CN110884348A - 一种振动能量液压回收系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种振动能量液压回收系统和汽车，其中，振动能量液压回收系统包括：蓄能器，蓄能器具有储油管路；油箱，油箱具有补油管路；以及吸能单元，吸能单元包括减振油缸，减振油缸包括缸体和与汽车悬架传动连接活塞组件，活塞组件将缸体分隔形成为有杆腔和无杆腔，活塞组件于缸体内运动并具有第一状态和第二状态，当处于第一状态时，无杆腔通过第一液压管路与储油管路连通，有杆腔通过第二液压管路与补油管路连通；当处于第二状态时，无杆腔通过第三液压管路与补油管路连通，有杆腔通过第四液压管路与储油管路连通。本发明技术方案旨在能够回收汽车悬架的振动能量，同时确保汽车运动平稳。

Description

一种振动能量液压回收系统和汽车

技术领域

本发明涉及汽车节能技术领域，特别涉及一种振动能量液压回收系统和应用该振动能量液压回收系统的汽车。

背景技术

汽车悬架是指连接车身和车轮的一种机构，汽车悬架主要是用于吸收汽车在行驶过程中车轮受到的冲击和振动，保证汽车平稳的行驶，从而提高驾驶和乘坐的舒适性。相关技术中的汽车悬架减振主要是通过减振器加速车身振动的衰减，吸收冲击振动能量，将车身振动能量转化为热能，而这种方式中，汽车悬架的振动能量无法进行回收，造成大量的能量浪费，有悖于节能环保的宗旨。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种振动能量液压回收系统，旨在能够回收汽车悬架的振动能量，同时确保汽车运动平稳。

为实现上述目的，本发明提出的振动能量液压回收系统，应用于汽车悬架，包括：

蓄能器，所述蓄能器具有储油管路；

油箱，所述油箱具有补油管路；以及

吸能单元，所述吸能单元包括减振油缸，所述减振油缸包括缸体和与所述汽车悬架传动连接活塞组件，所述活塞组件将所述缸体分隔形成为有杆腔和无杆腔，所述活塞组件于所述缸体内运动并具有第一状态和第二状态，当处于所述第一状态时，所述无杆腔通过第一液压管路与所述储油管路连通，所述有杆腔通过第二液压管路与所述补油管路连通；当处于所述第二状态时，所述无杆腔通过第三液压管路与所述补油管路连通，所述有杆腔通过第四液压管路与所述储油管路连通。

可选地，所述第一液压管路设有引导油液流向所述储油管路的第一单向阀、所述第三液压管路设有引导油液流向所述无杆腔的第三单向阀；

且/或，所述第二液压管路设有引导油液流向所述有杆腔的第二单向阀、所述第四液压管路设有引导油液流向所述储油管路的第四单向阀。

可选地，所述第一液压管路和/或所述第四液压管路分别设有用于控制油液流量的第一阀体。

可选地，所述第一阀体为比例调速阀。

可选地，所述吸能单元的数量为多个，多个所述吸能单元串接所述蓄能器和所述油箱。

可选地，所述振动能量液压回收系统包括溢流管路和设于所述溢流管路的溢流阀，所述溢流管路一端连接所述蓄能器，另一端连接所述油箱。

可选地，所述振动能量液压回收系统还包括出油管路、回油管路以及设于所述出油管路和所述回油管路的第二阀体，所述出油管路一端与所述蓄能器连接，另一端与外部执行元件连接，所述回油管路一端与所述油箱连接，另一端与外部执行元件连接。

可选地，所述第二阀体为电磁换向阀。

可选地，所述振动能量液压回收系统还包括与所述蓄能器连接的压力传感器。

本发明还提出一种汽车，包括汽车悬架和连接所述汽车悬架的振动能量液压回收系统，所述振动能量液压回收系统为上述任意一项所述的振动能量液压回收系统。

本发明技术方案的振动能量液压回收系统，主要是用于吸收汽车悬架的振动能量。在振动吸收过程中，当汽车悬架产生上跳振动时，汽车悬架压缩减振油缸，从而使活塞组件压缩缸体内的无杆腔，此时无杆腔内的压力升高，高压的油液通过第一液压管路和储油管路流至蓄能器中，而有杆腔内的压力降低，油箱内的油液通过补油管路和第二液压管路进入有杆腔内进行工作。而当汽车悬架下跳振动时，活塞组件在缸体内伸出运动，此时有杆腔内压力升高、无杆腔内压力降低，有杆腔内的高压油液通过第四液压管路和储油管路流至蓄能器中，油箱内的油液则通过补油管路和第三液压管路进入无杆腔内进行工作，从而完成对汽车悬架振动产生的振动能量进行液压回收的过程，有效的确保了汽车悬架的振动能量不被浪费，同时通过对汽车悬架振动能量的吸收，也提高了汽车运行过程中的平稳性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明振动能量液压回收系统一实施例的示意图；

图2为本发明振动能量液压回收系统中吸能单元的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	蓄能器	11	储油管路
20	油箱	21	补油管路
				30	吸能单元	31	减振油缸
311	缸体	3111	有杆腔
				3112	无杆腔	312	活塞组件
4a	第四单向阀	32a	第一阀体
				32b	第一阀体	40	溢流管路
41	溢流阀	50	出油管路
				60	回油管路	70	第二阀体
80	压力传感器	1	第一液压管路
				1a	第一单向阀	2	第二液压管路
2a	第二单向阀	3	第三液压管路
				3a	第三单向阀	4	第四液压管路

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“且/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A且/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种振动能量液压回收系统，应用于汽车悬架。

参照图1和图2，在本发明实施例中，该振动能量液压回收系统包括：

蓄能器10，所述蓄能器10具有储油管路11；

油箱20，所述油箱20具有补油管路21；以及

吸能单元30，所述吸能单元30包括减振油缸31，所述减振油缸31包括缸体311和与所述汽车悬架传动连接活塞组件312，所述活塞组件312将所述缸体311分隔形成为有杆腔3111和无杆腔3112，所述活塞组件312于所述缸体311内运动并具有第一状态和第二状态，当处于所述第一状态时，所述无杆腔3112通过第一液压管路1与所述储油管路11连通，所述有杆腔3111通过第二液压管路2与所述补油管路21连通；当处于所述第二状态时，所述无杆腔3112通过第三液压管路3与所述补油管路21连通，所述有杆腔3111通过第四液压管路4与所述储油管路11连通。

本实施例中，蓄能器10可以采用蓄力弹簧活塞缸式，汽车悬架振动能量通过吸能单元30进行吸收，吸能单元30输出的高压油液通过储油管路11输入蓄能器10中，蓄能器10将高压的液压能转化为机械能储存起来。油箱20主要是用来储存振动能量液压回收系统中的零压力油液，当吸能单元30输出高压油液后，油箱20通过补油管路21及时向吸能单元30输入零压力油液，从而保证整个系统的持续工作。

减振油缸31起替代传统汽车悬架中减振器的作用，汽车悬架的振动可以带动减振油缸31进行往复运动。具体地，减振油缸31的活塞组件312包括活塞本体(未标示)和连接活塞本体的活塞杆(未标示)，活塞本体可活动地设于缸体311内，活塞杆部分位于缸体311内，部分位于缸体311外并与汽车悬架传动连接，从而使汽车悬架的振动带动活塞杆于缸体311内运动。

本发明技术方案的振动能量液压回收系统，主要是用于吸收汽车悬架的振动能量。在振动吸收过程中，当汽车悬架产生上跳振动时，汽车悬架压缩减振油缸31，从而使活塞组件312压缩缸体311内的无杆腔3112，此时无杆腔3112内的压力升高，高压的油液通过第一液压管路1和储油管路11流至蓄能器10中，而有杆腔3111内的压力降低，油箱20内的油液通过补油管路21和第二液压管路2进入有杆腔3111内进行工作；而当汽车悬架下跳振动时，活塞组件312在缸体311内伸出运动，此时有杆腔3111内压力升高、无杆腔3112内压力降低，有杆腔3111内的高压油液通过第四液压管路4和储油管路11流至蓄能器10中，油箱20内的油液则通过补油管路21和第三液压管路3进入无杆腔3112内进行工作，从而完成对汽车悬架振动产生的振动能量进行液压回收的过程，有效的确保了汽车悬架的振动能量不被浪费，同时通过对汽车悬架振动能量的吸收，也提高了汽车运行过程中的平稳性。

在本申请的一实施例中，所述第一液压管路1设有引导油液流向所述储油管路11的第一单向阀1a、所述第三液压管路3设有引导油液流向所述无杆腔3112的第三单向阀3a；且/或，所述第二液压管路2设有引导油液流向所述有杆腔3111的第二单向阀2a、所述第四液压管路4设有引导油液流向所述储油管路11的第四单向阀。该实施例中，第一液压管路1与第三液压管路3交汇形成有第一交汇口和第二交汇口，其中第一交汇口与无杆腔3112连通，第二交汇口则与储油管路11连通，如此使得无杆腔3112、储油管路11在与第一液压管路1和第三液压管路3连通时，只需设置一个连接口与无杆腔3112连通，在油液流通过程中，能够通过无杆腔3112的连接口进入公共管路段后在选择不同液压管路，这样简化了振动能量液压回收系统整体的管路设计，节省成本。而通过设置单向阀则可以确保油液通过公共管路段后能够正确流向不同的液压管路段，引导油液正确的流向。同理可得连通有杆腔3111的第二液压管路2和第四液压管路4的工作原理。

进一步地，本申请一实施例中，所述第一液压管路1和/或所述第四液压管路4分别设有用于控制油液流量的第一阀体32a、32b。通过在第一液压管路1和/或第四液压管路4设置第一阀体32a、32b，从而可以控制有杆腔3111或者无杆腔3112中的高压油液进入蓄能器10中储油管路11的油量，进而达到调节减振油缸31阻尼力的目的，因此，用户在行驶汽车的过程中，可以根据不同的路况(如颠簸情况)或者不同用户的操作习惯来调节第一阀体32a、32b的阀门，从而调节减振油缸31不同内的阻尼，以保证乘车的舒适性。

一实施例中，所述第一阀体32a、32b为比例调速阀。调速阀是由定差减压阀与节流阀串联而成的组合阀。节流阀用来调节通过的流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，使节流阀前后的压差为定值，消除了负载变化对流量的影响。节流阀前、后的压力分别引到减压阀阀芯右、左两端，当负载压力增大，于是作用在减压阀芯左端的液压力增大，阀芯右移，减压口加大，压降减小，从而使节流阀的压差保持不变；反之亦然。这样就是调速阀的流量恒定不变(不受负载影响)。调速阀也可以设计成先节流后减压的结构。

当然，在另外的实施例中，第一阀体32a、32b也可以是单独采用节流阀，这样调节和控制阀内开口的大小直接限制流体通过的流量达到节流的目的。

在本申请的一实施例中，所述吸能单元30的数量为多个，多个所述吸能单元30串联于所述蓄能器10和所述油箱20，且各个吸能单元30之间并联设置。具体地，吸能单元30的数量可以是4个、6个、8个或者更多，例如当汽车具有4个车轮时，可利用4个吸能单元30的减振油缸31与汽车悬架传动连接，从而通过4个吸能单元30分别吸收4个车轮的振动能量。在每一吸能单元30吸收液压能后均可以储存于蓄能器10中，并且通过油箱20补充零压力油，以确保充分回收汽车悬架的振动能量，提高乘车的舒适性。

本申请的实施例中，所述振动能量液压回收系统包括溢流管路40和设于所述溢流管路40的溢流阀41，所述溢流管路40一端连接所述蓄能器10，另一端连接所述油箱20。通过设置溢流管路40和溢流阀41，可以调节振动能量液压回收系统的整体压力，从而确保蓄能器10压力不超过设定值，当蓄能器10回收足够的高压液压油后，能通过溢流阀41溢流出来泄压成零压力油，回到油箱20，保证了系统的安全性。

进一步地，本申请所述振动能量液压回收系统还包括出油管路50、回油管路60以及设于所述出油管路50和所述回油管路60的第二阀体70，所述出油管路50一端与所述蓄能器10连接，另一端与外部执行元件连接，所述回油管路60一端与所述油箱20连接，另一端与外部执行元件连接。本实施例中，当蓄能器10中的油液压力达到设定值时，可以控制第二阀体70得电，从而使蓄能器10中的高压油液通过出油管路50输出给外部执行件进行工作(例如，输出到液压马达，以推动液压马达辅助车辆起步等)。之后工作之后的高压油液变成零压油液再通过回油管路60回到油箱20。如此，通过第二阀体70、出油管路50和回油管路60的设置，从而完成对回收振动能量的利用，节约了能源。

一实施例中，所述第二阀体70为电磁换向阀，或者，第二阀体70为电液换向阀。优选地，第二阀体70为两位四通电磁换向阀。例如，当控制电磁换向阀的1DT端得电时，阀口P与阀口A导通、阀口T与阀口B导通，蓄能器10中的高压油通过出油管路50、阀口P、阀口A流至外部执行元件内工作，之后再通过回油管路60、阀口T、阀口B回到油箱20中，实现对液压回收的振动能量的再利用，同理可得2DT端得电时，阀口P、B，阀口A、T导通的情况。

进一步地，本申请的一实施例中，所述振动能量液压回收系统还包括与所述蓄能器10连接的压力传感器80。压力传感器80主要是用来检测系统压力，从而可以通过压力传感器80实时监测，以协同溢流阀41实现对蓄能器10泄压至油箱20，或者协同第二阀体70将高压油用于外部执行元件，实现振动能量的回收再利用。

本发明还提出一种汽车，该汽车包括汽车悬架和连接汽车悬架的振动能量液压回收系统，该振动能量液压回收系统的具体结构参照上述实施例，由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在实际应用中，当汽车的车轮上跳时，压缩汽车悬架，推动减振油缸31收缩，无杆腔3112内的液压油压力升高，通过第一单向阀1a、第一液压管路1和第一阀体32a流进储油管路11，最后将高压油液储存到蓄能器10；同时减振油缸31有杆腔3111产生负压，油箱20中的油液通过补油管路21、第二单向阀2a和第二液压管路2流入减振油缸31。

当车轮下跳时，弹簧推动汽车悬架运动，减振油缸31的活塞杆伸出，减振油缸31有杆腔3111内的液压油压力升高，通过单向阀第四4a、第四液压管路4、第二阀体32b流进储油管路11，最后将高压油液储存到蓄能器10；同时减振振油缸无杆腔3112产生负压，油箱20中的油液通过补油管路21、第三液压管路3和第三单向阀3a流入减振油缸31。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种振动能量液压回收系统，应用于汽车悬架，其特征在于，包括：

蓄能器，所述蓄能器具有储油管路；

油箱，所述油箱具有补油管路；以及

吸能单元，所述吸能单元包括减振油缸，所述减振油缸包括缸体和与所述汽车悬架传动连接活塞组件，所述活塞组件将所述缸体分隔形成为有杆腔和无杆腔，所述活塞组件于所述缸体内运动并具有第一状态和第二状态，当处于所述第一状态时，所述无杆腔通过第一液压管路与所述储油管路连通，所述有杆腔通过第二液压管路与所述补油管路连通；当处于所述第二状态时，所述无杆腔通过第三液压管路与所述补油管路连通，所述有杆腔通过第四液压管路与所述储油管路连通。

2.如权利要求1所述的振动能量液压回收系统，其特征在于，所述第一液压管路设有引导油液流向所述储油管路的第一单向阀、所述第三液压管路设有引导油液流向所述无杆腔的第三单向阀；

且/或，所述第二液压管路设有引导油液流向所述有杆腔的第二单向阀、所述第四液压管路设有引导油液流向所述储油管路的第四单向阀。

3.如权利要求1所述的振动能量液压回收系统，其特征在于，所述第一液压管路和/或所述第四液压管路分别设有用于控制油液流量的第一阀体。

4.如权利要求3所述的振动能量液压回收系统，其特征在于，所述第一阀体为比例调速阀。

5.如权利要求1所述的振动能量液压回收系统，其特征在于，所述吸能单元的数量为多个，多个所述吸能单元串接所述蓄能器和所述油箱。

6.如权利要求1至5任意一项所述的振动能量液压回收系统，其特征在于，所述振动能量液压回收系统包括溢流管路和设于所述溢流管路的溢流阀，所述溢流管路一端连接所述蓄能器，另一端连接所述油箱。

7.如权利要求6所述的振动能量液压回收系统，其特征在于，所述振动能量液压回收系统还包括出油管路、回油管路以及设于所述出油管路和所述回油管路的第二阀体，所述出油管路一端与所述蓄能器连接，另一端与外部执行元件连接，所述回油管路一端与所述油箱连接，另一端与外部执行元件连接。

8.如权利要求7所述的振动能量液压回收系统，其特征在于，所述第二阀体为电磁换向阀。

9.如权利要求6所述的振动能量液压回收系统，其特征在于，所述振动能量液压回收系统还包括与所述蓄能器连接的压力传感器。

10.一种汽车，其特征在于，包括汽车悬架和连接所述汽车悬架的振动能量液压回收系统，所述振动能量液压回收系统为权利要求1至9中任意一项所述的振动能量液压回收系统。

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