專利名稱：比例閥控泵式中小功率車用緩速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用緩速器，尤其是制動(dòng)功率在350千瓦以下的中小功 率車用緩速器。
背景技術(shù)：
車輛下坡時(shí)，往往需要連續(xù)或頻繁使用行車制動(dòng)器，致使制動(dòng)鼓和制動(dòng) 片嚴(yán)重磨損，甚至因發(fā)熱導(dǎo)致制動(dòng)鼓龜裂，制動(dòng)片燒損，不僅降低了行車制 動(dòng)器的使用壽命，增加了運(yùn)行成本，嚴(yán)重時(shí)還威脅到行車安全。安裝緩速器 能使質(zhì)量較大的車輛平穩(wěn)減速而不消耗制動(dòng)系統(tǒng)，是解決上述問(wèn)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(dòng)裝置。目前，公知的緩速器 在結(jié)構(gòu)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(dāng)于在車輛的傳動(dòng)軸上裝了一個(gè)"發(fā)電機(jī)"，不接負(fù)載電阻時(shí)，無(wú)功率消耗和 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；需要減速時(shí)，ECU (電子控制單元)發(fā)出指令將負(fù)載開關(guān)打開，車 輛動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，然后由負(fù)載電阻轉(zhuǎn)換為熱能散耗在空氣中，傳動(dòng)軸便受 到電磁場(chǎng)的阻力，達(dá)到制動(dòng)的目的。電磁緩速器的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)接觸無(wú)磨損，但 結(jié)構(gòu)過(guò)于龐大是其缺點(diǎn)，這一點(diǎn)在對(duì)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后端增加一個(gè)液力耦合器，耦合器由泵輪和渦輪 組成，其中泵輪通過(guò)齒輪與變速器輸出軸同步旋轉(zhuǎn)，而渦輪則安裝于變速器 箱殼上，不能隨意轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)不需要制動(dòng)時(shí)，ECU發(fā)出指令，阻止工作介質(zhì)(液 壓油)進(jìn)入液力緩速器的工作腔，泵輪和渦輪之間無(wú)液力阻尼，因此也沒有 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，ECU發(fā)出指令，將一定數(shù)量和壓力的工作介質(zhì)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(dòng)能在液力緩 速器內(nèi)轉(zhuǎn)變成熱能，被加熱的液壓油通過(guò)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(zhuǎn)矩，從而起到制動(dòng)目的。液力緩速器結(jié)構(gòu)緊 湊、制動(dòng)力矩大，相對(duì)于電磁緩速器具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，在高檔商用車上有一定的應(yīng)用。顯然，上述兩種緩速器存在以下幾點(diǎn)不足1、電磁緩速器結(jié)構(gòu)龐
大，不容易安裝和維護(hù)，由于汽車對(duì)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(zhì)(液壓油)，控制系統(tǒng)復(fù)雜，進(jìn)一步增加了其制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的緩速器不利于程序化控制、制造安裝成 本較高等問(wèn)題，提供一種比例閥控泵式中小功率車用緩速器，
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的 一種比例閩控泵式中小功率車用 緩速器， 一個(gè)液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪、 一個(gè)液壓泵，該液壓泵進(jìn)口與油箱相連，液
壓泵的轉(zhuǎn)子與液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪軸機(jī)械連接； 一個(gè)比例溢流閥，該比例溢流閥7
與ECU電連接，并與液壓泵出口和熱交換器通過(guò)液壓管路相連。 液壓泵是一個(gè)排量為250ml/r的高壓液壓泵。 比例溢流閥是一個(gè)調(diào)壓范圍為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(shè)置，其間為液壓油道。 本發(fā)明在變速器輸出軸上安裝一個(gè)齒輪與另一個(gè)相配合的從動(dòng)齒輪嚙 合，從動(dòng)齒輪軸端安裝一個(gè)液壓泵，該軸帶動(dòng)液壓泵同步旋轉(zhuǎn)，該液壓泵作 為車輛傳動(dòng)軸的制動(dòng)負(fù)載，液壓泵出口聯(lián)結(jié)一個(gè)電液比例溢流閩，電子控制
單元(ECU )發(fā)出指令控制比例溢流閥線圈的電流，以調(diào)節(jié)液壓泵的出口油壓， 從而控制傳動(dòng)軸制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小和有效作用時(shí)間。當(dāng)不需要制動(dòng)時(shí)，ECU發(fā)出 信號(hào)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(dòng)軸無(wú) 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)然也沒有能量損耗；當(dāng)需要制動(dòng)傳動(dòng)軸時(shí)，ECU發(fā)出信號(hào)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(yīng)的定值，此時(shí) 液壓泵的驅(qū)動(dòng)也需要一定的轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩被驅(qū)動(dòng)橋放大后傳到驅(qū)動(dòng)輪上，使 得車速馬上下降，從而達(dá)到制動(dòng)的目的。本發(fā)明的有益效果是1、可以在輔 助制動(dòng)車輛的同時(shí)，通過(guò)液壓油帶走因能量損耗產(chǎn)生的熱量；2、易于計(jì)算機(jī) 控制，提供一個(gè)穩(wěn)定準(zhǔn)確的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；3、基本上無(wú)磨損，使用壽命長(zhǎng)；4、 不需要?jiǎng)恿υ?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。


圖i是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)示意圖中，1.變速器輸出軸，2.輸出軸齒輪，3.液壓泵驅(qū)動(dòng)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(dòng)軸。
具體實(shí)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(gè)液壓泵驅(qū)動(dòng) 齒輪3、 一個(gè)液壓泵5，該液壓泵5進(jìn)口與油箱4相連，液壓泵5的轉(zhuǎn)子與液 壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪3軸機(jī)械連接； 一個(gè)比例溢流閥7，該比例溢流閥7與ECU電連 接，并與液壓泵5出口和熱交換器8通過(guò)液壓管路相連；液壓泵5是一個(gè)排 量為250ml/r的高壓液壓泵；比例溢流閥7是一個(gè)調(diào)壓范圍為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(shè)置，其間為液壓 油道。
如圖2所示，本發(fā)明利用一個(gè)液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪3、 一個(gè)液壓泵5、 一個(gè)比 例溢流閥7為變速器輸出軸1提供反向轉(zhuǎn)矩，液壓泵5與液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪3 的軸之間可釆用花鍵、平鍵或法蘭等多種形式聯(lián)結(jié)，液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪3帶動(dòng) 液壓泵5的轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)，泵出油液。液壓泵5的出油口接一個(gè)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(diào)節(jié)，電液比例溢流閥7的 回油口通過(guò)液壓管道與熱交換器8相連，吸收車輛動(dòng)能而溫度升高的液壓油 首先通過(guò)熱交換器8，冷卻后回流到油箱4。液壓泵5的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于其驅(qū)動(dòng) 齒輪3的反向轉(zhuǎn)矩，該反向轉(zhuǎn)矩通過(guò)輸出軸齒輪2、聯(lián)軸器9和傳動(dòng)軸10作 用于驅(qū)動(dòng)輪上，對(duì)整車產(chǎn)生制動(dòng)作用。顯然，當(dāng)液壓泵5出口油壓低時(shí)，液 壓泵5需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，對(duì)于液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪3來(lái)說(shuō)，所受到的反向轉(zhuǎn)矩 就小；當(dāng)液壓泵5出口油壓高時(shí)，液壓泵5需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，對(duì)于液壓泵 驅(qū)動(dòng)齒輪3來(lái)說(shuō)，所受到的反向轉(zhuǎn)矩就大。因此，車輛在正常行駛過(guò)程中， 不需要制動(dòng)時(shí)，電子控制單元(ECU)根據(jù)制動(dòng)踏板的位置，向比例溢流閥7 發(fā)出相應(yīng)的指令，將液壓泵5的出口油壓降低為零，此時(shí)液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪3 上沒有反向轉(zhuǎn)矩，變速器輸出軸l、傳動(dòng)軸IO上也沒有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不阻礙車輛正常行駛；當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，電子控制單元(ECU)根據(jù)制動(dòng)踏板的位置，向 比例溢流閥7發(fā)出相應(yīng)的指令，將液壓泵5的出口油壓調(diào)整為一定值，此時(shí) 液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪3上出現(xiàn)反向轉(zhuǎn)矩，變速器輸出軸l、傳動(dòng)軸10上也出現(xiàn)制
動(dòng)轉(zhuǎn)矩，該制動(dòng)轉(zhuǎn)矩被驅(qū)動(dòng)橋放大后作用于驅(qū)動(dòng)輪上，達(dá)到對(duì)車輛制動(dòng)的目 的。本發(fā)明輸出軸齒輪2與液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪3的傳動(dòng)比為1: 7.5，液壓泵驅(qū) 動(dòng)齒輪3的最高轉(zhuǎn)速為2400rpm;采用排量為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(diào)壓范圍為0 ~ 40MPa,釆用的熱交換器8為水冷式，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)冷卻高溫液壓油。 經(jīng)計(jì)算，本發(fā)明可以提供最大制動(dòng)功率為350kW的泵式緩速器，提供的轉(zhuǎn)矩 最大可以達(dá)到1600Nm,經(jīng)放大后，作用在驅(qū)動(dòng)輪上的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)56000Nm, 這樣在驅(qū)動(dòng)輪所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于此值時(shí)，本發(fā)明提供的裝置完全可以代替行 車制動(dòng)器工作，有效保護(hù)行車制動(dòng)器。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。
權(quán)利要求
1、一種比例閥控泵式中小功率車用緩速器，其特征在于一個(gè)液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪[3]、一個(gè)液壓泵[5]，該液壓泵[5]進(jìn)口與油箱[4]相連，液壓泵[5]的轉(zhuǎn)子與液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪[3]軸機(jī)械連接；一個(gè)比例溢流閥[7]，該比例溢流閥[7]與ECU電連接，并與液壓泵[5]出口和熱交換器[8]通過(guò)液壓管路相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比例閥控泵式中小功率車用緩速器，其特征在 于液壓泵[5]是一個(gè)排量為250ml/r的高壓液壓泵。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比例閥控泵式中小功率車用緩速器，其特征在 于比例溢流閥[7]是一個(gè)調(diào)壓范圍為0~40MPa的高壓比例溢流閩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比例閥控泵式中小功率車用緩速器，其特征在 于液壓泵[5]、比例溢流閥[7]與熱交換器[8]串行設(shè)置，其間為液壓 油道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種比例閥控泵式中小功率車用緩速器，一個(gè)液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪、一個(gè)液壓泵，該液壓泵進(jìn)口與油箱相連，液壓泵的轉(zhuǎn)子與液壓泵驅(qū)動(dòng)齒輪軸機(jī)械連接；一個(gè)比例溢流閥，該比例溢流閥7與ECU電連接，并與液壓泵出口和熱交換器通過(guò)液壓管路相連。本發(fā)明的有益效果是1.可以在輔助制動(dòng)車輛的同時(shí)，通過(guò)液壓油帶走因能量損耗產(chǎn)生的熱量；2.易于計(jì)算機(jī)控制，提供一個(gè)穩(wěn)定準(zhǔn)確的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；3.基本上無(wú)磨損，使用壽命長(zhǎng)；4.不需要?jiǎng)恿υ?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B60T10/02GK101565038SQ20091004334
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者劉金剛, 張高峰, 楊世平, 譚援強(qiáng) 申請(qǐng)人:湘潭大學(xué)