用于车辆的制动能量回收系统及配备该系统的车辆技术方案

技术编号:7167899 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种适于用在车辆上的制动能量回收系统,以及一种安装有这种系统的车辆。所述车辆具有发动机-传动装置组件、传动轴、制动系统和辅助系统。所述能量回收系统包括第一泵、液压蓄能器和液压马达。所述第一泵是变排量液压泵。所述液压蓄能器连接至所述第一泵,并用以将液压流体存储在压力下。所述液压马达液压地连接至所述蓄能器,以接收液压流体。所述马达适于使用存储在所述蓄能器中的液压能量驱动第二液压泵,所述第二液压泵液压地连接至所述辅助系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及车辆中的能量效率领域。更具体地,本专利技术涉及一种在具有辅助系统的车辆上使用的制动能量回收系统,所述能量回收系统能够至少部分地给所述辅助系统提供动力。
技术介绍
制动能量回收系统——也已知为混合动力系统——在电动汽车(诸如轿车和轻型卡车)领域已经被知晓一段时间。在大多数应用中,在制动期间回收的原本将作为热能耗散的能量被重新用于驱动停止的车辆。垃圾车非常适于应用制动能量回收系统。事实上,垃圾车在收集模式下的典型工作循环(duty cycle)的特征在于高频率的停止和行进循环以及低的平均速度。此外,频繁使用液压辅助系统(诸如垃圾压实机)所要求的能量消耗非常高,在收集模式中达到接近 40%。: 自力 (Rexroth) ^"HRB Hydrostatic Regenerative Braking System ,,、 来自派克(Parker)的 “Runwise ” 和来自伊顿公司(Eaton Corporation)的 “Hydraulic Launch Assist ”都使用组合的液压泵-马达。它们都被设计为用于重型卡车应用,其中制动能量被回收、存储和重新使用以发动车辆。澳大利亚公司Permo-Drive在并联液压重发动系统的开发中发挥积极的作用。它的名为“再生传动轴(Regenerative Drive Siaft) ”的产品是一种围绕周围车辆的传动轴放置的同心泵/马达组件,其在泵模式中回收制动能量,并且在马达模式中在从停止开始加速期间提供助推。然而,用于在重发动期间助推车辆的系统相当复杂,这是因为它们需要在不同层级与车辆的传动系接口连接。因此,一种令人感兴趣的替代方案是重新使用所存储的制动能量以给大量使用辅助系统的车辆(诸如垃圾车)的辅助系统提供动力。已经提出了回收制动能量以给车辆的辅助系统提供动力的不同的解决方案。 Stragier的美国专利申请No. US2006/0108860描述了一种用于垃圾车的制动能量回收系统,其重新使用该能量来给辅助系统提供动力。然而,该回收系统不能适当地调整制动,因为它的控制基本上充当开/关转换器(ON/OFF switch) 0Hagin等人的美国专利No. US4, 778,020描述了一种制动能量回收系统,其能够将制动能量存储在蓄能器中,从而要么从停止驱动车辆,要么给车辆的辅助系统提供动力。然而,该回收系统要求使用复杂的变速传动装置(transmission),而不是标准传动装置,这限制了使用该回收系统来对现有车辆进行改型的潜力。因此,明确地需要一种改进的制动能量回收系统。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供这样一种制动能量回收系统,其克服或减轻已知制动能量回收系统的一个或多个缺点,或者至少提供一种有用的替代。本专利技术的优点包括构造相对简单,这使得它既容易用于改型现有车辆(诸如垃圾车),或者又容易作为原始装备安装在新车辆上。此外,本专利技术的一个实施方案的优点包括, 在使用所回收的制动能量的方式上具有灵活性。根据本专利技术的一个实施方案,提供了一种适于用在具有发动机-传动装置组件 (engine-transmission assembly)、传动轴、制动系统和辅助系统的车辆上的制动能量回收系统。所述能量回收系统包括第一泵、液压蓄能器和液压马达。所述第一泵是变排量液压泵。所述液压蓄能器连接至所述第一泵,并且用以将液压流体存储在压力下。所述液压马达液压地连接至所述蓄能器,以接收液压流体。所述马达适于使用存储在所述蓄能器中的液压能量驱动第二液压泵。可选地,所述马达可以是变排量液压马达。根据本专利技术的另一个实施方案,提供了一种配备制动能量回收系统的车辆。所述车辆具有发动机-传动装置组件、传动轴、制动系统和辅助系统。所述车辆的所述能量回收系统包括第一液压泵、液压蓄能器、液压马达和第二液压泵。所述第一泵是变排量液压泵。 所述液压蓄能器连接至所述第一泵,并且用以将液压流体存储在压力下。所述液压马达液压地连接至所述蓄能器,以接收液压流体。所述第二液压泵机械地连接至所述马达,并且液压地连接至所述辅助系统。可选地,所述马达可以是变排量液压马达,并且所述第二泵可以是固定排量泵。 附图说明从下文参照附图的描述中,本专利技术的这些及其他特征将更明了,在附图中图1是根据本专利技术的一个实施方案的制动能量回收系统的示意图;图2是根据本专利技术的另一个实施方案的制动能量回收系统的示意图。具体实施例方式本专利技术涉及一种制动能量回收系统,其可以作为标准设备设置在新车辆上,也可以对现有车辆进行改型。通过使用了变排量液压泵和马达,可根据制动需求来调整所回收的能量,并且根据来自辅助系统的动力需求来调整所存储的能量。此外,在本专利技术的一个实施方案中,该制动能量回收系统也可以用于在加速期间助推车辆。现在参看图1,其示意性地描绘了本专利技术的制动能量回收系统10。为了更好的理解,制动能量回收系统10被示为安装在车辆的动力系(powertrain) 12上。图1中示出的动力系12的部件是内燃机14和传动装置16,它们共同形成了发动机-传动装置组件18 ; 以及传动轴20,其将轮副(wheel set) 22连接至传动装置16。轮副22配备有连接至制动系统23的制动器。辅助系统M通过液压连接线25连接至辅助液压泵沈,其被动力系12 机械地驱动。辅助系统M常常被设置在最常安装制动能量回收系统10的车辆——诸如垃圾车——上。这样的辅助系统M可以是任何以液压提供动力的设备,诸如垃圾压实机、提起垃圾筒的液压臂、或任何其他以液压提供动力的设备。制动能量回收系统10使用离合器观,离合器观适于选择性地将传动轴20接合至变排量液压泵32。控制器30控制离合器观的接合。控制器30可以是电气的(electric)、 电子的(electronic)、液压的或气动的回路。当离合器28接合至传动轴20时,轮副22的旋转运动驱动该变排量泵32。可选地,变速箱(gearbox) 33可以被用在传动轴20和变排量液压泵32之间以提高其速度。优选地,变速箱33位于离合器观和变排量液压泵32之间并机械地连接它们。通过液压连接35,变排量泵32可以将液压流体从贮存器34泵至加压的液压蓄能器36。蓄能器36被用来在压力下存储液压流体。所述压力是通过活塞或膜相对于液压流体的对立侧的加压气体在蓄能器36内部产生的。尽管理论上,一旦控制器30使用制动需求传感器31检测到制动系统23的制动需求,则离合器观就与传动轴20接合,但优选的是,控制器30宁可控制变排量泵32的排量。 确实,在检测到制动需求和离合器观接合之间的时滞(time lag)长于将变排量泵32的排量从零改变至期望值的时滞。因此,控制器30在通常用于垃圾拾起的速度区间(通常低于约40km/h)中持久地接合离合器观,并改变变排量泵观的排量。在该速度以上,控制器30 可以决定使离合器观从传动轴20脱离,以防止一些部件(诸如变排量泵32)超过其额定最大旋转速度。由于变排量泵32是由轮副22驱动的,所以当控制器增大变排量泵32的排量时产生了阻力。这抵抗轮副22的滚动,由此辅助其制动。由变排量泵32泵送的液压流体的流率(flow rate)越大,制动轮副22的辅助就越大。通过仔细地将来自该车辆的标准制动系统的本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种用于在具有发动机-传动装置组件、传动轴、制动系统和辅助系统的车辆上使用的制动能量回收系统,所述能量回收系统包括:第一泵,所述第一泵是变排量液压泵;液压蓄能器,其连接至所述第一泵,所述蓄能器用以将液压流体存储在压力下;以及液压马达,所述马达液压地连接至所述蓄能器,以接收液压流体,所述马达适于使用存储在所述蓄能器中的液压能量驱动第二液压泵。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·富凯
申请(专利权)人:伊凡克发展有限公司
类型:发明
国别省市:CA

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1