[发明专利]一种旋转式永磁涡流轮边缓速器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车制动领域，具体涉及一种旋转式永磁涡流轮边缓速器及其控制方法。

背景技术

目前，各类汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类，摩擦制动过程实际上是将汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能，导致制动器温度升高，影响制动性能。由于盘式制动器与鼓式制动器相比有抗热衰退性强、尺寸和质量较小及制动效能稳定等优点，所以盘式制动器在汽车上应用逐渐增多。然而无论是盘式制动器还是鼓式制动器都会产生噪声以及散发出粉尘之类的有害物质，尤其在长下坡或频繁制动工况下，摩擦制动器温度急剧上升，抗热衰退性急剧下降。

轮边缓速器是随着电涡流缓速器的发展而产生的。电涡流缓速器是在十九世纪利欧·傅科(Leon Foucault)发现的电磁感应理论的基础上发展起来的。1903年，斯特克勒(Steckel)首先申请了一种电磁制动装置的专利。1936年，鲁尔·塞瑞真(Raoul Sprain)首次将电磁制动技术应用到汽车上。1965年泰乐马（TELMA）公司设计出现了首台没有中心轴，直接安装到变速器或驱动桥上的电涡流缓速器。1993年出现了将电涡流缓速器与传动轴做成一体的产品。1996年，世界上出现了用发动机冷却液进行冷却的电涡流缓速器，该缓速器中还安装有一小型发电机，经过几十年的不断研制、改进和多种车型上的装用，电涡流缓速器的生产和使用逐渐成熟起来。但是电涡流缓速器具有体积大、质量重等特点，只适用于大中型商用车，不能用于乘用车，因此，多数设计人员开始对轮边缓速器进行研究。

在专利US6286637B1中公开了一种轮边缓速器的结构，在一定程度上解决了摩擦制动器的一些问题，但是该轮边缓速器的结构采用一根圆形钢管作为磁轭进行导磁，结构形式单一，不能满足安装空间和安装位置变化的情况，导磁率不高，且漏磁较多，不能达到很好的轮边缓速器的辅助制动效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种旋转式永磁涡流轮边缓速器及其控制方法，性能稳定可靠，能减少制动次数，没有噪音与粉尘，降低制动产生的制动器温升，提高制动系统使用寿命和行车安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种旋转式永磁涡流轮边缓速器，包括转子盘、旋转电机、永磁铁、轮边缓速器壳体，所述轮边缓速器壳体包括外层壳体、中间磁粉层、导磁片，轮边缓速器壳体内部中空，在中空部分充满磁粉，外层壳体上方设有凹槽一，外层壳体下方设有凹槽二，所述凹槽一中部设有圆弧槽，所述永磁铁设置在圆弧槽内，所述导磁片设置在圆弧槽与凹槽二侧面，永磁铁与圆弧槽侧面的导磁片之间设有气隙一，所述永磁铁连接旋转电机，旋转电机通过控制器连接蓄电池，所述转子盘设置在凹槽二内，转子盘与凹槽二之间设有气隙二。

作为本发明的一种改进，所述气隙一为1-3mm。

作为本发明的一种改进，所述气隙二为1-3mm。

作为本发明的一种改进，所述轮边缓速器壳体为梯形或矩形。

作为本发明的一种改进，所述转子盘为圆形。

作为本发明的一种改进，所述永磁铁为长方体。

上述一种旋转式永磁涡流轮边缓速器的控制方法，主要通过改变永磁铁的旋转角度来对缓速器制动力矩的大小进行调节控制；其具体控制方法是：当永磁铁的磁极连线与导磁片平行时，由于隔磁材料的作用，永磁铁的磁场不能通过转子盘，此时永磁铁处于非工作状态；当驾驶员踩下制动踏板进行减速或制动时，控制器接收到驾驶员的制动信号，根据内置的程序计算出轮边缓速器需要提供的制动力矩以及永磁铁需要旋转的角度，旋转电机带动永磁铁逆时针旋转相应的角度，此时由于两边的导磁片的作用，使得永磁铁的磁场可以通过导磁片，再通过磁粉、转子盘构成回路，随着转子盘的转动，转子盘切割磁感线，缓速器开始起作用，处于制动状态；当不需要缓速器工作或制动停止时，控制旋转电机反向转动相同角度，使永磁铁重新回到非工作状态的位置，即永磁铁的磁极连线与导磁片平行时的位置，缓速器停止工作。

本发明的有益效果是：