一种基于磁致伸缩材料的盘式制动器及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110725879A(43)申请公布日2020.01.24(21)申请号201911009661.X(22)申请日2019.10.23(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人张自宇王春燕王一松赵万忠何鹏刘畅刘津强(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.F16D65/18(2012.01)F16D65/095(2006.01)F16D55/228(2006.01)B60T13/74(2006.01)F16D121/20(2012.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种基于磁致伸缩材料的盘式制动器及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于磁致伸缩材料的盘式制动器及其控制方法，在该盘式制动器中采用了一种新型的磁致伸缩智能材料，该材料可以在磁场的影响下发生伸缩形变，并产生足够的推力。本发明将其用于盘式制动器中，作为制动器驱动器取代原有液压泵结构，采用双磁滞伸缩驱动器分别驱动定钳盘式制动器的两个制动活塞，保留盘式制动器优点的同时，缩小了定钳盘式制动器的体积，使之能够在轿车上应用。另外，该制动器取消了液压油路，简化系统结构，节省了成本。CN110725879ACN110725879A权利要求书1/2页1.一种基于磁致伸缩材料的盘式制动器，其特征在于，包括：制动器总成、左制动驱动器、右制动驱动器和力与位移传递模块；所述制动器总成包括：制动钳体、导向销、左制动块背板、左制动块、左侧活塞、右侧活塞、橡胶圈、右制动块、右制动块背板和制动盘；制动钳体固定在汽车前桥的转向节上，其上安装有左制动驱动器和右制动驱动器；制动盘固定在汽车的轮毂上，并伸入到左制动块和右制动块之间；左制动块背板和右制动块背板分别与左侧活塞和右侧活塞连接，悬装在导向销上，并可沿着导向销移动；所述左制动块和右制动块分别固定在左制动块背板和右制动块背板上；左侧活塞、右侧活塞的孔内壁上的梯形截面环槽处分别嵌设有橡胶圈，该橡胶圈用于制动结束时使制动器回位；所述左制动驱动器和右制动驱动器均包括：驱动器壳体、超磁致伸缩杆、励磁线圈、消磁线圈、隔磁衬垫和隔磁顶盖；超磁致伸缩杆的输入端固定在所述驱动器壳体内部的底端；励磁线圈和消磁线圈均缠绕在所述超磁致伸缩杆上；隔磁衬垫紧贴在所述驱动器壳体内侧；所述隔磁顶盖旋装在左制动驱动器和右制动驱动器的顶端，与隔磁衬垫一起隔绝磁场对外部的影响；所述力与位移传递模块用于传递左制动驱动器和右制动驱动器输出的力与位移，其包括：超磁致伸缩杆、传动杆、活塞推杆和支撑销；所述支撑销固定在制动钳体的两侧；所述传动杆的中部铰接在所述支撑销上，下端与所述活塞推杆的输入端铰接，传动杆的上端与所述超磁致伸缩杆的输出端铰接；所述活塞推杆的输出端与活塞固定连接。2.根据权利要求1所述的基于磁致伸缩材料的盘式制动器，其特征在于，所述制动钳体的左右两侧分别开有滑槽，用于安装所述左制动驱动器和右制动驱动器。3.根据权利要求1所述的基于磁致伸缩材料的盘式制动器，其特征在于，所述左制动驱动器和右制动驱动器通过固定螺钉固定在制动钳体上。4.根据权利要求3所述的基于磁致伸缩材料的盘式制动器，其特征在于，所述制动器还包括：调整垫片，其与固定螺钉配合使用，用于调整左制动驱动器和右制动驱动器的位置。5.根据权利要求1所述的基于磁致伸缩材料的盘式制动器，其特征在于，所述两个制动驱动器中的励磁线圈所用导线为一根，励磁线圈中导线布置完全一致，且通入电流后两励磁线圈电流相对于制动驱动器的方向一致。6.根据权利要求1所述的基于磁致伸缩材料的盘式制动器，其特征在于，所述两个制动驱动器中的消磁线圈所用导线为一根，消磁线圈中导线布置完全一致，且通入电流后两消磁线圈电流相对于制动驱动器的方向一致。7.一种基于磁致伸缩材料的盘式制动器的控制方法，基于上述权利要求1-6中任意一项所述制动器，其特征在于，包含以下步骤：(1)踩下制动踏板进行制动时，采集车辆状态信息和踏板信息，并将信息传输到电子控制单元；2CN110725879A权利要求书2/2页(2)电子控制单元接收车辆状态信息和踏板信息，经过处理后得到所需的目标制动力，再根据所需的目标制动力，计算出励磁线圈所需的电流大小，并将电流调节至所需电流值输入到励磁线圈中；(3)电子控制单元根据制动踏板的工作状态，调节励磁线圈中的电流大小，来改变励磁线圈中的磁场强度，使得两个制动驱动器中的超磁致伸缩杆均发生变形并输出所需的制动力；(4)制动结束时，电子控制单元控制励磁线圈断电，两个制动驱动器中的消磁线圈通入与励磁线圈之前通入电流相反方向的电流，消除磁场，超磁致伸缩杆恢复原长度，结束制动。8.根据权