一種基于靜壓傳動(dòng)的混合動(dòng)力車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制動(dòng)能量回收領(lǐng)域，尤其涉及一種基于靜壓傳動(dòng)的混合動(dòng)力車制動(dòng)能 量回收系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油、天然氣等化石資源的日益枯竭和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，各種車輛節(jié)能 技術(shù)得到越來越多的發(fā)展和應(yīng)用。制動(dòng)能量回收是一種行之有效的車輛節(jié)能技術(shù)，它通過 回收再利用車輛的制動(dòng)能量來降低車輛行駛時(shí)的能量浪費(fèi)，提高能量的有效轉(zhuǎn)化率。通常 使用的能量回收策略主要分為以下三種：1)擁有變速箱、CVT或液力變矩器的車輛制動(dòng)時(shí)， 通過傳動(dòng)系統(tǒng)用車輛行駛的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并將產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)于超級(jí)電容或蓄電 池中；2)車輛制動(dòng)時(shí)，將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成為高速飛輪的動(dòng)能儲(chǔ)存起來；3)采用靜壓傳動(dòng) 的車輛，在車輛制動(dòng)時(shí)通過泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成為壓力勢能儲(chǔ)存于蓄能器中。
[0003] 其中，方案1由于現(xiàn)有傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比可調(diào)范圍較小，制動(dòng)時(shí)難以使電機(jī)達(dá)到 并維持較高的發(fā)電轉(zhuǎn)速，進(jìn)而導(dǎo)致不能及時(shí)將車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)換成為電能進(jìn)行存儲(chǔ)。此外，這也 導(dǎo)致發(fā)電系統(tǒng)不能滿足車輛的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩需求而必須以機(jī)械制動(dòng)進(jìn)行輔助，這無形之中就浪 費(fèi)了大量制動(dòng)能量，限制了車輛制動(dòng)能量回收率的提升。CVT技術(shù)與液力變矩器技術(shù)的發(fā)展 對(duì)這個(gè)問題有一定的改善，但也遠(yuǎn)不能達(dá)到令人滿意的效果。靜壓傳動(dòng)車輛普遍采用方案 3進(jìn)行制動(dòng)能量回收，蓄能器的功率密度大，在能量回收的初始階段可以快速高效的進(jìn)行能 量回收，但是其能量密度有限，存儲(chǔ)大量能量需要的蓄能器體積很大而且還會(huì)影響液壓油 箱體積，這在車輛的布局中是不允許的。因此，開發(fā)一套能夠高效回收車輛制動(dòng)能量的方案 十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種能夠快速高效的進(jìn)行能量回 收的基于靜壓傳動(dòng)的混合動(dòng)力車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)及方法。
[0005] 本發(fā)明制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的技術(shù)方案是：
[0006] 包括混合動(dòng)力車上依次連接的電機(jī)、第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)、第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu) 和車輪，所述第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)和第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)分別與整車控制器電連接；整車 控制器還分別與動(dòng)力電池組、電機(jī)控制器和電子制動(dòng)踏板電連接；其中：
[0007] 電機(jī)用于在電驅(qū)動(dòng)模式下為整車的行駛提供動(dòng)力；在混合驅(qū)動(dòng)模式下輔助混合動(dòng) 力車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作，為整車提供動(dòng)力輔助；在行車充電與制動(dòng)能量回收模式下，工作在發(fā)電 狀態(tài)，為動(dòng)力電池組補(bǔ)充電量；
[0008] 第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)和第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力車的靜壓傳動(dòng)，實(shí) 現(xiàn)制動(dòng)能量的尚效回收；
[0009] 電子制動(dòng)踏板用于為整車控制器提供制動(dòng)踏板開度信號(hào)以及開度變化率信號(hào)；
[0010] 整車控制器用于實(shí)時(shí)獲取電子制動(dòng)踏板的開度信號(hào)與開度變化率信號(hào)，并判斷混 合動(dòng)力車是否處于制動(dòng)狀態(tài)；在混合動(dòng)力車處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，整車控制器通過電機(jī)控制器 控制電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)；整車控制器還用于獲取電機(jī)和第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速信 號(hào)，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)化為車速信號(hào)，結(jié)合電子制動(dòng)踏板的開度信號(hào)與開度變化率信號(hào)經(jīng)過 模糊推理得到當(dāng)前的制動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)，再分別調(diào)整第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)和第二液壓泵馬達(dá)機(jī) 構(gòu)的工作狀態(tài)，使其帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電并存儲(chǔ)到動(dòng)力電池組中，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量的回收；
[0011] 電機(jī)控制器用于將整車控制器發(fā)出的控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)，根據(jù)控制信號(hào)控制電 機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩以及調(diào)整電機(jī)的工作模式。
[0012] 所述動(dòng)力電池組通過動(dòng)力電池組SOC值傳感器與整車控制器電連接，動(dòng)力電池組 SOC值傳感器用于檢測動(dòng)力電池組的SOC值。
[0013] 所述電機(jī)上設(shè)置有電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器用于將獲得的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào) 傳遞給電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器與整車控制器之間采用CAN通訊方式。
[0014] 所述第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)包括A、B兩個(gè)壓加，且分別設(shè)置有用于獲取A壓加 和B壓加的壓力信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)輸送到整車控制器的液壓泵A 口壓力傳感器和 液壓泵B 口壓力傳感器。
[0015] 所述第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)設(shè)置有用于采集其轉(zhuǎn)速信號(hào)并傳輸至整車控制器的液 壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器。
[0016] 所述第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)為變排量型，第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)為變排量型或定排量 型。
[0017] 本發(fā)明制動(dòng)能量回收方法的技術(shù)方案是：
[0018] 包括動(dòng)力電池組和混合動(dòng)力車的電子制動(dòng)踏板，以及依次連接的電機(jī)、第一液壓 泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)、第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)和車輪，制動(dòng)能量回收包括以下步驟：
[0019] 1)判斷混合動(dòng)力車是否處于制動(dòng)狀態(tài)；
[0020] 2)在混合動(dòng)力車處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，使電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)，為動(dòng)力電池組進(jìn)行充 電，并同時(shí)獲取電機(jī)和第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0021] 3)將第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)化為車速信號(hào)，并結(jié)合電子制動(dòng)踏板的開 度信號(hào)與開度變化率信號(hào)經(jīng)過模糊推理得到當(dāng)前的制動(dòng)強(qiáng)度值；
[0022] 4)根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度值劃分制動(dòng)強(qiáng)度區(qū)域，并對(duì)第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)和第二液壓泵馬 達(dá)機(jī)構(gòu)的排量進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)基于靜壓傳動(dòng)的混合動(dòng)力車制動(dòng)能量回收。
[0023] 所述步驟1)中是通過混合動(dòng)力車的電子制動(dòng)踏板的開度大小判斷是否處于制動(dòng) 狀態(tài)的，其中開度為〇時(shí)，混合動(dòng)力車處于正常啟動(dòng)行駛狀態(tài)；開度> 〇時(shí)，混合動(dòng)力車處于 制動(dòng)狀態(tài)。
[0024] 所述步驟3)中的制動(dòng)強(qiáng)度值為（0,5]，且（0，1]為輕緩制動(dòng)強(qiáng)度區(qū)域，（1，3.5]為 中等制動(dòng)強(qiáng)度區(qū)域，（3. 5, 5]為緊急制動(dòng)強(qiáng)度區(qū)域。
[0025] 所述步驟4)中的排量調(diào)節(jié)具體包括：
[0026] 當(dāng)混合動(dòng)力車處于輕緩制動(dòng)強(qiáng)度區(qū)域時(shí)，首先將第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)的排量調(diào)至 其可調(diào)范圍最大值的2/3,然后將第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)的排量值按如下式（I )進(jìn)行調(diào)節(jié)：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于靜壓傳動(dòng)的混合動(dòng)力車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，其特征在于：包括混合動(dòng)力車 上依次連接的電機(jī)（1)、第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)（3)、第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)（6)和車輪（7)，所 述第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)（3)和第二液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)（6)分別與整車控制器（10)電連接；整 車控制器（10)還分別與動(dòng)力電池組（12)、電機(jī)控制器（11)和電子制動(dòng)踏板（9)電連接； 其中： 電機(jī)（1)用于在電驅(qū)動(dòng)模式下為整車的行駛提供動(dòng)力；在混合驅(qū)動(dòng)模式下輔助混合動(dòng) 力車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作，為整車提供動(dòng)力輔助；在行車充電與制動(dòng)能量回收模式下，工作在發(fā)電 狀態(tài)，為動(dòng)力電池組（12)補(bǔ)充電量； 第一液壓泵馬達(dá)機(jī)構(gòu)（3)和第二液