CN202451731U - 分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置，包括驱动桥壳、微型大功率发电机、传动轴、输出轴、主动齿轮、从动齿轮、微控制器和蓄电池,传动轴套，小离合器,主减速器壳体连有轴上设丝杆一并配螺母一的步进电机一和微型小功率发电机,螺母一与拨盘固连；微型小功率发电机与传动轴用小离合器连接；主动齿轮连在传动轴前端，从动齿轮与输出轴固连并同轴设线圈，主减速器壳体上固连设丝杆二的步进电机二，丝杆二配螺母二和电刷，电刷与线圈侧面抵压并电连接，电刷通过一整流电路与蓄电池连接，磁铁固连在驱动桥壳上；在汽车刹车踏板处设位移传感器。本实用新型可分级制动与回收能源，延长制动系统寿命，减少加速时间。

Description

分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置

技术领域

本实用新型属于减速器技术领域，具体涉及一种汽车主减速器,这种主减速器具有分级制动、能源回收及加速助力功能。 

背景技术

现在大多数汽车在刹车制动时都不设置分级制动，制动时直接依靠刹车片摩擦以减小车速，并将动能全部转换成热能散失掉，这不仅影响制动系统的使用寿命与稳定性，同时也极其浪费能源，而且刹车片制动能力的大小依赖于刹车片力的大小，在轻微刹车时不容易被控制；一般汽车在加速时也极少有初期加速助力，影响提速能力与良好的驾驭感;虽然有的革新方案也提出分级制动,但也仅仅是将制动分分级而已,并未能有进一步的有益的考虑。 

例如中国专利号ZL 200820221876.9，名称为“一种分级制动减速器液压控制系统”的实用新型专利，公开一种分级制动减速器液压控制系统,包括油箱、油缸、油箱、第一蓄能器和由第一电动机驱动的第一油泵,其中分级制动减速器液压控制系统还包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第一单向阀、第二单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀;第一油泵通过第一单向阀接入第一蓄能器;第一蓄能器分为四路,第一路通过第二单向阀和第一换向阀与油缸连接,第二路通过第二换向阀和第一换向阀与油缸连接;第三路通过第二溢流阀、第三换向阀和第一换向阀与油缸连接,第四路通过第一溢流阀和第一换向阀与油缸连接;油箱接入第一油泵。这种制动减速器采用纯机械模式分级减速制动，不仅结构复杂，而且不能将动能回收再利用，造成浪费和零件磨损。 

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，克服现有技术的制动减速器采用纯机械模式分级减速制动，不仅结构复杂，而且不能将动能回收再利用，造成浪费和零件磨损的缺陷,提供一种不仅有分级制动装置而且有能源回收及加速助力装置的主减速器。 

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：一种分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置，包括驱动桥壳、微型大功率发电机、通过一对圆锥轴承与主减速器壳体连接的传动轴、主减速器输出轴、主动齿轮、从动齿轮、微控制器和蓄电池,所述传动轴上套有小离合器,小离合器端面连接有拨盘,所述主减速器壳体上固定连接有步进电机一和微型小功率发电机，步进电机一的轴上连接有丝杆一,丝杆一上配有螺母一,所述螺母一与所述拨盘固定连接；所述微型小功率发电机与所述传动轴通过小离合器连接；所述主动齿轮连接在传动轴前端，与主动齿轮啮合的从动齿轮与主减速器输出轴固定连接，与从动齿轮同轴固定设置有线圈，主减速器壳体上固定连接有步进电机二，步进电机二的轴上连接有丝杆二,丝杆二上配有螺母二, 所述螺母二连接有电刷，步进电机二由微控制器控制通过丝杆二带动所述电刷与所述线圈侧面相抵压并电连接，所述电刷通过一桥式整流电路与蓄电池电连接，与所述线圈距离一小缝隙的磁铁固定连接在驱动桥壳上；在汽车刹车踏板处设置有测量刹车踏板位移并与微控制器输入端连接的位移传感器。 

刹车踏板位移传感器测出驾驶员刹车的程度，此信号输送至微控制器，微控制器根据位移传感器信号控制步进电机二通过丝杆二带动电刷在线圈上沿轴向移动，以调节主减速器内的线圈接入电路中的有效长度，进而控制刹车摩擦力来制动，同时线圈切割磁感线发电，电能输入蓄电池，进行一级制动，随着刹车程度的加大，线圈逐渐全部接入电路；当踏板位移信号大过第一个阀值时，说明需要的制动力较大，此时主减速器内的线圈全部接入电路，微控制器控制步进电机一通过所述拨盘将小离合器接合，并将线圈接点退回原位置，此时设在主减速器附近的微型大功率发电机接入制动并发电回收能源；当踏板位移信号继续增大时，说明需要更大的制动力，微控制器重复控制主减速器内线圈接入电路的有效长度，进而增加二级制动的阻力并进行发电、回收能源；当踏板位移信号又大过另一个阀值时，此时线圈再次全部接入，但还是不能满足驾驶员所需要的制动力，此时传统的制动器接入并开始工作，提供足够的制动力，开始三级制动。当汽车起步加速时，车速低于一定阀值，线圈通入电流，此时为一个电动机接入状态存在，为汽车提供一定动力，减小加速时间。 

作为优选,所述微型小功率发电机的转轴两端各设有一齿轮，其中一端的齿轮可分离地与所述小离合器设有的齿轮啮合,另一端的齿轮与变速器设有的输入齿轮啮合；所述空档齿轮指该齿轮只有在汽车变速器空档的时候接入发动机，使发动机的功率直接加载在微型大功率发电机上，此时该微型大功率发电机也具有辅助驻车刹车系统的功能。 

作为优选,所述丝杆一与丝杆二结构相同,所述螺母一与螺母二结构相同。 

本实用新型的有益效果是：实现了汽车的分级制动与能源的高效回收，同时也延长制动系统的使用寿命与稳定性，在汽车起步加速时对驱动系统予以助力作用，减少加速时间，增加动力性，符合国家对于能源的战略要求。 

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图； 

图2是图1的俯视示意图。

图中，圆锥轴承11；主减速器壳体12；主动齿轮13；从动齿轮14；传动轴21；主减速器输出轴22；小离合器3；拨盘31；步进电机一4；丝杆一41；螺母一42；微型小功率发电机5；线圈6。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本实用新型作进一步描述。 

实施例1：如图1、图2所示，一种分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置，包括驱动桥壳、微型大功率发电机、通过一对圆锥轴承11与主减速器壳体12连接的传动轴21、主减速器输出轴22、主动齿轮13和从动齿轮14、微控制器和蓄电池,传动轴21上套有小离合器3,小离合器3端面连接有拨盘31,主减速器壳体12上固定连接有步进电机一4和微型小功率发电机5，步进电机一4的轴上连接有丝杆一41,丝杆一41上配有螺母42,螺母42与拨盘31固定连接；微型小功率发电机5的一轴端设有齿轮，该齿轮与传动轴21通过小离合器3设有的齿轮啮合连接；主动齿轮13连接在传动轴21前端，与主动齿轮13啮合的从动齿轮14与主减速器输出轴固定连接，与从动齿轮14同轴固定设置有线圈6，主减速器壳体上固定连接有步进电机二，步进电机二的轴上连接有丝杆二,丝杆二上配有螺母二, 所述螺母二连接有电刷，步进电机二由微控制器控制通过丝杆二带动所述电刷与线圈6侧面相抵压并电连接，所述电刷通过一桥式整流电路与蓄电池电连接，与所述线圈距离一小缝隙的磁铁固定连接在驱动桥壳上；在汽车刹车踏板处设置有测量刹车踏板位移并与微控制器输入端连接的位移传感器。 

分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置的作用过程如下所述：刹车踏板处放置一个位移传感器测量刹车踏板位移,大部分汽车可以直接取刹车踏板位移传感器而不必另外再加装，当驾驶员进行刹车时，刹车踏板位移传感器可以测量出驾驶员刹车的程度，此信号被为控制器接收，微控制器根据位移传感器信号控制主减速器内的线圈接入电路中的有效长度，进而控制刹车阻力来制动，同时线圈切割磁感线发电、并能源，进行一级制动，随着程度的加大，线圈逐渐全部接入电路；当踏板位移信号大过第一个阀值时，说明驾驶员需要的制动力较大，此时主减速器内的线圈全部接入电路，微控制器控制步进电机一通过所述拨盘将小离合器接合，并将线圈接点退回原位置，此时设在主减速器附近的微型大功率发电机接入制动并发电回收能源；当踏板位移信号继续增大时，说明驾驶员需要更大的制动力，微控制器重复控制主减速器内线圈接入电路的有效长度，进而增加二级制动的阻力并进行发电、回收能源；当踏板位移信号又大过另一个阀值时，此时线圈再次全部接入，但还是不能满足驾驶员所需要的制动力，此时传统的制动器接入并开始工作，提供足够的制动力，开始三级制动。 

当起步加速时，车速低于一定阀值，线圈通入电流，此时为一个电动机状态存在，为汽车提供一定助力，减小加速时间。 

本实用新型可在各种款式汽车应用，具有环保节能和轻松驾驶的效果，本领域的技术人员如果对上述发明内容作简单的修改或替换，这样的改变不能认为是脱离本实用新型的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本实用新型的权利要求的范围之内。 

Claims (3)

1. 一种分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置，包括驱动桥壳、微型大功率发电机、通过一对圆锥轴承与主减速器壳体连接的传动轴、主减速器输出轴、主动齿轮、从动齿轮、微控制器和蓄电池,其特征是,所述传动轴上套有小离合器,小离合器端面连接有拨盘,所述主减速器壳体上固定连接有步进电机一和微型小功率发电机，步进电机一的轴上连接有丝杆一,丝杆一上配有螺母一,所述螺母一与所述拨盘固定连接；所述微型小功率发电机与所述传动轴通过小离合器连接；所述主动齿轮连接在传动轴前端，与主动齿轮啮合的从动齿轮与主减速器输出轴固定连接，与从动齿轮同轴固定设置有线圈，主减速器壳体上固定连接有步进电机二，步进电机二的轴上连接有丝杆二,丝杆二上配有螺母二, 所述螺母二连接有电刷，步进电机二由微控制器控制通过丝杆二带动所述电刷与所述线圈侧面相抵压并电连接，所述电刷通过一桥式整流电路与蓄电池电连接，与所述线圈距离一小缝隙的磁铁固定连接在驱动桥壳上；在汽车刹车踏板处设置有测量刹车踏板位移并与微控制器输入端连接的位移传感器。

2.根据权利要求1所述的分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置，其特征是，所述微型小功率发电机的转轴两端各设有一齿轮，其中一端的齿轮可分离地与所述小离合器设有的齿轮啮合,另一端的齿轮与变速器设有的输入齿轮啮合。

3.根据权利要求1或2所述的分级制动与能源回收及加速助力的主减速器装置，其特征是，所述丝杆一与丝杆二结构相同,所述螺母一与螺母二结构相同。

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