CN116901718B - 一种具有能量回收功能的汽车制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有能量回收功能的汽车制动系统,其技术方案要点是包括紧急刹车设备,所述紧急刹车设备通过摩擦对汽车进行刹车;以及动力回收设备,所述动力回收设备通过对车轴制动而将汽车的动能转换为电能;所述动力回收设备包括动能接收机构,所述动能接收机构与车轴连接并且用于接收汽车车轴的动能;能量传递机构,所述能量传递机构用于对动能接收机构接收到的动能进行传递;以及能量转化机构,所述能量转化机构用于将能量传递机构传递的动能转化为电能;通过动力回收机构对刹车时的汽车动能进行吸收并且通过能量转化机构转化为电能后存储,实现了能量的回收利用。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动的技术领域,更具体的说,它涉及一种具有能量回收功能的汽车制动系统。
背景技术
汽车在制动时,一般都是利用车轮制动器将汽车的势能和动能转化为热能,车轮制动器都是根据摩擦原理制成的。
汽车卡钳与刹车盘的配合是典型的采用摩擦的原理来实现汽车刹车的汽车制动系统,但是对于汽车卡钳和刹车盘来说,其完全将汽车的势能和动能转化为了热能,无法实现能量的回收。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种具有能量回收功能的汽车制动系统,其通过动力回收机构对刹车时的汽车动能进行吸收并且通过能量转化机构转化为电能后存储,实现了能量的回收利用。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种具有能量回收功能的汽车制动系统,包括紧急刹车设备,所述紧急刹车设备通过摩擦对汽车进行刹车;
以及动力回收设备,所述动力回收设备通过对车轴制动而将汽车的动能转换为电能;
所述动力回收设备包括动能接收机构,所述动能接收机构与车轴连接并且用于接收汽车车轴的动能;
能量传递机构,所述能量传递机构用于对动能接收机构接收到的动能进行传递;
以及能量转化机构,所述能量转化机构用于将能量传递机构传递的动能转化为电能。
本发明进一步设置为:所述动能接收机构包括齿圈,所述齿圈与车轴连接;
输入轴,所述输入轴与车轴平行;
齿轮,所述齿轮固定连接在输入轴一端并且与齿圈啮合;
以及输出轴,所述输出轴通过万向联轴器与所述输入轴连接。
本发明进一步设置为:所述能量转化结构包括转动轴,所述转动轴围绕自身轴线转动;
转子绕组,所述转子绕组固定连接在转动轴一端并且由转动轴带动进行转动;
以及定子绕组,所述定子绕组环绕转子绕组设置。
本发明进一步设置为:所述输出轴包括两部分,两部分输出轴通过离合器连接。
本发明进一步设置为:所述能量传递机构包括液压油泵,所述液压油泵与输出轴传动连接;
活塞筒,所述活塞筒与液压油泵的出油端连接;
活塞,所述活塞在液压油的作用下在活塞筒内直线移动;
以及动能转换组件,所述动能转换组件用于将活塞的直线运动转变为旋转运动以驱动转动轴转动。
本发明进一步设置为:所述动能转换组件包括引导套;
转动杆,所述转动杆转动连接在活塞的一端,所述转动杆外设置有环绕转动杆螺旋设置的引导槽;
引导半球,所述引导半球固定连接在引导套内壁并且嵌入都引导槽中。
本发明进一步设置为:所述动能转换组件还包括输出套,所述输出套固定连接在转动轴上,所述输出套内开设有沿输出套长度方向贯穿输出套的定位槽;
以及转换杆,所述转换杆固定连接在转动杆远离活塞的一端并且长度方向沿转动杆的长度方向设置;
所述转换杆能够送输出套靠近转动杆一端伸入到输出套当中,所述转换杆外固定连接有与定位槽向配合的定位条,所述定位条能够在所述定位槽内沿定位槽长度方向滑动。
本发明进一步设置为:所述活塞筒内设置有弹簧,所述弹簧用于推动活塞朝向远离输出套的方向滑动。
本发明进一步设置为:所述能量传递机构还包括储油箱,所述液压油泵的进油端与储油箱连通,所述活塞筒上设置有供活塞筒内液压油排入储油箱内的排油管。
本发明进一步设置为:所述紧急刹车装置包括刹车盘,所述刹车盘固定连接在车轴上,所述齿圈固定连接在刹车盘上;
以及卡钳,所述卡钳的位置固定,所述卡钳能够夹紧刹车盘以通过摩擦进行刹车。
综上所述,本发明相比于现有技术具有以下有益效果:本发明通过动力回收机构对刹车时的汽车动能进行吸收并且通过能量转化机构转化为电能后存储,实现了能量的回收利用。
附图说明
图1为实施例进行使用时的示意图;
图2为图1的A部放大示意图;
图3为图1的B部放大示意图;
图4为实施例体现动能转换组件的示意图;
图5为实施例的动能转换组件的剖视图;
图6为图5的C部放大示意图;
图7为实施例的转动杆的示意图;
图8为实施例的输出套和转换杆的示意图。
图中:1、紧急刹车设备;11、刹车盘;2、动能接收机构;21、齿圈;22、齿轮;23、输入轴;24、万向联轴器;25、输出轴;26、离合器;3、能量传递机构;31、液压油泵;32、活塞筒;33、储油箱;331、回油管路;34、活塞;35、弹簧;36、动能转换组件;361、引导套;362、转动杆;3621、引导槽;363、引导半球;364、输出套;3641、定位槽;365、转换杆;3651、定位条;4、能量转化机构;41、转动轴;42、转子绕组;43、定子绕组。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例,都应当属于本申请保护的范围。此外,以下实施例中提到的方向用词,例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向,因此,使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例:一种具有能量回收功能的汽车制动系统,参见附图1-附图8,包括在对汽车刹车时对汽车动能转换为电能进行存储的动力回收设备以及用于对汽车进行紧急刹车的紧急刹车设备1;动力回收设备在非紧急状态对汽车进行刹车,而紧急刹车设备1则在紧急状态下与动力回收设备一起实现对汽车的刹车;在判断刹车是否处于紧急状态的时候,主要根据驾驶者对刹车踏板的踩踏力度,踩踏力度小则仅采用动力回收设备进行刹车,踩踏力度大的时候,采用动力回收设备和紧急刹车设备1一起对汽车进行刹车。
具体的,动力回收设备包括用于接收汽车车轴动能的动能接收机构2、用于对动能接收机构2接收到的动能进行传递的能量传递机构3以及用于将能量传递机构3传递的动能转化为电能的能量转化机构4。
具体的,动能接收机构2包括与车轴连接的齿圈21、与车轴平行的输入轴23、固定连接在车轴一端并且与齿圈21相啮合的齿轮22以及通过万向联轴器24与输入轴23连接的输出轴25;输出轴25设置在输入轴23远离齿轮22的一端,通过万向联轴器24的设置,使得输入轴23能够顺利的带动输出轴25进行转动还能够改变输出轴25的方向,使得输出轴25能够远离汽车的车轴,从而便于在输出轴25远离输入轴23的一端设置能量传递机构3和能量转化机构4。
具体的,输出轴25包括两部分,两部分分别于联轴器和能量转化机构4连接,两部分输出轴25之间通过离合器26连接,通过离合器26控制两部分之间是否进行转动的传递,两部分分别为第一组成部和第二组成部,第一组成部分与联轴器连接,第二组成部分与能量转化机构4连接,在汽车不需要进行刹车的时候,离合器26控制两部分之间不进行转动的传递,也就是第一组成部分转动而第二组成部分不转动,从而不会对汽车的正常行驶造成影响,当汽车需要进行刹车的时候,通过离合器26控制两部分进行转动的传递,也就是第一部分带动第二部分进行转动,从而使得转动能够传递至能量传递机构3,从而通过能量传递机构3施加给输出轴25的转动阻力,实现对汽车的刹车。
具体的,能量转化机构4包括围绕自身轴线转动的转动轴41、固定连接在转动轴41一端并且由转动轴41带动进行转动的转子绕组42以及环绕转子绕组42设置的定子绕组43;转子绕组42在跟随转动轴41转动的过程当中实现发电操作,将动能转化为电能。
具体的,能量转化机构4设置为发电机,由转动轴41作为动能的输入端,将转动的动能转化为电能,然后将电能输入到电池当中进行存储。
具体的,能量传递机构3包括与输出轴25传动连接的液压油泵31、与液压油泵31输出端连接的活塞筒32、设置在活塞筒32当中的活塞34以及将活塞34的直线运动转化为旋转运动以驱动转动轴41转动的动能转换组件36。
具体的,液压油泵31通常来说都是通过电机进行驱动,本实施例当中,将电机转换成输出轴25;输出轴25的第二部分与液压油泵31传动连接,从而通过输出轴25带动液压油泵31进行工作,使得液压油泵31能够将液压油压入到活塞筒32当中。
具体的,活塞筒32的一端敞口,一端封闭,封闭端与液压油泵31的输出端通过管路连接,活塞34则在活塞筒32当中沿活塞筒32的长度方向进行滑动;当液压油在液压油泵31的作用下被输入到液压油泵31当中的时候,在液压油的作用下,活塞34朝向远离活塞筒32封闭端的方向滑动,活塞34的直线滑动通过动能转换组件36转换为旋转动作,从而带动转动轴41转动。
具体的,在活塞筒32当中设置一弹簧35,弹簧35设置在活塞筒32当中,弹簧35的一端与活塞筒32的封闭端固定连接在一起,另一端与活塞34固定连接;具体的,能量传递机构3还包括储油箱33,液压油泵31的进油端通过管路与储油箱33连通,液压油泵31将储油箱33内的液压油注入到活塞筒32当中;具体的,活塞筒32的封闭端通过回油管路331与储油箱33连通并且在回油管路331上设置电磁阀;当活塞34在液压油的作用下朝向远离活塞筒32封闭端的方向滑动的时候,弹簧35被压缩,当液压油泵31停止向活塞筒32内输入液压油的时候,回油管路331上的电磁阀打开,在弹簧35的弹性作用下,活塞34朝向靠近活塞筒32封闭端的方向滑动,并且将活塞筒32内的液压油通过回油管路331挤入到储油箱33内,并且活塞34在活塞筒32内朝向靠近活塞筒32封闭端滑动的直线运动,也能够被动能转换组件36转换为旋转运动,从而再次通过能量转化机构4将旋转动能转化为电能。
通过弹簧35的施加,能够增加液压油泵31向活塞筒32内注入液压油的阻力,并且弹簧35能够将液压油泵31施加的部分压力转化为自身的弹力,并且进行储存,在刹车结束之后再行释放进行放电。通过弹簧35对能量的储存,既能够增大刹车时对车轴转动施加的阻力,能够更加充分的将刹车时所吸收的动能进行转化;如果仅仅刹车进行时进行动能转化,会出现刹车速度慢且能量转化率低的问题,而通过弹簧35的设置,增加了刹车的速度并且放缓了动能转化的进程,提高了动能转化率。
具体的,动能转换组件36包括固定连接在活塞筒32敞口端的引导套361、设置在引导套361当中的转动杆362以及固定连接在引导套361内壁上的引导半球363。具体的,在转动杆362转动连接在活塞34的一端,转动杆362外设置有环绕转动杆362螺旋设置的引导槽3621;引导半球363嵌入到引导槽3621当中。
当活塞34在活塞筒32当中直线滑动的时候,会带动转动杆362一起在引导套361内进行直线滑动,并且转动杆362在直线滑动的过程当中,收到引导半球363的作用,通过引导半球363与引导槽3621的相互作用,带动转动杆362在直线运动的过程当中能够围绕自身轴线进行旋转,从而实现了将直线运动转化为旋转运动,并且无论是活塞34朝向靠近活塞筒32封闭端移动还是朝向远离封闭端移动,都能够带动转动杆362进行转动。
具体的,动能转换组件36还包括输出套364以及能够从输出套364靠近转动杆362一端伸入到输出套364当中的转换杆365,输出套364固定连接在转动轴41上并且与转动轴41同轴设置,转换杆365固定连接在转动杆362上并且与转动杆362同轴设置,转动杆362与转动轴41同轴设置;输出套364内开设有沿输出套364长度方向贯穿输出套364的定位槽3641;转换杆365外固定连接有与定位槽3641向配合的定位条3651,定位条3651能够在所述定位槽3641内沿定位槽3641长度方向滑动。当转动杆362在输出套364当中边转动边滑动的过程当中,通过转换杆365,在定位槽3641和定位条3651的作用下,能够带动输出套364一起进行转动,且可以维持输出套364不跟随转动杆362一起进行滑动,从而使得输出套364能够顺利的带动转动轴41进行转动。
具体的,紧急刹车装置包括设置在车轴上的刹车盘11以及位置固定的卡钳,通过卡钳对刹车盘11的挤压摩擦实现紧急刹车。
具体的,齿圈21固定连接在刹车盘11上,通过将齿圈21设置在刹车盘11上,使得紧急刹车设备1和动力回收设备被集成在一起,提高了制动系统的集成度还能够提高制动系统安装的便利性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种具有能量回收功能的汽车制动系统,其特征在于:包括紧急刹车设备(1),所述紧急刹车设备(1)通过摩擦对汽车进行刹车;
以及动力回收设备,所述动力回收设备通过对车轴制动而将汽车的动能转换为电能;
所述动力回收设备包括动能接收机构(2),所述动能接收机构(2)与车轴连接并且用于接收汽车车轴的动能;
能量传递机构(3),所述能量传递机构(3)用于对动能接收机构(2)接收到的动能进行传递;
以及能量转化机构(4),所述能量转化机构(4)用于将能量传递机构(3)传递的动能转化为电能;
所述动能接收机构(2)包括齿圈(21),所述齿圈(21)与车轴连接;
输入轴(23),所述输入轴(23)与车轴平行;
齿轮(22),所述齿轮(22)固定连接在输入轴(23)一端并且与齿圈(21)啮合;
以及输出轴(25),所述输出轴(25)通过万向联轴器(24)与所述输入轴(23)连接;
所述能量转化机构包括转动轴(41),所述转动轴(41)围绕自身轴线转动;
转子绕组(42),所述转子绕组(42)固定连接在转动轴(41)一端并且由转动轴(41)带动进行转动;
以及定子绕组(43),所述定子绕组(43)环绕转子绕组(42)设置;
所述输出轴(25)包括两部分,两部分输出轴(25)通过离合器(26)连接;
所述能量传递机构(3)包括液压油泵(31),所述液压油泵(31)与输出轴(25)传动连接;
活塞筒(32),所述活塞筒(32)与液压油泵(31)的出油端连接;
活塞(34),所述活塞(34)在液压油的作用下在活塞筒(32)内直线移动;
以及动能转换组件(36),所述动能转换组件(36)用于将活塞(34)的直线运动转变为旋转运动以驱动转动轴(41)转动;
所述动能转换组件(36)包括引导套(361);
转动杆(362),所述转动杆(362)转动连接在活塞(34)的一端,所述转动杆(362)外设置有环绕转动杆(362)螺旋设置的引导槽(3621);
引导半球(363),所述引导半球(363)固定连接在引导套(361)内壁并且嵌入都引导槽(3621)中;
所述动能转换组件(36)还包括输出套(364),所述输出套(364)固定连接在转动轴(41)上,所述输出套(364)内开设有沿输出套(364)长度方向贯穿输出套(364)的定位槽(3641);
以及转换杆(365),所述转换杆(365)固定连接在转动杆(362)远离活塞(34)的一端并且长度方向沿转动杆(362)的长度方向设置;
所述转换杆(365)能够送输出套(364)靠近转动杆(362)一端伸入到输出套(364)当中,所述转换杆(365)外固定连接有与定位槽(3641)向配合的定位条(3651),所述定位条(3651)能够在所述定位槽(3641)内沿定位槽(3641)长度方向滑动;
所述活塞筒(32)内设置有弹簧(35),所述弹簧(35)用于推动活塞(34)朝向远离输出套(364)的方向滑动;
所述能量传递机构(3)还包括储油箱(33),所述液压油泵(31)的进油端与储油箱(33)连通,所述活塞筒(32)上设置有供活塞筒(32)内液压油排入储油箱(33)内的排油管。
2.根据权利要求1所述的一种具有能量回收功能的汽车制动系统,其特征在于:紧急刹车装置包括刹车盘(11),所述刹车盘(11)固定连接在车轴上,所述齿圈(21)固定连接在刹车盘(11)上;
以及卡钳,所述卡钳的位置固定,所述卡钳能够夹紧刹车盘(11)以通过摩擦进行刹车。
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CN116901718A (zh) | 2023-10-20 |
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
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