一种橡胶带蓄能式发动机起停系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种橡胶带蓄能式发动机起停系统及其工作方法，发动机上端设有固定安装其上的相互连接的蓄能转换单元、双离合器传动箱和电磁制动器，蓄能转换单元一侧与双离合器传动箱连接，蓄能转换单元另一侧与电磁制动器连接，蓄能转换皮带轮通过皮带经由发动机曲轴皮带轮与发动机曲轴传动连接。在回收制动能量的过程中，将汽车的制动减速运动经双离合器传动箱的传动，转换成蓄能转换单元的滚珠丝杠的旋转运动，拉伸弹性橡胶带转化为弹性势能；在释放制动能量的过程中，将弹性橡胶蓄能转换成滚珠丝杠的旋转运动，经双离合器传动箱的传动，驱动车辆起步加速和发动机起动，实现制动能量的再生。本发明专利技术具有结构紧凑、能量转化率高、性能可靠等优点。

Rubber belt energy storage type engine starting stop system and working method thereof

The invention discloses a rubber band energy storage type engine start stop system and its working method, the engine is arranged on the upper end fixed on the connected storage power conversion unit, dual clutch gearbox and the electromagnetic brake conversion unit side with dual clutch transmission box is connected with the energy storage, energy storage and conversion unit connected with the other side electromagnetic brake, conversion pulley through the belt through the engine crankshaft pulley and crankshaft transmission connection storage. In the process of braking energy recovery, the automobile braking drive by dual clutch transmission box, converted into rotary motion energy conversion unit of ball screw, elastic rubber band into elastic potential energy; in the process of releasing braking energy, the elastic rubber storage can be converted into rotary motion of a ball screw the dual clutch gearbox by driving, driving the vehicle starting acceleration and engine starting, realize braking energy regeneration. The invention has the advantages of compact structure, high energy conversion rate, reliable performance, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶带蓄能式发动机起停系统及其工作方法
本专利技术涉及一种橡胶带蓄能式发动机起停系统及其工作方法。
技术介绍
为充分利用车辆的制动能量，通常采用三种制动能量回收方式：第一种制动能量回收方式是通过发电机将车辆的动能转化电能储存起来。储存电能的器件主要有蓄电池、超级电容等，二者都要通过发电机将机械能转变为电能存储，存在能量转化效率低、制动能量回收利用率低等不足。第二种制动能量回收方式是通过液压泵、马达等二次元件将车辆的动能转化为液压能、气压能储存在液压蓄能器中，但存在能量转化率低、能量密度小、成本高等缺陷。第三种制动能量回收方式是直接将旋转部件的动能转化存储为动能飞轮储能，由于不经过二次元件进行能量转换，能量转化效率高，这种能量回收方式存在着成本高，技术难度大，目前尚不成熟。2012年9月12日，中国专利公布了申请号为CN201210133635.X的橡胶带式蓄能器专利，2013年10月30日，中国专利公布了申请号为CN201320242319.6的弹性橡胶带蓄能器式汽车制动能量再生传动装置专利，2014年2月26日，中国专利公布了申请号为CN201310504549.X的弹性橡胶带蓄能器式电动汽车制动能量再生传动装置专利，2013年7月17日，中国专利公布了申请号为CN201310164669.X的弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生传动装置专利；上述已有的各专利技术中，制动能量再生传动装置将弹性橡胶带缠绕在滚筒上，通过橡胶带的拉伸和收缩实现制动能量的再生，存在体积大、在车上布置空间不足和不便于装车使用等缺点。2013年8月14日，中国专利公布了申请号为CN201310164903.9的弹性橡胶带蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置专利以及申请号为CN201310165081.6的压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置专利，利用弹性橡胶带或压簧的拉伸和收缩回收装载机动臂势能，但这类蓄能器无法实现对车辆动能的回收利用。
技术实现思路
本专利技术要解决的目的在于克服现有技术的不足，提供一种橡胶带蓄能式发动机起停系统及其工作方法，本专利技术适合车辆储能使用，能量转化率高、结构紧凑，制造工艺相对简单，制动能量回收、释放过程容易控制，成本低。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种橡胶带蓄能式发动机起停系统，包括发动机，发动机输出端设有发动机曲轴，所述的发动机上端设有固定安装其上的相互连接的蓄能转换单元、双离合器传动箱和电磁制动器，蓄能转换单元一侧与双离合器传动箱连接，蓄能转换单元另一侧与电磁制动器连接，所述发动机曲轴前端安装有发动机曲轴皮带轮，双离合器传动箱动力输入-输出轴安装有蓄能转换皮带轮，蓄能转换皮带轮通过皮带经由发动机曲轴皮带轮与发动机曲轴传动连接，蓄能转换单元包括蓄能转换单元壳体以及设于其内的滚珠丝杠、滚珠螺母、滑动板、弹性橡胶带和固定板，在靠近电磁制动器一侧的蓄能转换单元壳体上设有导轨；所述固定板固设于靠近双离合器传动箱一侧的蓄能转换单元壳体的一端，蓄能转换单元内与固定板相对的一侧设有滑动板，滑动板的外周固定连接两个导块，导块滑动设置于导轨内，并沿导轨做直线运动，弹性橡胶带置于固定板和滑动板之间。滚珠丝杠的一端穿过固定板的中央通孔，并与双离合器传动箱连接，滚珠丝杠的另一端穿过滑动板的中央通孔，并与电磁制动器连接，滚珠螺母套装在滚珠丝杠的滚珠丝杠螺纹上，且与滑动板固定连接，上述连接使得导块连同滑动板、滚珠螺母一起只能沿导轨作轴向往复直线运动，所述电磁制动器与电气控制装置电性连接。优选的，所述的双离合器传动箱包括第一电磁离合器和第二电磁离合器，第一电磁离合器主动端固定连接第一齿轮轴，第一齿轮轴上固定安装第一齿轮，第一电磁离合器的从动端固定连接第三齿轮轴，第三齿轮轴上固定安装第三齿轮，第二电磁离合器主动端固定连接第二齿轮轴，第二齿轮轴上固定安装第二齿轮，第二电磁离合器的从动端固定连接第四齿轮轴，第四齿轮轴上固定安装第四齿轮，在双离合器传动箱内壁固定安装中间齿轮轴，中间齿轮轴安装中间齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮常啮合；中间齿轮沿其齿轮周向外侧与第三齿轮和第四齿轮常啮合，所述第一电磁离合器和第二电磁离合器与电气控制装置电性连接。优选的，所述的蓄能转换皮带轮固定安装在第一齿轮轴上，所述蓄能转换皮带轮通过皮带与发动机曲轴皮带轮传动连接。优选的，所述的滚珠丝杠的一端固定连接到电磁制动器的电磁制动器制动盘上，滚珠丝杠的另一端固定连接到双离合器传动箱的中间齿轮上。优选的，所述的电磁制动器为电磁失电制动器，即电磁制动器通电时，电磁制动器解除制动；电磁制动器断电时，电磁制动器保持制动。优选的，所述的弹性橡胶带由若干条橡胶带组成，弹性橡胶带的两端分别固定安装在、固定板和滑动板上。基于本专利技术的机械结构，本专利技术还公开了一种橡胶带蓄能式发动机起停系统的工作方法，包括如下步骤：制动能量回收过程：当车辆前进过程中制动时，第一电磁离合器和电磁制动器处于通电接合工作状态，第二电磁离合器不通电处于非工作状态，由于第一电磁离合器通电接合，使得第一电磁离合器主动端与第一电磁离合器从动端接合在一起，第一齿轮轴与第三齿轮轴一起转动；汽车制动所产生的惯性动力由发动机曲轴输入，经发动机曲皮带轮、皮带、蓄能转换皮带轮、第一电磁离合器、第三齿轮和中间齿轮传递至蓄能转换单元，带动滚珠丝杠旋转，由于滚珠螺母、滑动板、导块三者连接为一体，且导块只能沿导轨作直线运动，所以滚珠螺母连同滑动板一起向远离固定板的方向沿导轨作直线运动，使位于滑动板和固定板之间的弹性橡胶带拉伸，将汽车的动能以橡胶带弹性势能的形式储存到弹性橡胶带中；当汽车制动停车后，发动机熄火。B制动能量释放过程：当汽车在起步过程中释放蓄能器能量时，第二电磁离合器、电磁制动器通电，电磁制动器处于解除制动工作状态，使滚珠丝杠可作旋转运动，同时第一电磁离合器不通电接合处于非工作状态，由于第二电磁离合器通电接合，使得第二电磁离合器主动端与第二电磁离合器从动端接合在一起，第二齿轮轴与第四齿轮轴一起转动；在弹性橡胶带组的拉力作用下，滚珠螺母连同滑动板一起向靠近固定板的方向沿导轨作直线运动，使滚珠丝杠作与制动能量回收过程相反的旋转运动，滚珠丝杠将动力经中间齿轮、第四齿轮、第二电磁离合器、第二齿轮、第一齿轮、蓄能转换皮带轮、皮带、发动机曲轴皮带轮、传递至发动机曲轴上，将蓄能转换单元中储存的弹性势能转化为汽车的动能，驱动汽车行驶，直到完全释放弹性橡胶带存储的弹性势能为止，然后，再进行发动机的点火起动；C、制动能量保持过程：当汽车处于非制动能量回收过程或处于非制动能量释放过程时，第一电磁离合器、第二电磁离合器和电磁制动器均不通电，电磁制动器处于制动状态，滚珠丝杠不旋转，弹性橡胶带的能量保持不变。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：(1)本专利技术的橡胶带蓄能式发动机起停系统的蓄能转换单元，在回收制动能量的过程中，直接将汽车的制动减速过程经过传动装置转换成蓄能转换单元的滚珠丝杠的旋转运动，拉伸弹性橡胶带转化为弹性势能；在释放制动能量的过程中，直接将蓄能转换单元的弹性橡胶带回收的弹性势能转换成滚珠丝杠的旋转运动，驱动车辆起步加速，实现制动能量的再生。本专利技术具有结构紧凑、能量转化率高、性能可靠等优点。(2)本专利技术的橡胶带蓄能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶带蓄能式发动机起停系统，包括发动机(100)，发动机(100)输出端设有发动机曲轴(100A)，其特征在于：所述的发动机(100)上端设有固定安装其上的相互连接的蓄能转换单元(20)、双离合器传动箱(40)和电磁制动器(30)，蓄能转换单元(20)一侧与双离合器传动箱(40)连接，蓄能转换单元(20)另一侧与电磁制动器(30)连接，所述发动机曲轴(100A)前端安装有发动机曲轴皮带轮(10)，双离合器传动箱(40)动力输入‑输出轴安装有蓄能转换皮带轮(12)，蓄能转换皮带轮(12)通过皮带(11)经由发动机曲轴皮带轮(10)与发动机曲轴(100A)传动连接，蓄能转换单元(20)包括蓄能转换单元壳体(20h)以及设于其内的滚珠丝杠(20a)、滚珠螺母(20b)、滑动板(20c)、弹性橡胶带((20f)和固定板(20g)，在靠近电磁制动器(30)一侧的蓄能转换单元壳体(20h)上设有导轨(20e)；所述固定板(20g)固设于靠近双离合器传动箱(40)一侧的蓄能转换单元壳体(20h)的一端，蓄能转换单元(20)内与固定板(20g)相对的一侧设有滑动板(20c)，滑动板(20c)的外周固定连接两个导块(20d)，导块(20d)滑动设置于导轨(20e)内，并沿导轨(20e)做直线运动，弹性橡胶带(20f)置于固定板(20g)和滑动板(20c)之间；滚珠丝杠(20a)的一端穿过固定板(20g)的中央通孔，并与双离合器传动箱(40)连接，滚珠丝杠(20a)的另一端穿过滑动板(20c)的中央通孔，并与电磁制动器(30)连接，滚珠螺母(20b)套装在滚珠丝杠(20a)的滚珠丝杠螺纹上，且与滑动板(20c)固定连接，上述连接使得导块(20d)连同滑动板(20c)、滚珠螺母(20b)一起只能沿导轨(20e)作轴向往复直线运动，所述电磁制动器(30)与电气控制装置电性连接。...

【技术特征摘要】
1.一种橡胶带蓄能式发动机起停系统，包括发动机(100)，发动机(100)输出端设有发动机曲轴(100A)，其特征在于：所述的发动机(100)上端设有固定安装其上的相互连接的蓄能转换单元(20)、双离合器传动箱(40)和电磁制动器(30)，蓄能转换单元(20)一侧与双离合器传动箱(40)连接，蓄能转换单元(20)另一侧与电磁制动器(30)连接，所述发动机曲轴(100A)前端安装有发动机曲轴皮带轮(10)，双离合器传动箱(40)动力输入-输出轴安装有蓄能转换皮带轮(12)，蓄能转换皮带轮(12)通过皮带(11)经由发动机曲轴皮带轮(10)与发动机曲轴(100A)传动连接，蓄能转换单元(20)包括蓄能转换单元壳体(20h)以及设于其内的滚珠丝杠(20a)、滚珠螺母(20b)、滑动板(20c)、弹性橡胶带((20f)和固定板(20g)，在靠近电磁制动器(30)一侧的蓄能转换单元壳体(20h)上设有导轨(20e)；所述固定板(20g)固设于靠近双离合器传动箱(40)一侧的蓄能转换单元壳体(20h)的一端，蓄能转换单元(20)内与固定板(20g)相对的一侧设有滑动板(20c)，滑动板(20c)的外周固定连接两个导块(20d)，导块(20d)滑动设置于导轨(20e)内，并沿导轨(20e)做直线运动，弹性橡胶带(20f)置于固定板(20g)和滑动板(20c)之间；滚珠丝杠(20a)的一端穿过固定板(20g)的中央通孔，并与双离合器传动箱(40)连接，滚珠丝杠(20a)的另一端穿过滑动板(20c)的中央通孔，并与电磁制动器(30)连接，滚珠螺母(20b)套装在滚珠丝杠(20a)的滚珠丝杠螺纹上，且与滑动板(20c)固定连接，上述连接使得导块(20d)连同滑动板(20c)、滚珠螺母(20b)一起只能沿导轨(20e)作轴向往复直线运动，所述电磁制动器(30)与电气控制装置电性连接。2.根据权利要求1所述的一种橡胶带蓄能式发动机起停系统，其特征在于：所述的双离合器传动箱(40)包括第一电磁离合器(41)和第二电磁离合器(42)，第一电磁离合器(41)主动端固定连接第一齿轮轴(40f)，第一齿轮轴(40f)上固定安装第一齿轮(40a)，第一电磁离合器(41)的从动端固定连接第三齿轮轴(40h)，第三齿轮轴(40h)上固定安装第三齿轮(40c)，第二电磁离合器(42)主动端固定连接第二齿轮轴(40g)，第二齿轮轴(40g)上固定安装第二齿轮(40b)，第二电磁离合器(42)的从动端固定连接第四齿轮轴(40j)，第四齿轮轴(40j)上固定安装第四齿轮(40e)，在双离合器传动箱(40)内壁固定安装中间齿轮轴(40i)，中间齿轮轴(40i)安装中间齿轮(40d)，所述第二齿轮(40b)与第一齿轮(40a)常啮合；中间齿轮(40d)沿其齿轮周向外侧与第三齿轮(40c)和第四齿轮(40e)常啮合，所述第一电磁离合器(41)和第二电磁离合器(42)与电气控制装置电性连接。3.根据权利要求2所述的一种橡胶带蓄能式发动机起停系统，其特征在于：所述的蓄能转换皮带轮(12)固定安装在第一齿轮轴(40f)上，所述蓄能转换皮带轮(12)通过皮带(11)与发动机曲轴皮带轮(10)传动连接。4.根据权利要求2所述的一种橡胶带蓄能式发动机起停系统，其特征在于：所述的滚珠丝杠(20a)的一端固定连接到电磁制动器(30)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丕杰，曲金玉，傅杰，于义刚，刘玉坤，
申请(专利权)人：山东亿玛扬帆机电有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37