CN103448696B - 一种车辆助驱机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆助驱机构，包括发动机、变速器、连接在发动机和变速器之间的第一离合器、车速传感器以及控制器，变速器的输出端通过减速齿轮组与差速器连接，第一离合器上设有位置传感器，变速器的输出端通过第二离合器与一蓄力传动系统的输入轴相连接，第二离合器和制动踏板相关联，蓄力传动系统的输出轴上设有蓄力卷簧和锁止装置，蓄力传动系统的输出轴通过可单向传输动力的助驱传动系统与差速器连接，所述车速传感器与位置传感器分别与控制器的输入端相连接，控制器的输出端与锁止装置相连接。本发明可将燃油车辆行驶过程中的制动能量充分吸收、储存并用于驱动车辆起动，从而可显著地改善车辆的起步性能，并可显著地降低油耗和排放。

Description

一种车辆助驱机构

技术领域

本发明涉及一种汽车辅助驱动装置，具体涉及一种可储存车辆制动能量并将其用于起步时辅助驱动的车辆助驱机构及相应的助驱方法。

背景技术

车辆在行驶过程中需要频繁地制动刹车与起动,现有的车辆制动通常都是通过液压驱动的制动钳夹紧与车轮轴同轴的刹车片实现的,由于刹车是依靠制动钳与刹车盘之间的摩擦完成的，因此，频繁的刹车会造成制动钳与刹车盘等制动装置的磨损，在使用一段时间后需要重新更换，而车辆在刹车过程中的惯性动能则被转换成热能白白浪费掉。此外，车辆在制动后重新起动时，油门的控制比较困难，油门过大，不仅增加油耗和尾气的排放，而且容易发生追尾等事故；如果油门过小，则发动机容易发生熄火，特别是在上坡时，油门的控制就更加困难。

为了吸收、储存车辆制动时的惯性动能，比较常见的方式是在制动时依靠车轮的转动反向拖动一个电机的转动，在增加车辆阻力的同时让电机发电并储存在蓄电池内。例如，中国专利文献上公开的一种“智能AMT 变速器”，公布号为CN101701625A，主要是利用现有的AMT 变速器并在摩擦离合器和发动机曲轴之间设置行星齿轮传动系统，该行星齿轮传动系统包括与主动摩擦片同轴连接的太阳轮、与曲轴同轴连接的行星架、与行星轮啃合的齿圈，在齿圈外侧还设有电机，电机轴上设有与齿圈啮合传动的电机齿轮，在太阳轮转轴上设有锁止机构，所述变速器还包括变速器控制单元TCU 、发动机控制单元ECU、电机控制器、发动机车速传感器以及离合器车速传感器。当汽车降速或下坡运行时，来自车辆的动能惯性通过车轮反向传递到AMT 变速器，并最终和发动机的动力一起通过行星齿轮传动系统共同传递到电机上，变速器控制单元TCU通过电机控制器使电机运行于发电机状态，电机产生的电能可对蓄电池进行充电，从而达到回收制功能量的效果。

但是此类方式主要是适用于车辆在下坡、减速等具有较长制动行程的情况，而对于一般市区内行驶过程中频繁出现的刹车制动却没有实际意义，并且其吸收储存的电能也只有在电动或油电混合车上才能直接用于驱动车辆的行驶，而对于大量汽油驱动的车辆，当发动工作处于状态时，车上的发电机即在为蓄电池充电，正常行驶状态下并不需要额外的补充充电，因此，将制动能量转成电能并不能减少发动机的实际油耗。

中国专利文献上还公开了一种“机动车缓行和辅助驱动系统”，授权公告号为CN100532168C，它包括动力机构，还设有离合器、泊泵、油箱、散热器、节流阀，所述动力机构通过离合器与油泵的驱动轴相连，泊泵的出油口依次与节流阀、散热器、油箱通过管路相连，油箱通过管路与油泵的进油口相连。在车辆下坡时，该辅助驱动系统通过接合离合器使动力机构与油泵的驱动轴相连，从而使油泵转动并输出高压油，该高压油在经过节流阀后回到油箱，通过调节节流阀的孔径，可调整油泵的输出阻力，从而可以增加车辆下坡时的阻力使其缓行，并配合车辆刹车系统，提高安全性能。而在遇到上坡等需要辅助驱动的情况时，则利用油泵推动油马达转动，并通过油马达辅助驱动车辆行驶。但是，上述技术方案中在制动时并不能回收制动能量，而辅助驱动的能量仍然来自发动机

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的车辆辅助驱动装置所存在的不能显著地降低发动机油耗、以及在燃油车上不能将制动能量直接用于驱动车辆行驶的问题，提供一种可将燃油车辆行驶过程中的制动能量直接吸收、储存并用于驱动车辆起动的车辆助驱机构及助驱方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种车辆助驱机构，包括发动机、变速器、连接在发动机和变速器之间的第一离合器、车速传感器以及控制器，变速器的输出端通过减速齿轮组与差速器连接，还包括设置在第一离合器上的位置传感器，变速器的输出端通过第二离合器与一可单向传输动力的蓄力传动系统的输入轴相连接，第二离合器和制动踏板相关联，蓄力传动系统的输出轴上设有蓄力卷簧和电控的锁止装置，蓄力传动系统的输出轴通过可单向传输动力的助驱传动系统与差速器连接，所述车速传感器与位置传感器分别与控制器的输入端相连接，控制器的输出端与锁止装置相连接。

本发明的助驱机构采用的是机械储能方式，在车辆制动时，与制动踏板相关联的第二离合器接合，此时车辆的惯性动能通过车轮反向拖动变速器转动，并通过第二离合器和蓄力传动系统使蓄力卷簧卷绕蓄能，直至车辆停止，控制器根据车速传感器的停车信号控制锁止装置将蓄力传动系统的输出轴锁死，从而避免蓄力卷簧的回退；而车辆再次起步时，第一离合器接合，发动机通过变速器逐步驱动车辆起步，与此同时，位置传感器发出一个第一离合器接合信号，控制器根据接收到的信号将锁止装置解锁，这样蓄力卷簧即可通过助驱传动系统和差速器驱动车轮，从而实现对车辆的辅助驱动。如果车辆在行驶过程中只是制动减速，当制动踏板松开回位时，第二离合器也随之断离，蓄力卷簧停止卷绕蓄能，由于车辆仍在行驶中，因而锁止装置不动作，这样，蓄力卷簧即可通过助驱传动系统和差速器辅助驱动车轮，从而实现使车辆重新加速。而车辆在正常行驶时，由于助驱传动系统只能单向传输动力，因而可避免由变速器输出的动力通过助驱传动系统反向传递到蓄力卷簧上。由于车辆在起步阶段是从静止开始逐步加速的，而发动机在低速起动阶段会产生很大的排放和油耗，并且第一离合器的主动摩擦片和从而摩擦片之间会因为速度差而产生相对摩擦，从而使第一离合器发热并加速其磨损，而且起步的速度比较慢，特别是在繁忙的市区行驶时，需要频繁地制动、起步，因而大大地增加油耗和排放，并且缩短第一离合器的使用寿命。本发明的助驱机构可将制动时的惯性能量储存起来，同时在车辆起步或停止制动重新加速时将储存的能量释放出来，以辅助驱动车辆的起步和加速，从而可有效地改善车辆的起步加速性能，降低对发动机的低速扭矩要求，减少车辆的油耗和排放。特别是，蓄力卷簧容许较大的形变，因而可储存较多的能量，通过合理的设计，可充分吸收车辆制动时的惯性动能，并且在制动储能阶段，其弹性变形的阻力是逐步增加的，因而有利于缩短制动距离，实现快速、平顺的制动，而在释放助驱阶段，其助驱的动力则是由大变小，因而有利于车辆的快速起步和加速。此外，由于其助驱的能量完全由车辆的惯性动能转换而来，无需消耗发动机的动力，因此能真正实现节能降耗。

作为优选，所述蓄力传动系统包括设置在输入轴上的主动齿轮和设置在输出轴上、与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述主动齿轮与输入轴之间设有过载保护机构，所述从动齿轮与输出轴之间设有单向传动机构。

过载保护机构可避免蓄力卷簧因过度卷绕而损坏，而单向传动机构则可避免车辆在倒车制动时蓄力卷簧出现反向卷绕。

作为优选，所述过载保护机构包括若干沿输入轴圆周方向等分设置、圆锥形的锁止槽，主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成锁止套，所述锁止套径向设有贯通至输入轴锁止槽的销孔，销孔靠近外侧边缘部分为螺孔，销孔内滑动地设有锁止销，锁止销的头部呈圆锥形并适配在锁止槽内，螺孔内设有调节螺钉，在锁止销的尾端与调节螺钉之间设有调节压簧。

在车辆正常行驶时，锁止销在调节压簧的作用下适配在锁止槽内，当第二离合器接合，蓄力卷簧开始卷绕储能时，锁止销起到一个轴键的作用，此时，头部呈圆锥形的锁止销会受到一个轴向的分力，当蓄力卷簧的扭力达到预设的最大值时，锁止销所受到轴向分力即可克服调节压簧的弹力而滑出锁止槽，从而使主动齿轮和输入轴之间产生打滑，当锁止销到达并进入下一个锁止槽时，如果制动已经结束，则第二离合器断离，蓄力卷簧不再卷绕蓄能，如果制动尚未结束，则锁止销再次从锁止槽中滑出，以此类推直至制动停止，从而可有效地避免蓄力卷簧的过载。由于锁止槽和锁止销的头部为圆锥形，因而避免了出现方向性，可简化其制造和装配。通过调整调节螺钉的拧入深度，即可方便地调整调节压簧的弹力，进而调整过载保护机构所传递的扭矩。

作为上述优选方案的一种替代方案，所述蓄力传动系统包括设置在输入轴上的主动齿轮和设置在输出轴上、与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述主动齿轮与输入轴之间设有单向传动过载保护机构。

单向传动过载保护机构既可避免蓄力卷簧因过度卷绕而损坏，又可避免车辆在倒车制动时蓄力卷簧出现反向卷绕，并且有利于简化结构和装配。

作为优选，所述单向传动过载保护机构包括主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成的锁止套，锁止套圆周面上径向地设有至少二个外大里小的阶梯滑槽，阶梯滑槽内滑动地设有阶梯状的锁止滑块，所述锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间形成滚轴容纳空隙，且锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间的径向距离从一侧至另一侧在输入轴圆周方向上逐渐增加，滚轴容纳空隙内设有与输入轴平行的锁止滚轴，阶梯滑槽的开口端设有堵块，在堵块和锁止滑块之间设有调节压簧。

由于锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间的径向距离从一侧至另一侧在输入轴圆周方向上逐渐增加，相应地，滚轴容纳空隙在输入轴的径向方向的尺寸则逐步减小，因此，当输入轴和主动齿轮之间正向传递动力时，锁止滚轴滚向滚轴容纳空隙尺寸小的一侧，此时的锁止滚轴同时与输入轴圆周面以及锁止滑块的端面贴合，依靠挤压产生的摩擦力，输入轴即可带动主动齿轮转动以正向传递动力；而输入轴反向转动时，锁止滚轴滚向滚轴容纳空隙尺寸大的一侧，因而锁止滚轴只与输入轴圆周面或者锁止滑块的端面贴合，此时的主动齿轮即在输入轴上空转，从而实现动力的单向传递。当传递扭矩过大时，锁止滚轴对锁止滑块在径向上的作用力大于调节压簧的弹力，锁止滑块径向后退，此时的锁止滚轴与输入轴以及锁止滑块之间产生打滑现象，通过合理地设置调节压簧的预紧力，即可将正向传递扭矩限定在一个适当的数值，既确保蓄力卷簧能充分卷绕蓄能，又可避免其过载受损。此外，由于锁止滑块的端面与输入轴的圆柱面之间的径向距离从一侧至另一侧在输入轴圆周方向上逐渐增加的，因而锁止滚轴对锁止滑块端面的作用力与输入轴的径向之间具有一个夹角，也就是说，锁止滚轴对锁止滑块端面的作用力会在输入轴的切线方向产生一个分力，从而使锁止滑块与阶梯滑槽的侧面之间会产生一个挤压力，进而对锁止滑块产生一个输入轴径向的摩擦力，因而有利于减小调节压簧的预紧力，从而可减小调节压簧的尺寸，并方便其安装。

作为上述优选方案的一种替代方案，所述单向传动过载保护机构包括主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成的锁止套，锁止套圆周面上径向地设有至少二个外大里小的阶梯滑槽，阶梯滑槽内滑动地设有阶梯状的锁止滑块，所述锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间形成滚轴容纳空隙，且锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间的径向距离从一侧至另一侧在输入轴圆周方向上逐渐增加，滚轴容纳空隙内设有与输入轴平行的锁止滚轴，锁止滑块尾端错位地叠置有一压块，压块与锁止滑块相互贴合的贴合面为斜面，阶梯滑槽的开口端设有堵块，在堵块和压块之间设有调节压簧。

在本方案中，锁止滑块的尾端还设有一个压块，由于压块与锁止滑块相互贴合的贴合面为斜面，因而其相互之间的压力会在输入轴的切向产生一个分力，以形成类似楔子的结构，这样，压块以及锁止滑块和阶梯滑槽之间会产生一个摩擦力，以便进一步减小调节压簧的尺寸。

作为优选，所述减速齿轮组包括设置在变速器输出端且位于变速器和第二离合器之间的主动伞齿轮、以及与差速器连接的双面从动伞齿轮，主动伞齿轮与双面从动伞齿轮其中一面啮合；所述助驱传动系统包括设置在蓄力传动系统输出轴上的助驱主动齿轮、与输出轴平行设置的助驱传动轴、设置在助驱传动轴上且与助驱主动齿轮啮合的助驱从动齿轮、以及与助驱从动齿轮同轴的助驱伞齿轮，所述助驱从动齿轮与助驱传动轴之间设有单向传动机构，助驱伞齿轮与双面从动伞齿轮的另一面啮合。

设置在差速器上的双面从动伞齿轮可同时传递来自变速器和蓄力卷簧的动力，以实现两个动力的混合输入，而设置在助驱从动齿轮与助驱传动轴之间的单向传动机构，则可避免由变速器输出的动力通过助驱传动系统反向传递到蓄力卷簧上。

因此，本发明具有如下有益效果：可将燃油车辆行驶过程中的制动能量充分吸收、储存并用于驱动车辆起动，从而可显著地改善车辆的起步性能，并且助驱过程本身无需消耗发动机的能量，因而可显著地降低油耗和排放。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是过载保护机构的一种结构示意图。

图3是单向传动过载保护机构的一种结构示意图。

图4是单向传动过载保护机构的另一种结构示意图。

图中：1、发动机  2、变速器  31、第一离合器  32、第二离合器  41、主动伞齿轮  42、双面从动伞齿轮  5、差速器  60、堵块  61、锁止槽  62、压块  63、销孔  64、锁止销  65、调节螺钉  66、调节压簧  67、阶梯滑槽  68、锁止滑块  69、锁止滚轴  71、输入轴  72、输出轴  73、主动齿轮  731、锁止套  74、从动齿轮  8、蓄力卷簧  9、锁止装置  10、助驱主动齿轮  11、助驱传动轴  12、助驱从动齿轮  13、助驱伞齿轮

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示，本发明的一种车辆助驱机构，包括发动机1、变速器2、连接在发动机和变速器之间的第一离合器31，变速器的输出端通过减速齿轮组与差速器5连接。减速齿轮组包括设置在变速器输出端的主动伞齿轮41、以及设置与差速器相连接的双面从动伞齿轮42，主动伞齿轮与双面从动伞齿轮其中一面啮合。在车辆正常行驶时，第一离合器接合，发动机的动力通过第一离合器传递到变速器，在经过变速器变速后由输出端输出，再通过主动伞齿轮、双面从动伞齿轮后传递到差速器上，最终将动力传递到车轮上。

为了储存车辆制动时的惯性动能，并使其转化为辅助驱动的动力，本发明在变速器的输出端设置一个和制动踏板相关联、常开的第二离合器32，并通过第二离合器与一蓄力传动系统的输入轴71相连接，需要说明的是，该第二离合器应该设置在减速齿轮组的后面，也就是说，第二离合器的状态不会影响变速器向减速齿轮组传递动力，并且在制动踏板未动作时，第二离合器处于断离状态，只有当车辆需要制动、制动踏板动作时，第二离合器才相应的接合。蓄力传动系统包括设置在输入轴上的主动齿轮73和设置在输出轴72上、与主动齿轮啮合的从动齿轮74，蓄力传动系统的输出轴上则设置一个用于储存能量的蓄力卷簧8以及一个电控的锁止装置9，同时，蓄力传动系统的输出轴通过助驱传动系统与差速器连接。当踩下制动踏板制动时，与制动踏板相关联的第二离合器接合，车辆依靠惯性动能由车轮通过第二离合器、蓄力传动系统反向驱动输出轴转动，此时的蓄力卷簧卷绕储能。而锁止装置可锁止或释放输出轴，从而可控制蓄力卷簧能量的储存或释放，以便在车辆起步时起到辅助驱动的作用。制动踏板和第二离合器之间可通过连杆机构相关联，或者制动踏板也可通过液压系统控制第二离合器的接合。助驱传动系统包括设置在蓄力传动系统输出轴上的助驱主动齿轮10、与输出轴平行设置的助驱传动轴11、设置在助驱传动轴上且与助驱主动齿轮啮合的助驱从动齿轮12、以及与助驱从动齿轮同轴的助驱伞齿轮13，助驱伞齿轮与双面从动伞齿轮的另一面啮合。这样，当锁止装置释放输出轴时，蓄力卷簧即可驱动输出轴反向转动，并通过相互啮合的助驱主动齿轮和助驱从动齿轮、助驱伞齿轮和双面从动伞齿轮以及差速器驱动车轮转动。当然，在助驱从动齿轮与助驱传动轴之间还需要设置单向传动机构，以避免车辆正常行驶中变速器的扭矩通过助驱传动系统反向传递到蓄力卷簧上，单向传动机构可采用超越式离合器或其它具有相同功能的机构。

此外，本发明中的锁止装置可采用电磁抱闸一类的可电控的常闭型装置，也就是说，当车辆熄火停车时，锁止装置处于锁止状态。而为了控制锁止装置的动作，我们还需要具有一个控制器、一个车速传感器、以及一个设置在第一离合器上的位置传感器，车速传感器与位置传感器分别与控制器的输入端相连接，控制器的输出端与锁止装置相连接，车速传感器可向控制器输出一个车辆停止的信号，位置传感器则可以检测第一离合器的状态。

当车辆正常行驶时，第二离合器断离，锁止装置处于释放状态，发动机的动力仅用于驱动车辆前进，无法通过第二离合器传递到蓄力卷簧上。

在车辆进行减速制动时，第一离合器断离，与制动踏板相关联的第二离合器接合，此时车辆的惯性动能通过车轮反向拖动变速器转动，并通过第二离合器和蓄力传动系统使蓄力卷簧正向卷绕蓄能。而一旦制动踏板松开回位车辆加速行驶时，第二离合器也随之断离，此时蓄力卷簧停止卷绕蓄能，并反向转动以释放能量，这样，蓄力卷簧的扭矩即可通过助驱传动系统和差速器辅助驱动车轮，从而实现使车辆重新加速。

如果车辆进行停车制动时，第一离合器断离，与制动踏板相关联的第二离合器接合，此时车辆的惯性动能通过车轮反向拖动变速器转动，并通过第二离合器和蓄力传动系统使蓄力卷簧正向卷绕蓄能，直至车辆停止，此时车速传感器向控制器送出一个停车信号，而位置传感器则送出一个第一离合器的断离信号，此时控制器即控制锁止装置将蓄力传动系统的输出轴锁死，从而避免蓄力卷簧的自行回退。而车辆再次起步时，第一离合器接合，发动机通过变速器逐步驱动车辆起步，与此同时，位置传感器发出一个第一离合器的接合信号，控制器根据接收到的信号将锁止装置解锁，这样蓄力卷簧即可通过助驱传动系统和差速器驱动车轮，从而辅助驱动车辆的起步。

当然，为了避免在车辆倒车制动时反向拖动蓄力卷簧，我们可在从动齿轮与输出轴之间也设置相应的单向传动机构。而为了防止蓄力卷簧的过度卷绕，我们还需在主动齿轮与输入轴之间设置过载保护机构，如图2所示，过载保护机构包括若干沿输入轴圆周方向等分设置、圆锥形的锁止槽61，锁止槽的优选数量为6-8个，主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成一个锁止套731，当然，主动齿轮以及锁止套与输入轴之间应为转动连接，同时在锁止套上径向设置贯通至输入轴锁止槽的销孔63，销孔靠近外侧边缘部分为螺孔，销孔内滑动地设置一个锁止销64，锁止销的头部呈圆锥形并适配在锁止槽内，螺孔内螺接一个调节螺钉65，在锁止销的尾端与调节螺钉之间则设置一个调节压簧66。锁止销在调节压簧的作用下压紧在锁止槽内以传递扭矩，当蓄力卷簧逐步张紧，输入轴和主动齿轮之间传递的扭矩达到一定值时，锁止槽的圆锥形底面即可推动锁止销向外移动并脱离锁止槽，此时主动齿轮与输入轴之间即产生相对转动，从而避免蓄力卷簧因过度卷绕而损坏。通过调整调节螺钉的拧入深度，即可方便地调整调节压簧的弹力，进而调整过载保护机构所传递的扭矩。可以理解的是，销孔的直径应小于螺孔的小径，并且锁止销圆锥形的头部可设置一个圆滑的球面，以减少锁止销头部对输入轴表面的磨损。

进一步地，设置在蓄力传动系统的从动齿轮与输出轴之间的单向传动机构、以及设置在主动齿轮与输入轴之间的过载保护机构也可采用设置在主动齿轮与输入轴之间的单向传动过载保护机构替代，以简化结构和安装。

如图3所示，本发明的单向传动过载保护机构包括由主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成的锁止套731，在锁止套圆周面上径向地设置至少二个外大里小的阶梯滑槽67，当然，主动齿轮以及锁止套与输入轴之间应为转动连接，并且阶梯滑槽在锁止套圆周面上应等分布置。阶梯滑槽内滑动地设置阶梯状的锁止滑块68，以限定锁止滑块在阶梯滑槽内的滑动，从而在锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间形成一个滚轴容纳空隙，滚轴容纳空隙内设置与输入轴平行的锁止滚轴69，并且锁止滑块的端面为一渐开线柱面，从而使锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间的径向距离从一侧至另一侧在输入轴圆周方向上逐渐增加，当输入轴反向转动时，锁止滚轴滚动到位于滚轴容纳空隙内径向距离较大一侧，此时的锁止滚轴可在滚轴容纳空隙内自由转动，因而输入轴与主动齿轮相脱离，蓄力传动系统无法传递动力。当输入轴正向转动时，锁止滚轴滚动到位于滚轴容纳空隙内径向距离较小一侧，锁止滑块的端面以及输入轴的圆周面挤压锁止滚轴，依靠挤压产生的摩擦力，输入轴即可带动主动齿轮转动以正向传递动力。另外，在阶梯滑槽的开口端设置相应的堵块60，并在堵块和锁止滑块之间设置调节压簧66，堵块可通过螺钉固定在锁止套上。当传递扭矩过大时，锁止滚轴对锁止滑块所产生的挤压力使锁止滑块径向后退，此时的输入轴与锁止滚轴之间的摩擦力矩小于所需传递的扭矩，锁止滚轴与输入轴以及锁止滑块之间即产生打滑现象，从而起到过载保护的作用。

更进一步地，本发明的单向传动过载保护机构还可采用如图4所示的结构：

首先，与前述方案相类似地，由主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成一个锁止套731，在锁止套圆周面上径向地设置至少二个外大里小的阶梯滑槽67，当然，主动齿轮以及锁止套与输入轴之间应为转动连接，并且阶梯滑槽在锁止套圆周面上应等分布置。阶梯滑槽内滑动地设置阶梯状的锁止滑块68，以限定锁止滑块在阶梯滑槽内的滑动，从而在锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间形成一个滚轴容纳空隙，滚轴容纳空隙内设置与输入轴平行的锁止滚轴69，并且锁止滑块的端面为一渐开线柱面，从而使锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间的径向距离从一侧至另一侧在输入轴圆周方向上逐渐增加。与前述方案不同的是，在锁止滑块尾端错位地叠置有一压块62，并且压块与锁止滑块相互贴合的贴合面为斜面，阶梯滑槽的开口端设置堵块60，在堵块和压块之间设置调节压簧66。在本方案中，压块形成类似楔子的结构，使压块以及锁止滑块和阶梯滑槽之间会产生较大的摩擦力，从而可降低对调节压簧的弹力要求，以减小其尺寸，并便于其安装，需要说明的是，压块与锁止滑块相互贴合的贴合面应尽量光滑。

本发明的制动储能、起步助驱过程如下：

当车辆在正常行驶时，第二离合器断离，锁止装置处于释放状态，发动机的动力通过变速器输出到差速器，以驱动车辆前进，但无法通过第二离合器传递到蓄力卷簧上。

在车辆进行减速制动时，第一离合器断离，与制动踏板相关联的第二离合器接合，此时车辆的惯性动能通过车轮反向拖动变速器转动，并通过第二离合器和蓄力传动系统使蓄力卷簧正向卷绕蓄能，同时对车辆产生辅助制动，减少车辆制动装置的磨损。而一旦制动踏板松开回位时，第二离合器也随之断离，此时蓄力卷簧停止卷绕蓄能，并反向转动以释放能量，这样，蓄力卷簧的扭矩即可通过助驱传动系统和差速器辅助驱动车轮，从而使车辆重新加速。

当车辆进行停车制动时，第一离合器断离，与制动踏板相关联的第二离合器接合，此时车辆的惯性动能通过车轮反向拖动变速器转动，并通过第二离合器和蓄力传动系统使蓄力卷簧正向卷绕蓄能，同时对车辆产生辅助制动，直至车辆停止，此时车速传感器向控制器送出一个停车信号，而位置传感器则送出一个第一离合器的断离信号，此时控制器根据接收到的上述两个信号进行逻辑运算并相应地输出一个控制信号，从而控制锁止装置动作，将蓄力传动系统的输出轴锁死，以避免蓄力卷簧的自行回退。

当车辆起步时，第一离合器接合，位置传感器发出一个第一离合器的接合信号，控制器根据接收到的信号将锁止装置解锁，这样蓄力卷簧即可通过助驱传动系统和差速器驱动车轮，从而辅助驱动车辆的起步。

Claims (6)

1.一种车辆助驱机构，包括发动机（1）、变速器（2）、连接在发动机和变速器之间的第一离合器（31）、车速传感器以及控制器，变速器的输出端通过减速齿轮组与差速器（5）连接，其特征是，还包括设置在第一离合器上的位置传感器，变速器的输出端通过第二离合器（32）与一可单向传输动力的蓄力传动系统的输入轴（71）相连接，第二离合器和制动踏板相关联，蓄力传动系统的输出轴（72）上设有蓄力卷簧（8）和电控的锁止装置（9），蓄力传动系统的输出轴通过可单向传输动力的助驱传动系统与差速器连接，所述车速传感器与位置传感器分别与控制器的输入端相连接，控制器的输出端与锁止装置相连接，所述减速齿轮组包括设置在变速器输出端且位于变速器和第二离合器之间的主动伞齿轮（41）、以及与差速器连接的双面从动伞齿轮（42），主动伞齿轮与双面从动伞齿轮其中一面啮合；所述助驱传动系统包括设置在蓄力传动系统输出轴上的助驱主动齿轮（10）、与输出轴平行设置的助驱传动轴（11）、设置在助驱传动轴上且与助驱主动齿轮啮合的助驱从动齿轮（12）、以及与助驱从动齿轮同轴的助驱伞齿轮（13），所述助驱从动齿轮与助驱传动轴之间设有单向传动机构，助驱伞齿轮与双面从动伞齿轮的另一面啮合。

2.根据权利要求1所述的一种车辆助驱机构，其特征是，所述蓄力传动系统包括设置在输入轴上的主动齿轮（73）和设置在输出轴上、与主动齿轮啮合的从动齿轮（74），所述主动齿轮与输入轴之间设有过载保护机构，所述从动齿轮与输出轴之间设有单向传动机构。

3.根据权利要求2所述的一种车辆助驱机构，其特征是，所述过载保护机构包括若干沿输入轴圆周方向等分设置、圆锥形的锁止槽（61），主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成锁止套（731），所述锁止套径向设有贯通至输入轴锁止槽的销孔（63），销孔靠近外侧边缘部分为螺孔，销孔内滑动地设有锁止销（64），锁止销的头部呈圆锥形并适配在锁止槽内，螺孔内设有调节螺钉（65），在锁止销的尾端与调节螺钉之间设有调节压簧（66）。

4.根据权利要求1所述的一种车辆助驱机构，其特征是，所述蓄力传动系统包括设置在输入轴上的主动齿轮和设置在输出轴上、与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述主动齿轮与输入轴之间设有单向传动过载保护机构。

5.根据权利要求4所述的一种车辆助驱机构，其特征是，所述单向传动过载保护机构包括主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成的锁止套（731），锁止套圆周面上径向地设有至少二个外大里小的阶梯滑槽（67），阶梯滑槽内滑动地设有阶梯状的锁止滑块（68），所述锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间形成滚轴容纳空隙，且锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间的径向距离从一侧至另一侧在输入轴圆周方向上逐渐增加，滚轴容纳空隙内设有与输入轴平行的锁止滚轴（69），阶梯滑槽的开口端设有堵块（60），在堵块和锁止滑块之间设有调节压簧（66）。

6.根据权利要求4所述的一种车辆助驱机构，其特征是，所述单向传动过载保护机构包括主动齿轮一侧端面轴向一体延伸构成的锁止套，锁止套圆周面上径向地设有至少二个外大里小的阶梯滑槽，阶梯滑槽内滑动地设有阶梯状的锁止滑块，所述锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间形成滚轴容纳空隙，且锁止滑块的端面与输入轴圆周面之间的径向距离从一侧至另一侧在输入轴圆周方向上逐渐增加，滚轴容纳空隙内设有与输入轴平行的锁止滚轴，锁止滑块尾端错位地叠置有一压块（62），压块与锁止滑块相互贴合的贴合面为斜面，阶梯滑槽的开口端设有堵块，在堵块和压块之间设有调节压簧。