一种变速器能量回收系统的制作方法

本发明涉及能量回收技术领域，具体涉及一种变速器能量回收系统。

背景技术：

随着汽车工业的迅猛发展和汽车保有量的急剧增长，汽车对能源和环境造成的压力日益加大，已成为各国共同关注的“大事”。在汽车行车制动过程中大量的动能只能通过制动器的摩擦转化为热能耗散发到大气层，这不但浪费了宝贵的能源，也导致汽车制动器的过早磨损，增加了汽车使用成本，并在一定程度上对环境产生了粉尘污染。有关研究表明，汽车在城市行驶工况下，制动减速或停车频繁，制动能量占总驱动能量的30～50％左右，而汽车在长坡滑行工况下，制动减速时间长，除制动能量的损失之外，制动器的热衰退问题成为不可小视的“安全隐患”。在人们对汽车能耗、环保、安全性要求日益严格的今天，汽车制动能量回收再利用已成为汽车技术研究中的“热点”和“重点”。

但是，汽车制动能量至今几乎还是一种有待进一步开发利用的能源，有关汽车制动能量回收再利用的理论研究和实际应用不仅还处在起步阶段，车制动能量回收再利用却没有一种可靠的方案。

技术实现要素：

本发明提供一种变速器能量回收系统，通过布置在汽车变速箱与传动轴之间的废热回收系统，制动组件和相变储热系统实现了车辆的能量回收功能。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变速器能量回收系统，设置在发动机的曲轴上，其主要包括：废热回收系统，所述废热回收系统内的流体循环做功，并以机械功的形式收集制动热，以供所述废热回收系统随后使用；涡轮制动器组件，设置在输出轴与驱动轴之间，该所述涡轮制动器组件在制动模式下运行时，产生的热量用于阻碍输出轴与驱动轴间相对旋转；相变储热系统，包括至少一个空腔壳体和一根输送歧管。

优选的，还包括在所述废热回收系统和所述输送歧管之间的输送管，所述输送管内设有阀，所述阀选择性地允许所述废热回收流体在所述废热回收系统和变储热系统之间循环。

优选的，液态废热回收液流入所述输送歧管，通过所述相变储热系统时提取热量，生成气态废热回收流体从所述输送歧管流出，并用于驱动废热回收系统的膨胀器以提取热力学能量。

优选的，所述废热回收流体包括氟化化学制冷剂。

优选的，所述涡流制动器组件包括磁性部分和导电部分，所述磁性部分包括设置在载体中的一组电磁线圈，所述导电部分包括壳体。

优选的，所述壳体包括铁鼓；在所述磁性部分和所述导电部分在相对旋转时，所述电磁线圈和所述铁鼓之间产生电磁力，通过所述电磁力产生电磁感应在所述导电部分感应出现涡电流。

本发明的有益效果：传输系统可以实现在车辆上，以更有效地操作车辆作为提高燃油经济性的混合动力车。用涡流制动组件制动车辆可以辅助和/或间歇地代替传统的车轮制动器，从而改善了车轮制动器的寿命。当车辆以动力模式运转时，废热回收系统被操作成使得流体导管中的废热回收流体循环通过流体输送歧管，以收集制动热以在以后的时间以形式使用。当车辆沿着道路的下坡部分行驶时，通过激活涡流制动器组件来实现补充的车辆速度延迟。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构布置示意图；

图2为本发明中的一个示例的联接关系示意图；

图3为本发明电器连接关系示意图；

图4为本发明应用举例示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1、图2、图3、图4所示，变速器能量回收系统10选择性地联接至燃料控制的发动机12，多挡变速齿轮变速器14和主离合器16驱动地插入发动机12和变速器14的输入轴18之间。变速器14可以是复合类型的，包括与分动器串联连接的主变速器部分。和/或范围式辅助部分。这种类型的变速器，特别是用于重型车辆的变速器，通常具有9、10、12、13、16或18的前进速度。

主离合器16包括连接至发动机曲轴/飞轮26的驱动部分16a和联接至变速器输入轴18并适于与驱动部分16a摩擦接合的从动部分16b。提供了电子控制单元28，用于接收输入信号30并根据预定的逻辑规则对其进行处理，以将命令输出信号发布到变速器能量回收系统10。变速器能量回收系统10还可以包括用于感测转速的转速传感器34。发动机12的转速并提供指示其的输出信号，转速传感器36，用于感测输入轴18的转速并提供指示其的输出信号，转速传感器38用于检测输出轴20的速度并提供表示其的输出信号。主离合器16可以由离合器致动器50响应于来自电子控制单元28的输出信号来控制。

传动系统10还包括涡流缓速器或制动器组件70，相变热蓄热系统72和废热回收系统74。相变储热系统72提供了另一个热源，可以提取能量以与废热回收系统74一起使用。传输系统10可以实现在车辆上，以更有效地操作车辆作为提高燃油经济性的混合动力车。

涡流制动组件70将变速器14的输出轴20选择性地联接至制动组件70的输出轴76。输出轴76通过传动轴24驱动地联接至轮轴22。通常，涡流制动组件70可用于制动变速器的输出轴20与制动组件70的输出轴76之间的相对旋转，从而例如在车辆下坡时制动车辆。用涡流制动组件70制动车辆可以辅助和/或间歇地代替传统的车轮制动器，从而改善了车轮制动器的寿命。其中，涡流制动器组件70是电控机械制动器。

磁性部分80包括布置在载体86中的一组电磁线圈84，并且导电部分82包括铁鼓88形式的壳体。在磁性部分80和导电部分的相对旋转期间，由于通过电磁感应在导电部82中感应出的涡电流，在电磁线圈84与铁鼓88之间产生电磁力。

在典型的涡流缓速器中，在旋转部件中会产生热量，并且旋转部件会移动周围的空气以散发热量。根据本教导，铁鼓88不是仅通过环境空气来散发热量，而是吸收热量以供相变储热系统72使用。当将电施加到电磁线圈84时，涡流制动器组件70在轴20和76之间产生机械减速，同时在铁鼓88中产生热量。在一个示例中，磁性部分80可被配置为旋转部件，而导电部分82被配置为固定部件。

相变热蓄热系统72通常包括至少一个腔体100和流体传递歧管102。腔体100包含具有高吸收热量能力的相变材料110，例如铝。可以使用其他材料，例如但不限于蜡。随着铁鼓88吸收热量，相变材料110熔化并吸收能量。流体输送歧管102可包括至少一个并且优选地多个流体导管120，其通过流体输送管130在铁鼓88和废热回收系统74之间传递废热回收流体。

流体输送管130可以包括阀132，用于选择性地允许废热回收系统74和流体输送歧管102之间的流体连通。可以想到的是，诸如电子控制单元28的控制器可以将信号传递给阀132以打开和关闭。阀132根据需要。

当车辆以动力模式运转时，废热回收系统74被操作成使得流体导管120中的废热回收流体循环通过流体输送歧管102，以收集制动热以在以后的时间以形式使用。其中，废热回收流体可包括任何合适的流体。

废热回收系统74使废热回收流体与相变储热系统72一起循环，但是废热回收系统74可以被配置成与车辆的其他系统额外地循环热。，排气管热交换器和/或增压空气冷却剂系统。而废热回收系统74可以与已知提供合适热源的其他常规车辆系统同时使用。

变速器能量回收系统10可以被结合到车辆200中。当车辆200沿着道路210的下坡部分行驶时，通过激活涡流制动器组件70来实现补充的车辆速度延迟。同样，当电磁线圈84被通电时，电磁线圈84被激励。在相变储热系统72中产生热量的同时，在电磁线圈84和铁鼓之间产生电磁力，从而减慢了轴20和76的相对旋转。一旦铁鼓88的热量达到了在相变材料110中，相变材料110熔化。

在沿着道路下坡路210行驶之后，车辆200沿着道路212的大致零坡度部分行驶，并接近道路214的升级部分。这时，阀132打开，从而允许废液热回收流体流入到管道212中。歧管102和气体废热回收流体流出歧管102，从相变储热系统72中提取热量。气体废热回收流体用于驱动废热回收系统74的膨胀机提取热力学能量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。