CN207049235U - 一种带能量回收的纯电动汽车缓速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带能量回收的纯电动汽车缓速器，所述缓速器包括：发电机，缓速器输出轴、缓速器壳体，涡轮，泵轮，缓速器输入轴，轴承，缓速器输入轴齿轮，变速箱输出轴，变速箱，气缸，推块，离合器齿毂，离合器齿套，弹性元件，结合齿，缓速器输入轴齿轮；本实用新型所述缓速器的优越效果在于：所述缓速器在涡轮尾部设置一个电机，在需要大的制动力矩时，电机能够推动涡轮反转，使得泵轮和涡轮之间产生更大的转速差，从而产生更大的制动扭矩；当轻微减速而需要小的制动力矩时，电机充当发电机的作用，发电储存起来，供在需要大扭矩时使用；所述缓速器不需要制动力时，所述离合器齿套和结合齿脱开，涡轮和泵轮都停止转动，汽车在正常行驶过程中，不产生泵气损失；当需要齿套和结合齿结合时，所述缓速器能够立即进入工作状态，提高了所述缓速器的响应速度。

Description

一种带能量回收的纯电动汽车缓速器

技术领域

本实用新型属于纯电动汽车技术领域，具体涉及一种带能量回收的纯电动汽车缓速器。

背景技术

随着汽车行驶动能大幅度的提高，从而使得传统的摩擦片式制动装置越来越不能适应长时间、高强度的工作需要。由于频繁或长时间地使用行车制动器，出现摩擦片过热的制动效能热衰退现象，严重时导致制动失效，威胁到行车安全。车辆也因为频繁更换制动蹄片和轮胎导致运输成本的增加。为了解决这一问题，应运而生的各种车辆辅助制动系统迅速发展，液力缓速器就是其中一种。

缓速器工作时，压缩空气经电磁阀进入储油箱，将储油箱内的变速器油经油路压进缓速器内，缓速器开始工作。转子带动油液绕轴线旋转；同时，油液沿叶片方向运动，甩向定子。定子叶片对油液产生反作用，油液流出定子再转回来冲击转子，这样就形成对转子的阻力矩，阻碍转子的转动，从而实现对车辆的减速作用。工作液在运动过程中使进出口形成压力差，油液循环流动，通过热交换器时，热量被来自发动机冷却系统的冷却水带走。

从现有的液力缓速器结构和使用效果上来看，还存在如下问题：泵气损失会产生相应的油耗损失：液力缓速器在不制动时，动轮是在空转，腔体里面是空气也会产生阻力，称之为“泵气损失”，如果正常行驶，会有油耗增长。冰雪等湿滑路面使用受限：在雨雪等恶劣路面，缓速器应停止使用，不然容易造成车辆失控。液力缓速器与ABS防抱死系统是兼容的，当制动系统激活后，缓速器也会自动断开，制动系统关闭时，缓速器可以开始工作。反应时间较长，要求转速高：液力缓速器工作需要对储液槽施加气压将工作液充入工作腔，这需要相应的反应时间。同时液力缓速器在高转速的情况下才能够提供有效的转矩，在低转速工况下制动力较小。所以在欧洲很多车辆都是通过和发动机制动一起配合，弥补其在低速阶段的制动力，来达到更好的效果。在相同的车速下，后桥速比大的车型也会获得更大的制动力矩。发动机转速不能过低：缓速器通过发动机的冷却系统进行降温，在下坡的时候发动机转速也不能过低，长时间工作会使发动机温度过高而引起各种机件损坏，所以像空挡滑行这样的操作是绝对禁止的。现在纯电动汽车发展到了吨位越来越大的物流车或者大巴上，随着续航里程的不断提升，纯电动物流车也会面对和传统物流车一样的问题，由于物流车本身载重的原因，汽车的惯性比较大，在刹车时所有的能量都承载在制动器和刹车鼓上，由于频繁或长时间地使用行车制动器，出现摩擦片过热的制动效能热衰退现象，严重影响行车安全。

在现有专利技术中，中国专利申请号201010145781.5公开了一种汽车液力缓速器的发电方法及装置，动轮和缓速器油箱之间的部分动轮出油管设置于蒸发器中，带氟氯烷的管路为一封闭回路结构且穿过蒸发器，位于蒸发器外的管路上设置涡轮机，涡轮机与永磁发电机同轴相接；缓速器油箱上口连接的电磁阀和电磁阀阀芯通过控制线连接控制器。液力缓速器油经过蒸发器，使管路中氟氯烷吸收缓速器油中的热量汽化，产生的气压推动涡轮机内的叶片转动，带动永磁发电机的永久磁铁和转子磁轭一起转动，使永磁发电机定子线圈在交变磁场作用下产生三相电流。电磁风扇在液力缓速器工作时给冷冻剂散热且消耗输入轴的动能，进一步增强缓速效果，本发明有效地实现汽车制动能量回收和再生，达到汽车节能的目的。

又如，授权公告号CN 203570881U公开了用于电动汽车的一种液力缓速器，包括端盖、壳体、传动轴、转子和具有叶片的定子叶轮，所述的定子叶轮和转子通过端盖与壳体的连接安装在壳体内，转子固定连接在传动轴上，定子叶轮转动连接在传动轴上，转子和具有叶片一端的定子叶轮之间形成工作油腔；其特征在于：所述的定子叶轮上设有环形进油槽和多条进油通道，每条进油通道位于两片叶片之间，且进油通道的一端与环形进油槽相通，另一端与工作油腔相通；环形进油槽位于远离叶片的一端，且与壳体上的储油室相通，相应地储油室也为与环形进油槽相配的环形。

又例如，中国专利申请号201210412767.6公开了一种液力缓速器，其传动轴经离合器与液压泵的轴传动连接，液压泵的轴与液压马达的工作轴传动连接；液压泵的高压油管与当输入高压油时液压马达能相对传动系统的传动方向产生反作用力的液压马达的进油口相连接。本发明利用液压泵和液压马达的工作原理设计而成，将液压泵和液压马达组装在一起，由轴相连。在使用时，利用传动系统的动能，带动本发明的液压泵产生高压油，高压油进入液压马达进油口后，驱动液压马达相对传动系统的传动方向产生反作用力，达到减速目的，并且对其他系统无磨损。上述发明创造均存在结构复杂，不能起到有效地实现汽车制动能量回收和再生，达到汽车节能的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供了一种带能量回收的纯电动汽车缓速器，所述缓速器包括：发电机，缓速器输出轴、缓速器壳体，涡轮，泵轮，缓速器输入轴，轴承，缓速器输出轴齿轮，变速箱输出轴，变速箱，气缸，推块，离合器齿毂，离合器齿套，弹性元件，结合齿，缓速器输入轴齿轮；其中，变速箱通过变速箱输出轴与缓速器输出轴齿轮连接，缓速器输出轴齿轮与变速箱输出轴通过花键连接，缓速器输出轴齿轮与缓速器输入轴齿轮啮合，缓速器输入轴齿轮通过轴承设置在缓速器输入轴上，泵轮通过花键和缓速器输入轴连接，涡轮通过花键和缓速器输出轴连接，涡轮与泵轮外侧设有壳体，缓速器输入轴和缓速器输出轴能够实现相对转动，泵轮和涡轮的腔体内充填有液压油，泵轮和涡轮之间的转速和扭矩能量传递由缓速器壳体内部搅动的液压油实现的，缓速器输出轴与发电机连接，离合器齿毂通过花键和缓速器输入轴连接，离合器齿毂外侧设置离合器齿套，弹性元件右端固定在缓速器输入轴齿轮上，左端与离合器齿套连接，缓速器输入轴齿轮与结合齿啮合，离合器齿毂和缓速器输入轴连接，气缸内充入高压气体，气缸与推块连接，推块与离合器齿套接合，离合器齿套能够滑动的设置在离合器齿毂上，以控制将缓速器输入轴齿轮的转动传递到缓速器输入轴上。

进一步的，缓速器输出轴齿轮和缓速器输入轴齿轮的传动比设置为小于1。

进一步的，推块上设置与缓速器输入轴齿轮啮合的推动齿。

本实用新型所述缓速器的优越效果在于：

1，传统的液力缓速器适用于传统燃油车，发动机本身的怠速对汽车缓速有一定的作用，但是在这种情况下，对发动机是有损害的。对于纯电动汽车，电机是没有怠速的，故纯电动汽车使用的液力缓速器需要更大的汽车缓速的反向扭矩，以补充传统燃油车发动机怠速产生的缓速效果，本实用新型所述缓速器在涡轮尾部设置一个电机，在需要大的制动力矩时，电机能够推动涡轮反转，使得泵轮和涡轮之间产生更大的转速差，从而产生更大的制动扭矩；当轻微减速而需要小的制动力矩时，电机充当发电机的作用，发电储存起来，供其他地方使用或者在需要大扭矩时使用。

2，传统的缓速器在不制动时，泵轮和涡轮之间腔体内的液压油是排空的，泵轮在空转，腔体里面的空气也会产生阻力，正常行驶中将产生油耗损失。本实用新型在所述缓速器不需要制动力的时候，所述离合器齿套和结合齿脱开，涡轮和泵轮都停止转动，汽车在正常行驶过程中，就不会产生泵气损失，也就是说液压油一直在所述缓速器的壳体内部，不存在传统缓速器的液压油泵出和压入变矩器内部的过程；当需要齿套和结合齿结合时，所述缓速器立刻就进入工作状态，提高了所述缓速器的响应速度。

附图说明

图1为本实用新型所述缓速器的结构示意图。

图中标记如下：

1-发电机，2-缓速器输出轴、3-缓速器壳体，4-涡轮，5-泵轮，6-缓速器输入轴，7-轴承，8-缓速器输出轴齿轮，9-变速箱输出轴，10-变速箱，11-气缸，12-推块，13-离合器齿毂，14-离合器齿套，15-弹性元件，16-结合齿，17-缓速器输入轴齿轮。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例，对本实用新型所述缓速器作进一步的描述。

如图1所示，所述缓速器包括：发电机1，缓速器输出轴2、缓速器壳体3，涡轮4，泵轮5，缓速器输入轴6，轴承7，缓速器输出轴齿轮8，变速箱输出轴9，变速箱10，气缸11，推块12，离合器齿毂13，离合器齿套14，弹性元件15，结合齿16，缓速器输入轴齿轮17；其中，变速箱10通过变速箱输出轴9与缓速器输出轴齿轮8连接，缓速器输出轴齿轮8与变速箱输出轴9通过花键连接，缓速器输出轴齿轮8与缓速器输入轴齿轮17啮合，缓速器输入轴齿轮17通过轴承7与缓速器输入轴6结合，泵轮5通过花键与缓速器输入轴6连接，涡轮4通过花键和缓速器输出轴2连接，涡轮4与泵轮5外侧设有壳体3，即壳体3空腔内容纳涡轮4与泵轮5，缓速器输入轴6和缓速器输出轴2二者之间能够相对转动，泵轮5和涡轮4的腔体内充填有液压油，泵轮5和涡轮4之间的转速和扭矩能量的传递通过缓速器壳体3内部搅动的液压油实现的，缓速器输出轴2与发电机1连接，离合器齿毂13通过花键和缓速器输入轴6连接，离合器齿毂13外侧设置离合器齿套14，弹性元件15右端固定在缓速器输入轴齿轮17上，左端与离合器齿套14连接，缓速器输入轴齿轮17与结合齿16啮合，气缸11内充入高压气体，气缸11与推块12连接，推块12与离合器齿套14接合，离合器齿套14能够滑动的设置在离合器齿毂13上，以能够将缓速器输入轴齿轮17的转动传递到缓速器输入轴6上。

进一步的，缓速器输出轴齿轮8和缓速器输入轴齿轮17的传动比设置为小于1。

进一步的，推块12上设置与缓速器输入轴齿轮17啮合的推动齿(图中未示)。

本实用新型所述缓速器的工作原理如下：

缓速器输出轴齿轮8带动缓速器输入轴齿轮17转动，气缸11充入的高压气体产生推力，推动推块12向右移动，推块12推动离合器齿套14向右运动和结合齿16结合，在离合器齿套14与结合齿16结合时，缓速器输入轴齿轮17带动缓速器输入轴6转动，缓速器输入轴6带动泵轮5转动，泵轮5搅动液压油拖动涡轮4转动，涡轮4经缓速器输出轴2带动电机1转动发电。

本实用新型所述缓速器在汽车的以下几种操作状况下的具体工作原理如下：

1、在汽车平缓制动情况下：缓速器输出轴齿轮8带动缓速器输入轴齿轮17转动，充入高压气体的气缸11产生的推力推动推块12向右移动，推块12设置的推动齿向右和结合齿16结合，缓速器输入轴齿轮17通过同步器带动再经缓速器输入轴6带动泵轮5转动，泵轮5搅动液压油而拖动涡轮4转动，涡轮4带动电机1转动发电。

2、在汽车大扭矩制动情况下：缓速器输出轴齿轮8带动缓速器输入轴齿轮17转动，充入高压气体的气缸11产生推力推动推块12向右移动，推块12的推动齿向右和结合齿16结合，缓速器输入轴齿轮17通过缓速器输入轴6带动泵轮5转动，泵轮5搅动液压油拖动涡轮4转动，发电机1带动涡轮4反向转动，给泵轮5阻力，产生大扭矩制动力。

3、在汽车不需要制动力时，气缸11高压气体排出，弹性元件15推动离合器齿套14向左移动，离合器齿套14和结合齿16脱开，涡轮4和泵轮5都停止转动，汽车正常行驶。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的构思和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (3)

1.一种带能量回收的纯电动汽车缓速器，其特征在于，所述缓速器包括：发电机，缓速器输出轴、缓速器壳体，涡轮，泵轮，缓速器输入轴，轴承，缓速器输出轴齿轮，变速箱输出轴，变速箱，气缸，推块，离合器齿毂，离合器齿套，弹性元件，结合齿，缓速器输入轴齿轮；其中，变速箱通过变速箱输出轴与缓速器输出轴齿轮连接，缓速器输出轴齿轮与变速箱输出轴通过花键连接，缓速器输出轴齿轮与缓速器输入轴齿轮啮合，缓速器输入轴齿轮通过轴承设置在缓速器输入轴上，泵轮通过花键和缓速器输入轴连接，涡轮通过花键和缓速器输出轴连接，涡轮与泵轮外侧设有壳体，泵轮和涡轮的腔体内充填有液压油，缓速器输出轴与发电机连接，离合器齿毂通过花键和缓速器输入轴连接，离合器齿毂外侧设置离合器齿套，弹性元件右端固定在缓速器输入轴齿轮上，左端与离合器齿套连接，缓速器输入轴齿轮与结合齿啮合，离合器齿毂和缓速器输入轴连接，气缸内充入高压气体，气缸与推块连接，推块与离合器齿套接合，离合器齿套能够滑动的设置在离合器齿毂上。

2.根据权利要求1所述的缓速器，其特征在于，缓速器输出轴齿轮和缓速器输入轴齿轮的传动比设置为小于1。

3.根据权利要求1所述的缓速器，其特征在于，推块上设置与缓速器输入轴齿轮啮合的推动齿。