CN112128276B - 一种电磁液力复合制动缓速装置及其制动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电磁液力复合制动缓速装置及其制动方法,属于汽车缓速技术领域。解决了现有液力缓速器制动功率小响应时间慢、电涡流缓速器发热严重的问题。缓速装置包括壳体、传动轴、第一转子盘、第二转子盘、第一液力缓速器组件、第二液力缓速器组件、电磁组件、进液管路和出液管路,所述传动轴通过第三轴承和第五轴承与壳体相连,所述第一转子盘和第二转子盘与传动轴垂直固定安装并设置在壳体内部,所述第一转子盘的外圈通过第一轴承与壳体相连,所述第二转子盘的外圈通过第二轴承与壳体相连。它主要用于汽车的制动。
Description
技术领域
本发明属于汽车缓速技术领域,特别是涉及一种电磁液力复合制动缓速装置及其制动方法。
背景技术
汽车制动性能作为汽车安全的重要组成部分,重要性不言而喻。现代汽车通常采用的制动方式是加装盘式或者鼓式制动器,利用摩擦原理,通过制动制动鼓(盘)与摩擦片的摩擦来达汽车减速的目的。频繁长时间使用制动器,会导致摩擦片和制动鼓(盘)过热,继续使用会加剧对摩擦片磨损,大大缩短了摩擦片和制动制动鼓(盘)的使用寿命。为了解决持续制动可能造成的制动性能下降的问题,人们想到了安装非直接接触摩擦的减速方式的辅助制动装置。
目前常用的汽车辅助制动装置主要有电涡流缓速器、液力缓速器和永磁缓速器等。其中液力缓速器具有工作性能可靠,制动力矩大,可长时间持续制动的优点。但同时,液力缓速器也存在低速下制动功率小,介入工作和退出工作响应时间慢的问题。电涡流缓速器具有制动力矩可调,响应快的特点,但是存在耗电和发热的问题。
为了解决液力缓速器低速下制动功率小和响应慢的问题,现有技术提出了一种叶片兼有电涡流功能的液电复合缓速器(申请号:201810718607.1),通过对液力缓速器叶片结构的优化,成功设计出一种高度集成的新型液电复合缓速器。但该缓速器相对结构复杂,加工精度和液体密封精度要求高。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题,提出一种电磁液力复合制动缓速装置及其制动方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种电磁液力复合制动缓速装置,它包括壳体、传动轴、第一转子盘、第二转子盘、第一液力缓速器组件、第二液力缓速器组件、电磁组件、进液管路和出液管路,所述传动轴通过第三轴承和第五轴承与壳体相连,所述第一转子盘和第二转子盘与传动轴垂直固定安装并设置在壳体内部,所述第一转子盘的外圈通过第一轴承与壳体相连,所述第二转子盘的外圈通过第二轴承与壳体相连,所述第一转子盘与壳体内壁合围部分形成第一工作腔,所述第一转子盘与第二转子盘合围部分形成第二工作腔,所述第二转子盘与壳体内壁合围部分形成第三工作腔,所述第一液力缓速器组件包括第一进液口、第一出液口和第一叶片,所述第一叶片分别固定设置在第一工作腔的第一转子盘和壳体内壁上,所述第一进液口开设在第一工作腔上方,所述第一出液口开设在第一工作腔下方,所述第二液力缓速器组件包括第二进液口、第二出液口和第二叶片,所述第二叶片分别固定设置在第三工作腔的第二转子盘和壳体内壁上,所述第二进液口开设在第三工作腔上方,所述第二出液口开设在第三工作腔下方,所述第一进液口和第二进液口均与进液管路相连,所述第一出液口和第二出液口均与出液管路相连,所述电磁组件设置在第二工作腔内,包括铁芯支架、电磁线圈和铁芯,所述铁芯支架内圈通过第四轴承与传动轴相连,外圈固定设置在壳体上,所述铁芯数量为多个,多个铁芯沿铁芯支架圆周方向均布,所述电磁线圈缠绕在铁芯上,所述电磁线圈通过线束与制动总控制器连接。
更进一步的,所述进液管路包括进液总管、第一进液支管和第二进液支管,所述第一进液支管和第二进液支管一端均与进液总管相连,所述第一进液支管的另一端与第一进液口相连,所述第二进液支管的另一端与第二进液口相连。
更进一步的,所述出液管路包括出液总管、第一出液支管和第二出液支管,所述第一出液支管和第二出液支管一端均与出液总管相连,所述第一出液支管的另一端与第一出液口相连,所述第二出液支管的另一端与第二出液口相连。
更进一步的,所述第一进液支管内设置有第一进液电磁开关,所述第二进液支管内设置有第二进液电磁开关,所述第一出液支管内设置有第一出液电磁开关,所述第二出液支管内设置有第二出液电磁开关,所述第一进液电磁开关、第二进液电磁开关、第一出液电磁开关和第二出液电磁开关均分别通过线束与电磁开关控制器相连,所述电磁开关控制器通过线束与制动总控制器连接。
更进一步的,所述第一转子盘和第二转子盘均为为导磁材料。
更进一步的,所述第三工作腔的容积大于第一工作腔。
更进一步的,所述第二叶片的数量比第一叶片多,所述第二叶片的尺寸比第一叶片大。
更进一步的,所述铁芯数量为偶数个,所述铁芯与第一转子盘和第二转子盘的间隙为1-2mm。
更进一步的,相邻所述电磁线圈的绕线方向相反。
本发明还提供了一种电磁液力复合制动缓速装置的制动方法,它包括以下四种制动模式:
第一电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈先通最大工作电流,相邻电磁线圈之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘和第二转子盘在传动轴的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器发送指令,电磁开关控制器控制第一进液电磁开关打开,第二进液电磁开关、第一出液电磁开关和第二出液电磁开关均关闭,工作液通过进液总管和第一进液支管进入第一工作腔,随后,第一转子盘带动固定安装在第一转子盘上的第一叶片搅动工作液,冲击到固定安装在壳体内侧的第一叶片,产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第一工作腔需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第一工作腔之后,制动总控制器控制电磁线圈电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第一液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
第二电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈先通最大工作电流,相邻电磁线圈之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘和第二转子盘在传动轴的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器发送指令,电磁开关控制器控制第二进液电磁开关打开,第一进液电磁开关、第一出液电磁开关和第二出液电磁开关均关闭,工作液通过进液总管和第二进液支管进入第三工作腔,随后,第二转子盘带动固定安装在第二转子盘上的第二叶片搅动工作液,冲击到固定安装在壳体内侧的第二叶片,产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第三工作腔需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第三工作腔之后,制动总控制器控制电磁线圈电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
第三电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈先通最大工作电流,相邻电磁线圈之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘和第二转子盘在传动轴的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器发送指令,电磁开关控制器控制第一进液电磁开关和第二进液电磁开关打开,第一出液电磁开关和第二出液电磁开关关闭,工作液通过进液总管、第一进液支管和第二进液支管分别进入第一工作腔和第三工作腔,随后,第一转子盘带动固定安装在第一转子盘上的第一叶片搅动工作液,冲击到固定安装在壳体内侧的第一叶片,产生液力缓速制动力矩,第二转子盘带动固定安装在第二转子盘上的第二叶片搅动工作液,冲击到固定安装在壳体内侧的第二叶片,产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第一工作腔和第三工作腔需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第一工作腔和第三工作腔之后,制动总控制器控制电磁线圈电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第一液力缓速器组件和第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
最大负荷制动模式:制动总控制器控制电磁线圈先通最大工作电流,相邻电磁线圈之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘和第二转子盘在传动轴的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器发送指令,电磁开关控制器控制第一进液电磁开关和第二进液电磁开关打开,第一出液电磁开关和第二出液电磁开关关闭,工作液通过进液总管、第一进液支管和第二进液支管分别进入第一工作腔和第三工作腔,随后,第一转子盘带动固定安装在第一转子盘上的第一叶片搅动工作液,冲击到固定安装在壳体内侧的第一叶片,产生液力缓速制动力矩,第二转子盘带动固定安装在第二转子盘上的第二叶片搅动工作液,冲击到固定安装在壳体内侧的第二叶片,产生液力缓速制动力矩;
制动总控制器电磁线圈的通电电流不变,一直维持在最大工作电流,此时,电磁缓速制动力矩最大,第一液力缓速器组件和第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩最大。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明解决了现有液力缓速器制动功率小响应时间慢、电涡流缓速器发热严重的问题。本发明采用电磁制动与双腔液力缓速制动相结合的方式,充分利用了电磁制动响应速度快,液力缓速器器制动力矩大,散热性能优异的特点。同时,通过具有多种工作模式,提供不同的缓速制动力矩,可以适应驾驶员不同的制动需求。
本发明通过电磁制动与液力缓速制动相结合的方式,充分利用电磁制动响应快的特点,有效减小了液力缓速器响应慢的问题。同时,采用适时退出电磁缓速制动有利于节能。采用电磁制动与液力缓速器共用转子的设计,充分利用液力缓速器液体的循环为转子散热,有效缓解了电磁制动存在的发热问题。通过电磁制动分别与双腔液力缓速器不同的工作组合,可以实现多种工作模式,提供不同的缓速制动力矩,可以适应驾驶员不同的制动需求。
附图说明
图1为本发明所述的一种电磁液力复合制动缓速装置结构示意图;
图2为本发明所述的电磁组件结构示意图;
图3为本发明所述的进液管路结构示意图;
图4为本发明所述的出液管路结构示意图。
1-壳体,2-第一进液口,3-第一轴承,4-铁芯支架,5-电磁线圈,6-第二轴承,7-第二进液口,8-第二叶片,9-第二转子盘,10-铁芯,11-第三轴承,12-第四轴承,13-第二出液口,14-第一出液口,15-第一叶片,16-第五轴承,17-传动轴,18-第一转子盘,101-电磁开关控制器,201-进液总管,202-第一进液支管,203-第一进液电磁开关,204-第二进液电磁开关,205-第二进液支管,301-出液总管,302-第一出液支管,303-第一出液电磁开关,304-第二出液电磁开关,305-第二出液支管,401-第一工作腔,402-第二工作腔,403-第三工作腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。
参见图1-4说明本实施方式,一种电磁液力复合制动缓速装置,它包括壳体1、传动轴17、第一转子盘18、第二转子盘9、第一液力缓速器组件、第二液力缓速器组件、电磁组件、进液管路和出液管路,所述传动轴17通过第三轴承11和第五轴承16与壳体1相连,所述第一转子盘18和第二转子盘9与传动轴17垂直固定安装并设置在壳体1内部,所述第一转子盘18的外圈通过第一轴承3与壳体1相连,所述第二转子盘9的外圈通过第二轴承6与壳体1相连,所述第一转子盘18与壳体1内壁合围部分形成第一工作腔401,所述第一转子盘18与第二转子盘9合围部分形成第二工作腔402,所述第二转子盘9与壳体1内壁合围部分形成第三工作腔403,所述第一液力缓速器组件包括第一进液口2、第一出液口14和第一叶片15,所述第一叶片15分别固定设置在第一工作腔401的第一转子盘18和壳体1内壁上,所述第一进液口2开设在第一工作腔401上方,所述第一出液口14开设在第一工作腔401下方,所述第二液力缓速器组件包括第二进液口7、第二出液口13和第二叶片8,所述第二叶片8分别固定设置在第三工作腔403的第二转子盘9和壳体1内壁上,所述第二进液口7开设在第三工作腔403上方,所述第二出液口13开设在第三工作腔403下方,所述第一进液口2和第二进液口7均与进液管路相连,所述第一出液口14和第二出液口13均与出液管路相连,所述电磁组件设置在第二工作腔402内,包括铁芯支架4、电磁线圈5和铁芯10,所述铁芯支架4内圈通过第四轴承12与传动轴17相连,外圈固定设置在壳体1上,所述铁芯10数量为多个,多个铁芯10沿铁芯支架4圆周方向均布,所述电磁线圈5缠绕在铁芯10上,所述电磁线圈5通过线束与制动总控制器连接。
本实施例第一转子盘18和第二转子盘9均为为导磁材料,可以实现电磁组件利用第一转子盘18和第二转子盘9作为转子,产生电磁缓速制动力矩。第三工作腔403的容积大于第一工作腔401,可以在第一工作腔401和第三工作腔403内设置不同的叶片,提供不同的液力缓速力矩。第二叶片8的数量比第一叶片15多,第二叶片8的尺寸比第一叶片15大,通过不同叶片数量和尺寸的设置,可以实现第二液力缓速器组件提供比第一液力缓速器组件更大的液力缓速力矩。铁芯10数量为偶数个,铁芯10与第一转子盘18和第二转子盘9的间隙为1-2mm,本实施例中,选取铁芯10的数量为4,间隙为1.5mm。相邻电磁线圈5的绕线方向相反,在电磁线圈5通电流以后,相邻电磁线圈5之间可以形成闭合的磁场,第一转子盘18和第二转子盘9在闭合的磁场中旋转,产生电磁缓速制动力矩,达到缓速的目的。同时,电磁组件与液力缓速器组件共用转子,通过液力缓速器的工作液带走一部分转子的热量,有利于转子散热。
进液管路包括进液总管201、第一进液支管202和第二进液支管205,第一进液支管202和第二进液支管205一端均与进液总管201相连,第一进液支管202的另一端与第一进液口2相连,第二进液支管205的另一端与第二进液口7相连。出液管路包括出液总管301、第一出液支管302和第二出液支管305,第一出液支管302和第二出液支管305一端均与出液总管301相连,第一出液支管302的另一端与第一出液口14相连,第二出液支管305的另一端与第二出液口13相连。第一进液支管202内设置有第一进液电磁开关203,第二进液支管205内设置有第二进液电磁开关204,第一出液支管302内设置有第一出液电磁开关303,第二出液支管305内设置有第二出液电磁开关304,第一进液电磁开关203、第二进液电磁开关204、第一出液电磁开关303和第二出液电磁开关304均分别通过线束与电磁开关控制器101相连,电磁开关控制器101通过线束与制动总控制器连接。通过分别控制第一进液电磁开关203和第二进液电磁开关204的通断,可实现第一缓速组件与第二缓速组件独立的进入工作模式,通过分别控制第一出液电磁开关303和第二出液电磁开关304的通断,可实现第一缓速组件与第二缓速组件独立的退出工作模式。
本实施例为一种电磁液力复合制动缓速装置的制动方法,它包括以下四种制动模式:
第一电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈5先通最大工作电流,相邻电磁线圈5之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘18和第二转子盘9在传动轴17的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器101发送指令,电磁开关控制器101控制第一进液电磁开关203打开,第二进液电磁开关204、第一出液电磁开关303和第二出液电磁开关304均关闭,工作液通过进液总管201和第一进液支管202进入第一工作腔401,随后,第一转子盘18带动固定安装在第一转子盘18上的第一叶片15搅动工作液,冲击到固定安装在壳体1内侧的第一叶片15,产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第一工作腔401需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈5逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第一工作腔401之后,制动总控制器控制电磁线圈5电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第一液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
第一电磁退出复合制动模式充分利用了电磁制动响应快的优点。同时,在工作液填充第一工作腔401的过程中,逐渐减少线圈5通电电流,有利于节能。
第二电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈5先通最大工作电流,相邻电磁线圈5之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘18和第二转子盘9在传动轴17的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器101发送指令,电磁开关控制器101控制第二进液电磁开关204打开,第一进液电磁开关203、第一出液电磁开关303和第二出液电磁开关304均关闭,工作液通过进液总管201和第二进液支管205进入第三工作腔403,随后,第二转子盘9带动固定安装在第二转子盘9上的第二叶片8搅动工作液,冲击到固定安装在壳体1内侧的第二叶片8,产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第三工作腔403需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈5逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第三工作腔403之后,制动总控制器控制电磁线圈5电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
第二电磁退出复合制动模式充分利用了电磁制动响应快的优点。同时,在工作液填充第三工作腔403的过程中,逐渐减少线圈5通电电流,有利于节能。
第三电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈5先通最大工作电流,相邻电磁线圈5之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘18和第二转子盘9在传动轴17的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器101发送指令,电磁开关控制器101控制第一进液电磁开关203和第二进液电磁开关204打开,第一出液电磁开关303和第二出液电磁开关304关闭,工作液通过进液总管201、第一进液支管202和第二进液支管205分别进入第一工作腔401和第三工作腔403,随后,第一转子盘18带动固定安装在第一转子盘18上的第一叶片15搅动工作液,冲击到固定安装在壳体1内侧的第一叶片15,产生液力缓速制动力矩,第二转子盘9带动固定安装在第二转子盘9上的第二叶片8搅动工作液,冲击到固定安装在壳体1内侧的第二叶片8,产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第一工作腔401和第三工作腔403需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈5逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第一工作腔401和第三工作腔403之后,制动总控制器控制电磁线圈5电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第一液力缓速器组件和第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
第三电磁退出复合制动模式充分利用了电磁制动响应快的优点。同时,在工作液填充第一工作腔401和第三工作腔403的过程中,逐渐减少线圈5通电电流,有利于节能。
最大负荷制动模式:制动总控制器控制电磁线圈5先通最大工作电流,相邻电磁线圈5之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘18和第二转子盘9在传动轴17的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器101发送指令,电磁开关控制器101控制第一进液电磁开关203和第二进液电磁开关204打开,第一出液电磁开关303和第二出液电磁开关304关闭,工作液通过进液总管201、第一进液支管202和第二进液支管205分别进入第一工作腔401和第三工作腔403,随后,第一转子盘18带动固定安装在第一转子盘18上的第一叶片15搅动工作液,冲击到固定安装在壳体1内侧的第一叶片15,产生液力缓速制动力矩,第二转子盘9带动固定安装在第二转子盘9上的第二叶片8搅动工作液,冲击到固定安装在壳体1内侧的第二叶片8,产生液力缓速制动力矩;
制动总控制器电磁线圈5的通电电流不变,一直维持在最大工作电流,此时,电磁缓速制动力矩最大,第一液力缓速器组件和第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩最大。
为方便描述汽车制动时的制动方法,标记最大电磁缓速制动力矩为T0,第一液力缓速器组件最大制动力矩为T1,第二液力缓速器组件最大制动力矩为T2,驾驶员需要的制动力矩为T。本实施例中,T0<T1<T2。
当驾驶员踩下制动踏板时,制动总控制器接收来自制动踏板的输入信号,计算出驾驶员需要的制动力矩T。
当T<T1时,选用第一电磁退出复合制动模式。
当T1<T<T2时,选用第二电磁退出复合制动模式。
当T2<T<T1+T2时,选用第三电磁退出复合制动模式。
当T1+T2<T<T1+T2+T0时,选用第三电磁退出复合制动模式,不足的制动力矩由液压或者气压制动补足。
当T1+T2+T0<T时,选用最大负荷制动模式,不足的制动力矩由液压或者气压制动补足。
以上对本发明所提供的一种电磁液力复合制动缓速装置及其制动方法,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种电磁液力复合制动缓速装置,其特征在于:它包括壳体(1)、传动轴(17)、第一转子盘(18)、第二转子盘(9)、第一液力缓速器组件、第二液力缓速器组件、电磁组件、进液管路和出液管路,所述传动轴(17)通过第三轴承(11)和第五轴承(16)与壳体(1)相连,所述第一转子盘(18)和第二转子盘(9)与传动轴(17)垂直固定安装并设置在壳体(1)内部,所述第一转子盘(18)的外圈通过第一轴承(3)与壳体(1)相连,所述第二转子盘(9)的外圈通过第二轴承(6)与壳体(1)相连,所述第一转子盘(18)与壳体(1)内壁合围部分形成第一工作腔(401),所述第一转子盘(18)与第二转子盘(9)合围部分形成第二工作腔(402),所述第二转子盘(9)与壳体(1)内壁合围部分形成第三工作腔(403),所述第一液力缓速器组件包括第一进液口(2)、第一出液口(14)和第一叶片(15),所述第一叶片(15)分别固定设置在第一工作腔(401)的第一转子盘(18)和壳体(1)内壁上,所述第一进液口(2)开设在第一工作腔(401)上方,所述第一出液口(14)开设在第一工作腔(401)下方,所述第二液力缓速器组件包括第二进液口(7)、第二出液口(13)和第二叶片(8),所述第二叶片(8)分别固定设置在第三工作腔(403)的第二转子盘(9)和壳体(1)内壁上,所述第二进液口(7)开设在第三工作腔(403)上方,所述第二出液口(13)开设在第三工作腔(403)下方,所述第一进液口(2)和第二进液口(7)均与进液管路相连,所述第一出液口(14)和第二出液口(13)均与出液管路相连,所述电磁组件设置在第二工作腔(402)内,包括铁芯支架(4)、电磁线圈(5)和铁芯(10),所述铁芯支架(4)内圈通过第四轴承(12)与传动轴(17)相连,外圈固定设置在壳体(1)上,所述铁芯(10)数量为多个,多个铁芯(10)沿铁芯支架(4)圆周方向均布,所述电磁线圈(5)缠绕在铁芯(10)上,所述电磁线圈(5)通过线束与制动总控制器连接;
所述第三工作腔(403)的容积大于第一工作腔(401);
所述第二叶片(8)的数量比第一叶片(15)多,所述第二叶片(8)的尺寸比第一叶片(15)大;
标记最大电磁缓速制动力矩为T0,第一液力缓速器组件最大制动力矩为T1,第二液力缓速器组件最大制动力矩为T2,驾驶员需要的制动力矩为T,T0<T1<T2;
当驾驶员踩下制动踏板时,制动总控制器接收来自制动踏板的输入信号,计算出驾驶员需要的制动力矩T;
当T<T1时,选用第一电磁退出复合制动模式,第一电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈(5)先通最大工作电流,相邻电磁线圈(5)之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘(18)和第二转子盘(9)在传动轴(17)的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,使工作液进入第一工作腔(401)内,随后,第一转子盘(18)带动固定安装在第一转子盘(18)上的第一叶片(15)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第一叶片(15),产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第一工作腔(401)需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈(5)逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第一工作腔(401)之后,制动总控制器控制电磁线圈(5)电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第一液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
当T1<T<T2时,选用第二电磁退出复合制动模式,第二电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈(5)先通最大工作电流,相邻电磁线圈(5)之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘(18)和第二转子盘(9)在传动轴(17)的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,使工作液进入第三工作腔(403),随后,第二转子盘(9)带动固定安装在第二转子盘(9)上的第二叶片(8)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第二叶片(8),产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第三工作腔(403)需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈(5)逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第三工作腔(403)之后,制动总控制器控制电磁线圈(5)电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
当T2<T<T1+T2时,选用第三电磁退出复合制动模式,第三电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈(5)先通最大工作电流,相邻电磁线圈(5)之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘(18)和第二转子盘(9)在传动轴(17)的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,使工作液分别进入第一工作腔(401)和第三工作腔(403),随后,第一转子盘(18)带动固定安装在第一转子盘(18)上的第一叶片(15)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第一叶片(15),产生液力缓速制动力矩,第二转子盘(9)带动固定安装在第二转子盘(9)上的第二叶片(8)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第二叶片(8),产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第一工作腔(401)和第三工作腔(403)需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈(5)逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第一工作腔(401)和第三工作腔(403)之后,制动总控制器控制电磁线圈(5)电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第一液力缓速器组件和第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
当T1+T2<T<T1+T2+T0时,选用第三电磁退出复合制动模式,不足的制动力矩由液压或者气压制动补足;
当T1+T2+T0<T时,选用最大负荷制动模式,不足的制动力矩由液压或者气压制动补足,选用最大负荷制动模式:制动总控制器控制电磁线圈(5)先通最大工作电流,相邻电磁线圈(5)之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘(18)和第二转子盘(9)在传动轴(17)的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,使工作液分别进入第一工作腔(401)和第三工作腔(403),随后,第一转子盘(18)带动固定安装在第一转子盘(18)上的第一叶片(15)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第一叶片(15),产生液力缓速制动力矩,第二转子盘(9)带动固定安装在第二转子盘(9)上的第二叶片(8)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第二叶片(8),产生液力缓速制动力矩;
制动总控制器电磁线圈(5)的通电电流不变,一直维持在最大工作电流,此时,电磁缓速制动力矩最大,第一液力缓速器组件和第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩最大。
2.根据权利要求1所述的一种电磁液力复合制动缓速装置,其特征在于:所述进液管路包括进液总管(201)、第一进液支管(202)和第二进液支管(205),所述第一进液支管(202)和第二进液支管(205)一端均与进液总管(201)相连,所述第一进液支管(202)的另一端与第一进液口(2)相连,所述第二进液支管(205)的另一端与第二进液口(7)相连。
3.根据权利要求2所述的一种电磁液力复合制动缓速装置,其特征在于:所述出液管路包括出液总管(301)、第一出液支管(302)和第二出液支管(305),所述第一出液支管(302)和第二出液支管(305)一端均与出液总管(301)相连,所述第一出液支管(302)的另一端与第一出液口(14)相连,所述第二出液支管(305)的另一端与第二出液口(13)相连。
4.根据权利要求3所述的一种电磁液力复合制动缓速装置,其特征在于:所述第一进液支管(202)内设置有第一进液电磁开关(203),所述第二进液支管(205)内设置有第二进液电磁开关(204),所述第一出液支管(302)内设置有第一出液电磁开关(303),所述第二出液支管(305)内设置有第二出液电磁开关(304),所述第一进液电磁开关(203)、第二进液电磁开关(204)、第一出液电磁开关(303)和第二出液电磁开关(304)均分别通过线束与电磁开关控制器(101)相连,所述电磁开关控制器(101)通过线束与制动总控制器连接。
5.根据权利要求1所述的一种电磁液力复合制动缓速装置,其特征在于:所述第一转子盘(18)和第二转子盘(9)均为导磁材料。
6.根据权利要求1所述的一种电磁液力复合制动缓速装置,其特征在于:所述铁芯(10)数量为偶数个,所述铁芯(10)与第一转子盘(18)和第二转子盘(9)的间隙为1-2mm。
7.根据权利要求1所述的一种电磁液力复合制动缓速装置,其特征在于:相邻所述电磁线圈(5)的绕线方向相反。
8.一种如权利要求4所述的电磁液力复合制动缓速装置的制动方法,其特征在于:它包括以下四种制动模式:
第一电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈(5)先通最大工作电流,相邻电磁线圈(5)之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘(18)和第二转子盘(9)在传动轴(17)的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器(101)发送指令,电磁开关控制器(101)控制第一进液电磁开关(203)打开,第二进液电磁开关(204)、第一出液电磁开关(303)和第二出液电磁开关(304)均关闭,工作液通过进液总管(201)和第一进液支管(202)进入第一工作腔(401),随后,第一转子盘(18)带动固定安装在第一转子盘(18)上的第一叶片(15)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第一叶片(15),产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第一工作腔(401)需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈(5)逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第一工作腔(401)之后,制动总控制器控制电磁线圈(5)电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第一液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
第二电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈(5)先通最大工作电流,相邻电磁线圈(5)之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘(18)和第二转子盘(9)在传动轴(17)的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器(101)发送指令,电磁开关控制器(101)控制第二进液电磁开关(204)打开,第一进液电磁开关(203)、第一出液电磁开关(303)和第二出液电磁开关(304)均关闭,工作液通过进液总管(201)和第二进液支管(205)进入第三工作腔(403),随后,第二转子盘(9)带动固定安装在第二转子盘(9)上的第二叶片(8)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第二叶片(8),产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第三工作腔(403)需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈(5)逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第三工作腔(403)之后,制动总控制器控制电磁线圈(5)电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
第三电磁退出复合制动模式:制动总控制器控制电磁线圈(5)先通最大工作电流,相邻电磁线圈(5)之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘(18)和第二转子盘(9)在传动轴(17)的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器(101)发送指令,电磁开关控制器(101)控制第一进液电磁开关(203)和第二进液电磁开关(204)打开,第一出液电磁开关(303)和第二出液电磁开关(304)关闭,工作液通过进液总管(201)、第一进液支管(202)和第二进液支管(205)分别进入第一工作腔(401)和第三工作腔(403),随后,第一转子盘(18)带动固定安装在第一转子盘(18)上的第一叶片(15)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第一叶片(15),产生液力缓速制动力矩,第二转子盘(9)带动固定安装在第二转子盘(9)上的第二叶片(8)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第二叶片(8),产生液力缓速制动力矩;
工作液填充满第一工作腔(401)和第三工作腔(403)需要一定的时间,在此期间,制动总控制器控制电磁线圈(5)逐渐减小通电电流,电磁缓速制动力矩逐渐减小,在工作液完全填充满第一工作腔(401)和第三工作腔(403)之后,制动总控制器控制电磁线圈(5)电流减为0,此时,电磁缓速制动力矩为0,第一液力缓速器组件和第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩达到最大;
最大负荷制动模式:制动总控制器控制电磁线圈(5)先通最大工作电流,相邻电磁线圈(5)之间形成闭合的磁场回路,第一转子盘(18)和第二转子盘(9)在传动轴(17)的带动下旋转座切割磁力线的运动,产生电磁缓速制动力矩;与此同时,制动总控制器向电磁开关控制器(101)发送指令,电磁开关控制器(101)控制第一进液电磁开关(203)和第二进液电磁开关(204)打开,第一出液电磁开关(303)和第二出液电磁开关(304)关闭,工作液通过进液总管(201)、第一进液支管(202)和第二进液支管(205)分别进入第一工作腔(401)和第三工作腔(403),随后,第一转子盘(18)带动固定安装在第一转子盘(18)上的第一叶片(15)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第一叶片(15),产生液力缓速制动力矩,第二转子盘(9)带动固定安装在第二转子盘(9)上的第二叶片(8)搅动工作液,冲击到固定安装在壳体(1)内侧的第二叶片(8),产生液力缓速制动力矩;
制动总控制器电磁线圈(5)的通电电流不变,一直维持在最大工作电流,此时,电磁缓速制动力矩最大,第一液力缓速器组件和第二液力缓速器组件的液力缓速制动力矩最大。
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