CN113665539A - 一种辅助线控制动的能量回收系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助线控制动的能量回收系统及其控制方法，包括：油门踏板、油门踏板压力传感器、车速传感器、制动踏板、制动踏板压力传感器、电子液压制动系统总成、柱塞泵离合装置、柱塞泵高压回路总成及主控制器；本发明具备节约能源的功能，能在汽车制动时利用自车动能通过地面摩檫力带动汽车车轮旋转，再通过汽车传动系统带动变速器输出轴旋转，再通过柱塞泵离合装置带动柱塞泵工作，以此来补充蓄能器的能量，能大大减少汽车在长下坡制动或减速制动时消耗的能量。

Description

一种辅助线控制动的能量回收系统及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车制动系统技术领域，具体涉及一种辅助线控制动的能量回收系统及其控制方法。

背景技术

受石油危机的影响和交通事故的频繁发生，人们对燃油经济性和汽车的行驶安全性越来越重视，而制动系统对汽车的行驶安全和能量消耗至关重要；现有的家用汽车制动系统通常只有行车制动系统和驻车制动系统，通常对行车制动系统采用交叉管路布置，进而提高汽车的行驶安全性；而辅助制动系统一般在重型车上使用，能量回收系统一般在新能源汽车上使用。

现有辅助制动技术中，中国发明专利申请号为CN201520509777.0中公开了一种排气制动系统，该系统通过泄压气体控制装置对排气管排出的多余高压气体进行再利用，即对排气制动过程中所产生的原来多余的需要泄掉的压缩空气，通过一系列控制元件使其返回到进气管，加强进气管的进气，提高了排气制动的效率，缩短排气制动的时间。但是，上述技术在制动时需要将喷油泵停止喷油，并关闭排气管，此状态不能长时间维持否则会对发动机产生极大损害。

现有制动能量回收系统中，均采用拖拽电机反转使得车速降低并发电。例如：中国发明专利申请号为CN201710508913.8中公开了一种串联制动能量回收系统和方法；该专利提供的串联制动能量回收系统和方法使电制动力先与液压制动力产生，一方面，在绝大多数时刻，由于电制动力的提供，液压制动力的加载频次会降低，提高整体的能量回收率；另一方面，在液压制动力产生时，是一个叠加的过程，避免了制动力加载过速引起的用户不适感，提升了驾乘体验；但是，上述技术将车辆动能转换为电能的效率很低，车辆本身具有的动能利用效率低，而且当车辆溜坡时不能有效地抑制车速增长。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种辅助线控制动的能量回收系统及其控制方法，以解决现有技术中难以实现车辆自身动能利用效率底下，汽车行车制动时能量消耗高，长下坡时辅助制动系统不能连续工作，车辆溜坡速度增长过快等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种辅助线控制动的能量回收系统，包括：油门踏板、油门踏板压力传感器、车速传感器、制动踏板、制动踏板压力传感器、电子液压制动系统总成、柱塞泵离合装置、柱塞泵高压回路总成及主控制器；其中，

所述油门踏板连接油门踏板压力传感器；

所述油门踏板压力传感器连接主控制器；

所述车速传感器连接主控制器；

所述制动踏板连接制动踏板压力传感器；

所述制动踏板压力传感器连接主控制器；

所述电子液压制动系统总成包括：储油箱、电机泵、第一单向止回阀、第三单向止回阀、蓄能器、蓄能器压力传感器、溢流阀、增压阀、减压阀、轮缸、轮缸压力传感器、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第五三通阀；所述溢流阀、增压阀、减压阀和电机泵均与主控制器连接并由其控制；所述蓄能器压力传感器和轮缸压力传感器均与主控制器相连；储油箱通过油管与第一三通阀的进油口相连，第一三通阀的第一出油口经油管与电机泵相连，第一三通阀的第二出油口关闭；第一三通阀电与机泵之间的油管上安装有第一单向止回阀，使液压油从第一三通阀流向电机泵；所述电机泵与第二三通阀的第一进油口经油管相连，第二三通阀的第二进油口关闭，电机泵与第二三通阀之间安装有第三单向止回阀，使液压油从电机泵流向第二三通阀，所述第二三通阀的出油口与蓄能器经油管相连，所述蓄能器与第三三通阀的进油口通过油管相连，所述第三三通阀与蓄能器之间的油管中安装有蓄能器压力传感器，第三三通阀的第一出油口与溢流阀通过油管相连，溢流阀通过油管与第五三通阀的第一进油口相连，第三三通阀的第二出油口与增压阀通过油管相连，增压阀通过油管与第四三通阀的进油口相连，第四三通阀的第一出油口通过油管与减压阀相连，第四三通阀的第二出油口通过油管与轮缸相连，第四三通阀与轮缸之间的油管中安装有轮缸压力传感器，所述减压阀与第五三通阀的第二进油口通过油管相连，第五三通阀的出油口通过油管与储油箱相连；

所述柱塞泵离合装置包括：变速器输出轴花键毂、变速器输出轴主动齿轮、变速器输出轴主动齿轮结合齿圈、同步器、变速器输出轴从动齿轮、结合套及离合电磁阀；所述结合套与变速器输出轴花键毂同步转动，并在变速器输出轴花键毂上沿变速器输出轴的轴向滑动，所述变速器输出轴主动齿轮结合齿圈与变速器输出轴主动齿轮紧贴且同步转动，同步器在变速器输出轴主动齿轮结合齿圈与变速器输出轴花键毂之间，所述变速器输出轴主动齿轮与变速器输出轴从动齿轮相啮合；所述离合电磁阀与结合套的外圈相连接；

所述柱塞泵高压回路总成包括：柱塞泵、第二单向止回阀、第四单向止回阀；所述柱塞泵的低压入口与第一三通阀的第二出油口通过油管相连，柱塞泵高压出口与第二三通阀的第二进油口通过油管相连；所述第二单向止回阀设于第一三通阀与柱塞泵之间，用于将液压油从第一三通阀流向柱塞泵；所述第四单向止回阀设于柱塞泵与第二三通阀之间，用于将液压油从柱塞泵流向第二三通阀；所述柱塞泵的转子与变速器输出轴从动齿轮同轴连接；

所述主控制器通过连接线与溢流阀、增压阀、减压阀、电机泵、蓄能器压力传感器、轮缸压力传感器、车速传感器、制动踏板压力传感器和油门踏板压力传感器相连；主控制器接收电机泵、蓄能器压力传感器、轮缸压力传感器、车速传感器、制动踏板压力传感器和油门踏板压力传感器的信号，控制溢流阀、增压阀、减压阀的开闭状态和电机泵的转速。

进一步地，所述第一三通阀为一进两出的阀件。

进一步地，所述第二三通阀为两进一出的阀件。

进一步地，所述第三三通阀为一进两出的阀件。

进一步地，所述第五三通阀为两进一出的阀件。

进一步地，所述第四三通阀为一进两出的阀件。

进一步的，所述车速传感器用于采集车速信息并传输给主控制器，当车速为零，主控制器控制柱塞泵离合装置实现结合状态，仅当油门踏板压力传感器传送油门踏板已踩下信号给主控制器时，主控制器控制柱塞泵离合装置实现分离状态；当车速不为零，主控制器接收制动踏板压力传感器发送的制动踏板已踩下信号，主控制器控制柱塞泵离合装置实现结合状态，主控制器接收制动踏板压力传感器发送的制动踏板已释放信号，主控制器控制柱塞泵离合装置实现分离状态；制动踏板压力大于零为制动踏板已踩下，制动踏板压力等于零为制动踏板已释放；油门踏板压力大于零为油门踏板已踩下，油门踏板压力等于零为油门踏板已释放。

进一步地，所述蓄能器压力传感器用于监测蓄能器中的压力，所述压力存在上限和下限，上限受溢流阀控制，下限受柱塞泵和电机泵控制。

进一步地，所述轮缸压力传感器用于监测轮缸中的压力，所述压力受增压阀与减压阀控制；通过控制轮缸中的压力来控制制动力的大小，以调节车轮滑移率使车轮的附着系数最大。

进一步地，所述柱塞泵离合装置通过离合电磁阀控制结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈的连接使得变速器输出轴主动齿轮与变速器输出轴花键毂同步转动，从而带动变速器输出轴主动齿轮转动，同步器处于变速器输出轴花键毂与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈之间，确保变速器输出轴花键毂与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈的结合，变速器输出轴主动齿轮带动变速器输出轴从动齿轮转动以此带动柱塞泵工作。

进一步地，所述柱塞泵为斜盘式轴向柱塞泵，包括：回位弹簧、斜盘导向盖、斜盘导向盖电磁阀、斜盘、柱塞、柱塞缸体、配油盘及柱塞泵转子；所述回位弹簧位于斜盘导向盖的无斜盘的一侧，并与斜盘导向盖相连，斜盘导向盖电磁阀在有斜盘的一侧与斜盘导向盖相连，斜盘导向盖空套在柱塞泵转子上，斜盘紧贴斜盘导向盖空套在柱塞泵转子上，斜盘通过圆周均匀分布的六个柱塞分别与柱塞缸体相连，柱塞缸体通过花键与柱塞泵转子相连并同步转动，紧贴柱塞缸体的配油盘空套在柱塞泵转子上。

本发明的一种辅助线控制动的能量回收系统的控制方法，基于上述系统，包括以下步骤：

1)主控制器分别接收车速传感器、油门踏板压力传感器和制动踏板传感器采集的信息，并根据接收到的信息控制柱塞泵离合装置的工作状态；

2)主控制器接收蓄能器压力传感器采集的压力信息，当压力值超过上阈值，主控制器控制溢流阀打开，电机泵不工作，使部分高压油不流经轮缸直接回到储油箱中，上阈值为蓄能器所能承受的极限压力；当压力值小于下阈值，主控制器控制溢流阀关闭，电机泵工作，给蓄能器加压，下阈值为蓄能器内部的最低要求压力，当压力值处于上阈值与下阈值之间，主控制器控制溢流阀关闭，电机泵不工作；

3)当制动踏板踩下时，主控制器根据制动踏板压力计算所需理论轮缸压力，主控制器接收轮缸压力传感器采集的压力信息并进行判断，当轮缸中的压力小于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀打开，减压阀关闭，补充轮缸中的压力；当轮缸中的压力等于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀关闭，减压阀关闭，此时，轮缸中的压力为理想压力；当轮缸中的压力大于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀关闭，减压阀打开，释放轮缸中的压力，从而控制轮缸压力保持在计算的理论轮缸压力附近。

进一步地，所述步骤1)中的主控制器控制柱塞泵离合装置的工作状态具体包括以下步骤：

11)主控制器接收车辆点火信号，当车辆处于熄火状态，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀长时间使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相结合，减压阀始终保持关闭状态，增压阀始终保持开启状态；

12)当车辆处于点火状态，车速为零，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相结合，减压阀关闭，增压阀开启，从而控制柱塞泵工作；

13)当车辆处于点火状态，主控制器接收油门踏板传感器发送的油门踏板已踩下信号，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相分离，从而控制柱塞泵停止工作；

14)当车辆处于点火状态，车速为零信号与油门踏板已踩下信号同时存在时，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相分离，从而控制柱塞泵停止工作；

15)当车辆处于点火状态，车速不为零时，主控制器接收制动踏板传感器的信号控制柱塞泵离合装置的工作状态。

进一步地，所述步骤12)中的主控制器控制柱塞泵离合装置处于结合状态从而控制柱塞泵工作具体包括以下步骤：

121)主控制器通过控制离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相结合；

122)变速器输出轴与变速器输出轴主动齿轮同步转动；

123)变速器输出轴主动齿轮与变速器输出轴从动齿轮相啮合，并以一定传动比带动变速器输出轴从动齿轮转动；

124)变速器输出轴从动齿轮与柱塞泵的转子通过花键相连，使得变速器输出轴从动齿轮与柱塞泵的转子同步转动，柱塞泵从油压低的储油箱中吸油，释放出高压油到蓄能器中。

进一步地，所述步骤15)中的主控制器接收制动踏板传感器的信号控制柱塞泵离合装置的工作状态具体包括以下步骤：

151)主控制器接收制动踏板压力传感器传来的信号，若制动踏板已踩下，主控制器通过控制离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相结合，从而控制柱塞泵工作；

152)主控制器接收制动踏板压力传感器传来的信号，若制动踏板已释放，主控制器通过控制离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相分离，从而控制柱塞泵停止工作。

进一步地，所述步骤151)中的柱塞泵工作时的建压过程如下：

1511)所述柱塞泵为斜盘式轴向柱塞泵，斜盘式轴向柱塞泵的柱塞的个数为a，柱塞的直径为d，斜盘的平面与柱塞泵转子轴线的法平面的夹角为α，柱塞轴线绕柱塞泵转子的轴线的旋转直径为D；

1512)斜盘式轴向柱塞泵开始工作时刻t为0，对应此时蓄能器压力为P₀，蓄能器内气体体积为V₀，气体密度为ρ₀，蓄能器压力高于下阈值，低于上阈值，根据斜盘式轴向柱塞泵的工作特性，得到以下压力公式：

式中，n为车轮转速，i₀为主减速器传动比，i₁为柱塞泵离合装置传动比，t为斜盘式柱塞泵的工作时间，m₀为蓄能器内气体的质量。

蓄能器压力高于下阈值，低于上阈值，蓄能器压力受斜盘轴线法平面与柱塞泵转子轴线法平面的夹角的影响、车轮转速影响和柱塞泵工作时间影响。

进一步地，在电子液压制动系统总成和柱塞泵高压回路总成中，油路可根据是否与储油箱直接相连被分为两部分，一部分是与储油箱直接连通的称为低压油路，低压油路中的液压油称为低压油，其余的油路统称为高压油路，高压油路中的液压油统称为高压油。

本发明的有益效果：

本发明具备节约能源的功能，能在汽车制动时利用自车动能通过地面摩檫力带动汽车车轮旋转，再通过汽车传动系统带动变速器输出轴旋转，再通过柱塞泵离合装置带动柱塞泵工作，以此来补充蓄能器的能量，能大大减少汽车在长下坡制动或减速制动时消耗的能量。

本发明具备辅助刹车的功能，能在汽车行车制动系统失效的情况下利用汽车动能进行制动，车轮转速越快，能提供的制动力就越大，车轮转速越慢，能提供的制动力就越小，通过车辆动能与制动力呈负相关的特性，能快速使车辆刹停。由此，本发明还具备抑制汽车溜坡速度的功能，能在驻车制动系统失效时或驾驶员不熄火停车汽车溜坡时利用自车动能进行制动，能有效减小汽车溜坡车速，给驾驶员充分时间解决问题和降低溜坡危害。

附图说明

图1为本发明系统的结构原理图；

图2为本发明柱塞泵离合装置原理简图；

图3为柱塞泵的结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为本发明方法的原理流程框图；

图1中：1-储油箱，2-第一三通阀，3-第五三通阀，4-减压阀，5-轮缸，6-第二单向止回阀，7-柱塞泵，8-第四单向止回阀，9-电机泵，10-第三单向止回阀，11-第一单向止回阀，12-溢流阀，13-增压阀，14-第四三通阀，15-轮缸压力传感器，16-蓄能器，17-蓄能器压力传感器，18-第二三通阀，19-第三三通阀；

图2中：7-柱塞泵，20-变速器输出轴，21-离合电磁阀，22-同步器，23-变速器输出轴主动齿轮，24-变速器输出轴花键毂，25-结合套，26-变速器输出轴主动齿轮结合齿圈，27-变速器输出轴从动齿轮；

图3中：30-斜盘导向盖电磁阀，31-斜盘，32-柱塞，33-柱塞缸体，34-配油盘，35-柱塞泵转子。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1-图4所示，本发明的一种辅助线控制动的能量回收系统，包括：油门踏板、油门踏板压力传感器、车速传感器、制动踏板、制动踏板压力传感器、电子液压制动系统总成、柱塞泵离合装置、柱塞泵高压回路总成及主控制器；其中，

所述油门踏板连接油门踏板压力传感器；

所述油门踏板压力传感器连接主控制器；

所述车速传感器连接主控制器；

所述制动踏板连接制动踏板压力传感器；

所述制动踏板压力传感器连接主控制器；

所述电子液压制动系统总成包括：储油箱1、电机泵9、第一单向止回阀11、第三单向止回阀10、蓄能器16、蓄能器压力传感器17、溢流阀12、增压阀13、减压阀4、轮缸5、轮缸压力传感器15、第一三通阀2、第二三通阀18、第三三通阀19、第四三通阀14、第五三通阀3；所述溢流阀12、增压阀13、减压阀4和电机泵9均与主控制器连接并由其控制；所述蓄能器压力传感器17和轮缸压力传感器15均与主控制器相连；储油箱1通过油管与第一三通阀2的进油口相连，第一三通阀2的第一出油口经油管与电机泵9相连，第一三通阀2的第二出油口关闭；第一三通阀2电与机泵9之间的油管上安装有第一单向止回阀11，使液压油从第一三通阀2流向电机泵9；所述电机泵9与第二三通阀18的第一进油口经油管相连，第二三通阀18的第二进油口关闭，电机泵9与第二三通阀18之间安装有第三单向止回阀10，使液压油从电机泵9流向第二三通阀18，所述第二三通阀18的出油口与蓄能器16经油管相连，所述蓄能器16与第三三通阀19的进油口通过油管相连，所述第三三通阀19与蓄能器16之间的油管中安装有蓄能器压力传感器17，第三三通阀19的第一出油口与溢流阀12通过油管相连，溢流阀12通过油管与第五三通阀3的第一进油口相连，第三三通阀19的第二出油口与增压阀13通过油管相连，增压阀13通过油管与第四三通阀14的进油口相连，第四三通阀14的第一出油口通过油管与减压阀4相连，第四三通阀14的第二出油口通过油管与轮缸5相连，第四三通阀14与轮缸5之间的油管中安装有轮缸压力传感器15，所述减压阀4与第五三通阀3的第二进油口通过油管相连，第五三通阀3的出油口通过油管与储油箱1相连；

所述柱塞泵离合装置包括：变速器输出轴花键毂24、变速器输出轴主动齿轮23、变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26、同步器22、变速器输出轴从动齿轮27、结合套25及离合电磁阀21；所述结合套25与变速器输出轴花键毂24同步转动，并在变速器输出轴花键毂24上沿变速器输出轴20的轴向滑动，所述变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26与变速器输出轴主动齿轮23紧贴且同步转动，同步器22在变速器输出轴主动齿轮结合齿圈25与变速器输出轴花键毂24之间，所述变速器输出轴主动齿轮23与变速器输出轴从动齿轮27相啮合；所述离合电磁阀21与结合套25的外圈相连接；

所述柱塞泵高压回路总成包括：柱塞泵7、第二单向止回阀6、第四单向止回阀8；所述柱塞泵7的低压入口与第一三通阀2的第二出油口通过油管相连，柱塞泵7高压出口与第二三通阀18的第二进油口通过油管相连；所述第二单向止回阀6设于第一三通阀2与柱塞泵7之间，用于将液压油从第一三通阀2流向柱塞泵7；所述第四单向止回阀8设于柱塞泵7与第二三通阀18之间，用于将液压油从柱塞泵7流向第二三通阀18；所述柱塞泵7的转子与变速器输出轴从动齿轮27同轴连接；

所述主控制器通过连接线与溢流阀12、增压阀13、减压阀3、电机泵9、蓄能器压力传感器17、轮缸压力传感器15、车速传感器、制动踏板压力传感器和油门踏板压力传感器相连；主控制器接收电机泵9、蓄能器压力传感器17、轮缸压力传感器15、车速传感器、制动踏板压力传感器和油门踏板压力传感器的信号，控制溢流阀12、增压阀13、减压阀3的开闭状态和电机泵9的转速。

优选示例中，所述第一三通阀2为一进两出的阀件；所述第二三通阀18为两进一出的阀件；所述第三三通阀19为一进两出的阀件；所述第五三通阀3为两进一出的阀件；所述第四三通阀14为一进两出的阀件。

优选示例中，所述车速传感器用于采集车速信息并传输给主控制器，当车速为零，主控制器控制柱塞泵离合装置实现结合状态，仅当油门踏板压力传感器传送油门踏板已踩下信号给主控制器时，主控制器控制柱塞泵离合装置实现分离状态；当车速不为零，主控制器接收制动踏板压力传感器发送的制动踏板已踩下信号，主控制器控制柱塞泵离合装置实现结合状态，主控制器接收制动踏板压力传感器发送的制动踏板已释放信号，主控制器控制柱塞泵离合装置实现分离状态；制动踏板压力大于零为制动踏板已踩下，制动踏板压力等于零为制动踏板已释放；油门踏板压力大于零为油门踏板已踩下，油门踏板压力等于零为油门踏板已释放。

优选示例中，所述蓄能器压力传感器17用于监测蓄能器16中的压力，所述压力存在上限和下限，上限受溢流阀12控制，下限受柱塞泵7和电机泵9控制。

优选示例中，所述轮缸压力传感器15用于监测轮缸5中的压力，所述压力受增压阀13与减压阀4控制；通过控制轮缸5中的压力来控制制动力的大小，以调节车轮滑移率使车轮的附着系数最大。

优选示例中，所述柱塞泵离合装置通过离合电磁阀21控制结合套25与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26的连接使得变速器输出轴主动齿轮23与变速器输出轴花键毂24同步转动，从而带动变速器输出轴主动齿轮23转动，同步器22处于变速器输出轴花键毂24与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26之间，确保变速器输出轴花键毂24与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26的结合，变速器输出轴主动齿轮23带动变速器输出轴从动齿轮27转动以此带动柱塞泵7工作。

优选示例中，所述柱塞泵7为斜盘式轴向柱塞泵，包括：回位弹簧28、斜盘导向盖29、斜盘导向盖电磁阀30、斜盘31、柱塞32、柱塞缸体33、配油盘34及柱塞泵转子35；所述回位弹簧28位于斜盘导向盖29的无斜盘的一侧，并与斜盘导向盖29相连，斜盘导向盖电磁阀30在有斜盘的一侧与斜盘导向盖29相连，斜盘导向盖29空套在柱塞泵转子35上，斜盘31紧贴斜盘导向盖29空套在柱塞泵转子35上，斜盘31通过圆周均匀分布的六个柱塞32分别与柱塞缸体33相连，柱塞缸体33通过花键与柱塞泵转子35相连并同步转动，紧贴柱塞缸体33的配油盘34空套在柱塞泵转子35上。

参照图5所示，本发明的一种辅助线控制动的能量回收系统的控制方法，基于上述系统，包括以下步骤：

1)主控制器分别接收车速传感器、油门踏板压力传感器和制动踏板传感器采集的信息，并根据接收到的信息控制柱塞泵离合装置的工作状态；

其中，主控制器控制柱塞泵离合装置的工作状态具体包括以下步骤：

11)主控制器接收车辆点火信号，当车辆处于熄火状态，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀21长时间使结合套25与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26相结合，减压阀4始终保持关闭状态，增压阀13始终保持开启状态；

12)当车辆处于点火状态，车速为零，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀21使结合套25与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26相结合，减压阀4关闭，增压阀13开启，从而控制柱塞泵7工作；

13)当车辆处于点火状态，主控制器接收油门踏板传感器发送的油门踏板已踩下信号，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀21使结合套25与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26相分离，从而控制柱塞泵7停止工作；

14)当车辆处于点火状态，车速为零信号与油门踏板已踩下信号同时存在时，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀21使结合套25与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26相分离，从而控制柱塞泵7停止工作；

15)当车辆处于点火状态，车速不为零时，主控制器接收制动踏板传感器的信号控制柱塞泵离合装置的工作状态。

其中，主控制器控制柱塞泵离合装置处于结合状态从而控制柱塞泵7工作具体包括以下步骤：

121)主控制器通过控制离合电磁阀21使结合套25与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26相结合；

122)变速器输出轴20与变速器输出轴主动齿轮23同步转动；

123)变速器输出轴主动齿轮23与变速器输出轴从动齿轮27相啮合，并以一定传动比带动变速器输出轴从动齿轮27转动；

124)变速器输出轴从动齿轮27与柱塞泵7的转子通过花键相连，使得变速器输出轴从动齿轮27与柱塞泵7的转子同步转动，柱塞泵7从油压低的储油箱1中吸油，释放出高压油到蓄能器16中。

其中，主控制器接收制动踏板传感器的信号控制柱塞泵离合装置的工作状态具体包括以下步骤：

151)主控制器接收制动踏板压力传感器传来的信号，若制动踏板已踩下，主控制器通过控制离合电磁阀21使结合套25与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26相结合，从而控制柱塞泵7工作；

152)主控制器接收制动踏板压力传感器传来的信号，若制动踏板已释放，主控制器通过控制离合电磁阀21使结合套25与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈26相分离，从而控制柱塞泵7停止工作。

其中，柱塞泵7工作时的建压过程如下：

1511)所述柱塞泵7为斜盘式轴向柱塞泵，斜盘式轴向柱塞泵的柱塞32的个数为a，柱塞32的直径为d，斜盘31的平面与柱塞泵转子35轴线的法平面的夹角为α，柱塞32轴线绕柱塞泵转子35的轴线的旋转直径为D；

1512)斜盘式轴向柱塞泵开始工作时刻t为0，对应此时蓄能器16压力为P₀，蓄能器16内气体体积为V₀，气体密度为ρ₀，蓄能器16压力高于下阈值，低于上阈值，根据斜盘式轴向柱塞泵的工作特性，得到以下压力公式：

式中，n为车轮转速，i₀为主减速器传动比，i₁为柱塞泵离合装置传动比，t为斜盘式柱塞泵的工作时间，m₀为蓄能器内气体的质量。

蓄能器16压力高于下阈值，低于上阈值，蓄能器16压力受斜盘31轴线法平面与柱塞泵转子35轴线法平面的夹角的影响、车轮转速影响和柱塞泵7工作时间影响。

2)主控制器接收蓄能器压力传感器17采集的压力信息，当压力值超过上阈值，主控制器控制溢流阀12打开，电机泵9不工作，使部分高压油不流经轮缸5直接回到储油箱1中，上阈值为蓄能器16所能承受的极限压力；当压力值小于下阈值，主控制器控制溢流阀12关闭，电机泵9工作，给蓄能器16加压，下阈值为蓄能器16内部的最低要求压力，当压力值处于上阈值与下阈值之间，主控制器控制溢流阀12关闭，电机泵9不工作；

3)当制动踏板踩下时，主控制器根据制动踏板压力计算所需理论轮缸压力，主控制器接收轮缸压力传感器15采集的压力信息并进行判断，当轮缸5中的压力小于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀13打开，减压阀4关闭，补充轮缸5中的压力；当轮缸5中的压力等于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀13关闭，减压阀4关闭，此时，轮缸5中的压力为理想压力；当轮缸5中的压力大于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀13关闭，减压阀4打开，释放轮缸5中的压力，从而控制轮缸压力保持在计算的理论轮缸压力附近。

此外，在电子液压制动系统总成和柱塞泵高压回路总成中，油路可根据是否与储油箱1直接相连被分为两部分，一部分是与储油箱1直接连通的称为低压油路，低压油路中的液压油称为低压油，其余的油路统称为高压油路，高压油路中的液压油统称为高压油。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种辅助线控制动的能量回收系统，其特征在于，包括：油门踏板、油门踏板压力传感器、车速传感器、制动踏板、制动踏板压力传感器、电子液压制动系统总成、柱塞泵离合装置、柱塞泵高压回路总成及主控制器；其中，

所述油门踏板连接油门踏板压力传感器；

所述油门踏板压力传感器连接主控制器；

所述车速传感器连接主控制器；

所述制动踏板连接制动踏板压力传感器；

所述制动踏板压力传感器连接主控制器；

所述电子液压制动系统总成包括：储油箱、电机泵、第一单向止回阀、第三单向止回阀、蓄能器、蓄能器压力传感器、溢流阀、增压阀、减压阀、轮缸、轮缸压力传感器、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第五三通阀；所述溢流阀、增压阀、减压阀和电机泵均与主控制器连接并由其控制；所述蓄能器压力传感器和轮缸压力传感器均与主控制器相连；储油箱通过油管与第一三通阀的进油口相连，第一三通阀的第一出油口经油管与电机泵相连，第一三通阀的第二出油口关闭；第一三通阀电与机泵之间的油管上安装有第一单向止回阀，使液压油从第一三通阀流向电机泵；所述电机泵与第二三通阀的第一进油口经油管相连，第二三通阀的第二进油口关闭，电机泵与第二三通阀之间安装有第三单向止回阀，使液压油从电机泵流向第二三通阀，所述第二三通阀的出油口与蓄能器经油管相连，所述蓄能器与第三三通阀的进油口通过油管相连，所述第三三通阀与蓄能器之间的油管中安装有蓄能器压力传感器，第三三通阀的第一出油口与溢流阀通过油管相连，溢流阀通过油管与第五三通阀的第一进油口相连，第三三通阀的第二出油口与增压阀通过油管相连，增压阀通过油管与第四三通阀的进油口相连，第四三通阀的第一出油口通过油管与减压阀相连，第四三通阀的第二出油口通过油管与轮缸相连，第四三通阀与轮缸之间的油管中安装有轮缸压力传感器，所述减压阀与第五三通阀的第二进油口通过油管相连，第五三通阀的出油口通过油管与储油箱相连；

所述柱塞泵离合装置包括：变速器输出轴花键毂、变速器输出轴主动齿轮、变速器输出轴主动齿轮结合齿圈、同步器、变速器输出轴从动齿轮、结合套及离合电磁阀；所述结合套与变速器输出轴花键毂同步转动，并在变速器输出轴花键毂上沿变速器输出轴的轴向滑动，所述变速器输出轴主动齿轮结合齿圈与变速器输出轴主动齿轮紧贴且同步转动，同步器在变速器输出轴主动齿轮结合齿圈与变速器输出轴花键毂之间，所述变速器输出轴主动齿轮与变速器输出轴从动齿轮相啮合；所述离合电磁阀与结合套的外圈相连接；

所述柱塞泵高压回路总成包括：柱塞泵、第二单向止回阀、第四单向止回阀；所述柱塞泵的低压入口与第一三通阀的第二出油口通过油管相连，柱塞泵高压出口与第二三通阀的第二进油口通过油管相连；所述第二单向止回阀设于第一三通阀与柱塞泵之间，用于将液压油从第一三通阀流向柱塞泵；所述第四单向止回阀设于柱塞泵与第二三通阀之间，用于将液压油从柱塞泵流向第二三通阀；所述柱塞泵的转子与变速器输出轴从动齿轮同轴连接；

所述主控制器通过连接线与溢流阀、增压阀、减压阀、电机泵、蓄能器压力传感器、轮缸压力传感器、车速传感器、制动踏板压力传感器和油门踏板压力传感器相连；主控制器接收电机泵、蓄能器压力传感器、轮缸压力传感器、车速传感器、制动踏板压力传感器和油门踏板压力传感器的信号，控制溢流阀、增压阀、减压阀的开闭状态和电机泵的转速。

2.根据权利要求1所述的辅助线控制动的能量回收系统，其特征在于，所述第一三通阀为一进两出的阀件；所述第二三通阀为两进一出的阀件；所述第三三通阀为一进两出的阀件；所述第五三通阀为两进一出的阀件；所述第四三通阀为一进两出的阀件。

3.根据权利要求1所述的辅助线控制动的能量回收系统，其特征在于，所述车速传感器用于采集车速信息并传输给主控制器，当车速为零，主控制器控制柱塞泵离合装置实现结合状态，仅当油门踏板压力传感器传送油门踏板已踩下信号给主控制器时，主控制器控制柱塞泵离合装置实现分离状态；当车速不为零，主控制器接收制动踏板压力传感器发送的制动踏板已踩下信号，主控制器控制柱塞泵离合装置实现结合状态，主控制器接收制动踏板压力传感器发送的制动踏板已释放信号，主控制器控制柱塞泵离合装置实现分离状态；制动踏板压力大于零为制动踏板已踩下，制动踏板压力等于零为制动踏板已释放；油门踏板压力大于零为油门踏板已踩下，油门踏板压力等于零为油门踏板已释放。

4.根据权利要求1所述的辅助线控制动的能量回收系统，其特征在于，所述蓄能器压力传感器用于监测蓄能器中的压力，所述压力存在上限和下限，上限受溢流阀控制，下限受柱塞泵和电机泵控制。

5.根据权利要求1所述的辅助线控制动的能量回收系统，其特征在于，所述轮缸压力传感器用于监测轮缸中的压力，所述压力受增压阀与减压阀控制；通过控制轮缸中的压力来控制制动力的大小，以调节车轮滑移率使车轮的附着系数最大。

6.根据权利要求1所述的辅助线控制动的能量回收系统，其特征在于，所述柱塞泵离合装置通过离合电磁阀控制结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈的连接使得变速器输出轴主动齿轮与变速器输出轴花键毂同步转动，从而带动变速器输出轴主动齿轮转动，同步器处于变速器输出轴花键毂与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈之间，确保变速器输出轴花键毂与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈的结合，变速器输出轴主动齿轮带动变速器输出轴从动齿轮转动以此带动柱塞泵工作。

7.根据权利要求1所述的辅助线控制动的能量回收系统，其特征在于，所述柱塞泵为斜盘式轴向柱塞泵，包括：回位弹簧、斜盘导向盖、斜盘导向盖电磁阀、斜盘、柱塞、柱塞缸体、配油盘及柱塞泵转子；所述回位弹簧位于斜盘导向盖的无斜盘的一侧，并与斜盘导向盖相连，斜盘导向盖电磁阀在有斜盘的一侧与斜盘导向盖相连，斜盘导向盖空套在柱塞泵转子上，斜盘紧贴斜盘导向盖空套在柱塞泵转子上，斜盘通过圆周均匀分布的六个柱塞分别与柱塞缸体相连，柱塞缸体通过花键与柱塞泵转子相连并同步转动，紧贴柱塞缸体的配油盘空套在柱塞泵转子上。

8.一种辅助线控制动的能量回收系统的控制方法，基于权利要求1-7中任意一项所述系统，其特征在于，包括以下步骤：

1)主控制器分别接收车速传感器、油门踏板压力传感器和制动踏板传感器采集的信息，并根据接收到的信息控制柱塞泵离合装置的工作状态；

2)主控制器接收蓄能器压力传感器采集的压力信息，当压力值超过上阈值，主控制器控制溢流阀打开，电机泵不工作，使部分高压油不流经轮缸直接回到储油箱中，上阈值为蓄能器所能承受的极限压力；当压力值小于下阈值，主控制器控制溢流阀关闭，电机泵工作，给蓄能器加压，下阈值为蓄能器内部的最低要求压力，当压力值处于上阈值与下阈值之间，主控制器控制溢流阀关闭，电机泵不工作；

3)当制动踏板踩下时，主控制器根据制动踏板压力计算所需理论轮缸压力，主控制器接收轮缸压力传感器采集的压力信息并进行判断，当轮缸中的压力小于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀打开，减压阀关闭，补充轮缸中的压力；当轮缸中的压力等于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀关闭，减压阀关闭，此时，轮缸中的压力为理想压力；当轮缸中的压力大于理论轮缸压力时，主控制器控制增压阀关闭，减压阀打开，释放轮缸中的压力，从而控制轮缸压力保持在计算的理论轮缸压力附近。

9.根据权利要求8所述的辅助线控制动的能量回收系统的控制方法，其特征在于，所述步骤1)中的主控制器控制柱塞泵离合装置的工作状态具体包括以下步骤：

11)主控制器接收车辆点火信号，当车辆处于熄火状态，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀长时间使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相结合，减压阀始终保持关闭状态，增压阀始终保持开启状态；

12)当车辆处于点火状态，车速为零，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相结合，减压阀关闭，增压阀开启，从而控制柱塞泵工作；

13)当车辆处于点火状态，主控制器接收油门踏板传感器发送的油门踏板已踩下信号，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相分离，从而控制柱塞泵停止工作；

14)当车辆处于点火状态，车速为零信号与油门踏板已踩下信号同时存在时，主控制器控制柱塞泵离合装置的离合电磁阀使结合套与变速器输出轴主动齿轮结合齿圈相分离，从而控制柱塞泵停止工作；

15)当车辆处于点火状态，车速不为零时，主控制器接收制动踏板传感器的信号控制柱塞泵离合装置的工作状态。

10.根据权利要求8所述的辅助线控制动的能量回收系统的控制方法，其特征在于，电子液压制动系统总成和柱塞泵高压回路总成中，油路可根据是否与储油箱直接相连被分为两部分，一部分是与储油箱直接连通的称为低压油路，低压油路中的液压油称为低压油，其余的油路统称为高压油路，高压油路中的液压油统称为高压油。

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