本發(fā)明涉及車輛懸架，特別涉及一種懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

1、準(zhǔn)零剛度空氣懸架是一種特殊的懸架系統(tǒng)，具有高靜低動(dòng)的剛度特性，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是在零負(fù)載時(shí)具有較大的靜剛度，以確保高承載能力和小靜位移的同時(shí)有效地提升系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。

2、懸架能量回收技術(shù)是提高新能源車輛能效的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新，它標(biāo)志著新能源車輛在能源利用和環(huán)境友好性方面的重要進(jìn)步。它的核心理念是將車輛行駛過(guò)程中懸架系統(tǒng)產(chǎn)生的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為可再利用的能量，可以減少能量損耗。然而，當(dāng)前的懸架能量回收技術(shù)仍面臨一些挑戰(zhàn)，如存在回收效率不高和能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗較大的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，高效地實(shí)現(xiàn)車輛行駛過(guò)程中懸架振動(dòng)能量的回收利用，提高車輛的續(xù)航里程。

2、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

3、一種懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，包括齒輪嚙合傳動(dòng)組件和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝在車軸上，所述齒輪嚙合傳動(dòng)組件安裝在阻尼器組件和旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間，用于將阻尼器的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

4、上述技術(shù)方案中，所述齒輪嚙合傳動(dòng)組件包括齒輪齒條組件a、齒輪齒條組件b和棘輪組件，所述棘輪組件安裝在齒輪齒條組件a和齒輪齒條組件b之間，且齒輪齒條組件a相對(duì)于齒輪齒條組件b靠外側(cè)設(shè)置。

5、上述技術(shù)方案中，所述齒輪齒條組件a包括齒輪a、扇形齒輪a、齒條a、齒輪b、扇形齒輪b和齒輪c，所述齒輪a、齒輪b和齒輪c從外向內(nèi)依次嚙合設(shè)置，所述扇形齒輪a與齒輪a同軸固定，所述扇形齒輪b與齒輪c同軸固定，所述齒條a兩側(cè)分別與扇形齒輪a和扇形齒輪b嚙合，且齒條a固定在阻尼器a上。

6、上述技術(shù)方案中，所述齒輪齒條組件b包括齒輪d、扇形齒輪c、齒條b、齒輪e、扇形齒輪d和齒輪f，所述齒輪f、齒輪e和齒輪d從外向內(nèi)依次嚙合設(shè)置，所述扇形齒輪c與齒輪d同軸固定，所述扇形齒輪d與齒輪f同軸固定，所述齒條b兩側(cè)分別與扇形齒輪c和扇形齒輪d嚙合，且齒條b固定在阻尼器b上。

7、上述技術(shù)方案中，所述棘輪組件包括棘輪a、棘輪b和軸承，所述棘輪a、棘輪b的內(nèi)圈分別焊接在軸承兩端；所述棘輪a的外圈與齒輪c嚙合，所述棘輪b的外圈與齒輪d嚙合。

8、上述技術(shù)方案中，所述軸承與旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間設(shè)有斜齒輪b和斜齒輪a，所述軸承外側(cè)的一端與斜齒輪b固定，所述斜齒輪b與斜齒輪a嚙合，所述斜齒輪a與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸連接。

9、上述技術(shù)方案中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)模式時(shí)，阻尼器的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)組件轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并傳遞給旋轉(zhuǎn)電機(jī)，產(chǎn)生的電能傳輸給蓄電池。

10、上述技術(shù)方案中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)模式時(shí)，蓄電池中存儲(chǔ)的能量提供負(fù)扭矩給車軸，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛過(guò)程中的輔助制動(dòng)。

11、本發(fā)明的有益效果為：

12、(1)本發(fā)明中，在能量回收時(shí)，懸架系統(tǒng)中的阻尼器往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪嚙合組件轉(zhuǎn)化為車軸上旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能回收至蓄電池中，當(dāng)車輛需要輔助制動(dòng)時(shí)或者車內(nèi)設(shè)備需要用電時(shí)，使用蓄電池回收的電能進(jìn)行供電，可有效提高車輛能源利用效率，將流失的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為可用能源，助力節(jié)能減排。

13、(2)本發(fā)明中，在車輛制動(dòng)時(shí)，由蓄電池提供負(fù)扭矩傳遞到車軸上來(lái)提供制動(dòng)能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛過(guò)程中的輔助制動(dòng)效果，所施加的負(fù)扭矩能夠給車輛提供額外的制動(dòng)力，減少制動(dòng)距離，有助于提高車輛的安全性。

14、(3)本發(fā)明與準(zhǔn)零剛度懸架系統(tǒng)相結(jié)合，能夠提升車輛的乘坐舒適性，相比傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng)，在不降低靜剛度的前提下，顯著減小系統(tǒng)的動(dòng)剛度，顯著改善車輛乘坐體驗(yàn)效果。

15、(4)本發(fā)明采用齒輪嚙合傳動(dòng)組件，齒輪有傳遞動(dòng)力效率高、傳動(dòng)精度高和可靠性高等多種益處，在節(jié)約成本的同時(shí)有效回收能量。

技術(shù)特征：

1.一種懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，其特征在于，包括齒輪嚙合傳動(dòng)組件(5)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)安裝在車軸(8)上，所述齒輪嚙合傳動(dòng)組件(5)安裝在阻尼器組件(4)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)之間，用于將阻尼器的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，其特征在于，所述齒輪嚙合傳動(dòng)組件(5)包括齒輪齒條組件a(24)、齒輪齒條組件b(25)和棘輪組件(17)，所述棘輪組件(17)安裝在齒輪齒條組件a(24)和齒輪齒條組件b(25)之間，且齒輪齒條組件a(24)相對(duì)于齒輪齒條組件b(25)靠外側(cè)設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，其特征在于，所述齒輪齒條組件a(24)包括齒輪a(11)、扇形齒輪a(12)、齒條a(13)、齒輪b(14)、扇形齒輪b(15)和齒輪c(16)，所述齒輪a(11)、齒輪b(14)和齒輪c(16)從外向內(nèi)依次嚙合設(shè)置，所述扇形齒輪a(12)與齒輪a(11)同軸固定，所述扇形齒輪b(15)與齒輪c(16)同軸固定，所述齒條a(13)兩側(cè)分別與扇形齒輪a(12)和扇形齒輪b(15)嚙合，且齒條a(13)固定在阻尼器a上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，其特征在于，所述齒輪齒條組件b(25)包括齒輪d(18)、扇形齒輪c(19)、齒條b(20)、齒輪e(21)、扇形齒輪d(22)和齒輪f(23)，所述齒輪f(23)、齒輪e(21)和齒輪d(18)從外向內(nèi)依次嚙合設(shè)置，所述扇形齒輪d(22)與齒輪f(23)同軸固定，所述扇形齒輪c(19)與齒輪d(18)同軸固定，所述齒條b(20)兩側(cè)分別與扇形齒輪c(19)和扇形齒輪d(22)嚙合，且齒條b(20)固定在阻尼器b上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，其特征在于，所述棘輪組件(17)包括棘輪a(26)、棘輪b(27)和軸承(28)，所述棘輪a(26)、棘輪b(27)的內(nèi)圈分別焊接在軸承(28)兩端；所述棘輪a(26)的外圈與齒輪c(16)嚙合，所述棘輪b(27)的外圈與齒輪d(18)嚙合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，其特征在于，所述軸承(28)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)之間設(shè)有斜齒輪b(30)和斜齒輪a(29)，所述軸承(28)外側(cè)的一端與斜齒輪b(30)固定，所述斜齒輪b(30)與斜齒輪a(29)嚙合，所述斜齒輪a(29)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)的輸出軸連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，其特征在于，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)處于發(fā)電機(jī)模式時(shí)，阻尼器的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)組件(5)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并傳遞給旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)，產(chǎn)生的電能傳輸給蓄電池。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，其特征在于，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)處于電動(dòng)機(jī)模式時(shí)，蓄電池中存儲(chǔ)的能量提供負(fù)扭矩給車軸(8)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛過(guò)程中的輔助制動(dòng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種懸架振動(dòng)能量回收及輔助制動(dòng)裝置，包括齒輪嚙合傳動(dòng)組件和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝在車軸上，齒輪嚙合傳動(dòng)組件安裝在阻尼器組件和旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間；齒輪嚙合傳動(dòng)組件包括齒輪齒條組件A、齒輪齒條組件B和棘輪組件，棘輪組件安裝在齒輪齒條組件A和齒輪齒條組件B之間，且齒輪齒條組件A相對(duì)于齒輪齒條組件B靠外側(cè)設(shè)置；當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)模式時(shí)，阻尼器的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)組件轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并傳遞給旋轉(zhuǎn)電機(jī)，產(chǎn)生的電能傳輸給蓄電池；當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)模式時(shí)，蓄電池中存儲(chǔ)的能量提供負(fù)扭矩給車軸，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛輔助制動(dòng)。本發(fā)明有效提高車輛能源利用效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛過(guò)程中的輔助制動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：徐興,周萌,梁聰,陳特,張子君,蔣佳辰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9