[發明專利]氣泵回能與摩擦結合的雙功能剎車裝置

無效

• 申請號: 200910094493.9
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101574929A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 陳蜀喬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B60L7/24
• 分類號: B60L7/24;B60T1/10;B60T8/176
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 趙 云

技術領域

本發明涉及一種氣泵剎車回能制動及摩擦制動雙系統剎車裝置，屬于載運 工具技術領域。

背景技術

將剎車能量轉變為壓縮空氣能進行存儲，可節約能源，大幅度減少車輛行 駛的油耗。目前剎車回能的方式主要采用兩類：一是將剎車能量帶動一個發電 機發電，并將電能存儲；二是采用將剎車能量轉變為壓縮空氣能進行存儲。電 能存儲回能的方式能量利用率較低，電能轉換裝置成本也較高，難以推廣；壓 縮空氣的回能方式，通常是將回能裝置設置在汽車的傳動總軸位置，這種回能 裝置較大且復雜，機構過于沉重，并且這種壓縮空氣回能剎車不如剎車片容易 控制，因此在應用中存在安全隱患。

發明內容

本發明的目的是提供一種氣泵回能與摩擦結合的雙功能剎車裝置，結構小 巧方便，成本較低，易實施，啟動可利用剎車時的儲能，剎車時摩擦制動和氣 泵剎車回能制動兩個系統同時起作用，制動更安全。

解決本發明的技術問題所采用的方案是：制動鼓與軸心盤固定成一體，制 動蹄裝在制動鼓空腔中，其特征是：氣泵裝在與車軸垂直的滑動軸上，氣泵的 轉軸延伸到制動鼓內，轉軸末端裝摩擦滾輪，滑動軸末端裝有電磁鐵并設置有 抵壓著氣泵的復位彈簧，氣泵用輸氣管經電磁閥和氣壓控制電磁閥連接到高壓 儲氣罐，電磁閥和氣壓控制電磁閥與電子控制裝置電控連接，電子控制裝置的 開關與制動踏板和加油踏板聯動，輪輞邊緣安裝轉速傳感器并通過信號線接到 電子控制裝置中的ABS控制板。

當剎車時，剎車踏板就同時接通了滑動軸末端的制動電磁鐵和剎車的電源 開關。①制動電磁鐵通電產生磁力，氣泵的滑動座受吸引向電磁鐵方向運動， 被磁力固定。于是氣泵轉軸上的摩擦滾輪緊壓在制動鼓的內表面，使氣泵工作， 同時車輛傳統的摩擦制動機構的制動蹄也緊壓在制動鼓上；②同時，與氣泵連 接的電磁閥由于電子控制裝置的開關接通，閥芯移動，使氣泵處于壓縮空氣的 工作狀態，控制著將吸入的空氣通過輸氣管流經氣壓控制電磁閥后，進入到高 壓儲氣罐內。剎車力度越強，與之聯動可變電阻的阻值越大，電子控制裝置使 流入氣壓控制電磁閥的線圈電流越大，磁力越強，錐形閥門芯關閉越緊，壓縮 空氣壓力增加，氣泵的轉動力矩加大，剎車力矩加大，這樣就實現了電控剎車 力矩的目的，電控制動對于剎車踏板全程都起作用。

機械制動仍然采用傳統車輛的結構，踩下剎車踏板時，對于機械制動而言 前半程是空行程，繼續向下采剎車踏板，機械制動開始起作用。制動鼓內的制 動蹄張開，進行摩擦制動。在剎車的后半行程，摩擦制動和氣泵制動同時工作。

綜合上述，本發明的剎車系統具有了機械及電控雙重控制剎車力矩的功能。 充分保證了制動的安全性。

本裝置氣泵移動的滑動軸是通過固定座固定在車軸軸承上的，氣泵又固定 在滑動座上，滑動座裝在滑動軸上，復位彈簧一端抵壓著滑動軸末端的電磁鐵 支座上，另一端抵壓著滑動座，使氣泵在不工作時保持摩擦滾輪脫離制動鼓。

所述的與氣泵輸氣管相連的電磁閥采用二位一通的電磁閥，一閥口接氣泵 的出口，另一閥口接氣泵的入口；制動踏板和加油踏板都與一可變電阻聯動， 電子控制裝置中采用三極管放大電路與繼電器連接成，ABS控制板的輸出端以 及所述可變電阻都接入三極管放大電路的輸入端，而輸出端的繼電器與氣壓控 制電磁閥連接；在制動踏板和加油踏板處分別裝有開關，各開關分別對應串聯 有繼電器，各繼電器的觸點又與三極管放大電路的電源串聯并同時與電磁閥的 對應線圈連接。

所述的在制動鼓的邊緣還裝有一制動器護罩，將制動蹄和氣泵的摩擦滾輪 包容在其中，從而對機械運動構件起到較好的保護作用。

在所述的氣壓控制電磁閥中采用了錐形閥芯及對應的錐形閥孔，閥芯端面 抵壓著閥彈簧，通過本裝置的電子控制裝置，可調整流經氣壓控制電磁閥的磁 力線圈電流的大小，達到調整錐形閥芯與錐形閥孔之間縫隙的大小，也就可以 起到調整進入高壓儲氣罐或驅動氣動馬達氣壓的大小。

本發明的有益效果是：采用氣泵回能的方式來回收存儲剎車時的能量，結構 小巧方便，適用于中型及重型車。剎車的能量通過氣泵轉變為高壓氣的能量進行 回收，避免了場下坡時，摩擦制動過熱的缺點。所回收的能量在汽車啟動時重新 釋放，變為動能，可充分利用能源，降低油耗，且回能裝置的結構簡單，成本較 低。在急剎車時，摩擦制動和氣泵剎車回能制動兩個系統同時起作用，實現雙系 統制動，制動更安全。具有ABS功能。使制動更具有充分的安全性。