一种挂车/半挂车用轮边缓速装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及汽车线控制动领域，特指一种挂车/半挂车用轮边缓速装置。
【背景技术】
[0002]目前，车辆使用摩擦制动器制动时，车辆的制动响应时间较慢，大强度制动对制动蹄片造成很大程度磨损，而且摩擦制动器的制动效能随着制动时间的持续有所降低，安装轮边缓速装置之后就可以有效地弥补这些缺点。车辆在高速、下长坡等非紧急工况下，首先启用轮边缓速装置来降低轿车的车速，再启用摩擦制动器进行制动停车。由于轮边缓速装置承担相当大的一部分制动载荷，可以有效地减少了摩擦制动器的使用次数，降低了摩擦制动器的温度，减轻了驾驶员的驾驶疲劳；在紧急制动的工况下，使用轮边缓速装置和摩擦制动器同时工作，轮边缓速装置可以提高车辆的制动响应时间，保证车辆在紧急制动工况下的制动安全性。
[0003]在美国专利US6286637B1中公开了一种轮边缓速装置的结构，在一定程度上解决了摩擦制动器的一些问题，但是该轮边缓速装置采用电磁励磁，导致轮边缓速装置在使用过程中消耗大量的车载电能，限制了轮边缓速装置的使用与推广。美国专利US2004035656A1中公开的轮边缓速装置也具有同样的问题。
[0004]因此，使用永磁励磁替代电磁励磁成为轮边缓速装置成为一个重要的发展方向。但是现有的使用永磁励磁的缓速装置只有两种工作状态:制动和非制动状态。当驾驶员采用使用永磁励磁的缓速装置进行制动时，车辆由运行状态突然切入到一个较大的制动状态，特别是制动力矩由零直接变化到最大值，产生一个较大的减速度，使驾驶员产生不良的制动感觉；同时，由于使用永磁励磁的缓速装置无法实现制动力矩的实时控制，无法满足车辆在紧急制动工况下的制动需求，这将严重影响轮边缓速装置大范围推广与使用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的为了解决现有的轮边缓速装置消耗大量的车载能源，提供一种无需消耗大量车载电源能量，并能根据不同路面环境和车速情况进行制动力矩调节的轮边缓速
目.ο
[0006]本发明挂车/半挂车用轮边缓速装置采用的技术方案是:本发明包括定子，转子盘、控制机构和驱动机构。所述的转子盘与车轮半轴固定在一起，随车轮半轴转动。所述的定子由数块永久磁铁分内外圈沿圆周均匀的分布在磁铁固定支架上，内外圈的永久磁铁极性相反。所述的控制机构由连接套、导磁盘、大齿轮组成，三者固定在一起，与定子同轴安装，可以在驱动机构的驱动下做旋转运动。所述的驱动机构采用电动机，电动机的输出轴上固定一个小齿轮，小齿轮与控制机构中的大齿轮进行啮合。本专利控制电动机的角位移量，实现导磁盘旋转角度的调节，从而调节导磁盘与定子的相对位置，控制穿过导磁盘经过转子盘的磁力线的多少，从而控制轮边缓速装置输出的制动力矩大小。
[0007]本发明采用上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点:轮边缓速装置采用永磁励磁，相比于电磁励磁的轮边缓速装置可以节约大量的车载电源能量；通过旋转导磁盘，改变经过转子盘盘的磁力线的多少，克服了以往永磁励磁的缓速装置只有开、关两个档位的缺点，实现轮边缓速装置制动力矩的实时控制。
【附图说明】
[0008]图1:实施制动时轮边缓速装置工作状态示意图图2:解除制动时轮边缓速装置工作状态示意图
图3:控制机构与驱动机构结构示意图图4:导磁盘结构示意图图5:内外圈永久磁铁的布置不意图
附图标注说明:1_转子盘；2_铁磁性材料；3_非铁磁性材料；4_螺钉；5_外圈永久磁铁；6_磁铁固定支架；7_磁铁压盘；8_磁力线；9_内圈永久磁铁；10_连接套；11_大齿轮；12-滑动轴承；13-车轮半轴；14_电动机；15-支承板；16-小齿轮；17_螺栓；18-直角固定块；19_导磁盘；20_内外圈永久磁铁之间的间隙。
[0009]具体实施方法
下面结合附图对本发明所述的轮边缓速装置结构作进一步说明:
联合图1和图2所示，轮边缓速装置的定子由8个外圈永久磁铁5和8个内圈永久磁铁9、磁铁固定支架6和磁铁压盘7组成。
[0010]联合图1和图2所示，转子盘I通过花键连接或者法兰连接与车轮半轴13固定在一起，并随着车轮半轴13同步转动。
[0011]联合图1和图3所示，8组外圈永久磁铁5和内圈永久磁铁9通过一块整体式的磁铁压盘7固定在磁铁固定支架6。其中，磁铁固定支架6是中空的圆盘，由工业纯铁或其它导磁性材料制成，磁铁压盘7由铝合金或者其它隔磁材料制成。磁铁固定支架6通过直角固定块18固定在支承板15上，而支承板15固定在挂车/半挂车的车架上。
[0012]联合图1和图5所示，8块外圈永久磁铁5均匀地沿磁铁固定支架6的圆周方向布置，相应的8块内圈永久磁铁9也沿磁铁固定支架6圆周方向均勾布置，但其距离外圈永久磁铁5 —定距离处。同一半径方向上的外圈永久磁铁5和内圈永久磁铁9的极性相反，将一块外圈永久磁铁5和一块在在其下方的内圈永久磁铁9称为一组，外圈永久磁铁5和内圈永久磁铁9之间有间隙20，即图5中所示A部分。
[0013]如图3所示，轮边缓速装置的控制机构由导磁盘19，连接套10，大齿轮11组成。连接套10是一个有一定壁厚的中空套筒。利用螺钉4，连接套10 —端与导磁盘19固定连接，另一端与大齿轮11固定连接。连接套10通过滑动轴承12支承在磁铁固定支架6上。导磁盘19、连接套10和大齿轮11是同轴固定安装的，可以一起自由地进行转动。
[0014]如图3所示，轮边缓速装置的驱动机构采用电动机14驱动，电动机14固定在支承板15上。电动机14的输出轴上固定一个小齿轮16，同时，小齿轮16与大齿轮11进行啮入口 ο
[0015]如图4所示，导磁盘19是由铁磁性材料2和非铁磁性材料3两部分组成，导磁盘19与磁铁固定支架6同轴安装。旋转导磁盘19至一定位置上时，导磁盘19上非磁性材料3的位置和面积正对应内外圈永久磁铁之间的间隙20的位置和面积的。导磁盘19端面与转子盘I的端面和永磁铁5和9外端面之间都必须保持较小的间隙，约为0.
[0016]下面结合附图来具体描述本发明所述的挂车/半挂车用轮边缓速装置的控制方法。
[0017]如图1所示，当轮边缓速装置处于解除制动状态时，内外圈永久磁铁之间的间隙20正对的都是铁磁性材料2，其磁力线8回路为:外圈永久磁铁5、磁铁固定支架6、内圈永久磁铁9、导磁盘19上的铁磁性材料2、再回到外圈永久磁铁5。磁力线8不经过转子盘I的内表面，从而该轮边缓速装置不起制动作用