本发明专利技术公开了用于车辆的制动能量回收和再生的装置，包括低位储液箱和高位储液箱，分别与泵马达的两个油口连通，且两者的非储液区相互连通，以使内部压力相等；泵马达的主轴通过离合器与车辆的发动机或者变速箱中的一者连接，在泵马达和高位液位计之间设置有开关阀，以控制两者之间的导通和断开。通过离合器和开关阀的闭合和断开，以控制所述装置在工作状态和非工作状态之间的切换，其中，工作状态包括能量回收模式和能量再生模式。与现有技术相比，本发明专利技术通过液体介质重力势能和泵马达机械能之间的能量转换形式，从根本上解决了由液压蓄能器导致能量回收和再生功能稳定性差的问题。在此基础上，本发明专利技术还公开了一种包括上述装置的车辆。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混合动力
，特别涉及一种车辆及其制动能量回收和再生的装置。
技术介绍
随着全球车辆保有量的逐年上升，车辆行业面临的节能减排的压力日益增加。各个国家也正在重点研发绿色、环抱的产品，一起在未来的竞争中占得先机。混合动力技术是目前国际上公认的最佳节能解决方案之一，旨在通过不同动力源的联合作用，充分发挥各自的优势达到提高能量利用率，降低油耗与减少有害气体排放的目的。现有技术中，“一种提供液压蓄能混合动力的系统和方法”的专利技术专利的基本原理如图1所示，发动机通过发动机专用离合器与液压泵/马达相互作用，通过外部的离合器向变速箱输出动力，车辆制动时，发动机通过专用离合器带动液压泵/马达转动，液压泵/马达将机械能转换成液体介质的压力能，并将具有压力能的液体介质储存到液压蓄能器中，实现能量回收；在车辆启动或加速时，具有压力能的液体介质转换成机械能并通过专有离合器输出给发动机，发动机通过外部离合器推动车辆前进，实现能量再生。其中，高压液压蓄能器按加载方式可分为弹簧式、重锤式和气体式，不论采用上述何种形式蓄能器，由于它们自身结构特点长期使用后，将会造成蓄能器内部压力不稳的问题，此外，采用高压液压蓄能器致使系统整体结构复杂、成本较高。有鉴于此，如何在降低成本的基础上，保证制动能量回收和再生功能的工作稳定性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的核心目的在于，提供一种能量回收和再生的装置，以解决现有技术中高压液压蓄能器长期使用后内部压力不稳的问题，从而保证车辆能量回收和再生功能的工作稳定性。在此基础上，本专利技术还提供一种包括上述装置的车辆。本专利技术所提供的一种用于车辆的制动能量回收和再生的装置，包括:低位储液箱和高位储液箱，两者的非储液区相互连通，以使内部压力相等；泵马达，其两个油口分别与所述低位储液箱和所述高位储液箱连通，其主轴通过离合器与所述车辆的发动机或者变速箱中的一者连接；开关阀，置于所述高位储液箱和所述泵马达之间，以控制所述高位储液箱和所述泵马达的连通或断开；通过所述离合器和所述开关阀的闭合和断开，以控制所述装置在工作状态和非工作状态之间的切换，所述工作状态包括能量回收模式和能量再生模式。优选地，还包括控制器，获取所述车辆的信息，以判断所述车辆的运行状态:若所述车辆满足制动条件时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述发动机/变速箱驱动所述泵马达将所述低位储液箱内液体介质泵入所述高位储液箱内存储，所述装置切换至能量回收模式；若所述车辆满足起动、加速或对外做功条件时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述高位储液箱内液体介质冲击所述泵马达转动，以驱动所述发动机/变速箱，所述装置切换至能量再生模式。优选地，若所述车辆满足正常运行条件时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀切换至断开的控制信号，所述装置切换至非工作状态。优选地，还包括设置于所述高位储液箱内的高位液位计，所述控制器与所述高位液位计连通，以获取高位液位信息Hh，还将Hh分别与Hhmax和Hhmin比较；若所述车辆满足制动条件，且Hh < Hhmax时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述装置切换至所述能量回收模式；若所述车辆满足起动、加速或对外做功条件，且Hh > Hhmin时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述装置切换至所述能量再生模式；其中，Hhmax和Hhmin分别为所述控制器内预设的所述高位储液箱的最高液位值和最低液位值。优选地，还包括设置于所述低位储液箱内的低位液位计，所述控制器与所述低位液位计连通，以获取低位液位信息H1,还将H1分别与Hlmax和Hlmin比较；若所述车辆满足制动条件,H1 > Hlmin，且Hh < Hhmax时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述装置切换至所述能量回收模式；若所述车辆满足起动、加速或对外做功条件，H1 < Hlfflax,且Hh > Hhmin时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述装置切换至所述能量再生模式；其中，所述Hlmax和所述Hlmin分别为所述控制器内预设的所述低位储液箱的最高液位值和最低液位值。优选地，所述能量回收模式下，所述控制器延时预定时间后，再次获取所述低位液位值H1'和所述高位液位值Hh'的信息，若满足H/ SHlmin，或者Hh' SHhmax条件，所述控制器输出所述开关阀和所述离合器断开的切换控制信号，所述装置切换至非工作状态。优选地，所述能量再生模式下，所述控制器延时预定时间后，再次获取所述低位液位值H1'和所述高位液位值Hh'的信息，若满足H/ SHlmax，或者Hh' SHhmin条件，所述控制器输出所述开关阀和所述离合器切换至断开的控制信号，所述装置切换至非工作状态。优选地，所述变速箱具有双输出轴，一者通过系统离合器与所述发动机连接，另一者通过所述离合器与所述泵马达的连通。优选地，所述非储液区通过气管相互连通，所述气管的一端口置于所述低位储液箱的箱顶，另一端口置于所述高位储液箱的箱顶。本专利技术还提供一种车辆，包括车体、驱动所述车体动作的发动机、通过系统离合器与所述发动机连接的变速箱，还包括制动能量回收和再生装置，所述制动能量回收和再生装置具体为如上所述的装置。相对于上述
技术介绍
，本专利技术中的制动能量回收和再生的装置，包括低位储液箱和高位储液箱，分别与泵马达的两个油口连通，且两者的非储液区相互连通，以使内部压力相等；泵马达的主轴通过离合器与车辆的发动机或者变速箱中的一者连接，在泵马达和高位液位计之间设置有开关阀，以控制两者之间的导通和断开。通过离合器和开关阀的闭合和断开，以控制所述装置在工作状态和非工作状态之间的切换，其中，工作状态包括能量回收模式和能量再生模式。当车辆制动时，闭合液压控制阀和离合器，变速箱/发动机驱动泵马达将低位储液箱内的液体介质泵入高位储液箱内存储，即将发动机或者变速箱的机械能转换为液体介质的重力势能，所述装置切换至能量回收模式；当车辆启动/加速或者对外做功时，闭合液压控制阀和离合器，高位储液箱内的液体介质冲击泵马达转动，进而带动发动机起动、力口速，或者是通过变速箱向系统外输出动力，所述装置切换至能量再生模式。显然，本专利技术中所提供的装置采用两个相互连通且具有高度差设置的储液箱存储液体介质，通过液体介质重力势能和泵马达2机械能之间的能量转换形式，实现了制动能量的回收以及再生功能，与现有技术中因采用液压能和机械能的能量转换形式而引入的液压蓄能器相比，本专利技术从根本上解决了由液压蓄能器造成能量回收和再生功能不稳定的问题。此外，低位储液箱和高位储液箱均为常压储液箱，与液压蓄能器相比，加工工艺简单、成本低廉，从而降低了车辆整体的制造成本。附图说明图1为现有技术中一种提供液压畜能混合动力的系统的结构不意图；图2为包括本专利技术中制动能量回收和再生的装置的车辆驱动系统的结构示意图；图3为图2中制动能量回收和再生的装置的能量回收模式的控制流程图；图4为图2中制动能量回收和再生的装置的能量再生模式的控制流程图。图2至图4中:11低位储液箱、111本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于车辆的制动能量回收和再生的装置，其特征在于，包括：?低位储液箱和高位储液箱，两者的非储液区相互连通，以使内部压力相等；?泵马达，其两个油口分别与所述低位储液箱和所述高位储液箱连通，其主轴通过离合器与所述车辆的发动机或者变速箱中的一者连接；?开关阀，置于所述高位储液箱和所述泵马达之间，以控制所述高位储液箱和所述泵马达的连通或断开；?通过所述离合器和所述开关阀的闭合和断开，以控制所述装置在工作状态和非工作状态之间的切换，所述工作状态包括能量回收模式和能量再生模式。
【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的制动能量回收和再生的装置，其特征在于，包括: 低位储液箱和高位储液箱，两者的非储液区相互连通，以使内部压力相等； 泵马达，其两个油口分别与所述低位储液箱和所述高位储液箱连通，其主轴通过离合器与所述车辆的发动机或者变速箱中的一者连接； 开关阀，置于所述高位储液箱和所述泵马达之间，以控制所述高位储液箱和所述泵马达的连通或断开； 通过所述离合器和 所述开关阀的闭合和断开，以控制所述装置在工作状态和非工作状态之间的切换，所述工作状态包括能量回收模式和能量再生模式。2.根据权利要求1所述的用于车辆的制动能量回收和再生的装置，其特征在于，还包括控制器，获取所述车辆的信息，以判断所述车辆的运行状态: 若所述车辆满足制动条件时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述发动机/变速箱驱动所述泵马达将所述低位储液箱内液体介质泵入所述高位储液箱内存储，所述装置切换至能量回收模式； 若所述车辆满足起动、加速或对外做功条件时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述高位储液箱内液体介质冲击所述泵马达转动，以驱动所述发动机/变速箱，所述装置切换至能量再生模式。3.根据权利要求2所述的用于车辆的制动能量回收和再生的装置，其特征在于，若所述车辆满足正常运行条件时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀切换至断开的控制信号，所述装置切换至非工作状态。4.根据权利要求3所述的用于车辆的制动能量回收和再生的装置，其特征在于，还包括设置于所述高位储液箱内的高位液位计，所述控制器与所述高位液位计连通，以获取高位液位信息Hh，还将Hh分别与Hhmax和Hhmin比较；若所述车辆满足制动条件，且Hh < Hhmax时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述装置切换至所述能量回收模式；若所述车辆满足起动、加速或对外做功条件，且Hh>Htain时，所述控制器输出所述离合器和所述开关阀闭合的切换控制信号，所述装置切换至所述能量再生模式； 其中，所述Hhmax和所述Hhmin分别为所述控制器内预设的所述高位储液箱的最高液位值和最低液位值。5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩尔樑，王宏宇，房永，李清平，彭亚平，李欣欣，潘凤文，方丽君，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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