[發(fā)明專利]車用制動能量回收及主動輔助制動自動控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-11-24
• 公開（公告）號: CN102975697A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 李曉杰;岳喜凱;蘇鐵熊;張翼;董小瑞
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B60T1/10
• 分類號: B60T1/10;B60T7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本發(fā)明涉及汽車制動能量回收及輔助制動領域，具體是一種車用制動能量回收及主動輔助制動自動控制系統(tǒng)。

背景技術

????目前，出于交通便利的考慮，建設在不同地形上的公路越來越多，而山區(qū)高速公路由于受到地形、地勢、道路工程經濟成本等多方面因素的綜合影響，在線形設計中不可避免地會出現(xiàn)坡度較大且較長的路段，該類路段容易造成車輛長時間、不間斷制動或空擋滑行。汽車在經過該類坡道時，上坡需要克服重力勢能做功，下坡時卻需要通過頻繁的制動動作減速，從而將動能轉化成熱能揮散在大氣中。這種情況不僅會使車輛燃油效率降低，更為嚴重的是頻繁的制動行為轉化成的熱能將使得制動系統(tǒng)短時失效，引發(fā)安全事故；同時，踏板和剎車盤及有關元件也會加速磨損，大大縮短車輛壽命。據(jù)交管部門最新數(shù)據(jù)表明，連續(xù)長下坡路段的事故率和事故嚴重程度均遠大于其他原因引發(fā)的車輛事故，且在長下坡路段載重車輛制動失效造成的交通事故約占該種路段總事故的70%～90%，所以高速公路連續(xù)長下坡路段的行車安全是一個急需解決的問題。

現(xiàn)在國內外對汽車制動能量回收方面進行了大量的研究，主要采用的方案有以下三類：

（1）機械蓄能，比如飛輪蓄能，由于靠轉動慣性來儲存一部分能量，其能量密度比較低，保證系統(tǒng)安全性方面的費用很高，在小型場合還無法體現(xiàn)其優(yōu)勢，技術難度大，節(jié)油效果不明顯；

（2）液壓蓄能，這種途徑一旦發(fā)生故障不易排出，尤其出現(xiàn)泄漏情況時對環(huán)境造成污染，成本也昂貴；

（3）蓄電池儲能，各方面性能都較好，但是功率密度低，充放電頻率小，不能迅速轉化吸收大量能量，而車輛在制動或起動時，需要迅速釋放或得到大量能量．這使儲能蓄電池的應用受到很大限制。

此外，汽車在高速公路上高速行駛時，超速的概率比較大。近年來，我國高速公路因超速行駛肇事的道路交通事故頻發(fā)，事故次數(shù)、死亡人數(shù)年年攀升。據(jù)交通管理部門統(tǒng)計，每年因為超速造成的事故占總事故比重為33%，可見，高速公路超速時的檢測以及主動輔助制動也是非常有必要的。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種車用制動能量回收及主動輔助制動自動控制系統(tǒng)，采用氣壓蓄能，兼顧了制動能量回收和主動輔助制動兩方面的要求，成本低，效率高，安全性高，符合節(jié)能減排及現(xiàn)代車輛設計對高安全性的要求。

本發(fā)明提供的技術方案是：一種車用制動能量回收及主動輔助制動自動控制系統(tǒng)，其特征在于包括：傳動機構，包括皮帶輪組和氣動離合器，所述皮帶輪組連接汽車半軸和氣動離合器；氣壓回路裝置，包括空氣壓縮機、控制閥、儲氣罐和空氣處理裝置，控制閥包括電磁閥和減壓閥，空氣壓縮機的動力輸入端與氣動離合器相連，空氣壓縮機的排氣口與空氣處理裝置相連，空氣處理裝置的另一端連接有儲氣罐，儲氣罐的另一端依次通過電磁閥、減壓閥與氣動離合器連接；電控組，包括電控單元和傳感器，所述傳感器包括壓力傳感器、速度傳感器和坡度傳感器，電控單元與速度傳感器、壓力傳感器、坡度傳感器以及氣壓回路裝置中所述的電磁閥分別相連接，電控單元通過另一電磁閥與氣動離合器連接。

優(yōu)選地，所述空氣壓縮機的入氣口連接有用于過濾空氣的空氣濾清器。

優(yōu)選地，所述儲氣罐上設置有用于在當儲氣罐內的壓力達到設定壓力極限時排除多余壓縮氣體的安全閥。

優(yōu)選地，所述空氣處理裝置與儲氣罐之間設置有單向閥。

優(yōu)選地，所述坡度傳感器為加速度傳感器。

優(yōu)選地，所述電控單元為單片機，與車載蓄電池相連接。

優(yōu)選地，所述電磁閥為兩位兩通常閉先導式電磁閥。

優(yōu)選地，所述電控單元與所述電磁閥之間分別設置有用于隔離電磁干擾的電磁繼電器。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）系統(tǒng)具有自動開啟和關閉功能，相對于一些機械控制的能量回收系統(tǒng)，省去了繁瑣的人工操縱，明顯提高了系統(tǒng)操縱的便捷性。

（2）系統(tǒng)采用了氣動離合器，氣動離合器接合時所需要的氣壓由本系統(tǒng)回收的氣壓能提供，不需要額外的能量供給，且回收的能量都是汽車多余的動能，達到了節(jié)能的效果。????????

（3）系統(tǒng)采用的皮帶傳動可減少傳動造成的沖擊，傳動帶有一定柔韌性，不會改變汽車半軸的結構，氣動元件的工作壽命長，氣壓傳動受環(huán)境影響較小，具有很大的可靠性和環(huán)境適應性。

（4）系統(tǒng)氣壓回路中的工作介質是空氣，這種工作介質容易獲得，需要排放時可以直接排到空氣中，即使發(fā)生泄漏也不會污染環(huán)境，相對于一些液壓傳動不僅可以降低負載，而且非常環(huán)保。