CN101565038B - 比例阀控泵式中小功率车用缓速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种比例阀控泵式中小功率车用缓速器，一个液压泵驱动齿轮、一个液压泵，该液压泵进口与油箱相连，液压泵的转子与液压泵驱动齿轮轴机械连接；一个比例溢流阀，该比例溢流阀(7)与ECU电连接，并与液压泵出口和热交换器通过液压管路相连。本发明的有益效果是：1、可以在辅助制动车辆的同时，通过液压油带走因能量损耗产生的热量；2、易于计算机控制，提供一个稳定准确的制动转矩；3、基本上无磨损，使用寿命长；4、不需要动力源，结构简单。

Description

比例阀控泵式中小功率车用缓速器

技术领域

本发明涉及一种车用缓速器，尤其是制动功率在350千瓦以下的中小功率车用缓速器。

背景技术

车辆下坡时，往往需要连续或频繁使用行车制动器，致使制动鼓和制动片严重磨损，甚至因发热导致制动鼓龟裂，制动片烧损，不仅降低了行车制动器的使用寿命，增加了运行成本，严重时还威胁到行车安全。安装缓速器能使质量较大的车辆平稳减速而不消耗制动系统，是解决上述问题的有效途径，尤其是中大型车辆基本都装有这种辅助制动装置。目前，公知的缓速器在结构形式上可以分为两种：电磁缓速器和液力缓速器。其中电磁缓速器相当于在车辆的传动轴上装了一个“发电机”，不接负载电阻时，无功率消耗和制动转矩；需要减速时，ECU(电子控制单元)发出指令将负载开关打开，车辆动能转换为电能，然后由负载电阻转换为热能散耗在空气中，传动轴便受到电磁场的阻力，达到制动的目的。电磁缓速器的优点是无接触无磨损，但结构过于庞大是其缺点，这一点在对空间要求比较苛刻的车辆上非常致命。液力缓速器是在变速器箱壳后端增加一个液力耦合器，耦合器由泵轮和涡轮组成，其中泵轮通过齿轮与变速器输出轴同步旋转，而涡轮则安装于变速器箱壳上，不能随意转动。当不需要制动时，ECU发出指令，阻止工作介质(液压油)进入液力缓速器的工作腔，泵轮和涡轮之间无液力阻尼，因此也没有制动转矩；当需要制动时，ECU发出指令，将一定数量和压力的工作介质压入液力缓速器的工作腔，泵轮和涡轮之间存在液力阻尼，汽车的动能在液力缓速器内转变成热能，被加热的液压油通过专用的热交换器将热能散逸，泵轮在液力阻尼的作用下差生反向转矩，从而起到制动目的。液力缓速器结构紧凑、制动力矩大，相对于电磁缓速器具有显著的优点，在高档商用车上有一定的应用。显然，上述两种缓速器存在以下几点不足：1、电磁缓速器结构庞大，不容易安装和维护，由于汽车对空间要求极为苛刻，影响了其装车率；2、液力缓速器泵轮、涡轮加工精度较高，成本较高；3、液力缓速器需要控制工作介质(液压油)，控制系统复杂，进一步增加了其制造成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的缓速器不利于程序化控制、制造安装成本较高等问题，提供一种比例阀控泵式中小功率车用缓速器，

本发明的目的是通过如下方式实现的：一种比例阀控泵式中小功率车用缓速器，一个液压泵驱动齿轮、一个液压泵，该液压泵进口与油箱相连，液压泵的转子与液压泵驱动齿轮轴机械连接；一个比例溢流阀，该比例溢流阀7与ECU电连接，并与液压泵出口和热交换器通过液压管路相连。

液压泵是一个排量为250ml/r的高压液压泵。

比例溢流阀是一个调压范围为0～40MPa的高压比例溢流阀。

液压泵、比例溢流阀与热交换器串行设置，其间为液压油道。

本发明在变速器输出轴上安装一个齿轮与另一个相配合的从动齿轮啮合，从动齿轮轴端安装一个液压泵，该轴带动液压泵同步旋转，该液压泵作为车辆传动轴的制动负载，液压泵出口联结一个电液比例溢流阀，电子控制单元(ECU)发出指令控制比例溢流阀线圈的电流，以调节液压泵的出口油压，从而控制传动轴制动转矩的大小和有效作用时间。当不需要制动时，ECU发出信号控制比例溢流阀的线圈电流为零，液压泵出口的压力也为零，传动轴无制动转矩，当然也没有能量损耗；当需要制动传动轴时，ECU发出信号控制比例溢流阀的线圈电流为某一定值，液压泵出口的压力也为相应的定值，此时液压泵的驱动也需要一定的转矩，该转矩被驱动桥放大后传到驱动轮上，使得车速马上下降，从而达到制动的目的。本发明的有益效果是：1、可以在辅助制动车辆的同时，通过液压油带走因能量损耗产生的热量；2、易于计算机控制，提供一个稳定准确的制动转矩；3、基本上无磨损，使用寿命长；4、不需要动力源，结构简单。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明安装结构示意图；

图中，1.变速器输出轴，2.输出轴齿轮，3.液压泵驱动齿轮，4.油箱，5.液压泵，6液压管道，7.比例溢流阀，8.热交换器，9.连轴器，10.传动轴。

具体实施方式

如图1所示，一种比例阀控泵式中小功率车用缓速器，一个液压泵驱动齿轮3、一个液压泵5，该液压泵5进口与油箱4相连，液压泵5的转子与液压泵驱动齿轮3轴机械连接；一个比例溢流阀7，该比例溢流阀7与ECU电连接，并与液压泵5出口和热交换器8通过液压管路相连；液压泵5是一个排量为250ml/r的高压液压泵；比例溢流阀7是一个调压范围为0～40MPa的高压比例溢流阀；液压泵5、比例溢流阀7与热交换器8串行设置，其间为液压油道。

如图2所示，本发明利用一个液压泵驱动齿轮3、一个液压泵5、一个比例溢流阀7为变速器输出轴1提供反向转矩，液压泵5与液压泵驱动齿轮3的轴之间可采用花键、平键或法兰等多种形式联结，液压泵驱动齿轮3带动液压泵5的转子同步转动，泵出油液。液压泵5的出油口接一个电液比例溢流阀7，泵出油液的压力受到该阀线圈电流的线性调节，电液比例溢流阀7的回油口通过液压管道与热交换器8相连，吸收车辆动能而温度升高的液压油首先通过热交换器8，冷却后回流到油箱4。液压泵5的驱动转矩等于其驱动齿轮3的反向转矩，该反向转矩通过输出轴齿轮2、联轴器9和传动轴10作用于驱动轮上，对整车产生制动作用。显然，当液压泵5出口油压低时，液压泵5需要的驱动转矩小，对于液压泵驱动齿轮3来说，所受到的反向转矩就小；当液压泵5出口油压高时，液压泵5需要的驱动转矩大，对于液压泵驱动齿轮3来说，所受到的反向转矩就大。因此，车辆在正常行驶过程中，不需要制动时，电子控制单元(ECU)根据制动踏板的位置，向比例溢流阀7发出相应的指令，将液压泵5的出口油压降低为零，此时液压泵驱动齿轮3上没有反向转矩，变速器输出轴1、传动轴10上也没有制动转矩，不阻碍车辆正常行驶；当需要制动时，电子控制单元(ECU)根据制动踏板的位置，向比例溢流阀7发出相应的指令，将液压泵5的出口油压调整为一定值，此时液压泵驱动齿轮3上出现反向转矩，变速器输出轴1、传动轴10上也出现制动转矩，该制动转矩被驱动桥放大后作用于驱动轮上，达到对车辆制动的目的。本发明输出轴齿轮2与液压泵驱动齿轮3的传动比为1∶7.5，液压泵驱动齿轮3的最高转速为2400rpm；采用排量为250ml/r的高压液压泵3(如A4VG250等)，最高输出液压油的压力为40MPa；比例溢流阀7的调压范围为0～40MPa，采用的热交换器8为水冷式，通过发动机冷却水循环冷却高温液压油。经计算，本发明可以提供最大制动功率为350kW的泵式缓速器，提供的转矩最大可以达到1600Nm，经放大后，作用在驱动轮上的制动转矩可达56000Nm，这样在驱动轮所需制动转矩小于此值时，本发明提供的装置完全可以代替行车制动器工作，有效保护行车制动器。本发明实现容易，结构简单，成本低廉。

Claims (4)

1.一种比例阀控泵式中小功率车用缓速器，其特征在于：一个液压泵驱动齿轮[3]、一个液压泵[5]，该液压泵[5]进口与油箱[4]相连，液压泵[5]的转子与液压泵驱动齿轮[3]轴机械连接；一个比例溢流阀[7]，该比例溢流阀[7]与ECU电连接，并与液压泵[5]出口和热交换器[8]通过液压管路相连。

2.根据权利要求1所述的比例阀控泵式中小功率车用缓速器，其特征在于：液压泵[5]是一个排量为250ml/r的高压液压泵。

3.根据权利要求1所述的比例阀控泵式中小功率车用缓速器，其特征在于：比例溢流阀[7]是一个调压范围为0～40MPa的高压比例溢流阀。

4.根据权利要求1所述的比例阀控泵式中小功率车用缓速器，其特征在于：液压泵[5]、比例溢流阀[7]与热交换器[8]串行设置，其间为液压油道。

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