一種車輛驅(qū)動系統(tǒng)能量回收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛驅(qū)動系統(tǒng)能量回收裝置，屬于汽車節(jié)能減排【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明在傳統(tǒng)的車輛驅(qū)動系統(tǒng)的傳動軸上增設(shè)能量回收機構(gòu)，能量回收機構(gòu)包括蝸輪蝸桿裝置，電磁離合器和電機。該裝置可以在發(fā)動機輸出功率高于整車功率需求時，將多余的能量在傳動軸處通過蝸輪蝸桿裝置以及電磁離合器傳遞至電機輸入軸，帶動電機發(fā)電，電機產(chǎn)生的電能可以儲存到車載蓄電池中，供給整車用電網(wǎng)絡(luò)。該裝置可以使發(fā)動機更多的工作在效率較高的狀態(tài)，同時能夠?qū)崿F(xiàn)能量回收，可靠性高，成本低廉，可以明顯改善車輛燃油經(jīng)濟性、排放性能以及能量利用效率。
【專利說明】一種車輛驅(qū)動系統(tǒng)能量回收裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛驅(qū)動系統(tǒng)能量回收裝置，屬于汽車節(jié)能減排【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛的驅(qū)動系統(tǒng)能夠提供汽車行駛所需的功率，這部分功率由作為動力源的發(fā)動機產(chǎn)生，通過傳動軸、主減速器到達(dá)半軸，進而使車輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)車輛的行駛功能。車輛的行駛工況又分為起步、巡航、加速、爬坡、制動等多種工況，在不同的工況下，發(fā)動機的工作效率呈現(xiàn)明顯的差異，如在起步、爬坡工況時，發(fā)動機工作效率很低，此時發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性以及排放性能均不理想；巡航工況時，發(fā)動機處在效率較高的工作點，此時的燃油經(jīng)濟性以及排放性能較為理想。然而，如果發(fā)動機一直工作在效率較高的工作點，其燃油經(jīng)濟性和排放性能固然得到了提高，但是其所提供的功率可能超過了整車行駛所需要的功率，是的整車的能量利用效率偏低，浪費嚴(yán)重。因此，確保發(fā)動機工作在效率較高的工作點的同時將多余的能量進行回收將具有重要的意義。
[0003]因此，本發(fā)明在傳統(tǒng)車輛驅(qū)動系統(tǒng)中增設(shè)了一種能量回收裝置，引入電機作為能量轉(zhuǎn)換裝置，在發(fā)動機提供功率高于整車行駛所需功率的情況下，將多余能量進行回收，將傳動軸的旋轉(zhuǎn)動作通過傳動機構(gòu)驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電，產(chǎn)生電能的存儲到車載蓄電池中，達(dá)到能量回收的目的。目前，車輛驅(qū)動系統(tǒng)的能量回收主要在混合動力汽車上得到了實現(xiàn)，其能量回收效果明顯，但其驅(qū)動系統(tǒng)異常復(fù)雜且核心技術(shù)并未被我國所掌握的，而且混合動力汽車價格較高，目前的市場推廣一般。因此車輛驅(qū)動系統(tǒng)的能量回收裝置對于節(jié)能減排具有重要的意義和廣闊的市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:確保發(fā)動機更多的工作在效率較高的工作點，在發(fā)動機提供功率高于整車行駛所需功率的情況下，將多余能量進行回收，并儲存到車載蓄電池中,供給整車用電網(wǎng)絡(luò)
本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在傳統(tǒng)汽車驅(qū)動系統(tǒng)的傳動軸上增設(shè)蝸輪蝸桿機構(gòu)，其中蝸桿在既有的傳動軸上加工，蝸輪與蝸桿配合安裝在保護外殼內(nèi)，渦輪軸通過電磁離合器與電機的輸入軸連接，電機與車載蓄電池通過導(dǎo)線連接。當(dāng)發(fā)動機提供功率高于整車行駛所需功率時，所述電磁離合器通電，電磁離合器切換到結(jié)合狀態(tài)；當(dāng)發(fā)動機提供功率低于或等于整車行駛所需功率時，所述電磁離合器斷電，電磁離合器處于分離狀態(tài)。一般情況下電磁離合器處于分離狀態(tài)，當(dāng)發(fā)動機提供功率高于整車行駛所需功率是，電磁離合器切換到結(jié)合狀態(tài)，傳動軸旋轉(zhuǎn)帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，進而帶動電機輸入軸旋轉(zhuǎn)，是的電機發(fā)電，電機所產(chǎn)生的能量通過導(dǎo)線儲存到車載蓄電池中，供給整車用電網(wǎng)絡(luò)。
[0005]本發(fā)明包括發(fā)動機、車載蓄電池、導(dǎo)線、電機、電機輸入軸、電磁離合器、潤輪軸、潤輪、傳動軸，保護外殼。其中，發(fā)動機輸出軸與傳動軸同軸線安裝，電磁離合器與電機輸入軸和蝸輪軸以及蝸輪同軸線安裝。電機固定在車架上，與車載蓄電池通過導(dǎo)線連接。傳動軸上的一段將其外表面加工成蝸桿狀，與蝸輪進行配合安裝，蝸輪置于蝸桿的上方，并處于常嚙合狀態(tài)，保證傳動軸旋轉(zhuǎn)時能夠帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪和傳動軸配合的部位置于保護外殼中，傳動軸與保護外殼接合處通過軸承進行定位和支撐。蝸輪軸的一端與蝸輪固定，另一端與電磁離合器連接，電磁離合器置于保護外殼的外部，與電機輸入軸連接，蝸輪軸與保護外殼接合處通過軸承進行定位和支撐。電磁離合器在通電的情況下處于結(jié)合狀態(tài)，在斷電的情況下處于分離狀態(tài)。
[0006]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
(1)能夠使發(fā)動機更多的工作在效率較高的工作點，改善燃油經(jīng)濟性、提高排放性能。
[0007](2)可以將發(fā)動機產(chǎn)生的多余能量進行回收并加以利用，明顯提高整車能量利用效率。
[0008](3)采用模塊化設(shè)計，引入的各部件可以做的體積較小，可以在現(xiàn)有的車輛上進行改裝即可實現(xiàn)裝置功能，在保證原有車輛動力性的前提下起到能量回收的作用，成本低，效果明顯，市場前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是車輛驅(qū)動系統(tǒng)能量回收裝置。
[0010]圖2是裝置工作方式示意圖。
[0011]圖中:1.發(fā)動機,2.車載蓄電池,3.導(dǎo)線,4.電機,5.電機輸入軸,6.電磁離合器，
7.蝸輪軸，8.蝸輪，9.主減速器，10.傳動軸，11.保護外殼。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖1，2對本發(fā)明具體實施過程做進一步說明。
[0013]在初始情況下，電磁離合器6斷電，處于分離狀態(tài)。車輛行駛時，發(fā)動機1 一直處于工作效率較高的工作點。
[0014]系統(tǒng)不斷地對發(fā)動機1提供的功率和整車行駛所需功率進行比較。當(dāng)發(fā)動機1提供功率高于整車行駛所需功率時，電磁離合器6通電，處于閉合狀態(tài)。此時發(fā)動機1輸出的能量可以分為兩部分，一部分通過傳動軸10傳至主減速器9，進而帶動半軸和車輪轉(zhuǎn)動，滿足整車功率需求，另一部分通過傳動軸10傳遞至蝸輪8，進而通過蝸輪8、蝸輪軸7、電磁離合器6、電機輸入軸5到達(dá)電機4，帶動電機4旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，所產(chǎn)生的電能通過導(dǎo)線3儲存至車載蓄電池2中，供給整車用電網(wǎng)絡(luò)。
[0015]當(dāng)發(fā)動機1提供功率低于整車行駛所需功率時,為滿足整車動力性，發(fā)動機1將全負(fù)荷工作，產(chǎn)生足夠高的功率滿足整車行駛所需功率，此時電磁離合器6斷電，處于分離狀態(tài)，發(fā)動機1輸出的能量完全用來滿足整車動力性需求，發(fā)動機1輸出的能量通過傳動軸10傳至主減速器9，進而帶動半軸和車輪轉(zhuǎn)動，因傳動軸10與蝸輪8處于常嚙合狀態(tài)，所以此時渦輪8與蝸輪軸7空轉(zhuǎn)，電機4不發(fā)電。
[0016]通過這一過程，可以確保發(fā)動機更多的工作在效率較高的工作點，改善了燃油經(jīng)濟性，提高了排放性能，同時又對系統(tǒng)的多余能量進行了回收利用，提高了能量利用效率，最終達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛驅(qū)動系統(tǒng)能量回收裝置，其特征在于，包括發(fā)動機(1)、車載蓄電池(2)、導(dǎo)線(3)、電機(4)、電機輸入軸(5)、電磁離合器(6)、潤輪軸(7)、潤輪(8)和傳動軸(10);所述發(fā)動機(1)輸出軸與傳動軸(10)同軸線安裝；電磁離合器(6)與電機輸入軸(5)和蝸輪軸(7)以及蝸輪(8)同軸線安裝，且與傳動軸(10)軸線空間上呈90°布置。
2.所述蝸輪(8)置于傳動軸(10)的上方，傳動軸(10)—段的外表面加工成蝸桿狀，并與蝸輪(8 )的一端相配合處于常嚙合狀態(tài),傳動軸(10 )旋轉(zhuǎn)時帶動蝸輪(8 )轉(zhuǎn)動；所述蝸輪軸(7)的另一端與電磁離合器(6)連接；與電機輸入軸(5)連接；所述電磁離合器(6)在通電的情況下處于結(jié)合狀態(tài)，在斷電的情況下處于分離狀態(tài)；所述電機(4)固定在車架上，與車載蓄電池(2)通過導(dǎo)線(3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛驅(qū)動系統(tǒng)能量回收裝置，其特征在于，還包括保護外殼(11)，所述蝸輪(8)和傳動軸(10)配合的部位置于保護外殼(11)中，傳動軸(10)與保護外殼(11)接合處通過軸承進行定位和支撐；電磁離合器(6 )置于保護外殼(11)的外部，蝸輪軸(7 )與保護外殼(11)接合處通過軸承進行定位和支撐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種車輛驅(qū)動系統(tǒng)能量回收裝置，其特征在于，當(dāng)發(fā)動機(1)提供功率高于整車行駛所需功率時，所述電磁離合器(6)通電，電磁離合器切換到結(jié)合狀態(tài)；當(dāng)發(fā)動機(1)提供功率低于或等于整車行駛所需功率時，所述電磁離合器(6)斷電，電磁離合器處于分離狀態(tài)。
【文檔編號】B60L1/00GK103625283SQ201310536301
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】袁朝春, 任皓, 陳龍, 李道宇, 江浩斌 申請人:江蘇大學(xué)