一種具有恒速制動功能的液力緩速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車節(jié)能與安全領(lǐng)域，特別指一種具有恒速制動功能的液力緩速器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前世界上較為成熟的液力緩速器產(chǎn)品以福伊特(Voith)R133_2型為代表。福伊特(Voith) R133-2型液力緩速器是由動輪、定輪、工作腔、輸入軸、熱交換器、儲油箱和殼體組成。對于裝有帶液力變矩器的自動變速器車輛來說，原變速器系統(tǒng)已配備了儲油罐、油泵和散熱器等部件，因此，在配有自動變速器的客車和載貨汽車上安裝液力緩速器成本較低。
[0003]緩速器工作時，壓縮空氣經(jīng)電磁閥進入儲油箱，將儲油箱內(nèi)的機油經(jīng)油路壓進緩速器內(nèi)，緩速器開始工作。動輪帶動工作液繞軸線旋轉(zhuǎn)；同時，工作液沿葉片方向運動，甩向定輪。定輪葉片對工作液產(chǎn)生反作用，工作液流出定輪再轉(zhuǎn)回來沖擊動輪，這樣就形成對動輪的阻力矩，阻礙動輪的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對車輛的減速作用。工作液在運動過程中使進出口形成壓力差，工作液循環(huán)流動，通過熱交換器時，熱量被來自發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻水帶走。
[0004]目前，傳統(tǒng)液力緩速器的工作液需要通過壓縮空氣將其壓入工作腔中，而且其輸出扭矩的調(diào)節(jié)主要是依靠控制工作腔中工作液體積的大小，隨著制動的進行工作腔內(nèi)工作液的溫度不斷升高，因此需要不斷壓入液體使其循環(huán)流動，造成了汽車燃料的額外消耗。同時，由于傳統(tǒng)液力緩速器工作腔需要進行工作液循環(huán)流動以及較高的密封需要，所以傳統(tǒng)液力緩速器制造較為困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)液力緩速器的能量消耗大、體積大和制造困難等問題，提出一種具有恒速制動功能的液力緩速器及其控制方法，降低了液力緩速器的能量消耗，減小了液力緩速器的體積和制造難度。
[0006]本發(fā)明涉及的具有恒速制動功能的液力緩速器采用的技術(shù)方案是:具有恒速制動功能的液力緩速器包括緩速器本體、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)四個部分。緩速器本體由動輪14、定輪13、工作腔殼24、動輪軸12組成。傳動系統(tǒng)包括驅(qū)動齒輪副大齒輪2、太陽輪制動器4、驅(qū)動齒輪副小齒輪5、行星架6、行星輪7、齒圈制動器8、太陽輪9、齒圈10、齒圈離合器11、太陽輪離合器26?？刂葡到y(tǒng)由轉(zhuǎn)速傳感器3、工作液溫度傳感器15、水溫傳感器23、控制手柄27、整車控制器28、信號線29以及電子控制單元30組成。散熱系統(tǒng)包括冷卻水管路16、電動液壓泵17、散熱器18、散熱風(fēng)扇19、電動機20以及冷卻水套25組成。
[0007]動輪14與定輪13對置安裝，定輪13固定在工作腔殼24上，而工作腔殼24與汽車車架22固定連接，動輪14固定在動輪軸12上，且動輪14隨著動輪軸12 —起旋轉(zhuǎn)。
[0008]太陽輪9 一端通過太陽輪離合器26與動輪軸12接觸連接，另一端與太陽輪制動器4接觸連接。太陽輪9的輪齒與行星輪7的輪齒嚙合，齒圈10的輪齒與行星輪7的輪齒相嚙合。齒圈10與齒圈制動器8接觸連接。齒圈10通過齒圈離合器11與動輪軸12接觸連接。行星架6—端與驅(qū)動齒輪副小齒輪5同軸固定連接，另一端與行星輪7固定連接。太陽輪制動器4、齒圈制動器8的與汽車車架22固定連接。驅(qū)動齒輪副包括一對大小齒輪用于增速減扭，驅(qū)動齒輪副大齒輪2與變速器輸出軸21同軸固定連接，驅(qū)動齒輪副小齒輪5與行星架6同軸固定連接。
[0009]電子控制單元30通過信號線29與整車控制器28連接?？刂剖直?7通過信號線29與整車控制器28連接?？刂剖直?7有五個檔位:0檔，I檔，2檔，3檔，S檔，其中O檔為空擋，S檔為恒速制動檔。駕駛員通過搖動控制手柄27發(fā)出制動需求指令給整車控制器28，整車控制器28同時接收來自轉(zhuǎn)速傳感器3、工作液溫度傳感器15、水溫傳感器23發(fā)出的信息，并根據(jù)內(nèi)置的控制程序發(fā)送制動控制信號給電子控制單元30。
[0010]散熱器18與散熱風(fēng)扇19均固定在汽車車架22上，而冷卻水套25固定在定輪13的背面。電動機20與散熱風(fēng)扇19同軸固定安裝，用于驅(qū)動散熱風(fēng)扇19工作。散熱風(fēng)扇19布置在散熱器18的正面，散熱風(fēng)扇19旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流對散熱器18進行散熱。電動液壓泵17通過冷卻水管路16分別連接散熱器18出水口和冷卻水套25進水口，散熱器18入水口通過冷卻水管路16與冷卻水套25出水口。電動液壓泵17將散熱器18中已經(jīng)冷卻水的泵入冷卻水套25中，使冷卻水在冷卻水管路16、散熱器18和冷卻水套25中循環(huán)流動，達(dá)到對中的液力緩速器工作腔散熱的目的。
[0011]本發(fā)明涉及的具有恒速制動功能的液力緩速器的控制方法采用的技術(shù)方案是包括如下步驟:
汽車正常行駛時，控制手柄27處在空擋，齒圈離合器11和太陽輪離合器26分開，變速器輸出軸21的動力不能傳遞到動輪軸12上。
[0012]當(dāng)駕駛員搖動控制手柄27到指定檔位，整車控制器28向電子控制單元30發(fā)出制動控制信號后。電子控制單元30根據(jù)駕駛員需求檔位控制行星齒輪傳動系統(tǒng)動作。I)駕駛員選擇一檔時，電子控制單元30控制齒圈離合器11和太陽輪離合器26接合。變速器輸出軸21的動力經(jīng)驅(qū)動齒輪副大齒輪2、驅(qū)動齒輪副小齒輪5、行星架6、齒圈10與太陽輪9傳遞到動輪軸12上。2)駕駛員選擇二檔時，電子控制單元30控制太陽輪離合器26接合，齒圈制動器8作用。變速器輸出軸21的動力經(jīng)驅(qū)動齒輪副大齒輪2、驅(qū)動齒輪副小齒輪5、行星架6、太陽輪9傳遞到動輪軸12上。3)駕駛員選擇三檔時，電子控制單元30控制齒圈離合器11接合，太陽輪制動器4作用。變速器輸出軸21的動力經(jīng)驅(qū)動齒輪副大齒輪2、驅(qū)動齒輪副小齒輪5、行星架6、齒圈10傳遞到動輪軸12上。4)駕駛員選擇S檔時，表明駕駛員希望以該速度恒速行駛。電子控制單元30從信號線29中接收到來自整車控制器28的車輛信息，如汽車行駛速度、駕駛員需要的制動強度、汽車前后軸載荷分布等等；電子控制單元30根據(jù)上述信息計算駕駛員需要穩(wěn)定的行駛速度。電子控制單元30控制行星齒輪傳動系統(tǒng)在一、二和三檔之間切換，維持汽車行駛速度的穩(wěn)定。
[0013]隨著液力緩速器制動過程的持續(xù)，當(dāng)工作腔溫度傳感器15檢測到工作液的溫度過高時，電子控制單元30控制電動液壓泵27工作，使冷卻水在冷卻水管路16、散熱器18、冷卻水套25之間循環(huán)流動，帶走液力緩速器工作腔中工作液的熱量。電子控制單元30控制電動機20轉(zhuǎn)動，帶動散熱風(fēng)扇19旋轉(zhuǎn)，使工作液的溫度降下來。
[0014]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:1)液力緩速器的工作液密封在工作腔內(nèi)部不需要工作液進行循環(huán)流動，有助于節(jié)約大量的汽車能源；2)在工作液密封在工作腔的情況下，液力緩速器能夠?qū)崿F(xiàn)恒速制動功能，減小了液力緩速器的制造難度；3)傳動系統(tǒng)具有增速減扭的功能，增加了液力緩速器的制動能力，有助于減小了工作腔的尺寸。
【附圖說明】
[0015]圖1是具有恒速制動功能的液力緩速器的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是冷卻水套布置示意圖
圖中:1 一變速器；2—驅(qū)動齒輪副大齒輪，3—轉(zhuǎn)速傳感器，4一太陽輪制動器，5—驅(qū)動齒輪副小齒輪，6—行星架，7一行星齒輪，8—齒圈制動器，9一太陽輪，10一齒圈，11一齒圈離合器，12—動輪軸，13—定輪，14 一動輪，15—工作腔溫度傳感器，16—冷卻水管路，17—電動液壓泵，18—散熱器，19一散熱風(fēng)扇，20—電動機，21—變速器輸出軸，22—汽車車架，23—水溫傳感器，24—工作腔殼，25—冷卻水套，26—太陽輪離合器，27—控制手柄，28—整車控制器，29—信號線，30—電子控制單元。
具體實施例
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述的具有恒速制動功能的液力緩速器的結(jié)構(gòu)和工作原理作進一步說明。
[0017]如圖1所示，具有恒速制動功能的液力緩速器包括緩速器本體、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)四個部分。
[0018]緩速器本體由動輪14、定輪13、工作腔殼24、動輪軸12組成。動輪14與定輪13對置安裝，定輪13固定在工作腔殼24上，而工作腔殼24與汽車車架22固定連接，動輪14固定在動輪軸12上，且動輪14隨著動輪軸12 —起旋轉(zhuǎn)。
[0019]傳動系統(tǒng)包括驅(qū)動齒輪副大齒輪2、太陽輪制動器4、驅(qū)動齒輪副小齒輪5、行星架6、行星輪7、齒圈制動器8、太陽輪9、齒圈10、齒圈離合器11、太陽輪離合器26。太陽輪9 一端通過太陽輪離合器26與動輪軸12接觸連接，另一端與太陽輪制動器4接觸連接。太陽輪9的輪齒與行星輪7的輪齒嚙合，齒圈10的輪齒與行星輪7的輪齒相嚙合。齒圈10與齒圈制動器8接觸連接。齒圈10通過齒圈離合器11與動輪軸12接觸連接。行星架6 —端與驅(qū)動齒輪副小齒輪5同軸固定連接，另一端與行星輪7固定連接。太陽輪制動器4、齒圈制動器8的與汽車車架22固定連接。驅(qū)動齒輪副包括一對大小齒輪用于增速減扭，驅(qū)動齒輪副大齒輪2與變速器輸出軸21同軸固定連接，驅(qū)動齒輪副小齒輪5與行星架6同軸固定連接。
[0020]控制系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速傳感器3、工作液溫度傳感器15、水溫傳感器23、控制手柄27、整車控制器28、信號線29以及電子控制單元30組成。電子控制單元30通過信號線29與整車控制器28連接?？刂剖直?7通過信號線29與整車控制器28連接?？刂剖直?7有五個檔位:0檔，I檔，2檔，3檔，S檔，其中O檔為空擋，S檔為恒速制動檔。駕駛員通過搖動控制手柄27發(fā)出制動需求指令給整車控制器28，整車控制器28同時接收來自轉(zhuǎn)速傳感器3、工作液溫度傳感器15、水溫傳感器23發(fā)出的信息，并根據(jù)內(nèi)置的控制程序發(fā)送制動控制信號給電子控制單元30。
[0021]聯(lián)合圖1和圖2所示，散熱系統(tǒng)包括冷卻水管路16、電動液壓泵17、散熱器18、散熱風(fēng)扇19、電動機20以及冷卻水套25組成。散熱器18與散熱風(fēng)扇19均固定在汽車車架22上，而冷卻水套25固定在定輪13的背面。電動機20與散熱風(fēng)扇19同軸固定安裝，用于驅(qū)動散熱風(fēng)扇19工作。散熱風(fēng)扇19布置在散熱器18的正面，散熱風(fēng)扇19旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流對散熱器18進行散熱。電動液壓泵17通過冷卻水管路16分別連接散熱器18出水口和冷卻水套25進水口，散熱器18入水口通過冷卻水管路16與冷卻水套25出水口。電動液壓泵17將散熱器18中已經(jīng)冷卻水的泵入冷卻水套25中，使冷卻水在冷卻水管路16、散熱器18和冷卻水套25中循環(huán)流動，達(dá)到對中的液力緩速器工作腔散熱的目的。
[0022]具有恒速制動功能的液力緩速器可以根據(jù)安裝位置不同而改變其結(jié)構(gòu)。I)當(dāng)液力緩速器安裝在發(fā)動機的輸出軸上，驅(qū)動齒輪副大齒輪2與發(fā)動機輸出軸同軸固定安裝，液力緩速器與