專利名稱：一種汽車制動能量回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車制動能量回收裝置。
背景技術(shù)：
隨著全球環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)重，越來越多的汽車供應(yīng)商在新能源汽車上花費著巨大的人力和物力，混合動力汽車的研究已經(jīng)成為本領(lǐng)域內(nèi)研究開發(fā)的熱點?；旌蟿恿ζ嚥粌H具有能源來源范圍廣、經(jīng)濟(jì)效益高的技術(shù)特點，還可以通過能量回收系統(tǒng)在車輛減速制動時實現(xiàn)能量補(bǔ)給，制動能量回收混合動力汽車的一項關(guān)鍵技術(shù)，是降低混合動力汽車燃油消耗的重要手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的混合動力汽車所存在的上述問題，而提出了一種在汽車減速制動時進(jìn)行能量回收的汽車制動能量回收裝置。本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種汽車制動能量回收裝置，其特征在于，所述的能量回收裝置包括控制器、發(fā)電機(jī)和設(shè)置在汽車驅(qū)動軸上的球籠，發(fā)電機(jī)的主軸上設(shè)有一小齒輪，球籠上設(shè)有與上述小齒輪相配合的齒圈，所述的能量回收裝置還包括有可控制小齒輪和齒圈嚙合和分離的撥叉機(jī)構(gòu)?？刂破骺煽刂茡懿鏅C(jī) 構(gòu)的工作狀態(tài)，小齒輪和齒圈在撥叉機(jī)構(gòu)控制下嚙合后，進(jìn)入能量回收工作狀態(tài)，驅(qū)動軸帶動球籠、齒圈、小齒輪和發(fā)電機(jī)主軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)行發(fā)電，實現(xiàn)能量的回收。小齒輪和齒圈在撥叉機(jī)構(gòu)控制下分離后，則結(jié)束發(fā)電。在上述的一種汽車制動能量回收裝置中，所述的撥叉機(jī)構(gòu)包括電磁開關(guān)、撥叉以及可控制電磁開關(guān)工作狀態(tài)的開關(guān)電路，撥叉的一端與電磁開關(guān)的電磁鐵連接，另一端與小齒輪連接，小齒輪與發(fā)電機(jī)主軸之間設(shè)有可使小齒輪沿發(fā)電機(jī)主軸軸向自由滑動但周向固定的連接機(jī)構(gòu)，所述的撥叉上設(shè)有鉸接點，上述電磁開關(guān)的電磁鐵做伸縮運動時，可使撥叉繞鉸接點轉(zhuǎn)動從而帶動小齒輪沿發(fā)電機(jī)主軸軸向滑動。在上述的一種汽車制動能量回收裝置中，所述的撥叉機(jī)構(gòu)包括周向環(huán)繞設(shè)置在小齒輪和發(fā)電機(jī)主軸外側(cè)的電磁線圈，電磁線圈連接有控制其通斷狀態(tài)的開關(guān)電路，小齒輪與發(fā)電機(jī)主軸之間設(shè)有可使小齒輪沿發(fā)電機(jī)主軸軸向自由滑動但周向固定的連接機(jī)構(gòu)，小齒輪上設(shè)有在電磁線圈通電后帶動小齒輪沿主軸向齒圈方向運動的電磁機(jī)構(gòu)以及電磁線圈斷電后復(fù)位的復(fù)位機(jī)構(gòu)。在上述的一種汽車制動能量回收裝置中，所述的電磁機(jī)構(gòu)為與小齒輪固連的鐵芯，鐵芯采用軟鐵或硅鋼制作而成。電磁線圈通電后，鐵芯被磁化，從而帶動小齒輪沿發(fā)電機(jī)主軸運動到達(dá)與齒圈嚙合位置；電磁線圈斷電后，鐵芯磁性消失，小齒輪沿發(fā)電機(jī)主軸復(fù)位，斷開與齒圈的嚙合。在上述的一種汽車制動能量回收裝置中，所述的連接機(jī)構(gòu)包括軸向開設(shè)在發(fā)電機(jī)主軸外表面的滑槽，小齒輪呈環(huán)形，套接在發(fā)電機(jī)主軸上，且小齒輪的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有凸出的卡塊，卡塊卡設(shè)在滑槽內(nèi)并可沿滑槽來回滑動。在上述的一種汽車制動能量回收裝置中，所述的開關(guān)電路為繼電器，串接在撥叉機(jī)構(gòu)的供電線路上，控制器的信號輸入端可接收加速踏板信號和制動踏板信號，而控制器的信號輸出端與繼電器連接，可控制繼電器的接通與斷開。制動踏板踏下時，可向控制器輸送制動信號，控制器在接收到制動信號后，控制繼電器閉合，對撥叉機(jī)構(gòu)實現(xiàn)供電。反之當(dāng)加速踏板踏下時，控制器接收到加速信號后控制繼電器斷開，撥叉機(jī)構(gòu)斷電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本汽車制動能量回收裝置利用發(fā)動機(jī)減速制動信號激活發(fā)電機(jī)起動開關(guān)，利用發(fā)電機(jī)與驅(qū)動軸球籠嚙合使發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)發(fā)電，并且該裝置可直接在現(xiàn)有的混合動力汽車上改裝完成，應(yīng)用前景廣闊。


圖1是本汽車制動能量回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本汽車制動能量回收裝置在進(jìn)行能量回收時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實施例一中撥叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是實施例二中撥叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是小齒輪與發(fā)電機(jī)主軸連接處的剖視圖。圖中，1、控制器；2、繼電器；3、發(fā)電機(jī)；31、主軸；31a、滑槽；4、小齒輪；41、卡塊；
5、齒圈；6、球籠；7、驅(qū)動軸；8、電磁開關(guān)；81、電磁鐵；9、撥叉；91、鉸接點；10、離合器；11、
轉(zhuǎn)軸；12、電磁線圈。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。實施例一如圖1和圖2所示，本汽車制動能量回收裝置包括控制器1、發(fā)電機(jī)3和設(shè)置在汽車驅(qū)動軸7上的球籠6，發(fā)電機(jī)3的主軸31上設(shè)有一小齒輪4，球籠6上設(shè)有與上述小齒輪4相配合的齒圈5?？刂破鱅的信號輸入端與加速踏板和制動踏板連接，可在制動踏板踏下時接收到制動信號和在加速踏板踏下時接收到加速信號。控制器I的信號輸出端串接一個繼電器2后與撥叉結(jié)構(gòu)連接，繼電器2閉合后可向撥叉結(jié)構(gòu)供電。如圖3所示，本實施例中，撥叉機(jī)構(gòu)包括電磁開關(guān)8和撥叉9，撥叉9的一端與電磁開關(guān)8的電磁鐵81連接，另一端與小齒輪4連接，撥叉9上設(shè)有鉸接點91。由于小齒輪4在與齒圈5嚙合后還要隨后者一同轉(zhuǎn)動，在此我們讓撥叉9先與一個離合器10連接，再在離合器10內(nèi)設(shè)置與小齒輪4連接的轉(zhuǎn)軸11。電磁開關(guān)8通電后，電磁鐵81伸出，帶動撥叉9繞鉸接點91做逆時針轉(zhuǎn)動，撥叉9下端的離合器10、轉(zhuǎn)軸11和小齒輪4等一同向右運動。電磁開關(guān)8斷電后，電磁鐵81向內(nèi)收縮，撥叉9順時針轉(zhuǎn)動，小齒輪4等向左運動。這樣一來，通過電磁開關(guān)8的通斷電來實現(xiàn)小齒輪4的水平來回運動，結(jié)合小齒輪4和發(fā)電機(jī)3主軸31之間的連接機(jī)構(gòu)，接可以實現(xiàn)小齒輪4和齒圈5的嚙合和分離。如圖5所示，發(fā)電機(jī)3主軸31的外表面軸向開設(shè)有滑槽31a，小齒輪4呈環(huán)形，套接在發(fā)電機(jī)3主軸31上，且小齒輪4的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有凸出的卡塊41，卡塊41卡設(shè)在滑槽31a內(nèi)并可沿滑槽31a來回滑動，這種結(jié)構(gòu)可以使使小齒輪4沿發(fā)電機(jī)3主軸31軸向自由滑動但周向固定。汽車整車行駛時，小齒輪4和齒圈5分離，處于圖1所示狀態(tài)，當(dāng)制動踏板被踏下后，控制器I接收到制動信號，從而控制繼電器2閉合,完成對電磁開關(guān)8的供電。電磁開關(guān)8通電后，通過撥叉9控制小齒輪4沿發(fā)電機(jī)3主軸31向右運動，靠近齒圈5并與其完成嚙合(如圖2所示狀態(tài))。完成嚙合后，驅(qū)動軸7依次帶動齒圈5、小齒輪4和發(fā)電機(jī)3主軸31轉(zhuǎn)動，開始發(fā)電，進(jìn)入能量回收工作狀態(tài)。當(dāng)加速踏板被踏下后，控制器I接收到加速信號，從而控制繼電器2斷開，電磁開關(guān)8斷電，撥叉9帶動小齒輪4沿發(fā)電機(jī)3主軸31向左運動，使小齒輪4和齒圈5分離，結(jié)束發(fā)電。控制器I可控制撥叉機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)，小齒輪4和齒圈5在撥叉機(jī)構(gòu)控制下嚙合后，驅(qū)動軸7帶動球籠6、齒圈5、小齒輪4和發(fā)電機(jī)3主軸31轉(zhuǎn)動，進(jìn)行發(fā)電，實現(xiàn)能量的回收。小齒輪4和齒圈5在撥叉機(jī)構(gòu)控制下分離后，則結(jié)束發(fā)電。實施例二本實施例與實施一的區(qū)別之處在于撥叉機(jī)構(gòu)，本實施例中，撥叉機(jī)構(gòu)為周向環(huán)繞設(shè)置在小齒輪4和發(fā)電機(jī)3主軸 31外側(cè)的電磁線圈12，小齒輪4上設(shè)有鐵芯，鐵芯采用軟鐵或硅鋼制作而成。電磁線圈12通電后，鐵芯磁化帶動小齒輪4沿發(fā)電機(jī)3主軸31運動，靠近齒圈5并與之嚙合。在結(jié)束能量回收時，需要小齒輪4遠(yuǎn)離齒圈5并與之分離，這就需要一個復(fù)位裝置來實現(xiàn)復(fù)位。本實施例中，我們可以通過對電磁線圈12通反向電流的方式來實現(xiàn)，電磁線圈12通反向電流后，小齒輪4和鐵芯反向受力運動。由于上述控制器I在接收到制動信號和加速信號后只能閉合和斷開繼電器2，無法實現(xiàn)向電磁線圈12反向供電的功能，為此需要另外設(shè)置一個電路來實現(xiàn)這一功能，這類電路比較常見，在此就不再贅述。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種汽車制動能量回收裝置，其特征在于，所述的能量回收裝置包括控制器(I)、發(fā)電機(jī)(3)和設(shè)置在汽車驅(qū)動軸(7)上的球籠(6),發(fā)電機(jī)(3)的主軸(31)上設(shè)有一小齒輪(4)，球籠(6)上設(shè)有與上述小齒輪(4)相配合的齒圈(5)，所述的能量回收裝置還包括有可控制小齒輪(4)和齒圈(5)嚙合和分離的撥叉機(jī)構(gòu)；所述的撥叉機(jī)構(gòu)包括周向環(huán)繞設(shè)置在小齒輪(4 )和發(fā)電機(jī)(3 )主軸(31)外側(cè)的電磁線圈(12 )，電磁線圈(12 )連接有控制其通斷狀態(tài)的開關(guān)電路，小齒輪(4)與發(fā)電機(jī)(3)主軸(31)之間設(shè)有可使小齒輪(4)沿發(fā)電機(jī)(3)主軸(31)軸向自由滑動但周向固定的連接機(jī)構(gòu)，小齒輪(4)上設(shè)有在電磁線圈(12)通電后帶動小齒輪(4)沿主軸(31)向齒圈(5)方向運動的電磁機(jī)構(gòu)以及電磁線圈(12)斷電后復(fù)位的復(fù)位機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車制動能量回收裝置，其特征在于，所述的電磁機(jī)構(gòu)為與小齒輪(4)固連的鐵芯，鐵芯采用軟鐵或硅鋼制作而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車制動能量回收裝置，其特征在于，所述的連接機(jī)構(gòu)包括軸向開設(shè)在發(fā)電機(jī)(3)主軸(31)外表面的滑槽(31a)，小齒輪(4)呈環(huán)形，套接在發(fā)電機(jī)(3)主軸(31)上，且小齒輪(4)的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有凸出的卡塊(41)，卡塊(41)卡設(shè)在滑槽(31a)內(nèi)并可沿滑槽(31a)來回滑動。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車制動能量回收裝置，其特征在于，所述的開關(guān)電路為繼電器(2)，串接在撥叉機(jī)構(gòu)的供電線路上，控制器(I)的信號輸入端可接收加速踏板信號和制動踏板信號，而控制器(I)的信號輸出端與繼電器(2 )連接，可控制 繼電器(2 )的接通與斷開。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車制動能量回收裝置，屬于混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的混合動力汽車能量回收不好的問題。本汽車制動能量回收裝置包括控制器、發(fā)電機(jī)和設(shè)置在汽車驅(qū)動軸上的球籠，發(fā)電機(jī)的主軸上設(shè)有一小齒輪，能量回收裝置還包括有可控制小齒輪和齒圈嚙合和分離的撥叉機(jī)構(gòu)；該撥叉機(jī)構(gòu)包括周向環(huán)繞設(shè)置在小齒輪和發(fā)電機(jī)主軸外側(cè)的電磁線圈，小齒輪與發(fā)電機(jī)主軸之間設(shè)有可使小齒輪沿發(fā)電機(jī)主軸軸向自由滑動但周向固定的連接機(jī)構(gòu)。本汽車制動能量回收裝置利用發(fā)動機(jī)減速制動信號激活發(fā)電機(jī)起動開關(guān)，利用發(fā)電機(jī)與驅(qū)動軸球籠嚙合使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)發(fā)電，并且該裝置可直接在現(xiàn)有的混合動力汽車上改裝完成，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號H02K7/18GK103236760SQ20131004272
公開日2013年8月7日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者翟洪軍, 丁勇, 楊安志, 金吉剛, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司