CN101524989B - 轿车轮边电磁缓速器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安装于轿车轮边电磁缓速器及其控制方法，在传动轴上安装联轴器，联轴器与轿车半轴相连，传动轴外套可旋转的转向节和制动盘，绕着线圈的铁芯和带有ABS的摩擦制动器固定在转向节上，制动盘的旋转盘面位于铁芯中，线圈通过控制器连接操作手柄。控制器接受操作手柄的制动信号和传感器反馈的车速信号；判断轿车是紧急制动或非紧急制动，非紧急制动时控制器发出信号控制通入线圈电流的大小，紧急制动时控制器发出信号控制通入线圈电流的大小和摩擦制动器的液体压力大小；制动盘在线圈中旋转产生与旋转方向相反的制动力。本发明可减少制动器的动作次数，降低摩擦制动器的温升，提高制动***的性能和行车的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于现代轿车制动***的缓速装置，特别是指一种用于安装在轿车轮边上的缓速装置，具体涉及利用电磁原理产生制动力矩的电磁缓速装置。
背景技术
在现有技术中，轿车一般装有液压制动***，其中采用盘式制动器居多，它是通过摩擦片和制动盘之间的摩擦来降速轿车的速度，实现车辆制动。由于盘式制动器在轿车高速紧急制动的工况下工作，不仅会产生刺耳的噪声，而且摩擦片的磨损量较大，制动效果不如低速的制动好；而在市区频繁的非紧急制动的工况下，又需要司机不断地低强度地踩制动踏板，伴随着摩擦片与制动盘之间的不断接触摩擦，制动器产生温升，出现热衰退性，降低了制动器的性能和安全性能。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种性能稳定可靠，能减少制动次数、降低制动产生的制动器温升，提高制动***使用寿命和行车安全性的非接触式的新型轿车轮边电磁缓速器及其控制方法。
本发明轿车轮边电磁缓速器采用的技术方案是：在传动轴上安装联轴器，联轴器与轿车半轴相连，传动轴外套可旋转的转向节和制动盘，绕着线圈的铁芯和带有ABS的摩擦制动器固定在转向节上，制动盘的旋转盘面位于铁芯中，线圈通过控制器连接操作手柄。
本发明轿车轮边电磁缓速器的控制方法采用的技术方案是：控制器接受操作手柄的制动信号和传感器反馈的车速信号；判断轿车是紧急制动或非紧急制动，非紧急制动时控制器发出信号控制通入线圈电流的大小，紧急制动时控制器发出信号控制通入线圈电流的大小和带有ABS的摩擦制动器的液体压力大小；制动盘在线圈中旋转产生与旋转方向相反的制动力，使传动轴转速下降，实现轿车制动。
本发明的有益效果是：
1、本发明的轿车轮边电磁缓速器是一种非摩擦式制动器，是一种利用电磁原理产生制动力矩的缓速装置。改变了现有技术中轿车因通过机械制动***的频繁刹车而缩短制动***的使用寿命以及引起摩擦制动器的温升而降低制动器的制动性能，可以减少制动器的动作次数，同时还可降低摩擦制动器的温升，提高了制动***的性能和行车的安全性。
2、本发明采用两种控制方式：一种是紧急制动的工况，轿车处于高速的状态，需要迅速地使车辆停下来；另一种是非紧急制动的工况，其轿车处于正常行驶状态，不需要迅速地使车辆停止，只需要把轿车的速度降下来。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是轿车轮边电磁缓速器的主视图；
图2是图1的右视图；
图3是图1的仰视图；
图4是图3中A-A剖视图；
图5是轮边电磁缓速器的控制***示意图；
图6本发明控制方法中非紧急制动时的控制流程图；
图7本发明控制方法中紧急制动时的控制流程图。
具体实施方式
如图1～4，在传动轴1上安装联轴器5，联轴器5与轿车半轴相连，把动力传递给传动轴1。传动轴1外套可旋转的转向节2和制动盘3，传动轴1以键10连接法兰盘11，平挡圈12、六角开槽薄螺母15和开口销16位于传动轴1的端部将法兰盘11固定在传动轴1上。法兰盘11通过螺栓13、螺母14与制动盘3相连；在传动轴1与转向节2之间安装滚针轴承9，挡圈6，7，8将单双列滚针轴承9进行固定，防止润滑油漏掉，实现传动轴1在转向节2中旋转。带有ABS的摩擦制动器21通过螺栓与转向节2固定相连。
如图5所示，绕有线圈19的铁芯4固定在转向节2上，制动盘3的旋转盘面位于铁芯4中，线圈19通过控制器17连接操作手柄18，控制器17连接车速传感器20和指示灯22，在控制器17内设有控制电路。
如图1～5，控制时，控制器17接受操作手柄18的制动信号和传感器17反馈的车速信号；判断轿车是紧急制动或非紧急制动，非紧急制动时控制器17发出信号控制通入线圈19电流的大小，紧急制动时控制器17发出信号控制通入线圈19电流的大小和带有ABS的摩擦制动器21的液体压力大小。制动盘3在线圈19中旋转产生与旋转方向相反的制动力，使传动轴1转速下降，实现轿车制动。
如图1～5和图6所示，当轿车非紧急制动时，先启动操纵手柄18，控制器17接受到控制信号和车速传感器20信号之后，迅速地对铁芯4上的线圈19通电，通入最大25A的电流到线圈19中。铁芯4中产生磁场，由于汽车的行驶，从而制动盘3旋转，制动盘3在产生磁场的铁芯4中旋转切割磁力线，因此在制动盘3中产生电涡流，从而产生一个与旋转方向相反的制动力，汽车传动轴1的转速迅速下降，再由车速传感器20检测轿车轮速，并与轮速v＝30km/h进行比较，若轿车轮速小于30km/h，则由控制器17发出切断电流的信号；若轿车轮速大于30km/h，则计算车轮的滑移率s，若滑移率s大于0.15，控制器17发出减小电流信号，若滑移率s小于0.15，控制器17发出增大电流信号，直到轿车轮速低于30km/h，切断电流，在制动力的作用下，从而实现轿车的平稳制动。
如图1～5和图7所示，当轿车需要紧急制动时，控制器17根据司机启动操纵手柄18和车速传感器20信号，通入25A的最大电流到线圈19中，制动盘3的旋转产生与旋转方向相反的制动力。控制器17发出液压控制信号，摩擦制动器21的液压缸中的液压压力的大小，从而控制带有ABS的摩擦制动器21产生的制动力矩。这样，可将制动盘3旋转的摩擦制动力矩和带有ABS的摩擦制动器21产生的涡流制动力矩共同作用于制动盘3上，使轿车处于最佳的制动状态。由车速传感器20检测轿车轮速，先与轮速v＝30km/h比较，若轿车轮速小于30km/h，则由控制器17发出切断电流的信号；若轿车轮速大于30km/h，则计算车轮的滑移率s，若滑移率s大于0.15，控制器17发出减小通入带有ABS的摩擦制动器21液压压力的信号，若滑移率s小于0.15，控制器17发出增大液压信号；当轿车轮速低于30km/h，将轿车轮速与0km/h比较，若轿车轮速大于0km/h，继续提供液压压力直到轿车静止，从而实现轿车的平稳制动。
Claims (6)
1.一种轿车轮边电磁缓速器，包括在传动轴(1)上安装联轴器(5)，联轴器(5)与轿车半轴相连，其特征是：传动轴(1)外套可旋转的转向节(2)和制动盘(3)，绕着线圈(19)的铁芯(4)和带有ABS的摩擦制动器(21)固定在转向节(2)上，制动盘(3)的旋转盘面位于铁芯(4)中，线圈(19)通过控制器(17)连接操作手柄(18)。
2.根据权利要求1所述的轿车轮边电磁缓速器，其特征是：传动轴(1)以键(10)连接法兰盘(11)，法兰盘(11)连接制动盘(3)；在传动轴(1)与转向节(2)之间安装滚针轴承(9)。
3.根据权利要求1所述的轿车轮边电磁缓速器，其特征是：控制器(17)连接车速传感器(20)和指示灯(22)，在控制器(17)内设有控制电路。
4.一种如权利要求1所述的轿车轮边电磁缓速器的控制方法，其特征是采用如下步骤：
A)控制器(17)接受操作手柄(18)的制动信号和传感器(17)反馈的车速信号；
B)判断轿车是紧急制动或非紧急制动，非紧急制动时控制器(17)发出信号控制通入线圈(19)电流的大小，紧急制动时控制器(17)发出信号控制通入线圈(19)电流的大小和带有ABS的摩擦制动器(21)的液体压力大小；
C)制动盘(3)在线圈(19)中旋转产生与旋转方向相反的制动力，使传动轴(1)转速下降，实现轿车制动。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征是：步骤B)中非紧急制动时，先通入最大25A的电流到线圈(19)中，制动盘(3)产生方向相反的制动力，再由车速传感器(20)检测轮速，若轮速小于30km/h，则由控制器(17)发出切断电流的信号；若轮速大于30km/h，则计算车轮的滑移率，若滑移率大于0.15，控制器(17)发出减小电流信号，若滑移率小于0.15，控制器(17)发出增大电流信号，直到轮速低于30km/h后切断电流结束制动。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征是：步骤B)中紧急制动时，先通入最大25A的电流到线圈(19)中，制动盘(3)旋转产生方向相反的制动力，控制器(17)发出液压控制信号控制带有ABS的摩擦制动器(21)产生的制动力矩，将制动盘(3)旋转产生的制动力矩和摩擦制动器(21)产生的制动力矩共同作用于制动盘(3)上；再由车速传感器(20)检测轮速，若轮速小于30km/h，则由控制器(17)发出切断电流的信号，若轮速大于30km/h，则计算车轮的滑移率，若滑移率大于0.15，控制器(17)发出减小通入摩擦制动器(21)液压压力信号；若滑移率小于0.15，控制器(17)发出增大液压信号；当轮速低于30km/h且大于0km/h时，再提供液压压力直到停止制动。
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