CN102001292B - 反馈锁止式制动能回收汽车制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反馈锁止式制动能回收汽车制动系统，由制动反馈传动部件、制动推进部件、制动器部件、制动能回收部件、驻车制动部件和壳体部件组成；制动反馈传动部件通过制动盘(20)边缘的内齿圈和制动齿轮(1)的啮合传动将车轮运动动能反馈传递到制动推进部件，通过控制换向机构(4)使车辆前行或是倒车时都能使推进螺母(13)向前推进，制动推进部件将车轮运动动能分别传递到制动能回收部件和制动器部件，根据发电机(9)的发电量，反馈锁止式制动能回收汽车制动系统可工作在两种工作模式：发电机单独制动工作模式、发电机和制动器同时制动工作模式，驻车制动部件完成驻车制动的功能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动系统和制动能回收技术领域，尤其是制动能电回收方式的制动系统，将汽车动能转化为电能，达到安全制动和节能降耗的目的。
背景技术
目前，国内外现有汽车制动能回收技术主要有液压能回收方式、摩擦热能回收方式、直接电能回收方式，由于制动时间短，能量回收利用率普遍较低，而且结构复杂、成本高，很难实用化。目前，具有制动能回收功能的汽车制动系统仍在完善和改进之中。
发明内容
本发明为克服现有汽车制动能回收技术的不足，提出一种反馈锁止式制动能回收汽车制动系统，无需外部提供制动所需的促动能量，并可将车轮的旋转动能转化为电能为车载蓄电池充电，达到安全制动和节能降耗的目的。
所述反馈锁止式制动能回收汽车制动系统由制动反馈传动部件、制动推进部件、制动器部件、制动能回收部件、驻车制动部件和壳体部件组成；制动反馈传动部件主要由制动齿轮1，前行制动齿轮3，换向机构4，倒车制动齿轮5，行星轮齿圈6，太阳轮和推进螺杆7也属于制动推进部件，行星架8，行星轮21组成；制动推进部件由13推进螺母，推进柱端面轴承14，推进柱17，推进柱回位弹簧18，推进螺杆端面轴承19组成；制动能回收部件由发电机9，发电机齿轮12组成；制动器部件由制动钳15，制动块16，制动盘20组成；驻车制动部件由驻车制动杠杆22，驻车制动杠杆销23，驻车制动拉线24组成；壳体部件由内壳体2，外壳体10，支承板11组成，如图1、2、3所示；制动反馈传动部件通过制动盘20边缘的内齿圈和制动齿轮1的啮合传动将车轮运动动能反馈传递到制动推进部件，通过控制换向机构4使得无论车辆前行或是倒车都能使推进螺母13向前推进；制动推进部件将车轮运动动能分别传递到制动能回收部件和制动器部件，车辆的制动强度和两部分消耗制动能量的分配受发电机9的发电量控制；根据发电机9的发电量，反馈锁止式制动能回收汽车制动系统可工作在两种工作模式：发电机单独制动工作模式、发电机和制动器同时制动工作模式；驻车制动部件完成驻车制动和应急制动的功能；壳体部件是上述各部件的安装支承部件。
所述反馈锁止式制动能回收汽车制动系统，其特征在于，当车辆前行制动时，车轮运动通过制动盘20边缘的内齿圈依次带动制动反馈传动部件中制动齿轮1、前行制动齿轮3通过控制换向机构4使前行制动齿轮3与制动齿轮1的轴结合，使倒车制动齿轮5与制动齿轮1的轴分离、行星轮齿圈6、行星轮21和制动推进部件太阳轮和推进螺杆7转动，推进螺杆7再依次推动推进螺母13、推进柱端面轴承14、推进柱17和制动器部件中制动块16进行制动；通过控制发电机9的发电量，反馈锁止式制动能回收汽车制动系统可工作在两种工作模式：发电机单独制动工作模式、发电机和制动器同时制动工作模式；当需要制动强度较小时，控制制动能回收部件中发电机9的发电量减小，通过发电机齿轮12作用在推进螺母13圆周齿轮上的锁止作用力减小，使推进螺母13不能克服推进柱回位弹簧18对推进柱17的弹簧反作用力，此时制动块16不产生制动，即为发电机单独制动工作模式，制动能量通过发电机9全部转化为可回收的电能；当需要制动强度较大时，控制发电机9的发电量增大，通过发电机齿轮12作用在推进螺母13圆周齿轮上的锁止作用力增大，推进螺母13对推进柱17的推进力增大到大于推进柱回位弹簧18对推进柱17的弹簧反作用力时，此时制动块16产生制动，即为发电机和制动器同时制动工作模式，制动能量一部分通过发电机转化为可回收的电能，一部分通过制动器转化为摩擦热能被消耗。
所述反馈锁止式制动能回收汽车制动系统，其特征在于，当车辆倒车制动时，制动反馈传动部件通过制动盘20边缘的内齿圈依次带动制动齿轮1、倒车制动齿轮5通过控制换向机构4使倒车制动齿轮5与制动齿轮1的轴结合，使前行制动齿轮3与制动齿轮1的轴分离、制动推进部件太阳轮和推进螺杆7转动，推进螺杆7再依次推动推进螺母13、推进柱端面轴承14、推进柱17和制动器部件中制动块16进行制动；同前行制动时一样，通过控制发电机9的发电量，倒车时反馈锁止式制动能回收汽车制动系统可工作在两种工作模式：发电机单独制动工作模式、发电机和制动器同时制动工作模式。
所述反馈锁止式制动能回收汽车制动系统，其特征在于，驻车制动时，通过拉动驻车制动拉线24、驻车制动杠杆22，使驻车制动杠杆22上齿条的齿与推进螺母13的外齿啮合，限制了推进螺母13的转动，从而推动制动块16进行制动，起到驻车制动的作用，此时发电机不参与工作。
所述反馈锁止式制动能回收汽车制动系统，其特征在于，可以通过提高发电机9的功率和推进柱回位弹簧18的刚度提高制动器起作用之前的制动强度，即发电机单独制动时最大制动强度，使只在较少的紧急制动情况下借助制动器制动，其它非紧急制动情况下均由发电机9通过发电产生制动，从而提高了制动能量回收利用率。
附图说明
图1为反馈锁止式制动能回收汽车制动系统。图中，1制动齿轮，2内壳体，3前行制动齿轮，4换向机构，5倒车制动齿轮，6行星轮齿圈，7太阳轮和推进螺杆，8行星架，9发电机，10外壳体，11支承板，12发电机齿轮，13推进螺母，14推进柱端面轴承，15制动钳，16制动块，17推进柱，18推进柱回位弹簧，19推进螺杆端面轴承，20制动盘。
图2为前行制动和倒车制动传动机构。图中，21行星轮，其它标志同上。
图3为驻车制动机构。图中，22驻车制动杠杆，23驻车制动杠杆销，24驻车制动拉线，其它标志同上。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明。
车辆前行制动时，车轮带动制动盘20转动，制动盘20边缘的内齿圈带动制动齿轮1转动，通过控制换向机构4使前行制动齿轮3与制动齿轮1的轴结合，使倒车制动齿轮5与制动齿轮1的轴分离，从而使制动齿轮1带动前行制动齿轮3转动，同时使制动齿轮1与倒车制动齿轮5分离；前行制动齿轮3带动行星轮齿圈6转动；行星架8为固定件，齿圈6带动行星轮21，行星轮21带动太阳轮和推进螺杆7太阳轮和推进螺杆为一体转动，推进螺杆7转动推动推进螺母13，推进螺母13通过推进柱端面轴承14推动推进柱17，进而推动制动块16；通过控制发电机9的发电量，反馈锁止式制动能回收汽车制动系统可工作在两种工作模式：发电机单独制动工作模式、发电机和制动器同时制动工作模式；当制动强度较小时，控制发电机9的发电量减小，发电机的制动转矩减小，通过发电机齿轮12作用在推进螺母13圆周齿轮上的锁止作用力减小，推进螺母13的推进力也减小，当推进螺母13对推进柱17的推进力减小到小于推进柱回位弹簧18对推进柱17的弹簧反作用力时，推进柱17不能推进，制动块16不产生制动，此时为发电机单独制动工作模式；当制动强度较大时，控制发电机9的发电量增大，发电机齿轮12作用在推进螺母13圆周齿轮上的锁止作用力增大，推进螺母13的推进力也增大，当推进螺母13对推进柱17的推进力增大到大于推进柱回位弹簧18对推进柱17的弹簧反作用力时，推进柱17被推进，制动块16产生制动，此时为发电机和制动器同时制动工作模式。
车辆倒车制动时，车轮带动制动盘20转动，制动盘20边缘的内齿圈带动制动齿轮1转动，通过控制换向机构4使倒车制动齿轮5与制动齿轮1的轴结合，使前行制动齿轮3与制动齿轮1的轴分离，从而使制动齿轮1带动倒车制动齿轮5转动，同时使制动齿轮1与前行制动齿轮3分离；倒车制动齿轮5带动太阳轮和推进螺杆7转动；行星架8为固定件，齿圈6和行星轮21空转；太阳轮和推进螺杆7转动推动推进螺母13，推进螺母13通过推进柱端面轴承14推动推进柱17，进而推动制动块16；同前行制动时一样，通过控制发电机9的发电量，可使反馈锁止式制动能回收汽车制动系统工作在两种工作模式。
驻车制动时，拉动驻车制动拉线24，驻车制动杠杆22绕驻车制动杠杆销23摆动，使驻车制动杠杆22上齿条的齿与推进螺母13的外齿啮合，限制了推进螺母13的转动；通过换向机构4使得无论车辆前行或是倒车都能使推进螺母13向前推进，从而推动制动块16进行制动，起到驻车制动的作用。
Claims (2)
1.一种反馈锁止式制动能回收汽车制动系统，由制动反馈传动部件、制动推进部件、制动器部件、制动能回收部件、驻车制动部件和壳体部件组成；制动反馈传动部件由制动齿轮(1)，前行制动齿轮(3)，换向机构(4)，倒车制动齿轮(5)，行星轮齿圈(6)，太阳轮和推进螺杆(7)，行星架(8)，行星轮(21)组成；制动推进部件由太阳轮和推进螺杆(7)，推进螺母(13)，推进柱端面轴承(14)，推进柱(17)，推进柱回位弹簧(18)，推进螺杆端面轴承(19)组成；制动能回收部件由发电机(9)，发电机齿轮(12)组成；制动器部件由制动钳(15)，制动块(16)，制动盘(20)组成；驻车制动部件由驻车制动杠杆(22)，驻车制动杠杆销(23)，驻车制动拉线(24)组成；壳体部件由内壳体(2)，外壳体(10)，支承板(11)组成；其特征在于，制动反馈传动部件通过制动盘(20)边缘的内齿圈和制动齿轮(1)的啮合传动将车轮运动动能反馈传递到制动推进部件，制动推进部件再将其分别传递到制动能回收部件和制动器部件，两部分消耗制动能量的分配受发电机(9)的发电量控制；驻车制动部件完成驻车制动和应急制动的功能；壳体部件是上述各部件的安装支承部件；当车辆前行制动时，通过控制换向机构(4)使前行制动齿轮(3)与制动齿轮(1)的轴结合，使倒车制动齿轮(5)与制动齿轮(1)的轴分离；车轮运动通过制动盘(20)边缘的内齿圈依次带动制动反馈传动部件中的齿轮转动，进而带动制动推进部件中太阳轮和推进螺杆(7)转动，推进螺杆(7)再依次推动制动器部件中制动块(16)进行制动；通过控制发电机(9)的发电量，可使反馈锁止式制动能回收汽车制动系统工作在两种工作模式：发电机单独制动工作模式、发电机和制动器同时制动工作模式；当需要制动强度较小时，控制制动能回收部件中发电机(9)的发电量减小，使推进螺母(13)不能克服推进柱回位弹簧(18)对推进柱(17)的弹簧反作用力，制动块(16)不产生制动，此时为发电机单独制动工作模式，制动能量通过发电机(9)全部转化为可回收的电能；当需要制动强度较大时，控制发电机(9)的发电量增大，推进螺母(13)对推进柱(17)的推进力增大到大于推进柱回位弹簧(18)对推进柱(17)的弹簧反作用力时，制动块(16)产生制动，此时为发电机和制动器同时制动工作模式，制动能量一部分通过发电机转化为可回收的电能，一部分通过制动器转化为摩擦热能被消耗，两部分消耗制动能量的大小受发电机的发电量控制；当车辆倒车制动时，通过控制换向机构(4)使倒车制动齿轮(5)与制动齿轮(1)的轴结合，使前行制动齿轮(3)与制动齿轮(1)的轴分离；车轮运动通过制动盘(20)边缘的内齿圈依次带动制动反馈传动部件中的齿轮转动，进而带动制动推进部件中太阳轮和推进螺杆(7)转动，推进螺杆(7)再依次推动制动器部件中制动块(16)进行制动；同前行制动时一样，通过控制发电机(9)的发电量，可使倒车时反馈锁止式制动能回收汽车制动系统工作在两种工作模式：发电机单独制动工作模式、发电机和制动器同时制动工作模式；两种工作模式的工作原理与前行制动时相同；驻车制动时，通过拉动驻车制动拉线(24)，使驻车制动杠杆(22)上齿条的齿与推进螺母(13)的外齿啮合，限制了推进螺母(13)的转动，通过换向机构(4)使得无论车辆向前或是向后都能使推进螺母(13)向前推进，进而推动制动块(16)进行制动，起到驻车制动的作用，此时发电机不参与工作。
2.根据权利要求1所述反馈锁止式制动能回收汽车制动系统，其特征在于，可以通过提高发电机(9)的功率和推进柱回位弹簧(18)的刚度提高制动器起作用之前的制动强度，即发电机单独制动时最大制动强度，使只在较少的紧急制动情况下借助制动器制动，其它非紧急制动情况下均由发电机(9)通过发电产生制动，从而提高了制动能量回收利用率。
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