一种新能源商用车能量高效回收系统技术方案

一种新能源商用车能量高效回收系统，发电机与蓄电池相连接，发电机通过发电机控制器与ECU电子控制单元相连接，电磁脚阀上设有加速度传感器和位移传感器，位移传感器用于测量顶杆下行的位置，加速度传感器与顶杆随动，加速度传感器用于测量踏板下行的加速度，加速度传感器、位移传感器、蓄电池和比例继动阀分别与ECU电子控制单元连接，电磁脚阀的最大点制动的刹车踏板工作角度为11度—12.5度，电磁脚阀的最大半制动的刹车踏板工作角度为19度—20.5度。本发明专利技术对现有技术进行了优化，优化后的能量回收系统，在车辆制动时最高可以回收50%的能量，大大增加了充电效率，减少了摩擦制动对制动器及相关零部件的磨损。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车能量回收系统，尤其是涉及一种新能源商用车制动能量回收系统。
技术介绍
目前，新能源汽车都装有制动能量回馈系统，其原理是在制动过程中回收车辆自身重量所产生的势能，并以电能的形式储存于超级电容之中。目前新能源汽车都装有制动能量回馈系统中，电磁脚阀的最大点制动的刹车踏板工作角度小，致使制动能量回馈系统能源回收率较低，充电效率低。由于不能智能判断驾驶员的意图，在驾驶员紧急制动时，发电机工作，影响新能源汽车的安全性能，采用摩擦制动对制动器及相关零部件造成磨损。因此新能源汽车(特指混合动力城市公交)的制动能量回馈系统能源回收率普遍较低，基本为20-30%，加上司机操作习惯，导致能量回收率更低，为此有必要将能量回收系统的控制元件智能化，既提高能量回收率，并且保证车辆行驶安全。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种新能源商用车能量高效回收系统，通过智能判断驾驶员的意图，在驾驶员紧急制动时，确保发电机不制动充电，且通过确定合适的电磁脚阀的最大点制动的刹车踏板工作角度来提高能源回收率，增加充电效率。本专利技术解决的技术问题所采用的技术方案是:一种新能源商用车能量高效回收系统，包括E⑶电子控制单元8、电磁脚阀1、比例继动阀10、前后ABS电磁阀9、ABS控制器11、发电机13、前桥和后桥14，后桥14连接有驱动轴12，驱动轴12上设有上述的发电机13，发电机13与蓄电池15相连接，发电机13通过发电机控制器16与ECU电子控制单元8相连接，后桥14设有弹簧制动气室6，电磁脚阀I上设有踏板17和踏板17下的顶杆18，其特征是电磁脚阀I上设有加速度传感器4和位移传感器2，位移传感器4用于测量顶杆18下行的位置，加速度传感器2与顶杆18随动，加速度传感器2用于测量踏板17下行的加速度，加速度传感器2、位移传感器4、蓄电池15和比例继动阀10分别与ECU电子控制单元8相连接，电磁脚阀I的最大点制动的刹车踏板工作角度为11度一 12.5度，电磁脚阀I的最大半制动的刹车踏板工作角度为19度一20.5度。当车辆运行中需要点制动(非紧急刹车，只是短时间达到减速的目的就可以了)时，驾驶员踩电磁脚阀I的踏板17，顶杆18移动。当踏板17的下行角度工作在最大点制动的刹车踏板工作角度以前时，电磁脚阀I没有气压输出，此时也是电磁脚阀I的空行程阶段，位移传感器2反馈信号给ECU电子控制单元8，然后ECU电子控制单元8发出信号给发电机控制器16，让发电机13开始工作，利用驱动轴12的高速旋转切割发电机13内部线圈进行发电，并且产生于驱动轴12旋向相反的力矩，达到车辆减速的目的。当车辆需要半制动，半制动较点制动的制动强度要大一些，例如转弯时，驾驶员需要加大踩脚踏板17的行程，顶杆18较快速的移动，当踏板17的工作角度在小于最大点制动的刹车踏板工作角度时工作原理同上，踏板17大于最大点制动的刹车踏板工作角度且小于最大半制动的刹车踏板工作角度时，此时ECU电子控制单元8依然控制发电机控制器16，使发电机13开始工作，在充电的同时，使驱动轴12的转速下降。由于半制动过程所需制动力较大，所以踏板17在最大点制动的刹车踏板工作角度和最大半制动的刹车踏板工作角度之间的工作行程中，电磁脚阀I会有气压输出，控制比例继动阀10和ABS电磁阀9工作，最后让弹簧制动气室6的膜片分室腔对车轮进行制动。当车辆需要紧急制动或大幅减速时，驾驶员会快速踩踏板17，由于加速度传感器2设定一个加速度值，当驾驶员踩脚踏板的加速度超过设定值时，加速度传感器会有信号输出，加速度传感器2反馈信号给ECU电子控制单元8，然后ECU电子控制单元8控制发电机控制器16，使发电机13停止工作(充电和减速功能都停止)，通过加速度传感器会反馈信息给ECU，然后ECU控制比例继动阀立即快速输出，气压快速的线性增长，使弹簧制动气室6的膜片分室腔进行制动，达到车辆快速减速甚至停止的目的。本专利技术通过多次试验，确定最大点制动的刹车踏板工作角度为11度-12.5度，增加了发电机的发电时间，提高了制动发电的效率。作为优选，本专利技术电磁脚阀I的最大点制动的刹车踏板工作角度为12度，电磁脚阀I的最大半制动的刹车踏板工作角度为20度。具体实施时，设有上储气筒5和下储气筒3，上储气筒5和下储气筒3分别与电磁脚阀I的上腔进气口和下腔进气口相连接。本专利技术将位移传感器和加速度传感器集成在传电磁脚阀上，用ECU电子控制单元8集中控制，并且将所有相关电信号进行整合后都可以用E⑶电子控制单元8统一控制。通过精确设定电磁脚阀的踏板、顶杆的行程保证产品各个工作角度段内对电器元件的精准控制。本专利技术由于增加了电磁脚阀的空行程，通过改变顶杆的受力结构，让增大空行程后依然脚感明显。同时增大空行程的脚感后，空行程后面的工作行程的力不能增加的太明显，不然会增加驾驶员的踩踏强度。所以该专利技术采用工作角度在12度内脚感明显，12度到满行程的脚感又不会太重的电磁脚阀。本专利技术的系统提高了制动时能量回收的效率，同时能让驾驶员在制动并回收能量的同时有力度非常适宜的脚感，并且可能智能判断驾驶员是否需要紧急制动，同时为其提供相对应的最大输出制动力。本专利技术将位移传感器和加速度传感器集成在传电磁脚阀上，用ECU电子控制单元8集中控制，并且将所有相关电信号进行整合后都可以用ECU电子控制单元8统一控制。本专利技术通过精确设定电磁脚阀的踏板、顶杆的行程保证产品各个工作角度段内对电器元件的精准控制。由于增大了电磁脚阀的空行程，电磁脚阀I的最大点制动的刹车踏板工作角度为11度-12.5度之间，改变了顶杆的受力结构，让增大空行程后依然脚感明显，同时增大空行程的脚感后。由于空行程后面的工作行程的力不能增加的太明显，不然会增加驾驶员的踩踏强度，因此本专利技术采用一种工作角度在11度一 12.5度之间内脚感明显，其11度一 12.5度到满行程的脚感又不会太重的电磁脚阀。本专利技术的有益效果是:本专利技术对现有技术进行了优化，优化后的能量回收系统，在车辆制动时最高可以回收50%的能量，大大增加了充电效率，不光减少了摩擦制动对制动器及相关零部件的磨损，更提高了充电效率，车辆运行同样的里程就可以节省更多的油料，使得新能源车更环保，用的更实惠。其一是智能判断驾驶员的意图，系统根据踏板加速度确定车辆减速还是紧急制动；二是增加减速过程中的能量回馈制动时踏板的行程；三是根据制动信号通过相应的逻辑控制转变成相应的控制压力输出，且输出压力和控制压力成一定比例；四是无论在什么情况下，可以通过制动信号传输器输出的备压信号来控制。下面结合【附图说明】和【具体实施方式】对本专利技术做进一步的说明。【附图说明】图1是本专利技术实施例的连接结构示意图。图中:1.电磁脚阀2.位移传感器3.下储气筒4.加速度传感器5.储气筒 6.弹簧制动气室的膜片分室腔 7.膜片分室 8.ECU电子控制单元 9.ABS电磁阀10.比例继动阀11.ABS当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源商用车能量高效回收系统，包括ECU电子控制单元（8）、电磁脚阀（1）、比例继动阀（10）、前后ABS电磁阀（9）、ABS控制器（11）、发电机（13）、前桥和后桥（14），后桥（14）连接有驱动轴（12），驱动轴（12）上设有上述的发电机（13），发电机（13）与蓄电池（15）相连接，发电机（13）通过发电机控制器（16）与ECU电子控制单元（8）相连接，后桥（14）设有弹簧制动气室（6），电磁脚阀（1）上设有踏板（17）和踏板（17）下的顶杆（18），其特征是电磁脚阀（1）上设有加速度传感器（4）和位移传感器（2），位移传感器（4）用于测量顶杆（18）下行的位置，加速度传感器（2）与顶杆（18）随动，加速度传感器（2）用于测量踏板（17）下行的加速度，加速度传感器（2）、位移传感器（4）、蓄电池（15）和比例继动阀（10）分别与ECU电子控制单元（8）相连接，电磁脚阀（1）的最大点制动的刹车踏板工作角度为11度—12.5度，电磁脚阀（1）的最大半制动的刹车踏板工作角度为19度—20.5度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建元，马靖，席力克，周闽俊，张涛，郑小波，周根明，
申请(专利权)人：浙江科力车辆控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33