一種能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及進(jìn)行能量回收模擬的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及進(jìn)行能量回收模擬的方法包括：液壓泵、第一壓力流量控制子系統(tǒng)、能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)、液壓蓄能器和第二壓力流量控制子系統(tǒng)、控制器和檢測(cè)器，本發(fā)明的能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過控制器對(duì)第一壓力流量控制子系統(tǒng)和第二壓力流量控制子系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)壓力和流量的調(diào)節(jié)，通過控制器對(duì)能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)能量回收與釋放的轉(zhuǎn)換，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率，減少了對(duì)比差異，具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，安全性能高，系統(tǒng)穩(wěn)定，響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】-種能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及進(jìn)行能量回收模擬的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及進(jìn)行能量回收 模擬的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車在正常行駛時(shí)都具有很高的動(dòng)能，傳統(tǒng)汽車的這部分能量在制動(dòng)時(shí)由制動(dòng)器 的摩擦生熱消耗掉，制動(dòng)器在制動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生噪聲，制動(dòng)器的使用壽命也會(huì)縮短。隨著汽 車的起步、加速、勻速和制動(dòng)等的相互轉(zhuǎn)換，內(nèi)燃機(jī)經(jīng)常處于怠速和不穩(wěn)定的狀態(tài)，不但消 耗燃油，而且污染嚴(yán)重。鑒于傳統(tǒng)汽車存在的諸多問題，混合動(dòng)力汽車能量回收制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng) 運(yùn)而生，其作為一種新型節(jié)能技術(shù)，得到了快速的發(fā)展。
[0003] 與其它能量回收制動(dòng)系統(tǒng)相比，混合動(dòng)力汽車能量回收制動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí) 間內(nèi)大功率制動(dòng)能量的回收和釋放，能夠顯著提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，還在成本價(jià)格、技術(shù) 成熟度、工作可靠性及維護(hù)方便性等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。
[0004] 因此，車輛能量回收實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就必不可少。傳統(tǒng)的車輛能量回收實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是通過 中央控制器的信號(hào)使液壓泵或液壓馬達(dá)改變斜盤傾角的工作象限，分別實(shí)現(xiàn)液壓泵和液壓 馬達(dá)的作用，通過改變液壓泵或液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)壓力和流量的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)能量回收和 能量釋放過程。由于傳統(tǒng)的車輛能量回收實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，液壓元件和大量附屬元件及 管路較多，給整體布置、制造成本、易維修性設(shè)計(jì)等帶來較大困難，而且實(shí)際傳動(dòng)效率會(huì)比 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前所估計(jì)的傳動(dòng)效率要低很多，因此壓力與流量等參數(shù)的仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果 會(huì)有很大差異。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及進(jìn)行能量回收模 擬的方法，能夠提高實(shí)驗(yàn)的精確度，簡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并減少實(shí)驗(yàn)的成本。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：液壓泵、第一 壓力流量控制子系統(tǒng)、能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)、液壓蓄能器和第二壓力流量控制子 系統(tǒng)、控制器和檢測(cè)器，其中 ：
[0007] 所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)與第一壓力流量控制子系統(tǒng)、第二壓力流量控 制子系統(tǒng)和液壓蓄能器油路連接，與所述控制器電路連接，在所述控制器的控制下，在模擬 能量回收時(shí)，連通所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器；在模擬能量釋放時(shí)，連通所 述第二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器；
[0008] 所述液壓泵與所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)油路連接，在模擬能量回收時(shí)，向所 述第一壓力流量控制子系統(tǒng)輸送液壓油；
[0009]所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)還與所述控制器電路連接，在模擬能量回收時(shí)，在 所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)所述液壓泵輸送的液壓油的壓力和流量，通過所述能量回收釋 放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)將液壓油輸送到所述液壓蓄能器；
[0010] 所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)還與所述控制器電路連接，在模擬能量釋放時(shí)，在 所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)所述液壓蓄能器輸送的液壓油的壓力和流量，將液壓油輸送到 油箱；
[0011] 所述檢測(cè)器與所述液壓蓄能器油路連接，與所述控制器電路連接，將從液壓蓄能 器檢測(cè)到的控制參數(shù)發(fā)送給所述控制器；
[0012] 所述控制器根據(jù)接收到的控制參數(shù)，控制所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通 所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器，并控制所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液 壓油的壓力和流量；或者，控制所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通所述第二壓力流量 控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器，并控制所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流 量。
[0013] 進(jìn)一步地，所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)和第二壓力流量控制子系統(tǒng)包括電液比 例節(jié)流閥、主溢流閥和電液比例溢流閥，其中：
[0014] 所述電液比例節(jié)流閥的入油口與所述主溢流閥的入油口油路連接，與所述控制器 電路連接，在所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓油的流量；
[0015] 所述主溢流閥的控制油口與所述電液比例節(jié)流閥的出油口油路連接，所述主溢流 閥的出油口連接到油箱，在所述電液比例節(jié)流閥調(diào)節(jié)液壓油的流量后，將多余的液壓油卸 回油箱；
[0016] 所述電液比例溢流閥的入油口與所述電液比例節(jié)流閥的出油口油路連接，所述電 液比例溢流閥的出油口連接到油箱，與所述控制器電路連接，在所述控制器的控制下，調(diào)節(jié) 液壓油的壓力。
[0017] 進(jìn)一步地，所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)和第二壓力流量控制子系統(tǒng)還包括安全 溢流閥，所述安全溢流閥的入油口與電液比例節(jié)流閥的出油口油路連接，所述安全溢流閥 的出油口連接到油箱。
[0018] 進(jìn)一步地，所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)包括第一換向閥和第二換向閥，其 中：
[0019] 所述第一換向閥與所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)和所述液壓蓄能器油路連接，與 所述控制器電路連接，接收所述控制器的控制信號(hào)，連通所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)與 液壓蓄能器向該液壓蓄能器輸送液壓油，或者斷開所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄 能器的油路連接；
[0020] 所述第二換向閥與所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)和所述液壓蓄能器油路連接，與 所述控制器電路連接，接收所述控制器的控制信號(hào)，連通所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)與 液壓蓄能器由液壓蓄能器向所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)輸送液壓油，或者斷開所述第二 壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器的油路連接。
[0021] 進(jìn)一步地，所述檢測(cè)器檢測(cè)所述液壓蓄能器的流量或壓力，將檢測(cè)到的流量或壓 力作為所述控制參數(shù)發(fā)送給所述控制器。
[0022] 進(jìn)一步地，一種進(jìn)行能量回收模擬的方法，包括：
[0023] 控制器根據(jù)檢測(cè)器從液壓蓄能器檢測(cè)到的控制參數(shù)，在模擬能量回收時(shí)，控制能 量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器，并控制第一壓力 流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量，液壓泵輸出的液壓油經(jīng)過所述第一壓力流量控 制子系統(tǒng)和能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)輸送到液壓蓄能器；或者，
[0024]所述控制器根據(jù)所述控制參數(shù)，在模擬能量釋放時(shí)，控制所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換 控制子系統(tǒng)連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器，并控制所述第二壓力流量控制子 系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量；所述液壓蓄能器將液壓油通過第二壓力流量控制子系統(tǒng)輸 送到油箱。
[0025]進(jìn)一步地，控制第一壓力流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量以及控制所述 第二壓力流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量，包括：
[0026]所述控制器向相應(yīng)的電液比例節(jié)流閥和電液比例溢流閥傳送電流信號(hào)；
[0027]所述電液比例節(jié)流閥在所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓油的流量，所述電液比例 節(jié)流閥在調(diào)節(jié)液壓油的流量后，通過主溢流閥將多余的液壓油卸回油箱；
[0028]所述電液比例溢流閥在所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓油的壓力。
[0029]進(jìn)一步地，控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液 壓蓄能器，包括：所述控制器向能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)的第一換向閥傳送電流信號(hào)， 所述第一換向閥轉(zhuǎn)換工作位置，連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器；
[0030]控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器， 包括：所述控制器向能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)的第二換向閥傳送電流信號(hào)，所述第二 換向閥轉(zhuǎn)換工作位置，連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器。
[0031]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)器是檢測(cè)所述液壓蓄能器的流量或壓力，將檢測(cè)到的流量或 壓力作為所述控制參數(shù)發(fā)送給所述控制器。
[0032]進(jìn)一步地，所述模擬能量回收對(duì)應(yīng)車輛啟動(dòng)和行駛加速工況；所述模擬能量釋放 對(duì)應(yīng)車輛制動(dòng)減速工況。
[0033]綜上所述，本發(fā)明的能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過控制器對(duì)第一壓力流量控制子系 統(tǒng)和第二壓力流量控制子系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)壓力和流量的調(diào)節(jié)，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了傳 動(dòng)效率，減少了對(duì)比差異，具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，安全性能高，系統(tǒng)穩(wěn)定，響應(yīng)速度快等 優(yōu)點(diǎn)，不僅可以進(jìn)行典型作業(yè)行駛工況下的車輛能量回收與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的模擬過程、能量控 制策略的控制模擬實(shí)驗(yàn)以及與車輛電液動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的集成控制等實(shí)驗(yàn)研 究，而且可以模擬如裝載機(jī)、提升機(jī)、注塑機(jī)等具有液壓系統(tǒng)以及能量回收系統(tǒng)的靜液傳動(dòng) 過程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施方式的能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖2為本發(fā)明實(shí)施方式的進(jìn)行能量回收模擬的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]本實(shí)施方式的能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括：液壓泵、第一壓力流量控制子系統(tǒng)、第 二壓力流量控制子系統(tǒng)、液壓蓄能器、能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)、控制器和檢測(cè)器。 [0037]在進(jìn)油管路上，液壓泵與第一壓力流量控制子系統(tǒng)的入油口連接，第一壓力流量 控制子系統(tǒng)的出油口與能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)油路連接，能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子 系統(tǒng)還與液壓蓄能器油路連接。
[0038]在回油管路上，液壓蓄能器通過能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)將液壓油輸送到第 二壓力流量控制子系統(tǒng)，第二壓力流量控制子系統(tǒng)與油箱油路連接。
[0039] 控制器通過安裝在液壓蓄能器出口上的檢測(cè)器的反饋信號(hào)控制能量回收釋放轉(zhuǎn) 換控制子系統(tǒng)，改變液流方向。
[0040] 下面結(jié)合附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性 的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0041] 如圖1所示，本實(shí)施方式的能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：液壓泵1、第一壓力流量 控制子系統(tǒng)2、控制器3、液壓蓄能器4、檢測(cè)器5、能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng) 6和第二壓 力流量控制子系統(tǒng)7。
[0042] 液壓泵1提供穩(wěn)定的油源，與第一壓力流量控制子系統(tǒng)2油路連接，在模擬能量回 收時(shí)，通過第一壓力流量控制子系統(tǒng)2和能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6向液壓蓄能器4 輸送液壓油，實(shí)現(xiàn)能量儲(chǔ)蓄。
[0043]能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6與第一壓力流量控制子系統(tǒng)2、第二壓力流量控 制子系統(tǒng)7和液壓蓄能器4油路連接，與控制器3電路連接，在控制器3的控制下，在模擬 能量回收時(shí)，油路連通第一壓力流量控制子系統(tǒng) 2與液壓蓄能器4,實(shí)現(xiàn)向液壓蓄能器4輸 送液壓油儲(chǔ)蓄能量；在模擬能量釋放時(shí)，油路連通第二壓力流量控制子系統(tǒng) 7與液壓蓄能 器4,液壓蓄能器4通過第二壓力流量控制子系統(tǒng)7向油箱卸油實(shí)現(xiàn)釋放能量。
[0044]第一壓力流量控制子系統(tǒng)2與控制器3電路連接，在模擬能量回收時(shí)，在控制器3 的控制下，調(diào)節(jié)液壓泵1輸送的液壓油的壓力和流量,通過能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6 將液壓油輸送到液壓蓄能器4。
[0045]第二壓力流量控制子系統(tǒng)7還與控制器3電路連接，在模擬能量釋放時(shí)，在控制器 3的控制下，調(diào)節(jié)液壓蓄能器輸送的液壓油的壓力和流量，將液壓油輸送到油箱。
[0046]液壓蓄能器4的出口上連接有檢測(cè)器5,檢測(cè)器5將從液壓蓄能器4檢測(cè)到的控制 參數(shù)發(fā)送給控制器3。
[0047] 控制器3與能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6、第一壓力流量控制子系統(tǒng)2、第二壓 力流量控制子系統(tǒng)7和檢測(cè)器5電路連接，根據(jù)安裝在液壓蓄能器4出口上的檢測(cè)器5反 饋的控制參數(shù)控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6,在模擬能量回收時(shí)，控制能量回收釋放 轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6油路連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)2與液壓蓄能器4,并控制第一壓力流 量控制子系統(tǒng)2調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量；在模擬能量釋放時(shí)，控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控 制子系統(tǒng)6油路連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)7與液壓蓄能器4,并控制第二壓力流量控制 子系統(tǒng)7調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓蓄能器4儲(chǔ)蓄能量和釋放能量以及實(shí) 現(xiàn)對(duì)壓力和流量的調(diào)節(jié)。
[0048] 控制器3還可以接收其他相關(guān)系統(tǒng)的控制信號(hào)，或者是整車的總E⑶信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電 液制動(dòng)系統(tǒng)、能量回收模擬系統(tǒng)、動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的匹配連接，實(shí)現(xiàn)整車的制動(dòng)與能量回收特 性的實(shí)驗(yàn)研究。
[0049] 能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6包括第一換向閥61和第二換向閥62,第一換向閥 61和第二換向閥62可采用兩位兩通電磁換向閥，其中：
[0050]第一換向閥61與第一壓力流量控制子系統(tǒng)2和液壓蓄能器4油路連接，與控制器 3電路連接，接收控制器3的控制信號(hào)，在模擬能量回收時(shí)，連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)2 與液壓蓄能器4向該液壓蓄能器4輸送液壓油，或者，在模擬能量釋放時(shí)，斷開第一壓力流 量控制子系統(tǒng)2與液壓蓄能器4的油路連接。
[0051]第二換向閥62與第二壓力流量控制子系統(tǒng)7和液壓蓄能器4油路連接，與控制器 3電路連接，接收控制器3的控制信號(hào)，在模擬能量釋放時(shí)，連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)7 與液壓蓄能器4由液壓蓄能器4向第二壓力流量控制子系統(tǒng)7輸送液壓油，通過第二壓力 流量控制子系統(tǒng)7將液壓油卸回油箱；或者，在模擬能量回收時(shí)，斷開第二壓力流量控制子 系統(tǒng)7與液壓蓄能器4的油路連接。
[0052]第一壓力流量控制子系統(tǒng)2可以采用電液比例壓力與流量控制閥，包括電液比例 節(jié)流閥202、主溢流閥201、電液比例溢流閥203和安全溢流閥204,其中：
[0053]電液比例節(jié)流閥202的入油口與主溢流閥201的入油口油路連接并連接到液壓栗 1，電液比例節(jié)流閥202的出油口連接到第一換向閥6 i，與控制器3電路連接，在控制器3的 控制下，調(diào)節(jié)液壓油的流量；
[0054]主溢流閥2〇1的控制油口與電液比例節(jié)流閥2〇2的出油口油路連接，主溢流閥201 的出油口連接到油箱，在電液比例節(jié)流閥202調(diào)節(jié)液壓油的流量后，將多余的液壓油卸回 油箱；
[0055]電液比例溢流閥203的入油口與電液比例節(jié)流閥202的出油口油路連接，電液比 例溢流閥203的出油口連接到油箱，與控制器3電路連接，在控制器3的控制下，調(diào)節(jié)液壓 油的壓力；
[0056]安全溢流閥204的入油口與電液比例節(jié)流閥202的出油口油路連接，安全溢流閥 204的出油口連接到油箱。
[0057]在模擬車輛制動(dòng)減速狀態(tài)，即在能量回收工況下，控制器3對(duì)第一壓力流量控制 子系統(tǒng)2進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量。液壓泵1工作，控制器3生成一個(gè)成比 例變化的電壓信號(hào)，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流信號(hào)，并分別傳送至控制流量變化的電液比例 節(jié)流閥 2〇2、控制壓力變化的電液比例溢流閥203以及能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6,電 流信號(hào)通過電液比例節(jié)流閥202和電液比例溢流閥203的電磁比例線圈，產(chǎn)生與電流信號(hào) 成比例的電磁力推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，從而輸出與電流信號(hào)成比例的系統(tǒng)壓力、與電流信號(hào)成比 例的系統(tǒng)流量，實(shí)現(xiàn)線性控制。電流信號(hào)通過第一換向閥61的電磁線圈，電磁線圈的力經(jīng) 過推桿作用在閥芯上，將其由靜止位置推到所需的工作位置，使液壓油流向液壓蓄能器4。 液壓泵1輸出的液壓油經(jīng)電液比例節(jié)流閥202控制后，多余的油通過主溢流閥201卸回油 箱。安全溢流閥204起到安全閥的作用。
[0058]在這一過程中，液壓蓄能器4內(nèi)的壓力上升，當(dāng)壓力上升到預(yù)設(shè)的壓力上限時(shí)，液 壓蓄能器4入口處的檢測(cè)器5會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)傳遞給控制器3,控制器3根據(jù)該電信號(hào)產(chǎn)生電 流信號(hào)，使得第一換向閥61的電磁線圈斷電，閥芯被復(fù)位彈簧推回到原始位置，第一換向 閥 61關(guān)閉，液壓蓄能器4保壓。
[0059]第二壓力流量控制子系統(tǒng)7可以采用電液比例壓力與流量控制閥，包括電液比例 節(jié)流閥702、主溢流閥701、電液比例溢流閥703和安全溢流閥704,其中：
[0060] 電液比例節(jié)流閥702的入油口與主溢流閥701的入油口油路連接并連接到第二換 向閥62,電液比例節(jié)流閥702的出油口連接到油箱，與控制器3電路連接，在控制器3的控 制下，調(diào)節(jié)液壓油的流量；
[0061]主溢流閥701的控制油口與電液比例節(jié)流閥7〇2的出油口油路連接，主溢流閥701 的出油口連接到油箱，在電液比例節(jié)流閥7〇2調(diào)節(jié)液壓油的流量后，將多余的液壓油卸回 油箱；
[0062]電液比例溢流閥703的入油口與電液比例節(jié)流閥702的出油口油路連接，電液比 例溢流閥7〇3的出油口連接到油箱，與控制器3電路連接，在控制器3的控制下，調(diào)節(jié)液壓 油的壓力；
[0063]安全溢流閥7〇4的入油口與電液比例節(jié)流閥7〇2的出油口油路連接，安全溢流閥 704的出油口連接到油箱。
[0064] 模擬車輛啟動(dòng)、行駛加速狀態(tài)，即在能量釋放工況下，控制器3對(duì)第二壓力流量控 制子系統(tǒng)7進(jìn)行控制?？刂破?生成一個(gè)成比例變化的電壓信號(hào)，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流 信號(hào)，并分別傳送至控制流量變化的電液比例節(jié)流閥702、控制壓力變化的電液比例溢流閥 703以及第二換向閥似，電流信號(hào)通過電液比例節(jié)流閥 7〇2和電液比例溢流閥703的電磁 比例線圈，產(chǎn)生與電流信號(hào)成比例的電磁力推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，從而輸出與電流信號(hào)成比例的 系統(tǒng)壓力、與電流信號(hào)成比例的系統(tǒng)流量，實(shí)現(xiàn)線性控制。電流信號(hào)通過第二換向閥62的 電磁線圈，電磁線圈的力經(jīng)過推桿作用在閥芯上，將其由靜止位置推到所需的工作位置，使 液壓油由液壓蓄能器4中流出。液壓蓄能器4輸出的液壓油經(jīng)電液比例節(jié)流閥702控制后， 多余的油通過主溢流閥701卸回油箱。安全溢流閥704起到安全閥的作用。
[0065]在這一過程中，液壓蓄能器4內(nèi)的壓力下降，當(dāng)壓力下降到預(yù)設(shè)的壓力下限時(shí)，液 壓蓄能器4入口處的檢測(cè)器5會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)傳遞給控制器3,控制器3根據(jù)該電信號(hào)產(chǎn)生電 流信號(hào)，使得換向閥62的電磁線圈斷電，閥芯被復(fù)位彈簧推回到原始位置，換向閥62關(guān)閉， 液壓蓄能器4保壓。
[0066] 電液比例壓力與流量控制閥可以同時(shí)調(diào)節(jié)壓力和流量的變化，屬于復(fù)合型控制， 也可以不局限于這種閥，比如加裝溢流回路和調(diào)速回路達(dá)到這種復(fù)合控制的效果。
[0067] 檢測(cè)器5可以采用傳感器，如壓力或流量傳感器，檢測(cè)液壓蓄能器4的流量或壓 力，將檢測(cè)到的流量或壓力作為控制參數(shù)發(fā)送給控制器3。
[0068] 液壓蓄能器4作為能量儲(chǔ)蓄模塊，用于模擬在車輛減速時(shí)將該車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為 液壓能存儲(chǔ)，在車輛行進(jìn)時(shí)將液壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能釋放。
[0069] 液壓蓄能器4還與截止閥8油路連接，通過截止閥8與其他相關(guān)系統(tǒng)相連接。 [0070] 本實(shí)施方式的能量回收模擬實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可以模擬車輛在不同行駛工況下，壓力與流 量的變化對(duì)車輛行駛的影響?？刂破?判斷工作狀態(tài)，模擬行駛工況包括車輛啟動(dòng)、行駛加 速、制動(dòng)減速、行駛勻速和車輛停止，下面分別進(jìn)行說明。
[0071]如圖2所示，控制器3根據(jù)模擬不同工況分別對(duì)控制元件的控制，完成車輛行駛的 不同狀態(tài)的模擬，包括：
[0072] 步驟201 :控制器3判斷工作狀態(tài)，在工作工況為車輛啟動(dòng)、行駛加速時(shí)，執(zhí)行步驟 202 ;在工作工況為制動(dòng)減速時(shí)，執(zhí)行步驟203 ;在工作工況為行駛勻速和車輛停止時(shí)，執(zhí)行 步驟204 ;
[0073] 控制器3設(shè)置液壓蓄能器4的初始最低壓力P1，最高壓力P2,接通電源后，系統(tǒng)工 作，控制器3判斷液壓蓄能器4的實(shí)時(shí)壓力P，控制系統(tǒng)工況。
[0074] 步驟202 :車輛能量釋放工況：液壓油由液壓蓄能器4提供，液壓蓄能器4與能量 回收^放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6油路相連，控制器3控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6油路 連通液壓畜能器4與第一壓力流量控制子系統(tǒng)γ，并控制第二壓力流量控制子系統(tǒng)7調(diào)節(jié)液 壓油的壓力和流量，通過能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng) 6和第二壓力流量控制子系統(tǒng)7將 液壓油卸回油箱；
[0075]步驟2〇3 :車輛能量回收工況：液壓油由液壓栗1提供，液壓栗i與第一壓力流量 控制子系統(tǒng)2油路相連，控制器3控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6油路連通第一壓力 流里控制子系統(tǒng)2與液壓蓄能器4,并控制第一壓力流量控制子系統(tǒng)2調(diào)節(jié)液壓油的壓力和 流量，液壓栗輸出的液壓油經(jīng)過第一壓力流量控制子系統(tǒng)2和能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系 統(tǒng) 6將液壓油儲(chǔ)存到液壓蓄能器4中；
[0076] 步驟204 :控制器3返回判斷工作狀態(tài)。
[0077]模擬車輛勻速、停止?fàn)顟B(tài)，即系統(tǒng)停止工作，沒有壓力與流量的變化。
[0078]控制第一壓力流量控制子系統(tǒng)2調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量以及控制第二壓力流 量控制子系統(tǒng)7調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量，包括：
[0079]控制器3向相應(yīng)的電液比例節(jié)流閥和電液比例溢流閥傳送電流信號(hào)；電液比例節(jié) 流閥在控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓油的流量，電液比例節(jié)流閥在調(diào)節(jié)液壓油的流量后，通過 主溢流閥將多余的液壓油卸回油箱；
[0080]電液比例溢流閥在控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓油的壓力。
[0081]控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)2與液壓蓄能 器4,包括：控制器3向能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6的第一換向閥61傳送電流信號(hào)，第 一換向閥61轉(zhuǎn)換工作位置，連通第一壓力流量控制子系統(tǒng) 2與液壓蓄能器4。
[0082]控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)7與液壓蓄能 器4,包括：控制器3向能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)6的第二換向閥62傳送電流信號(hào)，第 二換向閥62轉(zhuǎn)換工作位置，連通第二壓力流量控制子系統(tǒng) 7與液壓蓄能器4。
[0083] 檢測(cè)器5是檢測(cè)液壓蓄能器4的流量或壓力，將檢測(cè)到的流量或壓力作為控制參 數(shù)發(fā)送給控制器3。模擬能量回收對(duì)應(yīng)車輛啟動(dòng)和行駛加速工況；模擬能量釋放對(duì)應(yīng)車輛 制動(dòng)減速工況。
[0084] 本實(shí)施方式的能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的車輛能量回收系統(tǒng)相比，反應(yīng)更加 靈敏，在能量回收與能量釋放過程中，可以隨時(shí)切換系統(tǒng)工況，根據(jù)所給定的壓力與流量變 化信號(hào)，可以成比例的調(diào)節(jié)，完整、清晰地模擬出車輛行駛工況的實(shí)時(shí)變化，為車輛制動(dòng)能 量回收的研究提供了更好的硬件平臺(tái)，為研究整車多系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[0085] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示 出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或 步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0086] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1· 一種能量回收模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：液壓泵、第一壓力流量控制子系統(tǒng)、能量回收釋 放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)、液壓蓄能器和第二壓力流量控制子系統(tǒng)、控制器和檢測(cè)器，其中： 所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)與第一壓力流量控制子系統(tǒng)、第二壓力流量控制子 系統(tǒng)和液壓蓄能器油路連接，與所述控制器電路連接，在所述控制器的控制下，在模擬能量 回收時(shí)，連通所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器；在模擬能量釋放時(shí)，連通所述第 二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器； 所述液壓泵與所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)油路連接，在模擬能量回收時(shí)，向所述第 一壓力流量控制子系統(tǒng)輸送液壓油； 所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)還與所述控制器電路連接，在模擬能量回收時(shí)，在所述 控制器的控制下，調(diào)節(jié)所述液壓泵輸送的液壓油的壓力和流量，通過所述能量回收釋放轉(zhuǎn) 換控制子系統(tǒng)將液壓油輸送到所述液壓蓄能器； 所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)還與所述控制器電路連接，在模擬能量釋放時(shí)，在所 述控制器的控制下，調(diào)節(jié)所述液壓蓄能器輸送的液壓油的壓力和流量，將液壓油輸送到油 箱； 所述檢測(cè)器與所述液壓蓄能器油路連接，與所述控制器電路連接，將從液壓蓄能器檢 測(cè)到的控制參數(shù)發(fā)送給所述控制器； 所述控制器根據(jù)接收到的控制參數(shù)，控制所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通所述 第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器，并控制所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油 的壓力和流量；或者，控制所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通所述第二壓力流量控制 子系統(tǒng)與液壓蓄能器，并控制所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量。
2·如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)和第二壓力 流量控制子系統(tǒng)包括電液比例節(jié)流閥、主溢流閥和電液比例溢流閥，其中： 所述電液比例節(jié)流閥的入油口與所述主溢流閥的入油口油路連接，與所述控制器電路 連接，在所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓油的流量； 所述主溢流閥的控制油口與所述電液比例節(jié)流閥的出油口油路連接，所述主溢流閥的 出油口連接到油箱，在所述電液比例節(jié)流閥調(diào)節(jié)液壓油的流量后，將多余的液壓油卸回油 箱； 所述電液比例溢流閥的入油口與所述電液比例節(jié)流閥的出油口油路連接，所述電液比 例溢流閥的出油口連接到油箱，與所述控制器電路連接，在所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓 油的壓力。
3·如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)和第二壓力 流量控制子系統(tǒng)還包括安全溢流閥，所述安全溢流閥的入油口與電液比例節(jié)流閥的出油口 油路連接，所述安全溢流閥的出油口連接到油箱。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于,所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)包括第 一換向閥和第二換向閥，其中： 所述第一換向閥與所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)和所述液壓蓄能器油路連接，與所述 控制器電路連接，接收所述控制器的控制信號(hào)，連通所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓 蓄能器向該液壓蓄能器輸送液壓油，或者斷開所述第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器 的油路連接； 所述第二換向閥與所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)和所述液壓蓄能器油路連接，與所述 控制器電路連接，接收所述控制器的控制信號(hào)，連通所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓 蓄能器由液壓蓄能器向所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)輸送液壓油，或者斷開所述第二壓力 流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器的油路連接。
5·如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)器檢測(cè)所述液壓蓄能器的流量或 壓力，將檢測(cè)到的流量或壓力作為所述控制參數(shù)發(fā)送給所述控制器。
6. -種進(jìn)行能量回收模擬的方法，包括： 控制器根據(jù)檢測(cè)器從液壓蓄能器檢測(cè)到的控制參數(shù)，在模擬能量回收時(shí)，控制能量回 收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器,并控制第一壓力流量 控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量，液壓泵輸出的液壓油經(jīng)過所述第一壓力流量控制子 系統(tǒng)和能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)輸送到液壓蓄能器；或者， 所述控制器根據(jù)所述控制參數(shù)，在模擬能量釋放時(shí)，控制所述能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制 子系統(tǒng)連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器，并控制所述第二壓力流量控制子系統(tǒng) 調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量；所述液壓蓄能器將液壓油通過第二壓力流量控制子系統(tǒng)輸送到 油箱。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，控制第一壓力流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油 的壓力和流量以及控制所述第二壓力流量控制子系統(tǒng)調(diào)節(jié)液壓油的壓力和流量，包括： 所述控制器向相應(yīng)的電液比例節(jié)流閥和電液比例溢流閥傳送電流信號(hào)； 所述電液比例節(jié)流閥在所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓油的流量，所述電液比例節(jié)流 閥在調(diào)節(jié)液壓油的流量后，通過主溢流閥將多余的液壓油卸回油箱； 所述電液比例溢流閥在所述控制器的控制下，調(diào)節(jié)液壓油的壓力。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于： 控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器，包 括：所述控制器向能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)的第一換向閥傳送電流信號(hào)，所述第一換 向閥轉(zhuǎn)換工作位置，連通第一壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器； 控制能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器，包 括：所述控制器向能量回收釋放轉(zhuǎn)換控制子系統(tǒng)的第二換向閥傳送電流信號(hào)，所述第二換 向閥轉(zhuǎn)換工作位置，連通第二壓力流量控制子系統(tǒng)與液壓蓄能器。
9. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于： 所述檢測(cè)器是檢測(cè)所述液壓蓄能器的流量或壓力，將檢測(cè)到的流量或壓力作為所述控 制參數(shù)發(fā)送給所述控制器。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于： 所述模擬能量回收對(duì)應(yīng)車輛啟動(dòng)和行駛加速工況；所述模擬能量釋放對(duì)應(yīng)車輛制動(dòng)減 速工況。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK104216441SQ201310211783
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】林慕義, 童亮, 王準(zhǔn), 鄭鑫, 陳秀梅 申請(qǐng)人:北京信息科技大學(xué)