[发明专利]一种汽车冗余动能的利用机构

说明书

技术领域

本发明属于汽车节能技术领域，尤其是涉及一种汽车冗余动能的利用机构。

背景技术

汽车运行道路以及运行环境复杂，当汽车在下坡或者空挡滑行时，由于重力作用或者惯性力作用，此时汽车整车惯性往往会大于变速器输入端的惯性，汽车发动机输出功率被闲置，造成发动机被反拖，也就是“飞车”现象。当高速行驶且路况良好时，“飞车”现象影响不大，但当坡道过长、车速过快或前方遇到障碍物等等因素影响时，驾驶员往往需要踩踏制动踏板来保正行车安全，这时汽车将在重力作用或者惯性力作用下继续运行，驱动轴、轮胎输出的驱动力矩被闲置，反而需要消耗制动系统能量。具体有以下三种表现形式：

1）、高原行车时由于大气稀薄，进气真空度不足。踩踏制动踏板费力且制动效果变差。山路行驶中下坡较多，反复踩踏制动踏板不仅容易疲劳，且制动系统容易过热导致工作效能变差严重者可致失效。

2）、整车启动时蓄电池产生电压降，对用电设备产生影响。例如ECU、TCU、ABS等检测到启动电压过低时会记录低电压信号，从而点亮故障灯。部分高端车辆已增加两块蓄电池，但显然能耗增加。

3）、长时间下坡或空挡滑行、车速易过快，通过制动来降低车速耗能也不科学。

在汽车制动过程中，为利用冗余能量，目前已经出现了将车轮机械能转化为电能存储再利用的专利文献，如公开号为：CN101056020A的中国发明专利提供的一种汽车车轮发电装置及具有该车轮发电装置的汽车供电系统，该发电装置设置于汽车车轮内，汽车车轮具有轮圈，轮圈外套有轮胎，汽车车轮与汽车传动轴连接，传动轴旋转带动车轮旋转，传动轴外套有轴承，轴承外套有轴承壳，轴承和轴承壳不随传动轴旋转，该发电装置包括定子和转子，该转子包括磁石片，磁石片固定在轮圈内圈，并沿轮圈圆周设置，该定子包括若干支撑杆、发电极底座、发电极及线圈，支撑杆固定于轴承壳，并伸向磁石片，发电极底座固定于支撑杆末端，从发电极底座上向磁石片伸出若干发电极，发电极与磁石片间有一定间隙，线圈缠绕在发电极上，线圈两端的正电极和负电极与外部电路相连。该专利虽然能将车轮转动的动能转变为电能存贮或使用，但是能量转换过程是将车轮有用的动能转换为电能存贮或使用，没有利用汽车使用中刹车时车速由快变慢中流失的那部分动能；并且上述专利中的汽车车轮是特制的，车轮中需要安装转子等零部件，车轮制造成本增加，而且汽车在行驶过程中遇到颠簸路段，会对车轮上转子等零部件造成损伤，使得整体车轮的使用寿命也不长。

发明内容

本发明主要是针对现有车轮能量再利用机构所存在的制动过程中的能量为得到利用、车轮使用寿命降低的问题，提供一种成本低、制造及安装方便、能够将汽车制动过程中损失的机械能转化为电能存储再利用的汽车冗余动能的利用机构。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种汽车冗余动能的利用机构，包括汽车的驱动轴以及减震器支座，其还包括传动轮以及设置在汽车内部的微型发电机，传动轮通过摇杆机构连接在减震器支座上，所述的驱动轴上沿驱动轴的周向方向设有环形齿槽，驱动轴通过环形齿槽与传动轮啮合，传动轮与微型发电机的输入轴之间连接有传动带，传动轮与微型发电机的输入轴构成皮带传动连接机构，微型发电机通过线路与汽车蓄电池或备用蓄电池电连接，该汽车冗余动能的利用机构还包括控制器，控制器与微型发电机电连接。有一些车型，高原制动效能不足，往往通过增设真空助力泵来提高制动效果，成本增加且消耗发动机所做的功。本发明巧妙避免了真空助力泵的不足：当车辆在上路下坡需要制动时，驱动轴通过环形齿槽带动传动轮转动，传动轮通过皮带带动微型发电机的输入轴转动，微型发电机通过切割其内部的磁力线，将输入的机械能转化为电能，控制器控制微型发电机，当汽车蓄电池或备用蓄电池需要补充电能时，微型发电机通过线路为汽车蓄电池或备用蓄电池充电，也可为其他孤立的用电系统充电，如直接反馈到制动器上用于制动助力。因为踩制动踏板时动力输出本身就是一种负担，踩踏制动踏板过程中，这一能量都转化为轮胎与地面摩擦的热能而白白消耗掉。现将这一能源有效利用起来，提高车辆驾驶性安全性的同时，不给发动机及整车增加任何能耗。有些高端车采用两块蓄电池，一块备用。作为启动时防止电压降过大影响用电设备正常运行。当其放电之后充电过程也消耗发动机做的功。本构思是将上述多余的能量转化为电能存储起来用于启动保护；或者直接运用于某些用电器。因其能量来源是原本白白浪费的能源，因此相比改进之前的车辆综合油耗反而下降。