[实用新型]一种基于轮毂电机的电动汽车再生制动与摩擦制动集成系统

权利要求书

1.一种基于轮毂电机的电动汽车再生制动与摩擦制动集成系统，其特征在于：该系统由车轮能量收集机构、反馈能量分流机构、摩擦制动机构、制动能量回馈机构、制动踏板角速度传感器、集成制动控制器等部件组成，实现再生制动和摩擦制动的集成，通过制动踏板角速度传感器确定驾驶员的制动意图，通过制动能量回馈机构实现再生制动，通过摩擦制动机构实现摩擦制动，车轮能量收集机构主要由车轴(2)、制动齿轮(3)、制动齿轮电磁离合器(1)等组成，反馈能量分流机构主要由螺母从动齿轮(8)、推进螺杆和推进齿轮(9)等组成，摩擦制动机构主要由制动钳(10)、制动块(11)、推进柱(12)、板簧(13)、弹簧(14)、制动盘(16)等组成，制动能量回馈机构主要电机传动主动齿轮(5)、轮毂电机转子和电机传动从动齿轮(4)、电机传动主动齿轮电磁离合器(6)、电机定子(17)等组成；

其中制动踏板角速度传感器与制动踏板机械连接，集成制动控制器分别与制动踏板角速度传感器、制动齿轮电磁离合器(1)、电机传动主动齿轮电磁离合器(6)电信号连接；制动齿轮电磁离合器(1)、制动齿轮(3)安装在车轴(2)上，通过控制制动齿轮电磁离合器(1)的结合，使得制动齿轮(3)与车轴(2)一起转动，推进螺杆和推进齿轮(9)安装在固定轴(7)上，右边有一个轴承，限制推进螺杆和推进齿轮(9)向右移动，制动齿轮(3)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，螺杆固定在固定轴(7)上，推进螺杆与推进齿轮(9)是用螺纹连接在一起的，从而使得推进螺杆和推进齿轮(9)转动并且向左移动；推进螺杆和推进齿轮(9)的左边有弹簧(14)，弹簧(14)一端固结在推进螺杆和推进齿轮(9)上，另一端用铆钉固定在推进柱(12)上，推进柱(12)镶锲在制动钳(10)的通孔中，受力后可以水平移动，推进柱(12)的右端有一个板簧(13)，板簧(13)用铆钉固定在车身上，推进柱(12)左边用铆钉固结制动块(11)，推进螺杆和推进齿轮(9)的上面是一个与之啮合的螺母从动齿轮(8)，螺母从动齿轮(8)与电机传动主动齿轮电磁离合器(6)连接，电机传动主动齿轮电磁离合器(6)安装在固定轴(7)中，电机传动主动齿轮电磁离合器(6)的从动齿轮与电机传动主动齿轮(5)啮合，电机传动主动齿轮(5)与轮毂电机转子和电机传动从动齿轮(4)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的电动汽车再生制动与摩擦制动集成系统，其特征在于：所述的车轮能量收集机构，包括车轴(2)，制动齿轮(3)，制动齿轮电磁离合器(1)等组成，通过控制制动齿轮电磁离合器(1)的结合从而实现制动齿轮(3)与车轴(2)转动，再由于推进螺杆和推进齿轮(9)与制动齿轮(3)的啮合，能量从车轮能量收集机构传递到反馈能分流机构中。

3.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的电动汽车再生制动与摩擦制动集成系统，其特征在于：所述的反馈能量分流机构包括螺母从动齿轮(8)，推进螺杆和推进齿轮(9)等组成；一方面，通过螺母从动齿轮(8)与电机传动主动齿轮电磁离合器(6)的结合，把反馈能量分流机构中的能量传递到制动能量回馈机构中，实现电机转子在电机定子(17)中旋转，产生电能，从而将车轮的动能转化为电能；另一方面，通过推进螺杆和推进齿轮(9)的向左轴向运动，把能量传递到摩擦制动机构中，实现摩擦制动，从而车轮的动能转化为热能，散发到空气中。

4.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的电动汽车再生制动与摩擦制动集成系统，其特征在于：摩擦制动机构中设置了板簧(13)、弹簧(14)，在汽车制动停车后，由于压缩的板簧(13)、弹簧(14)要释放弹性势能，使得推进螺杆和推进齿轮(9)向右移动至回到原来的位置，能够实现下一次的再生制动与摩擦制动。

5.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的电动汽车再生制动与摩擦制动集成系统，其特征在于：由于螺母从动齿轮(8)的齿面宽度比推进螺杆和推进齿轮(9)的齿面宽度小。

6.根据权利要求1所述的一种基于轮毂电机的电动汽车再生制动与摩擦制动集成系统，其特征在于：所述的集成制动系统可以实现三种制动模式：电机再生制动，摩擦制动，电机再生制动与摩擦制动集成制动。

电机再生制动：集成制动控制器根据制动踏板角速度传感器、电池SOC确定为轻度制动，需要采取电机再生制动，控制动齿轮电磁离合器(1)结合，从而实现制动齿轮(3)与车轴(2)一起转动，转动的制动齿轮(3)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，使得推进螺杆和推进齿轮(9)转动，螺母从动齿轮(8)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，带动螺母从动齿轮(8)转动，又由于电机传动主动齿轮电磁离合器(6)与螺母从动齿轮(8)机械连接，所以电机传动主动齿轮电磁离合器(6)转动，转动的电机传动主动齿轮电磁离合器(6)的从动齿轮与电机传动主动齿轮(5)啮合，实现电机传动主动齿轮(5)转动，轮毂电机转子和电机传动从动齿轮(4)与电机传动主动齿轮(5)啮合，从而电机转子在电机定子(17)中旋转，产生电能，储存在蓄电池中，这就实现了车轮的动能转化为电能。

集成制动：集成制动控制器根据制动踏板角速度传感器、电池SOC确定为中度制动，需要采取集成制动，控制动齿轮电磁离合器(1)结合，从而实现制动齿轮(3)与车轴(2)一起转动，转动的制动齿轮(3)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，使得推进螺杆和推进齿轮(9)转动，一方面：转动的制动齿轮(3)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，使得推进螺杆和推进齿轮(9)转动，螺母从动齿轮(8)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，带动螺母从动齿轮(8)转动，又由于电机传动主动齿轮电磁离合器(6)与螺母从动齿轮(8)机械连接，所以电机传动主动齿轮电磁离合器(6)转动，转动的电机传动主动齿轮电磁离合器(6)的从动齿轮与电机传动主动齿轮(5)啮合，实现电机传动主动齿轮(5)转动，轮毂电机转子和电机传动从动齿轮(4)与电机传动主动齿轮(5)啮合，从而电机转子在电机定子(17)中旋转，产生电能，储存在蓄电池中，这就实现了车轮的动能转化为电能；另一方面：转动的制动齿轮(3)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，使得推进螺杆和推进齿轮(9)向左移动，左移的推进螺杆和推进齿轮(9)压缩弹簧(14)，压缩的弹簧(14)使得推进柱(12)左移，左移的推进柱压缩板簧(13)，使板簧(13)产生变形，推进柱(12)继续左移，使得用铆钉与推进柱(12)固结的制动块(11)左移与制动盘(16)接触产生摩擦，从而实现摩擦制动。

摩擦制动：集成制动控制器根据制动踏板角速度传感器、电池SOC确定为紧急制动，需要采取摩擦制动，控制动齿轮电磁离合器(1)结合，从而实现制动齿轮(3)与车轴(2)一起转动，转动的制动齿轮(3)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，使得推进螺杆和推进齿轮(9)转动和向左轴向移动，此时控制电机传动主动齿轮电磁离合器(6)断开，能量就不能传递到电机中，不进行电机的再生制动，此时转动的制动齿轮(3)与推进螺杆和推进齿轮(9)啮合，使得推进螺杆和推进齿轮(9)向左移动，左移的推进螺杆和推进齿轮(9)压缩弹簧(14)，压缩的弹簧(14)使得推进柱(12)左移，左移的推进柱压缩板簧(13)，使板簧(13)产生变形，推进柱(12)继续左移，使得用铆钉与推进柱(12)固结的制动块(11)左移与制动盘(16)接触产生摩擦，从而实现摩擦制动。