一種車輛制動方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用車輛慣性制動的方法和裝置，在傳動系統中添加由運行離合器C運4與制動離合器C制5及其閉鎖ML16所組成的切換部分；以及由齒輪15、16、17、18、19，翻轉離合器CFR17、CFR28，飛輪儲能FES11及ML29、ECU控制端22等制動部分組成，提供一種斷開發動機轉矩，利用車輛慣性為動力源，經多次反復切換、轉移、削減、貯存、釋放、反向后，再添加到傳動系統中，克服、抵消車輛原有的慣性，使車輛慣性越來越小，最終失去慣性，這種“以慣制慣”的自身制動方法和裝置。制動時不拖滑、側滑、跑偏、甩尾，且制動力強，節能效果好。
【專利說明】一種車輛制動方法及其裝置

【技術領域】 [0001] 本發明涉及一種車輛的制動系統，特別是涉及一種利用車輛慣性制動 的方法及其裝置。

【背景技術】 [0002] 已有的車輛制動方法包括被動式車輪的摩擦力和空氣阻力制動方法、 動力制動和再生制動。
[0003] 被動式的摩擦力制動是踩下制動踏板，制動主缸壓出高壓油，推動分泵活塞，使制 動片在制動鼓上摩擦，從而達到停止車輪轉動的制動效果，這種制動缺點是把慣性能量變 成摩擦熱能放棄掉，且易出現制動拖滑、側滑、跑偏、甩尾現象。
[0004] 動力制動則是把電動機轉成發電機使用，把車輛的動能轉成電能，動力制動通常 只把產生的電，經過電阻轉成無用的熱放走，缺點是浪費能源。
[0005] 再生制動則是把電力儲存起來，或通過電網送走，再循環使用，這種制動所需設備 多，技術復雜、成本高。
[0006] 以上幾種制動都是在不添加慣性的反方向力的制動，而是直接對慣性制動，因此 制動力小，制動時間長。
[0007] 本發明不是剎住車輪不動，而且利用車輛本身的慣性使傳動系統施加反向轉矩， 而使車輛制動。


【發明內容】
[0008] 本發明的目的是提供一種既能充分利用車輛慣性的能量，又具有主動 制動不拖滑、側滑、跑偏、甩尾現象的優點，而且制動力強，時間短。
[0009] 為達到上述優點，本發明實質上在車輛傳動系統任一處添加主要由運行與制動切 換的制動方法和裝置及其控制部分；慣性能量轉移、吸收貯存、反向、釋放的制動及其控制 部分組成，提供一種斷開發動機轉矩，利用車輛慣性為動力源，經過多次反復利用飛輪儲能 FES切換、傳遞、貯存、釋放、反向后，再添加到傳動系統中，克服、抵消車輛原有的慣性，使車 輛慣性越來越小，最終失去慣性，這種"以慣制慣"的自身制動方法和裝置。
[0010] 由于利用車輛的慣性能量為制動能量來源，因而節約了能源；又由于采用了慣性 經傳遞后，轉移、削減了原有車輛慣性；另一方面，傳遞、吸收貯存的慣性轉矩經反向后，再 用來抵消原有剩下的慣性力矩，這種主動制動，反向制動能使車輪與地面之間的摩擦力逐 漸減小，而不會大于車輪摩擦力式的被動制動時的過剎車拖滑時的摩擦力，有效地避免了 制動拖滑、側滑、跑偏、甩尾現象的發生。
[0011] 本發明還可另加傳動系統的單向離合器以防止制動時過倒車現象的發生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發明的工作原理框圖。
[0013] 圖2是本發明運行離合器Cg與制動離合器Ca等組成的切換部分與慣性能量轉 移，吸收貯存、反向、釋放組成的制動部分的組合之一工作原理圖。
[0014] 圖3?圖5是本發明運行與制動的切換部分工作原理圖。
[0015] 圖6?圖10是本發明慣性能量轉移、吸收貯存、反向、釋放的制動部分工作原理 圖。
[0016] 圖中：
[0017] 1、傳動系統 2、傳動系統
[0018] 3、車輪 4、運行離合器-C g
[0019] 5、制動離合器-C制
[0020] 6、運行離合器-Cg與制動離合器-ca之間的控制閉鎖機構MLi
[0021] 7、翻轉尚合器_CFRi 8、翻轉尚合器 _CFR2
[0022] 9、翻轉離合器CFK1與CFK2之間的翻轉閉鎖機構ML 2
[0023] 10、反向齒輪組 11、飛輪儲能-FES
[0024] 12、運行離合器輸出軸 13、傳動系統輸入軸
[0025] 14、慣性制動尚合器C制輸出軸 15、制動尚合器C制輸入軸（齒輪）
[0026] 16、翻轉離合器CFK1輸入輸出軸 17、翻轉離合器C FK2輸入輸出軸
[0027] 18、齒輪 19、齒輪
[0028] 20、齒輪 21、制動踏板
[0029] 22、ECU控制端 23、齒輪
[0030]

【具體實施方式】附圖中所涉及的Cg4、C制5、CFK27、C FK28分別為各種離合器；FES11 為各種飛輪儲能裝置，可以是單個的飛輪，也可是一組能夠提高飛輪速度的齒輪組與飛輪 的組合結構，這些都是已有技術，不再贅述。
[0031] 圖1中，車輛正常運行動力路徑為：發動機正轉一傳動系統1正轉一運行離合器4 正轉一傳動系統2正轉一車輪3正轉。
[0032] 車輛制動狀態動力傳輸路徑為：當需制動時，踩下制動踏板21，因閉鎖機構ML# 閉鎖，運行離合器C g4斷開一切斷來自發動機的動力源一車輛的慣性使車輪3繼續正轉一 傳動系統2因車輛慣性而正轉一離合器C$(5接合一當翻轉閉鎖機構ML 29的E⑶控制端22 發出慣性能量轉載指令時一CFK17接通一轉載后的慣性正向轉矩經反向齒輪組10反向一由 飛輪儲能FES11貯能一此時因翻轉閉鎖機構ML 29閉鎖，CFK28斷開一來自C$(5分流的慣性 能量源源不斷地被飛輪儲能（FES) 11貯存起來；當控制機構22間隙發出翻轉指令時，CFK17 斷開，CFK28接通一來自C $(5的慣性能量不再通過Cfk17向飛輪儲能（FES)ll轉移能量，而是 將由反向齒輪組10反向后的飛輪儲能（FES) 11儲存的能量通過CFK28, C$(5向傳動系統添 加入反向轉矩的能量，反向制動。當飛輪儲能的反向轉矩能量耗盡時，傳動系統的正向慣性 能量仍存在時，迫使制動離合器C $(5正轉一翻轉離合器CFK28仍接通并正轉一向飛輪儲能 FES11輸入正向轉矩的慣性能量一因翻轉離合器CFK17此時閉鎖斷開，所以此時來自CFK28的 慣性能量源源不斷地被飛輪儲能（FES) 11貯存起來，此時為第二步轉移消耗傳動系統上的 慣性能量，使得反向齒輪組在CFK17端的反向轉矩能量不能輸出。
[0033] 當ECU控制端22發出翻轉指令后，CFK17接通，CFK28斷開一由之前飛輪儲能（FES)ll 儲存的正轉慣性能量，經反向齒輪組10反向后一經剛剛又接通的CFK17，&Ca5向傳動系統 2釋放飛輪儲存的經反向的反向力矩能量，抵消傳動系統2上的正向慣性能量，使傳動系統 中的慣性能量進一步減小。當FES11飛輪儲存的能量釋放完后，停轉，再一次反轉……這樣 通過E⑶控制端22、控制C FK17和CFK28不斷交替翻轉，飛輪儲能（FES) 11不斷貯能、放能、正 轉、反轉、反復地轉移傳動系統中的慣性能量并將轉移的慣性能量反向后，抵消正向轉矩的 慣性能量，直至最后完全消除慣性能量，而使車輛制動、停車。
[0034] 傳動系統中設有防制動時過倒車裝置，如在制動離合器C$(5到車輪3之間設有單 向離合器，可有效防止制動時過倒車現象的發生，這是已有技術，不再復述。
[0035] 圖2中，由制動踏板21控制的ML#對運行離合器C運4及制動離合器C制5實現 閉鎖，運行離合器Cg4添加在傳動系統1輸出軸齒輪12之間，齒輪12齒圈的內齒分別與齒 輪13、齒輪14的外齒同向內哨合，齒輪13的另一端與之后的傳動系統2軸向相連接，傳動 系統2直至與車輪連接，齒輪14的另一端與制動離合器C $( 5軸向連接，C$( 5的另一端與齒 輪15軸向連接，齒輪15齒圈的內齒分別與齒輪16、齒輪17的外齒同向內嚙合，齒輪16的 另一端與翻轉離合器C FK17的一端軸向連接，CFK17的另一端與齒輪18相連接，這里由齒輪18 與齒輪19組成反向齒輪組10,齒輪17的另一端與翻轉離合器C FK28的一端軸向連接，CFK28 的另一端與飛輪儲能（FES) 11的一端軸向連接，飛輪儲能（FES) 11的另一端與齒輪19的一 端軸向連接，齒輪19與齒輪18反向外嚙合。
[0036] 其工作原理是：當需要制動踩下制動踏板21時，閉鎖機構ML#的作用一運行離合 器G g4斷開一制動離合器C$(5接通處于制動狀態一傳動系統2通過齒輪13,齒輪12、齒 輪14、制動離合器C $(5,齒輪15,翻轉離合器CFK17,齒輪18、齒輪19、向飛輪儲能FES11傳遞 轉移慣性能量，當閉鎖機構ML 29的ECU控制端22發出控制翻轉時，CFK17斷開，CFK28接通并 閉鎖一來自C a5的慣性能量在CFK17處斷開，不再向飛輪儲能（FES) 11轉移能量，而是將慣 性經反向后的儲存在飛輪儲能（FES) 11內的儲存反轉矩能量（此時飛輪11為反轉），通過 CFK28 -齒輪17 -齒輪15 - C制5 -齒輪14 -齒輪12 -齒輪13添加入傳動系統中，進行 反向制動。
[0037] 當飛輪儲能（FES) 11的反向轉矩能量耗盡時，若傳動系統的正向慣性能量仍存 在，并迫使制動離合器C$(5變為正轉，翻轉離合器C FK28仍接通并正轉一向飛輪儲能（FES) 11 轉移正向轉矩的慣性能量一因翻轉離合器CFK17此時閉鎖而斷開，所以此時來自CFK28的正 向轉矩慣性能量源源不斷地又被飛輪儲能（FES) 11貯存起來，此時飛輪為正轉，為第二步 轉移消耗傳動系統2上的慣性能量，此時反向齒輪組10在CFK17端的反向轉矩能量不能輸 出，只能將正向慣性轉矩能量積蓄在飛輪儲能（FES) 11內。
[0038] 又當制動到一定程度后，閉鎖機構NL29的E⑶控制機構22發出翻轉指令后，C FK17 接通，同時CFK8斷開一由之前飛輪儲能（FES) 11儲存的正轉慣性能量，經齒輪19 -齒輪 18 - CFK7 -齒輪16 -齒輪15 - C$(5 -齒輪14 -齒輪12 -齒輪13釋放FES11飛輪儲存 的經反向外嚙合齒輪19、齒輪18組成的反向齒輪組10的反向轉矩的能量，抵消傳動系統 2上的正向慣性能量，使傳動系統2中的慣性能量進一步減小。當FES11飛輪儲存的能量釋 放完后，飛輪停轉，再一次反轉……。
[0039] 這樣通過E⑶控制端22控制互相閉鎖的CFK7和CFK8不斷翻轉，飛輪儲能（FES) 11 不斷貯能、放能；不斷正轉、反轉、反復地轉移慣性能量，貯存后再反向，向傳動系統2釋放 反向能量，抵消中慣性的正向轉矩能量，而使車輛制動停車。
[0040] 圖3中在傳動系統1與傳動系統2之間添加切換裝置部分：運行離合器Cg4的輸 出軸齒輪12的中心軸與齒輪13的中心軸對接，這里齒輪13可省去，直接與傳動系統2相 連接，C g4的輸出軸齒輪12內齒圈與齒輪14的外齒同向內嚙合，齒輪14的另一端與制動 離合器C制5連接，Cg4與C制5通過閉鎖機構ML#實現相互閉鎖，此閉鎖機構ML#由制動 踏板21控制。其工作原理同圖2說明類似，不復述。
[0041] 圖4中，在傳動系統1與傳動系統2之間添加切換裝置部分，運行離合器C g4的 輸出軸12與齒輪13同軸相連接，齒輪13與傳動系統2同軸連接，齒輪13與齒輪23反向 外嚙合，齒輪23又與齒輪14反向外嚙合，齒輪14與制動離合器C $(5軸向連接，Cg4與C 制5通過閉鎖機構ML#實現相互閉鎖，此閉鎖機構ML#由制動踏板21控制。其工作原理同 上類似，不復述。
[0042] 圖5中，在傳動系統1與傳動系統2之間，添加切換裝置部分，運行離合器Cg4的 輸出軸12與齒輪13同軸連接，齒輪13與傳動系統2同軸連接，傳動系統2與車輪3連接， 齒輪13又與齒輪14外齒反向外嚙合，齒輪14與C制5同軸相連接，C g4與C制5通過閉鎖 機構ML#實現相互閉鎖，此閉鎖機構ML#由制動踏板21控制。其工作原理同上類似，不復 述。
[0043] 圖6中，制動離合器Cffl5的另一端與齒輪15的中心軸軸向連接，齒輪15的內齒 圈與齒輪16的外齒同向內嚙合，齒輪16與翻轉離合器C FK17軸向連接，CFK17的另一端與齒 輪18軸向連接，齒輪18與齒輪19反相外嚙合，齒輪19與飛輪儲能FES11軸向連接，FES11 另一端與翻轉離合器C FK28軸向連接，CFK28的另一端與齒輪17同軸連接，齒輪17的外齒與 齒輪15的內齒圈同向內嚙合。E⑶的22控制ML 29, ML29對CFK28實現翻轉閉鎖，其工作原 理同上類似，不復述。
[0044] 圖7中，制動離合器C$(5的另一端與齒輪15的中心軸同軸連接，齒輪15的中心軸 另一端與齒輪16的一端軸向連接，齒輪16的另一端與翻轉離合器C FK17軸向連接，CFK17的另 一端與齒輪18同軸連接，齒輪18與齒輪19反相外嚙合，齒輪19另一端與飛輪儲能FES11 軸向連接，FES11另一端與翻轉離合器C FK28軸向連接，CFK28的另一端與齒輪17同軸連接， 齒輪17的外齒與齒輪15的內齒圈同向內嚙合。ECU的22控制ML 29，ML29對CFK17，CFK28實 現翻轉閉鎖，其工作原理同上類似，不復述。
[0045] 圖8中，制動離合器5的另一端與齒輪15的一端同軸連接，齒輪15與齒輪16 反向外嚙合，齒輪16與翻轉離合器C FK17軸向連接，CFK17的另一端與齒輪18同軸連接，齒輪 18與齒輪19反向外嚙合，齒輪19與飛輪儲能FES11同軸連接，FES11的另一端與翻轉離合 器C FK28同軸連接，CFK28的另一端與齒輪17同軸連接，齒輪17與齒輪15反向外嚙合。EOT 的22控制ML29, ML29對CFK17, CFK28實現翻轉閉鎖，其工作原理同上類似，不復述。
[0046] 圖9中，制動離合器5的另一端與齒輪15同軸連接，齒輪15的另一端與齒輪 16同軸相連接，齒輪16的另一端與翻轉離合器C FK17軸向連接，CFK17的另一端與齒輪18軸 向連接，齒輪18的內齒圈與齒輪19的外齒同向內嚙合，齒輪19的另一端與飛輪儲能FES11 的另一端軸向連接，FES11的另一端與翻轉離合器C FK28的一端軸向連接，CFK28的另一端與 齒輪17軸向連接，齒輪17與齒輪16反向嚙合。ECU的22控制ML 29, ML29對CFK17, CFK28實 現翻轉閉鎖，其工作原理同上類似，不復述。
[0047] 圖10中，制動離合器C$(5的另一端與齒輪15軸向連接，齒輪15與齒輪16同軸連 接，齒輪16的另一端與翻轉離合器C FK17軸向相接，CFK17的另一端與齒輪18同軸連接，齒輪 18與齒輪20反向外嚙合，齒輪20又與齒輪19反向外嚙合，齒輪19與飛輪儲能FES11軸向 連接，FES11的另一端與翻轉離合器C FK28軸向連接，CFK28的另一端與齒輪17軸向連接，齒 輪17與齒輪16反向外嚙合。ECU的22端控制ML 29, ML29對CFK17, CFK28實現翻轉閉鎖，其 工作原理同上類似，不復述。
[0048] 本發明包括圖3、圖4、圖5所說明的由運行離合器Cg4與制動離合器C制5及其 閉鎖機構ML#、控制踏板21所組成的切換部分；以及包括圖6、圖7、圖8、圖9、圖10等所說 明的由慣性能量轉移、吸收、貯存、反向、釋放制動部分所組成的制動執行部分及其控制部 分ML 29、22所組成的制動部分。由類似該切換部分和制動部分所任意組合而成的結構都在 本發明保護范圍之內，這里就不一一列舉。
【權利要求】
1. 一種車輛制動控制方法，其特征在于：在車輛傳動系統的任一處，添加由運行離合 器Cg⑷與制動離合器C a (5)，由制動踏板（21)控制閉鎖機構MLi (6)及齒輪（12)、（13)、 (14)或（23)所組成的切換部分；制動時由制動踏板（21)控制閉鎖MU (6)而利用Cg⑷切 斷發動機轉矩，C$( (5)接通制動部分；制動部分包括由齒輪（15)、（16)、（17)、（18)、（19)或 (20)組成的能量轉移，反向、釋放、制動，由飛輪儲能FES(ll)貯存和釋放能量，由電控單元 ECU (22)端指令ML2 (9)控制翻轉離合器CFK2 (7)、CFK2 (8)翻轉切換并閉鎖；切換部分和制動 部分配合利用車輛在傳動系統的慣性為動力源，經一次或多次反復切換、轉移、削減、貯存、 釋放、反向后，克服、抵消車輛原有的慣性能量，這種"以慣制慣"的自身制動方法。
2. 實施權利要求1所述的車輛制動控制方法的裝置。
3. 根據權利要求2所述裝置的切換部分，其特征在于包含有運行離合器Cg (4)制動離 合器C$( (5)，制動踏板（21)及其控制閉鎖MQ (6)及齒輪（12)、（13)、（14)、或（23)組成的 裝直。
4. 根據權利要求2所述裝置的制動部分，其特征在于包含具有貯能和釋放功能的飛輪 儲能FES(ll)裝置。
5. 根據權利要求2所述裝置制動部分，其特征在于包含具有能量轉移、反向、釋放、制 動功能的傳動齒輪（15)、（16)、（17)、（18)、（19)或（20)。
6. 根據權利要求2所述裝置的制動部分，其特征在于包含具有控制作用的ECU (22)，翻 轉并相互閉鎖機構ML2(9)，及其翻轉離合器CFK1(7)，C FK2(8)實現翻轉切換和閉鎖的裝置。
【文檔編號】B60T1/10GK104097619SQ201410361472
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】楊富云 申請人:楊富云