CN204020570U - 一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，包括汽车后轮、汽车后桥差速器、第三传动轴、回油输油泵、回油管、双腔液压泵、安全保护装置、执行器、平面蜗卷弹簧组、第一传动轴、第二传动轴、发动机控制电脑、自动变速器电脑。安装了本装置的汽车发动机在怠速工况下就能使车辆加速前进，汽车制动时，本装置在制动踏板的自由行程内可直接吸收大量的汽车惯性（动能），从而大大降低发动机的工作负荷，大大降低故障率，其不但成本低，节能效率高，性价比高，储能材料寿命长，其还十分环保，兼容性非常好，无论是汽油车、柴油车，或是其他节能系统，均适合安装，无技术障碍，容易升级转型。

Description

一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车节能减排装置，尤其涉及一种主要应用在现有汽车配置的基础上增加一套节能系统，装备在前置发动机后轮驱动的小汽车中（发动机是配电子节气门的车型，所配变速器是传统手自一体自动变速器）用制动效应吸收能量的智能汽车节能减排装置。

背景技术

汽车在行驶过程中，都必须进行加速或制动，当汽车进行制动操作时，制动都会损失机械能，进而导致机械能浪费，因此，针对传统混合动力车不能在短时间内大量吸收机械能，进而造成机械能浪费的不足，本申请人提出了一种汽车在制动时可以对机械能（动能）进行高效率回收，当汽车在行驶过程中需要用到机械能时，可直接释放回收的机械能（势能），使汽车在怠速或较低的转速下也能加速前进，即实现动能与势能之间的转化以达到“节能减排”的效果，创造出一种新的高效智能的“物理节能方式”，开拓出一种清洁能源确实必要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种汽车在制动时可以对机械能（动能）进行高效率回收，当汽车在行驶过程中需要用到机械能时，可直接释放回收的机械能（势能），使汽车在怠速或较低的转速下也能加速前进，即实现动能与势能之间的转化以达到“节能减排”的效果，其采用新的高效智能的“物理节能方式”，属于一种清洁能源，安全性强的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置。本实用新型是通过以下技术方案来实现的： 

一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，包括汽车后轮，及设置在一对汽车后轮之间的汽车后桥差速器，及与汽车后桥差速器中部连接设置的第三传动轴，及与第三传动轴另一端连接设置的回油输油泵，及设置在回油输油泵侧边的执行器，及与回油输油泵连接设置的回油管，及分别与回油管连接设置的双腔液压泵与安全保护装置，及连接设置在双腔液压泵与安全保护装置之间的高压油管，及设置在安全保护装置与执行器之间的平面蜗卷弹簧组，及连接设置在安全保护装置与平面蜗卷弹簧组之间的第一传动轴，及连接设置在平面蜗卷弹簧组与执行器之间的第二传动轴，及设置分别与安全保护装置、执行器控制连接的发动机控制电脑，及与发动机控制电脑实行相向输送连接设置的自动变速器电脑；所述安全保护装置与执行器之间也连接设置有高压油管。

作为优选，所述执行器包括与第二传动轴连接的执行器输入轴，及与执行器输入轴连接设置的减速齿轮，及与减速齿轮连接设置的行星齿轮机构，及分别与行星齿轮机构连接的第一制动器、第二制动器与金属带链，及设置在第二制动器与金属带链之间的第一离合器，及设置在金属带链一端的第一固定锥形轮与第一可移动锥形轮，及与金属带链另一端连接设置的执行器输出轴，及设置在执行器输出轴上的第二可移动锥形轮与第二固定锥形轮；所述执行器输出轴与第三传动轴连接。

作为优选，所述执行器还设置有液压控制系统，所述液压控制系统包括与第一制动器连接设置的第一液压，及与第一离合器连接设置的第二液压，及与第二制动器连接设置的第三液压，及与第一可移动锥形轮控制连接的第四液压，及与第二可移动锥形轮控制连接的第五液压；所述安全保护装置与液压控制系统之间设置有第六液压。

作为优选，所述安全保护装置包括设置在减速齿轮左上角的减速小齿轮，及设置在减速小齿轮中心处的减速齿轮输入轴，及设置在减速齿轮上端的第一安全卸压阀，及与第一安全卸压阀连接的第一限位开关，及设置在减速齿轮下端的第二安全卸压阀，及与第二安全卸压阀连接的第二限位开关，及设置在减速齿轮左端上的第二摆动臂，及设置在减速齿轮右端上的第一摆动臂，及用于把第一摆动臂与第二摆动臂固定安装在减速齿轮上的螺钉；所述减速小齿轮与第二摆动臂之间设置有圆弧形电位计，所述第二摆动臂上设置有滑片。

作为优选，所述第一摆动臂摆动的角度β与第二摆动臂摆动的角度ａ相等。

作为优选，所述发动机控制电脑接收的信号包括ABS电子辅助信号、模式开关信号、本系统专用倒档信号、本系统专用刹车踏板位置信号与电子油门踏板位置信号，所述发动机控制电脑接收的信号还包括从安全保护装置传送过来的信号，该信号包括第一限位开关信号、第二限位开关信号与平面蜗卷弹簧组的位置信号。

作为优选，所述圆弧形电位计上设置有圆弧形膜片电阻；所述平面蜗卷弹簧组的圆周外表面上设置有隔板，所述隔板设置有三十块以上。 

本实用新型的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，包括汽车后轮，及设置在一对汽车后轮之间的汽车后桥差速器，及与汽车后桥差速器中部连接设置的第三传动轴，及与第三传动轴另一端连接设置的回油输油泵，及设置在回油输油泵侧边的执行器，及与回油输油泵连接设置的回油管，及分别与回油管连接设置的双腔液压泵与安全保护装置，及连接设置在双腔液压泵与安全保护装置之间的高压油管，及设置在安全保护装置与执行器之间的平面蜗卷弹簧组，及连接设置在安全保护装置与平面蜗卷弹簧组之间的第一传动轴，及连接设置在平面蜗卷弹簧组与执行器之间的第二传动轴，及设置分别与安全保护装置、执行器控制连接的发动机控制电脑，及与发动机控制电脑实行相向输送连接设置的自动变速器电脑；所述安全保护装置与执行器之间也连接设置有高压油管。本装置通过设置有平面蜗卷弹簧组、第一安全卸压阀、第二安全卸压阀、第一限位开关、第二限位开关，并在减速带齿轮上设置有第一摆动臂及第二摆动臂，对平面蜗卷弹簧进行限位保护，安全性强；安装了本装置的汽车发动机在怠速工况下就能使车辆加速前进，汽车制动时，本装置在制动踏板的自由行程内可直接吸收大量的汽车惯性（动能），从而大大降低发动机的工作负荷，大大降低故障率，其不但成本低，节能效率高，性价比高，储能材料寿命长，其还十分环保，兼容性非常好，无论是汽油车、柴油车，或是其他节能系统，均适合安装，无技术障碍，容易升级转型。本实用新型的汽车在制动时可以对机械能（动能）进行高效率回收，当汽车在行驶过程中需要用到机械能时，可直接释放回收的机械能（势能），使汽车在怠速或较低的转速下也能加速前进，即实现动能与势能之间的转化以达到“节能减排”的效果，其采用新的高效智能的“物理节能方式”，属于一种清洁能源。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

 图1为本实用新型的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置的示意图。

图2为本实用新型的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置中执行器的工作原理示意图。

图3为本实用新型的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置中安全保护装置的示意图。

图4为本实用新型的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置的安全保护装置运作时圆心角的示意图。 

具体实施方式

本实施例中，如图1至图4所示，本实用新型的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，包括汽车后轮16，及设置在一对汽车后轮16之间的汽车后桥差速器25，及与汽车后桥差速器25中部连接设置的第三传动轴23，及与第三传动轴23另一端连接设置的回油输油泵24，及设置在回油输油泵24侧边的执行器15，及与回油输油泵24连接设置的回油管5，及分别与回油管5连接设置的双腔液压泵1与安全保护装置3，及连接设置在双腔液压泵1与安全保护装置3之间的高压油管2，及设置在安全保护装置3与执行器15之间的平面蜗卷弹簧组9，及连接设置在安全保护装置3与平面蜗卷弹簧组9之间的第一传动轴8，及连接设置在平面蜗卷弹簧组9与执行器15之间的第二传动轴10，及设置分别与安全保护装置3、执行器15控制连接的发动机控制电脑17，及与发动机控制电脑17实行相向输送连接设置的自动变速器电脑4；所述安全保护装置3与执行器15之间也连接设置有高压油管2。

其中，所述执行器15包括与第二传动轴10连接的执行器输入轴26，及与执行器输入轴26连接设置的减速齿轮27，及与减速齿轮27连接设置的行星齿轮机构28，及分别与行星齿轮机构28连接的第一制动器29、第二制动器30与金属带链31，及设置在第二制动器30与金属带链31之间的第一离合器32，及设置在金属带链31一端的第一固定锥形轮33与第一可移动锥形轮34，及与金属带链31另一端连接设置的执行器输出轴35，及设置在执行器输出轴35上的第二可移动锥形轮36与第二固定锥形轮37；所述执行器输出轴35与第三传动轴23连接。

其中，所述执行器15还设置有液压控制系统40，所述液压控制系统40包括与第一制动器29连接设置的第一液压41，及与第一离合器32连接设置的第二液压42，及与第二制动器30连接设置的第三液压43，及与第一可移动锥形轮34控制连接的第四液压44，及与第二可移动锥形轮36控制连接的第五液压45；所述安全保护装置3与液压控制系统40之间设置有第六液压46。所述第一液压41通往第一制动器29，所述第二液压42通往第一离合器32，所述第三液压43通往第二制动器30，所述第四液压44控制第一可移动锥形轮34，所述第五液压45控制第二可移动锥形轮36。

其中，所述安全保护装置3包括设置在减速齿轮27左上角的减速小齿轮47，及设置在减速小齿轮47中心处的减速齿轮输入轴48，及设置在减速齿轮27上端的第一安全卸压阀49，及与第一安全卸压阀49连接的第一限位开关50，及设置在减速齿轮27下端的第二安全卸压阀51，及与第二安全卸压阀51连接的第二限位开关52，及设置在减速齿轮27左端上的第二摆动臂53，及设置在减速齿轮27右端上的第一摆动臂54，及用于把第一摆动臂54与第二摆动臂53固定安装在减速齿轮27上的螺钉55；所述减速小齿轮47与第二摆动臂53之间设置有圆弧形电位计56，所述第二摆动臂53上设置有滑片（未图示）。

其中，所述第一摆动臂54摆动的角度β与第二摆动臂53摆动的角度ａ相等。

其中，所述发动机控制电脑17接收的信号包括ABS电子辅助信号18、模式开关信号19、本系统专用倒档信号20、本系统专用刹车踏板位置信号21与电子油门踏板位置信号22，所述发动机控制电脑17接收的信号还包括从安全保护装置3传送过来的信号，该信号包括第一限位开关信号11、第二限位开关信号12与平面蜗卷弹簧组位置信号13；所述发动机控制电脑17还可向执行器15发出多个控制指令的控制信号14，所述发动机控制电脑17与自动变速器电脑4相互传输各自电脑之间的通讯数据链6。

其中，所述圆弧形电位计56上设置有圆弧形膜片电阻（未图示）；所述平面蜗卷弹簧组9的圆周外表面上设置有隔板（未图示），所述隔板（未图示）设置有三十块以上。

按上述结构安装完毕后，操作时，所述圆弧形电位计56可产生制动踏板位置信号，这个信号会根据踩下制动踏板的深度变化而变化，该信号经发动机控制电脑17处理后，又通过液压控制系统40 改变由第一固定锥形轮33、第一可移动锥形轮34、金属带链31、第二固定锥形轮37与第二可移动锥形轮36组成的无级变速装置的传动比，以达到控制执行器15启用吸收动能工况进行吸收动能的快慢。

所述发动机控制电脑17根据原发动机电子油门踏板位置信号22的变化，通过液压控制系统40改变由第一固定锥形轮33、第一可移动锥形轮34、金属带链31、第二固定锥形轮37与第二可移动锥形轮36组成的无级变速装置的传动比，以达到控制本装置启用释放势能工况过行释放势能的快慢。

模式开关设置有普通、动力、关闭与保持这四个档位，当开关分别处于这四个档位时，能够向发动机控制电脑17传送四种不同的工作模式信号。 

当模式开关的挡位为“普通模式”时，发动机控制电脑17接收到模式开关的“普通”信号时，驾驶员将油门踏板踩下（要加油），发动机控制电脑17控制执行器15处于“释放势能工况”，以优先释放完平面蜗圈弹簧的势能再驱动发动机电子节气门的驱动电机开启，汽车先用完平面蜗卷弹簧组9的势能再使用发动机的动力，使汽车在省油但不增加动力的情况下行驶。为了实现这种平稳过渡，通过设置有圆弧形电位计56，发动机控制电脑17通过电脑之间的通讯数据链6向自动变速器电脑4传送一个使汽车自动变速器进入空档的指令。当发动机控制电脑17从圆弧形电位计56检测到平面蜗卷弹簧组9的势能将释放完时，马上向自动变速器电脑4传送一个使汽车自动变速器重新回到上一次运行的进前档指令。

当模式开关处于“普通”模式档位时，处个离合器、制动器状态及其对应的第一液压41、第二液压42与第三液压43的逻辑关系如下：

        当第一离合器32的释放势能工况为分离时，第二液压42的释放势能工况为卸压；当第一离合器32的吸收动能工况为接合时，第二液压42的吸收动能工况为有压力。

当第一制动器29的释放势能工况为接合时，第一液压41的释放势能工况为有压力；当第一制动器29的吸收动能工况为分离时，第一液压41的吸收动能工况为卸压。

当第二制动器30的释放势能工况为分离时，第三液压43的释放势能工况为卸压；当第二制动器30的吸收动能工况为分离时，第三液压43的吸收动能工况为卸压。

当模式开关的挡位为“动力”模式时，发动机控制电脑17接收到模式开关的“动力”信号时，驾驶员将油门踏板踩下（要加油），发动机控制电脑17控制执行器15处于“释放势能工况”和发动机电子节气门的驱动电机同时开启，汽车同时使用平面蜗卷弹簧组9的势能和发动机的动力，使汽车在省油又增加动力的情况下行驶。

当模式开关处于“动力”模式档位时，处个离合器、制动器状态及其对应的第一液压41、第二液压42与第三液压43的逻辑关系与模式开关处于“普通”模式档位时是一样。

当模式开关的挡位为“关闭”模式时，发动机控制电脑17接收到模式开关的“关闭”信号时，本装置会进入“切断工况”，这时汽车发动机和汽车自动变速器进入常规工作程序，汽车在不省油不增加动力下行驶。

当模式开关处于“关闭”模式档位时，处个离合器、制动器状态及其对应的第一液压41、第二液压42与第三液压43的逻辑关系如下：

         当第一离合器32的切断工况为分离时，第二液压42的切断工况为卸压；当第一制动器29的切断工况为分离时，第一液压41的切断工况为卸压；第二制动器30与对应的第三液压43的切断工况均为无要求。

当模式开关的挡位为“保持”模式时，发动机控制电脑17接收到模式开关的“保持”信号时，发动机控制电脑17控制执行器15执行了吸收动能工况后仅仅处于保持势能工况。

当模式开关处于“保持”模式档位时，处个离合器、制动器状态及其对应的第一液压41、第二液压42与第三液压43的逻辑关系如下：

         当第一离合器32的保持势能工况为分离时，第二液压42的保持势能工况为卸压；当第一制动器29的保持势能工况为分离时，第一液压41的保持势能工况为卸压；当第二制动器30的保持势能工况为接合时，第三液压43的保持势能工况为有压力。

当发动机控制电脑17接收到第一限位开关50或者第二限位开关52的信息时，当前工况马上停止工作，若当前工况是吸收动能工况时，则转入保持势能工况。

当执行器15执行了吸收动能工况后，如不马上进入其他工况，则自动进入到保持势能工况。

当发动机控制电脑17控制执行器15执行吸收动能工况的同时，发动机控制电脑17通过电脑之间的通讯数据链6向自动变速器电脑4传送一个使汽车自动变速器进入空挡的指令。

当发动机控制电脑17接收到本系统专用倒档信号20时，它会控制执行器15处于切断工况。

当系统出现故障时，第一摆动臂54不会在第一限位开关50与第二限位开关52处停下来，第一摆动臂54将会把第一安全卸压阀49拔开，液压控制系统40会强制卸压，这时所有离合器和制动器处于分离状态，执行器15停止工作，以保证本系统高度安全，这时汽车发动机和汽车自动变速器进入常规工作程序，汽车在不省油不增加动力下行驶。

所述圆弧开电位计中的圆弧形膜片电阻（未图示）是固定不动的，当减速齿轮27转动时，设置在第二摆动臂53上的滑片（未图示）在圆弧形膜片电阻（未图示）上作圆弧形滑动，这时圆弧形电位计56向发动机控制电脑17传输平面蜗卷弹簧组位置信号13，这信号也可输送到仪表上显示储能数量信息。

所述平面蜗圈弹簧组的有效转角之和在经过减速齿轮27后，与减速齿轮27上的第一摆动臂54与第二摆动臂53的有效转角范围匹配，圆弧形电位计56的有效转角（对应减速齿轮27的圆心角）等于第一限位开关50与第二限位开关52之间的有效转角。必要时，可安装更多齿轮组合的结构分布形式来满足减速速比的设计。

本实用新型的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，包括汽车后轮，及设置在一对汽车后轮之间的汽车后桥差速器，及与汽车后桥差速器中部连接设置的第三传动轴，及与第三传动轴另一端连接设置的回油输油泵，及设置在回油输油泵侧边的执行器，及与回油输油泵连接设置的回油管，及分别与回油管连接设置的双腔液压泵与安全保护装置，及连接设置在双腔液压泵与安全保护装置之间的高压油管，及设置在安全保护装置与执行器之间的平面蜗卷弹簧组，及连接设置在安全保护装置与平面蜗卷弹簧组之间的第一传动轴，及连接设置在平面蜗卷弹簧组与执行器之间的第二传动轴，及设置分别与安全保护装置、执行器控制连接的发动机控制电脑，及与发动机控制电脑实行相向输送连接设置的自动变速器电脑；所述安全保护装置与执行器之间也连接设置有高压油管。本装置通过设置有平面蜗卷弹簧组、第一安全卸压阀、第二安全卸压阀、第一限位开关、第二限位开关，并在减速带齿轮上设置有第一摆动臂及第二摆动臂，对平面蜗卷弹簧进行限位保护，安全性强；安装了本装置的汽车发动机在怠速工况下就能使车辆加速前进，汽车制动时，本装置在制动踏板的自由行程内可直接吸收大量的汽车惯性（动能），从而大大降低发动机的工作负荷，大大降低故障率，其不但成本低，节能效率高，性价比高，储能材料寿命长，其还十分环保，兼容性非常好，无论是汽油车、柴油车，或是其他节能系统，均适合安装，无技术障碍，容易升级转型。本实用新型的汽车在制动时可以对机械能（动能）进行高效率回收，当汽车在行驶过程中需要用到机械能时，可直接释放回收的机械能（势能），使汽车在怠速或较低的转速下也能加速前进，即实现动能与势能之间的转化以达到“节能减排”的效果，其采用新的高效智能的“物理节能方式”，属于一种清洁能源。

上述实施例，只是本实用新型的一个实例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡与本实用新型权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本实用新型保护范围内。

Claims (7)

1.一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，其特征在于：包括汽车后轮，及设置在一对汽车后轮之间的汽车后桥差速器，及与汽车后桥差速器中部连接设置的第三传动轴，及与第三传动轴另一端连接设置的回油输油泵，及设置在回油输油泵侧边的执行器，及与回油输油泵连接设置的回油管，及分别与回油管连接设置的双腔液压泵与安全保护装置，及连接设置在双腔液压泵与安全保护装置之间的高压油管，及设置在安全保护装置与执行器之间的平面蜗卷弹簧组，及连接设置在安全保护装置与平面蜗卷弹簧组之间的第一传动轴，及连接设置在平面蜗卷弹簧组与执行器之间的第二传动轴，及设置分别与安全保护装置、执行器控制连接的发动机控制电脑，及与发动机控制电脑实行相向输送连接设置的自动变速器电脑；所述安全保护装置与执行器之间也连接设置有高压油管。

2.根据权利要求1所述的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，其特征在于：所述执行器包括与第二传动轴连接的执行器输入轴，及与执行器输入轴连接设置的减速齿轮，及与减速齿轮连接设置的行星齿轮机构，及分别与行星齿轮机构连接的第一制动器、第二制动器与金属带链，及设置在第二制动器与金属带链之间的第一离合器，及设置在金属带链一端的第一固定锥形轮与第一可移动锥形轮，及与金属带链另一端连接设置的执行器输出轴，及设置在执行器输出轴上的第二可移动锥形轮与第二固定锥形轮；所述执行器输出轴与第三传动轴连接。

3.根据权利要求2所述的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，其特征在于：所述执行器还设置有液压控制系统，所述液压控制系统包括与第一制动器连接设置的第一液压，及与第一离合器连接设置的第二液压，及与第二制动器连接设置的第三液压，及与第一可移动锥形轮控制连接的第四液压，及与第二可移动锥形轮控制连接的第五液压；所述安全保护装置与液压控制系统之间设置有第六液压。

4.根据权利要求1所述的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，其特征在于：所述安全保护装置包括设置在减速齿轮左上角的减速小齿轮，及设置在减速小齿轮中心处的减速齿轮输入轴，及设置在减速齿轮上端的第一安全卸压阀，及与第一安全卸压阀连接的第一限位开关，及设置在减速齿轮下端的第二安全卸压阀，及与第二安全卸压阀连接的第二限位开关，及设置在减速齿轮左端上的第二摆动臂，及设置在减速齿轮右端上的第一摆动臂，及用于把第一摆动臂与第二摆动臂固定安装在减速齿轮上的螺钉；所述减速小齿轮与第二摆动臂之间设置有圆弧形电位计，所述第二摆动臂上设置有滑片。

5.根据权利要求4所述的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，其特征在于：所述第一摆动臂摆动的角度β与第二摆动臂摆动的角度ａ相等。

6.根据权利要求1所述的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，其特征在于：所述发动机控制电脑接收的信号包括ABS电子辅助信号、模式开关信号、本系统专用倒档信号、本系统专用刹车踏板位置信号与电子油门踏板位置信号，所述发动机控制电脑接收的信号还包括从安全保护装置传送过来的信号，该信号包括第一限位开关信号、第二限位开关信号与平面蜗卷弹簧组的位置信号。

7.根据权利要求4所述的一种用制动效应吸收能量的汽车节能减排装置，其特征在于：所述圆弧形电位计上设置有圆弧形膜片电阻；所述平面蜗卷弹簧组的圆周外表面上设置有隔板，所述隔板设置有三十块以上。