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1、(10)申请公布号 CN 104234893 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104234893 A (21)申请号 201410407272.3 (22)申请日 2014.08.18 F02M 37/08(2006.01) F03G 7/08(2006.01) (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路 866 号 (72)发明人 何文华 章昱帆 戴明新 胡滨鹏 毛彬滔 黄晓波 (74)专利代理机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 陈昱彤 (54) 发明名称 机电复合惯性储能泵及利用其控制汽车供油 系统的方法 (57) 摘要。
2、 本发明公开了一种机电复合惯性储能泵及利 用其控制汽车供油系统的方法。机电复合惯性储 能泵包括齿条、 第一棘轮机构、 第二棘轮机构、 第 一齿轮、 第二齿轮、 超越离合器、 增速器、 惯性飞轮 和电动油泵 ； 第一棘轮机构通过第一传动轴与第 一齿轮固定连接， 第二棘轮机构通过第二传动轴 与第二齿轮固定连接， 第一棘轮机构和第二棘轮 机构分置于齿条的两侧， 第一棘轮机构和第二棘 轮机构的棘轮分别与齿条啮合， 第一棘轮机构和 第二棘轮机构的棘轮内圈的单向齿的朝向相反， 第一齿轮和第二齿轮啮合， 第二传动轴通过超越 离合器与增速器的输入轴连接， 电动油泵的输入 轴贯穿惯性飞轮的中心轴孔并固定连接在一。
3、起， 增速器的输出轴与电动油泵的输入轴固定连接。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 7 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104234893 A CN 104234893 A 1/3 页 2 1. 一种机电复合惯性储能泵， 其特征在于 ： 包括齿条 （1） 、 第一棘轮机构 （2a） 、 第二棘 轮机构 （2b） 、 第一齿轮 （4a） 、 第二齿轮 （4b） 、 超越离合器 （5） 、 增速器 （7） 、 惯性飞轮 （11） 和 电动油泵 （9） ； 第一棘轮机构 （。
4、2a） 的转盘通过第一传动轴 （3a） 与第一齿轮 （4a） 固定连接， 第二棘轮机构 （2b） 的转盘通过第二传动轴 （3b） 与第二齿轮 （4b） 固定连接， 第一棘轮机构 （2a） 和第二棘轮机构 （2b） 分置于齿条 （1） 的两侧， 第一棘轮机构 （2a） 和第二棘轮机构 （2b） 的棘轮 （19） 分别与齿条 （1） 啮合， 第一棘轮机构 （2a） 的棘轮的内圈的单向齿 （23） 的朝向 与第二棘轮机构 （2b） 的棘轮的内圈的单向齿 （23） 的朝向相反， 第一齿轮 （4a） 和第二齿轮 （4b） 啮合， 第二传动轴 （3b） 通过超越离合器 （5） 与增速器的输入轴 （6） 连。
5、接， 电动油泵的 输入轴 （10） 贯穿惯性飞轮 （11） 的中心轴孔并固定连接在一起， 增速器的输出轴 （8） 与电动 油泵的输入轴 （10） 固定连接。 2.根据权利要求1所述的机电复合惯性储能泵， 其特征在于 ： 所述电动油泵 （9） 的进油 口与汽车的油箱 （14） 连通， 电动油泵 （9） 的出油口与汽车的喷油器 （15） 连通。 3.根据权利要求2所述的机电复合惯性储能泵， 其特征在于 ： 在将电动油泵 （9） 的出油 口与汽车的喷油器 （15） 连通的管路上安装有油压传感器 （18） ， 在所述电动油泵的输入轴 （10） 上安装有转速传感器 （17） ， 所述电动油泵 （9） 的。
6、电机 （12） 与汽车的电机控制器 （16） 电连接。 4. 根据权利要求 1 至 3 中任一项所述的机电复合惯性储能泵， 其特征在于 ： 所述齿条 （1） 固定在汽车的一根车轴上。 5. 一种利用权利要求 4 的机电复合惯性储能泵对汽车的供油系统进行控制的方法， 其 特征是 ： 刚启动汽车时， 电动油泵 （9） 的电机 （12） 处于电动机模式 ； 在汽车行驶过程中， 包 括如下步骤 ： 步骤1 ： 在所述电机 （12） 处于电动机模式下， 转速传感器(17)和油压传感器(18)分别 把各自测量到的电动油泵 (9) 的电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 的当前油压反馈给汽 车的电子。
7、控制单元， 所述电子控制单元不断地将当前工况下所述电机 (12) 的当前转速和 喷油器 (15) 的当前油压与相同工况下电动油泵 (9) 正常工作时的电机 (12) 的转速值和喷 油器 (15) 的油压值进行比较 ： （1） 如果所述电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 的当前油压低于相同工况下电动油 泵 (9) 正常工作时的电机 (12) 的转速值和喷油器 (15) 的油压值， 那么执行步骤 2.1 ； （2） 如果所述电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 的当前油压高于相同工况下电动油 泵 (9) 正常工作时的电机 (12) 的转速值和喷油器 (15) 的油压值， 那么执行。
8、步骤 2.2 ； （3） 如果所述电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 的当前油压等于相同工况下电动油 泵 (9) 正常工作时的电机 (12) 的转速值和喷油器 (15) 的油压值， 那么执行步骤 2.3 ； 步骤 2.1 ： 汽车的电机控制器 (16) 指令汽车的供电系统增加对所述电机 (12) 的输入 功率直至使电动油泵 (9) 正常工作 ； 步骤 2.2 ： 汽车的电机控制器 (16) 指令汽车的供电系统减少对所述电机 (12) 的输入 功率直至使电动油泵 (9) 正常工作 ； 步骤 2.3 ： 汽车的电机控制器 (16) 不对汽车的供电系统做出指令以使电动油泵 (9) 继 续保。
9、持当前的工作状态 ； 步骤 3 ： 所述电子控制单元进一步判断汽车的供电系统对所述电机 (12) 的输入功率是 权 利 要 求 书 CN 104234893 A 2 2/3 页 3 否为零 ： （1） 若供电系统对所述电机 (12) 的输入功率不为零， 那么返回执行步骤 1 ； （2） 若供电系统对所述电机 (12) 的输入功率为零， 那么所述电子控制单元将当前工况 下电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 的当前油压与相同工况下电动油泵 (9) 正常工作时 的电机 (12) 的转速值和喷油器 (15) 的油压值进行比较 ： （a） 如果所述电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 。
10、的当前油压低于相同工况下电动油 泵 (9) 正常工作时的电机 (12) 的转速值和喷油器 (15) 的油压值， 那么返回执行所述步骤 2.1 ； （b） 如果所述电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 的当前油压等于相同工况下电动油 泵 (9) 正常工作时的电机 (12) 的转速值和喷油器 (15) 的油压值， 那么返回执行所述步骤 2.3 ； （c） 如果所述电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 的当前油压高于相同工况下电动油 泵 (9) 正常工作时的电机 (12) 的转速值和喷油器 (15) 的油压值， 那么汽车的电机控制器 (16) 将所述电机 (12) 的工作模式由电动机。
11、模式切换为发电机模式， 并且执行步骤 4 ； 步骤 4 ： 在所述电机 (12) 处于发电机模式下， 转速传感器 (17) 和油压传感器 (18) 分 别把测量到的电动油泵 (9) 的电机 (12) 的当前转速和喷油器 (15) 的当前油压反馈给所述 电子控制单元， 所述电子控制单元不断地将当前工况下所述电机 (12) 的当前转速和喷油 器 (15) 的当前油压与相同工况下电动油泵 (9) 正常工作时的电机 (12) 的转速值和喷油器 (15) 的油压值进行比较 ： （1） 如果所述电机 （12） 的当前转速和喷油器 15 的当前油压低于相同工况下电动油泵 (9) 正常工作时的电机 （12） 。
12、的转速值和喷油器 （15） 的油压值， 那么执行步骤 5.1 ； （2） 如果所述电机 （12） 的当前转速和喷油器 （15） 的当前油压高于相同工况下电动油 泵 （9） 正常工作时的电机 （12） 的转速值和喷油器 （15） 的油压值， 那么执行步骤 5.2 ； （3） 如果所述电机 （12） 的当前转速和喷油器 （15） 的当前油压等于相同工况下电动油 泵 （9） 正常工作时的电机 （12） 的转速值和喷油器 （15） 的油压值， 那么执行步骤 5.3 ； 步骤 5.1 ： 汽车的电机控制器 （16） 指令所述电机 （12） 减少对汽车的供电系统的输入功 率直至使电动油泵 （9） 处于正常。
13、工作状态 ； 步骤 5.2 ： 汽车的电机控制器 （16） 指令电机 （12） 增加对汽车的供电系统的输入功率直 至使电动油泵 （9） 处于正常工作状态 ； 步骤 5.3 ： 汽车的电机控制器 （16） 不对所述电机 （12） 做出指令以使电动油泵 （9） 继续 保持当前的工作状态 ； 步骤 6 ： 所述电子控制单元进一步判断所述电机 （12） 对汽车的供电系统的输入功率是 否为零 ： （1） 若所述电机 （12） 对供电系统的输入功率不为零， 那么返回执行步骤 4 ； （2） 若所述电机 （12） 对供电系统的输入功率为零， 那么所述电子控制单元继续将当前 工况下所述电机 （12） 的当前转。
14、速和喷油器 （15） 的当前油压与相同工况下电动油泵 （9） 正 常工作时的电机 （12） 的转速值和喷油器 （15） 的油压值进行比较 ： （a） 如果所述电机 （12） 的当前转速和喷油器 （15） 的当前油压高于相同工况下电动油 泵 （9） 正常工作时的电机 （12） 的转速值和喷油器 （15） 的油压值， 那么返回执行步骤 5.2 ； 权 利 要 求 书 CN 104234893 A 3 3/3 页 4 （b） 如果所述电机 （12） 的当前转速和喷油器 （15） 的当前油压等于相同工况下电动油 泵 （9） 正常工作时的电机 （12） 的转速值和喷油器 （15） 的油压值， 那么返回执。
15、行步骤 5.3 ； （c） 如果所述电机 （12） 的当前转速和喷油器 （15） 的当前油压低于相同工况下电动油 泵 （9） 正常工作时的电机 （12） 的转速值和喷油器 （15） 的油压值， 那么汽车的电机控制器 （16） 将所述电机 （12） 的工作模式由发电机模式切换为电动机模式， 然后返回执行步骤 1。 权 利 要 求 书 CN 104234893 A 4 1/7 页 5 机电复合惯性储能泵及利用其控制汽车供油系统的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种汽车能量回收利用装置， 尤其涉及一种机电复合惯性储能泵及利 用其对汽车的供油系统进行控制的方法。 背景技术 0002 目前， 汽车供。
16、油系统中一般采用电动油泵对发动机进行供油， 由于电动油泵需要 电机驱动工作， 因此在汽车正常行驶中， 发动机的输出功率有相当一部分消耗在供油系统 中。 0003 汽车行驶在颠簸的路面上时会上下震动， 尤其是车轴与车身之间有上下相对运 动， 而目前还没有特别有效的装置能够利用这部分运动产生的能量来驱动汽车的供油系 统。 发明内容 0004 本发明的目的在于针对现有技术的不足， 提供一种机电复合惯性储能泵。 0005 为实现上述目的， 本发明采取以下技术方案 ： 本发明机电复合惯性储能泵包括齿 条、 第一棘轮机构、 第二棘轮机构、 第一齿轮、 第二齿轮、 超越离合器、 增速器、 惯性飞轮和电 动油。
17、泵 ； 第一棘轮机构的转盘通过第一传动轴与第一齿轮固定连接， 第二棘轮机构的转盘 通过第二传动轴与第二齿轮固定连接， 第一棘轮机构和第二棘轮机构分置于齿条的两侧， 第一棘轮机构和第二棘轮机构的棘轮分别与齿条啮合， 第一棘轮机构的棘轮的内圈的单向 齿的朝向与第二棘轮机构的棘轮的内圈的单向齿的朝向相反， 第一齿轮和第二齿轮啮合， 第二传动轴通过超越离合器与增速器的输入轴连接， 电动油泵的输入轴贯穿惯性飞轮的中 心轴孔并固定连接在一起， 增速器的输出轴与电动油泵的输入轴固定连接。 0006 进一步地， 本发明所述电动油泵的进油口与汽车的油箱连通， 电动油泵的出油口 与汽车的喷油器连通。 0007 进。
18、一步地， 本发明在将电动油泵的出油口与汽车的喷油器连通的管路上安装有油 压传感器， 在所述电动油泵的输入轴上安装有转速传感器， 所述电动油泵的电机与汽车的 电机控制器电连接。 0008 进一步地， 本发明所述齿条固定在汽车的一根车轴上。 0009 利用本发明机电复合惯性储能泵对汽车的供油系统进行控制的方法是 ： 刚启动汽 车时， 电动油泵的电机处于电动机模式 ； 在汽车行驶过程中， 包括如下步骤 ： 步骤 1 ： 在所述电机处于电动机模式下， 转速传感器和油压传感器分别把各自测量到 的电动油泵的电机的当前转速和喷油器的当前油压反馈给汽车的电子控制单元， 所述电子 控制单元不断地将当前工况下所述。
19、电机的当前转速和喷油器的当前油压与相同工况下电 动油泵正常工作时的电机的转速值和喷油器的油压值进行比较 ： （1） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压低于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么执行步骤 2.1 ； 说 明 书 CN 104234893 A 5 2/7 页 6 （2） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压高于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么执行步骤 2.2 ； （3） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压等于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么执行步骤 2.3 ； 步骤。
20、 2.1 ： 汽车的电机控制器指令汽车的供电系统增加对所述电机的输入功率直至使 电动油泵正常工作 ； 步骤 2.2 ： 汽车的电机控制器指令汽车的供电系统减少对所述电机的输入功率直至使 电动油泵正常工作 ； 步骤 2.3 ： 汽车的电机控制器不对汽车的供电系统做出指令以使电动油泵继续保持当 前的工作状态 ； 步骤 3 ： 所述电子控制单元进一步判断汽车的供电系统对所述电机的输入功率是否为 零 ： （1） 若供电系统对所述电机的输入功率不为零， 那么返回执行步骤 1 ； （2） 若供电系统对所述电机的输入功率为零， 那么所述电子控制单元将当前工况下电 机的当前转速和喷油器的当前油压与相同工况下电。
21、动油泵正常工作时的电机的转速值和 喷油器的油压值进行比较 ： （a） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压低于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么返回执行所述步骤 2.1 ； （b） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压等于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么返回执行所述步骤 2.3 ； （c） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压高于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么汽车的电机控制器将所述电机的工作模式由电 动机模式切换为发电机模式， 并且执行步骤 4 ； 步骤 4 ： 在所述电机处。
22、于发电机模式下， 转速传感器和油压传感器分别把测量到的电 动油泵的电机的当前转速和喷油器的当前油压反馈给所述电子控制单元， 所述电子控制单 元不断地将当前工况下所述电机的当前转速和喷油器的当前油压与相同工况下电动油泵 正常工作时的电机的转速值和喷油器的油压值进行比较 ： （1） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压低于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么执行步骤 5.1 ； （2） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压高于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么执行步骤 5.2 ； （3） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前。
23、油压等于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么执行步骤 5.3 ； 步骤 5.1 ： 汽车的电机控制器指令所述电机减少对汽车的供电系统的输入功率直至使 电动油泵处于正常工作状态 ； 步骤 5.2 ： 汽车的电机控制器指令电机增加对汽车的供电系统的输入功率直至使电动 油泵处于正常工作状态 ； 步骤 5.3 ： 汽车的电机控制器不对所述电机做出指令以使电动油泵继续保持当前的工 作状态 ； 说 明 书 CN 104234893 A 6 3/7 页 7 步骤 6 ： 所述电子控制单元进一步判断所述电机对汽车的供电系统的输入功率是否为 零 ： （1） 若所述电机对供电系统的。
24、输入功率不为零， 那么返回执行步骤 4 ； （2） 若所述电机对供电系统的输入功率为零， 那么所述电子控制单元继续将当前工况 下所述电机的当前转速和喷油器的当前油压与相同工况下电动油泵正常工作时的电机的 转速值和喷油器的油压值进行比较 ： （a） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压高于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么返回执行步骤 5.2 ； （b） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压等于相同工况下电动油泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么返回执行步骤 5.3 ； （c） 如果所述电机的当前转速和喷油器的当前油压低于相同工况下电动油。
25、泵正常工作 时的电机的转速值和喷油器的油压值， 那么汽车的电机控制器将所述电机的工作模式由发 电机模式切换为电动机模式， 然后返回执行步骤 1。 0010 与现有技术相比， 本发明的有益效果是 ： （1） 本发明通过齿条与棘轮机构将汽车车轴因汽车上下震动而产生的上下直线往复运 动转化为旋转运动， 回收利用汽车震动的能量， 用来驱动电动油泵， 减少电动油泵的电机的 工作时间， 减少供油系统的能源消耗。 0011 （2） 增速器使通过棘轮机构和齿轮输出的转速提高， 惯性飞轮使通过棘轮机构和 齿轮输出的转速稳定， 保证了电动油泵的供油压力恒定， 工作可靠。 0012 （3） 本发明可回收利用汽车震动。
26、的能量， 驱动电动油泵的电机发电， 对汽车供电系 统供电。 0013 （4） 本发明对汽车的供油系统进行控制的方法能够根据汽车当前工况对电动油泵 的电机进行实时控制， 充分利用汽车震动的能量， 减少供油系统对供电系统输出功率的消 耗。在震动能量足够大的情况下， 还能利用震动能量对供电系统充电。 0014 （5） 本发明结构简单， 制造成本低。 附图说明 0015 图 1 是本发明机电复合惯性储能泵的结构示意图 ； 图 2 是惯性飞轮和电动油泵的安装关系示意图 ； 图 3 是棘轮机构的结构示意图 ； 图 4 是利用本发明机电复合惯性储能泵对汽车的供油系统进行控制的流程示意图 （电 机 12 处于。
27、电动机模式） ； 图 5 是利用本发明机电复合惯性储能泵对汽车的供油系统进行控制的流程示意图 （电 机 12 处于发电机模式） ； 图中 ： 1. 齿条、 2a. 第一棘轮机构、 2b. 第二棘轮机构、 3a. 第一传动轴、 3b. 第二传动 轴、 4a. 第一齿轮、 4b. 第二齿轮、 5. 超越离合器、 6. 增速器的输入轴、 7. 增速器、 8. 增速器 的输出轴、 9. 电动油泵、 10. 电动油泵的输入轴、 11. 惯性飞轮、 12. 电机、 13. 泵体， 14. 油 箱、 15. 喷油器、 16. 电机控制器、 17. 转速传感器、 18. 油压传感器、 19. 棘轮、 20. 。
28、转盘、 21. 棘爪、 22. 棘轮的外圈的齿、 23. 棘轮的内圈的单向齿。 说 明 书 CN 104234893 A 7 4/7 页 8 具体实施方式 0016 下面结合附图详细说明本发明的结构和工作过程。 0017 如图 1 所示， 本发明机电复合惯性储能泵主要包括齿条 1、 第一棘轮机构 2a、 第二 棘轮机构 2b、 第一齿轮 4a、 第二齿轮 4b、 超越离合器 5、 增速器 7、 惯性飞轮 11 和电动油泵 9。其中， 第一棘轮机构 2a 的转盘 20 通过第一传动轴 3a 与第一齿轮 4a 固定连接， 第二棘 轮机构 2b 的转盘 20 通过第二传动轴 3b 与第二齿轮 4b 。
29、固定连接， 使得随着第一棘轮机构 2a 的转盘 20 的转动带动第一齿轮 4a 旋转， 随着第二棘轮机构 2b 的转盘 20 的转动带动第 二齿轮 4b 旋转。 0018 第一棘轮机构 2a 和第二棘轮机构 2b 分置于齿条 1 的两侧， 具体地说， 在图 1 所示 的实施方式中， 第一棘轮机构 2a 的棘轮 19 与齿条 1 的左侧啮合， 第二棘轮机构 2b 的棘轮 19 与齿条 1 的右侧啮合。 0019 如图 3 所示， 第一棘轮机构 2a 和第二棘轮机构 2b 分别包括 ： 棘轮 19、 转盘 20 和 棘爪 21。棘轮 19 的外圈有用于和齿条 1 相啮合的齿 22， 棘轮 19 的。
30、内圈有单向齿 23。转盘 20 的外圈均布一圈棘爪 21， 棘爪 21 铰接在转盘 20 上。棘轮 19 套在转盘 20 外， 棘爪 21 插 入棘轮的内圈的单向齿 23 的齿槽内。本发明通过使第一棘轮机构 2a 和第二棘轮机构 2b 的棘轮的内圈的单向齿 23 的朝向相反的方式， 来使第一棘轮机构 2a 和第二棘轮机构 2b 的 棘爪 21 的朝向相反， 从而使第一棘轮机构 2a 的转盘 20 与第二棘轮机构 2b 的转盘 20 的旋 转方向相反， 由此保证第一齿轮 4a 和第二齿轮 4b 能够做啮合运动， 且第一齿轮 4a 与第一 棘轮机构 2a 同轴， 第二齿轮 4b 与第二棘轮机构 2。
31、b 同轴。 0020 使用本发明机电复合惯性储能泵时， 将齿条 1 固定在汽车的一根车轴上。在汽车 因上下震动而带动车轴上下震动时， 齿条 1 在车轴的带动下相应地做上下往复运动。当齿 条1向下运动时， 带动第二棘轮机构2b的棘轮19作逆时针转动， 并带动第一棘轮机构2a的 棘轮作顺时针转动。由于棘爪 21 插入到第二棘轮机构 2b 的棘轮的内圈的单向齿 23 的齿 槽内， 因此棘轮 19 通过第二棘轮机构 2b 的棘爪 21 带动转盘 20 作逆时针转动。由于第一 棘轮机构 2a 和第二棘轮机构 2b 的棘轮的内圈的单向齿 23 的朝向相反， 使得第一棘轮机构 2a 和第二棘轮机构 2b 的。
32、棘爪 21 的朝向亦相反， 而第一棘轮机构 2a 的棘爪 21 插入到棘轮 的内圈的单向齿 23 的齿槽， 因此， 第一棘轮机构 2a 的棘轮 19 通过棘爪 21 带动转盘 20 作 顺时针转动。 0021 当齿条 1 向上运动时， 带动第二棘轮机构 2b 的棘轮 19 顺时针转动， 并带动第一棘 轮机构 2a 的棘轮 19 逆时针转动。此时第二棘轮机构 2b 的棘爪 21 会滑过单向齿 23 的表 面， 因此第二棘轮机构 2b 的转盘 20 依然维持逆时针转动。又因为第一棘轮机构 2a 和第二 棘轮机构 2b 的棘轮的内圈的单向齿 23 的朝向相反， 第一棘轮机构 2a 和第二棘轮机构 2。
33、b 的棘爪 21 的朝向相反， 所以此时第一棘轮机构 2a 的棘爪 21 会滑过单向齿 23 的表面， 因此 第一棘轮机构 2a 的转盘 20 依然维持顺时针转动。 0022 当齿条 1 不断做上下往复运动时， 第二棘轮机构 2b 的转盘 20 始终保持逆时针转 动， 而第一棘轮机构 2a 的转盘 20 始终保持顺时针转动。 0023 第一齿轮 4a 和第二齿轮 4b 啮合， 第二传动轴 3b 通过超越离合器 5 与增速器的输 入轴 6 连接。当汽车的震动幅度突然下降时， 超越离合器 5 能够保证增速器的输入轴 6 的 说 明 书 CN 104234893 A 8 5/7 页 9 转速不会突然。
34、下降。增速器的输出轴 8 与电动油泵的输入轴 10 固定连接。增速器 7 能够 使通过第一棘轮机构 2a、 第二棘轮机构 2b、 第一齿轮 4a 和第二齿轮 4b 输出的转速提高。 0024 如图2所示， 电动油泵9的输入轴10贯穿惯性飞轮11的中心轴孔并固定连接在一 起， 使惯性飞轮 11 和电动油泵 9 成为一个整体。惯性飞轮 11 能够使第一棘轮机构 2a、 第二 棘轮机构 2b、 第一齿轮 4a 和第二齿轮 4b 输出的转速稳定。电动油泵 9 的进油口与汽车的 油箱 14 连通， 电动油泵 9 的出油口与汽车的喷油器 15 连通。汽车的电机控制器 16 安装在 电动油泵9的电机12上。。
35、 电机控制器16能够改变汽车供电系统对电动油泵9的供电， 使电 动油泵 9 的电机 12 的工作模式在电动机模式和发电机模式之间切换。在电动油泵 9 的输 入轴 10 上安装有转速传感器 17。电动油泵 9 的出油口与汽车的喷油器 15 之间通过导管连 接， 在该导管上安装有油压传感器18， 转速传感器17和油压传感器18分别把测量到的电动 油泵 9 的电机 12 的转速和喷油器 15 的油压反馈给汽车的电子控制单元 ECU（Electronic Control Unit） ， ECU 采集到电机 12 的转速信号和喷油器 15 的油压信号后进行运算， 并将 运算结果转变为控制信号传达给电机控。
36、制器 16， 电机控制器 16 根据接收到的控制信号改 变电动油泵 9 的电机 12 的工作状态。 0025 本发明的工作过程如下 ： 当汽车行驶在颠簸的路面上时， 车轴就会上下震动， 固定 在车轴上的齿条 1 因此会随之作上下往复运动， 齿条 1 由此带动位于一侧的第二棘轮机构 2b 的转盘 20 逆时针转动， 第二棘轮机构 2b 的转盘 20 通过第二传动轴 3b 带动第二齿轮 4b 逆时针转动 ； 因为位于齿条 1 另一侧的第一棘轮机构 2a 的棘轮的内圈的单向齿 23 朝向与 第二棘轮机构 2b 恰好相反， 所以当齿条 1 作上下往复运动时， 齿条 1 带动第一棘轮机构 2a 的转盘 。
37、20 顺时针转动， 第一棘轮机构2a 的转盘 20 通过第一传动轴 3a 带动第一齿轮 4a 顺 时针转动， 第一齿轮 4a 与第二齿轮 4b 相互啮合。第二传动轴 3b 通过超越离合器 5 和增速 器7把旋转动力传递给电动油泵的输入轴10， 由此， 车轴的震动能够为电动油泵9的工作提 供驱动动力。此外， 电动油泵 9 的电机 12 与汽车的电机控制器 16 连接， 因此， 在车轴的震 动不足以维持电动油泵 9 的正常工作时， 则汽车自身的供电系统亦会对电动油泵 9 的工作 提供驱动动力。当电动油泵 9 工作时， 电动油泵 9 的泵体 13 将汽车的油箱 14 中的油不断 输送至汽车的喷油器 。
38、15 从而给汽车供油。 0026 首先需要说明的是， ECU 事先记录并保存有汽车在各种工况下， 在电动油泵 9 正常 工作时， 电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值。以下结合图 4 和图 5 对利用本发明机电 复合惯性储能泵对汽车的供油系统进行控制的过程作详细的说明。 0027 刚启动汽车时， 电动油泵9的电机12处于电动机模式 ； 在汽车行驶过程中， 包括如 下步骤 ： 步骤 1 ： 在所述电机 12 处于电动机模式下， 转速传感器 17 和油压传感器 18 分别把各 自测量到的电动油泵 9 的电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压反馈给 ECU。ECU 不 断将当前工况。
39、下电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压与相同工况下电动油泵 9 正常 工作时的电机12的转速值和喷油器15的油压值进行比较并根据比较的结果执行对应的步 骤 ： （1） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压低于相同工况下电动油泵 9 正常 工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 说明目前汽车的震动能量不足以维持电 动油泵 9 的正常工作， 那么执行步骤 2.1。 说 明 书 CN 104234893 A 9 6/7 页 10 0028 （2） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压高于相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机 12 的转速。
40、值和喷油器 15 的油压值， 那么执行步骤 2.2。 0029 （3） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压等于相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机12的转速值和喷油器15的油压值， 说明电动油泵工作正常， 那么执行步 骤 2.3。 0030 步骤 2.1 ： 汽车的电机控制器 16 指令汽车的供电系统增加对电机 12 的输入功率， 从而提高对电动油泵 9 的输入功率， 使电动油泵 9 正常工作。 0031 步骤 2.2 ： 汽车的电机控制器 16 指令汽车的供电系统开始减少对电机 12 的输入 功率， 从而减少对电动油泵 9 的输入功率， 使电动油泵 9 正常工作。 00。
41、32 步骤 2.3 ： 汽车的电机控制器 16 不对汽车的供电系统做出指令， 以使电动油泵 9 继续保持当前的工作状态。 0033 步骤 3 ： 然后 ECU 进一步判断供电系统对电机 12 的输入功率是否为零并执行对应 的步骤 ： （1） 若汽车的供电系统对电机 12 的输入功率不为零， 那么返回执行步骤 1。 0034 （2） 若汽车的供电系统对电机 12 的输入功率为零， 那么 ECU 会继续将当前工况下 电机12的当前转速和喷油器15的当前油压与相同工况下电动油泵9正常工作时的电机12 的转速值和喷油器 15 的油压值进行比较并执行对应的步骤 ： （a） 如果电机 12 的当前转速和喷。
42、油器 15 的当前油压低于相同工况下电动油泵 9 正常 工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 说明目前汽车的震动能量不足以维持电 动油泵9的正常工作， 那么返回执行上述步骤2.1， 即电机控制器16会指令汽车的供电系统 增加对电机 12 的输入功率， 从而提高对电动油泵 9 的输入功率， 使电动油泵 9 正常工作。 0035 （b） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压等于相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 说明电动油泵 9 工作正常， 那么返回 执行上述步骤 2.3， 即汽车的电机控制器 16 不对汽车的供电系。
43、统做出指令， 从而使电动油 泵 9 继续保持当前的工作状态。 0036 （c） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压高于相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 那么电机控制器 16 改变电机 12 的 工作模式而使电机 12 工作在发电机模式， 并且执行步骤 4。 0037 当电机12工作在发电机模式时， 由电机12对汽车的供电系统供电。 此时汽车的供 油系统不但不会消耗汽车发动机的输出功率， 反而能对供电系统输入功率。 也就是说， 在发 电机模式下， 汽车的震动能量一方面用来驱动电动油泵 9， 另一方面能够对供电系统供电。 0038。
44、 步骤 4 ： 如图 5 所示， 在电机 12 处于发电机模式下， 转速传感器 17 和油压传感器 18 分别把测量到的电动油泵 9 的电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压反馈给 ECU。 ECU 不断将当前工况下电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压与相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值进行比较并根据比较结果执行对应 的步骤 ： （1） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压低于相同工况下电动油泵 9 正常 工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 说明电动油泵 9 的电机 12 对汽车的供电 系统。
45、的输入功率过高， 也就是说， 目前汽车的震动能量不足以既能维持电动油泵 9 的正常 说 明 书 CN 104234893 A 10 7/7 页 11 工作， 又能保证电机 12 对汽车的供电系统有这么高的输入功率， 那么执行步骤 5.1。 0039 （2） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压高于相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 说明目前汽车的震动能量超过维持 电动油泵 9 的正常工作所需的能量， 那么执行步骤 5.2。 0040 （3） 如果当前电机 12 的转速和喷油器 15 的油压等于相同工况下电动油泵 9 正常 工作时的。
46、电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 说明电动油泵 9 工作正常， 那么执行步骤 5.3。 0041 步骤 5.1 ： 汽车的电机控制器 16 指令电机 12 减少对汽车的供电系统的输入功率， 使电动油泵 9 正常工作。 0042 步骤 5.2 ： 汽车的电机控制器 16 指令电机 12 开始增加对汽车的供电系统的输入 功率， 使电动油泵 9 正常工作。 0043 步骤 5.3 ： 汽车的电机控制器 16 不对电机 12 做出指令， 以使电动油泵 9 继续保持 当前的工作状态。 0044 步骤 6 ： 然后 ECU 会进一步判断电机 12 对供电系统的输入功率是否为零并根据比 较结果。
47、执行对应步骤 ： （1） 若电机 12 对供电系统的输入功率不为零， 那么返回执行步骤 4。 0045 （2） 若电机 12 对供电系统的输入功率为零， 那么 ECU 会继续将当前工况下电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压与相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机 12 的转速 值和喷油器 15 的油压值进行比较 ： （a） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压高于相同工况下电动油泵 9 正常 工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 说明目前汽车的震动能量超过维持电动 油泵 9 的正常工作所需的能量， 那么执行步骤 5.2。 0046 （b） 如果电。
48、机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压等于相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机 12 的转速值和喷油器 15 的油压值， 说明电动油泵 9 工作正常， 那么执行 步骤 5.3。 0047 （c） 如果电机 12 的当前转速和喷油器 15 的当前油压低于相同工况下电动油泵 9 正常工作时的电机12的转速值和喷油器15的油压值， 那么电机控制器16会改变电机12的 工作模式， 使电机 12 由发电机模式切换到电动机模式， 供电系统将会对电机 12 输入功率， 然后返回执行步骤 1。 0048 本发明对汽车的供油系统进行控制的方法能够根据汽车当前工况对电动油泵的 电机进行实时控制， 充分利用汽车震动的能量， 减少供油系统对供电系统输出功率的消耗。 在震动能量足够大的情况下， 还能利用震动能量对供电系统充电。 说 明 书 CN 104234893 A 11 1/4 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 104234893 A 12 2/4 页 13 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 104234893 A 13 3/4 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 104234893 A 14 4/4 页 15 图 5 说 明 书 附 图 CN 104234893 A 15 。