[发明专利]一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种制动器，具体涉及一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器。

背景技术

制动系统是汽车结构的重要组成部分，对于保障汽车的正常行驶及行车人员的安全具有至关重要的作用。随着汽车工业技术的不断发展，盘式制动器凭借其结构简单、制动效果优良以及稳定性较好等显著特点，在汽车制动领域获得了非常广泛的应用。但是，由于盘式制动器主要依靠摩擦片和制动盘之间的摩擦作用实现减速和停止，摩擦温升过高常会导致热衰退现象，且制动压力不稳定、负载过大等都会加剧摩擦片的磨损，从而对制动器的制动性能产生决定性的影响。

电磁制动作为一种非接触式制动形式，通过导体切割磁感线将动能转化为热能并散发实现减速，由于具有响应迅速、制动稳定、不产生粉尘和噪声等优点，逐渐得到应用并作为汽车辅助制动的主要方式。但是，汽车电磁制动也存在以下的缺点：1）现有的对电磁制动的应用多数是在汽车车轴上装设电磁缓速装置，形成以摩擦制动为主、电磁缓速为辅的制动系统，这样不仅使结构更为复杂，同时大大增加了制造的成本；2）虽然也有在制动器原有结构的基础上进行改造并添加励磁线圈，但只是考虑到摩擦与电磁两种制动方式的简单叠加以及两种制动模式的简单切换，完全忽略了磁场与摩擦之间的相互作用及影响；3）摩擦状态是影响汽车制动性能的关键因素，然而现有的制动系统很少有对制动过程中的重要参数进行实时监测，并能在异常情况下进行自动、精确的反馈调节。例如，检索发现：专利CN102128227A和CN102287460A分别在原制动器上设计了一套集合电磁和永磁的制动机构，专利CN102691737A公开了一种双制动盘式的制动器，虽都能根据不同的速度条件控制摩擦、磁场两种制动方式的配合使用，但此类设计不仅使得机械结构非常复杂，而且均未考虑磁场与摩擦之间的耦合效应，更不涉及对制动参数的监测与反馈调节；专利CN104482080A虽提出安装传感器对制动压力、转速进行监测，但仅仅是为了控制不同制动模式的启停。因此，基于磁摩耦合效应的理论基础，设计一个既能利用磁场对摩擦行为的积极影响，又能对制动过程中的重要状态参数进行监测并反馈调节的制动器，对于改善制动性能、提高制动稳定性及保障行车安全具有非常重要的意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，充分利用磁场对摩擦行为的积极作用，改善摩擦制动的制动性能，针对摩擦可能导致磁性颗粒物磁化，从而产生削弱电磁磁场强度的反向磁场的问题，通过实时监测温度、转速及制动压力等重要状态参量，对制动过程的异常情况进行及时的反馈调节，提高制动系统的稳定性及可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，包括磁摩制动系统和测控系统，测控系统包括传感器和计算机；磁摩制动系统包括制动盘、制动钳、左背板、左摩擦片、传感器承载体、右摩擦片、右背板、活塞罩和活塞，左背板、右背板圆周表面分别缠绕有左励磁线圈、右励磁线圈，左背板从左表面沿轴向方向至右表面开设通孔，左摩擦片左侧表面开设深孔，传感器布置于左摩擦片的深孔内，其导线从左背板的通孔引出，左背板固定于制动钳体上，左摩擦片与左背板连接，且左摩擦片贴紧制动盘左侧表面；右摩擦片在右侧表面开设深孔，右背板从其左侧表面沿径向方向至圆周表面开设通槽，传感器放置在右摩擦片深孔内，导线从右背板的通槽引出，右摩擦片与右背板连接，右背板固定于活塞体上，活塞体通过螺柱与制动钳体固定；制动钳体的进油口侧壁上开设有通孔，通孔呈阶梯形状，布置传感器于通孔内；传感器承载体焊接于制动钳体上表面，布置传感器于承载体内；所有传感器与计算机电连接。

所述的传感器承载体由盖体和支撑板两部分组成，分别于盖体和支撑板表面开设通孔，盖体通过螺栓与支撑板连接，支撑板焊接于制动钳体上表面，传感器设置在盖体和支撑板之间的空间内部。

所述的设置于左摩擦片深孔内的传感器为温度传感器。

所述的左摩擦片左侧表面开设的深孔数量为五个，每个深孔内分别设置一个温度传感器。

所述的左背板、右背板沿圆周表面一周开设凹槽，背板呈“工”字形状，左励磁线圈、右励磁线圈分别缠绕在左背板、右背板的凹槽中。

所述的设置于传感器承载体内的传感器为转速传感器。

所述的设置于右摩擦片深孔内的传感器为霍尔传感器。

所述的设置于制动钳体通孔内的传感器为压力传感器。