不工作状态 当汽车不制动时，电磁制动控制器不输出控制电磁制动器工作的信号，线圈(15)不通电，不产生电磁制动力矩，扭力回正部件(2)没有力矩作用，不产生变形，线圈基体(3)则没有转动，螺杆(4)没有直线进给，没有摩擦制动力矩产生； b)集成制动装置只有电磁制动工作模式 当汽车低速制动且驾驶员踩下踏板幅度小且踩踏板速度慢时，电磁制动控制器通过分析踏板位移传感器、踏板加速度传感器、车速传感器和轮速传感器，得到目标制动力矩值，输出控制电磁制动器工作的信号，此时线圈(15)通入电流较小，产生电磁制动力矩较小，扭力回正部件(2)产生变形较小，线圈基体(3)产生的角位移较小，螺杆(4)在线圈基体(3)作用下的直线进给量小；螺杆(4)的直线进给推动摩擦块(9)向摩擦盘(11)靠近，但是不足以消除摩擦块(9)和摩擦盘(I I)之间的空隙，摩擦块(9)和摩擦盘(11)之间不接触，摩擦制动不工作，此时只有电磁制动工作； c)集成制动装置处在电磁制动和摩擦制动共同工作模式 当汽车高速制动或驾驶员踩下踏板幅度大或踩踏板速度快时，电磁制动控制器通过分析踏板位移传感器、踏板加速度传感器、车速传感器和轮速传感器，得到目标制动力矩值，输出控制电磁制动器工作的信号，此时线圈(15)通入电流较大，产生电磁制动力矩较大，扭力回正部件(2)产生变形较大，线圈基体(3)产生的角位移较大，螺杆(4)在线圈基体(3)作用下的直线进给量较大；螺杆(4)的直线进给首先消除摩擦块(9)和摩擦盘(11)之间的空隙，接着推动摩擦块(9)挤压摩擦盘(11)，摩擦制动开始工作，此时电磁制动和摩擦制动共同工作； d)集成制动装置结束制动方式一 实施制动之后，车速降低，驾驶员回撤踏板，当回撤踏板幅度小，电磁制动控制器通过分析踏板位移传感器、踏板加速度传感器、车速传感器和轮速传感器，得到目标制动力矩值，输出控制电磁制动器信号，此时线圈(15)通入的电流被减小，减小幅度小，电磁制动力矩小幅度减小，扭力回正部件(2)向初始状态恢复形变，线圈基体(3)向初始位置旋转，螺杆(4)在线圈基体(3)作用下向初始位置的直线回撤量较小;摩擦块(9)和摩擦盘(11)之间的挤压力小幅度减小，摩擦制动力矩小幅度减小，此时摩擦块(9)和摩擦盘(11)之间没有脱离接触，摩擦制动和电磁制动仍然共同工作； e)集成制动装置结束制动方式二 实施制动之后，车速降低，驾驶员回撤踏板，当回撤踏板幅度较大时，电磁制动控制器通过分析踏板位移传感器、踏板加速度传感器、车速传感器和轮速传感器，得到目标制动力矩值，输出控制电磁制动器信号，此时线圈(15)通入的电流被减小，减小幅度大，电磁制动力矩大幅度减小，扭力回正部件(2)向初始状态恢复形变，线圈基体(3)向初始位置旋转，螺杆(4)在线圈基体(3)作用下向初始位置的直线回撤量较大;摩擦块(9)和摩擦盘(11)之间的挤压力大幅度减小，摩擦制动力矩大幅度减小，直至摩擦块(9)和摩擦盘(11)之间脱离接触，摩擦制动器停止工作，此时只有电磁制动器继续工作； f)集成制动装置结束制动方式三 实施制动之后，车速降低，驾驶员回撤踏板，当踏板回撤到初始位置时，电磁制动控制器通过分析踏板位移传感器和踏板加速度传感器、车速传感器、轮速传感器，得到目标制动力矩值为零，输出控制电磁制动器信号，此时线圈(15)不再通入电流，电磁制动力矩减小到零，扭力回正部件(2)恢复形变，线圈基体(3)向初始位置旋转，直至回到初始位置，螺杆(4)在线圈基体(3)作用下向初始位置作直线运动;直至回到初始位置，摩擦块(9)回到初始位置，电磁制动也停止工作，制动过程完全结束。2.根据权利要求1所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的工作方法，其特征在于，所述电磁制动与摩擦制动集成制动装置包括车轴(I)、扭力回正部件(2)、线圈基体(3)、螺杆螺母组件、制动钳和摩擦盘(11);所述车轴(I) 一端依次套有扭力回正部件(2)、线圈基体(3)、摩擦盘(11);扭力回正部件(2) —端与线圈基体(3)通过螺栓固接，另一端与悬架固接，线圈基体(3)正对着摩擦盘(11)的一侧围绕车轴(I)均布有多个电磁制动器定子，所述电磁制动器定子由铁芯(10)和线圈(15)组成，线圈(15)均匀地缠绕在铁芯(10)上，铁芯(10) —端面与摩擦盘(11)保持一定间隙；线圈基体(3)的圆周端面和螺杆螺母组件上的螺母(5)相互啮合;螺母(5)被挡块(6)所限制不能沿轴向运动，螺杆螺母组件上的螺杆(4)的一端和制动钳相连，摩擦盘(11)的圆周端面位于制动钳的两个摩擦块(9)之间。3.根据权利要求2所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的工作方法，所述扭力回正部件(2)为空心轴套结构，空心轴套两端分别固接线圈基体(3)和悬架;或者所述扭力回正部件(2)为扭杆结构，扭杆两端分别固接线圈基体(3)和悬架。4.根据权利要求3所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的工作方法，所述空心轴套结构分为中间部分和两个端部，所述中间部分采用合金弹簧钢制成，两个连接端部采用非弹性材料制成，两个连接端部在外部扭矩作用下可以相对转动。5.根据权利要求4所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的工作方法，所述空心轴套结构中间部分采用55Si2Mn或50CrVA或30W4Cr2VA合金材料制成。6.根据权利要求2所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的工作方法，所述线圈基体(3)靠近螺杆螺母组件的外端面加工成齿轮状，螺杆(4)和螺母(5)相互配合，线圈基体(3)转动一定角度使得螺母(5)做旋转运动，做直线运动的螺杆(4)推动制动钳中的摩擦块(9)夹紧摩擦盘(11)。7.根据权利要求2所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的工作方法，所述线圈基体(3)和螺母(5)的啮合齿轮形成固定传动比啮合传动，即线圈基体(3)和螺母(5)外圆周面均为圆形;或者所述线圈基体(3)和螺母(5)的啮合齿轮形成变传动比啮合传动，即线圈基体(3)和螺母(5)外圆周面为相互啮合的变半径非规则圆形。8.根据权利要求2所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的工作方法，还包括所述线圈基体(3)在转动一定角度后，会被限位装置挡住，限制其进一步转动，限位装置可以采用以下两种结构: 所述线圈基体(3)圆周端面上固接限位块(17)，限位块(17)可以在线圈基体(3)旋转到极限位置后压靠在挡块(6)表面，从而限制线圈基体(3)进一步转动； 所述线圈基体(3)圆周端面上开限位槽，限位块(17)固接车架，处于限位槽内，线圈基体(3)旋转一定角度后限位槽端面被限位块(17)阻挡，从而限制线圈基体(3)进一步转动。
【专利摘要】本发明公开一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的工作方法。该集成制动装置可以处在不工作模式、只有电磁制动工作模式、电磁制动和摩擦制动共同工作模式，其结束制动过程也分三种方式，分别为摩擦制动和电磁制动仍共同工作，但各自力矩值减小；摩擦制动停止工作，只有电磁制动器继续工作；摩擦制动和电磁制动均停止工作，制动过程完全结束。该工作方法通过控制电磁制动来间接控制摩擦制动工作情况，解决了现有技术中电磁制动与摩擦制动独立工作，协调控制复杂，难以在不同制动工况下区分不同的制动模式，以及模式切换过程制动力突变，给系统带来不稳定因素等问题。本发明简单可行，控制简单可靠，非常适用于小型轿车制动系统。
【IPC分类】F16D121/20, F16D125/40, F16D65/14, B60L7/24
【公开号】CN105691213
【申请号】CN201610027625
【发明人】何仁, 涂琨
【申请人】江苏大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月15日