CN115199674A - 油泵控制的液力缓速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油泵控制的液力缓速器，包括控制单元及液力缓速器，控制单元包含控制器及电磁阀，电磁阀包含入油口、第一出油口及第二出油口，控制器控制电磁阀切换入油口与第一出油口及第二出油口的连通；液力缓速器的第一油泵与驱动轴连接，通过驱动轴驱动第一油泵运转将油液由油箱泵入第一进油管路，第一进油管路与电磁阀的入油口连接，电磁阀的第一出油口与油液工作腔连通，电磁阀的第二出油口通过卸油管路与油箱连通；在液力缓速器工作状态下，入油口与第一出油口连通，使油液进入油液工作腔，在液力缓速器非工作状态下，入油口与第二出油口连通，使油液通过卸油管路回到油箱，藉此可以达到更好的液力缓速器效能。

Description

油泵控制的液力缓速器

技术领域

本发明涉及车辆制动控制技术领域，特别是一种油泵控制的液力缓速器。

背景技术

目前，车辆上常用的行车制动器多为盘式制动器或鼓式制动器，均属于摩擦片式制动装置。车辆在长下坡路段、城市交通或载重低速行驶等工况下，频繁或长时间地使用此类制动器时，制动器将大量动能转变为热能，导致摩擦元件温度过高，摩擦系数降低，制动效能下降，即发生制动性能的“热衰退现象”。热衰退现象导致车辆制动效能严重降低，极易酿成重大事故。

液力缓速器是解决制动器热衰退问题的关键技术，其中，液力缓速器对于工作油液的输入的稳定及精准至关重要，其影响了液力缓速器在制动过程中的性能。液力缓速器制动力矩的控制主要依靠气压推动油液进入定转子工作腔内，通过油液搅拌形成制动阻力，因此需要根据车辆行驶情况快速精确地控制油液进入定转子工作腔。在目前常见的液力缓速器中，利用压缩空气注入油箱内推动油液进入定转子工作腔的方式，存在结构复杂、控制响应慢的问题，而且输出精度较差，因此渐渐有人提出以电机控制油泵泵油的方式取代气压控制油液的方式，然而这样的作法需要另外对电机供电，且安装电机会使液力缓速器整体体积增大，对于安装液力缓速器来说会造成极大的不便，且电机油泵在长时间工作的情况下也可能存在发热或故障的问题，在整体效能稳定性上较差。

发明内容

因此本发明主要的目的在于提供一种油泵控制的液力缓速器，通过驱动轴连动油泵，不需另外安装电机，结合控制器及电磁阀，可以精准控制进入定转子工作腔内的油量，且可有效减少液力缓速器的体积，提高液力缓速器工作的稳定性及性能。

本发明的技术方案是，提供一种油泵控制的液力缓速器，包括有控制单元及液力缓速器，控制单元包含控制器及电磁阀，电磁阀包含入油口、第一出油口及第二出油口，控制器与电磁阀电连接，控制电磁阀切换入油口与第一出油口及第二出油口的连通；液力缓速器包含驱动轴、第一油泵、油箱及由定子与转子形成的油液工作腔，第一油泵及与驱动轴连接，通过驱动轴驱动第一油泵运转，第一油泵与油箱连通，将油箱内油液泵入第一进油管路，第一进油管路与电磁阀的入油口连接，电磁阀的第一出油口与定油液工作腔连通，电磁阀的第二出油口通过卸油管路与油箱连通；当液力缓速器在工作状态下，入油口与第一出油口连通，使油液进入油液工作腔，液力缓速器在非工作状态下，入油口与第二出油口连通，使油液通过卸油管路回到所述油箱。

更进一步的，液力缓速器还包括第二油泵，第二油泵与驱动轴连接，通过驱动轴驱动第二油泵运转，第二油泵通过润滑油路与油箱连通，通过润滑油路将油液从油箱泵出。

更进一步的，油箱设置有进排气阀，进排气阀用于调节油箱内的气压状态。

更进一步的，液力缓速器还包括热交换器，油液工作腔通过第一回油管路与热交换器连通，第一回油管路设置有节流阀及单向阀，单向阀控制油液流动方向由油液工作腔流至热交换器。

更进一步的，转子背面油腔还连接有第二回油管路，第二回油管路与第一回油管路汇合后，与热交换器连通。

更进一步的，热交换器与冷却水进水管路及冷却水出水管路连接，冷却水出水管路设置有水温传感器，水温传感器与控制器电连接。

更进一步的，第一进油管路连接有油压传感器，用于感测第一进油管路中的油液油压，油压传感器与控制器电连接。

更进一步的，第二回油管路连接有油温传感器，用于感测第二回油管中油液油温，油温传感器与所述控制器电连接。

更进一步的，第一进油管路上还连接有安全管路，安全管路通过卸油管路与油箱连通，所述安全管路上设置有安全阀，安全阀控制油液由第一进油管路流向至卸油管路。

更进一步的，热交换器的冷油出油管路与第一进油管路连通。

因此本发明的有益效果是：

1.通过驱动轴直接驱动第一油泵，将油箱中油液泵入第一进油管路中，结合控制器控制电磁阀，可精准控制进入油液工作腔内的油量。

2.本发明结构简单，便于集成及轻量化液力缓速器，方便后续液力缓速器与车辆的安装。

3.通过本发明的油路设计，在液力缓速器不工作的情况下，油液仍在第一进油管路中流动，当需要液力缓速器工作时，可快速将油液导入油液工作腔，提高液力缓速器的起效性能。

附图说明

图1为本发明油泵控制的液力缓速器原理示意图。

附图标记

11 控制器

12 电磁阀

12-1 入油口

12-2 第一出油口

12-3 第二出油口

21 驱动轴

22 第一油泵

23 第二油泵

24 油箱

24-1 进排气阀

25 定子

26 转子

27 油液工作腔

27-1 油气分离装置

27-2 浮球阀

28 第一进油管路

28-1 油压传感器

29 卸油管路

30 安全管路

30-1 安全阀

31 热交换器

32 第一回油管路

32-1 节流阀

32-2 单向阀

33 第二回油管路

33-1 油温传感器

34 冷油出油管路

35 冷却水出水管路

35-1 水温传感器

36 冷却水进水管路

37 润滑油路

具体实施方式

此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单个，也可包括多数个。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参考图1，为本发明油泵控制的液力缓速器原理图。本发明油泵控制的液力缓速器包括有控制单元及液力缓速器，其中控制单元包含控制器11及电磁阀12，电磁阀12包含入油口12-1、第一出油口12-2及第二出油口12-3，且控制器11与电磁阀12电连接，通过控制器11可以控制电磁阀12将入油口12-1切换与第一出油口12-2或第二出油口12-3连通，同时，控制器11还可以控制电磁阀12入油口12-1入油量的大小，在本实施例中控制器11为电子模块总成(ECU)，但是在有需求的情况下也可以采用可编程逻辑控制器(PLC)，控制器主要用于接收并运算各传感器传来的数据以及控制电磁阀12的切换及通量。

液力缓速器包含驱动轴21、第一油泵22、第二油泵23、油箱24及由定子25与转子26形成的油液工作腔27，第一油泵22及第二油泵23均与驱动轴21连接，通过驱动轴21驱动第一油泵22及第二油泵23运转，第一油泵22与油箱24连通，可将油箱24内油液泵入第一进油管路28，第二油泵23通过润滑油路37与油箱24连通，通过润滑油路37可将油液从油箱24泵出润滑液力缓速器的油封及轴承。

第一进油管路28与电磁阀12的入油口12-1连接，在第一进油管路28还连接有油压传感器28-1，用于感测第一进油管路28中的油液油压，油压传感器28-1与控制器11电连接，电磁阀12的第一出油口12-2与油液工作腔27连通，电磁阀12的第二出油口12-3通过卸油管路与油箱24连通；当液力缓速器在工作状态下，控制器11控制入油口12-1与第一出油口12-2连通，使油液由第一进油管流经电磁阀12进入油液工作腔27，当液力缓速器在非工作状态下，控制器11控制入油口12-1与第二出油口12-3连通，使油液通过卸油管路29回到油箱24。此外，在第一进油管路28上还连接有安全管路30，安全管路30通过卸油管路29与油箱24连通，安全管路30上设置有安全阀30-1，安全阀30-1控制油液由第一进油管路28流向至卸油管路29，当第一进油管路28上的油压超过安全阀30-1阻力时，油液经由安全管路30流至卸油管路29再回流至油箱24。

更进一步的，为了使油箱24中的气压与外部大气压力维持平衡，在油箱24还设置有进排气阀24-1，可以用于调节油箱24内的气压状态，同时可避免外界杂质进入油箱24，当油液被第一油泵22泵入第一进油管路28时，空气可通过进排气阀24-1进入油箱24，使油液可以顺利被泵入第一进油管路28，当液力缓速器停止工作后，油液流回至油箱24内，可将油箱24内空气通过进排气阀24-1排出。

液力缓速器还包括有热交换器31，油液工作腔27通过第一回油管路32与热交换器31连通，第一回油管路32设置有节流阀32-1及单向阀32-2，单向阀32-2控制油液流动方向由油液工作腔27流至热交换器31，节流阀32-1对油液工作腔27流出的油液可以起到稳压节流的作用，单向阀32-2对流经节流阀32-1的油液起可以到稳流阻尼，防止油液倒流。转子26背面油腔还连接有第二回油管路33，第二回油管路33与第一回油管路28汇合后与热交换器31连通，第二回油管路33连接有油温传感器33-1，用于感测第二回油管路33中油液油温，油温传感器33-1与控制器11电连接，热交换器31还连通冷油出油管路34、冷却水出水管路35及冷却水进水管路36，冷油出油管路34与第一进油管路28连通，冷却水出水管路35设置有水温传感器35-1，水温传感器35-1与控制器11电连接。

油液工作腔27还进一步连接有浮球阀27-2及油气分离装置27-1，通过油气分离装置27-1当油液注入油液工作腔27时，排出在油液工作腔27内积存的空气，并把带油空气进行分离，同时，当油液工作腔27内逐渐充满油液后，浮球阀27-2中的浮球(未标示)会受油液的浮力作用向上浮起，与浮球阀27-2内的密封圈(未标示)紧密接触形成密封，使得油液不会通过浮球阀27-2溢流至油气分离装置27-1，确保油液工作腔27内充满油液。

本发明的工作原理是，液力缓速器的驱动轴21与车辆的传动轴连接，通过车辆传动轴转动带动驱动轴21旋转，同时驱动轴21与第一油泵22及第二油泵23连接，藉此第一油泵22及第二油泵23在驱动轴21转动下进行运转。在液力缓速器工作情况下，第一油泵22将油液从油箱24中泵出进入第一进油管路28，第一进油管路28上连接有油压传感器28-1以监控管路内油压，第一进油管路28与电磁阀12的入油口12-1连通，在液力缓速器工作的情况下，电磁阀12入油口12-1与电磁阀12的第一出油口12-2连通，第一出油口12-2与定子25、转子26形成的油液工作腔27连通，使油液通过电磁阀12流入油液工作腔27，此时油液在油液工作腔27中因定子25与转子26的旋转搅拌产生阻力，藉此起到缓速的效果。与此同时，油液在油液工作腔27中因搅拌使油温升高，高温油液自油液工作腔27中入第一回油管路32，经由第一回油管路32流至热交换器31，热交换器31中利用冷却水对高温油液进行降温，降温后的油液由冷油出油管路34流回第一进油管路28继续参与工作。同时，在定子25背面油腔中的高温油液也会通过第二回油管路33流回热交换器3132进行降温，在第二回油管路33上安装油温传感器33-1，可监控自油液工作腔27中流出油液的温度。当因车辆行驶需求，通过控制器11调整电磁阀12缩小入油量时，第一进油管路28中的油压升高，当油压超过安全阀30-1的阻力时，油液通过安全管路30流回卸油管路29，再经由卸油管路29流回至油箱24。

当液力缓速器停止工作时，第一油泵22将油液泵入第一进油管路28，此时控制器11控制电磁阀12将入油口12-1与第二出油口12-3连通，油液通过电磁阀12第二出油口12-3流入卸油管路29，再由卸油管路29流回油箱24。

同时，由于第二油泵23与驱动轴21连接，因此无论在液力缓速器是否工作的情况下，驱动轴21均带动第二油泵23运转，将油液经由润滑管路29自油箱24泵出对液力缓速器中的油封及轴承进行润滑。

在本发明中第一进油管路28连接了油压传感器28-1、第二回油管路33中连接了油温传感器33-1、热交换器31的冷却水出水管路35安装了水温传感器35-1，通过这些传感器所感应到的油压、油温及水温，可以判断液力缓速器工作状态是否正常，并可根据传感器数值进行电磁阀12入油量的调整，达到精准控制油量及提高液力缓速器的工作效能。

此外，由于本发明的油路设计，在液力缓速器不工作的情况下，油液仍在第一进油管路28中流动减少了油路中空气的积存，当需要液力缓速器工作时，通过电磁阀12接通第一进油管路28可快速将油液导入油液工作腔27，提高液力缓速器的起效性能。

以上仅为本发明的较佳实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于所属技术领域的技术人士应可理解及实施，因此其他未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求的涵盖范围中。

Claims (10)

1.一种油泵控制的液力缓速器，包括控制单元及液力缓速器，其特征在于：

所述控制单元包含控制器及电磁阀，所述电磁阀包含入油口、第一出油口及第二出油口，所述控制器与所述电磁阀电连接，控制所述电磁阀切换所述入油口与所述第一出油口及所述第二出油口的连通；

所述液力缓速器包含驱动轴、第一油泵、油箱及由定子与转子形成的油液工作腔，所述第一油泵与所述驱动轴连接，通过所述驱动轴驱动所述第一油泵运转，所述第一油泵与所述油箱连通，将所述油箱内油液泵入第一进油管路，所述第一进油管路与所述电磁阀的所述入油口连接，所述电磁阀的所述第一出油口与所述油液工作腔连通，所述电磁阀的所述第二出油口通过卸油管路与所述油箱连通；所述液力缓速器工作状态下，所述入油口与所述第一出油口连通，使油液进入所述油液工作腔，所述液力缓速器在非工作状态下，所述入油口与所述第二出油口连通，使油液通过所述卸油管路回到所述油箱。

2.根据权利要求1所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述液力缓速器还包括第二油泵，所述第二油泵与所述驱动轴连接，通过所述驱动轴驱动所述第二油泵运转，所述第二油泵通过润滑油路与所述油箱连通，通过所述润滑油路将油液从所述油箱泵出。

3.根据权利要求1所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述油箱设置有进排气阀，所述进排气阀用于调节所述油箱内的气压状态。

4.根据权利要求1所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述液力缓速器还包括有热交换器，所述油液工作腔通过第一回油管路与所述热交换器连通，所述第一回油管路设置有节流阀及单向阀，所述单向阀控制油液流动方向由所述油液工作腔流至所述热交换器。

5.根据权利要求2所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述转子背面油腔还连接有第二回油管路，所述第二回油管路与所述第一回油管路汇合后，与所述热交换器连通。

6.根据权利要求5所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述热交换器与冷却水进水管路及冷却水出水管路连接，所述冷却水出水管路设置有水温传感器，所述水温传感器与所述控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述第一进油管路连接有油压传感器，用于感测所述第一进油管路中的油液油压，所述油压传感器与所述控制器电连接。

8.根据权利要求5所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述第二回油管路连接有油温传感器，用于感测所述第二回油管中油液油温，所述油温传感器与所述控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述第一进油管路上还连接有安全管路，所述安全管路通过所述卸油管路与所述油箱连通，所述安全管路上设置有安全阀，所述安全阀控制油液由所述第一进油管路流向至所述卸油管路。

10.根据权利要求4所述的油泵控制的液力缓速器，其特征在于：所述热交换器的冷油出油管路与所述第一进油管路连通。

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