[发明专利]一种电磁与摩擦串联式集成制动系统及制动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的制动系统，特别是指一种电磁制动系统与摩擦制动系统的集成制动系统。

背景技术

目前轿车上安装的制动器几乎全是摩擦制动器，其中以盘式摩擦制动器居多，其工作过程为：驾驶员踩下制动踏板，通过制动主缸提高油路压力，液压油路传递制动踏板力，在高压油作用下，制动钳体内的活塞推动摩擦块压向制动盘，从而产生摩擦力矩来进行制动。这种制动技术中制动力矩的来源只有一个，即摩擦块与摩擦盘挤压产生的制动力矩。汽车频繁地制动，摩擦块就要频繁地挤压摩擦盘，这个过程会产生大量有害粉尘和制动噪音，同时摩擦块磨损的也很快，寿命短，维护成本高。在需要频繁制动的城市道路上行驶或者在长下坡行驶时，制动器温升较大，有时会产生“制动热失效”现象，影响汽车安全行驶。另外这种技术方案仅通过液压油路来传递制动踏板力，存在响应迟滞、控制精度低等缺点，在紧急制动时不能满足迅速提高汽车制动力的要求。

根据电磁感应原理设计的电磁制动器，属于非接触式制动，可以有效解决摩擦制动器的制动粉尘、制动噪音和紧急制动响应速度等问题。现有技术中，中国专利申请号为201210131074.X、名称为“一种双盘片结构的摩擦与电磁集成制动器”所公开的方案中采用两个制动盘，第一制动盘用于摩擦制动，第二制动盘用于电磁制动。中国专利申请号为201310626552.9、名称为“一种车用电磁制动与摩擦制动集成制动系统”所公开的方案中，在制动盘面部分区域布置电磁制动线圈。这两种集成制动技术方案仅仅简单地将电磁制动与摩擦制动组合到一起，它们分别作为两个独立的制动系统，分别控制，各自工作，即电磁制动力的大小和摩擦制动力的大小互不相干。这带来一个控制复杂问题，即电磁制动力与摩擦制动力不能够很好地配合，适应不同车速不同制动强度的制动工况；电磁制动控制需要额外的电子控制系统，增加了制动系统成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种电磁制动与摩擦制动相互关联、紧密联系的电磁与摩擦串联式集成制动系统，电磁制动力矩根据摩擦制动力矩的大小而变化，两者能够很好地配合，从而可使电磁制动控制无需增加电子控制器就工作在摩擦制动单独作用模式和电磁制动、摩擦制动联合作用模式。同时，本发明还提供了该集成制动系统的制动方法，电磁制动力矩可以根据总制动力矩的需要自动增大、减小，使集成制动控制非常简单，且可以大幅降低制动系统成本。

本发明一种电磁与摩擦串联式集成制动系统采用的技术方案是：包括液压式摩擦制动模块和电磁制动模块，所述液压式摩擦制动模块包括制动踏板、制动主缸、制动油管和摩擦制动器，制动踏板通过连接杆连接制动主缸，制动主缸经制动油管连接摩擦制动器；所述电磁制动模块包括电源和电磁线圈，电磁线圈一端接电压调节器输出端，另一端接电源负极，电压调节器输入端经开关连接电源正极；制动油管旁接联接油管一端，联接油管另一端中嵌有与其密封且可在其中沿轴向来回滑动的滑动活塞，滑动活塞外端露出于联接油管之外，在滑动活塞外端开有轴向的开关弹簧活动槽和调节弹簧活动槽，开关弹簧活动槽中置放开关弹簧，调节弹簧活动槽中置放调节弹簧，调节弹簧的长度小于开关弹簧的长度，开关弹簧和调节弹簧的内端均为自由端、外端伸出于对应的开关弹簧活动槽和调节弹簧活动槽之外且均固定连接弹簧座；滑动活塞在露出联接油管之外的侧壁固定连接开关控制杆和电压调节杆的一端，开关控制杆的另一端连接开关，电压调节杆的另一端连接电压调节器，开关控制杆靠近滑动活塞外端，电压调节杆靠近弹簧座。

本发明一种电磁与摩擦串联式集成制动系统的制动方法采用的技术方案是具有以下步骤：

A、踩下制动踏板，联接油管内的制动油产生的压力克服开关弹簧的弹簧力，推动滑动活塞向外端滑动，开关控制杆在滑动活塞的带动下使开关闭合，使电磁制动模块电路中通入电流；

B、继续踩下制动踏板，联接油管内的制动油压力进一步升高，推动滑动活塞克服调节弹簧的弹簧力继续滑动，电压调节杆在滑动活塞的带动下使电磁线圈的两端电压升高，电磁制动力矩增大。

进一步地，当制动油管内的制动油压力不能够克服开关弹簧的弹簧力时，滑动活塞不移动，即开关控制杆不能使开关闭合，电磁制动模块不工作，摩擦制动工作。

进一步地，步骤B中，当滑动活塞不能克服调节弹簧的弹簧力时，电压调节杆在滑动活塞的带动下不能使电磁线圈两端的电压升高，电磁制动力矩两端电压小，电磁制动力矩小。

本发明采用上述技术方案后具有以下技术效果：