制动能量回收利用系统、回收利用方法及起重机技术方案

本发明专利技术涉及一种制动能量回收利用系统、回收利用方法及起重机，其中，制动能量回收利用系统包括发动机，与发动机连接的动力耦合器，与动力耦合器并联连接的离合器和变速箱，其中，离合器连接液压泵/马达，液压泵/马达并联连接蓄能器和液压油箱，变速箱连接传动机构。在制动过程中，将制动机械能经传动机构、变速箱、动力耦合器、离合器及液压泵/马达，将机械能转换成液压能，储存于蓄能器中，实现制动能量回收；在起动和加速、爬坡时，将蓄能器中储存的能量经液压泵/马达转换为机械能经变速箱传动驱动整车行驶及动力需求，实现能量利用；本发明专利技术能够有效回收并利用制动过程产生的能量，提升了整机燃油经济性、整机动力性能和制动性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，尤其涉及一种制动能量回收利用系统、回收利用方法及起重机。
技术介绍
起重机产品装机功率大，整车质量重，应用广泛，多行驶于市区内及城市之间作业，行驶过程中有着频繁的起动、加速、制动、爬坡过程。起重机产品在起步、爬坡过程中由于整机质量重，发动机转速一般较低，通常处于发动机非最佳燃油经济区，这必然导致整机燃油经济性差，起步困难、爬坡能力不足。起重机产品在制动过程中，采用机械摩擦制动器，通过制动部件与运动部件的相互挤压和摩擦，产生热量消耗在空气中；且由于起重机产品整机质量重，行驶速度相对其他工程机械产品较高，在频繁的制动过程中会导致巨大的能量浪费。并且，起重机的频繁启停使发动机经常处于低效区，并且频繁的制动和启动，也需要消耗大量能量，而现有的起重机产品中未能对制动过程中的能量进行回收及利用，动力性能提升基本通过匹配大功率发动机实现，整机行驶过程中的燃油经济性低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种制动能量回收利用系统、回收利用方法及起重机，其能够有效回收利用制动过程产生的动能，提高了整机的燃油经济性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种制动能量回收利用系统，其包括发动机，与所述发动机连接的动力耦合器，与所述动力耦合器并联连接的离合器和变速箱，其中，所述离合器连接液压泵/马达，所述液压泵/马达并联连接蓄能器和液压油箱，所述变速箱连接传动机构。在一优选或可选实施例中，制动能量回收利用系统还包括控制装置，所述控制装置包括：用于检测所述发动机的运行状态的发动机检测单元；用于检测所述动力耦合器的运行状态，且控制所述动力耦合器与所述离合器脱开或啮合的动力耦合器检测控制单元；用于检测所述离合器的运行状态，且控制所述离合器与所述动力耦合器脱开或啮合的离合器检测控制单元；用于检测所述变速箱的运行状态的变速箱检测单元；用于检测所述液压泵/马达的运行状态，且控制所述液压泵/马达在泵工况和马达工况之间切换的液压泵/马达检测控制单元；用于检测所述蓄能器的储能状态的蓄能器检测单元；用于检测车速的车速检测单元；还包括电连接各所述单元的总控制器，所述总控制器接收各所述单元的采集信号，并向各所述单元发送控制信号。在一优选或可选实施例中，所述控制装置还包括显示器，所述显示器电连接所述总控制器。在一优选或可选实施例中，所述传动机构包括传动轴和驱动桥。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种制动能量回收利用方法，其包括制动能量回收过程和制动能量利用过程；制动能量回收过程，离合器与动力耦合器啮合，制动产生的能量通过传动机构依次经过变速箱、动力耦合器和离合器，传递给液压泵/马达，液压泵/马达处于泵工作状态，将机械能转化为液压能存储在蓄能器中；制动能量利用过程，离合器与动力耦合器啮合，液压泵/马达处于马达工作状态，将蓄能器储存的液压能转化为机械能，机械能依次通过离合器、动力耦合器、变速箱和传动机构，提供动力。在一优选或可选实施例中，在有制动需求的情况下，判断发动机状态、动力耦合器状态和变速箱状态是否正常，并判断车速是否在有效范围，如果各状态正常，且车速处于有效范围，启动制动能量回收过程。在一优选或可选实施例中，在制动能量回收前，根据蓄能器的储能状态、变速箱状态、发动机状态及制动需求，计算制动能力，控制液压泵/马达以泵工况运行，同时对液压泵/马达的需求排量进行控制。在一优选或可选实施例中，在有起动/加速需求的情况下，判断发动机状态、动力耦合器状态和变速箱状态是否正常，并判断车速是否在有效范围，如果各状态正常，且车速处于有效范围，启动制动能量利用过程。在一优选或可选实施例中，在制动能量利用前，根据蓄能器的储能状态、变速箱状态、发动机状态及制动需求，计算驱动能力，控制液压泵/马达以马达工况运行，同时对液压泵/马达的需求排量进行控制。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种起重机，其包括上述的制动能量回收利用系统。基于上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：在本专利技术通过在变速箱前端加装动力耦合器，并通过离合器与液压泵/马达相互作用，在制动过程中，通过制动需求将制动机械能经传动机构、变速箱、动力耦合器带动离合器及液压泵/马达，将机械能转换成液压能，储存于蓄能器中，实现制动能量回收；在起动和加速、爬坡时，将蓄能器中储存的能量经液压泵/马达转换为机械能经变速箱传动驱动整车行驶及动力需求，实现能量利用；本专利技术能够有效回收并利用制动过程产生的能量，提升了整机燃油经济性、整机动力性能和制动性能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术提供的制动能量回收利用系统的结构示意图；图2为本专利技术提供的制动能量回收利用系统在单独驱动时动力传递路径框图；图3为本专利技术提供的制动能量回收利用系统在制动能量回收时动力传递路径框图；图4为本专利技术提供的制动能量回收利用系统在能量利用时动力传递路径框图；图5为本专利技术提供的制动能量回收利用系统中控制装置的设置位置示意图；图6为本专利技术提供的制动能量回收利用系统中控制装置的控制过程示意图。附图中：1-发动机；2-动力耦合器；3-离合器；4-液压泵/马达；5-蓄能器；6-液压油箱；7-变速箱；8-传动机构。11-发动机检测单元；22-动力耦合器检测控制单元；33-离合器检测控制单元；44-液压泵/马达检测控制单元；55-蓄能器检测单元；66-总控制器；77-变速箱检测单元；88-车速检测单元；99-显示器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。首先对本专利技术中用到的技术术语进行解释。起重机：底盘与重卡功能相同，采用轮胎在路面行驶，上车作业时用吊钩或其他取物装置吊挂重物，在空间进行升降与运移等循环性作业的机械。液压泵/马达：液压泵/马达是实现机械能和液压能相互转换的重要元件。利用液压泵/马达四本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制动能量回收利用系统，其特征在于：包括发动机，与所述发动机连接的动力耦合器，与所述动力耦合器并联连接的离合器和变速箱，其中，所述离合器连接液压泵/马达，所述液压泵/马达并联连接蓄能器和液压油箱，所述变速箱连接传动机构。

【技术特征摘要】
1.一种制动能量回收利用系统，其特征在于：包括发动机，与所述
发动机连接的动力耦合器，与所述动力耦合器并联连接的离合器和变
速箱，其中，所述离合器连接液压泵/马达，所述液压泵/马达并联连
接蓄能器和液压油箱，所述变速箱连接传动机构。
2.如权利要求1所述的制动能量回收利用系统，其特征在于：还
包括控制装置，所述控制装置包括：
用于检测所述发动机的运行状态的发动机检测单元；
用于检测所述动力耦合器的运行状态，且控制所述动力耦合器与所
述离合器脱开或啮合的动力耦合器检测控制单元；
用于检测所述离合器的运行状态，且控制所述离合器与所述动力耦
合器脱开或啮合的离合器检测控制单元；
用于检测所述变速箱的运行状态的变速箱检测单元；
用于检测所述液压泵/马达的运行状态，且控制所述液压泵/马达在泵
工况和马达工况之间切换的液压泵/马达检测控制单元；
用于检测所述蓄能器的储能状态的蓄能器检测单元；
用于检测车速的车速检测单元；
还包括电连接各所述单元的总控制器，所述总控制器接收各所述单
元的采集信号，并向各所述单元发送控制信号。
3.如权利要求2所述的制动能量回收利用系统，其特征在于：所
述控制装置还包括显示器，所述显示器电连接所述总控制器。
4.如权利要求1所述的制动能量回收利用系统，其特征在于：所
述传动机构包括传动轴和驱动桥。
5.一种制动能量回收利用方法，其特征在于：包括制动能量回收
过程和制动能量利用过程；
制动能量回收过程，离合器与动力耦合器啮合，制动产生的能量通
...

【专利技术属性】
技术研发人员：单增海，东权，张正得，朱磊，陈延波，王帅，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32