一种磁流变液缓速器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种磁流变液缓速器及其控制方法，是利用磁流变液阀门特性，应用阀门产生高背压，从而进行制动，该制动制动力矩大，响应快，极大的提高了制动系统的安全性。当不需要制动时，缓速器不工作，所有励磁线圈均不通电，当需要制动时，缓速器接到缓速制动信号时，励磁线圈模组通电，电流由小到大，油口逐渐关闭，缓速器内部背压随之逐步增大，进而导致制动力逐渐增大，达到缓速效果。

A magnetorheological retarder and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种磁流变液缓速器及其控制方法
本专利技术涉及车辆辅助制动领域，尤其涉及一种磁流变液缓速器装置及其控制方法。
技术介绍
商用车辆近些年向着高速重载方向发展，在车辆动力性能在迅速增加,行驶速度也越来越快的同时，车辆的制动负荷也随之加大，尤其对运营在城市内的公交，长期跑山路的长途客车、卡车等中重型车辆来说，其经常遇到下长坡的工况，导致车辆制动负荷的问题更是突出。如果这些制动负荷全部由车辆自身的制动系统承担，不但可能会造成制动性能下降，更可能因为频繁制动导致的制动鼓和刹车片过热，从而引发汽车跑偏、侧滑失稳和追尾等一系列事故。因此加装辅助制动装置，将车轮制动器的负荷进行分流，使车轮制动器的温度控制在安全范围内成为车辆制动系统发展的方向。目前车辆使用的辅助制动器主要有液力缓速器、电涡流缓速器和磁流变盘式缓速器。液力缓速器结构复杂，成本高，响应慢，且油耗较大。电涡流缓速器一般在车速达到以后才起作用，且在左右达到最大，辅助制动的速度空间受限，此外，电涡流缓速器靠电力制动，需要大量的电能，所需电流达上百安培，甚至需要加装电瓶，对电池、发动机的使用寿命有影响，磁流变盘式缓速器还是利用磁流变液的剪切力和挤压力而产生阻力，还是依靠摩擦产生阻力，产生的制动力比较有限，同时产生磨损，带来了散热问题解决困难等问题，所以这些在批量使用中都存在成本高、推广困难等问题。本专利技术涉及的磁流变液缓速器和传统液力缓速器比较，无需将工作腔的介质排出或送入，省去了专门的储油腔和供油系统，直接利用磁流变液的特性来实现制动。与常规的磁流变液缓速器制动原理相比，不是简单的利用磁流变液的剪切应力和挤压应力，而是利用了磁流变液的阀门特性，应用阀门磁流变液属性产生缓速器高背压，从而产生制动力进而实现缓速制动。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提供一种新型的磁流变液缓速器，它具有结构小、能耗小、制动力矩大、响应快、成本低、可批量生产等特点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种磁流变液缓速器，包括主壳体（8），内转子（15）、外转子（14）、左壳体（4）、换热器（9）、密封部和配流通道；所述的主壳体（8）内依次设置有外转子（14）和内转子（15），轴（1）穿设置于内转子（15）；左壳体（4）设置在主壳体（8）左侧，左壳体（4）内部设置有配流通道；换热器（9）设置在主壳体（8）右侧；其特征在于：配流通道包括高压油道（21）和低压油道（5）；加油口（7）与高压油道（21）连通，低压油道（5）与排油口（6）连通；高压油道（21）中设置有高压油口（28），低压油道（5）中设置有低压油口（26）；高压油口（28）和低压油口（26）通过过流通道连通；高压油口（28）内设置有第一励磁线圈模组（27），低压油口（28）内设置有第二励磁线圈模组（29），过流通道内设置有第三励磁线圈模组（30）和第四励磁线圈模组（31）。优选的，所述的密封部包括设置在左壳体（4）内侧的第一密封圈（16）、主壳体（8）内侧的第二密封圈（20）和设置在轴外侧的油封（2）。优选的，所述的缓速器还包括设置在轴外侧的第一衬套（13）和第二衬套（19）。优选的，所述的缓速器还包括冷却液进口（32）和冷却液出口（33）。优选的，所述的励磁线圈模组包括用于对磁流变液提供激励的励磁线圈；还包括供磁流体通过的内流道。优选的，所述的内流道为单孔式流道或多孔式流道。优选的，一种磁流变液缓速控制系统，其具有上述提及到的磁流变液缓速器；所述控制系统还具有缓速器控制器，用以对缓速器进行控制；并联布置时,缓速器轴与缓速器输入轴齿轮抗扭式连接，缓速器输入轴齿轮与变速箱输出轴的齿轮啮合传动；串联布置时，缓速器轴前端通过法兰与变速箱输出轴连接，缓速器输出与传动轴法连连接，通过控制缓速器轴的扭矩实现对车辆缓速制动力矩的控制。优选的，一种磁流变液缓速器的控制方法，当不需要制动时，缓速器不工作，所有励磁线圈均不通电，缓速器的轴（1）带动内转子（15）转动、内转子（15）与外转子（14）啮合做自由旋转运动，缓速器不产生缓速制动力；当需要制动时，缓速器接到缓速制动信号时，第三励磁线圈模组（30）通电，磁流变液粘度逐步升高，阻尼逐步增大，将过流通道封堵实现高压与低压区断开；第一励磁线圈模组（27）通电，电流由小到大，高压油口（28）逐渐关闭，缓速器内部背压随之逐步增大，进而导致制动力逐渐增大，达到缓速效果；当车辆反向行驶时，第四励磁线圈模组（31）通电，磁流变液粘度逐步升高，阻尼逐步增大，将过流通道封堵实现高压与低压区断开；第二励磁线圈模组（29）通电，电流由小到大，低压油口（26）逐渐关闭，缓速器内部背压随之逐步增大，进而导致制动力逐渐增大，达到缓速效果。本专利技术是利用磁流变液阀门特性，应用阀门产生高背压，从而进行制动，该制动原理没有摩擦，制动力矩大，响应快（毫秒量级），极大的提高了制动系统的安全性。本缓速器的优势：1、缓速制动扭矩变化连续，即可以根据电流的连续变化，控制缓速制动力矩的连续变化。2、利用磁流变的效应进行控制，控制的能耗比较低。3、磁流变由牛顿流体到粘弹性固体的响应时间比较灵敏，是毫米级。4、比常规缓速器低速性能好，因为传统的液力缓速器低速时，制动扭矩比较差。5、本专利的缓速器制动系统，可以连续、快速的控制，并通过传感器匹配车辆工况的变化，实现准确、快速、无压力脉动的高品质缓速制动，而且本缓速器极大的降低了成本。6、通过增加能量回收系统，可在整车供电失效时，可通过回收的制动能量实现车辆的制动。7、本方案可以根据需要布置在变速器输入端、变速器输出端、驱动桥输入端；本磁流变缓速器可以与变速器输入端串联、并联安装，也可以与变速器输出端串联、并联安装，也可以与后桥输入端串联、并联连接，本专利技术以布置在变速器输出端并联安装为例进行描述。并联布置时,缓速器轴与缓速器输入轴齿轮抗扭式连接，缓速器输入轴齿轮与变速箱输出轴的齿轮啮合传动；串联布置时，缓速器轴前端通过法兰与变速箱输出轴连接，缓速器输出与传动轴法连连接；附图说明图1是本专利技术磁流变缓速器控制系统控制原理示意图；图2是本专利技术实施例一中的磁流变缓速器结构示意图；图3是本专利技术实施例一中的主壳体的截面示意图；图4是本专利技术实施例一中的左壳体的径向截面示意图；图5是本专利技术实施例一中的磁流变液通道与控制原理图；图6是本专利技术实施例四中的磁流变液缓速器结构示意图；附图标记说明主壳体8、外转子14、内转子15、左壳体4、轴1、油封2、轴承3、低压油道5、高压油道21、排油口6、加油口7、换热器9、换热器螺钉10、轴承端盖11、轴承端盖螺钉12、第一衬套13、第一密封圈16、轴承17、油封18、第二衬套19、第二密封圈20、连接螺栓22、高低压油口通道23、低压配流油道24、高压配流油道25、低压油口26、第一励磁线圈模组27、高压油口28、第二励磁线圈模组29本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流变液缓速器，包括主壳体（8），内转子（15）、外转子（14）、左壳体（4）、换热器（9）、密封部和配流通道；所述的主壳体（8）内依次设置有外转子（14）和内转子（15），轴（1）穿设置于内转子（15）；左壳体（4）设置在主壳体（8）左侧，左壳体（4）内部设置有配流通道；换热器（9）设置在主壳体（8）右侧；其特征在于：/n配流通道包括高压油道（21）和低压油道（5）；加油口（7）与高压油道（21）连通，低压油道（5）与排油口（6）连通；高压油道（21）中设置有高压油口（28），低压油道（5）中设置有低压油口（26）；高压油口（28）和低压油口（26）通过过流通道连通；高压油口（28）内设置有第一励磁线圈模组（27），低压油口（28）内设置有第二励磁线圈模组（29），过流通道内设置有第三励磁线圈模组（30）和第四励磁线圈模组（31）。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁流变液缓速器，包括主壳体（8），内转子（15）、外转子（14）、左壳体（4）、换热器（9）、密封部和配流通道；所述的主壳体（8）内依次设置有外转子（14）和内转子（15），轴（1）穿设置于内转子（15）；左壳体（4）设置在主壳体（8）左侧，左壳体（4）内部设置有配流通道；换热器（9）设置在主壳体（8）右侧；其特征在于：
配流通道包括高压油道（21）和低压油道（5）；加油口（7）与高压油道（21）连通，低压油道（5）与排油口（6）连通；高压油道（21）中设置有高压油口（28），低压油道（5）中设置有低压油口（26）；高压油口（28）和低压油口（26）通过过流通道连通；高压油口（28）内设置有第一励磁线圈模组（27），低压油口（28）内设置有第二励磁线圈模组（29），过流通道内设置有第三励磁线圈模组（30）和第四励磁线圈模组（31）。


2.一种如权利要求1所述的磁流变液缓速器，其特征在于：
所述的密封部包括设置在左壳体（4）内侧的第一密封圈（16）、主壳体（8）内侧的第二密封圈（20）和设置在轴外侧的油封（2）。


3.一种如权利要求1所述的磁流变液缓速器，其特征在于：
所述的缓速器还包括设置在轴外侧的第一衬套（13）和第二衬套（19）。


4.一种如权利要求1所述的磁流变液缓速器，其特征在于：
所述的缓速器还包括冷却液进口（32）和冷却液出口（33）。


5.一种如权利要求1所述的磁流变...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：任峰，
类型：发明
国别省市：吉林;22