專利名稱：一種汽車及其空氣壓縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車的空氣壓縮裝置。本實(shí)用新型還涉及設(shè)有所述空氣壓縮裝置的汽車。
背景技術(shù)：
汽車對(duì)能源和環(huán)境造成的壓力已成為全球共同關(guān)注的問題，為此，新能源汽車得到了越來越廣泛的推廣，例如電動(dòng)汽車和并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車，這兩種汽車不僅能夠使用清潔的電能驅(qū)動(dòng)車輛行駛，還可以將制動(dòng)或滑行過程中產(chǎn)生的能量回收再利用。目前，公知的汽車能量回收系統(tǒng)多是利用電機(jī)回收的電能直接為電池充電，也就是將制動(dòng)或滑行能量通過電機(jī)回收轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿?chǔ)存于電池中。由于電池的充電對(duì)充電電壓和充電電流有一定范圍的限制，而汽車在制動(dòng)或滑行過程中轉(zhuǎn)換的電壓和電流變化范圍很大，且變化頻繁，回收時(shí)產(chǎn)生的大電流、高電壓以及小電流和低電壓輸出的那部分能量不能被電池吸收，導(dǎo)致能量回收率低。此外，為確保車輛各氣動(dòng)裝置正常運(yùn)行，并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車一般都保留發(fā)動(dòng)機(jī)上的空氣壓縮機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)一工作，發(fā)動(dòng)機(jī)上的空氣壓縮機(jī)就工作，儲(chǔ)氣瓶壓力足夠后，空氣壓縮機(jī)仍然在進(jìn)行泵氣，這種工作模式，造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。因此，如何提高車輛制動(dòng)或滑行能量的回收利用率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的第一目的是提供一種汽車空氣壓縮裝置。該裝置通過增加制動(dòng)能量回收裝置，可顯著提高車輛制動(dòng)或滑行能量回收率。本實(shí)用新型的第二目的是提供一種設(shè)有所述空氣壓縮裝置的汽車。為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本實(shí)用新型提供一種汽車空氣壓縮裝置，包括儲(chǔ)氣瓶、第一空氣壓縮機(jī)、第二空氣壓縮機(jī)和控制器；所述第一空氣壓縮機(jī)通過離合器和傳動(dòng)部件與傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接，其氣體輸出端連接于所述儲(chǔ)氣瓶的第一進(jìn)氣端；所述第二空氣壓縮機(jī)為電動(dòng)空氣壓縮機(jī)，由車載電池驅(qū)動(dòng)，其氣體輸出端連接于所述儲(chǔ)氣瓶的第二進(jìn)氣端；所述控制器的輸入端連接車輛行駛狀態(tài)傳感器，其第一輸出端控制所述離合器、第二輸出端控制所述第二空氣壓縮機(jī)。優(yōu)選地，進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)所述儲(chǔ)氣瓶壓力的壓力傳感器，其信號(hào)輸出端連接于所述控制器的輸入端。優(yōu)選地，進(jìn)一步包括第一空氣壓縮機(jī)和第二空氣壓縮機(jī)故障檢測(cè)設(shè)備，其信號(hào)輸出端連接于所述控制器的輸入端。優(yōu)選地，所述車輛行駛狀態(tài)傳感器包括油門信號(hào)傳感器、制動(dòng)信號(hào)傳感器和車速信號(hào)傳感器。優(yōu)選地，所述油門信號(hào)傳感器為油門踏板位置傳感器，所述制動(dòng)信號(hào)傳感器為制動(dòng)踏板位置傳感器。優(yōu)選地，所述離合器為電磁離合器。優(yōu)選地，所述傳動(dòng)部件為安裝于所述傳動(dòng)軸的齒輪。優(yōu)選地，所述控制器為整車控制器。為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本實(shí)用新型提供一種汽車，包括汽車本體和能量回收裝置，所述能量回收裝置為上述任一項(xiàng)所述的汽車空氣壓縮裝置。優(yōu)選地，具體為電動(dòng)汽車或并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車本實(shí)用新型提供的汽車空氣壓縮裝置設(shè)有一套由第一空氣壓縮機(jī)和第二空氣壓縮機(jī)構(gòu)成的能量回收裝置，其中第一空氣壓縮機(jī)由制動(dòng)或滑行能量回收來驅(qū)動(dòng)，第二空氣壓縮機(jī)由電池驅(qū)動(dòng)，并以第一空氣壓縮機(jī)為主、第二空氣壓縮機(jī)為輔，通過合理控制兩套空氣壓縮機(jī)的工作為儲(chǔ)氣瓶泵氣，當(dāng)車輛制動(dòng)或滑行時(shí)，利用制動(dòng)能量回收來驅(qū)動(dòng)的第一空氣壓縮機(jī)為儲(chǔ)氣瓶泵氣，當(dāng)車輛滑行或制動(dòng)結(jié)束后，整車控制器根據(jù)儲(chǔ)氣瓶壓力狀態(tài)，決定是否利用第二空氣壓縮機(jī)為儲(chǔ)氣瓶泵氣，與傳統(tǒng)的充電儲(chǔ)能方式相比，受能量回收波動(dòng)影響變小，可顯著提高車輛制動(dòng)或滑行能量回收率。本實(shí)用新型提供的汽車設(shè)有所述汽車空氣壓縮裝置，由于所述汽車空氣壓縮裝置具有上述技術(shù)效果，設(shè)有該汽車空氣壓縮裝置的汽車也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。

圖1為本實(shí)用新型所提供汽車空氣壓縮裝置的第一具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所提供汽車空氣壓縮裝置的第二具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1、圖2所示空氣壓縮裝置的控制方法流程框圖；圖4為圖1、圖2所示空氣壓縮裝置的故障處理流程框圖。圖中1.儲(chǔ)氣瓶2.整車控制器3-1.第一空氣壓縮機(jī)3-2.第二空氣壓縮機(jī)4.電磁離合器5.齒輪6.傳動(dòng)軸7.電池8.電機(jī)控制器9.電機(jī)10.變速箱11.油門踏板位置傳感器12.制動(dòng)踏板位置傳感器13.車速信號(hào)傳感器14.壓力傳感器15.發(fā)動(dòng)機(jī)16.自動(dòng)離合器
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型所提供汽車空氣壓縮裝置的第一具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的單實(shí)線為控制連接，虛線為電氣連接，雙實(shí)線為機(jī)械連接。在第一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的電動(dòng)汽車空氣壓縮裝置，包括儲(chǔ)氣瓶1、第一空氣壓縮機(jī)3-1、第二空氣壓縮機(jī)3-2和整車控制器2。儲(chǔ)氣瓶I用于儲(chǔ)存壓縮空氣，為車輛各氣動(dòng)裝置的氣源，整車控制器2用于接收油門、制動(dòng)和車速等信號(hào)，判斷車輛運(yùn)行狀態(tài)并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。第一空氣壓縮機(jī)3-1通過電磁離合器4和齒輪5與傳動(dòng)軸6傳動(dòng)連接,其氣體輸出端連接于儲(chǔ)氣瓶I的第一進(jìn)氣端，電磁離合器4可接收整車控制器2發(fā)出的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)第一空氣壓縮機(jī)3-1與齒輪5結(jié)合或分離,齒輪5安裝于傳動(dòng)軸6。[0031]第二空氣壓縮機(jī)3-2為電動(dòng)空氣壓縮機(jī)，由車載電池驅(qū)動(dòng)，其氣體輸出端連接于儲(chǔ)氣瓶I的第二進(jìn)氣端，車載電池7通過電機(jī)控制器8與電機(jī)9電連接，電機(jī)9與變速箱10傳動(dòng)連接。整車控制器2的第一輸入端連接油門踏板位置傳感器11、第二輸入端連接制動(dòng)踏板位置傳感器12、第三輸入端連接車速信號(hào)傳感器13，其第一輸出端控制電磁離合器4、第二輸出端控制第二空氣壓縮機(jī)3-2。壓力傳感器14用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣瓶I的壓力，并將壓力信號(hào)傳遞給整車控制器2，其信號(hào)輸出端連接于整車控制器2的第四輸入端。請(qǐng)參考圖2，圖2為本實(shí)用新型所提供汽車空氣壓縮裝置的第二具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的單實(shí)線為控制連接，虛線為電氣連接，雙實(shí)線為機(jī)械連接。在第二種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車空氣壓縮裝置，包括儲(chǔ)氣瓶I和整車控制器2，還包括第一空氣壓縮機(jī)3-1和第二空氣壓縮機(jī)3-2。儲(chǔ)氣瓶I用于儲(chǔ)存壓縮空氣，為車輛各氣動(dòng)裝置的氣源，整車控制器2用于接收油門、制動(dòng)和車速等信號(hào)，判斷車輛運(yùn)行狀態(tài)并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。第一空氣壓縮機(jī)3-1通過電磁離合器4和齒輪5與傳動(dòng)軸6傳動(dòng)連接,其氣體輸出端連接于儲(chǔ)氣瓶I的第一進(jìn)氣端，電磁離合器4可接收整車控制器2發(fā)出的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)第一空氣壓縮機(jī)3-1與齒輪5結(jié)合或分離,齒輪5安裝于傳動(dòng)軸6。第二空氣壓縮機(jī)3-2為電動(dòng)空氣壓縮機(jī)，由車載電池驅(qū)動(dòng)，其氣體輸出端連接于儲(chǔ)氣瓶I的第二進(jìn)氣端(圖中未示出)，車載電池7通過電機(jī)控制器8與電機(jī)9電連接，電機(jī)9與變速箱10傳動(dòng)連接，發(fā)動(dòng)機(jī)15與電機(jī)9通過自動(dòng)離合器16并聯(lián)。整車控制器2的第一輸入端連接油門踏板位置傳感器11、第二輸入端連接制動(dòng)踏板位置傳感器12、第三輸入端連接車速信號(hào)傳感器13，其第一輸出端控制電磁離合器4、第二輸出端控制第二空氣壓縮機(jī)3-2。壓力傳感器14用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣瓶I的壓力，并將壓力信號(hào)傳遞給整車控制器2，其信號(hào)輸出端連接于整車控制器2的第四輸入端。上述汽車空氣壓縮裝置由整車控制器2接收油門踏板位置傳感器信號(hào)、制動(dòng)踏板位置傳感器信號(hào)、車速信號(hào)，判斷車輛是否處于制動(dòng)或滑行狀態(tài)。當(dāng)車輛制動(dòng)或滑行時(shí)，利用制動(dòng)或滑行能量回收來驅(qū)動(dòng)第一空氣壓縮機(jī)3-1為儲(chǔ)氣瓶泵氣，當(dāng)車輛滑行或制動(dòng)結(jié)束后，整車控制器根據(jù)儲(chǔ)氣瓶壓力狀態(tài)，決定是否利用第二空氣壓縮機(jī)3-2為儲(chǔ)氣瓶泵氣，解決了現(xiàn)在技術(shù)只是通過電機(jī)將制動(dòng)或滑行能量轉(zhuǎn)換為電量?jī)?chǔ)存在動(dòng)力電池中，能量回收率低的問題，進(jìn)一步提高了整車能量利用率。考慮到可能出現(xiàn)的故障問題，可進(jìn)一步設(shè)置第一空氣壓縮機(jī)和第二空氣壓縮機(jī)故障檢測(cè)設(shè)備(圖中未示出)，其信號(hào)輸出端分別連接于整車控制器2的第五輸入端和第六輸入端。這樣，整車控制器2可檢測(cè)兩套空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，確保整車運(yùn)行安全。當(dāng)然，上述汽車空氣壓縮裝置僅是一種優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際需要作出具有針對(duì)性的調(diào)整，從而得到不同的實(shí)施方式。例如，采用其他類型的離合器來取代電磁離合器4，或者采用其他傳動(dòng)部件來代替齒輪5等等。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說明。請(qǐng)參考圖3，圖3為圖1、圖2所示空氣壓縮裝置的控制方法流程框圖。[0045]上述汽車空氣壓縮裝置的控制方法，包括以下步驟步驟S1.1 :整車控制器2收集油門信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)和車速信號(hào)；步驟S1. 2 :判斷車輛是否處于制動(dòng)或滑行狀態(tài)；若油門為零、制動(dòng)處于制動(dòng)或非制動(dòng)狀態(tài)且車速不為零，則判斷車輛處于制動(dòng)或滑行狀態(tài)，否則，則判斷車輛處于非制動(dòng)或滑行狀態(tài)；步驟S2.1 :若步驟S1. 2判斷車輛處于制動(dòng)或滑行狀態(tài)，且整車控制器2檢測(cè)的儲(chǔ)氣瓶I壓力值低于設(shè)定最大值Pmax時(shí)，則整車控制器2發(fā)出指令至電磁離合器4，使第一空氣壓縮機(jī)3-1與齒輪5結(jié)合，由第一空氣壓縮機(jī)3-1向儲(chǔ)氣瓶I泵氣；步驟S2. 2 :當(dāng)儲(chǔ)氣瓶I的壓力值達(dá)到設(shè)定最大值Pmax時(shí)，則整車控制器2發(fā)送指令至電磁離合器4,使第一空氣壓縮機(jī)3-1與齒輪5分離,第一空氣壓縮機(jī)3-1停止向儲(chǔ)氣瓶I泵氣；步驟S3.1 :若步驟S1. 2判斷車輛處于非制動(dòng)或滑行狀態(tài)，且整車控制器2檢測(cè)的儲(chǔ)氣瓶壓力值低于設(shè)定最小值Pmin時(shí)，則整車控制器2發(fā)出指令，使第二空氣壓縮機(jī)3-2工作為儲(chǔ)氣瓶I泵氣；步驟S3. 2 :當(dāng)壓力值達(dá)到PmilTPmax時(shí)，則整車控制器2發(fā)出指令，使第二空氣壓縮機(jī)3-2停止為儲(chǔ)氣瓶I泵氣。請(qǐng)參考圖4，圖4為圖1、圖2所示空氣壓縮裝置的故障處理流程框圖。進(jìn)一步包括故障處理步驟步驟a :當(dāng)整車控制器2檢測(cè)到第一空氣壓縮機(jī)3-1出現(xiàn)故障，且儲(chǔ)氣瓶I壓力值低于設(shè)定最小值Pmin時(shí)，整車控制器2發(fā)送指令至第二空氣壓縮機(jī)3-2，由第二空氣壓縮機(jī)3-2工作為儲(chǔ)氣瓶I泵氣，當(dāng)儲(chǔ)氣瓶I壓力值達(dá)到PmilTPmax時(shí)，整車控制器2發(fā)送指令至第二空氣壓縮機(jī)3-2，由第二空氣壓縮機(jī)3-2停止為儲(chǔ)氣瓶I泵氣；步驟b :當(dāng)整車控制器2檢測(cè)到第二空氣壓縮機(jī)3-2出現(xiàn)故障，且儲(chǔ)氣瓶I壓力值低于設(shè)定最小值Pmin時(shí)，無論車輛是否處于制動(dòng)或滑行狀態(tài)，整車控制器2均發(fā)送指令至電磁離合器4，由第一空氣壓縮機(jī)3-1為儲(chǔ)氣瓶I泵氣，當(dāng)儲(chǔ)氣瓶I壓力值達(dá)到Pmax時(shí)，整車控制器2發(fā)送指令至電磁離合器4，使第一空氣壓縮機(jī)3-1停止為儲(chǔ)氣瓶I泵氣；步驟c :當(dāng)整車控制器I檢測(cè)到第一空氣壓縮機(jī)3-1和第二空氣壓縮機(jī)3-2兩者都出現(xiàn)故障時(shí)，則控制車輛停止運(yùn)行。該方法由整車控制器2檢測(cè)兩套空氣壓縮機(jī)的故障，從而及時(shí)在兩套空氣壓縮機(jī)之間切換，并在兩套空氣壓縮機(jī)都出現(xiàn)故障的情況下，停止車輛運(yùn)動(dòng)，確保了整車運(yùn)行的安全可靠性。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的汽車及其空氣壓縮裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，包括儲(chǔ)氣瓶、第一空氣壓縮機(jī)、第二空氣壓縮機(jī)和控制器；所述第一空氣壓縮機(jī)通過離合器和傳動(dòng)部件與傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接，其氣體輸出端連接于所述儲(chǔ)氣瓶的第一進(jìn)氣端；所述第二空氣壓縮機(jī)為電動(dòng)空氣壓縮機(jī)，由車載電池驅(qū)動(dòng)，其氣體輸出端連接于所述儲(chǔ)氣瓶的第二進(jìn)氣端；所述控制器的輸入端連接車輛行駛狀態(tài)傳感器，其第一輸出端控制所述離合器、第二輸出端控制所述第二空氣壓縮機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)所述儲(chǔ)氣瓶壓力的壓力傳感器，其信號(hào)輸出端連接于所述控制器的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括第一空氣壓縮機(jī)和第二空氣壓縮機(jī)故障檢測(cè)設(shè)備，其信號(hào)輸出端連接于所述控制器的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，所述車輛行駛狀態(tài)傳感器包括油門信號(hào)傳感器、制動(dòng)信號(hào)傳感器和車速信號(hào)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，所述油門信號(hào)傳感器為油門踏板位置傳感器，所述制動(dòng)信號(hào)傳感器為制動(dòng)踏板位置傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，所述離合器為電磁離合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)部件為安裝于所述傳動(dòng)軸的齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，所述車載電池通過電機(jī)控制器與電機(jī)電氣連接，所述電機(jī)與變速箱傳動(dòng)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的汽車空氣壓縮裝置，其特征在于，所述控制器為整車控制器。
10.一種汽車，包括汽車本體和能量回收裝置，其特征在于，所述能量回收裝置為上述權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的汽車空氣壓縮裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的汽車，其特征在于，具體為電動(dòng)汽車或并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車空氣壓縮裝置，包括儲(chǔ)氣瓶和控制器，還包括第一空氣壓縮機(jī)和第二空氣壓縮機(jī)；所述第一空氣壓縮機(jī)通過離合器和傳動(dòng)部件與傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接，其氣體輸出端連接于所述儲(chǔ)氣瓶的第一進(jìn)氣端；所述第二空氣壓縮機(jī)為電動(dòng)空氣壓縮機(jī)，由車載電池驅(qū)動(dòng)，其氣體輸出端連接于所述儲(chǔ)氣瓶的第二進(jìn)氣端；所述控制器的輸入端連接車輛行駛狀態(tài)傳感器，其第一輸出端控制所述離合器、第二輸出端控制所述第二空氣壓縮機(jī)。該裝置通過增加制動(dòng)能量回收裝置，顯著提高了車輛制動(dòng)或滑行能量回收率。本實(shí)用新型還公開了一種設(shè)有所述空氣壓縮裝置的汽車。
文檔編號(hào)B60R16/02GK202879265SQ20122058128
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者韓爾樑, 劉信奎, 陳雪麗, 潘鳳文, 王朝輝, 方麗君 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司