CN210478660U - 一种汽车液压储能再生制动系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车液压储能再生制动系统，该系统包括液压制动装置和液压传动装置；还包括与液压传动装置及液压制动装置配合实现制动能回收的制动能回收装置，制动能回收装置包括制动能回收管路和用于回收制动能的储能罐，制动能回收管路的一端与储能罐相接，制动能回收管路的另一端与液压泵相连，制动能回收管路由制动能回收管道和装在制动能回收管道上的液控节流阀及液控单向阀组成，液控单向阀设在液控节流阀与储能罐之间。本实用新型将系统的核心部位由原本电控为主改为液控为主，将再生制动与摩擦制动的转换过程改为由液控来实现，并能实现两者的平顺过渡和制动力分配，且此过程由制动踏板线性控制，与电控相比，具有更高的稳定性，造价较低。

Description

一种汽车液压储能再生制动系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车制动系统，特别涉及一种汽车液压储能再生制动系统。

背景技术

如今能源消耗日益增加，环境污染日益严重，节能减排具有十分重要的意义，毫无疑问，汽车在能源消耗中占有相当大的比例，对汽车节能减排很有必要。车辆在行驶过程中由于种种原因总会不停的制动，制动过程毫无疑问是在不停的浪费能量，将汽车的动能转化为热能散发掉，积少成多，势必会浪费大量的资源，特别是对于城市公交而言，制动和起步频率很高，浪费的资源也很多，对制动器的磨损也很快，因此对制动能进行回收具有十分显著的意义，再生制动系统不仅能够实现能量的回收，还能分担摩擦制动器的负担、延长摩擦制动器的寿命，提高汽车的安全性。

目前对此类液压储能再生制动系统的研究大都侧重于由电控实现的控制策略及算法研究，对此装置本身的研究却相对缺乏，其制动力的大小基本取决于算法的实现，其制动过程向车轮摩擦制动的过渡和制动力分配过程大都由电控及算法来完成，对算法的要求较高，难度较大，且需要大量的传感器、控制器，造价较高、结构复杂且不够稳定。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种稳定性更高、结构简单，造价较低的汽车液压储能再生制动系统。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，一种汽车液压储能再生制动系统，该系统包括液压制动装置和液压传动装置，液压制动装置包括车轮制动器和由制动踏板线性控制的制动主缸，制动主缸通过液压管路实现对车轮制器的液压制动，液压传动装置包括电磁离合器、联动变速器、液压泵和液压马达，液压泵、液压马达通过电磁离合器与联动变速器相接，联动变速器的传动轴与内燃机相接，其特点是，该系统还包括与液压传动装置及液压制动装置配合实现制动能回收的制动能回收装置，制动能回收装置包括制动能回收管路和用于回收制动能的储能罐，制动能回收管路的一端与储能罐相接，制动能回收管路的另一端与液压泵相连，制动能回收管路由制动能回收管道和装在制动能回收管道上的液控节流阀及液控单向阀组成，液控单向阀设在液控节流阀与储能罐之间；

在储能罐上连接有用于给储能罐保压的油箱，储能罐通过泄压管道与油箱相接，泄压管道上装有保护阀。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述储能罐与液压马达之间设有用于给液压马达提供助力实现加速起步的液压助力管路，所述的液压助力管路包括连通储能罐与液压马达的液压助力管道和连通液压马达与油箱的液压释放管道，液压助力管道上安装有二位二通阀。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，该系统还包括用于控制电磁离合器和二位二通阀的电子控制单元ECU、制动踏板感应器、油门踏板感应器及离合器受力感应器，制动踏板感应器、油门踏板感应器及离合器受力感应器均与电子控制单元ECU信号连接。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述液压管路通过三通与液压泵相连，液压管路一端与制动主缸上的车轮液压制动管路相接，液压管路的另一端与制动能回收管路相接。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述液压管路设有两条，其中一条液压管路与液控节流阀相接，另一条液压管路与液控溢流阀相接。

与现有技术相比，本实用新型通过设与液压泵相连通的制动能回收装置和与液压马达相连通的液压助力管路，使系统核心部位由原本电控为主改为液控为主，将再生制动与摩擦制动的转换过程改为由液控来实现，并能实现两者的平顺过渡和制动力分配，且此过程由制动踏板线性控制，与电控相比具有更高的稳定性，且结构简单，造价较低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，而不构成对其权利的限制。

实施例1，参照图1，一种汽车液压储能再生制动系统，该系统包括液压制动装置和液压传动装置；液压制动装置包括车轮制动器和由制动踏板线性控制的制动主缸11，制动主缸通过液压管路实现对车轮制器的液压制动；液压传动装置包括电磁离合器3、5、联动变速器4、液压泵19和液压马达6，液压泵19、液压马达6通过电磁离合器3、5与具有减矩增速作用的联动变速器4相接，联动变速器4的传动轴与内燃机1相接，该系统还包括与液压传动装置及液压制动装置配合实现制动能回收的制动能回收装置，制动能回收装置包括制动能回收管路和用于回收制动能的储能罐9，制动能回收管路的一端与储能罐9相接，制动能回收管路的另一端与液压泵19相连，制动能回收管路由制动能回收管道18和装在制动能回收管道18上的液控节流阀16及液控单向阀15组成，液控单向阀15设在液控节流阀16与储能罐9之间；

在储能罐9上连接有用于给储能罐9保压的油箱7，储能罐9通过泄压管道与油箱7相接，泄压管道上装有保护阀10。

实施例2，实施例1所述的汽车液压储能再生制动系统，在所述储能罐9与液压马达6之间设有用于给液压马达提供助力实现加速起步的液压助力管路，所述的液压助力管路包括连通储能罐9与液压马达6的液压助力管道和连通液压马达6与油箱7的液压释放管道，液压助力管道上安装有二位二通阀8。

实施例3，实施例1所述的汽车液压储能再生制动系统，该系统还包括用于控制电磁离合器4和二位二通阀8的电子控制单元ECU、制动踏板感应器、油门踏板感应器及离合器受力感应器，制动踏板感应器、油门踏板感应器及离合器受力感应器均与电子控制单元ECU信号连接。

实施例4，实施例1所述的汽车液压储能再生制动系统，所述液压管路12通过三通与液压泵19相连，液压管路12一端与制动主缸11上的车轮液压制动管路20相接，液压管路12的另一端与制动能回收管路相接，与车轮制动器相连的液压管路上安装有两个制动单向阀13、14，两个制动单向阀13、14并列连接在液压管路上，两个制动单向阀13、14的制动液流向相反。

实施例5，实施例1所述的汽车液压储能再生制动系统，所述液压管路12设有两条，其中一条液压管路12与液控节流阀16相接，另一条液压管路12与液控溢流阀17相接。

具体工作过程如下：

1、汽车轻制动时，在所需制动力较小的范围内，轻踩制动踏板（踏板角度小于设定值），制动单向阀13关闭，由于制动单向阀14具有预设压力，也处于关闭，制动液压只控制液控溢流阀17和液控节流阀16，管路压力上升，两阀调定值上升，使液压泵19的出口压力增加，导致反作用于联动变速器4的力增加，即制动力增加。反之，在松开制动踏板时，制动液回流，制动单向阀13的调定值极小，对回流几乎无影响，两阀调定值下降，液压泵19出口压力下降，制动力下降。

2、在所需制动力较大时，重踩制动踏板（踏板角度较大于设定值），液压管路压力较高，制动单向阀14导通，此时，制动能回收装置与车轮摩擦制动系统同时工作，且车轮摩擦制动与普通车辆的制动效果和原理几乎一致，结构安全可靠，制动能回收装置分担了部分制动力，对车轮摩擦制动系统具有一定保护作用。

3、储能过程：踩下制动踏板，制动踏板感应器接受踏板信号，通过电子控制单元ECU控制电磁离合器4接合，传动轴的旋转运动带动液压泵19运转，二位二通阀8处于常闭状态，油液泵入储能罐9，液控单向阀15防止油液倒流，保护阀10使最大压力不得超过储能罐极限，具有保护作用，且在长时间停车及检修时实现主动卸荷（线控）。当储能罐满荷时，保护阀10工作，使压力稳定在最大值，此时系统不再具有制动能回收能力，但是由于存在较大液压力，系统依然能够提供较大（实际上是最大）制动力。

4、储能罐保压及卸荷：制动结束时，松开制动踏板，电子控制单元ECU控制电磁离合器4断开，由于二位二通阀8、液控单向阀15、保护阀10的存在，储能罐保压。若准备 长时间停车或者汽车检修时，为保护储能罐以及人员安全，可通过按钮打开保护阀10，实现主动卸载。

5、储能罐释放能量提供助力：汽车起步时，踩下油门，油门踏板感应器接受信号传给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU控制二位二通阀8导通，同时控制电磁离合器3、5接合，储能罐释放能量，带动液压马达6运转，给传动轴提供动力，实现起步助力。

6、停止助力：储能罐释放大部分能量之后，内部压力减小，对汽车的助力逐渐减小，接着，会反拖汽车，变成阻力。从动力变成阻力的过程，可由电磁离合器3、5的受力情况反应出来，其受力方向会出现反转，离合器受力感应器检测到此情况发生时，电子控制单元ECU控制电磁离合器3、5断开连接,同时关闭二位二通阀8，结束助力。

理论上所有类型的汽车均可使用本实用新型所述的系统，对于在需要频繁制动工况下行驶的汽车具有更高的性价比，节省的能源更多，例如主要在城市内行驶的汽车，特别是制动频繁的城市公交和出租车等，由于纯电动汽车大都采用电磁再生制动系统，因此，此研究更符合的汽车类型主要为混合动力汽车及传统燃油汽车。

本实用新型所述系统的推广前景及市场分析：由于目前石油储量逐渐减少，而汽车数量却逐渐增加，油价不断上涨，节油则是车主在购车时必定会认真考虑的重要因素，此项目回收汽车制动能，对于汽车节油效果明显，并且大大分担了传统摩擦制动器的负担，使其磨损减轻，寿命延长，且此系统相对于一般的电控再生制动系统而言，采用液压控制具有更好的稳定性和安全性。此外，目前国家及国际上对节能减排的要求逐渐增加，此项目对节能减排具有显著效果，对于节约资源保护环境由重要意义，对厂家而言也具有较强吸引力。

本实用新型所述系统的经济效益：实现制动能的再生，节能环保，对于车主，可节省一部分燃油费或电费，对于厂家，可帮助达到国家给定的排放标准，提高汽车性能，获得更好的销售业绩，对于车辆本身也能延长制动器寿命，提高汽车安全性的作用，对于整个行业都具有重要意义，同时，汽车产业是最广泛的基础产业之一，在汽车上进行的任何有价值有意义的改进毋庸置疑都势必会创造巨大的效益。

Claims (5)

1.一种汽车液压储能再生制动系统，该系统包括液压制动装置和液压传动装置；液压制动装置包括车轮制动器和由制动踏板线性控制的制动主缸，制动主缸通过液压管路实现对车轮制器的液压制动；液压传动装置包括电磁离合器、联动变速器、液压泵和液压马达，液压泵、液压马达通过电磁离合器与联动变速器相接，联动变速器的传动轴与内燃机相接，其特征在于：该系统还包括与液压传动装置及液压制动装置配合实现制动能回收的制动能回收装置，制动能回收装置包括制动能回收管路和用于回收制动能的储能罐，制动能回收管路的一端与储能罐相接，制动能回收管路的另一端与液压泵相连，制动能回收管路由制动能回收管道和装在制动能回收管道上的液控节流阀及液控单向阀组成，液控单向阀设在液控节流阀与储能罐之间；

在储能罐上连接有用于给储能罐保压的油箱，储能罐通过泄压管道与油箱相接，泄压管道上装有保护阀。

2.根据权利要求1所述的汽车液压储能再生制动系统，其特征在于：在所述储能罐与液压马达之间设有用于给液压马达提供助力实现加速起步的液压助力管路，所述的液压助力管路包括连通储能罐与液压马达的液压助力管道和连通液压马达与油箱的液压释放管道，液压助力管道上安装有二位二通阀。

3.根据权利要求2所述的汽车液压储能再生制动系统，其特征在于：该系统还包括用于控制电磁离合器和二位二通阀的电子控制单元ECU、制动踏板感应器、油门踏板感应器及离合器受力感应器，制动踏板感应器、油门踏板感应器及离合器受力感应器均与电子控制单元ECU信号连接。

4.根据权利要求1所述的汽车液压储能再生制动系统，其特征在于：所述液压管路通过三通与液压泵相连，液压管路一端与制动主缸上的车轮液压制动管路相接，液压管路的另一端与制动能回收管路相接。

5.根据权利要求4所述的汽车液压储能再生制动系统，其特征在于：所述液压管路设有两条，其中一条液压管路与液控节流阀相接，另一条液压管路与液控溢流阀相接。

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