1.一种基于永磁体的新型制动踏板装置,其特征在于,包括踏板臂(16)上连接水平放置的推杆(14)的一端,推杆(14)的另一端与连接板(12)、永磁体一(10)、弹簧一(9)、永磁体二(8)、弹簧二(6)、永磁体三(3)、压力传感器(2)依次连接,传感器(2)的另一端固定在支撑板一(1)上,所述传感器与制动系统ECU(22)连接;所述永磁体三(3)和永磁体二(8)之间的弹簧二(6)内套装有阻尼杆(7);
所述永磁体一(10)、永磁体二(8)和永磁体三(3)两端通过连接杆(20)连接滑轮(19),通过滑轮(19)安装在上导轨(5)和下导轨(21)之间;所述上导轨(5)和下导轨(21)上分别固定设置限位板一(4)、限位板二(11)。
2.根据权利要求1所述的一种基于永磁体的新型制动踏板装置,其特征在于,所述限位板一(4)距支撑板一(1)的距离为永磁体三(3)和压力传感器(2)的厚度之和;限位板二(11)与限位板一(4)之间的距离是弹簧一(9)的原长、弹簧二(6)的原长、永磁体二(8)的厚度和永磁体一(10)的厚度之和。
3.根据权利要求1所述的一种基于永磁体的新型制动踏板装置,其特征在于,所述踏板装置工作具有三个阶段:第一阶段为踏板不受力时,此时压力传感器信号为0;
第二阶段为仅有永磁体一(10)进行水平移动,永磁体三(3)和永磁体二(8)之间固定不动,此时压力传感器接收到的瞬时压力为永磁体一(10)和永磁体二(8)之间的斥力和弹簧一(9)的弹力;
第三阶段为弹簧一(9)达到压缩极限时,永磁体一(10)和永磁体二(8)之间的间隙保持不变,永磁体三(3)水平移动,阻尼杆7开始收缩,此时压力传感器2接收到的瞬时压力为弹簧一(9)的弹性力,永磁体二(8)和永磁体一(10)之间的斥力,弹簧二(6)的弹性力,永磁体三(3)和永磁体二(8)之间的斥力,以及阻尼杆7的阻尼力的合力。
4.根据权利要求1所述的一种基于永磁体的新型制动踏板装置的制动方法,其特征在于,所述动踏板装置将压力传感器2实时接收到的瞬时压力作为踏板力,输入到制动系统ECU(22),根据制动系统ECU(22)内部存储的踏板力和制动力的关系,输出制动力。
5.根据权利要求4所述的一种基于永磁体的新型制动踏板装置的制动方法,其特征在于,所述制动系统ECU(22)内部存储的踏板力和制动力的关系为:汽车前后轴产生的制动力为:
前轴:
后轴:
其中, FP为踏板力;η1为踏板机构机械效率;i1为踏杆杠杆比;B为真空
助力器助力比;dB为制动主缸缸径。β为制动力分配系数;P0、P′0分别为前、后制动器阀门开启压力;C1、C2分别为前、后制动器制动因数;df、dr分别为前、后制动器轮缸缸径;r1、r2分别为前、后制动器有效制动半径;R1、R2分别为前、后车轮滚动半径;η2为制动系统的机械效率。
6.根据权利要求4所述的一种基于永磁体的新型制动踏板装置的制动方法,其特征在于,所述压力传感器(2)实时接收到的瞬时压力为:第一阶段为踏板不受力时,此时压力传感器信号为0,即踏板力为0;
第二阶段压力传感器接收到的瞬时压力表示为:
其中,a2为修正系数,一般取值3~5,L1为永磁体一(10)和永磁体二(8)之间的间隙距离,B1为永磁体一(10)的磁化强度,B2为永磁体二(8)的磁化强度,S1为永磁体一(10)和永磁体二(8)之间的有效磁极面积,f1为弹簧一(9)的弹性系数,X1为弹簧一(9)的压缩位移;
第三阶段压力传感器(2)接收到的瞬时压力表示为:
其中,L2为永磁体三(3)和永磁体二(8)之间的间隙距离,B3为永磁体三(3)的磁化强度,S2为永磁体三(3)和永磁体二(8)之间的有效磁极面积,f2为弹簧二(6)的弹性系数,Fz为阻尼杆(7)的阻尼力,X2为弹簧二(6)的压缩位移。
7.根据权利要求6所述的一种基于永磁体的新型制动踏板装置的制动方法,其特征在于,所述第二阶段压力传感器(2)接收到的瞬时压力在弹簧一(9)达到最大压位移X1m时,对应的压力传感器(2)的最大瞬时压力为:所述第三阶段压力传感器接收到的瞬时压力在弹簧二(6)达到最大的压缩量X2m时,整个踏板装置达到的最大踏板力: