汽车制动能量回收系统的研究.
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制动能量回收系统名词解释
1.制动能量回收系统(Brake Energy Recovery System):拥有制动能量回收系统的车辆会减少燃料消耗,减少排放,提升驾驶效率。
2.基本原理:当车辆制动或减速时,一个关键组件(一个发电机)会将被制动的能量转换成电能,然后储存起来,以便之后启动发动机时,将该能量提供给发动机,从而减少汽油的消耗。
3.可能包括部件:微电机,变速箱,电池,控制器,制动检测器,UPS 以及用于放电的功率模块。
4.工作流程:当车辆刹车时,车轮产生的惯性会将车辆慢慢滑行,而此时,微电机以及它的传动机构就会起动,将这些能量转变成电能,进而储存起来,当车辆发动时,通过变速箱,将改变成的电能释放回发动机,从而为车辆提供额外的动力,从而达到降低燃油消耗的功效。
5.节约方面:拥有制动能量回收系统的车辆,在加速和重新发动的情况下,消耗的燃油可以减少至25%,而在正常行驶和长距离行驶的情况下,消耗燃油的效果可达到17%。
6.效率方面:使用制动能量回收系统,能够有效地提升车辆换挡效率,
噪音减少,从而更加减少燃油的消耗,更加降低尾气排放,使得空气更加清新,有利于环境保护。
7.其他利益:在安全性方面,制动能量回收系统可以提高车辆的刹车性能,在极端的陡坡情况下,可以避免出现空档导致的车辆蹦跶现象,从而提高车辆的安全性能。
新能源汽车制动能量回收工作原理一、概述新能源汽车制动能量回收工作原理是一种能够将汽车制动时产生的能量回收利用的技术。
传统的汽车在制动过程中,制动器通过摩擦将汽车动能转化为热量散发出去,造成能量的浪费。
而新能源汽车制动能量回收工作原理通过电机控制器将制动过程中的动能转化为电能,并存储在电池中,以供后续使用,实现能量的再利用,提高了能源利用效率。
二、制动能量回收原理制动能量回收主要是通过电动机反向工作的方式将制动过程中的动能转化为电能。
具体实现过程如下:1.踩下制动踏板后,汽车的制动器开始工作,制动器的摩擦将汽车动能转化为热量。
2.同时,电机控制器感知到制动信号,通过控制电动机改变工作模式,使电动机从驱动模式切换为发电模式。
3.在发电模式下,电动机转子的运动将汽车的动能转化为电能,并输出到电池中进行储存。
4.电池将储存的电能进行管理,以供后续使用,如驱动电机运行、提供车载电子设备电力等。
三、制动能量回收系统组成新能源汽车制动能量回收系统主要由以下几个部分组成:1. 制动器制动器是将汽车动能转化为热能的装置,通过摩擦使汽车减速停下。
常见的制动器包括盘式制动器和鼓式制动器。
2. 电动机控制器电动机控制器是实现制动能量回收的核心装置,通过感知制动信号,控制电动机工作模式的切换。
同时,电动机控制器还负责监测电池状态,保证回收电能的安全和有效性。
3. 电池电池是回收电能的储存装置,通常采用高性能的锂离子电池。
电池能够储存回收的电能,并在后续需要时释放出来供电。
4. 电能管理系统电能管理系统对电池进行管理,包括充放电控制、电池状态监测、电池寿命预测等功能。
电能管理系统的合理设计能够提高电池的使用寿命和能效。
四、制动能量回收的优势新能源汽车制动能量回收具有以下几个优势:1.能源利用效率高:通过回收制动能量,实现了能源的再利用,提高了能源利用效率,减少能源的浪费。
2.减少环境污染:制动能量回收减少了汽车制动时产生的热量,降低了排放的废热,减少了对环境的污染。
汽车文摘马什鹏张刘锋马永娟黄学江张鑫新(重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆400074)【摘要】制动能量回收技术可以有效地降低整车的油耗,而制动能量回收过程的制动意图识别、制动力分配控制和制动动态协调控制决定着制动的安全性、能量回收效率以及平顺性。
针对再生制动过程中如何准备识别驾驶员制动意图和电液制动力矩如何合理的分配以及制动过程中动态协调的问题,总结分析了大量国内外文献的研究方法,并对未来制动能量回收的发展做出了展望。
主题词:制动意图制动力分配动态协调中图分类号:U463.51;U469.72文献标识码:ADOI:10.19822/ki.1671-6329.20210073Review on Regenerative Braking Energy RecoveryMa Shenpeng,Zhang Liufeng,Ma Yongjuan,Huang Xuejiang,Zhang Xinxin(School of Mechatronics &Vehicle Engineering,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074)【Abstract 】Braking energy recovery technology can effectively reduce the fuel consumption of the vehicle,and the braking intention recognition,braking force distribution control and braking dynamic coordinated control in the braking energy recovery process determine the safety of braking,energy recovery efficiency and ride comfort .This article focuses on how to prepare to recognize the driver ’s braking intention and how to properly distribute the electro-hydraulic braking torque during the regenerative braking process,as well as the problem of dynamic coordination during the braking process.It summarizes and analyzes the research methods of a large number of domestic and foreign literatures,and has a great impact on the future.The development of braking energy recovery has made a prospect.Key words:Braking intention,Braking force distribution,Braking dynamic coordinated再生制动能量回收研究综述【欢迎引用】马什鹏,张刘锋,马永娟,等.再生制动能量回收研究综述[J].汽车文摘,2021(08):19-26.【Cite this paper 】Ma S,Zhang L,Ma Y,et al.Review on Regenerative Braking Energy Recovery[J].Automotive Digest (Chinese),2021(08):19-26.缩略语EEG Electroencephalographic X-B-WireDrive-By-Wire SOC State Of ChargeGA Genetic AlgorithmEHBElectronic Hydraulic Brake1前言目前,世界各大汽车企业都致力于开发电动汽车来实现节能减排,在当前电动汽车电池储能技术没有重大突破的情况下,通过再生制动系统回收电动汽车的制动能量可以提高电动汽车的能量利用率,实现汽车的节能减排[1]。
制动能量回收系统目录概述制动能量回收系统又名Braking Energy Recovery System:是指一种应用在汽车或者轨道交通上的系统,能够将制动时产生的热能转换成机器能、并将其存储在电容器内,在使用时可迅速将能量释放,制动能量回收原理制动能量回收是现代电动汽车与混合动力车重要技术之一,也是它们的重要特点。
在一般内燃机汽车上,当车辆减速、制动时,车辆的运动能量通过制动系统而转变为热能,并向大气中释放。
而在电动汽车与混合动力车上,这种被浪费掉的运动能量已可通过制动能量回收技术转变为电能并储存于蓄电池中,并进一步转化为驱动能量。
例如,当车辆起步或加速时,需要增大驱动力时,电机驱动力成为发动机的辅助动力,使电能获得有效应用。
一般认为,在车辆非紧急制动的普通制动场合,约1/5的能量可以通过制动回收。
制动能量回收按照混合动力的工作方式不同而有所不同。
比如在丰田普锐斯混合动力车上,车辆运动能量能够通过液压制动和能量回收制动的协调控制回收。
但在本田Insight混合动力车上,由于发动机与驱动电机连接,所以不能够消除发动机制动。
因此,在制动时发动机全部气门关闭,以消除泵气损失,而只存在发动机本身的纯粹的机械摩擦损失。
在发动机气门不停止工作场合,减速时能够回收的能量约是车辆运动能量的1/3。
通过智能气门正时与升程控制系统使气门停止工作,发动机本身的机械摩擦(含泵气损失)能够减少约70%。
回收能量增加到车辆运动能量的2/3。
制动能量回收液压制动协调控制的概况制动能量回收问题解决方案可以通过在发动机与电机之间设置离合器,在车辆减速时,使发动机停止输出功率而得以解决。
但制动能量回收还涉及到混合动力车的液压制动与制动能量回收的复杂平衡或条件优化的协调控制。
那么,为什么可以通过驱动电机能够回收车辆的运动能量呢?概要地说,其原因就是电机工作的逆过程就是发电机工作状态。
一般电学基础理论早已阐明,表示电机驱动的工作原理是Fleming的左手定则,而表示发电原理的则是Fleming右手定则。
电动汽车能量回馈系统的原理与效能分析随着对环境和能源问题的日益关注,电动汽车作为一种无排放的绿色出行方式,正受到越来越多人的关注和青睐。
然而,电动汽车的续航里程一直是用户关注的一个重要问题。
为了解决这个问题,科学家们提出了能量回馈系统(regenerative braking system),这一系统能够利用车辆制动时产生的能量,并将其转化为电能进行存储,从而提高电动汽车的续航里程。
本文将从电动汽车能量回馈系统的原理和效能两个方面进行分析。
1. 原理能量回馈系统的核心原理是将制动过程中产生的动能转变为电能进行储存。
一般来说,制动时,电动汽车的驱动电机利用车轮运动的动能回转,相应地产生电能,而不是通过摩擦将动能转化为热能消耗掉。
这样一来,电动汽车能够将制动过程中的能量转化为电能进行储存,进一步提高车辆的能效。
具体而言,能量回馈系统一般包括以下几个主要的组成部分:1.1 制动电阻装置:在制动时,制动电阻装置根据车轮转动的速度和力度,产生一定的电阻,从而将动能转化为电能。
1.2 电能转换装置:制动电阻产生的电能需要进行转换才能储存和使用。
电能转换装置将制动过程中产生的直流电能转换为可以储存的电能,通常使用蓄电池进行储存。
1.3 控制系统:能量回馈系统的控制系统监测制动状态和电能转换过程,确保系统能够高效、稳定地将动能转化为电能。
2. 效能分析能量回馈系统对电动汽车的效能有着显著的提升作用,主要体现在以下几个方面:2.1 能量回收率提高:传统的内燃机汽车在制动时会将动能转化为热能散失,而电动汽车通过能量回馈系统能够最大程度地回收制动过程中产生的动能,提高能量的利用率。
据研究表明,能量回馈系统可以将制动时产生的能量回收率提高20%~30%,从而延长电动汽车的续航里程。
2.2 能耗减少:电动汽车通过能量回馈系统回收能量,可以减少对电池的充电次数,从而延长电池寿命。
同时,也能够减少充电过程中的能量损耗,提高充电效率,降低了电动汽车的能耗,进一步提高车辆的能效。
简述制动能量回收的原理
现代汽车已经不再像过去那样依赖工具惯动发动机来实现汽车
的动力驱动,而是使用了一种称为制动能量回收的技术。
原理是当司机踩刹车时,车轮上的能量产生了反向动能,电动机就会把这种反向动能转换成电能存储在电池中,从而节省了汽油。
制动能量回收原理的结构主要包括:转动驱动轴、变速箱、液力变矩器、电动机、变速离合器和蓄电池。
轮胎受地面力的作用,使车轮转动产生了动能,经过传动轴转移给变矩器,变矩器的旋转再经变速箱传递给电动机,电动机将能量转换成电能储存在电池中,再经变速离合器传递给车轮,车轮因此得以停止运动,从而达到制动的效果。
制动能量回收使得新能源汽车在制动和加速时更加节能环保,可以减少排放污染物,同时还能大大节省汽油的消耗。
另外,制动能量回收的实施也能帮助车主节省维修费用,因为变速离合器不需要被更换,因此也能减少车辆的维护成本。
尽管制动能量回收有诸多优势,但是也存在一些缺点。
由于制动能量回收系统设计复杂,维修成本高,电池寿命短,容易损坏,又很难更换,因此制动能量回收系统的可靠性较低。
总之,制动能量回收是一种十分有效的节能技术,不仅可以节约燃料,而且还有助于减少汽车排放的污染物,从而促进环境保护。
然而,由于制动能量回收系统的复杂性和昂贵的维护成本,它也有一定的缺点。
因此,制动能量回收系统应该由负责任的设计师进行设计,而且应当定期检查以保证其维护可靠性和执行效率。
制动能量回收系统的组成和工作路线
制动能量回收系统是一种能够将汽车制动过程中产生的热能转化为电能并储存起来的技术。
它的主要组成部分包括:
1. 发电机:用于将制动过程中产生的机械能转化为电能。
2. 电池:用于储存发电机产生的电能。
3. 控制器:用于控制发电机的工作状态和电池的充电状态。
4. 传感器:用于检测车辆的制动状态和车速等信息。
当车辆制动时,制动能量回收系统的工作路线如下:
1. 传感器检测到车辆的制动状态,并将信号发送给控制器。
2. 控制器根据传感器的信号控制发电机开始工作,将制动过程中产生的机械能转化为电能。
3. 发电机产生的电能被送到电池中储存起来。
4. 当车辆再次加速时,控制器会将电池中的电能释放出来,提供给车辆的动力系统使用。
通过使用制动能量回收系统,不仅可以减少能源的浪费,还可以延长电池的使用寿命,提高车辆的燃油经济性。
同时,它还可以减少车辆的排放,对环境保护也具有积极的意义。
再生制动能量回收的方法1. 原理,再生制动的基本原理是通过电动机的反向工作将动能转化为电能。
当车辆制动时,电动机充当发电机的角色,通过将车轮的动能转变为电能,将电能存储在电池中。
这种方法可以减少制动过程中的能量损失,并提高车辆的能源利用效率。
2. 应用范围,再生制动技术广泛应用于电动车辆和混合动力车辆中。
这些车辆通常配备了电动机和电池系统,能够更好地利用再生制动来延长续航里程和提高能源利用效率。
3. 制动能量回收方式,再生制动的能量回收方式可以分为两种主要类型,机械能回收和电能回收。
机械能回收,机械能回收是通过将动能转化为压缩空气、液体或弹簧等形式储存起来。
例如,某些混合动力车辆采用压缩空气储能系统,当车辆制动时,动能通过压缩空气储存,然后在需要时释放压缩空气来提供动力。
电能回收,电能回收是再生制动的主要方式。
在这种方法中,制动过程中产生的动能通过电动机转化为电能,然后储存在电池中。
这种方式可以实现高效能量转换和储存,使得能量可以在需要时供给电动机或其他电气设备使用。
4. 优点和挑战,再生制动技术具有多个优点,例如能够提高能源利用效率、延长电动车辆的续航里程、减少对传统制动系统的磨损等。
然而,再生制动也面临一些挑战,如制动能量回收效率受到速度、电池状态和驾驶习惯等因素的影响,以及需要合理的能量管理系统来确保能量的高效利用。
总结起来,再生制动是一种将制动过程中产生的动能转化为电能并储存起来的技术。
它可以通过机械能回收或电能回收的方式实现。
再生制动技术在电动车辆和混合动力车辆中得到广泛应用,具有提高能源利用效率和延长续航里程等优点。
然而,再生制动技术的应用仍面临一些挑战,需要进一步的研究和发展来提高能量回收效率和管理能量的方法。
简述制动能量回收的原理。
制动能量回收是一种技术,它可以有效地利用汽车在制动期间消散的能量,使其得以重新利用,从而提高汽车的燃油效率,并减少环境污染。
制动能量回收原理可以被以下三部分组成:
第一,制动时,能量被将车辆滑动的动车组转化为机械动能,这是汽车的制动过程。
在这个过程中,汽车的转矩和转速被传输到发动机上,如果适当的处理,这些能量可以被有效地回收,并被用于汽车的其他部分,如空调和驱动系统,及时补充汽车的能源。
第二,利用了变速箱,输入轴和发动机的特殊结构,汽车在制动时可以从发动机上回收能量。
通过变速箱把发动机的动能变成机械能,直接把发动机的动能传输到输入轴上,从而有效地回收能量,并被用于汽车之外的部分,比如说空调和驱动系统,及时补充汽车的能源。
第三,当汽车需要加速时,发动机可以从变速箱的输出轴上获取能量,从而提高汽车的加速性能,减少燃油的消耗,从而节约能源。
因此,制动能量回收技术可以有效地提高汽车的发动机的能量利用率,减少燃油的消耗,并有助于改善环境污染问题。
它的使用不仅可以节约能源,而且可以改善发动机的性能,降低噪音,减少延迟等问题。
另外,它还可以帮助汽车更经济地运行,并且它的安装和维护成本也相对较低。
因此,制动能量回收技术的应用已经成为当今汽车行业的必备功能之一,也为汽车行业发展带来了深远的影响。
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1绪论 1.1研究背景 进入21世纪以来,能源和环境对人类生活、社会发展的影响越来越大。其中,交通工具在给人类带来方便的同时,也给环境造成极大负担。我国大城市的污染已经不能忽视,燃油汽车排放是主要的污染源之一,我国已有16个城市被列入全球大气污染最严重的20 个城市之中,我国的汽车拥有量是每1000人平均10辆汽车,但石油资源不足,每年已经进口几万吨的石油,随着经济的发展。假如中国汽车持有量达到现在全球水平—每1000人有110辆汽车,我国汽车持有量成10倍地增加,石油进口就成为大问题,因此我过研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施,而是意义重大的、长远的战略考虑。在社会、环境和政治的多方压力下,世界各国制定了一系列严格的法律法规限制尾气排放。为此,交通运输工具的节能减排技术日益突出,车辆的能量回收技术受到充分重视,再生制动技术就是其中一种。在环保方面,人们正在研究使用天然气、电力(包括蓄电池)、核能等汽车,但由于天然气在不同地区的分布不一样及蓄量的限制,电力汽车的电网及道路条件的限制,高能蓄电池的研究还未获得实质性的突破,燃料电池汽车的价格居高不下,氢能及核能汽车的研究及技术还不成熟,使得汽车在这方面的应用受到一定的限制。 当今地球资源(包括石油和森林资源)日趋枯竭并受到破坏,据美国《国家地理》杂志报道,全世界现在每天消耗石油8000万桶(每7桶合一吨)。目前全世界已经探明的石油储量约为1.15万亿桶。虽然这比前两年的估计数字增长了10%,但以目前的开采速度计算,地球上的石油储量只够满足全世界石油消费40~50年【1】。汽车工业厂商大量使用以下技术来节省能源和有效利用现有地球资源:采用轻型铝合金材料、减轻汽车的重量、降低汽车行驶阻力、降低燃油消耗、采用电子喷射和电子控制系统,从而提高了能源的利用率和汽车的经济性能和动力性能。从节约资源、资源再生以及环境保护与改善出发,能源的有效利用有很重要的意义,本课题从一个全新的角度来考虑能源的有效利用。 1.2研究的内容及意义 1.2.1研究基础
再生制动(Regenerative braking)亦称反馈制动,是一种使用在汽车或铁路列车上的制动技术。普通的制动方法是把车的动能,以摩擦的形式直接转化成热能,而再生制动则是在制动时把车辆的动能转化并储存起来,而不是变成无用的热。 再生制动是指汽车在减速或制动时,通过与驱动轮(轴)相连的能量转换装置,把汽车的一部分动能转化为其他形式的能量储存起来,在减速或制动的同时达到回收制动能量的目的;然后在汽车起步或加速时又释放储存的能量(如图1所示),以增加驱动轮(轴)上的驱动力或增加混合动力汽车及电动汽车的续驶里程。 目前,制动能量还不能被充分的回收利用,只能任由大量的制动动能通过摩擦转变成热能耗散掉,还造成车辆制动系统过早磨损。因此,采用先进的能量回收技术,应用现代车辆设计方法和手段,对汽车的制动能量回收进行深入研究具有十分重要的意义。再生制动技术针对原本废弃的能量,将其回收再利用,使其获得“新生”,实现节省燃料、降低排放、减小制动噪声、改善车辆制动安全性等作用,为车辆的经济性和安全性提供保障。
驱动轮(轴)能量转换动能再生能量储能装置 图1 再生制动原理示意图 理论上汽车制动能量回收的方法有气压储能、液压储能、飞轮储能和电储能。空气储能装置结构庞大,密封性能要求很高,实用化困难;液压储能装置能量密度低,但功率密度大,其零部件密封性能要求高,控制结构复杂和存在工作噪声等;飞轮储能装置功率密度较大,其体积小质量轻,但要求高转速和周围空间真空,技术上实现较复杂,且只能短时间储能;电储能各方面性能均很好,且结构简单,只是功率密度低,能量转换环节多。 1.2.2汽车的发展趋势 电动汽车本身不排放污染大气的有害气体,废弃排放出比燃油汽车减少92% ~98%。即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫酸和微颗粒,其外的污染物也显著减少。由于电厂大多建在远离人口密集的城市,对人类伤害比较少,而且电厂是固定不动的,集中排放,清楚各种有害物比较容易。也已经有了相关的处理技术。电力可以从多一次能源获得,如煤炭、核能、水力等,可以缓解人类对石油资源的依赖以及对其日益枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力发电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。有研究表明,同样的原油经过粗炼,运至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用率比经过精炼变成汽油,再经汽油驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。正是这个优点,使电动汽车的研究和应用成为现代汽车工业的一个“热点”。 因此,我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施,而是意义重大的、长远的战略考虑。从技术发展成熟程度和中国国情来看,纯电动汽车应是今后大力推广的发展方向,而混合动力只能作为大面积充电网络还没建立起来之前的过渡技术。 混合动力车动力系统复杂,成本昂贵.其优势是保留了传统汽油汽车的使用方式,根据汽油机和电动机混合程度,充电次数和传统汽油汽车加油次数相当,或者不用充电.行驶距离也不受限制. 纯电动车省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统, 相比传统汽车的内燃汽油发动机动力系统, 电动机和控制器的成本更低, 且纯电动车能量转换效率更高. 因电动车的能量来源——电, 来自大型发电机组, 其效率是小型汽油发动机甚至混合动力发动机所无法比拟的. 因此纯电动汽车使用成本在下降。 1.2.3研究方案选择 从以上的各种方案看,飞轮储能虽然结构比较简单,但无法实现大量储能,要加大储能就要增加飞轮的质量或增加转速,同时要求增加强度,这会使成本增加,使实现的难度增大。而且如果要实现高效储能,要将飞轮置于真空的环境,需要增加许多额外的设备。蓄电池储能也面临着大量储能的实现问题,虽然实现大量储能的超级电容已经出现,但是其成本太高。因此,选用液压储能法,它能很简便地实现大量储能,且可靠性比较高。液压储能能量回收系统主要由液压马达/液压泵、储能器、离合器和控制系统组成。 1.3国内外研究现状 国外再生制动技术的研究比较深入。除了大量的理论研究成果,实车应用也比较成熟。 日本本田公司的Prius、Estima和丰田公司的Insight轿车就是成功应用再生制动技术的典范。丰田公司Prius的再生制动系统通过电液比例控制单元调节液压制动力,实现再生制动与摩擦制动的综合控制,在丰田HTS-Ò混合系统下,能提高整车能量利用率达20%以上,同时确保制动安全。丰田公司在混合动力汽车Estima中采用了电控柔性制动系统,并将再生制动纳入整车动力控制系统进行集中控制,通过CVT控制,提高了制动能量回收率。 美国福特公司的Escape应用了线传电液系列再生制动系统(线传操控技术、电子系统和机械制动器)代替机械及液压制动系统,把来自驾驶者的命令转变为电信号,以驱动电机实现所需的操作,显著提高了制动能量回收效率、汽车制动方向稳定性和汽车舒适性。 国外的研究所等机构也做了大量研究。美国Michahian大学的Panagiotidis等建立了并联式混合动力汽车的再生制动模型,对再生制动的效果进行仿真计算和影响因素的分析比较[2]。美国Union学院的Wicks等建立了城市客车在市区行驶循环工况下的数学模型,研究再生制动系统的节能效果[3]。美国Texas A&M大学的HongweiGao等提出了混合动力汽车基于开关磁阻电机再生制动的神经网络控制系统,并在行驶循环工况下进行了能量回收效率的分析[4]。美国福特研究所,日本交通研究所以及荷兰大学等研究机构都进行了这方面的大量研究。 国内再生制动技术研究目前处于起步阶段。各高校、汽车厂商、科研院所都在这一领域进行研究并取得了初步的结果,但是大部分研究都停留在理论分析和建模仿真阶段,实车应用不多。 1.4本文研究方向及路线 液压储能能量回收系统的工作原理如图2所示,主要由机械传动和液压系统两部分组成。其中,机械传动主要由车轮轴、三角皮带、传动轴、摩擦片式离合器、气/液组合缸等组成;液压系统主要由液压泵/液压马达、顺序阀、液压蓄能器、溢流阀、二位四通换向阀等组成。当车辆开始制动时,气/液组合缸受到来自车辆制动分配阀压力气体(或压力油)的作用,使原来处于分离状态的摩擦片式离合器转换成结合状态,再通过三角皮带、传动轴将车轮轴与液压泵连接成一体, 实现启动液压系统工作,开始吸收车辆动能之目的。液压油经过滤油器、单向阀、液压泵/液压马达、顺序阀(用来调节液压泵/液压马达出口的工作压力,即制动装置的制动力)进入液压储能器,此时在压力气体(或压力油)的作用下,机动二位四通换向阀的左位工作,使液压油不能通过换向阀,而只能通过顺序阀进入液压储能器;当进入液压储能器的液压油超过其额定容量时,作为安全阀的溢流阀将打 图2 液压蓄能能量回收系统工作原理示意图 开,起过载保护作用,以限制液压系统的最高工作压力。 在车辆停止的过程中,制动用的压力气体(或压力油)仍然存在(此时车辆的原制动装置仍在工作)或车辆的原手制动装置在起作用,都能使液压机动二位四通换向阀仍然以左位工作,使吸收了车辆能量的高压油在顺序阀、溢流阀和液压机动换向阀的共同作用下,被封闭储存在液压蓄能器中,以备车辆随时再次起动或加速时使用。 在车辆再次起动或加速的过程中,车辆原有的制动装置(包括手制动装置)已停止工作,液压机动二位四通换向阀在其弹簧力的作用下以右位工作,使从液压蓄能器中流出的压力油经换向阀的右位后同时到达气/液组合缸的液压腔和液压泵/液压马达的进油腔,促使液压泵/液压马达在与车轮轴连接的状态下以液压马达的工况运行,将液压蓄能器中的液压能以机械能的形式返还给车辆,用来增加车辆的动能。当从液压蓄能器中流出的液压油的压力很低时,气/液组合缸将使摩擦片式离合器自动脱开,实现车轮轴与液压泵/液压马达的自动脱离,从而实现车辆的正常行驶。 2 汽车储能及能量回收系统研究的发展