一种双盘式电磁复合制动器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种双盘式电磁复合制动器及其控制方法，包括内制动盘、外制动盘、连接轴、双盘制动钳和电磁组件，内制动盘、外制动盘均垂直安装在连接轴上，内制动盘、连接轴、外制动盘同轴线，双盘制动钳、电磁组件均与内制动盘和外制动盘间隙配合。本发明专利技术具有三种工作模式：纯电磁制动模式、半负荷复合制动模式和全负荷复合制动模式，可以适应不同的制动工况；提高了磁场的利用率，有效缓解了常规电磁制动和盘式制动由于长时间使用引起的过热带来的性能衰减问题。

A dual disc electromagnetic composite brake and its control method

The invention discloses a dual-disc type electromagnetic composite brake and its control method, including an internal brake disc, an external brake disc, a connecting shaft, a double-disc brake caliper and an electromagnetic component, an internal brake disc and an external brake disc are vertically installed on a connecting shaft, an internal brake disc, a connecting shaft, an external brake disc coaxial line, a double-disc brake caliper and an electromagnetic component. All are matched with the inner brake disc and the outer brake disc. The invention has three working modes: pure electromagnetic braking mode, half-load composite braking mode and full-load composite braking mode, which can adapt to different braking conditions; improves the utilization rate of magnetic field, and effectively alleviates the performance attenuation problem caused by the overheating of conventional electromagnetic braking and disc braking due to long-term use.

【技术实现步骤摘要】
一种双盘式电磁复合制动器及其控制方法
本专利技术涉及一种汽车制动器，尤其涉及一种双盘式电磁复合制动器及其控制方法。
技术介绍
汽车的制动主要有盘式制动和鼓式制动两种，盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好、制动效果稳定，现在大部分轿车前轮制动器均使用盘式制动器，以使汽车有较高的制动时的方向稳定性。虽然盘式制动器具有诸多的优点，但是频繁或长时间摩擦制动会产生大量的热量，造成摩擦片过热，热量如果不能及时散出就会导致制动效能衰退，严重的会发生制动力完全失效的情况。同时，传统的盘式摩擦制动需要定期维护，更换摩擦片，增加了车辆的运行成本。为了解决盘式制动器温度升高带来的制动性能下降的问题，“德尔福公司的双盘盘式制动器”([J].汽车与配件,2004(52):24-26)中介绍了德尔福公司研发的双盘制动器，在一定程度上缓解了盘式制动器制动发热的问题。中国专利“一种车用电磁制动与摩擦制动集成系统”(申请号：201310626552.9)，包括一套摩擦制动器和一套电磁制动装置组；电磁制动装置组可以辅助产生一定的辅助制动力矩，有利于减少摩擦片的磨损，但是没有解决电磁制动装置普遍存在的长时间制动发热影响性能的问题。中国专利“一种双盘片结构的摩擦与电磁集成制动器”(申请号：201210131074.X)设置了多组电磁制动装置，多组线圈绕组和铁芯对称分布在第二制动盘两侧，在线圈通电时，只通过第二制动盘的转动产生辅助制动力矩，磁场利用率低，结构复杂；多组线圈绕组一定程度上分担了提供所需电磁制动力产生的热量，但所有线圈绕组电流的通断一起控制，容易带来第二制动盘过热的问题。
技术实现思路
本专利技术针对盘式制动器存在的制动时发热及摩擦片损耗的问题，提供了一种双盘式电磁复合制动器及其控制方法。采用双盘制动器与电磁制动相结合的方式，充分利用已有的两个制动盘，利用三组线圈与两个制动盘间隙配合产生电磁制动力矩。在车辆非紧急制动情况下，优先使用电磁制动，减少了摩擦制动的使用频次，降低摩擦片的磨损。同时，通过分别控制线圈电流的大小及通断，实现了不同工作模式的切换。本专利技术的技术方案是：一种双盘式电磁复合制动器，包括内制动盘、外制动盘、连接轴、双盘制动钳和电磁组件；所述内制动盘和外制动盘均垂直安装在连接轴上，所述双盘制动钳、电磁组件均与内制动盘和外制动盘间隙配合；所述电磁组件包括连接架、设置在连接架上的线圈铁芯及绕在线圈铁芯上的线圈，所述连接架由连接架底板、外侧支架、中间支架和内侧支架组成，外侧支架、中间支架和内侧支架固定安装在连接架底板上，总体呈“E”字型；外侧支架、中间支架和内侧支架上分别设置第一线圈铁芯、第二线圈铁芯和第三线圈铁芯，第一线圈铁芯、第二线圈铁芯和第三线圈铁芯分别绕有第一线圈、第二线圈级第三线圈；所述第一线圈、第二线圈和第三线圈均按照相同的绕线方向分别缠绕在第一线圈铁芯、第二线圈铁芯和第三线圈铁芯上。上述方案中，所述第二线圈铁芯为圆柱形，其中心且靠近中间支架处设有通风孔。上述方案中，所述外侧支架、中间支架、内侧支架和连接架底板均为非导磁材料。上述方案中，所述双盘制动钳为“E”字型，其上设置有内摩擦片、中间摩擦片和外摩擦片。一种双盘式电磁复合制动器的控制方法，所述制动器具有三种工作模式：纯电磁制动模式、半负荷复合制动模式和全负荷复合制动模式；纯电磁制动模式下，控制器控制第二线圈常通电，第一线圈和第三线圈按照一定时间间隔t交替通电；半负荷复合制动模式下：第二线圈常通最大工作电流，第一线圈和第三线圈按照一定时间间隔t交替通最大工作电流，同时中间摩擦片内摩擦片和外摩擦片在液压制动管路的控制下，分别压向对应的制动盘，产生摩擦力；全负荷复合制动模式下：第二线圈、第一线圈和第三线圈均通最大工作电流，同时中间摩擦片、内摩擦片和外摩擦片在液压制动管路的控制下，分别压向对应的制动盘，产生摩擦力。进一步，纯电磁制动模式所能提供的最大制动力矩为T，驾驶员需要的制动力矩为T0，当T0＜T时，单独使用纯电磁制动模式；在非紧急制动工况且T0＞T时，使用半负荷复合制动模式，此时常规的盘式制动的制动力矩为T0-T；在紧急制动工况下，使用全负荷复合制动模式，使用最大的电磁制动力矩配合常规的盘式制动器联合制动。本专利技术采用上述的技术方案后，与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术利用非接触的电磁制动分担了部分制动力矩，可有效减少摩擦片的磨损，延长制动器的使用寿命。2、本专利技术提供了纯电磁制动模式、半负荷复合制动模式及全负荷复合制动模式三种不同的工作模式，可以适应不同的制动工况；在纯电磁制动模式下，线圈按照一定时间间隔t交替通电，未通电的线圈可以用来散热，配合第二线圈铁芯上设置的通风孔，有效缓解了常规电磁制动和盘式制动由于长时间使用引起的过热带来的性能衰减问题；在全负荷复合制动模式，线圈均通电，保证了电磁制动力矩的最大化，提高了磁场的利用率。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术第二线圈铁芯的结构放大示意图；图中：1-双盘制动钳，2-中间摩擦片，3-内摩擦片，4-内制动盘，5-连接轴，6-第一线圈，7-第一线圈铁芯，8-第二线圈，9-通风孔，10-第二线圈铁芯，11-连接架底板，12-第三线圈，13-第三线圈铁芯，14-外制动盘，15-外摩擦片，111-外侧支架，112-中间支架，113-内侧支架。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。下面结合附图1作以下详细说明：如附图1所示，一种双盘式电磁复合制动器包括内制动盘4、外制动盘14、连接轴5、双盘制动钳1和电磁组件；所述连接轴5与汽车上的轮毂和半轴固连，内制动盘4、外制动盘14均垂直安装在连接轴5上，且内制动盘4、连接轴5和外制动盘14同轴线；所述双盘制动钳1为“E”字型，其上设置有内摩擦片3、两个中间摩擦片2和外摩擦片15，且双盘制动钳1与内制动盘4和外制动盘14间隙配合；具体的，所述内摩擦片3设置在内制动盘4右侧的双盘制动钳1上，所述中间摩擦片2设置在内制动盘4与外制动盘14之间的双盘制动钳1上，所述外摩擦片15设置在外制动盘14左侧的双盘制动钳1上。所述电磁组件与内制动盘4和外制动盘14间隙配合；所述电磁组件包括第一线圈6、第一线圈铁芯7、第二线圈8、第二线圈铁芯10、连接架底板11、第三线圈12、第三线圈铁芯13、外侧支架111、中间支架112、内侧支架113；外侧支架111、中间支架112、内侧支架113从左至右依次垂直固定安装在连接架底板11上，总体呈“E”字型；外侧支架111与中间支架112形成第一间隙，中间支架112与内侧支架113形成第二间隙，外制动盘14部分处于第一间隙中，内制动盘4部分处于第二间隙中；外侧支架111上设置有第三线圈铁芯13，中间支架112设置有第二线圈铁芯10，内侧支架113上设置有第一线圈铁芯7，第三线圈铁芯13、第二线圈铁芯10和第一线圈铁芯7为同轴心的圆柱形；第一线圈6、第二线圈8和第三线圈12均按照相同的绕线方向分别缠绕在第一线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双盘式电磁复合制动器，其特征在于：包括内制动盘(4)、外制动盘(14)、连接轴(5)、双盘制动钳(1)和电磁组件；所述内制动盘(4)和外制动盘(14)均垂直安装在连接轴(5)上，所述双盘制动钳(1)、电磁组件均与内制动盘(4)和外制动盘(14)间隙配合。

【技术特征摘要】
1.一种双盘式电磁复合制动器，其特征在于：包括内制动盘(4)、外制动盘(14)、连接轴(5)、双盘制动钳(1)和电磁组件；所述内制动盘(4)和外制动盘(14)均垂直安装在连接轴(5)上，所述双盘制动钳(1)、电磁组件均与内制动盘(4)和外制动盘(14)间隙配合。2.如权利要求1所述的一种双盘式电磁复合制动器，其特征在于：所述电磁组件包括连接架、设置在连接架上的线圈铁芯及绕在线圈铁芯上的线圈。3.如权利要求2所述的一种双盘式电磁复合制动器，其特征在于：所述连接架由连接架底板(11)、外侧支架(111)、中间支架(112)和内侧支架(113)组成，外侧支架(111)、中间支架(112)和内侧支架(113)固定安装在连接架底板(11)上，总体呈“E”字型；外侧支架(111)、中间支架(112)和内侧支架(113)上分别设置第一线圈铁芯(7)、第二线圈铁芯(10)和第三线圈铁芯(13)，第一线圈铁芯(7)、第二线圈铁芯(10)和第三线圈铁芯(13)分别绕有第一线圈(6)、第二线圈(8)级第三线圈(12)。4.如权利要求3所述的一种双盘式电磁复合制动器，其特征在于：所述第一线圈(6)、第二线圈(8)和第三线圈(12)均按照相同的绕线方向分别缠绕在第一线圈铁芯(7)、第二线圈铁芯(10)和第三线圈铁芯(13)上。5.如权利要求1或3所述的一种双盘式电磁复合制动器，其特征在于：所述第二线圈铁芯(10)为圆柱形，其中心且靠近中间支架(112)处设有通风孔(9)。6.如权利要求5所述的一种双盘式电磁复合制动器，其特征在于：所述外侧支架(111)...

【专利技术属性】
技术研发人员：何仁，张立伟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32