[发明专利]一种基于磁致伸缩材料的盘式线控制动系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于磁致伸缩材料的盘式线控制动系统及其控制方法，包括：制动踏板模块、左前制动器、右前制动器、左后制动器、右后制动器、左前车轮、右前车轮、左后车轮、右后车轮、控制模块、电源、电流调节模块和驻车制动模块；该系统利用磁致伸缩材料的特性，以其作为驱动源，并通过控制励磁线圈中电流来控制制动系统。由于传统液压驱动被磁致伸缩驱动所取代，消除了电控液压制动系统所存在的弊端。本发明相比于机械式线控制动系统结构简单，质量轻、体积小、能耗小且利于控制。

技术领域

本发明属于汽车线控制动系统技术领域，具体指代一种基于磁致伸缩材料的盘式线控制动系统及其控制方法。

背景技术

磁致伸缩材料是一种新型智能材料，其在磁场中磁化时，在磁化方向会发生伸长或缩短，且可以通过调控线圈中电流去控制器变形。该材料具有磁化变形响应快、变形输出能量大等特点，可用于微位移驱动。

线控制动系统即电子控制制动系统，分为液压式线控制动系统和机械式线控制动系统。

液压式线控制动系统(EHB)是从传统的液压制动系统发展来的，但与传统制动方式有很大的不同，EHB以电子元件替代了原有的部分机械元件，是一个先进的机电一体化系统，它将电子系统和液压系统相结合。EHB主要由电子踏板、电子控制单元(ECU)、液压执行机构组成。电子踏板是由制动踏板和踏板传感器(踏板位移传感器)组成。踏板传感器用于检测踏板行程，然后将位移信号转化成电信号传给电子控制单元，实现踏板行程和制动力按比例进行调控。

机械式线控制动系统(EMB)与常规的液压制动系统截然不同，EMB以电能为能量来源，通过电机驱动制动垫块，由电线传递能量，数据线传递信号，EMB是线控制动系统的一种。整个系统中没有连接制动管路，结构简单，体积小，信号通过电传播，反应灵敏，减小制动距离，工作稳定，维护简单，没有液压油管路，不存在液压油泄露问题，通过ECU直接控制，易于实现传统制动系统的各种功能。

但是这两种制动系统都有其各自的弊端。EHB以液压为制动能量源，而液压的产生和电控化相对来说比较困难，不容易做到和其他电控系统的整合，而且液压系统的重量不利于轻量化。而EMB又可以分为两类，第一类是电动机驱动执行机构然后作用到制动盘；第二类是在前者的基础上增加一个自增力机构。对于第一类而言，虽然结构和控制较为简单、制动过程稳定，但是由于电动机提供了全部制动推力，要求电机的输出功率要大，造成电机体积、质量和能耗都比较大。对于第二类而言，由于增加了自增力机构，制动控制的难度就会变大，制动稳定性也变差了。

综合来看，现在市面上的制动系统存在着以下弊端：1.液压系统电控化困难、不易与其他电控系统整合、不利于轻量化；2.无自增力机构的机械系统电机体积、质量和能耗大；3.有自增力机构的机械系统制动控制难度大、制动稳定性差。因此，急需一种能够消除上述弊端的制动系统。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于磁致伸缩材料的盘式线控制动系统及其控制方法，利用磁致伸缩材料的特性，以其作为驱动源，并通过控制励磁线圈中电流来控制制动系统。由于传统液压驱动被磁致伸缩驱动所取代，消除了电控液压制动系统所存在的弊端。同时，由于本发明结构简单，质量轻、体积小、能耗小且利于控制，也可以消除机械式线控制动系统所存在的弊端，能够在提升制动系统性能的同时满足市场所需。。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于磁致伸缩材料的盘式线控制动系统，包括：制动踏板模块、左前制动器、右前制动器、左后制动器、右后制动器、左前车轮、右前车轮、左后车轮、右后车轮、控制模块、电源、电流调节模块和驻车制动模块；

所述制动踏板模块包括：制动踏板、踏板支架、踏板转轴、连杆、推杆和踏板感觉模拟器；

所述踏板转轴的输入端与所述制动踏板的输出端固定连接，输出端与所述连杆的输入端固定连接；