CN107235035B - 无级变速电控四驱汽车刹车储能装置及其储能方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无级变速电控四驱汽车刹车储能装置及其储能方法，通过把动能经过无极变速箱调整力度转化为气缸内气体的势能，实现汽车刹车功能；采用的技术方案为：离合器设置在原车无极变速器上，并与原车无极变速器的动力输入端实现离合，离合器通过储能变速器连接在储能机构上，用于将原车无极变速器动力输出端的惯性动能存储到储能机构上，储能变速器上连接有锁止机构，锁止机构用于反向锁止，原车无极变速器的动力输入端设置有原车离合器和发动机，原车无极变速器的动力输出端通过差速器和电子辅助机构连接在驱动轮上，电控系统与差速器、原车无极变速器、电子辅助机构、油门踏板、刹车踏板、原车刹车和锁止机构之间电连接。

Description

无级变速电控四驱汽车刹车储能装置及其储能方法

技术领域

本发明无级变速电控四驱汽车刹车储能装置及其储能方法，属于汽车刹车系统技术领域。

背景技术

现有的汽车刹车装置，大都采用摩擦制动，使汽车的动能变为热量损失掉了，尤其是汽车在城市行驶经常使用刹车，容易造成刹车片磨损及过热，存在安全风险，且浪费燃油，现有的刹车储能装置都不能既完全控制刹车的力度（除了系统摩擦）而完全储存能量，而且便宜储存能量又快又多的装置现在还没有。长期储存能量效率高。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种无级变速电控四驱汽车刹车储能装置及其储能方法，通过把动能经过无级变速箱调整力度转化为气缸内气体的势能，实现汽车刹车功能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：无级变速电控四驱汽车刹车储能装置，包括储能机构、锁止机构、离合器和电控系统，所述离合器设置在原车无级变速器上，并与原车无级变速器的动力输入端实现离合，所述离合器通过储能变速器连接在储能机构上，用于将原车无级变速器动力输出端的惯性动能存储到储能机构上，所述储能变速器上连接有锁止机构，所述锁止机构用于反向锁止，所述原车无级变速器的动力输入端设置有原车离合器和发动机，所述原车无级变速器的动力输出端通过差速器和电子辅助机构连接在驱动轮上，所述电控系统与差速器、原车无级变速器、电子辅助机构、油门踏板、刹车踏板、原车刹车和锁止机构之间电连接。

所述储能结构的结构为：包括一端封闭且外壁逐渐变厚的隔热缸体、活塞和活塞杆，内所述活塞的一端连接有活塞杆，所述活塞的另一端与缸体形成封闭腔体，且所述封闭腔体内充有惰性气体，通过活塞杆驱动活塞压缩缸体内的惰性气体，将惯性动能转化为惰性气体的压缩能。

所述活塞杆为齿条结构，用于与锁止机构配合形成反向锁止。

本发明一种无级变速电控四驱汽车刹车储能装置的储能方法，按以下步骤实施：

第一步：行车过程中，踩下刹车踏板，电控系统控制离合器与原车无级变速器动力输入端结合，将原车无级变速器动力输入端的动力经储能变速器存储到储能机构内；

第二步：在储能过程中锁止机构同步将储能机构反向锁止；

第三步：汽车起步时，踩下油门踏板，电控系统控制储能机构优先释放压缩能，辅助汽车起步，待储能机构释放完毕后，电控系统控制供油系统给发动机供油。

所述储能机构在释放惰性气体的压缩能时，电控系统通过控制储能变速器使得储能机构的动力输出方向与发动机的动力输出方向保持一致。

所述储能机构在储满能量而汽车还需要减速时，电控系统控制原车刹车介入，进行刹车。

所述电控系统通过传感器的信号控制无级变速器()调整变速比，使得汽车受到的阻力和脚踩刹车踏板的力度比例始终为定值，同时通过电控系统控制差速器对加速和刹车时前后轮输出动力的比值进行调整，使得前后轮能同时达到最大静摩擦。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明的使用不影响汽车原来刹车功能。

2、本发明属于辅助设备，改造简单，造价低。

3、本发明能明显降低起步时的油耗，延长刹车片使用寿命，提高安全性。

4、本发明完全控制刹车力度同时完全储能，储能又快又多。

5、本发明长期储存能量效率高。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的结构示意框图。

图2为本发明中储能机构的结构示意图。

图中：1为储能机构、2为锁止机构、21为缸体、22为活塞、23为活塞杆、24为惰性气体、3为离合器、4为电控系统、5为原车无级变速器、6为原车离合器、7为发动机、8为电子辅助机构、9为驱动轮、10为油门踏板、11为刹车踏板、12为原车刹车、13为储能变速器、14为差速器。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明无级变速电控四驱汽车刹车储能装置，包括储能机构1、锁止机构2、离合器3和电控系统4，所述离合器3设置在原车无级变速器5上，并与原车无级变速器5的动力输入端实现离合，所述离合器3通过储能变速器13连接在储能机构1上，用于将原车无级变速器5动力输出端的惯性动能存储到储能机构1上，所述储能变速器13上连接有锁止机构2，所述锁止机构2用于反向锁止，所述原车无级变速器5的动力输入端设置有原车离合器6和发动机7，所述原车无级变速器5的动力输出端通过差速器14和电子辅助机构8连接在驱动轮9上，所述电控系统4与差速器14、原车无级变速器5、电子辅助机构8、油门踏板10、刹车踏板11、原车刹车12和锁止机构2之间电连接。

所述储能结构1的结构为：包括一端封闭且外壁逐渐变厚的隔热缸体21、活塞22和活塞杆23，内所述活塞22的一端连接有活塞杆23，所述活塞22的另一端与缸体21形成封闭腔体，且所述封闭腔体内充有惰性气体24，通过活塞杆23驱动活塞22压缩缸体21内的惰性气体24，将惯性动能转化为惰性气体24的压缩能。

所述活塞杆23为齿条结构，用于与锁止机构2配合形成反向锁止。

本发明一种无级变速电控四驱汽车刹车储能装置的储能方法，按以下步骤实施：

第一步：行车过程中，踩下刹车踏板11，电控系统4控制离合器3与原车无级变速器5动力输入端结合，将原车无级变速器5动力输入端的动力经储能变速器13存储到储能机构1内；

第二步：在储能过程中锁止机构2同步将储能机构1反向锁止；

第三步：汽车起步时，踩下油门踏板10，电控系统4控制储能机构1优先释放压缩能，辅助汽车起步，待储能机构1释放完毕后，电控系统4控制供油系统给发动机7供油。

所述储能机构1在释放惰性气体24的压缩能时，电控系统4通过控制储能变速器13使得储能机构1的动力输出方向与发动机7的动力输出方向保持一致。

所述储能机构1在储满能量而汽车还需要减速时，电控系统4控制原车刹车12介入，进行刹车。

所述电控系统4通过传感器的信号控制无级变速器(5)调整变速比，使得汽车受到的阻力和脚踩刹车踏板11的力度比例始终为定值，同时通过电控系统4控制差速器14对加速和刹车时前后轮输出动力的比值进行调整，使得前后轮能同时达到最大静摩擦。

本发明的储能机构1涉及一个没有进排气的密封绝热外壁逐渐变厚的气缸，带活塞，内部充惰性气体，通过传动和安装的离合器把动力转换为活塞对气缸内惰性气体的压缩。

本发明的工作原理：原车刹车12不工作，而安装的离合器3与原车无级变速器5动力输出端接合，在制动不受干扰的情况下储存刹车的能量，松开刹车，安装的离合器3分离，能量就储存起来了，在气缸压力达到上限或者安装部分有故障的情况下安装的离合器3分离，依然使用原车刹车12进行刹车。加速时反之。

本发明的具体工作过程：

1、制作一个没有进排气的密封气缸，带活塞，内部充惰性气体，也可根据价格和性能等因素更换，气缸和活塞材料和厚度根据需要改装汽车的最大储存能量和顾客接受的价格来设计，气缸厚度应该越靠近底部越厚。

2、在原车离合器和变速箱之间找个位置传输动力，通过传动和安装的离合器把动力转换为安装的气缸的压缩，然后加上反向锁止机构，传动位置方式，离合器和反向锁止机构可根据顾客需要调整。

3、安装传感器，调整原车无级变速箱和刹车的电控部分，使得踩刹车的力度和汽车阻力的比例始终为定值，调整原车驱动力分配电控系统，使得前后轮的制动力可以同时达到最大静摩擦，踩下刹车原车刹车不工作，而安装的离合器接合，在制动不受干扰的情况下储存刹车的能量，松开刹车安装的离合器分离，能量就储存起来了，在气缸压力达到上限或者安装部分有故障的情况下安装的离合器分离，依然使用原车的刹车。

4、调整油门电控部分，使得安装的离合器接合，调整原车驱动力分配电控系统，使得前后轮的牵引力可以同时达到最大静摩擦，反向锁止机构关闭，优先使用储存在气缸内的能量，在汽车在城市行驶经常使用刹车的地方节约燃油，还可以一定程度避免刹车过热。

5、本发明汽车的电子辅助机构原理为当发现打滑调整无级变速箱的电控部分来改变变速比来防止打滑，电控部分和电子辅助的调整根据需要调整汽车的具体情况而定，本发明必须在保证质量的情况下完成，被改装车辆必须为无级变速电控四驱汽车，原车含有液力变矩器等防卡顿装置。对于原车无级变速器5变速比范围最大承受力矩范围和原车差速器动力分配比例可调整范围不足的，应该进行改装，使得它们的范围达到需要的范围。本发明改装简单而且配件价格便宜。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.无级变速电控四驱汽车刹车储能装置，其特征在于，包括储能机构（1）、锁止机构（2）、离合器（3）和电控系统（4），所述离合器（3）设置在原车无级变速器（5）上，并与原车无级变速器（5）的动力输入端实现离合，所述离合器（3）通过储能变速器（13）连接在储能机构（1）上，用于将原车无级变速器（5）动力输出端的惯性动能存储到储能机构（1）上，所述储能变速器（13）上连接有锁止机构（2），所述锁止机构（2）用于反向锁止，所述原车无级变速器（5）的动力输入端设置有原车离合器（6）和发动机（7），

所述原车无级变速器（5）的动力输出端通过差速器（14）和电子辅助机构（8）连接在驱动轮（9）上，

所述电控系统（4）与差速器（14）、原车无级变速器（5）、电子辅助机构（8）、油门踏板（10）、刹车踏板（11）、原车刹车（12）和锁止机构（2）之间电连接；

所述电控系统（4）通过传感器的信号控制无级变速器（5）调整变速比，使得汽车受到的阻力和脚踩刹车踏板（11）的力度比例始终为定值，同时通过电控系统（4）控制差速器（14）对加速和刹车时前后轮输出动力的比值进行调整，使得前后轮能同时达到最大静摩擦；

所述储能机构（1）的结构为：包括一端封闭且外壁逐渐变厚的隔热缸体（21）、活塞（22）和活塞杆（23），所述活塞（22）的一端连接有活塞杆（23），所述活塞（22）的另一端与缸体（21）形成封闭腔体，且所述封闭腔体内充有惰性气体（24），通过活塞杆（23）驱动活塞（22）压缩缸体（21）内的惰性气体（24），将惯性动能转化为惰性气体（24）的压缩能；

踩下刹车原车刹车（12）不工作，而安装的离合器（3）接合，在制动不受干扰的情况下储存刹车的能量，松开原车刹车，离合器（3）分离，就实现储存压缩能，在封闭腔体压力达到上限或者安装部分有故障的情况下离合器（3）分离，依然使用原车刹车（12）进行刹车；

汽车起步时，踩下油门踏板（10），电控系统（4）控制储能机构（1）优先释放压缩能，辅助汽车起步，待储能机构（1）释放完毕压缩能后，电控系统（4）控制供油系统给发动机（7）供油。

2.根据权利要求1所述的无级变速电控四驱汽车刹车储能装置，其特征在于，所述活塞杆（23）为齿条结构，用于与锁止机构（2）配合形成反向锁止。

3.一种根据权利要求1所述无级变速电控四驱汽车刹车储能装置的储能方法，其特征在于，按以下步骤实施：

第一步：行车过程中，踩下刹车踏板（11），电控系统（4）控制离合器（3）与原车无级变速器（5）动力输入端结合，将原车无级变速器（5）动力输入端的动力经储能变速器（13）存储到储能机构（1）内；

第二步：在储能过程中锁止机构（2）同步将储能机构（1）反向锁止；

第三步：汽车起步时，踩下油门踏板（10），电控系统（4）控制储能机构（1）优先释放压缩能，辅助汽车起步，待储能机构（1）释放完毕后，电控系统（4）控制供油系统给发动机（7）供油。

4.根据权利要求3所述的无级变速电控四驱汽车刹车储能装置的储能方法，其特征在于，所述储能机构（1）在释放惰性气体（24）的压缩能时，电控系统（4）通过控制储能变速器（13）使得储能机构（1）的动力输出方向与发动机（7）的动力输出方向保持一致。

5.根据权利要求3所述的无级变速电控四驱汽车刹车储能装置的储能方法，其特征在于，所述储能机构（1）在储满能量而汽车还需要减速时，电控系统（4）控制原车刹车（12）介入，进行刹车。