CN105333040B - 一种车用湿式制动器智能冷却控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用湿式制动器智能冷却控制装置及其控制方法，包括控制单元和控与制单元连接的流量传感器、油压传感器、控制器、冷却油温度传感器和钢片温度传感器，控制器连接到冷却油泵，输出管道端部上连接有冷却液喷油器，冷却油温度传感器安装在冷却油泵上，流量传感器和油压传感器安装在冷却油泵输出管道上。本发明通过制动器内的温度传感器将信号传递到控制单元，控制单元自动根据现有的冷却油泵流量大小、油压大小和冷却油温度信号对冷却油泵的控制器进行控制，改变冷却油泵的出油量，提高出油压力，快速的对制动器进行冷却，冷却效果显著，控制安全可靠，能有效降低制动器温度过高而失效损坏的可能性，提高了制动器的使用寿命。

Description

一种车用湿式制动器智能冷却控制装置及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车工程领域，具体涉及一种车用湿式制动器智能冷却控制装置，还涉及一种车用湿式制动器智能冷却控制装置的控制方法。

背景技术

湿式制动器由于其结构紧凑，制动力矩大，抗衰退能力强，维修方便，易于实现系列化等特点，被广泛用于需要制动力矩大，工作环境恶劣的车辆或工程机械。

湿式制动器依靠轴向压紧力使制动摩擦盘与对偶钢片产生摩擦阻力矩而实现制动的。湿式制动器在使用过程中，长时间高强度制动会导致湿式制动器摩擦盘与对偶钢片温度急剧上升，产生不均匀的温度场分布。过大的温度梯度会导致过大的热应力，使制动器摩擦盘与对偶钢片产生翘曲变形或热裂现象，从而损坏制动器摩擦副，极大地降低了湿式制动器的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对湿式制动器存在的上述问题，提供车用湿式制动器智能冷却控制装置及其控制方法，能根据湿式制动器制动工况，适时检测制动器内摩擦副的温度，并及时对其进行冷却，避免湿式制动器内摩擦副产生较大温度梯度而损坏，有效提高其制动效能与使用寿命，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种车用湿式制动器智能冷却控制装置，包括控制单元和控与所述制单元连接的流量传感器、油压传感器、控制器、冷却油温度传感器和钢片温度传感器，所述控制器连接到冷却油泵，输出管道端部上连接有冷却液喷油器，所述冷却油温度传感器安装在冷却油泵上，所述流量传感器和油压传感器安装在冷却油泵输出管道上。

优选的，上述控制单元与流量传感器、油压传感器、冷却油温度传感器和钢片温度传感器连接到导线间还串接有信号处理器，所述信号处理器包括模数转换器和与所述模数转换器串接的放大器。

优选的，上述钢片温度传感器设置四个，均匀分布在制动摩擦盘圆周上。

优选的，上述喷油器设置四个，均匀分布在制动器壳体圆周上，嘴端朝向内部。

优选的，上述控制单元采用ECU，所述控制器采用PLC。

一种车用湿式制动器智能冷却控制装置的控制方法，包括以下步骤：

（1）在制动活塞进行刹车时，通过钢片温度传感器实时将温度信号传递到控制单元；

（2）控制单元根据温度是否超过温度制动器的固定温度阀值；

（3）超过固定温度阀值，控制单元根据现有的冷却油泵的连接的流量传感器、油压传感器和冷却油温度传感器的信号进行分析能够实现冷却制动器温度的流量强度，从而将分析结果控制信号传递到冷却油泵的控制器；

（4）控制器根据控制信号改变冷却油泵的流量油压大小，改变喷油器的喷油量；

（5）控制单元实时采集钢片温度传感器的温度数据，当未达到制动器的安全温度目标值时，控制单元重复给控制器发送控制信号，直到低于安全温度目标值为止。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本实用新型有如下效果：

（1）本发明通过制动器内的温度传感器将信号传递到控制单元，控制单元自动根据现有的冷却油泵流量大小、油压大小和冷却油温度信号对冷却油泵的控制器进行控制，改变冷却油泵的出油量，提高出油压力，从而能够快速的对制动器进行冷却，冷却效果显著，控制安全可靠，能有效降低制动器摩擦副因制动温度过高而失效损坏的可能性，大大提高了制动器的使用寿命；

（2）本发明控制装置可靠、简单，维护方便，甚至可以加装在较老湿式制动器成品上，能改善湿式制动器的制动效能，提高其使用寿命。

附图说明

图1为本发明的控制结构示意图；

图2为本发明的湿式制动器冷却结构示意图；

图3为图2中剖视图A-A；

图4为本发明的嵌入温度传感器的对偶钢片结构示意图；

图5为图4中的剖视图C-C。

图中，1-制动摩擦盘，2-制动液压缸，3-制动活塞，4-花键套，5-回位弹簧，6-对偶钢片，7-制动器壳体，8-冷却液喷油器a，9-对偶钢片温度传感器A，10-冷却液喷油器b，11-对偶钢片温度传感器B，12-冷却液喷油器c，13-对偶钢片温度传感器C，14-冷却液喷油器d，15-摩擦副温度传感器D，16-温度传感器固定对偶钢片。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1~图5所示，一种车用湿式制动器智能冷却控制装置，包括控制单元和控与所述制单元连接的流量传感器、油压传感器、控制器、冷却油温度传感器和钢片温度传感器，所述控制器连接到冷却油泵，输出管道端部上连接有冷却液喷油器，所述冷却油温度传感器安装在冷却油泵上，所述流量传感器和油压传感器安装在冷却油泵输出管道上。

优选的，上述控制单元与流量传感器、油压传感器、冷却油温度传感器和钢片温度传感器连接到导线间还串接有信号处理器，所述信号处理器包括模数转换器和与所述模数转换器串接的放大器。

优选的，上述钢片温度传感器设置四个，均匀分布在制动摩擦盘圆周上；上述喷油器设置四个，均匀分布在制动器壳体圆周上，嘴端朝向内部；上述控制单元采用ECU，所述控制器采用PLC。

一种车用湿式制动器智能冷却控制装置的控制方法，包括以下步骤：

（1）在制动活塞进行刹车时，通过钢片温度传感器实时将温度信号传递到控制单元；

（2）控制单元根据温度是否超过温度制动器的固定温度阀值；

（3）超过固定温度阀值，控制单元根据现有的冷却油泵的连接的流量传感器、油压传感器和冷却油温度传感器的信号进行分析能够实现冷却制动器温度的流量强度，从而将分析结果控制信号传递到冷却油泵的控制器；

（4）控制器根据控制信号改变冷却油泵的流量油压大小，改变喷油器的喷油量；

（5）控制单元实时采集钢片温度传感器的温度数据，当未达到制动器的安全温度目标值时，控制单元重复给控制器发送控制信号，直到低于安全温度目标值为止，安全温度目标值低于固定温度阀值。

使用过程：湿式制动器制动摩擦盘1与花键套4配合，花键套4再与汽车上半轴配合，制动摩擦盘1与花键套1随半轴一起转动，制动器壳体7与对偶钢片6和温度传感器固定对偶钢片16通过花键装配到一起，对偶钢片6和温度传感器固定对偶钢片16可以沿制动器壳体轴线方向运动，制动器壳体7上安装4个冷却液喷油器a、冷却液喷油器b、冷却液喷油器c、冷却液喷油器d，各喷油器间按90度夹角均布于温度传感器固定对偶钢片16的轴线方向，轴向位置为相对于制动器制动活塞3的压紧对偶钢片6压紧时轴向厚度的二分之一处，距制动活塞3最远端的温度传感器固定对偶钢片16沿周向均布4个钢片温度传感器，钢片温度传感器嵌入温度传感器固定对偶钢片16内，对偶钢片温度传感器A、对偶钢片温度传感器B、对偶钢片温度传感器C、对偶钢片温度传感器D能将信号通过信号处理器的数模转换器D、放大器D适时传递给控制单元。

制动过程中，制动器摩擦副在制动活塞3的压力作用下相互压紧下制动，同时产生制动摩擦热，此时，四个钢片温度传感器采集信号后，通过信号处理器的数模转换器D、放大器D传递给控制单元，同时，控制单元通过冷却油温度传感器收集来自冷却油的冷却油温度数据，通过控制单元分析钢片温度是否超过固定温度阀值，超过后控制单元，立即发送指令给冷却油泵控制器，冷却油泵控制器接收到相应冷却强度需求指令后开始运行，向湿式制动器内摩擦副喷洒冷却油，在实施冷却过程中，控制单元适时读取冷却油的压力传感器、温度传感器和流量传感器，以及制动器摩擦副的四个钢片温度传感器的信号，再分析计算当前制动器的温度状况，若制动器温度未低于预设安全温度目标值时，再次控制冷却油泵实施冷却，如此循环，直到湿式制动器内摩擦副的温度达到预定的冷却安全温度目标值为止，从而完成湿式制动器的冷却过程。

制动时，通过制动液压缸2推动制动活塞3压紧对偶钢片6，实现制动，制动活塞3松开对偶钢片6后在回位弹簧5的作用下复位。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种车用湿式制动器智能冷却控制装置，其特征在于：包括控制单元和控与所述制单元连接的流量传感器、油压传感器、控制器、冷却油温度传感器和钢片温度传感器，所述控制器连接到冷却油泵，输出管道端部上连接有冷却液喷油器，所述冷却油温度传感器安装在冷却油泵上，所述流量传感器和油压传感器安装在冷却油泵输出管道上；所述钢片温度传感器设置四个，均匀分布在制动摩擦盘圆周上；所述喷油器设置四个，均匀分布在制动器壳体圆周上，嘴端朝向内部。

2.根据权利要求1所述的一种车用湿式制动器智能冷却控制装置，其特征在于：所述控制单元与流量传感器、油压传感器、冷却油温度传感器和钢片温度传感器连接到导线间还串接有信号处理器，所述信号处理器包括模数转换器和与所述模数转换器串接的放大器。

3.根据权利要求1所述的一种车用湿式制动器智能冷却控制装置，其特征在于：所述控制单元采用ECU，所述控制器采用PLC。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种车用湿式制动器智能冷却控制装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）在制动活塞进行刹车时，通过钢片温度传感器实时将温度信号传递到控制单元；

（2）控制单元根据温度是否超过温度制动器的固定温度阀值；

（3）超过固定温度阀值，控制单元根据现有的冷却油泵的连接的流量传感器、油压传感器和冷却油温度传感器的信号进行分析能够实现冷却制动器温度的流量强度，从而将分析结果控制信号传递到冷却油泵的控制器；

（4）控制器根据控制信号改变冷却油泵的流量油压大小，改变喷油器的喷油量；

（5）控制单元实时采集钢片温度传感器的温度数据，当未达到制动器的安全温度目标值时，控制单元重复给控制器发送控制信号，直到低于安全温度目标值为止。