[實(shí)用新型]一種非接觸式智能電磁剎車裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220498561.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN203005122U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白翔;王其軍;鐘燁;熊浩;于鵬亮;王焜;劉成;溫馨;鐘睿鴻;李陽;周忠培;李曉婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L7/00
• 分類號(hào): B60L7/00;B60T7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于帶電線圈在磁場(chǎng)中受磁力矩原理設(shè)計(jì)的一種剎車裝置，可在汽車需要緊急制動(dòng)時(shí)根據(jù)汽車運(yùn)動(dòng)情況自動(dòng)分析制動(dòng)所需要的合適減速度，利用電磁力矩對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)，為汽車制動(dòng)方面提供了一種非接觸式的、智能剎車裝置。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的各類剎車裝置中，大多采用制動(dòng)部分（如剎車片）與被制動(dòng)部分（如車輪輪軸）直接接觸的方式，利用接觸時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力進(jìn)行制動(dòng)，如現(xiàn)在常用的盤式剎車，是通過駕駛員腳踩剎車，通過液壓助力使剎車鉗向剎車盤移動(dòng)，進(jìn)而鉗住剎車盤，產(chǎn)生摩擦，由于剎車盤和輪轂連接在一起，輪轂和輪胎相連接，則輪胎的速度減慢和地面有摩擦力，進(jìn)而產(chǎn)生阻力進(jìn)行剎車。然而這種接觸式剎車裝置不能很好的控制剎車力度，特別是在緊急情況下，由于駕駛員的緊張，猛踩剎車，往往造成急剎車，反而引起事故。并且接觸式剎車制動(dòng)時(shí)所需的摩擦力很大，因此對(duì)阻力材料磨損嚴(yán)重。

載流線圈在磁場(chǎng)中將受到磁力矩，此力矩的作用將使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，如果在線圈的兩端接入兩個(gè)半圓形的換向器片（或采用電子電流換向蕊片），使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)通過中性面時(shí)改變電流方向，就可以使通電線圈在磁場(chǎng)中沿某一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直流電動(dòng)機(jī)就是根據(jù)這一原理制作的。

根據(jù)物理運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，汽車在行駛過程中，設(shè)汽車行駛的速度為v，距前方障礙物的距離為L，假設(shè)汽車與地面不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，忽略車輪與地面的滾動(dòng)摩擦，剎車時(shí)電磁阻力矩對(duì)汽車產(chǎn)生的制動(dòng)減速度大小為a，則從開始剎車到汽車恰好停在障礙物前的整個(gè)過程符合物理運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：

v²＝2aL.........................(1)

由式公（1）可得，汽車從以當(dāng)前距障礙物的距離和相對(duì)障礙物的速度恰好停在障礙物前所需的制動(dòng)減速度大小為：

a=v22L...(2)]]>

單匝載流線圈在軸向磁場(chǎng)中的受力分析為：磁場(chǎng)為軸向磁場(chǎng)，各處磁場(chǎng)大小相等，設(shè)線圈中電流大小為I，線圈面積為S，軸向磁場(chǎng)的強(qiáng)度為B，則單匝載流線圈在軸向磁場(chǎng)中所受力矩大小M的計(jì)算公式為：

M＝ISB..............................(3)

若線圈由N匝構(gòu)成，則線圈所受總的力矩大小為：

M＝NISB............................(4)

現(xiàn)有的測(cè)距、測(cè)速技術(shù)已比較成熟，在常用的測(cè)距、測(cè)速裝置中，超聲波測(cè)距、測(cè)速儀具有超聲波波及范圍大等優(yōu)點(diǎn)，且現(xiàn)有的超聲波測(cè)距技術(shù)，可以根據(jù)被測(cè)物體的輪廓，測(cè)得距被測(cè)物體表面各點(diǎn)的距離。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種非接觸式的智能電磁剎車裝置，主要運(yùn)用帶電線圈在磁場(chǎng)中所受的電磁阻力矩對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)，并通過在汽車運(yùn)動(dòng)過程中隨時(shí)測(cè)量汽車距前方障礙物的距離和相對(duì)障礙物的速度，在按下制動(dòng)按鈕時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)瞬間記錄的距障礙物的距離和與障礙物的相對(duì)速度，計(jì)算出將車停下所需的最合適的制動(dòng)力矩，調(diào)節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)中的電流大小，以此給汽車制動(dòng)提供一個(gè)最合適的制動(dòng)減速度。該裝置中制動(dòng)部件與被制動(dòng)部件不直接接觸，是一種智能的、非接觸式的剎車裝置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：裝置包括制動(dòng)線圈、軸向磁極、超聲波測(cè)速、測(cè)距裝置、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；制動(dòng)線圈通過鋼性鐵芯固定在后輪輪軸上，左右兩邊對(duì)稱各安裝一個(gè)；軸向磁極類似直流電機(jī)中的磁極，對(duì)應(yīng)制動(dòng)線圈左右兩邊各安裝一對(duì)，并且在此電路中裝有電子電流換向芯片；超聲波測(cè)速、測(cè)距裝置安裝在車頭，用于隨時(shí)測(cè)量汽車距前方障礙物的距離和相對(duì)速度；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)數(shù)據(jù)處理程序，用于分析處理測(cè)速、測(cè)距儀提供的數(shù)據(jù)，并計(jì)算制動(dòng)所需的最適電流的大小。

制動(dòng)線圈和汽車輪軸共同構(gòu)成了類似直流電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，加上軸向磁極，整個(gè)制動(dòng)結(jié)構(gòu)就類似一個(gè)沒有外殼的直流電機(jī)，如此一來，在制動(dòng)線圈通入電流后，汽車輪軸就可以受到電磁力矩的作用。

汽車車頭安裝有超聲波測(cè)速、測(cè)距裝置，用于隨時(shí)測(cè)量汽車距前方障礙物的距離和與障礙物的相對(duì)速度。