CN105508351B - 一种具有能量回收功能的车用减振器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有能量回收功能的车用减振器装置，包括液压缸、活塞杆活塞、双输入轴电机，液压缸的下腔开有小口连接高压油管第一干路，液压缸的上腔开有小口连接高压油管第二支路，高压油管第一干路和所述高压油管第二干路之间连通有高压油管第一支路和高压油管第二支路，高压油管第一支路上依次连接有第二单向阀、第一液压马达和第一单向阀；高压油管第二支路上依次连接有第三单向阀、第二液压马达和第四单向阀；第一液压马达通过第一连接轴与双输入轴电机的输入轴连接，第二液压马达通过第二连接轴与双输入轴电机的另外一个输入轴连接。本发明在不改变传统被动悬架减振性能的同时，充分回收能量，起到了节能的作用。

Description

一种具有能量回收功能的车用减振器装置

技术领域

本发明涉及一种汽车振动能量回收装置，属于汽车节能技术领域。

背景技术

随着经济的发展，私家车的保有量不断增加增加，与此同时带来的问题是化石燃料的消耗也越来越多。众所周知，传统汽车所依赖的汽油，柴油，天然气等都是不可再生能源，而这些能源的现有储量也只够人类再使用几十年。所以，节能减排已被世界各国政府提上议事日程。

汽车在行驶过程中，消耗化石燃料产生的能量大约只有30%被转化为汽车行驶的动能，还有大约70%的能量以热能的形式耗散在摩擦，振动等过程中。如果能够让这70%的能量得到再利用，那么对于缓解能源危机来说绝对是一大利好。

汽车行驶时振动能量的损耗主要集中在悬架上，然而悬架空间相对较小，这也为回收悬架振动能量带来了困难。于是，如何在悬架这样的狭小空间回收尽可能多的能量也就成了亟待需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在不改变传统被动悬架减振性能的前提下，回收汽车振动所产生的能量。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种具有能量回收功能的车用减振器装置，包括液压缸、活塞杆和活塞，还包括一个双输入轴电机，所述液压缸的下腔开有小口连接高压油管第一干路，所述液压缸的上腔开有小口连接高压油管第二支路，所述高压油管第一干路和所述高压油管第二干路之间连通有高压油管第一支路和高压油管第二支路，所述高压油管第一支路上依次连接有第二单向阀、第一液压马达和第一单向阀，所述第二单向阀与所述第一单向阀的方向相同；所述高压油管第二支路上依次连接有第三单向阀、第二液压马达和第四单向阀，所述第三单向阀和所述第四单向阀的方向相同；所述第一单向阀与所述第三单向阀的方向相反；所述第一液压马达通过第一连接轴与所述双输入轴电机的输入轴连接，所述第二液压马达通过第二连接轴与所述所述双输入轴电机的另外一个输入轴连接。

上述方案中，所述第一连接轴与所述双输入轴电机的输入轴通过第一联轴器连接，所述第二连接轴与所述双输入轴电机的另外一个输入轴通过第二联轴器连接。

上述方案中，所述第一连接轴上设有若干个楔子A，所述楔子A顶端为斜面，底端通过弹簧固定在所述第一连接轴上，所述第一联轴器上开有与所述楔子A顶端形状相配合的凹槽，所述楔子A顶端位于所述第一联轴器的凹槽里；所述第二连接轴上设有若干个楔子B，所述楔子B顶端为斜面，底端通过弹簧固定在所述第二连接轴上，所述第二联轴器上开有与所述楔子B顶端形状相配合的凹槽，所述楔子B顶端位于所述第二联轴器的凹槽里，所述楔子A顶端的斜面的倾斜方向与所述楔子B顶端的斜面的倾斜方向相反。

上述方案中，所述楔子A和所述楔子B的数量均为四个。

上述方案中，所述液压缸上固定有下吊耳，所述活塞杆上固定有上吊耳，所述上吊耳与汽车车架连接，所述下吊耳与车桥连接。

上述方案中，还包括馈能系统，所述馈能系统包括馈能电路和蓄电池，所述双输入轴电机通过所述馈能电路与所述蓄电池相连。

本发明的有益效果：（1）油路布置简易也不失馈能效果，易于在悬架空间实现；（2）在不影响悬架减振性的前提下，回收耗散在悬架振动上的能量；（3）在减振器的运动过程中，双输入轴电机的旋转方向是不变的，所以最终产生的感应电流方向也是一致的，从而更加便于回收电能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为连接轴与联轴器连接的外观示意图。

图3为联轴器处A-A剖面图。

图4为联轴器处B-B剖面图。

图中：1-上吊耳 2-下吊耳 3-活塞杆 4-活塞 5-液压缸 6-第一单向阀 7-第一液压马达 8-第二单向阀 9-第一联轴器 10-第二联轴器 11-第三单向阀 12-第二液压马达 13-第四单向阀 14-双输入轴电机 15-馈能系统 16-第一连接轴 17-第二连接轴 18-高压油管第一干路 19-高压油管第二干路 20-高压油管第一支路 21-高压油管第二支路 23-弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，该种具有能量回收功能的车用减振器装置主要包括上吊耳1、下吊耳2、活塞杆3、活塞4、液压缸5、第一单向阀6、第一液压马达7、第二单向阀8、第一联轴器9、第二联轴器10、第三单向阀11、第二液压马达12、第四单向阀13、双输入轴电机14、馈能系统15、第一连接轴16、第二连接轴17、高压油管第一干路18、高压油管第二干路19、高压油管第一支路20、高压油管第二支路21、梯形楔22和弹簧23，双输入轴电机14；所述馈能系统15包括馈能电路和蓄电池；2、第一液压马达7分为A和B两个油口，当B口进油，A口出油时，第一液压马达7逆时针转动；同样，第二液压马达12也分为A和B两个油口，当A口进油，B口出油时，第二液压马达12顺时针转动；第一液压马达7的转轴与第一连接轴16左端固定连接，第一连接轴16右端与双输入轴电机14左端通过第一联轴器9连接；第二液压马达12的转轴与第二连接轴17右端固定连接，第二连接轴17左端与双输入轴电机14右端通过第二联轴器10连接（如图2所示）；第一连接轴16右端设有四个楔子A，第二连接轴17左端设有四个楔子B，楔子A和楔子B下端均固定有弹簧23，而弹簧23下端则固定在第一连接轴16和第二连接轴17的凹槽底部；与此同时，第一联轴器9左端和第二联轴器10右端内侧均开有与楔子形状相匹配的四个凹槽（详见图3和图4）。

当汽车在颠簸的路面行驶时，车身会产生上下振动。此时，减振器也随着车身的振动而做上下运动。当减振器的活塞杆3向下运动时，液压缸5下腔的油液受到活塞4的压力被压入高压油管第一干路18中，于是油液从第一干路18流入两条支路，此时由于第一液压马达7所在支路的第一单向阀6和第二单向阀8导通，而第二液压马达12所在支路的第三单向阀11和第四单向阀13无法导通，则油液流经高压油管第一支路20，从第一液压马达7的B口流入，A口流出，使第一液压马达7逆时针转动，油液再流经高压油管第二干路19并最终汇入高压油腔的上腔，形成回路。由于第一液压马达7逆时针转动时，带动了固定在其上的第一连接轴16转动，而且使得第一连接轴16相对于第一联轴器9有顺时针转动的趋势，则此时第一连接轴16与第一联轴器9处于“楔紧”状态，第一液压马达7上的动力可以传递到双输入轴电机14。于是，双输入轴电机14转动，产生电能。

同样的，当减振器的活塞杆3向上运动时，液压缸5上腔的油液受到活塞4的压力被压入高压油管第二干路19中，于是油液从第二干路19流入两条支路，此时由于第一液压马达7所在支路的第一单向阀6和第二单向阀8无法导通，而第二液压马达12所在支路的第三单向阀11和第四单向阀13导通，则油液流经高压油管第二支路21，从第二液压马达12的A口流入，B口流出，使第二液压马达12顺时针转动，油液再流经高压油管第一干路18并最终汇入高压油腔的下腔，形成回路。由于第二液压马达12顺时针转动时，带动了固定在其上的第二连接轴17转动，而且使得第二连接轴17相对于第二联轴器10有逆时针转动的趋势，则此时第二连接轴17与第二联轴器10处于“楔紧”状态，第二液压马达12上的动力可以传递到双输入轴电机14。于是，双输入轴电机14转动，产生电能。

由于装置左端第一液压马达7转动时为逆时针旋转，而装置右端第二液压马达10转动时为顺时针旋转，于是在这两个阶段双输入轴电机14的旋转方向是不变的，则两个阶段产生的感应电流的方向是一致的，这对于回收电能是有益的。

此外，当第一液压马达7带动第一连接轴16楔紧第一联轴器9转动时，右端的第二连接轴17相对于第二联轴器10有顺时针转动的趋势，即此时第二连接轴17与第二联轴器“松开”。同样的，当第二液压马达12带动第二连接轴17楔紧第二联轴器10转动时，左端的第一连接轴16相对于第一联轴器9有逆时针转动的趋势，即此时第一连接轴16与第一联轴器9“松开”。所以，不论是双轴电机的哪一端提供动力时，都不会对另一端产生扰动。

就像上述的两个过程，只要减振器处于运动状态，装置左右两部分就会交替的带动双输入轴电机14持续不断地转动发电。双输入轴电机14所产生的电能经过馈能电路的调节，最终将存储至蓄电池。

Claims (4)

1.一种具有能量回收功能的车用减振器装置，包括液压缸（5）、活塞杆（3）和活塞（4），其特征在于：还包括一个双输入轴电机（14），所述液压缸（5）的下腔开有小口连接高压油管第一干路（18），所述液压缸（5）的上腔开有小口连接高压油管第二干路（19），所述高压油管第一干路（18）和所述高压油管第二干路（19）之间连通有高压油管第一支路（20）和高压油管第二支路（21），所述高压油管第一支路（20）上依次连接有第二单向阀（8）、第一液压马达（7）和第一单向阀（6），所述第二单向阀（8）与所述第一单向阀（6）的方向相同；所述高压油管第二支路（21）上依次连接有第三单向阀（11）、第二液压马达（12）和第四单向阀（13），所述第三单向阀（11）和所述第四单向阀（13）的方向相同；所述第一单向阀（6）与所述第三单向阀（11）的方向相反；所述第一液压马达（7）通过第一连接轴（16）与所述双输入轴电机（14）的输入轴连接，所述第二液压马达（12）通过第二连接轴（17）与所述双输入轴电机（14）的另外一个输入轴连接；所述第一连接轴（16）与所述双输入轴电机（14）的输入轴通过第一联轴器（9）连接，所述第二连接轴（17）与所述双输入轴电机（14）的另外一个输入轴通过第二联轴器（10）连接；所述第一连接轴（16）上设有若干个楔子A，所述楔子A顶端为斜面，底端通过弹簧（23）固定在所述第一连接轴（16）上，所述第一联轴器（9）上开有与所述楔子A顶端形状相配合的凹槽，所述楔子A顶端位于所述第一联轴器（9）的凹槽里；所述第二连接轴（17）上设有若干个楔子B，所述楔子B顶端为斜面，底端通过弹簧（23）固定在所述第二连接轴（17）上，所述第二联轴器（10）上开有与所述楔子B顶端形状相配合的凹槽，所述楔子B顶端位于所述第二联轴器（10）的凹槽里，所述楔子A顶端的斜面的倾斜方向与所述楔子B顶端的斜面的倾斜方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种具有能量回收功能的车用减振器装置，其特征在于：所述楔子A和所述楔子B的数量均为四个。

3.根据权利要求1或2所述的任意一种具有能量回收功能的车用减振器装置，其特征在于：所述液压缸（5）上固定有下吊耳（2），所述活塞杆（3）上固定有上吊耳（1），所述上吊耳（1）与汽车车架连接，所述下吊耳（2）与车桥连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有能量回收功能的车用减振器装置，其特征在于：还包括馈能系统（15），所述馈能系统（15）包括馈能电路和蓄电池，所述双输入轴电机（14）通过所述馈能电路与所述蓄电池相连。