一种液压再生制动装置、制动方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液压再生制动装置、制动方法及系统。通过在所述液压再生制动装置中增加电液比例节流阀，从而可根据所述制动方法及所述制动系统调节电液比例节流阀的开度和液压泵的排量，使液压泵快速建压至目标出口端压力，达到目标需求制动扭矩要求，增大了液压制动的参与度，制动过程的控制相对简便，车辆的制动摩擦能量损耗降低，且提高了制动能量回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种液压再生制动装置、制动方法及系统
本专利技术涉及制动能量回收
，特别是涉及一种液压再生制动装置、制动方法及系统。
技术介绍
液压混合动力汽车是一种通过计算机控制协调发动机和液压辅助驱动装置同时或分时输出动力的混合动力汽车，它不同于电动混合动力汽车。其实质是将具有较高能量密度的主动力装置和具有较高功率密度的液压辅助动力装置组合在一起协调控制，既发挥了内燃机连续工作时间长、能量补给方便快捷的优点，又发挥了液压传动功率密度大、液压蓄能器快充快放能力强的优点。特别是液压动力系统相对热机的快速响应特性和高功率密度特点，可以处理大功率高频变化的能量转换，在负载变化频繁的复杂工况更能发挥其优势。液压混合动力系统的工作原理是在车辆的制动过程中，依靠液压泵将低压蓄能器的油液泵到高压蓄能器，此时由于高压蓄能器的压力作用，阻碍液压泵的转动，从而给车辆以阻力而达到制动的目的。液压混合动力系统的介入，可以使车辆在起步和加速两个能量消耗较大的过程中节省能量。起步时，可单独由蓄能器提供动力，驱动车辆由静止状态达到一定的速度时，发动机再介入，驱动车辆行驶，避免发动机工作在燃油经济性差的区域。加速时，将液压系统的扭矩和发动机提供的扭矩耦合，给车辆提供较大的驱动力。这样在整个车辆的运行工况下，可以始终使发动机工作在燃油经济性区域内，达到节油减排的目的。目前，国内液压混合动力汽车液压制动系统结构上采用的多为高低压蓄能器压差提供制动扭矩。当制动强度为0.1时，制动系统能够完全由液压系统提供制动力，此时高低压蓄能器的最低工作压力为定值，限制了制动强度低于0.1的情况下，能量回收效果。液压制动过程中，由于建压速度的影响，系统不能选择大体积的蓄能器，若蓄能器的体积过大，制动过程中建压速度达不到需求。但小体积的蓄能器易达到蓄能上限，此时制动系统完全依靠机械制动，多余的制动能量以机械摩擦的形式消耗，造成能量浪费，较体积大的蓄能器回收能量总值低。可见传统的液压再生制动系统的最大制动力完全依靠于蓄能器压力以及液压泵/马达的排量变化，系统建压速度缓慢，在较高的制动强度下，必须采用复合制动，影响制动能量的回收。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种液压再生制动装置、制动方法及系统，以解决传统液压再生制动方式建压速度缓慢、制动过程复杂、制动能量回收率低的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种液压再生制动装置，所述液压再生制动装置包括：发动机、变速箱、动力耦合器、驱动桥、制动踏板、控制器、电磁离合器、低压蓄能器、滤油器、溢流阀、液压泵、电液比例节流阀和高压蓄能器；所述发动机的输出端依次连接所述变速箱和所述动力耦合器；所述动力耦合器的第一输出端连接所述驱动桥；所述动力耦合器的第二输出端依次连接所述电磁离合器和所述液压泵；所述液压泵的A连接口依次连接所述滤油器和所述低压蓄能器；所述液压泵的B连接口依次连接所述电液比例节流阀和所述高压蓄能器；所述液压泵的B连接口还设置所述溢流阀，所述溢流阀的溢流口通过所述滤油器与所述低压蓄能器连接。可选的，所述液压再生制动装置还包括：速度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器；所述速度传感器的信号采集端与所述驱动桥连接；所述速度传感器的信号输出端与所述控制器的第一信号输入端连接；所述制动踏板的信号输出端与所述控制器的第二信号输入端连接；所述第一压力传感器的信号采集端与所述低压蓄能器的压力输出端连接；所述第一压力传感器的信号输出端与所述控制器的第三信号输入端连接；所述第二压力传感器的信号采集端与所述液压泵的出口端连接；所述第二压力传感器的信号输出端与所述控制器的第四信号输入端连接；所述第三压力传感器的信号采集端与所述高压蓄能器的压力输出端连接；所述第三压力传感器的信号输出端与所述控制器的第五信号输入端连接。本专利技术还提供了一种液压再生制动装置的制动方法，所述制动方法应用于所述液压再生制动装置，所述制动方法包括：所述控制器获取所述制动踏板的角位移信号；根据所述角位移信号确定所述液压泵的目标出口端压力；获取所述第二压力传感器采集的所述液压泵出口端的实际出口端压力；根据所述目标出口端压力和所述实际出口端压力控制所述电液比例节流阀的开度和所述液压泵的排量，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩。可选的，所述根据所述角位移信号确定所述液压泵的目标出口端压力具体包括：根据所述角位移信号确定制动强度信号；根据所述制动强度信号确定液压泵的目标需求制动扭矩；根据所述目标需求制动扭矩确定所述液压泵两端的目标需求压力差；获取所述第一压力传感器采集的所述低压蓄能器的压力；根据所述目标需求压力差和所述低压蓄能器的压力确定所述液压泵的目标出口端压力。可选的，所述根据所述目标出口端压力和所述实际出口端压力控制所述电液比例节流阀的开度和所述液压泵的排量，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩，具体包括：判断所述实际出口端压力是否小于所述目标出口端压力，获得第一判断结果；若所述第一判断结果为所述实际出口端压力小于所述目标出口端压力，维持所述液压泵的开度最大，根据所述目标出口端压力调小所述电液比例节流阀的开度，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩；若所述第一判断结果为所述实际出口端压力不小于所述目标出口端压力，判断所述电液比例节流阀的开度是否为最大状态，获得第二判断结果；根据所述第二判断结果控制所述电液比例节流阀的开度和所述液压泵的排量，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩。可选的，所述根据所述第二判断结果控制所述电液比例节流阀的开度和所述液压泵的排量，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩，具体包括：若所述第二判断结果为所述电液比例节流阀的开度为最大状态，根据所述目标出口端压力减小所述液压泵的排量，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩；若所述第二判断结果为所述电液比例节流阀的开度不为最大状态，维持所述液压泵的开度最大，增大所述电液比例节流阀的开度，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩。本专利技术还提供了一种用于液压再生制动装置的制动系统，所述制动系统包括：角位移信号获取模块，用于获取所述制动踏板的角位移信号；目标出口端压力确定模块，用于根据所述角位移信号确定所述液压泵的目标出口端压力；实际出口端压力获取模块，用于获取所述第二压力传感器采集的所述液压泵出口端的实际出口端压力；控制模块，用于根据所述目标出口端压力和所述实际出口端压力控制所述电液比例节流阀的开度和所述液压泵的排量，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩。可选的，所述目标出口端压力确定模块具体包括：制动强度确定单元，用于根据所述角位移信号确定制动强度信号；目标需求制动扭矩确定单元，用于根据所述制动强度信号确定液压泵的目标需求制动扭矩；压力差确定单元，用于根据所述目标需求制动扭矩确定所述液压泵两端的目标需求压力差；低压蓄能器压力获取单元，用于获取所述第一压力传感器采集的所述低压蓄能器的压力；目标出口端压力确定单元，用于根据所述目标需求压力差和所述低压蓄能器的压力确定所述液压泵的目标出口端压力。可选的，所述控制模块具体包括：第一判断单元，用于判断所述实际出口端压力是否小于所述目标出口端压力，获得第一判断结果；第一调节单元，用于当所述第一判断结果为所述实际出口端压力小于所述目标出口端压力时，维持所述液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压再生制动装置，其特征在于，所述液压再生制动装置包括：发动机、变速箱、动力耦合器、驱动桥、制动踏板、控制器、电磁离合器、低压蓄能器、滤油器、溢流阀、液压泵、电液比例节流阀和高压蓄能器；所述发动机的输出端依次连接所述变速箱和所述动力耦合器；所述动力耦合器的第一输出端连接所述驱动桥；所述动力耦合器的第二输出端依次连接所述电磁离合器和所述液压泵；所述液压泵的A连接口依次连接所述滤油器和所述低压蓄能器；所述液压泵的B连接口依次连接所述电液比例节流阀和所述高压蓄能器；所述液压泵的B连接口还设置所述溢流阀，所述溢流阀的溢流口通过所述滤油器与所述低压蓄能器连接。

【技术特征摘要】
1.一种液压再生制动装置，其特征在于，所述液压再生制动装置包括：发动机、变速箱、动力耦合器、驱动桥、制动踏板、控制器、电磁离合器、低压蓄能器、滤油器、溢流阀、液压泵、电液比例节流阀和高压蓄能器；所述发动机的输出端依次连接所述变速箱和所述动力耦合器；所述动力耦合器的第一输出端连接所述驱动桥；所述动力耦合器的第二输出端依次连接所述电磁离合器和所述液压泵；所述液压泵的A连接口依次连接所述滤油器和所述低压蓄能器；所述液压泵的B连接口依次连接所述电液比例节流阀和所述高压蓄能器；所述液压泵的B连接口还设置所述溢流阀，所述溢流阀的溢流口通过所述滤油器与所述低压蓄能器连接。2.根据权利要求1所述的液压再生制动装置，其特征在于，所述液压再生制动装置还包括：速度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器；所述速度传感器的信号采集端与所述驱动桥连接；所述速度传感器的信号输出端与所述控制器的第一信号输入端连接；所述制动踏板的信号输出端与所述控制器的第二信号输入端连接；所述第一压力传感器的信号采集端与所述低压蓄能器的压力输出端连接；所述第一压力传感器的信号输出端与所述控制器的第三信号输入端连接；所述第二压力传感器的信号采集端与所述液压泵的出口端连接；所述第二压力传感器的信号输出端与所述控制器的第四信号输入端连接；所述第三压力传感器的信号采集端与所述高压蓄能器的压力输出端连接；所述第三压力传感器的信号输出端与所述控制器的第五信号输入端连接。3.一种液压再生制动装置的制动方法，其特征在于，所述制动方法应用于权利要求2所述的一种液压再生制动装置，所述制动方法包括：所述控制器获取所述制动踏板的角位移信号；根据所述角位移信号确定所述液压泵的目标出口端压力；获取所述第二压力传感器采集的所述液压泵出口端的实际出口端压力；根据所述目标出口端压力和所述实际出口端压力控制所述电液比例节流阀的开度和所述液压泵的排量，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩。4.根据权利要求3所述的制动方法，其特征在于，所述根据所述角位移信号确定所述液压泵的目标出口端压力具体包括：根据所述角位移信号确定制动强度信号；根据所述制动强度信号确定液压泵的目标需求制动扭矩；根据所述目标需求制动扭矩确定所述液压泵两端的目标需求压力差；获取所述第一压力传感器采集的所述低压蓄能器的压力；根据所述目标需求压力差和所述低压蓄能器的压力确定所述液压泵的目标出口端压力。5.根据权利要求4所述的制动方法，其特征在于，所述根据所述目标出口端压力和所述实际出口端压力控制所述电液比例节流阀的开度和所述液压泵的排量，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩，具体包括：判断所述实际出口端压力是否小于所述目标出口端压力，获得第一判断结果；若所述第一判断结果为所述实际出口端压力小于所述目标出口端压力，维持所述液压泵的开度最大，根据所述目标出口端压力调小所述电液比例节流阀的开度，使当前制动扭矩满足目标需求制动扭矩；若所述第一判断结果为所述实际出口端压力不小于所述目标出口端压力，判断所述电液...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树军，孟凡涛，张曼，王怀昭，王鹏，王浩，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13