[发明专利]一种用于车辆缓速制动系统的泵式缓速器

说明书

本发明公开了一种用于车辆缓速制动系统的泵式缓速器，包括动力单元、制动单元以及控制单元；控制单元包括换向模块、第一调节模块、第二调节模块、控制模块，以及缓速器进油口和缓速器出油口。本发明的有益效果为通过利用液压泵工作阻力形成制动力矩的液压泵式缓速器；利用可控调压溢流阀对制动油泵泵油压力进行控制，从而调节制动力矩大小；并且利用换向阀切换制动油泵的油路，使之在制动工况下泵油、在非制动工况下泵空气，以减小在非制动工况下缓速器的运转阻力，从而减少能量损失。

技术领域

本发明涉及辅助车辆制动技术领域，特别是一种用于车辆缓速制动系统的泵式缓速器。

背景技术

行驶中的车辆利用制动器进行减速或实现停车，载重量大的车辆在长距离下坡时，需要通过制动来控制车速以保证行车安全。目前车辆上使用的主要是机械摩擦式制动器，该类制动器在长时间制动工况下，会因摩擦引起摩擦制动副的温度升高、制动性能下降，严重时会导致制动失效，因此，在车辆上搭载辅助制动系统与机械制动系统协同工作，在下长坡工况下分担机械制动系统的任务，减少或避免机械制动系统失效，有利于提高车辆的安全性能。在车辆上加装各类缓速制动系统，是解决车辆辅助制动的主要手段。

目前，车辆上搭载的缓速器产品，主要有液力缓速器和电磁涡电流缓速器。

现有液力缓速器的结构和工作原理与液力耦合器和液力变矩器类似。液力缓速器以油液为工作介质，由带有叶轮的定子、带有叶轮的转子和缓速器壳体组成的封闭系统，在其壳体上设有工作油液进出口，定子固定在缓速器壳体上，缓速器壳体固定在车身上，转子与车轮传动连接。当车辆需要制动时，车轮带动转子叶轮旋转，工作油液经缓速器壳体上的油液进口进入缓速器后，在转子叶轮的作用下高速流动并对定子叶轮产生冲击，将转子叶轮的能量传递给定子叶轮，但由于定子叶轮随同缓速器壳体一起固定在车身上不能转动，使转子叶轮和定子叶轮形成对油液的搅动和挤压作用，这一作用消耗了车轮传递到转子叶轮上的能量，使得工作油液升温，动能转化成热能；升温后的油液经冷却后重新进入缓速器循环工作。因此，液力缓速器通过将车辆的动能转化为工作油液的热能来实现制动作用，通过控制进入缓速器的油液量可调节制动力的大小。相对于电涡流缓速器，液力缓速器因具有结构紧凑、体积小、重量轻和低速范围制动力大的特点而得到广泛应用(但相较于泵式缓速器，液力缓速器在体积、重量轻和低速范围的制动力方面没有优势)。为避免在非工作状态下消耗发动机的输出功率，液力缓速器可以采用充液起动或离合器起动两种连接方式工作；采用充液起动连接方式工作时，因液力缓速器需要使其内部充有一定的工作油液才能形成缓速制动作用，而从起动到充满一定的工作油液需要一定时间，造成起动滞后；采用离合器起动连接方式时，需要在液力缓速器的转子与车轮的传动连接路径上加装离合器装置，在车辆无需缓速制动时中断缓速器转子与车轮间的传动连接，以避免缓速器对发动机输出功率的损耗。另外，由于缓速器内部结构类似液力耦合器或液力变矩器，结构和加工工艺复杂、产品制造成本相对较高。

现有电磁涡电流式缓速器简称为“电涡流缓速器”，其基本结构类似发电机，基本工作原理是以磁电效应产生制动作用。电涡流缓速器的带有线圈绕组的定子固定在车身上，以励磁材料制造的转鼓与车轮传动连接。当车辆需要制动时，对缓速器定子绕组通以直流电流使之产生磁场，其转鼓在车轮的带动下旋转时切割定子绕组磁场的磁力线并在转鼓内部产生涡电流，当涡电流产生后，定子绕组磁场便会对转鼓产生阻碍其转动的力，即通过转鼓与车轮的传动连接对车轮形成了制动力，制动力的大小可以通过控制流经定子绕组的电流大小加以调节。在转鼓内产生的涡电流以热能的形式通过鼓上的散热片耗散到空气中。电涡流缓速器不断地将车辆的动能转化为转鼓中的涡电流，又将涡电流转化成热能，达到消耗车辆运动能量的目的。电涡流缓速器工作时响应快、无时间滞后，可以无级调节线圈中的电流来改变制动力的大小，启动时无冲击、无噪声，由于电涡流缓速器采用风冷结构，与车辆上其他系统的联接关系少，安装和维修方便，但工作时需要对其定子绕组通电，会加大车辆的能量消耗。

发明内容