一种液力缓速器的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种液力缓速器。


背景技术：

2.现有技术中，液力缓速器，包括定子、转子、储液罐、换热器。定子和转子分别装有叶片，并相对布置。定子和转子放置在壳体内构成工作腔。液力缓速器的储液罐上部是空气腔，下部存有工作液，当空气进入储液罐后，腔内气体压力增大，会推动储液罐下部的工作液通过控制管路上升，随后沿着进液管路进入到定子中心位置，多余的空气通过浮子室排出。工作状态下转子旋转产生离心作用，工作液压力增大，并通过出液管路回流到换热器，随后从换热器进入到进液管路，最终形成进液管路、工作腔、出液管路、换热器的循环流动。当转子运动时，带动工作液运动，并在定子上减速，从而对转子产生作用力矩，并将作用力矩传递到车轮上，从而产生制动作用，辅助汽车刹车。此时工作液也会产生热量，随着工作液在工作腔与换热器之间循环流动，最终在换热器中交换到整车散热系统中。
3.汽车用液力缓速器进行制动时，需要根据工况动态的控制缓速器的目标扭矩，现有技术中的液力缓速器的控制器成本较高。有鉴于此，亟待设计一种使用较低成本液力缓速器，以控制其工作扭矩。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型实施例要解决的技术问题在于克服现有技术中的液力缓速器的控制器成本较高且结构复杂的缺陷，从而提供一种液力缓速器，用于汽车制动系统，具有定子、转子、储液罐和换热器，所述定子和所述转子形成能够由工作介质填充的工作腔，并依靠工作腔中的液力传递扭矩，所述换热器用于将热量从工作介质中输出，还包括：进气阀、排气阀、压力传感器和控制器，其中，所述进气阀和所述排气阀中至少一个为开关阀；所述进气阀的第一端与汽车的高压储气罐连通、第二端与所述储液罐的空气腔连通，所述排气阀的第一端与所述储液罐的空气腔连通、第二端与大气连通；所述压力传感器与所述储液罐的连接，用于检测所述空气腔的当前压力；所述控制器的输入端与所述压力传感器连接，所述控制器的输出端与所述进气阀、所述排气阀连接；所述控制器用于根据所述压力传感器的检测结果控制所述进气阀和所述排气阀的开启或关闭，以使所述空气腔的压力保持在预设压力范围内。
5.优选地，所述进气阀设置有多个，且多个所述进气阀并联设置；所述排气阀设置有多个，且多个所述排气阀并联设置；其中，多个所述进气阀和多个所述排气阀中至少一个为先导开关阀。
6.优选地，所述进气阀包括并联设置的第一进气阀和第二进气阀；和\或，
7.所述排气阀包括并联设置的第一排气阀和第二排气阀。
8.优选地，还包括速度传感器，所述速度传感器与所述液力缓速器的转子的转动轴连接，用于检测当前车速。
9.优选地，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述液力缓速器的出液通道连接，用于检测所述出液通道的工作液的当前温度。
10.优选地，所述温度传感器设于所述工作腔的出口处。
11.优选地，还包括滤清器，所述排气阀的第二端通过所述滤清器与大气连通。
12.本实用新型实施例的技术方案，具有如下优点：
13.1.本实用新型实施例提供的液力缓速器，根据所需要的目标扭矩，动态调节开关阀开启或关闭，闭环调节空气腔的压力，从而调节液力缓速器的扭矩，以使空气腔的压力使其始终保持在预设值或预设范围内，满足刹车需求。并且由于进气阀和排气阀中至少一者为开关阀，相比于比例阀的方案，能够减小液力缓速器的控制成本。
14.2.本实用新型实施例提供的液力缓速器，进气阀设置有多个，且多个进气阀并联设置；排气阀设置有多个，且多个排气阀并联设置；这样在控制过程中，可以首先对先导阀进行控制，然后先导阀对开关阀再进行控制。这样能够用较小的控制信号对液力缓速器进行控制，从而减小了控制系统的成本。
15.本实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
17.图1为本实用新型实施例中液力缓速器组成的一个具体示例的示意图；
18.图2为本实用新型另一实施例中液力缓速器组成的一个具体示例的示意图；
19.附图标记：
20.1-定子，2-转子，3-储液罐，31-空气腔，32-工作液，4-换热器，5-主传动轴，72-出液通道，81-第一进气阀，82-第一排气阀，83-压力传感器，84-速度传感器，85-温度传感器，86-第二进气阀，87-第二排气阀，88-滤清器。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本实用新型。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新
型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
24.一种液力缓速器，用于汽车制动系统，如图1-2所示，具有定子1、转子2、储液罐3和换热器4，定子1和转子2形成能够由工作介质填充的工作腔，并依靠工作腔中的液力传递扭矩，换热器4用于将热量从工作介质中输出,还包括：进气阀、排气阀、压力传感器83和控制器，其中，进气阀和排气阀中至少一个为开关阀；进气阀的第一端与汽车的高压储气罐连通、第二端与储液罐3的空气腔31连通，排气阀的第一端与储液罐3的空气腔31连通、第二端与大气连通；压力传感器83与储液罐3的连接，用于检测空气腔31的当前压力；控制器的输入端与压力传感器83连接，控制器的输出端与进气阀、排气阀连接；控制器用于根据压力传感器83的检测结果控制进气阀81和排气阀的开启或关闭，以使空气腔31的压力保持在预设压力范围内。
25.本实施例中，具体地，定子1和转子2分别装有叶片，并且相对布置，定子1和转子2放置在壳体内构成工作腔，通过外部循环回路向储液罐3内填充工作液32。当转子22运动时，带动工作液32运动，对定子1作用一个转矩使其产生减速，定子1的反转矩成为转子2的制动转矩，即对转子22产生作用力矩，转子2通过转动轴与车轮的传动轴相连，并将作用力矩传递到车轮上，从而产生制动作用，辅助汽车刹车，且该力矩的值取决于工作腔内的液量和压力，以及转子2的转速。汽车动能消耗于工作液32的摩擦和对定子1的冲击而转换为热能，使工作液32温度升高。工作液32被引入换热器4中循环流动，将热传给冷却水，再通过发动机冷却系统散出。
26.在本实施例中，控制器根据液力缓速器所需要的目标扭矩，动态调节开关阀开启或关闭，闭环调节空气腔31的压力，从而调节液力缓速器的扭矩，以使空气腔31的压力使其始终保持在预设值或预设范围内，满足刹车需求。具体而言，在此过程中，控制器用于根据压力传感器83的检测结果，判断当前压力和预设压力的差值。具体地，当前压力小于预设压力时，则表示储液罐3内空气腔31的压力太小，进入工作腔内的工作液32不足，也即液力缓速器提供的工作扭矩太小，不能满足当前的刹车需求，此时控制器开启进气阀，和/或关闭排气阀，以增大储液罐3内空气腔31的压力，从而增大液力缓速器的工作扭矩，起到增大制动力、减小车速的作用；当前压力大于预设压力时，则表示储液罐3内空气腔31的压力太大，进入工作腔内的工作液32过多，也即液力缓速器提供的工作扭矩太大，超出了当前的刹车需求，此时控制器关闭进气阀，和/或开启排气阀，对空气腔31进行泄压，减小储液罐3内空气腔31的压力，从而减小液力缓速器的工作扭矩，起到减小制动力、增大车速的作用；当前
压力等于预设压力时，则表示当前液力缓速器是输出的工作扭矩符合要求，此时控制器保持当前状态不变。
27.在本实施例中，具体地，上述预设压力可以是一个具体的数值，例如可以分为25%、50%、75%、100%四个档位，也可以根据需要设定某个任意值，此外还可以附加一个预设的误差范围，在该压力范围内，则认为都是液力缓速器的输出扭矩是符合要求的。另外，上述压力传感器83可以实时检测空气腔31的压力，控制器实时控制空气腔31的压力。也可以是周期性检测、周期性控制压力。优选地，上述进气阀、排气阀两者均为开关阀，也可以一者为开关阀、另一者为其他阀。
28.由上述工作过程可知，本技术的控制器根据液力缓速器所需要的目标扭矩，动态调节开关阀开启或关闭，闭环调节空气腔31的压力，从而调节液力缓速器的扭矩，以使空气腔31的压力使其始终保持在预设值或预设范围内，满足刹车需求。并且由于进气阀和排气阀中至少一者为开关阀，相比于比例阀的方案，能够减小液力缓速器的控制成本。
29.优选地，进气阀设置有多个，且多个进气阀并联设置；排气阀设置有多个，且多个排气阀并联设置；其中，多个进气阀和多个排气阀中至少一个为先导开关阀。
30.这样，在控制过程中，首先对先导阀进行控制，然后先导阀对开关阀再进行控制。这样能够用较小的控制信号对液力缓速器进行控制，从而减小了控制系统的成本。需要说明的是，通过先导阀控制开关阀工作，从而控制介质流量，可以提高对阀芯控制的灵敏度，从而提高稳压精度。
31.优选地，进气阀包括并联设置的第一进气阀81和第二进气阀86；和\或，
32.排气阀包括并联设置的第一排气阀82和第二排气阀87。
33.在一个示例性的实施例中，如图2所示，进气阀设置并联有两个，分别为第一进气阀81和第二进气阀86，排气阀并联设置有两个，分别为第一排气阀82和第二排气阀87，且第一进气阀81、第二进气阀86、第一排气阀82、第二排气阀87中至少一者为先导开关阀。在控制过程中，首先对先导阀进行控制，然后先导阀对开关阀进行控制。在本实施例中，第一进气阀81和第二进气阀86并联设置，第二进气阀86的第一端用于与整车的高压储气罐连通、第二端与储液罐3的空气腔31连通；第二排气阀87与第一排气阀82并联，即第一排气阀82的第一端与储液罐3的空气腔31连通、第二端与大气连通。采用该结构，第二进气阀86用来给空气腔31快速进气，这样可以使液力缓速器启动更迅速，第二排气阀87用来给空气腔31快速排气，刹车效果更灵敏。
34.在另一个示例性的实施例中，进气阀设置并联有两个，分别为第一进气阀81和第二进气阀86，排气阀设置有一个，且第一进气阀81、第二进气阀86和排气阀中至少一者为先导开关阀。在控制过程中，首先对先导阀进行控制，然后先导阀对开关阀进行控制。或者，排气阀并联设置有两个，分别为第一排气阀82和第二排气阀87，进气阀设置有一个；且进气阀、第一排气阀82和第二排气阀87中至少一者为先导开关阀。在控制过程中，首先对先导阀进行控制，然后先导阀对开关阀进行控制。
35.优选地，还包括速度传感器84，速度传感器84与液力缓速器的转子2的转动轴连接，用于检测当前车速。
36.本实施例中，液力缓冲器的转子2通过转动轴与车轮的传动轴相连，速度传感器84与液力缓速器的转子2的主转动轴连接，或者与整车主传动轴5连接，用于检测当前车速；控
制器与速度传感器84的输出端连接，用于判断当前车速和预设车速的差值。具体而言，当前车速小于预设车速时，则表示液力缓速器输出的当前工作扭矩太大，也即储液罐3的空气腔31的压力太大，此时控制器关闭进气阀，和/或开启排气阀进行排气，从而减小储液罐3的空气腔31压力，进而减少工作扭矩，增大当前车速；当前车速大于预设车速时，则表示液力缓速器输出的当前工作扭矩太小，也即储液罐3的空气腔31的压力太小，此时控制器开启进气阀，和/或关闭排气阀，从而增大储液罐3的空气腔31压力，进而增大工作扭矩，减小当前车速；当前车速等于预设车速时，则表示当前液力缓速器是输出的工作扭矩符合要求，保持当前状态不变。由此工作过程可知，采用上述速度控制是对压力控制的进一步修正和补充，能够更精确地控制液力缓速器的输出扭矩。
37.优选地，还包括温度传感器85，温度传感器85与液力缓速器的出液通道72连接，用于检测出液通道72的工作液32的当前温度。
38.本实施例，温度传感器85与出液通道72连接，用于检测工作腔排出到出液通道72的工作液32的当前温度；控制器与温度传感器85的输出端连接，用于判断当前温度和预设温度的差值。具体而言，当前温度小于预设温度时，开启进气阀，和/或关闭排气阀，增大空气腔31压力，以增大液力的缓速器工作扭矩；当前温度大于预设温度时，关闭进气阀，和/或开启排气阀进行排气，减小空气腔31压力，使液力缓速器的功率下降，并且可以保护液力缓速器免于高温损坏；当前温度等于预设温度时，保持当前状态不变。
39.优选地，温度传感器85设于工作腔的出口处。
40.本实施例中，需要说明的是，工作液32的温度会影响其粘度，导致工作扭矩产生变化，造成液力缓速器控制不准确的现象。此外，工作液32温度过高可能会导致液力缓速器由于高温受到损坏。进一步地，本实施例通过检测工作液32的温度，对控制规律进行了修正。由于工作腔将工作介质排出到出液通道72，将温度传感器85安装在工作腔出口处，用来检测工作液32温度，控制器对温度变化引起的工作液32粘度特性改变以进行修正，从而动态调节排气阀和进气阀的启闭，以调节出口压力，可以进一步精确调节液力缓速器所的扭矩。
41.优选地，还包括滤清器88，排气阀的第二端通过滤清器88与大气连通。滤清器88可以对一些有害杂质进行滤除，从而提高零部件的寿命。
42.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。