[发明专利]一种具有摩擦缓速功能的汽车集成制动器及其控制方法

权利要求书

1.一种具有摩擦缓速功能的汽车集成制动器，其特征是：该集成制动器由直线电机、被动复合制动盘(3)、主动复合制动盘(8)以及普通制动盘(12)组成，其中直线电机包括直线电机定子(4)和直线电机动子(7)；多个被动复合制动盘(3)和一个普通制动盘(12)固定在轮毂(1)上，汽车半轴(5)、轮毂(1)、被动复合制动盘(3)和普通制动盘(12)为同轴转动；普通制动盘(12)安装在轮毂(1)靠近车架一侧，被动复合制动盘(3)安装在轮毂(1)远离车架一侧；直线电机定子(4)为圆柱形，直线电机动子(7)为空心圆柱形；直线电机定子(4)直接固定在汽车的车架上，同时直线电机定子(4)通过轴承(6)支承在汽车半轴(5)上；多个直线电机动子(7)套在直线电机定子(4)上，每个直线电机动子(7)上固定有一个主动复合制动盘(8)，主动复合制动盘(8)的个数与被动复合制动盘(3)的数量相等；主动复合制动盘(8)为空心圆柱形，其本体由主动摩擦制动材料(13)制成，主动摩擦制动材料(13)是粉末合金摩擦材料或者碳纤维摩擦材料；在主动复合制动盘(8)的一侧沿圆周方向开有偶数个凹槽，凹槽中固定有正极摩擦发电材料(9)和负极摩擦发电材料(10)，正极摩擦发电材料(9)和负极摩擦发电材料(10)的布置是相间的，凹槽的形状为矩形、扇形或圆形；被动复合制动盘(3)为空心圆柱形，其本体由被动摩擦制动材料(14)制成，被动摩擦制动材料(14)是强度较大的金属材料；在被动复合制动盘(3)的一侧沿圆周方向开有偶数个凹槽，凹槽中固定有主极摩擦发电材料(11)，被动复合制动盘(3)的凹槽数量与主动复合制动盘(8)的凹槽数量相同，且形状和大小相同；被动复合制动盘(3)开凹槽一侧与其相对应主动复合制动盘(8)开凹槽一侧相对安装，且被动复合制动盘(3)开凹槽一侧表面指向轮毂(1)的内侧；普通制动盘(12)为空心圆柱形，其本体由被动摩擦制动材料(14)制成。

2.根据权利要求1所述的汽车集成制动器，其特征是：正极摩擦发电材料(9)与主极摩擦发电材料(11)摩擦后，正极摩擦发电材料(9)带正电荷，主极摩擦发电材料(11)带负电荷；而负极摩擦发电材料(10)与主极摩擦发电材料(11)摩擦后，负极摩擦发电材料(10)带负电荷，主极摩擦发电材料(11)带正电荷；当被动复合制动盘(3)开凹槽一侧表面与主动复合制动盘(8)开凹槽一侧表面接触后，此时被动复合制动盘(3)跟随轮毂(1)不断旋转，主动复合制动盘(8)没有旋转运动；由于主极摩擦发电材料(11)与正极摩擦发电材料(9)和负极摩擦发电材料(10)不断摩擦，使得正极摩擦发电材料(9)始终带正电荷，负极摩擦发电材料(10)始终带负电荷，而主极摩擦发电材料(11)上所带电荷将不断变换。

3.根据权利要求1所述的汽车集成制动器，其特征是：当主极摩擦发电材料(11)的面积正好与正极摩擦发电材料(9)或负极摩擦发电材料(10)的面积重合时，所有的主极摩擦发电材料(11)在此时均不带电荷，被动复合制动盘(3)上没有制动力矩；当被动复合制动盘(3)继续转动，后侧的主极摩擦发电材料(11)由于与正极摩擦发电材料(9)摩擦而带上负电，前侧的主极摩擦发电材料(11)与负极摩擦发电材料(10)摩擦而带上正电，根据同性电荷相斥、异性电荷相吸的原理，主极摩擦发电材料(11)会受到与其运动方向相反的作用力，因此在被动复合制动盘(3)上产生制动力矩；随着运动的继续，主极摩擦发电材料(11)所带电荷量将会增加，被动复合制动盘(3)上受到的制动力矩将不断变大；当后侧的主极摩擦发电材料(11)的面积与负极摩擦发电材料(10)的面积即将相交时，每个主极摩擦发电材料(11)上所带电荷达到最大，主极摩擦发电材料(11)受到与其运动方向相反的作用力也达到最大；但当后侧的主极摩擦发电材料(11)的面积与负极摩擦发电材料(10)的面积相交后，由于后侧的主极摩擦发电材料(11)与负极摩擦发电材料(10)摩擦，使其所带负电荷量开始减小，其受到的反作用力将会越来越小，达到主极摩擦发电材料(11)完全没有电荷的状态，被动复合制动盘(3)上也没有制动力矩。

4.根据权利要求1所述的汽车集成制动器，其特征是：被动摩擦制动材料(14)是强度较大的合金材料。

5.如权利要求1所述的汽车集成制动器的控制方法，其特征是：

具有摩擦缓速功能的汽车集成制动器集成了两种制动方式：摩擦缓速制动与摩擦制动：当使用摩擦缓速制动时，直线电机动子(7)带动主动复合制动盘(8)向右移动，使得被动复合制动盘(3)开凹槽一侧表面与主动复合制动盘(8)开凹槽一侧表面接触，被动复合制动盘(3)将受到摩擦缓速制动力矩；当使用摩擦制动，直线电机动子(7)上带动主动复合制动盘(8)向左移动，使得被动复合制动盘(3)未开凹槽一侧表面以及普通制动盘(12)与主动复合制动盘(8)未开凹槽一侧表面接触，被动复合制动盘(3)与普通制动盘(12)受到摩擦制动力矩。