后驱动轴叠加式单向阀(7)具有三个端口：进气端口a、进气端口b和出气端口c，气体只能从后驱动轴叠加式单向阀(7)的进气端口a和进气端口b流入，从后驱动轴叠加式单向阀(7)的出气端口c流出，从而控制气体只能从副储气罐(3)或主储气罐(4)流向后驱动轴继动阀(8)，反向不能导通；当进气端口a的气压大于进气端口b的气压时，端口a和端口c导通，端口b关闭；当进气端口a的气压小于进气端口b的气压时，端口b和端口c导通，端口a关闭。
前驱动轴叠加式单向阀(28)具有三个端口：进气端口a、进气端口b和出气端口c，气体只能从前驱动轴叠加式单向阀(28)的进气端口a和进气端口b流入，从前驱动轴叠加式单向阀(28)的出气端口c流出，从而控制气体只能从副储气罐(3)或主储气罐(4)流向前驱动轴继动阀(28)，反向不能导通；当进气端口a的气压大于进气端口b的气压时，端口a和端口c导通，端口b关闭；当进气端口a的气压小于进气端口b的气压时，端口b和端口c导通，端口a关闭。
由上述论述可知，通过在驱动车轮制动气路中增加副储气罐(3)、后驱动轴开关电磁阀(5)、后驱动轴叠加式单向阀(7)、后驱动轴继动阀(8)、第一三通阀(17)、前驱动轴继动阀(18)、第二三通阀(23)、前驱动轴叠加式单向阀(28)和前驱动轴开关电磁阀(29)等部件，使各驱动轮制动回路具有两个独立的高压气源和双回路结构，当驾驶员踩下制动踏板(1)且没有触发制动能量回收功能时，右后驱动车轮(10)、左后驱动车轮(15)、左前驱动车轮(19)和右前驱动车轮(27)制动所需高压气体由主储气罐(4)提供；当驾驶员踩下制动踏板(1)且触发制动能量回收功能时，右后驱动车轮(10)、左后驱动车轮(15)、左前驱动车轮(19)和右前驱动车轮(27)制动所需高压气体由主储气罐(4)和副储气罐(3)中的气压大者提供，从而可有效解决现有方案中存在的连续制动时，因气源压力偏低带来的驱动轮耦合制动力响应速度慢，且滞后于需求制动力的关键问题。

Claims (1)

1.一种基于叠加式单向阀的四驱电动车解耦式制动能量回收气路，其特征在于：
由制动踏板(1)、制动阀(2)、副储气罐(3)、主储气罐(4)、后驱动轴开关电磁阀(5)、空气压缩机(6)、后驱动轴叠加式单向阀(7)、后驱动轴继动阀(8)、右后驱动车轮制动气室(11)、右后驱动车轮ABS电磁阀(12)、左后驱动车轮ABS电磁阀(13)、左后驱动车轮制动气室(16)、第一三通阀(17)、前驱动轴继动阀(18)、左前驱动车轮制动气室(21)、左前驱动车轮ABS电磁阀(22)、第二三通阀(23)、右前驱动车轮ABS电磁阀(24)、右前驱动车轮制动气室(25)、前驱动轴叠加式单向阀(28)、前驱动轴开关电磁阀(29)组成；空气压缩机(6)的出气端口b与主储气罐(4)进气端口a通过气路连接，空气压缩机(6)的出气端口a与副储气罐(3)的进气端口a通过气路连接；
制动阀(2)的进气端口a与主储气罐(4)的出气端口d通过气路相连，制动阀(2)的进气端口b与主储气罐(4)的出气端口c通过气路相连，制动阀(2)的出气端口c与前驱动轴继动阀(18)的控制端口c通过气路相连，制动阀(2)的出气端口d与后驱动轴继动阀(8)的控制端口c通过气路相连；
副储气罐(3)的出气端口b与后驱动轴开关电磁阀(5)的进气端口a通过气路相连，后驱动轴开关电磁阀(5)的出气端口b与后驱动轴叠加式单向阀(7)的进气端口a通过气路相连；
主储气罐(4)的出气端口e与后驱动轴叠加式单向阀(7)的进气端口b通过气路相连；
后驱动轴叠加式单向阀(7)的出气端口c与后驱动轴继动阀(8)的端口a通过气路相连，后驱动轴继动阀(8)的端口b与第一三通阀(17)的端口b通过气路相连；
第一三通阀(17)的端口a通过气路与右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的进气端口a相连，右后驱动车轮ABS电磁阀(12)的进气端口b通过气路与右后驱动车轮制动气室(11)相连；
第一三通阀(17)的端口c通过气路与左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的进气端口a相连，左后驱动车轮ABS电磁阀(13)的进气端口b通过气路与左后驱动车轮制动气室(16)相连；
副储气罐(3)的出气端口c通过气路与前驱动轴开关电磁阀(29)的进气端口a相连，前驱动轴开关电磁阀(29)的出气端口b与前驱动轴叠加式单向阀(28)的进气端口a通过气路相连；
主储气罐(4)的出气端口b通过气路与前驱动轴叠加式单向阀(28)的进气端口b相连；
前驱动轴叠加式单向阀(28)的出气端口c通过气路与前驱动轴继动阀(18)的端口a相连，前驱动轴继动阀(18)的端口b通过气路与第二三通阀(23)的端口b相连；
第二三通阀(23)的端口a通过气路与右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的进气端口a相连，右前驱动车轮ABS电磁阀(24)的进气端口b通过气路与右前驱动车轮制动气室(25)相连；
第二三通阀(23)的端口c通过气路与左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的进气端口a相连，左前驱动车轮ABS电磁阀(22)的进气端口b通过气路与左前驱动车轮制动气室(21)相连。
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