置霍尔传感器10，霍尔传感器10的导线从右背板11的通槽引出，右摩擦片9与右背板11连接，右背板11固定于活塞体16上，活塞体16通过螺柱17与制动钳体2固定；
制动钳体2的进油口侧壁上开设有通孔，开设的通孔由上下两部分组成，上部分是直径较大的深孔，下部分是从深孔底面继续向下开设的直径较小的通孔，从而形成阶梯形状，设置压力传感器15于通孔内，压力传感器15的感应头通过通孔进入进油口；
如图2所示，传感器承载体7由盖体71和支撑板72两部分组成，分别于盖体71和支撑板72表面开设通孔，盖体71通过螺栓73与支撑板72连接，支撑板72焊接于制动钳体2上表面，转速传感器8竖直设置在盖体71和支撑板72之间的空间内部，转速传感器8头部从支撑板72的通孔位置通过，导线从盖体71的通孔引出，同时盖体71能够起到固定和保护转速传感器8的作用；
所有传感器通过导线与单片机输入接口连接，励磁线圈的通电电路及液压油路的控制电路与单片机的输出接口连接，单片机串行口通过数据线连接至计算机扩展接口。
[0018]制动钳体2、左背板3、制动盘I和右背板11为导磁性的金属材料，左、右励磁线圈通入电流后产生磁场，旋转的制动盘I切割磁力线形成电涡流制动即电磁制动；左摩擦片6和右摩擦片9为新型导磁性的复合摩擦材料，这样可以利用磁场对摩擦性能及行为的积极影响，降低制动材料的磨损并大大提高摩擦制动的制动性能。
[0019]如图3所示，本发明的测控过程为:各传感器分别对磁场强度、温度、转速及制动压力等信号进行采集，后信号经过滤波、放大处理及A/D转换传至单片机，再通过数据线传输至计算机并储存，后计算机对信号进行分析、处理，并在显示界面显示各参数的变化情况；同时，反馈信号经数据线及时输出传至单片机，经过D/A转换、放大及滤波处理后分别传输至励磁线圈的通电电路和液压油路的控制电路，改变通入励磁线圈的电流及油液压力的大小，从而实现调控电磁磁场强度和制动压力的目的。针对制动过程中高速摩擦可能会造成磁性颗粒物磁化，产生与电磁磁场方向相反的磁场，从而削弱磁场强度的情况，霍尔传感器10将实时监测的磁场强度信号传至计算机，计算机将削弱后的信号与设定的磁场强度值比较，求得差值，并按PID算法进行修正，后将反馈信号传输至励磁线圈通电电路，调节励磁线圈两端电压，实现对电磁磁场强度的精确调控。此外，当行车时车速过高，通过反馈系统增大励磁线圈电压从而增大电磁制动的强度，这样在高速情况下充分利用磁场实现制动，降低车速至正常范围；当温度升高异常时，通过信号反馈及时降低油液压力大小从而降低摩擦片与制动盘I间的摩擦强度，使温度值恢复至摩擦片能够承受的范围内；当制动压力过大或波动变化时，通过反馈信号改变油液压力，从而将制动压力调节至正常值;这样通过建立闭环反馈系统，根据制动过程中的异常情况，实现制动系统的自动精确调节，可以进一步提尚制动的效能及可靠性。
【主权项】
1.一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，其特征在于， 测控系统包括传感器和计算机； 磁摩制动系统包括制动盘(I)、制动钳(2)、左背板(3)、左摩擦片(6)、传感器承载体(7)、右摩擦片(9)、右背板(11)、活塞罩(13)和活塞(16)，左摩擦片(6)和右摩擦片(9)的材质为导磁性的复合摩擦材料； 左背板(3)、右背板(11)圆周表面分别缠绕有左励磁线圈(4)、右励磁线圈(12)，左背板(3)从左表面沿轴向方向至右表面开设通孔，左摩擦片(6)左侧表面开设深孔，传感器布置于左摩擦片(6)的深孔内，其导线从左背板(3)的通孔引出，左背板(3)固定于制动钳体(2)上，左摩擦片(6)与左背板(3)连接，且左摩擦片(6)贴紧制动盘(I)左侧表面； 右摩擦片(9)在右侧表面开设深孔，右背板(11)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(9)深孔内，导线从右背板(11)的通槽引出，右摩擦片(9)与右背板(11)连接，右背板(11)固定于活塞体(16)上，活塞体(16)通过螺柱(17)与制动钳体(2)固定； 制动钳体(2 )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(7)焊接于制动钳体(2)上表面，布置传感器于承载体(7)内； 所有传感器与计算机电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，其特征在于，所述的传感器承载体(7)由盖体(71)和支撑板(72)两部分组成，分别于盖体(71)和支撑板(72)表面开设通孔，盖体(71)通过螺栓(73)与支撑板(72)连接，支撑板(72)焊接于制动钳体(2)上表面，传感器设置在盖体(71)和支撑板(72)之间的空间内部。3.根据权利要求1所述的一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，其特征在于，所述的设置于左摩擦片(6)深孔内的传感器为温度传感器(5)。4.根据权利要求3所述的一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，其特征在于，所述的左摩擦片(6)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(5)05.根据权利要求1所述的一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，其特征在于，所述的左背板(3)、右背板(11)沿圆周表面一周开设凹槽，背板呈“工”字形状，左励磁线圈(4)、右励磁线圈(12)分别缠绕在左背板(3)、右背板(11)的凹槽中。6.根据权利要求2所述的一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，其特征在于，所述的设置于传感器承载体(7)内的传感器为转速传感器(8)。7.根据权利要求1所述的一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，其特征在于，所述的设置于右摩擦片(9)深孔内的传感器为霍尔传感器(10)。8.根据权利要求1所述的一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，其特征在于，所述的设置于制动钳体(2)通孔内的传感器为压力传感器(15)。9.根据权利要求1所述的一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，其特征在于，所述的制动钳体(2)、左背板(3)、制动盘(I)和右背板(11)为导磁性的金属材料。
【专利摘要】本发明公开一种基于磁摩耦合效应的汽车磁摩复合制动器，左、右背板表面分别缠绕励磁线圈，左背板表面开设通孔，左摩擦片侧面开设深孔，传感器布置于左摩擦片的深孔内，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；右摩擦片表面开设深孔，右背板侧表开设通槽，传感器放置在右摩擦片深孔内，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；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。利用磁场对摩擦行为的积极作用，改善摩擦制动性能，实时监测重要状态参量，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。
【IPC分类】F16D121/20, F16D55/225, F16D66/00
【公开号】CN105545987
【申请号】CN201610099533
【发明人】鲍久圣, 方礼, 纪洋洋, 刘金革, 姚旺, 阴妍, 刘同冈, 刘阳
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月24日