CN109094535A - 车辆辅助制动*** - Google Patents

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冯尚志
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邓志亮
尹家浩
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Abstract

本发明公开了一种车辆辅助制动***，包括与车轮轴连接的发电装置、第一制动盘、与第一制动盘相对设置的第二制动盘、用于控制第一制动盘与第二制动盘在接触状态与分离状态之间进行切换的制动盘控制装置、与第一制动盘和车轮轴连接的第一动力传递装置以及与第二制动盘和车轮轴连接的第二动力传递装置，第一制动盘和第二制动盘的旋转方向相反。本发明的车辆辅助制动***，不消耗发动机有用的能量，且能够将车辆在制动时的能量回收加以利用；两制动盘的转矩相反，且相互抵消，将两车轮的能量相互抵消，增大了制动效率。

Description

车辆辅助制动***
技术领域
本发明属于车辆制动技术领域，具体地说，本发明涉及一种车辆辅助制动***。
背景技术
车辆制动***主要有三类，一是行车制动***，二是驻车制动***，三是辅助制动***。而辅助制动***的作用是：在不使用或少使用行车制动***的条件下，使车辆速度降低或保持稳定，但不能将车辆紧急制停，这种作用称为缓速作用。现有车辆上产生缓速作用的方法主要有5种：一是发动机缓速，二是牵引电动机缓速，三是液力缓速，四是电磁缓速，五是空气动力缓速。其中第二种是用在电驱动车上，第五种是利用汽车行驶时的空气阻力，通过车身某个部件的伸展，加大空气阻力的办法来起缓速作用。这五个缓速方法都需要消耗发动机的能量，且能量利用效率低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种车辆辅助制动***，目的是实现节能降耗。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：车辆辅助制动***，包括与车轮轴连接的发电装置、第一制动盘、与第一制动盘相对设置的第二制动盘、用于控制第一制动盘与第二制动盘在接触状态与分离状态之间进行切换的制动盘控制装置、与第一制动盘和车轮轴连接的第一动力传递装置以及与第二制动盘和车轮轴连接的第二动力传递装置，第一制动盘和第二制动盘的旋转方向相反。
所述第一动力传递装置包括与所述车轮轴相平行的第一传动轴以及与第一传动轴和车轮轴连接的第一齿轮传动机构，所述第一制动盘与第一传动轴连接。
所述第一齿轮传动机构包括设置于所述车轮轴上的第一主动齿轮和与所述第一传动轴连接且与第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮。
所述第一动力传递装置还包括套设于所述第一传动轴上的导向盘，导向盘具有容纳所述第一制动盘的容置腔，第一制动盘相对于导向盘可沿轴向进行移动，第一制动盘套设于第一传动轴上且第一制动盘与第一传动轴为花键连接。
所述制动盘控制装置包括与所述导向盘连接且用于向所述容置腔中提供液压油的液压泵，进入容置腔中的液压油推动所述第一制动盘沿轴向进行移动。
所述第二动力传递装置包括与所述车轮轴相平行的第二传动轴以及与第二传动轴和车轮轴连接的第二齿轮传动机构，所述第二制动盘与第二传动轴连接。
所述第二齿轮传动机构包括设置于所述车轮轴上的第二主动齿轮、与所述第二传动轴连接的第二从动齿轮以及与第二主动齿轮和第二从动齿轮相啮合的中间齿轮。
所述发电装置包括设置于所述车轮轴上的永磁体、第一导磁体、第二导磁体、第一隔磁体和第二隔磁体以及与永磁体相配合的线圈，永磁***于第一导磁体和第二导磁体之间，第一导磁***于永磁体和第一隔磁体之间，第二导磁***于永磁体和第二隔磁体之间。
所述发电装置还包括设置于所述车轮轴上的第三隔磁体。
本发明的车辆辅助制动***，具有如下的优点：
1、不消耗发动机有用的能量，且能够将车辆在制动时的能量回收加以利用，达到节能降耗的目的；
2、两制动盘的转矩相反，且相互抵消，将两车轮的能量相互抵消，增大了制动效率；
3、此***在工作时通过控制供给给电机的电流大小来控制液压力的大小，方式简单有效，适应各种制动要求；同时在控制中心对电流大小的控制下能防止车轮抱死的情况发生。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明车辆辅助制动***的结构示意图；
图2是第一齿轮传动机构的结构示意图；
图3是第二齿轮传动机构的结构示意图；
图4是导向座与第一制动盘的配合示意图；
图5是发电装置的结构示意图；
图中标记为：1、车轮轴；2、发电装置；3、第一壳体；4、第二壳体；5、第一传动轴；6、导向盘；7、第二传动轴；8、第一制动盘；9、第二制动盘；10、第一主动齿轮；11、第一从动齿轮；12、第二主动齿轮；13、第二从动齿轮；14、中间齿轮；15、永磁体；16、第一导磁体；17、第二导磁体；18、第一隔磁体；19、第二隔磁体；20、线圈；21、第三隔磁体；22、轴套；23、容置腔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。
如图1所示，本发明提供了一种车辆辅助制动***，包括与车轮轴1连接的发电装置2、第一制动盘8、与第一制动盘8相对设置的第二制动盘9、用于控制第一制动盘8与第二制动盘9在接触状态与分离状态之间进行切换的制动盘控制装置、与第一制动盘8和车轮轴1连接的第一动力传递装置以及与第二制动盘9和车轮轴1连接的第二动力传递装置，第一制动盘8和第二制动盘9的旋转方向相反。
具体地说，如图1所示，车辆的车轮安装在车轮轴1上，车轮轴1为水平设置。在制动盘控制装置的作用下，当第一制动盘8和第二制动盘9处于接触状态时，第一制动盘8的端面与第二制动盘9的端面贴合，车轮轴1通过第一动力传递装置带动第一制动盘8旋转，车轮轴1同时通过第二动力传递装置带动第二制动盘9旋转，第一制动盘8和第二制动盘9的旋转方向相反，第一制动盘8和第二制动盘9之间产生摩擦力，进而对车轮轴1产生制动力矩，使得车轮轴1逐渐减速，达到辅助制动的目的。在制动结束时，在制动盘控制装置的作用下，第一制动盘8与第二制动盘9处于分离状态，第一制动盘8和第二制动盘9之间不产生摩擦力。
如图1和图2所示，第一动力传递装置包括与车轮轴1相平行的第一传动轴5以及与第一传动轴5和车轮轴1连接的第一齿轮传动机构，第一制动盘8与第一传动轴5连接。第一传动轴5的长度小于车轮轴1的长度，第一传动轴5的一端与第一齿轮传动机构连接，第一制动盘8设置于第一传动轴5的另一端，第一制动盘8与第一传动轴5可同步旋转，而且第一制动盘8相对于第一传动轴5可沿轴向进行移动，可以实现与第二制动盘9的接触与分离。第一制动盘8为圆盘状结构，第一制动盘8与第一传动轴5为同轴设置，第一制动盘8套设于第一传动轴5上且第一制动盘8与第一传动轴5为花键连接。作为优选的，第一齿轮传动机构包括设置于车轮轴1上的第一主动齿轮10和与第一传动轴5连接且与第一主动齿轮10啮合的第一从动齿轮11，第一主动齿轮10和第一从动齿轮11均为圆柱齿轮，第一主动齿轮10与车轮轴1固定连接且第一主动齿轮10与车轮轴1同步旋转，第一从动齿轮11与第一传动轴5的一端连接且第一从动齿轮11可与第一传动轴5同步旋转。第一传动轴5通过第一电磁离合器与第一从动齿轮11连接，第一电磁离合器是用于控制第一传动轴5与第一从动齿轮11之间的结合与分离，实现扭矩的传递与中断，第一电磁离合器与车辆上的控制***连接，受控制***的控制。当第一电磁离合器结合时，第一从动齿轮11与第一传动轴5同步旋转，第一传动轴5带动第一制动盘8旋转。当第一电磁离合器分离时，第一传动轴5与第一齿轮传动机构之间传递的扭矩中断，第一传动轴5与第一从动齿轮11不能同步旋转。
如图1、图2和图4所示，第一动力传递装置还包括套设于第一传动轴5上的导向盘6，导向盘6具有容纳第一制动盘8的容置腔23，第一制动盘8相对于导向盘6可沿轴向进行移动。导向盘6为圆柱体，导向盘6与第一传动轴5为同轴设置且导向盘6的直径大于第一传动轴5的直径，导向盘6在轴向上与第一传动轴5保持相对固定，导向盘6为固定设置于车辆的车身上，导向盘6的中心处具有让第一传动轴5穿过的通孔。容置腔23为设置于导向盘6的中心处的圆形腔体，容置腔23在导向盘6的面朝第二制动盘9的端面上形成让第一制动盘8通过的开口，导向盘6与第一制动盘8为同轴设置。第一制动盘8的中心处具有让第一传动轴5***的花键孔，第一传动轴5的端部设有外花键。
如图1、图2和图4所示，制动盘控制装置包括与导向盘6连接且用于向容置腔23中提供液压油的液压泵，进入容置腔23中的液压油推动第一制动盘8沿轴向进行移动，液压泵与电动机连接，液压泵的出油口通过油管与导向盘6连接，液压泵与导向盘6保持相对固定。电动机用于提供使液压泵旋转的驱动力，电动机驱动液压泵运转后，液压泵将液压油泵送至导向盘6的容置腔23中，容置腔23中压力增大，进入容置腔23中的液压油推动第一制动盘8沿轴向进行移动，而且第一制动盘8是沿轴向朝向第二制动盘9处移动，最终第一制动盘8与第二制动盘9相接触，第一制动盘8和第二制动盘9由分离状态切换至接触状态，产生制动力矩。解除制动时，容置腔23中的液压油向外排出，压力降低，第一制动盘8与第二制动盘9由接触状态切换至分离状态。
如图1和图3所示，第二动力传递装置包括与车轮轴1相平行的第二传动轴7以及与第二传动轴7和车轮轴1连接的第二齿轮传动机构，第二制动盘9与第二传动轴7连接。第二传动轴7的长度小于车轮轴1的长度，第一传动轴5与第二传动轴7为同轴设置，第二传动轴7的一端与第二齿轮传动机构连接，第二制动盘9设置于第二传动轴7的另一端，第二制动盘9与第二传动轴7同步旋转。第二制动盘9为圆盘状结构，第二制动盘9与第二传动轴7为同轴设置，第二制动盘9与第二传动轴7固定连接。作为优选的，第二齿轮传动机构包括设置于车轮轴1上的第二主动齿轮12、与第二传动轴7连接的第二从动齿轮13以及与第二主动齿轮12和第二从动齿轮13相啮合的中间齿轮14。第二主动齿轮12、中间齿轮14和第二从动齿轮13均为圆柱齿轮，第二主动齿轮12与车轮轴1固定连接且第二主动齿轮12与车轮轴1同步旋转，第二从动齿轮13与第二传动轴7的一端连接且第二从动齿轮13可与第二传动轴7同步旋转，中间齿轮14与第二主动齿轮12和第二从动齿轮13同时啮合，第二主动齿轮12与第二从动齿轮13之间不啮合。第二传动轴7通过第二电磁离合器与第二从动齿轮13连接，第二电磁离合器是用于控制第二传动轴7与第二从动齿轮13之间的结合与分离，实现扭矩的传递与中断，第二电磁离合器与车辆上的控制***连接，受控制***的控制。当第二电磁离合器结合时，第二从动齿轮13与第二传动轴7同步旋转，第二传动轴7带动第二制动盘9旋转。当第二电磁离合器分离时，第二传动轴7与第二齿轮传动机构之间传递的扭矩中断，第二传动轴7与第二从动齿轮13不能同步旋转。
如图1所示，发电装置2包括设置于车轮轴1上的永磁体15、第一导磁体16、第二导磁体17、第一隔磁体18、第二隔磁体19、第三隔磁体21以及与永磁体15相配合的线圈20。线圈20设置于轴套22上，轴套22套设于车轮轴1上且轴套22与车轮轴1为同轴设置，轴套22为内部中空的圆柱体，车轮轴1穿过轴套22。永磁体15、第一导磁体16、第二导磁体17、第一隔磁体18、第二隔磁体19、第三隔磁体21固定设置于车轮轴1上，在车轮轴1的轴向上，永磁体15位于第一导磁体16和第二导磁体17之间，第一导磁体16位于永磁体15和第一隔磁体18之间，第二导磁体17位于永磁体15和第二隔磁体19之间。第一导磁体16、第二导磁体17、第一隔磁体18和第二隔磁体19均为圆柱体且第一导磁体16、第二导磁体17、第一隔磁体18和第二隔磁体19的直径大小，第一导磁体16、第二导磁体17、第一隔磁体18和第二隔磁体19的直径大于车轮轴1的直径且第一导磁体16、第二导磁体17、第一隔磁体18和第二隔磁体19与车轮轴1为同轴设置，第一导磁体16、第二导磁体17、第一隔磁体18和第二隔磁体19的直径小于轴套的直径，线圈位于轴套的内部。第三隔磁体21位于第一导磁体16和第二导磁体17之间，第三隔磁体21与永磁体15为相对布置。在车辆制动过程中，当车轮轴1转动时，固定在车轮轴1上面的永磁体15跟随车轮轴1一起转动，磁感线经过线圈20，做切割磁感线运动，从而产生感应电流，实现在减速或者刹车过程中将消耗的动能转化为电能，并将电能输送至蓄电池，实现了制动能量的部分回收利用，达到节能降耗的目的。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.车辆辅助制动***，其特征在于：包括与车轮轴连接的发电装置、第一制动盘、与第一制动盘相对设置的第二制动盘、用于控制第一制动盘与第二制动盘在接触状态与分离状态之间进行切换的制动盘控制装置、与第一制动盘和车轮轴连接的第一动力传递装置以及与第二制动盘和车轮轴连接的第二动力传递装置，第一制动盘和第二制动盘的旋转方向相反。
2.根据权利要求1所述的车辆辅助制动***，其特征在于：所述第一动力传递装置包括与所述车轮轴相平行的第一传动轴以及与第一传动轴和车轮轴连接的第一齿轮传动机构，所述第一制动盘与第一传动轴连接。
3.根据权利要求2所述的车辆辅助制动***，其特征在于：所述第一齿轮传动机构包括设置于所述车轮轴上的第一主动齿轮和与所述第一传动轴连接且与第一主动齿轮啮合的第一从动齿轮。
4.根据权利要求2或3所述的车辆辅助制动***，其特征在于：所述第一动力传递装置还包括套设于所述第一传动轴上的导向盘，导向盘具有容纳所述第一制动盘的容置腔，第一制动盘相对于导向盘可沿轴向进行移动，第一制动盘套设于第一传动轴上且第一制动盘与第一传动轴为花键连接。
5.根据权利要求4所述的车辆辅助制动***，其特征在于：所述制动盘控制装置包括与所述导向盘连接且用于向所述容置腔中提供液压油的液压泵，进入容置腔中的液压油推动所述第一制动盘沿轴向进行移动。
6.根据权利要求1至5任一所述的车辆辅助制动***，其特征在于：所述第二动力传递装置包括与所述车轮轴相平行的第二传动轴以及与第二传动轴和车轮轴连接的第二齿轮传动机构，所述第二制动盘与第二传动轴连接。
7.根据权利要求6所述的车辆辅助制动***，其特征在于：所述第二齿轮传动机构包括设置于所述车轮轴上的第二主动齿轮、与所述第二传动轴连接的第二从动齿轮以及与第二主动齿轮和第二从动齿轮相啮合的中间齿轮。
8.根据权利要求1至7任一所述的车辆辅助制动***，其特征在于：所述发电装置包括设置于所述车轮轴上的永磁体、第一导磁体、第二导磁体、第一隔磁体和第二隔磁体以及与永磁体相配合的线圈，永磁***于第一导磁体和第二导磁体之间，第一导磁***于永磁体和第一隔磁体之间，第二导磁***于永磁体和第二隔磁体之间。
9.根据权利要求8所述的车辆辅助制动***，其特征在于：所述发电装置还包括设置于所述车轮轴上的第三隔磁体。
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