[发明专利]城市公交汽车轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置

说明书

本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种城市公交汽车轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置，汽车轮毂通过半轴凸缘与半轴固定连接，车轮与轮毂随着半轴一起转动，电磁离合器用于控制储能飞轮与半轴的连接或分离，当汽车中的鼓式制动器制动时，电磁离合器接合，车轮带动储能飞轮转动，当储能飞轮转速高于车轮转速当量时，电磁离合分离，中断储能飞轮与车轮的连接；当汽车起步时，电磁离合器接合，储能飞轮给车轮提供辅助驱动力矩；当储能飞轮转速低于车轮转速当量时，电磁离合分离，中断储能飞轮与车轮的连接，本发明结构紧凑、响应迅速、储能高效，易于与车载其他控制系统集成控制，适用于城市公交汽车。

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种城市公交汽车轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置。

背景技术

制动系统是汽车底盘的重要组成部分之一，直接关系到汽车综合性能及生命财产安全。虽然传统液压式、气压式制动系统能够满足现有制动法规的各项要求，但是存在着管道布置复杂、依靠真空助力装置、制动响应速度较慢、制动力矩不可主动调节及难于与其他系统集成控制等不足之处，不适合汽车尤其是电动汽车的发展要求。

线控制动系统现实了制动踏板机构与制动执行机构的解耦，主要有电子液压制动系统(EHB)与电子机械制动系统(EMB)两种，取消了制动踏板机构与制动执行机构之间的直接连接，以电线为信息传递媒介，电子控制单元根据相关传感器信号识别制动意图，控制制动执行机构动作，实现对各个车轮制动力的控制，具有不依赖真空助力装置、动态响应迅速、易于集成控制等优点，弥补了传统制动系统结构原理上的不足。

城市公交汽车泛指在城市范围内定线运营的公共汽车，具有频繁制动停车、起步加速等特点，致使摩擦制动组件磨损严重和大量制动能量浪费。虽然制动防抱死系统(ABS)、电子制动力分配系统(EBD)等的应用提高了车辆制动的稳定性和可靠性，但是它们对上述问题作用甚微。电机再生制动是当前汽车制动能量回馈的主要形式，可将制动能量转变为电能储存于蓄电池内再利用，然而其只适合于电动汽车，且受到电机、电池等状态的限制。飞轮储能是汽车辅助制动装置中的一种，可以将汽车制动能量转变为飞轮动能加以储存与释放，具有节能环保、响应迅速、转换高效等优点，可以有效分流摩擦制动器负担，实现制动能量再利用，从而提高车辆制动安全性和使用经济性。因此，结合线控摩擦制动与飞轮储能装置的集成制动装置将是城市公交汽车未来制动构型的优选方案之一。

目前，储能飞轮一般被安装于车辆传动系统附近、主减速器之前(例如，授权公告号为CN104097497B的发明专利)，存在只作用于驱动轮，装配相对困难及不适于与摩擦制动高质量集成等问题。结合线控摩擦制动与飞轮储能的轮边集成制动装置融合了线控摩擦制动和飞轮储能的功能与优点，可以分别安装于全部车轮且各个制动力矩可以独立调节，具有结构紧凑、响应迅速、易于集成控制及抗热衰退性好等优点，可以实现制动能量回收利用，降低摩擦制动器磨损。对于电动公交汽车，该集成制动装置可以配合电机再生制动使用，具有更好的制动能量再生与降低摩擦磨损的效果；且在起步加速时，储能飞轮可以提供部分驱动力矩，从而减小电机驱动电流的需求，提高车辆续驶里程及电池使用寿命。但是，至目前为止，上述结合线控摩擦制动与飞轮储能的轮边集成制动装置还鲜有提及。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种城市公交汽车轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置，集成线控摩擦制动与飞轮储能功能，独立安装于车轮旁，结构紧凑、响应迅速、转换高效、易于集成控制及抗热衰退性好，可以实现制动能量回收利用，降低摩擦制动器磨损。