CN106143455A - 一种车辆悬架耦合减速制动的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明专利涉及一种车辆制动，特别涉及一种仅对车辆自身悬架系统略加改造就可实现减速制动的方法和系统。本发明所涉及的系统主要包括由齿轮增速机构、液压泵、制动液压回路及车辆自带的油气悬挂等组成的装置。应用该系统的车辆在制动时，把车辆本身的动能转化为液压能。液压能的一部分通过车辆自带的油气弹簧和阻尼所组成的质量‑弹簧‑阻尼系统的振动来消耗掉，一部分通过油气悬挂系统转化为车辆的重力势能，一部分通过液压马达带动风扇，对油液进行散热。通过上述方式，实现车辆的减速和制动。与传统的依靠摩擦来对车辆减速和制动的方案相比，本发明的制动系统结构简单、制动可靠、节能环保。

Description

一种车辆悬架耦合减速制动的方法和系统
技术领域
该方法和系统涉及车辆悬架耦合减速制动领域。
背景技术
车辆在下坡持续制动、重复制动以及紧急制动等恶劣工况时，制动过程需要转换的机械能大，发热严重，导致制动器摩擦副热疲劳、剥落，制动器出现热衰退现象，最终导致制动器制动性能不稳定甚至失效。
目前，车辆主要是通过液压多片式湿盘制动器制动，制动时油温非常高，还需给液压系统降温，故液压系统复杂，元器件比较多，使得故障率较高。
车辆制动时，制冷液压油温度急速上升，即使经过发动机冷却水降温回流后温度仍然比较高，对于液压系统工作环境是不利的，影响制动可靠性。
发明内容
本发明主要包括由齿轮增速机构、液压泵、制动液压回路以及相关的油气悬挂设计等组成的装置来替代液压多片式湿盘制动器，或其它各种依靠摩擦来消耗车辆动能实现减速和制动的装置。应用该系统的车辆主要是在车辆制动时，利用油气弹簧和阻尼组成的质量-弹簧-阻尼系统，通过系统自身产生振动的方式(而不是外部激励所产生的振动)把制动时产生的动能转化为液压油的液压能，液压能的一部分能量通过液阻消耗，另一部分转化为悬挂系统悬挂质量的重力势能，由此迅速消耗能量，使车子减速和停止，并且利用油气悬架系统存储的能量带动悬挂缸外部液压马达上的风扇工作，实现对阻尼发热系统的散热。
本发明专利通过以下技术方案达到上述目的：
一种关于车辆制动系统的机构，包括轮毂、主动齿轮、从动齿轮、泵主轴、联轴器、液压泵、泵主座、轮轴。
所述主动齿轮(内齿轮)固定安装在轮毂上，从动齿轮与主动齿轮内啮合，并通过联轴器与液压泵的主轴联接，所述液压泵通过液压泵主座固定安装在轮轴上。液压泵与油气悬挂缸通过管路连接，实现车辆的减速与制动。液压马达安装在悬挂缸外部回油路上，通过带动风扇实现对阻尼发热系统的散热。
本方法和系统的突出优点在于：
1、减少发热(节能)：本发明替代液压多片式湿盘制动器制动，解决了车辆制动发热量大影响液压系统的问题；
2、简化结构：液压多片式湿盘制动器需要附带大量元器件给系统降温，液压系统复杂，故障率高。本发明结构简单，很好的解决了上述问题，故障率低，制动系统的稳定性大大提高，并且故障检查和维修比较方便；
3、废热自消：对悬挂缸改造的液压回路产生的热量，通过势能和液压能的转换，自动完成对悬挂缸的降温，实现了能量的回收利用。
附图说明
图1为本专利所述一种车辆悬架耦合减速制动的方法和系统的结构示意图
图2为本专利所述一种制动液压回路控制系统图
图3为本专利所述一种悬挂缸简化模型
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本专利的技术方案作进一步的说明。
对照图1，所述车辆制动系统的机构，包括轮毂1、主动齿轮2、从动齿轮3、泵主轴4、联轴器5、液压泵6、泵主座7、轮轴8，所述主动齿轮2固定安装在轮毂1上使其可以随轮毂转动，从动齿轮3与主动齿轮内啮合，并通过联轴器5与液压泵的主轴4联接，所述液压泵6通过液压泵主座7固定安装在轮轴8上。液压泵与油气悬挂缸通过管路连接，实现车辆的减速与制动。
对照图2，制动时供油给油气悬挂系统，一方面抬升车辆，另一方面带动马达实现散热；制动完成后，由于车辆悬挂质量自重，额外的压力使得阻尼孔和单向阀也在工作状态，在一段时间内悬挂缸活塞回复到正常位置，同时重力势能以及悬挂系统中气囊储存的能量通过液压油带动液压马达，由液压马达来驱动冷却系统，实现对阻尼发热系统的散热。
对照图3，制动时，活塞杆相对缸体产生位移，抬升车辆；制动完成后，由于悬挂质量重力作用恢复到原始状态。

Claims (6)

1.本发明所涉及的系统主要包括由齿轮增速机构、液压泵、制动液压回路以及相关的油气悬挂设计等组成的装置来替代液压多片式湿盘制动器或其它各种依靠摩擦来消耗车辆动能实现减速和制动的装置。应用该系统的车辆主要是在车辆制动时，利用油气弹簧和阻尼组成的质量-弹簧-阻尼系统，通过系统自身产生振动的方式(而不是外部激励所产生的振动)把制动时产生的动能转化为液压油的液压能，液压能的一部分能量通过液阻消耗，另一部分转化为悬挂系统悬挂质量的重力势能，由此迅速消耗能量，使车子减速和停止，并且可利用油气悬架系统存储的能量来带动悬挂缸外部液压马达上的风扇工作，实现对阻尼发热系统的散热。
2.根据权利要求1所述的车辆制动系统的机构，其特征在于：所述主动齿轮(2)固定安装在轮毂(1)上，从动齿轮(3)与主动齿轮(2)内啮合，并通过联轴器(5)与液压泵的主轴(4)联接，液压泵(6)通过液压泵主座(7)固定安装在轮轴(8)上。液压泵与油气悬挂缸通过管路连接，实现车辆的减速与制动。
3.根据权利要求1所述的车辆制动方法，其特征在于：在车辆轮边传动轴上通过传动装置带动液压泵工作，实现车辆制动时动能的转化。
4.根据权利要求书3所述的动能转化方式，其特征在于：用液压泵和油气悬挂组成的质量-弹簧-阻尼系统，通过振动的方式完成对动能的消耗，液压泵提供的具有一定压力和流量的液压油使得油气悬挂内部活塞向上运动，将车辆动能最终转化为了车辆悬挂部分的重力势能；由于液压油流入悬挂系统将悬挂质量抬升是在短时间内完成，惯性会消耗能量，同时油气悬挂系统中气囊的收缩缓冲消耗一部分能量。
5.根据权利要求书4所述的能量转化形式，其特征在于：车辆制动时的能量一部分转化为悬挂部分的重力势能，另一部分存储在油气悬挂系统的气囊中，并且在液压油回流的过程中释放出来，带动悬挂缸外部液压马达上的风扇工作，实现对阻尼发热系统的散热。
6.本发明专利诉求保护的装置，包括能够实现权利要求书1的所有装置，因此，本发明专利诉求保护的装置，不仅仅局限于权利要求书2、3、4、5所述的装置。
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