專利名稱：一種單相磁阻構造能量回收型緩速器的制作方法
技術領域：
本實用新型開發(fā)了一種安裝于發(fā)動機和變速箱之間的可以實現(xiàn)能量回收的緩速器，屬于混合動力、汽車輔助制動領域。
背景技術：
中國的機動車保有量將近2個億，北京市的汽車保有量已達470萬兩之多，汽車在極大的促進經(jīng)濟發(fā)展和改善人們生活水平的同時，也面臨著巨大的能源、環(huán)境和安全問題。據(jù)測算，作為不可再生的化石燃料，石油和天然氣等的產(chǎn)量將在2050年左右達到頂峰并開始走下坡路。與此同時，各國對能源的需求卻在不斷攀升，中國對進口原油的依存度已超過50%，而汽車正是石油的消耗大戶之一。另外，汽車導致的環(huán)境問題也不容小視， 汽車尾氣(一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物等污染物)排放已經(jīng)成為一些大城市的頭號空氣污染源，占總污染源的50%以上。在一些城市，汽車對空氣污染的“貢獻率”更是高達 80%以上。在此背景下，研究如何最大限度的提高汽車燃油的經(jīng)濟性近年來越來越引起人們全方位的重視，一些國家在汽車替代能源方面投入了巨大的資源，并已取得了可喜的成績。 但由于各種條件的限制，傳統(tǒng)能源汽車還將長期占據(jù)著統(tǒng)治的地位。因此，在現(xiàn)有基礎上研究如何提高燃油的經(jīng)濟性和能源的利用率，對于減少燃油消耗和廢氣排放具有更加現(xiàn)實的意義。中國亦對新能源汽車相關技術的研究和推廣及其關注，能能源汽車已被列入國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃名錄。作為汽車重要的輔助制動裝置，汽車緩速器在發(fā)達國家早已被廣泛使用，近幾年國內幾乎所有的高級以上的大中型客車都標配或選裝緩速器，部分重型貨車也在試裝汽車緩速器。營運客車和貨車裝備汽車緩速器后，大大提高了車輛的安全性、經(jīng)濟性和舒適性。 中國緩速器的推廣和技術水平和國外還有一定的距離，目前，國內應用較多的為電渦流緩速器，占整個市場的90%以上，而其他類型緩速器的研究和開發(fā)則較為緩慢。本實用新型及開發(fā)了一種集汽車輔助制動和能量回收為一體的新型緩速器，通過電控單元可使其工作于不同的模式。

實用新型內容本實用新型設計了一種發(fā)電和電動一體機作為單相磁阻構造能量回收型緩速器的實現(xiàn)載體，具有結構簡單、便于控制、單位體積功率較大和易于實現(xiàn)多重功能等優(yōu)點。為了實現(xiàn)能量回收和輔助制動的目的，并綜合汽車相關零部件的功能、結構和其他因素，本實用新型采用一種單相4/4極開關磁阻電機(SRM)作為發(fā)電電動一體機，安裝在發(fā)動機和變速箱之間。然后，利用電控單元ECU使其工作于電動、發(fā)電和調速等相關模式， 從而實現(xiàn)輔助制動并同步回收能量和輸出能量提供動力的功能，其本質為并聯(lián)式混合動力。本發(fā)明采用如下具體技術方案
3[0010]單相磁阻構造能量回收型緩速器，包括定子部分，轉子部分和檢測部分，其特征在于其定子部分包括左端蓋1、機殼2、定子3、繞組4和右端蓋5。機殼2左右兩端分別與左端蓋和右端蓋相連，定子在機殼內部軸向和周向固定，定子部分與變速箱和發(fā)動機外殼相連；轉子相關部分包括轉子11、軸套10、軸承8和法蘭12，轉子11和法蘭12在周向固定，轉子11與法蘭12套于軸套10上實現(xiàn)其軸向固定，軸套10內套有變速箱一軸9 ；其檢測部分包括霍爾傳感器7和永磁鐵6，永磁鐵6鑲嵌于法蘭12的溝槽內，左端蓋1上開有螺紋孔， 其上擰有空心螺釘，霍爾傳感器7固定于空心螺釘?shù)亩瞬?，霍爾傳感?的導線通過空心螺釘引至外部，通過調節(jié)螺釘?shù)臄Q入深度即可實現(xiàn)對霍爾傳感器7和磁鐵6之間距離的調整， 該部分需要用不導磁材料固定和安裝。所述機殼2與左右端蓋1、5通過子口和銷釘實現(xiàn)定位，分別通過螺栓實現(xiàn)完全連接。所述定子3及繞組4部分右側通過機殼2上的子口臺階定位，左側通過左端蓋1 上的螺母定位，周向則通過與機殼2的豁口相配合，從而實現(xiàn)定子3和機殼2等部件的完全固定連接，定子部分通過螺栓與變速箱和發(fā)動機外殼相連。轉子11和法蘭12通過自帶的鍵與軸套10的鍵槽配合實現(xiàn)周向定位，軸套10左側軸肩實現(xiàn)對轉子11和法蘭12的左側軸向定位，轉子11和法蘭12的右側通過點焊與軸套10連為一體，整個轉子部分通過軸套10的花鍵與變速箱一軸9配合，右側通過彈性擋圈定位，左側通過軸承實現(xiàn)與定子部分的軸向定位和周向自由旋轉。本發(fā)明可以取得如下有益效果本實用新型開發(fā)了一種簡單有效的能量回收型緩速器，可以是實現(xiàn)汽車輔助制動的目的，有效緩解傳統(tǒng)摩擦式制動器的工作壓力，改善汽車的制動性能和安全性。另一方面，該緩速器能將汽車制動時的機械能轉化為電能，然后需要的時候再將電能進行釋放轉化為汽車的驅動力，這不僅有助于改善汽車的動力性能還有利于提高燃油的效率，節(jié)約能源并減少尾氣的排放。

圖1是本實用新型機械結構示意圖圖中1、左端蓋，2、機殼，3、定子，4、線圈繞組，5、右端蓋，6、磁鐵，7、霍爾傳感器， 8、軸承，9、一軸，10、軸套，11、轉子，12、法蘭。圖2是本實用新型運行分析示意圖
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明本實用新型的結構如圖1所示，其機械結構的安裝順序(1)先安裝右端蓋5 ； (2) 機殼2和定子3裝為一體之后再與右端蓋相連；(3)轉子和軸套連為一體(通過鍵連接并且軸向焊接定位)，然后沿一軸推入，右側有彈性擋圈定位；(4)最后裝軸承和左端蓋及其他相關附件等。緩速器工作模式分析工作過程當中，定子部分固定，轉子部分則隨著變速箱的一軸同步轉動。霍爾傳感器可以檢測轉子相對定子的位置，然后電控單元根據(jù)霍爾傳感器的
4信號控制線圈繞組的通電開始時刻，結合其他的控制要求，通過設置不同的導通時刻和導通時間，即可實現(xiàn)對緩速器工作模式和具體參數(shù)的控制。根據(jù)磁阻最小原理，如果在定轉子靠近的過程當中導通繞組，則定轉子之間產(chǎn)生的相互吸引力為驅動力，反之在定轉子相互遠離的過程當中導通線圈，定轉子會產(chǎn)生效果為阻力的制動力，并能帶動緩速器發(fā)電。如果調整每個周期內導通時間的長短，類似于調整占空比似的ACP調節(jié)，則可實現(xiàn)調節(jié)驅動力或制動力大小的效果。如附圖2所示，該圖詳細地表示出了緩速器單相4-4凸極結構，從該圖當中可清楚的看出緩速器轉動的一個機械周期里有四個電動或制動發(fā)電子周期。按如圖所示箭頭方向緩速器逆時針轉動，則緩速器的不同工作模式工作區(qū)間如圖所示即電動工作模式時，主電路的通斷必須在電動工作區(qū)內實現(xiàn)，制動發(fā)電模式亦然。制動發(fā)電模式類似，只是工作區(qū)間不同而已。注意事項(1)為防止影響正常的磁路和霍爾器件的正常工作，軸套、固定磁鐵和霍爾的部件應為不導磁材料。(2)此四極結構當中，電動或制動工作時通電一個周期對應于機械結構的90°， 為保證緩速器主電路的正常充放電，凸極結構寬度最好不要超過40°。
權利要求1.一種單相磁阻構造能量回收型緩速器，包括定子部分、轉子部分和檢測部分，其特征在于其定子部分包括左端蓋⑴、機殼O)、定子⑶、繞組(4)和右端蓋(5)；機殼⑵左右兩端分別與左端蓋和右端蓋相連，定子在機殼內部軸向和周向固定，定子部分與變速箱和發(fā)動機外殼相連；轉子相關部分包括轉子(11)、軸套(10)、軸承(8)和法蘭(12)，轉子 (11)和法蘭(12)在周向固定，轉子(11)與法蘭(12)套于軸套(10)上實現(xiàn)其軸向固定， 軸套(10)內套有變速箱一軸(9)；其檢測部分包括霍爾傳感器(7)和永磁鐵(6)，永磁鐵(6)鑲嵌于法蘭(1 的溝槽內，左端蓋(1)上開有螺紋孔，其上擰有空心螺釘，霍爾傳感器(7)固定于空心螺釘?shù)亩瞬?，霍爾傳感?7)的導線通過空心螺釘引至外部，通過調節(jié)螺釘?shù)臄Q入深度即可實現(xiàn)對霍爾傳感器(7)和磁鐵(6)之間距離的調整，該部分需要用不導磁材料固定和安裝。
2.根據(jù)權利要求1所述的單相磁阻構造能量回收型緩速器，其特征在于所述機殼(2) 與左右端蓋(1、5)通過子口和銷釘實現(xiàn)定位，分別通過螺栓實現(xiàn)完全連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的單相磁阻構造能量回收型緩速器，其特征在于所述定子(3) 及繞組(4)部分右側通過機殼( 上的子口臺階定位，左側通過左端蓋(1)上的螺母定位， 周向則通過與機殼O)的豁口相配合，從而實現(xiàn)定子C3)和機殼( 等部件的完全固定連接，定子部分通過螺栓與變速箱和發(fā)動機外殼相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的單相磁阻構造能量回收型緩速器，其特征在于轉子(11)和法蘭(1 通過自帶的鍵與軸套(10)的鍵槽配合實現(xiàn)周向定位，軸套(10)左側軸肩實現(xiàn)對轉子(11)和法蘭(1 的左側軸向定位，轉子(11)和法蘭(1 的右側通過點焊與軸套 (10)連為一體，整個轉子部分通過軸套(10)的花鍵與變速箱一軸(9)配合，右側通過彈性擋圈定位，左側通過軸承實現(xiàn)與定子部分的軸向定位和周向自由旋轉。
專利摘要一種單相磁阻構造能量回收型緩速器，屬于混合動力、汽車輔助制動領域。其定子部分包括左端蓋、機殼、定子、繞組和右端蓋。機殼左右與左端蓋和右端蓋相連，定子在機殼內部軸向和周向固定，定子部分與變速箱和發(fā)動機外殼相連；轉子部分包括轉子、軸套、軸承和法蘭，轉子和法蘭在周向固定，轉子與法蘭套于軸套上實現(xiàn)其軸向固定，軸套內套有變速箱一軸；其檢測部分包括霍爾傳感器和永磁鐵，永磁鐵鑲嵌于法蘭的溝槽內，左端蓋上開有螺紋孔，其上擰有空心螺釘，霍爾傳感器固定于空心螺釘?shù)亩瞬?，霍爾傳感器的導線通過空心螺釘引至外部。本實用新型緩解了摩擦式制動器的工作壓力，改善汽車的制動性能和安全性。
文檔編號B60L7/10GK202071704SQ20112002442
公開日2011年12月14日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權日2011年1月26日
發(fā)明者劉本東, 李德勝, 許士磊, 鄧高飛 申請人:北京工業(yè)大學