本實用新型屬于汽車能量回收技術領域,具體涉及一種傳統(tǒng)汽車滑行能量回收裝置,適用于傳統(tǒng)汽車進行滑行能量回收并將回收能量用于怠速啟動。
背景技術:
城市道路日益擁堵,汽車在道路上行駛制動頻繁,除了加劇車輛的機械磨損,還會造成能量的大量浪費。為進一步提高能量的利用率以實現(xiàn)節(jié)能減排,現(xiàn)有車輛在滑行或停車過程中,會利用車輛行駛的慣性力來驅動電機工作在發(fā)電狀態(tài),給電池充電以進行能量回收,用于減少燃油消耗和廢氣的排放。現(xiàn)有技術中已有不少有關汽車能量回收的設計方案,
如中國發(fā)明專利授權公告號CN102490722B介紹的“一種汽車滑行能量回收方法及系統(tǒng)”,中國發(fā)明專利授權公告號CN103921795B提及的“車輛及其滑行能量回收方法、系統(tǒng)”以及中國發(fā)明專利申請公布號CN104691341A推薦的“一種電動汽車滑行時能量回收的方法、設備及電動汽車”。然而,目前已有的滑行能量回收方案均是針對電動汽車或混合動力汽車實行的,很少應用于傳統(tǒng)車輛上。傳統(tǒng)汽車由于安裝有怠速啟停裝置,對蓄電池的使用消耗尤為厲害,因此若能設計出一款適用于傳統(tǒng)汽車的滑行能量回收裝置,將回收的電量用于怠速啟動,將成為汽車節(jié)能減排方面的又一研究熱點;同時也能為目前超輕混合動力汽車的怠速停止起動系統(tǒng)所面臨的因起動頻繁而造成的起動電池故障率高、起動能力差等問題提供解決途徑。
鑒于上述已有技術,本申請人作了有益的設計,下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種傳統(tǒng)汽車滑行能量回收裝置,能將汽車滑行的能量回收用于汽車怠速啟動,提高整車能量的利用率。
本實用新型的目的是這樣來達到的,一種傳統(tǒng)汽車滑行能量回收裝置,包括發(fā)動機,啟動發(fā)動機的啟動機,發(fā)動機拖帶發(fā)電的發(fā)電機,通過離合器與所述發(fā)動機動力耦合的變速器,與所述變速器動力耦合且將變速器傳遞的動力傳輸至汽車車輪的主減速器,其特征在于:還包括能量回收發(fā)電機、復合電源以及主控制器,所述的能量回收發(fā)電機與主減速器動力連接,所述的主控制器分別與能量回收發(fā)電機、發(fā)電機、啟動機以及復合電源電連接,所述的主控制器控制車輛進入或退出滑行能量回收狀態(tài),在滑行能量回收狀態(tài)下,車輛利用行駛的慣性力驅動能量回收發(fā)電機工作在發(fā)電狀態(tài),給復合電源充電以進行能量回收。
在本實用新型的一個具體的實施例中,所述的復合電源包括蓄電池、超級電容以及DC/DC變換器,蓄電池的一端與超級電容的一端連接,并共同連接所述的主控制器,超級電容的另一端與DC/DC變換器的一端連接,DC/DC變換器的另一端與蓄電池的另一端連接,并共同連接主控制器。
在本實用新型的另一個具體的實施例中,還包括用于采集車速信息的電子穩(wěn)定控制模塊,用于采集檔位信息的換檔控制單元,用于采集離合器踏板深度信號的離合器踏板深度傳感器,用于采集發(fā)動機轉速信息的發(fā)動機轉速傳感器,所述的電子穩(wěn)定控制模塊、換檔控制單元、離合器踏板深度傳感器以及發(fā)動機轉速傳感器分別與主控制器連接。
在本實用新型的又一個具體的實施例中,所述的主控制器還包括主控制器判斷單元,所述的主控制器判斷單元通過判定電子穩(wěn)定控制模塊發(fā)出的車速信號、換擋控制單元發(fā)出的檔位信號、離合器踏板深度傳感器發(fā)出的離合器踏板深度信號以及發(fā)動機轉速傳感器發(fā)出的發(fā)動機轉速信號,控制汽車進入或退出滑行能量回收。
本實用新型由于采用了上述結構,與現(xiàn)有技術相比,具有的有益效果是:能回收車輛在離合器處于空擋時因行駛慣性力而產(chǎn)生的滑行動能,并轉換為電能用于發(fā)動機怠速啟動,整車的能量利用率提高,節(jié)能減排效果優(yōu)異,且能減少傳統(tǒng)怠速啟動對蓄電池造成的損耗,從而延長蓄電池使用壽命。
附圖說明
圖1為本實用新型的原理框圖。
圖2為本實用新型所述的主控制器的控制示意圖。
圖3為本實用新型的工作流程圖。
具體實施方式
申請人將在下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式詳細描述,但申請人對實施例的描述不是對技術方案的限制,任何依據(jù)本實用新型構思作形式而非實質的變化都應當視為本實用新型的保護范圍。
請參閱圖1,本實用新型涉及一種傳統(tǒng)汽車滑行能量回收裝置,包括發(fā)動機,啟動發(fā)動機的啟動機,發(fā)動機拖帶發(fā)電的發(fā)電機,通過離合器與所述發(fā)動機動力耦合的變速器,與所述變速器動力耦合且將變速器傳遞的動力傳輸至汽車車輪的主減速器,還包括能量回收發(fā)電機、復合電源以及主控制器,所述的能量回收發(fā)電機與主減速器動力連接,所述的主控制器分別與能量回收發(fā)電機、發(fā)電機、啟動機以及復合電源電連接。所述的主控制器通過機械耦合裝置控制車輛進入或退出滑行能量回收狀態(tài),機械耦合裝置在現(xiàn)有技術中已有公開,此處省略贅述。在車輛滑行狀態(tài)下,整車動力通過軸傳輸至能量回收發(fā)電機,車輛利用行駛的慣性力驅動能量回收發(fā)電機工作在發(fā)電狀態(tài),給復合電源充電以進行能量回收。當發(fā)電機向車內(nèi)用電設備供電不足時由復合電源參與供電;另一方面,當啟動發(fā)動機時,復合電源同時根據(jù)功率需求給啟動機供電,由啟動機啟動發(fā)動機。所述的復合電源包括蓄電池、超級電容以及DC/DC變換器,蓄電池的一端與超級電容的一端連接,并共同連接所述的主控制器,超級電容的另一端與DC/DC變換器的一端連接,DC/DC變換器的另一端與蓄電池的另一端連接,并共同連接主控制器。復合電源選擇上述的復合電源主動控制式結構,能充分利用超級電容比功率高、迅速充放電等特點,從而能延長傳統(tǒng)蓄電池的使用壽命。
請參閱圖2,所述的傳統(tǒng)汽車滑行能量回收裝置還包括用于采集車速信息的電子穩(wěn)定控制模塊,用于采集檔位信息的換檔控制單元,用于采集離合器踏板深度信號的離合器踏板深度傳感器,用于采集發(fā)動機轉速信息的發(fā)動機轉速傳感器,所述的電子穩(wěn)定控制模塊、換檔控制單元、離合器踏板深度傳感器以及發(fā)動機轉速傳感器分別與主控制器連接。在本實施例中,所述的主控制器采用飛思卡爾MC9S12DG128單片機,其還包括主控制器判斷單元,所述的主控制器判斷單元通過判定電子穩(wěn)定控制模塊發(fā)出的車速信號、換擋控制單元發(fā)出的檔位信號、離合器踏板深度傳感器發(fā)出的離合器踏板深度信號以及發(fā)動機轉速傳感器發(fā)出的發(fā)動機轉速信號,控制汽車進入或退出滑行能量回收。
請參閱圖3,對本實用新型的工作流程進行說明。所述的主控制器用于接收車輛是否符合進入滑行能量回收的條件信號,并通過主控制器判斷單元判斷車輛是否進入滑行能量回收狀態(tài)。先判斷電子穩(wěn)定控制模塊采集的當前車速是否大于零;再判斷離合器踏板深度傳感器采集的離合器踏板深度信號是否為零,由于本實用新型所述的滑行能量回收控制是指車輛在離合器踏板完全松開的情況下進行的滑行能量回收控制,因此接著需要判斷當前離合器踏板深度信號是否等于零,否則車輛無法進行滑行能量回收;然后,判斷換擋控制單元采集的檔位信號是否對應為空擋狀態(tài);最后,判斷發(fā)動機轉速傳感器采集的發(fā)動機轉速信號,判定發(fā)動機是否處于怠速運轉狀態(tài),當車速不為零,離合器踏板深度信號為零,檔位處于空擋位置,且發(fā)動機處于怠速狀態(tài)時,主控制器控制車輛進入滑行能量回收控制,當主控制器檢測到上述信號中的任何一個信號不滿足條件時退出滑行能量回收控制。在本實施例中,所述的主控制器還用于接收車輛是否符合退出滑行能量回收的條件信號,并判斷車輛是否符合退出滑行能量回收的條件。當以下條件中任一項滿足時,所述主控制器允許車輛退出滑行能量回收控制:電子穩(wěn)定控制模塊采集的當前車速為零;離合器踏板深度傳感器采集的當前離合器踏板深度信號大于零;換擋控制單元采集的當前擋位信號不是空擋;發(fā)動機轉速傳感器采集的發(fā)動機轉速信號對應發(fā)動機處于非怠速狀態(tài)。
所述的車輛的滑行能量回收狀態(tài)是指檔位處于空擋時的狀態(tài)。當車輛進入滑行能量回收控制時,離合器踏板被完全松開,一方面車輛具有減速趨勢,能量回收發(fā)電機給車輪提供阻力,達到減速的目的;另一方面,車輪的滑行動能通過主減速器傳遞給能量回收發(fā)電機,能量回收發(fā)電機再將機械能轉換成電能,傳遞給復合電源完成能量的存儲。