CN103625284B - 液压汽车制动能量再生系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为液压汽车制动能量再生系统，变速箱输出连接轴连接有制动能量转换器，制动能量转换器再通过液压泵/马达连接有液压泵/马达制动器，液压泵/马达外再通过管路连接有液压箱和液压蓄能器，液压泵/马达上设有电磁阀组；本发明通过差速器传动系统的连接结构，将变速箱的输出动力连接驱动汽车，当遇到刹车时通过刹车踏板反馈信号能够将液压泵/马达的制动器松开，使得液压泵/马达工作，并在液压蓄能器内蓄能，当汽车起步时，液压蓄能器工作带动液压泵/马达反转，通过行星齿、齿圈、左差速器壳等件则使输出轴带动汽车前进，节约了汽车起步时的能源消耗，经过差速器的传动可以使汽车起步时的动能节约25%，尾气排放减少40%。
Description
技术领域
本发明涉及汽车的传动系统，具体是液压汽车制动能量再生系统。
背景技术
汽车在制动系统中产生的制动能量被消耗掉，再起动时由静止到运动有需要一个加油的过程，在此过程中,发动机工况差、油耗高、排放大等，无形中又浪费能源。此装置是将汽车在制动过程的动能再生。
文件一所以就有申请号为：201010127626.0申请日：2010-03-19气压式制动能量回收及辅助启动系统的出现，是通过回收利用汽车制动时所消耗掉的动能,使之成为汽车启动时的辅助动力来实现节能功能的一种装置。它包括轮辋、传动及刹车机构和发动机传动轴,轮辋和发动机传动轴之间设有飞轮、空气压缩机、空气处理设备、储气罐和气动马达。利用刹车时的惯性来带动空气压缩部分工作,一方面利用产生的阻尼增加刹车制动力,一方面压缩空气,从而将机械能转换为气体的压缩势能储存起来,再将其通过气动执行元件转化成机械能输出,辅助汽车起步、加速。与现有技术相比,本发明经济性好,适应性强,绿色环保且提高了安全件。
申请号：201110421885.9申请日：2011-12-15汽车制动能量回收系统，涉及内燃机汽车能量的回收和再利用装置结构。该系统结构包括以下几个部分：①在不影响汽车制动性能的情况下的制动能量回收结构；②能量转换及储存结构；③汽车制动能量回收的缓速结构；④储存能量用于汽车动力转向系统；⑤储存能量用于汽车的制冷空调系统；⑥储存能量用于汽车起步。通过把汽车制动时的能量进行回收，转换为液压能，用于汽车的起步、缓速制动及动力转向，达到汽车节能和环保的目的。汽车制动时的机械能包括汽车制动前的动能和汽车下坡时的势能。本发明的能量回收系统适合化工石油类燃料(汽油、柴油、天然气、液化石油气)汽车及醇类燃料汽车等的各类前驱、后驱或全轮驱动的乘用车和商用车辆。
文件三申请号：201010233628.8申请日：2010-07-19符合制动能量回收并具有ABS/ESP功能的电动车液压制动系统，它包括踏板及踏板推杆,所述踏板推杆与一踏板制动阀相连,所述踏板制动阀的P口与一高压蓄能器的出口油路连接,所述踏板制动阀的T口与一储液罐油路连接,所述踏板制动阀的A口与一ABS/ESP液压阀块油路连接,在踏板制动阀与ABS/ESP液压阀块连接的油路上设置有一踏板制动阀压力传感器;所述高压蓄能器由一油泵通过单向阀向其供油,油泵与所述储液罐相连;所述ABS/ESP液压阀块与车辆前后共四个轮缸分别油路连接,在四个轮缸上分别设置一个轮速传感器;车辆的制动控制器与所述踏板制动阀压力传感器、高压蓄能器、ABS/ESP液压阀块以及各轮速传感器电路连接。本发明提出的液压制动系统安全性高,能够满足电动汽车串联式制动能量回收技术的要求,并且通过控制ABS/ESP液压阀块可实现ABS/ESP功能。
以上专利申请虽然原理基本相同，但是结构个功能各不相同：
文件一是将机械能转换为气体的压缩势能储存起来,再将其通过气动执行元件转化成机械能输出,辅助汽车起步、加速。
文件二通过把汽车制动时的能量进行回收，转换为液压能，用于汽车的起步、缓速制动及动力转向，达到汽车节能和环保的目的。但是其结构较为复杂。
文件三则主要是应用于电动车液压制动系统。
发明内容
本发明为了能够实现汽车制动时的汽车动能进行回收转换为液压能，再输出用于汽车的起步，特提出液压汽车制动能量再生系统。
为此本发明的技术方案为，液压汽车制动能量再生系统，包括变速箱输出连接轴，其特征在于：变速箱输出连接轴连接有制动能量转换器，制动能量转换器再通过液压泵/马达连接有液压泵/马达制动器，液压泵/马达外再通过管路连接有液压箱和液压蓄能器，液压泵/马达上设有电磁阀组；其中制动能量转换器中变速箱输出连接轴通过输入齿和惰性齿轮连接有左差速器壳齿，左差速器壳齿套接在左差速器壳外，左差速器壳内的左行星半轴齿轮、右行星半轴齿轮中间安装有行星齿轮形成差速器传动系统，右行星半轴齿轮连接有输出轴、左行星半轴齿轮连接有花键轴，输出轴输出至汽车驱动车桥的连接端，花键轴通过行星齿固定在齿圈内，齿圈与左差速器壳连接，行星齿分布在制动盘上，制动盘上设制动器，制动盘通过轴承定心于花键轴上，花键轴再通过花键套连接至液压泵/马达制动器。
对上述方案的改进在于：差速器传动系统外设有车速检测装置。
对上述方案的改进在于：液压泵/马达外设有液压压力检测装置。
对上述方案的改进在于：差速器传动系统外设有电子刹车踏板装置。
对上述方案的改进在于：差速器传动系统外设有汽车变速控制单元TCU，由汽车变速控制单元TCU来对液压汽车制动能量再生系统进行自动控制。
有益效果：
本发明通过差速器传动系统的连接结构，将变速箱的输出动力连接驱动汽车。当遇到刹车时通过刹车踏板反馈信号能够将液压泵/马达的制动器松开，使得液压泵/马达工作，并在液压蓄能器内蓄能，当汽车起步时，液压蓄能器工作带动液压泵/马达反转，通过行星齿、齿圈、左差速器壳等件则使输出轴带动汽车前进，节约了汽车起步时的能源消耗，经过差速器的传动可以使汽车起步时的动能节约25%，尾气排放减少40%。
本发明结构简单，能够在差速器的结构上连接，使得产品的制动能量能够很好地传递，装配也十分方便。很好的解决了发动机与液压泵/马达间速度差问题，致使汽车制动能量再生更安全可靠，寿命长。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的俯视结构示意图。
图3是本发明中制动能量转化器的放大结构示意图。
图中A液压箱，B是液压泵/马达制动器，C是液压泵/马达，D是液压压力检测装置，E是电磁阀组，F是制动能量转换器，G是液压蓄能器，H是车速检测装置，K是行星轮制动器，I是电子刹车踏板装置，J是汽车变速控制单元TCU。
1是花键轴，2是制动盘，3是行星齿，4是齿圈，5是变速箱输出连接轴，6是输入齿，7是左差速器壳齿，8是左差速器壳，9是左行星半轴齿轮，10右行星半轴齿轮，11是花键套,12行星齿轮，13是车速检测盘，14是输出轴，15是汽车驱动车桥的连接端。
具体实施方式
本发明如图1、2、3所示。
液压汽车制动能量再生系统，包括变速箱输出连接轴5，变速箱输出连接轴5连接有制动能量转换器F，制动能量转换器F再通过液压泵/马达C连接有液压泵/马达制动器B，液压泵/马达C外再通过管路连接有液压箱A和液压蓄能器G，液压泵/马达C上设有电磁阀组E和液压压力检测装置D；其中制动能量转换器F中变速箱输出连接轴5通过输入齿6和惰性齿轮连接有左差速器壳齿7，左差速器壳齿套7接在左差速器壳8外，左差速器壳8内的左行星半轴齿轮9和右行星半轴齿轮10中间安装有行星齿轮12形成差速器传动系统，右行星半轴齿轮9连接有输出轴14、左行星半轴齿轮9连接有花键轴1，输出轴14输出至汽车驱动车桥的连接端15，花键轴1通过行星齿3固定在齿圈4内，齿圈4与左差速器壳8连接，行星齿3分布在制动盘2上，制动盘2上设制动器，制动盘2通过轴承定心于花键轴1上，花键轴1再通过花键套11连接至液压泵/马达制动器B。
差速器传动系统外设有车速检测装置H。
液压泵/马达C外设有液压压力检测装置D。
差速器传动系统外设有电子刹车踏板装置I。
差速器传动系统外设有汽车变速控制单元TCUJ，由汽车变速控制单元TCUJ来对液压汽车制动能量再生系统进行自动控制。
1、系统连接：
①变速箱输出连接轴5与汽车变速箱连接；
②输出轴14与汽车驱动车桥连接；
2、汽车正常工作：
①液压泵/马达制动器B处于制动状态；
②行星轮制动器K处于非制动状态；
③汽车发动机变速箱通过件变速箱输出连接轴5，输入齿6，左差速器壳齿7，左差速器壳8，左行星半轴齿轮9，右行星半轴齿轮10传递至输出轴14；（此时左行星半轴齿轮9处于制动状态）
④齿圈4由花键轴1与左行星半轴齿轮9连接，从而带动件行星齿3、制动盘2空转；此时汽车正常工作，液压泵/马达C处于非工作状态。
3、汽车制动能量回收：
汽车在制动时：
①液压泵/马达制动器B工作即松开制动，汽车旋转动能通过件左差速器壳8，左行星半轴齿轮9、花键轴1、花键套11带动液压泵/马达C正转，液压泵/马达C处于液压泵工作状态；
②液压泵/马达C液压泵工作状态：将液压箱A中液压油输送至液压蓄能器G，随着制动能量回收，液压蓄能器G中压力逐步升高，从而实现制动能量回收；
4、汽车制动能量释放：
①汽车起步时，变速箱处于空挡；
②制动器K工作（处于制动状态）,制动盘2固定，从而致使行星齿3中心固定；
③电磁阀组E工作，液压蓄能器G中高压油带动C反转（此时液压泵/马达C为马达工作状态）；
④液压泵/马达C马达工作状态：带动花键轴1反转，花键轴1上的行星齿3带动3转动从而带动齿圈4正转，将液压能通过差速器传递至件输出轴14正转，汽车前进；
由液压能释放带动汽车起步，当车速达到一定时，再将变速箱切换为相应档位工作。
Claims (6)
1.液压汽车制动能量再生系统，包括变速箱输出连接轴，其特征在于：变速箱输出连接轴连接有制动能量转换器，制动能量转换器再通过液压泵/马达连接有液压泵/马达制动器，液压泵/马达外再通过管路连接有液压箱和液压蓄能器，液压泵/马达上设有电磁阀组；其中制动能量转换器中变速箱输出连接轴通过输入齿和惰性齿轮连接有左差速器壳齿，左差速器壳齿套接在左差速器壳外，左差速器壳内的左行星半轴齿轮和右行星半轴齿轮中间安装有行星齿轮形成差速器传动系统，右行星半轴齿轮连接有输出轴、左行星半轴齿轮连接有花键轴，输出轴输出至汽车驱动车桥的连接端，花键轴通过行星齿固定在齿圈内，齿圈与左差速器壳连接，行星齿分布在制动盘上，制动盘上设制动器，制动盘通过轴承定心于花键轴上，花键轴再通过花键套连接至液压泵/马达制动器。
2.根据权利要求1所述的液压汽车制动能量再生系统，其特征在于：差速器传动系统外设有车速检测装置。
3.根据权利要求1所述的液压汽车制动能量再生系统，其特征在于：液压泵/马达外设有液压压力检测装置。
4.根据权利要求1或2所述的液压汽车制动能量再生系统，其特征在于：差速器传动系统外设有电子刹车踏板装置。
5.根据权利要求1或2所述的液压汽车制动能量再生系统，其特征在于：差速器传动系统外设有汽车变速控制单元TCU，由汽车变速控制单元TCU来对液压汽车制动能量再生系统进行自动控制。
6.根据权利要求4所述的液压汽车制动能量再生系统，其特征在于：差速器传动系统外设有汽车变速控制单元TCU，由汽车变速控制单元TCU来对液压汽车制动能量再生系统进行自动控制。
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