一種具有超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盤(pán)式制動(dòng)器，尤其涉及一種具有超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)是陸地上最重要的交通工具之一，在國(guó)民生產(chǎn)生活中起到了不可替代的作用。其中，制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)重要的總成之一，對(duì)于汽車(chē)行駛的安全性和可靠性騎著重要的作用，只有制動(dòng)性能良好、制動(dòng)系工作可靠的汽車(chē)才能充分發(fā)揮出其高速行駛的動(dòng)力性并保證行駛的安全性。目前，汽車(chē)制動(dòng)器主要有鼓式制動(dòng)器和鉗盤(pán)式制動(dòng)器兩種，與鼓式制動(dòng)器相比，鉗盤(pán)式制動(dòng)器具有制動(dòng)穩(wěn)定性好、散熱性好、結(jié)構(gòu)尺寸小、維修保養(yǎng)容易等優(yōu)點(diǎn)，在各類(lèi)汽車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
[0003]現(xiàn)有的盤(pán)式制動(dòng)器主要通過(guò)氣動(dòng)或液壓傳動(dòng)進(jìn)行控制，當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板后，通過(guò)踏板直接或者簡(jiǎn)介控制空氣或者制動(dòng)液的壓力，推動(dòng)制動(dòng)活塞，從而擠壓并摩擦制動(dòng)盤(pán)以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)動(dòng)作。目前常見(jiàn)的伺服制動(dòng)系中，在緊急制動(dòng)時(shí)，主要通過(guò)增加助力器的開(kāi)口或者提升增壓器的壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的快速輸出，使得制動(dòng)力快速上升到最大值，以減少在制動(dòng)力上升過(guò)程中的剎車(chē)距離。但是絕大部分伺服制動(dòng)系的最大制動(dòng)力本身受到主缸行程限制，當(dāng)主缸行程達(dá)到最大值后，制動(dòng)力無(wú)法繼續(xù)上升，也就無(wú)法在緊急情況時(shí)進(jìn)一步提升制動(dòng)力。隨著當(dāng)今車(chē)輛性能的提升，車(chē)速不斷加快，人們渴望一種具有超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器及其方法來(lái)進(jìn)一步減少緊急制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)距離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器及其方法。
[0005]一種具有超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器，包括制動(dòng)器總成、右超磁致伸縮加力活塞、左超磁致伸縮加力活塞，制動(dòng)器總成包括制動(dòng)鉗體、右制動(dòng)缸、右制動(dòng)塊背板、右密封圈、右制動(dòng)塊、制動(dòng)液流道、導(dǎo)向柱、左制動(dòng)塊、左制動(dòng)塊背板、左密封圈、左制動(dòng)缸、制動(dòng)盤(pán)，制動(dòng)鉗體上相對(duì)設(shè)有右制動(dòng)缸和左制動(dòng)缸，右制動(dòng)缸和左制動(dòng)缸通過(guò)制動(dòng)液流道連通，左超磁致伸縮加力活塞與左制動(dòng)缸配合并通過(guò)左密封圈密封，右超磁致伸縮加力活塞與右制動(dòng)缸配合并通過(guò)右密封圈密封，左制動(dòng)塊背板與左超磁致伸縮加力活塞連接，左制動(dòng)塊固定在左制動(dòng)塊背板上，右制動(dòng)塊背板與右超磁致伸縮加力活塞連接，右制動(dòng)塊固定在右制動(dòng)塊背板上，導(dǎo)向柱分別穿過(guò)左制動(dòng)塊背板和右制動(dòng)塊背板并固定在制動(dòng)鉗體上，制動(dòng)盤(pán)位于左制動(dòng)塊和右制動(dòng)塊之間，右超磁致伸縮加力活塞包括活塞體、線圈固定蓋、壓蓋、裝卸卡槽、調(diào)節(jié)墊片、線槽、出線孔、彈性墊圈、激勵(lì)線圈、線圈骨架、超磁致伸縮柱，超磁致伸縮柱位于活塞體的中央，超磁致伸縮柱右端與活塞體內(nèi)部底面接觸，激勵(lì)線圈纏繞在線圈骨架上，線圈骨架安裝在活塞體和超磁致伸縮柱之間并通過(guò)線圈固定蓋壓緊，線圈固定蓋通過(guò)螺紋連接在活塞體左端，線圈固定蓋與活塞體之間安裝有用于防松的彈性墊圈，線圈固定蓋上設(shè)有裝卸卡槽，壓蓋安裝在線圈固定蓋左側(cè)并通過(guò)調(diào)節(jié)墊片與超磁致伸縮柱左端連接，壓蓋上設(shè)有出線孔和線槽，左超磁致伸縮加力活塞結(jié)構(gòu)與右超磁致伸縮加力活塞相同。
[0006]具有超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器的緊急制動(dòng)加力方法包括以下步驟:
1)緊急制動(dòng)時(shí)，駕駛員全力踩下制動(dòng)踏板，左制動(dòng)缸和右制動(dòng)缸內(nèi)的制動(dòng)液壓力上升，推動(dòng)左制動(dòng)塊和右制動(dòng)塊夾緊制動(dòng)盤(pán)；
2)當(dāng)制動(dòng)液壓力大于系統(tǒng)設(shè)定最大壓力值Z7，且車(chē)輪依舊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，接通左超磁致伸縮加力活塞和右超磁致伸縮加力活塞內(nèi)激勵(lì)線圈的電路，通過(guò)大小為/的電流，并對(duì)標(biāo)志數(shù)m進(jìn)行判定，當(dāng)m=0時(shí)電流方向?yàn)檎?，?dāng)Bl=I時(shí)電流方向?yàn)榉聪颍?br> 3)通電后的激勵(lì)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，超磁致伸縮柱在磁場(chǎng)的作用下發(fā)生伸長(zhǎng)，從而推動(dòng)壓蓋向外移動(dòng)，進(jìn)而分別推動(dòng)左制動(dòng)塊和右制動(dòng)塊提升制動(dòng)力；
4)當(dāng)出現(xiàn)制動(dòng)液壓力/7小于設(shè)定最大值P，或車(chē)輪停轉(zhuǎn)的情況時(shí)，立刻切斷左超磁致伸縮加力活塞和右超磁致伸縮加力活塞內(nèi)激勵(lì)線圈的電路，并對(duì)對(duì)丸行取反操作；
5)在切斷電路時(shí)間達(dá)到?后，再次接通左超磁致伸縮加力活塞和右超磁致伸縮加力活塞內(nèi)激勵(lì)線圈的電路t，時(shí)間，此時(shí)通過(guò)的電流大小為U，奴1，方向與步驟2)中電流方向相反，以消除剩磁，使得超磁致伸縮柱恢復(fù)初始長(zhǎng)度；
6)重復(fù)步驟2)-步驟5)，直到駕駛員松開(kāi)制動(dòng)踏板，結(jié)束制動(dòng)。
[0007]7)步驟2)-步驟5)中參數(shù)4艮據(jù)汽車(chē)的實(shí)際情況確定，1、U t '對(duì)艮據(jù)超磁致伸縮柱的材料和尺寸以及激勵(lì)線圈的尺寸、層數(shù)、匝數(shù)、線徑確定，標(biāo)志數(shù)《為一開(kāi)關(guān)量，用于控制電流方向。
[0008]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有伺服制動(dòng)系中，制動(dòng)加力系統(tǒng)只能提升制動(dòng)力上升速度而不能提升最大制動(dòng)力的問(wèn)題，利用超磁致伸縮材料在磁場(chǎng)作用下會(huì)伸長(zhǎng)且抗壓性能良好的特點(diǎn)，通過(guò)超磁致伸縮柱對(duì)緊急制動(dòng)進(jìn)行加力，進(jìn)一步降低了緊急制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)距離，提升了行駛安全性。此外，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，對(duì)現(xiàn)有制動(dòng)系統(tǒng)兼容性好，不影響ABS正常工作等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為具有超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的右超磁致伸縮加力活塞結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的右超磁致伸縮加力活塞側(cè)視圖；
圖4為本發(fā)明的右超磁致伸縮加力活塞結(jié)構(gòu)A-A面旋轉(zhuǎn)剖視圖；
圖5為本發(fā)明應(yīng)用于浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，制動(dòng)鉗體1、右制動(dòng)缸2、右超磁致伸縮加力活塞3、右制動(dòng)塊背板4、右密封圈5、右制動(dòng)塊6、制動(dòng)液流道7、導(dǎo)向柱8、左制動(dòng)塊9、左制動(dòng)塊背板10、左密封圈11、左超磁致伸縮加力活塞12、左制動(dòng)缸13、制動(dòng)盤(pán)14、活塞體15、線圈固定蓋16、壓蓋17、裝卸卡槽18、調(diào)節(jié)墊片19、線槽20、出線孔21、彈性墊圈22、激勵(lì)線圈23、線圈骨架24、超磁致伸縮柱25。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1、2、3、4所示，一種具有超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器，包括制動(dòng)器總成、右超磁致伸縮加力活塞3、左超磁致伸縮加力活塞12，制動(dòng)器總成包括制動(dòng)鉗體1、右制動(dòng)缸2、右制動(dòng)塊背板4、右密封圈5、右制動(dòng)塊6、制動(dòng)液流道7、導(dǎo)向柱8、左制動(dòng)塊9、左制動(dòng)塊背板10、左密封圈11、左制動(dòng)缸13、制動(dòng)盤(pán)14，制動(dòng)鉗體I上相對(duì)設(shè)有右制動(dòng)缸2和左制動(dòng)缸13，右制動(dòng)缸2和左制動(dòng)缸13通過(guò)制動(dòng)液流道7連通，左超磁致伸縮加力活塞12與左制動(dòng)缸13配合并通過(guò)左密封圈11密封，右超磁致伸縮加力活塞3與右制動(dòng)缸2配合并通過(guò)右密封圈5密封，左制動(dòng)塊背板10與左超磁致伸縮加力活塞12連接，左制動(dòng)塊9固定在左制動(dòng)塊背板10上，右制動(dòng)塊背板4與右超磁致伸縮加力活塞3連接，右制動(dòng)塊6固定在右制動(dòng)塊背板4上，導(dǎo)向柱8分別穿過(guò)左制動(dòng)塊背板10和右制動(dòng)塊背板4并固定在制動(dòng)鉗體I上，制動(dòng)盤(pán)14位于左制動(dòng)塊9和右制動(dòng)塊5之間，右超磁致伸縮加力活塞3包括活塞體15、線圈固定蓋16、壓蓋17、裝卸卡槽18、調(diào)節(jié)墊片19、線槽20、出線孔21、彈性墊圈22、激勵(lì)線圈23、線圈骨架24、超磁致伸縮柱25，超磁致伸縮柱25位于活塞體15的中央，超磁致伸縮柱25右端與活塞體15內(nèi)部底面接觸，激勵(lì)線圈23纏繞在線圈骨架24上，線圈骨架24安裝在活塞體15和超磁致伸縮柱25之間并通過(guò)線圈固定蓋16壓緊，線圈固定蓋16通過(guò)螺紋連接在活塞體15左端，線圈固定蓋16與活塞體15之間安裝有用于防松的彈性墊圈22，線圈固定蓋16上設(shè)有裝卸卡槽18，壓蓋17安裝在線圈固定蓋16左側(cè)并通過(guò)調(diào)節(jié)墊片19與超磁致伸縮柱25左端連接，壓蓋17上設(shè)有出線孔21和線槽20，左超磁致伸縮加力活塞12結(jié)構(gòu)與右超磁致伸縮加力活塞3相同。
[0011]超磁致伸縮加力功能的盤(pán)式制動(dòng)器的緊急制動(dòng)加力方法包括以下步驟:
1)緊急制動(dòng)時(shí)，駕駛員全力踩下制動(dòng)踏板，左制動(dòng)缸13和右制動(dòng)缸2內(nèi)的制動(dòng)液壓力上升，推動(dòng)左制動(dòng)塊9和右制動(dòng)塊5夾緊制動(dòng)盤(pán)14，對(duì)于伺服制動(dòng)系，制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸連接，當(dāng)制動(dòng)踏板踩下后，制動(dòng)主