一種新能源商用車能量高效回收系統技術方案

一種新能源商用車能量高效回收系統，發電機與蓄電池相連接，發電機通過發電機控制器與ECU電子控制單元相連接，電磁腳閥上設有加速度傳感器和位移傳感器，位移傳感器用于測量頂桿下行的位置，加速度傳感器與頂桿隨動，加速度傳感器用于測量踏板下行的加速度，加速度傳感器、位移傳感器、蓄電池和比例繼動閥分別與ECU電子控制單元連接，電磁腳閥的最大點制動的剎車踏板工作角度為11度—12.5度，電磁腳閥的最大半制動的剎車踏板工作角度為19度—20.5度。本發明專利技術對現有技術進行了優化，優化后的能量回收系統，在車輛制動時最高可以回收50%的能量，大大增加了充電效率，減少了摩擦制動對制動器及相關零部件的磨損。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種汽車能量回收系統，尤其是涉及一種新能源商用車制動能量回收系統。
技術介紹
目前，新能源汽車都裝有制動能量回饋系統，其原理是在制動過程中回收車輛自身重量所產生的勢能，并以電能的形式儲存于超級電容之中。目前新能源汽車都裝有制動能量回饋系統中，電磁腳閥的最大點制動的剎車踏板工作角度小，致使制動能量回饋系統能源回收率較低，充電效率低。由于不能智能判斷駕駛員的意圖，在駕駛員緊急制動時，發電機工作，影響新能源汽車的安全性能，采用摩擦制動對制動器及相關零部件造成磨損。因此新能源汽車(特指混合動力城市公交)的制動能量回饋系統能源回收率普遍較低，基本為20-30%，加上司機操作習慣，導致能量回收率更低，為此有必要將能量回收系統的控制元件智能化，既提高能量回收率，并且保證車輛行駛安全。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種新能源商用車能量高效回收系統，通過智能判斷駕駛員的意圖，在駕駛員緊急制動時，確保發電機不制動充電，且通過確定合適的電磁腳閥的最大點制動的剎車踏板工作角度來提高能源回收率，增加充電效率。本專利技術解決的技術問題所采用的技術方案是:一種新能源商用車能量高效回收系統，包括E⑶電子控制單元8、電磁腳閥1、比例繼動閥10、前后ABS電磁閥9、ABS控制器11、發電機13、前橋和后橋14，后橋14連接有驅動軸12，驅動軸12上設有上述的發電機13，發電機13與蓄電池15相連接，發電機13通過發電機控制器16與ECU電子控制單元8相連接，后橋14設有彈簧制動氣室6，電磁腳閥I上設有踏板17和踏板17下的頂桿18，其特征是電磁腳閥I上設有加速度傳感器4和位移傳感器2，位移傳感器4用于測量頂桿18下行的位置，加速度傳感器2與頂桿18隨動，加速度傳感器2用于測量踏板17下行的加速度，加速度傳感器2、位移傳感器4、蓄電池15和比例繼動閥10分別與ECU電子控制單元8相連接，電磁腳閥I的最大點制動的剎車踏板工作角度為11度一 12.5度，電磁腳閥I的最大半制動的剎車踏板工作角度為19度一20.5度。當車輛運行中需要點制動(非緊急剎車，只是短時間達到減速的目的就可以了)時，駕駛員踩電磁腳閥I的踏板17，頂桿18移動。當踏板17的下行角度工作在最大點制動的剎車踏板工作角度以前時，電磁腳閥I沒有氣壓輸出，此時也是電磁腳閥I的空行程階段，位移傳感器2反饋信號給ECU電子控制單元8，然后ECU電子控制單元8發出信號給發電機控制器16，讓發電機13開始工作，利用驅動軸12的高速旋轉切割發電機13內部線圈進行發電，并且產生于驅動軸12旋向相反的力矩，達到車輛減速的目的。當車輛需要半制動，半制動較點制動的制動強度要大一些，例如轉彎時，駕駛員需要加大踩腳踏板17的行程，頂桿18較快速的移動，當踏板17的工作角度在小于最大點制動的剎車踏板工作角度時工作原理同上，踏板17大于最大點制動的剎車踏板工作角度且小于最大半制動的剎車踏板工作角度時，此時ECU電子控制單元8依然控制發電機控制器16，使發電機13開始工作，在充電的同時，使驅動軸12的轉速下降。由于半制動過程所需制動力較大，所以踏板17在最大點制動的剎車踏板工作角度和最大半制動的剎車踏板工作角度之間的工作行程中，電磁腳閥I會有氣壓輸出，控制比例繼動閥10和ABS電磁閥9工作，最后讓彈簧制動氣室6的膜片分室腔對車輪進行制動。當車輛需要緊急制動或大幅減速時，駕駛員會快速踩踏板17，由于加速度傳感器2設定一個加速度值，當駕駛員踩腳踏板的加速度超過設定值時，加速度傳感器會有信號輸出，加速度傳感器2反饋信號給ECU電子控制單元8，然后ECU電子控制單元8控制發電機控制器16，使發電機13停止工作(充電和減速功能都停止)，通過加速度傳感器會反饋信息給ECU，然后ECU控制比例繼動閥立即快速輸出，氣壓快速的線性增長，使彈簧制動氣室6的膜片分室腔進行制動，達到車輛快速減速甚至停止的目的。本專利技術通過多次試驗，確定最大點制動的剎車踏板工作角度為11度-12.5度，增加了發電機的發電時間，提高了制動發電的效率。作為優選，本專利技術電磁腳閥I的最大點制動的剎車踏板工作角度為12度，電磁腳閥I的最大半制動的剎車踏板工作角度為20度。具體實施時，設有上儲氣筒5和下儲氣筒3，上儲氣筒5和下儲氣筒3分別與電磁腳閥I的上腔進氣口和下腔進氣口相連接。本專利技術將位移傳感器和加速度傳感器集成在傳電磁腳閥上，用ECU電子控制單元8集中控制，并且將所有相關電信號進行整合后都可以用E⑶電子控制單元8統一控制。通過精確設定電磁腳閥的踏板、頂桿的行程保證產品各個工作角度段內對電器元件的精準控制。本專利技術由于增加了電磁腳閥的空行程，通過改變頂桿的受力結構，讓增大空行程后依然腳感明顯。同時增大空行程的腳感后，空行程后面的工作行程的力不能增加的太明顯，不然會增加駕駛員的踩踏強度。所以該專利技術采用工作角度在12度內腳感明顯，12度到滿行程的腳感又不會太重的電磁腳閥。本專利技術的系統提高了制動時能量回收的效率，同時能讓駕駛員在制動并回收能量的同時有力度非常適宜的腳感，并且可能智能判斷駕駛員是否需要緊急制動，同時為其提供相對應的最大輸出制動力。本專利技術將位移傳感器和加速度傳感器集成在傳電磁腳閥上，用ECU電子控制單元8集中控制，并且將所有相關電信號進行整合后都可以用ECU電子控制單元8統一控制。本專利技術通過精確設定電磁腳閥的踏板、頂桿的行程保證產品各個工作角度段內對電器元件的精準控制。由于增大了電磁腳閥的空行程，電磁腳閥I的最大點制動的剎車踏板工作角度為11度-12.5度之間，改變了頂桿的受力結構，讓增大空行程后依然腳感明顯，同時增大空行程的腳感后。由于空行程后面的工作行程的力不能增加的太明顯，不然會增加駕駛員的踩踏強度，因此本專利技術采用一種工作角度在11度一 12.5度之間內腳感明顯，其11度一 12.5度到滿行程的腳感又不會太重的電磁腳閥。本專利技術的有益效果是:本專利技術對現有技術進行了優化，優化后的能量回收系統，在車輛制動時最高可以回收50%的能量，大大增加了充電效率，不光減少了摩擦制動對制動器及相關零部件的磨損，更提高了充電效率，車輛運行同樣的里程就可以節省更多的油料，使得新能源車更環保，用的更實惠。其一是智能判斷駕駛員的意圖，系統根據踏板加速度確定車輛減速還是緊急制動；二是增加減速過程中的能量回饋制動時踏板的行程；三是根據制動信號通過相應的邏輯控制轉變成相應的控制壓力輸出，且輸出壓力和控制壓力成一定比例；四是無論在什么情況下，可以通過制動信號傳輸器輸出的備壓信號來控制。下面結合【附圖說明】和【具體實施方式】對本專利技術做進一步的說明。【附圖說明】圖1是本專利技術實施例的連接結構示意圖。圖中:1.電磁腳閥2.位移傳感器3.下儲氣筒4.加速度傳感器5.儲氣筒 6.彈簧制動氣室的膜片分室腔 7.膜片分室 8.ECU電子控制單元 9.ABS電磁閥10.比例繼動閥11.ABS當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新能源商用車能量高效回收系統，包括ECU電子控制單元（8）、電磁腳閥（1）、比例繼動閥（10）、前后ABS電磁閥（9）、ABS控制器（11）、發電機（13）、前橋和后橋（14），后橋（14）連接有驅動軸（12），驅動軸（12）上設有上述的發電機（13），發電機（13）與蓄電池（15）相連接，發電機（13）通過發電機控制器（16）與ECU電子控制單元（8）相連接，后橋（14）設有彈簧制動氣室（6），電磁腳閥（1）上設有踏板（17）和踏板（17）下的頂桿（18），其特征是電磁腳閥（1）上設有加速度傳感器（4）和位移傳感器（2），位移傳感器（4）用于測量頂桿（18）下行的位置，加速度傳感器（2）與頂桿（18）隨動，加速度傳感器（2）用于測量踏板（17）下行的加速度，加速度傳感器（2）、位移傳感器（4）、蓄電池（15）和比例繼動閥（10）分別與ECU電子控制單元（8）相連接，電磁腳閥（1）的最大點制動的剎車踏板工作角度為11度—12.5度，電磁腳閥（1）的最大半制動的剎車踏板工作角度為19度—20.5度。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張建元，馬靖，席力克，周閩俊，張濤，鄭小波，周根明，
申請(專利權)人：浙江科力車輛控制系統有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33