專利名稱：一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)，使用雙排行星齒輪、高速飛輪、電機(jī)、離合器和2個(gè)單向離合器一個(gè)組合，實(shí)現(xiàn)汽車起步和加速助力、回收制動(dòng)能量，適用于乘用車、貨車、工程車輛和新能源汽車作制動(dòng)能量回收和二次牽引，特別適合城市公交車和城市出租車使用。
背景技術(shù)：
目前汽車普遍應(yīng)用摩擦原理來使得汽車制動(dòng)停車，浪費(fèi)了大量的能量，城市公交車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量超過50%消耗于制動(dòng)，同時(shí)在車輛起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放污染大， 針對(duì)該狀況，提出了一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)，能同時(shí)解決汽車制動(dòng)能量回收及起步助力問題，實(shí)現(xiàn)起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗低和排放污染小的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)上述不足之處提供一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)，能同時(shí)解決汽車制動(dòng)能量回收及起步助力問題，實(shí)現(xiàn)起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗低和排放污染小的目的。 在汽車制動(dòng)時(shí)，飛輪吸收汽車動(dòng)能，飛輪被加速到高速旋轉(zhuǎn)，汽車的動(dòng)能被轉(zhuǎn)移為飛輪的動(dòng)能；在汽車起步時(shí)，飛輪釋放其動(dòng)能，在短時(shí)間內(nèi)提供較大的扭矩，使得汽車起步更平穩(wěn)迅速，具體結(jié)構(gòu)是由雙排行星齒輪、高速飛輪、電機(jī)、離合器和2個(gè)單向離合器組成。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)措施一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)，在制動(dòng)時(shí)吸收汽車的動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)移為飛輪的動(dòng)能，在起步或加速時(shí)飛輪釋放動(dòng)能，達(dá)到起步和加速助力的目的，其特征在于行星排19 行星架和車輪連接，行星排19內(nèi)齒圈外置一制動(dòng)器，行星排19太陽(yáng)輪和行星排17行星架連接，行星排17內(nèi)齒圈外置一制動(dòng)器，行星排17太陽(yáng)輪通過一離合器連接飛輪，行星排19 內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪軸之間安裝有單向離合器，行星排17內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪軸之間安裝有單向離合器，行星排17的太陽(yáng)輪通過離合器12連接飛輪13，飛輪13通過離合器14連接電機(jī) 15，離合器12和離合器14的目的是當(dāng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)減少飛輪的摩擦功率。該方法具體包括以下步驟1)在車輛行駛時(shí)，所有離合器分離，制動(dòng)器分離，行星排19和行星排17自由轉(zhuǎn)動(dòng)， 飛輪處于自由狀態(tài)。2)當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，分三個(gè)階段吸收制動(dòng)能量，第一階段離合器12結(jié)合，行星排19 和行星排17的單向離合器起作用，飛輪被加速；當(dāng)檢測(cè)到離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速下降接近飛輪轉(zhuǎn)速時(shí)，行星排19內(nèi)齒圈被制動(dòng)，離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速被提高，飛輪進(jìn)一步被加速；當(dāng)檢測(cè)到離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速再次下降接近飛輪轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器14結(jié)合，行星排17內(nèi)齒圈被制動(dòng)，離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速被提高，飛輪再進(jìn)一步被加速，同時(shí)電機(jī)15發(fā)電輸出能力；當(dāng)制動(dòng)過程進(jìn)行到第三階段后，離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速接近于或等于飛輪轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器12和離合器14分離，飛輪吸收制動(dòng)能量后高速旋轉(zhuǎn)。
3)當(dāng)檢測(cè)到城市公交車或出租車停車后在較短時(shí)間內(nèi)重新起步，離合器12接合， 釋放飛輪動(dòng)能，達(dá)到車輛起步助力的目的，行星排19和行星排17的制動(dòng)器動(dòng)作順序和制動(dòng)時(shí)的順序相反。4)當(dāng)檢測(cè)到車輛停車后發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)超過一定的時(shí)間沒有起步，則飛輪的動(dòng)能由于自身的摩擦作用轉(zhuǎn)速逐漸降低直至停止。一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有起步和加速助力及制動(dòng)能量回收裝置，其特征在于結(jié)構(gòu)由雙排行星齒輪、高速飛輪、電機(jī)、離合器和2個(gè)單向離合器組成；齒輪(1)與車輪連接或并聯(lián)于車輛傳動(dòng)系，行星排(19)由行星架(2)、內(nèi)齒圈(3)、太陽(yáng)輪(4)和行星齒輪(6)組成，行星排(17) 由行星架(7)、內(nèi)齒圈(8)、太陽(yáng)輪(10)和行星齒輪(11)組成，所述行星架O)同軸連接所述齒輪(1)，所述行星架( 上安裝有行星齒輪(6)，所述行星齒輪(6)分別與內(nèi)齒圈(3) 和太陽(yáng)輪(4)嚙合，所述內(nèi)齒圈( 外圍同軸安裝有制動(dòng)器(5)，所述內(nèi)齒圈( 和所述太陽(yáng)輪(4)之間同軸安裝有單向離合器(18)，所述太陽(yáng)輪同軸連接所述行星架(7)，所述行星架(7)上安裝有行星齒輪(11)，所述行星齒輪(11)分別與內(nèi)齒圈⑶和太陽(yáng)輪(10) 嚙合，所述內(nèi)齒圈⑶外圍同軸安裝有制動(dòng)器(9)，所述內(nèi)齒圈⑶和所述太陽(yáng)輪(10)之間同軸安裝有單向離合器(16)，所述太陽(yáng)輪(10)同軸連接離合器(12)的主動(dòng)部分，所述離合器(1 的從動(dòng)部分同軸連接飛輪(13)，所述飛輪(1 同軸連接離合器(14)主動(dòng)部分，所述離合器(14)從動(dòng)部分同軸連接電機(jī)(15)。本發(fā)明“一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)”是利用目前已成熟的雙排行星齒輪、 高速飛輪、電機(jī)、離合器、單向離合器及控制技術(shù)，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)后提出一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)，用于汽車能有效吸收其制動(dòng)能量，同時(shí)具有改善汽車起步和加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放污染，達(dá)到節(jié)能減排、延長(zhǎng)汽車離合器和制動(dòng)器壽命。本發(fā)明一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)特點(diǎn)1、本發(fā)明用高速飛輪吸收制動(dòng)能量，具有效率高、體積小、維護(hù)方便的特點(diǎn)，適合城市公交車和城市出租車頻繁啟停的特點(diǎn)，資料和試驗(yàn)顯示，城市公交車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率約有60%是消耗于制動(dòng)，公交車動(dòng)能通過制動(dòng)器摩擦產(chǎn)生熱量耗散于環(huán)境中。2、利用雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行3擋變速，能有效提高系統(tǒng)吸收制動(dòng)能量和釋放飛輪能量的效率，采用行星齒輪機(jī)構(gòu)便于自動(dòng)換擋，實(shí)驗(yàn)顯示，如果沒有變速，制動(dòng)時(shí)飛輪吸收能量的效率只有20 %，助力時(shí)飛輪釋放能量的效率差不多也是20 %，飛輪能量吞吐總的效率為20% X20%= 4%，但是通過三擋變速和恰當(dāng)控制以后，飛輪在制動(dòng)時(shí)吸收的能量效率達(dá)到50 %以上，在助力時(shí)釋放能量效率也能達(dá)到50 %以上，總效率能達(dá)到50 % X 50 % =25%，這是中度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能達(dá)到的節(jié)油效果了，所以本系統(tǒng)針對(duì)城市公交車的特殊工況，能有效降低其油耗。本發(fā)明一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)是針對(duì)城市公交車和城市出租車頻繁啟停工況而設(shè)計(jì)的起步和加速助力及制動(dòng)能量回收裝置，主要適用于城市公交車和城市出租車作制動(dòng)能量回收和二次牽引。


以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
附圖1是一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)施實(shí)例，本發(fā)明的實(shí)際使用并不局限于實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式參照附圖1，一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征為(如附圖1)齒輪1并聯(lián)于車輛傳動(dòng)系，行星排19由行星架2、內(nèi)齒圈3、太陽(yáng)輪4和行星齒輪6組成，行星排17由行星架7、內(nèi)齒圈8、太陽(yáng)輪10和行星齒輪11組成，所述太陽(yáng)輪4和太陽(yáng)輪10的齒數(shù)為23 齒，所述內(nèi)齒圈3和所述內(nèi)齒圈8齒數(shù)為49，所述行星齒輪6和所述行星齒輪11的齒數(shù)為 13，所述行星架2同軸連接所述齒輪1，所述行星架2上安裝有行星齒輪6，所述行星齒輪6 分別與內(nèi)齒圈3和太陽(yáng)輪4嚙合，所述內(nèi)齒圈3外圍同軸安裝有制動(dòng)器5，所述內(nèi)齒圈3和所述太陽(yáng)輪4之間同軸安裝有單向離合器18，所述太陽(yáng)輪4同軸連接所述行星架7，所述行星架7上安裝有行星齒輪11，所述行星齒輪11分別與內(nèi)齒圈8和太陽(yáng)輪10嚙合，所述內(nèi)齒圈8外圍同軸安裝有制動(dòng)器9，所述內(nèi)齒圈8和所述太陽(yáng)輪10之間同軸安裝有單向離合器 16，所述太陽(yáng)輪10同軸連接離合器12的主動(dòng)部分，所述離合器12的從動(dòng)部分同軸連接飛輪13，所述離合器12傳遞最大扭矩為40N -m,所述飛輪13外徑為230mm，內(nèi)徑為180mm，質(zhì)量為^g，所述飛輪13同軸連接離合器14主動(dòng)部分，所述離合器14傳遞最大扭矩為ION-m, 所述離合器14從動(dòng)部分連接電機(jī)15，所述電機(jī)15的功率為370W，最高轉(zhuǎn)速為6600r/min。
權(quán)利要求
1. 一種節(jié)能車輛弱中度混合動(dòng)力系統(tǒng)，具有起步加速助力及制動(dòng)能量回收裝置，其特征在于結(jié)構(gòu)具有雙排行星齒輪、高速飛輪、電機(jī)、離合器和2個(gè)單向離合器組成，齒輪(1)與車輪連接或并聯(lián)于車輛傳動(dòng)系，行星排(19)由行星架O)、內(nèi)齒圈(3)、太陽(yáng)輪(4)和行星齒輪(6)組成，行星排(17)由行星架(7)、內(nèi)齒圈(8)、太陽(yáng)輪(10)和行星齒輪(11)組成， 所述行星架O)同軸連接所述齒輪(1)，所述行星架( 上安裝有行星齒輪(6)，所述行星齒輪(6)分別與內(nèi)齒圈(3)和太陽(yáng)輪⑷嚙合，所述內(nèi)齒圈(3)外圍同軸安裝有制動(dòng)器(5)， 所述內(nèi)齒圈⑶和所述太陽(yáng)輪⑷之間同軸安裝有單向離合器(16)，所述太陽(yáng)輪(4)同軸連接所述行星架(7)，所述行星架(7)上安裝有行星齒輪(11)，所述行星齒輪(11)分別與內(nèi)齒圈⑶和太陽(yáng)輪(10)嚙合，所述內(nèi)齒圈⑶外圍同軸安裝有制動(dòng)器(9)，所述內(nèi)齒圈 (8)和所述太陽(yáng)輪(10)之間同軸安裝有單向離合器(14)，所述太陽(yáng)輪(10)同軸連接離合器(1 的主動(dòng)部分，所述離合器(1 的從動(dòng)部分同軸連接飛輪(13)，所述飛輪(1 同軸安裝連接離合器(14)主動(dòng)部分，所述離合器(14)從動(dòng)部分同軸安裝連接電機(jī)(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，使用雙排行星齒輪、高速飛輪、電機(jī)、離合器和2個(gè)單向離合器一個(gè)組合，實(shí)現(xiàn)汽車起步和加速助力、回收制動(dòng)能量，特別適合城市使用，其結(jié)構(gòu)特征在于行星排(19)和行星架(17)同軸安裝，行星架(2)連接有輸入齒輪(1)，太陽(yáng)輪(4)連接行星架(7)，太陽(yáng)輪(10)連接離合器(12)主動(dòng)部分，離合器(12)從動(dòng)部分與飛輪(13)連接，飛輪(13)同軸安裝連接離合器(14)主動(dòng)部分，離合器(14)從動(dòng)部分同軸連接電機(jī)(15)，離合器行星齒輪(6)與太陽(yáng)輪(4)和內(nèi)齒圈(3)嚙合，后兩者之間有單向離合器(18)，內(nèi)齒圈(3)外圍裝有制動(dòng)器(5)，行星齒輪(11)與太陽(yáng)輪(10)和內(nèi)齒圈(8)嚙合，后兩者之間有單向離合器(16)，內(nèi)齒圈(8)外圍裝有制動(dòng)器(9)。
文檔編號(hào)B60K6/36GK102285311SQ201110148168
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者呂云嵩, 張雨, 鄒政耀 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院