比例閥控泵式中小功率車用緩速器的製作方法

2023-07-12 23:28:46 2

專利名稱：比例閥控泵式中小功率車用緩速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車用緩速器，尤其是制動功率在350千瓦以下的中小功 率車用緩速器。
背景技術：
車輛下坡時，往往需要連續或頻繁使用行車制動器，致使制動鼓和制動 片嚴重磨損，甚至因發熱導致制動鼓龜裂，制動片燒損，不僅降低了行車制 動器的使用壽命，增加了運行成本，嚴重時還威脅到行車安全。安裝緩速器 能使質量較大的車輛平穩減速而不消耗制動系統，是解決上述問題的有效途 徑，尤其是中大型車輛基本都裝有這種輔助制動裝置。目前，公知的緩速器 在結構形式上可以分為兩種電磁緩速器和液力緩速器。其中電磁緩速器相 當於在車輛的傳動軸上裝了一個"發電機"，不接負載電阻時，無功率消耗和 制動轉矩；需要減速時，ECU (電子控制單元)發出指令將負載開關打開，車 輛動能轉換為電能，然後由負載電阻轉換為熱能散耗在空氣中，傳動軸便受 到電磁場的阻力，達到制動的目的。電磁緩速器的優點是無接觸無磨損，但 結構過於龐大是其缺點，這一點在對空間要求比較苛刻的車輛上非常致命。 液力緩速器是在變速器箱殼後端增加一個液力耦合器，耦合器由泵輪和渦輪 組成，其中泵輪通過齒輪與變速器輸出軸同步旋轉，而渦輪則安裝於變速器 箱殼上，不能隨意轉動。當不需要制動時，ECU發出指令，阻止工作介質(液 壓油)進入液力緩速器的工作腔，泵輪和渦輪之間無液力阻尼，因此也沒有 制動轉矩；當需要制動時，ECU發出指令，將一定數量和壓力的工作介質壓入 液力緩速器的工作腔，泵輪和渦輪之間存在液力阻尼，汽車的動能在液力緩 速器內轉變成熱能，被加熱的液壓油通過專用的熱交換器將熱能散逸，泵輪 在液力阻尼的作用下差生反向轉矩，從而起到制動目的。液力緩速器結構緊 湊、制動力矩大，相對於電磁緩速器具有顯著的優點，在高檔商用車上有一定的應用。顯然，上述兩種緩速器存在以下幾點不足1、電磁緩速器結構龐
大，不容易安裝和維護，由於汽車對空間要求極為苛刻，影響了其裝車率；2、 液力緩速器泵輪、渦輪加工精度較高，成本較高；3、液力緩速器需要控制工
作介質(液壓油)，控制系統複雜，進一步增加了其製造成本。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有的緩速器不利於程序化控制、製造安裝成 本較高等問題，提供一種比例閥控泵式中小功率車用緩速器，
本發明的目的是通過如下方式實現的 一種比例閩控泵式中小功率車用 緩速器， 一個液壓泵驅動齒輪、 一個液壓泵，該液壓泵進口與油箱相連，液
壓泵的轉子與液壓泵驅動齒輪軸機械連接； 一個比例溢流閥，該比例溢流閥7
與ECU電連接，並與液壓泵出口和熱交換器通過液壓管路相連。 液壓泵是一個排量為250ml/r的高壓液壓泵。 比例溢流閥是一個調壓範圍為0~40MPa的高壓比例溢流閥。
液壓泵、比例溢流閥與熱交換器串行設置，其間為液壓油道。 本發明在變速器輸出軸上安裝一個齒輪與另一個相配合的從動齒輪齧 合，從動齒輪軸端安裝一個液壓泵，該軸帶動液壓泵同步旋轉，該液壓泵作 為車輛傳動軸的制動負載，液壓泵出口聯結一個電液比例溢流閩，電子控制
單元(ECU )發出指令控制比例溢流閥線圈的電流，以調節液壓泵的出口油壓， 從而控制傳動軸制動轉矩的大小和有效作用時間。當不需要制動時，ECU發出 信號控制比例溢流閥的線圈電流為零，液壓泵出口的壓力也為零，傳動軸無 制動轉矩，當然也沒有能量損耗；當需要制動傳動軸時，ECU發出信號控制比 例溢流閥的線圏電流為某一定值，液壓泵出口的壓力也為相應的定值，此時 液壓泵的驅動也需要一定的轉矩，該轉矩被驅動橋放大後傳到驅動輪上，使 得車速馬上下降，從而達到制動的目的。本發明的有益效果是1、可以在輔 助制動車輛的同時，通過液壓油帶走因能量損耗產生的熱量；2、易於計算機 控制，提供一個穩定準確的制動轉矩；3、基本上無磨損，使用壽命長；4、 不需要動力源，結構簡單。


圖i是本發明的結構示意圖2是本發明安裝結構示意圖中，1.變速器輸出軸，2.輸出軸齒輪，3.液壓泵驅動齒輪，4.油箱， 5.液壓泵，6液壓管道，7.比例溢流閥，8.熱交換器，9.連軸器，IO.傳動軸。
具體實施例方式
如圖1所示， 一種比例閥控泵式中小功率車用緩速器， 一個液壓泵驅動 齒輪3、 一個液壓泵5，該液壓泵5進口與油箱4相連，液壓泵5的轉子與液 壓泵驅動齒輪3軸機械連接； 一個比例溢流閥7，該比例溢流閥7與ECU電連 接，並與液壓泵5出口和熱交換器8通過液壓管路相連；液壓泵5是一個排 量為250ml/r的高壓液壓泵；比例溢流閥7是一個調壓範圍為0~40MPa的高 壓比例溢流閥；液壓泵5、比例溢流閥7與熱交換器8串行設置，其間為液壓 油道。
如圖2所示，本發明利用一個液壓泵驅動齒輪3、 一個液壓泵5、 一個比 例溢流閥7為變速器輸出軸1提供反向轉矩，液壓泵5與液壓泵驅動齒輪3 的軸之間可釆用花鍵、平鍵或法蘭等多種形式聯結，液壓泵驅動齒輪3帶動 液壓泵5的轉子同步轉動，泵出油液。液壓泵5的出油口接一個電液比例溢 流閥7,泵出油液的壓力受到該閩線圈電流的線性調節，電液比例溢流閥7的 回油口通過液壓管道與熱交換器8相連，吸收車輛動能而溫度升高的液壓油 首先通過熱交換器8，冷卻後回流到油箱4。液壓泵5的驅動轉矩等於其驅動 齒輪3的反向轉矩，該反向轉矩通過輸出軸齒輪2、聯軸器9和傳動軸10作 用於驅動輪上，對整車產生制動作用。顯然，當液壓泵5出口油壓低時，液 壓泵5需要的驅動轉矩小，對於液壓泵驅動齒輪3來說，所受到的反向轉矩 就小；當液壓泵5出口油壓高時，液壓泵5需要的驅動轉矩大，對於液壓泵 驅動齒輪3來說，所受到的反向轉矩就大。因此，車輛在正常行駛過程中， 不需要制動時，電子控制單元(ECU)根據制動踏板的位置，向比例溢流閥7 發出相應的指令，將液壓泵5的出口油壓降低為零，此時液壓泵驅動齒輪3 上沒有反向轉矩，變速器輸出軸l、傳動軸IO上也沒有制動轉矩，不阻礙車輛正常行駛；當需要制動時，電子控制單元(ECU)根據制動踏板的位置，向 比例溢流閥7發出相應的指令，將液壓泵5的出口油壓調整為一定值，此時 液壓泵驅動齒輪3上出現反向轉矩，變速器輸出軸l、傳動軸10上也出現制
動轉矩，該制動轉矩被驅動橋放大後作用於驅動輪上，達到對車輛制動的目 的。本發明輸出軸齒輪2與液壓泵驅動齒輪3的傳動比為1: 7.5，液壓泵驅 動齒輪3的最高轉速為2400rpm;採用排量為250ml/r的高壓液壓泵3 (如 A4VG250等),最高輸出液壓油的壓力為40MPa;比例溢流閥7的調壓範圍為0 ~ 40MPa,釆用的熱交換器8為水冷式，通過發動機冷卻水循環冷卻高溫液壓油。 經計算，本發明可以提供最大制動功率為350kW的泵式緩速器，提供的轉矩 最大可以達到1600Nm,經放大後，作用在驅動輪上的制動轉矩可達56000Nm, 這樣在驅動輪所需制動轉矩小於此值時，本發明提供的裝置完全可以代替行 車制動器工作，有效保護行車制動器。本發明實現容易，結構簡單，成本低廉。
權利要求
1、一種比例閥控泵式中小功率車用緩速器，其特徵在於一個液壓泵驅動齒輪[3]、一個液壓泵[5]，該液壓泵[5]進口與油箱[4]相連，液壓泵[5]的轉子與液壓泵驅動齒輪[3]軸機械連接；一個比例溢流閥[7]，該比例溢流閥[7]與ECU電連接，並與液壓泵[5]出口和熱交換器[8]通過液壓管路相連。
2. 根據權利要求l所述的比例閥控泵式中小功率車用緩速器，其特徵在 於液壓泵[5]是一個排量為250ml/r的高壓液壓泵。
3、 根據權利要求l所述的比例閥控泵式中小功率車用緩速器，其特徵在 於比例溢流閥[7]是一個調壓範圍為0~40MPa的高壓比例溢流閩。
4. 根據權利要求l所述的比例閥控泵式中小功率車用緩速器，其特徵在 於液壓泵[5]、比例溢流閥[7]與熱交換器[8]串行設置，其間為液壓 油道。
全文摘要
本發明公開了一種比例閥控泵式中小功率車用緩速器，一個液壓泵驅動齒輪、一個液壓泵，該液壓泵進口與油箱相連，液壓泵的轉子與液壓泵驅動齒輪軸機械連接；一個比例溢流閥，該比例溢流閥7與ECU電連接，並與液壓泵出口和熱交換器通過液壓管路相連。本發明的有益效果是1.可以在輔助制動車輛的同時，通過液壓油帶走因能量損耗產生的熱量；2.易於計算機控制，提供一個穩定準確的制動轉矩；3.基本上無磨損，使用壽命長；4.不需要動力源，結構簡單。
文檔編號B60T10/02GK101565038SQ20091004334
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月11日 優先權日2009年5月11日
發明者劉金剛, 張高峰, 楊世平, 譚援強 申請人:湘潭大學