一种盘式电子机械制动机构及其控制方法与流程

    技术2025-07-09  25


    本发明属于电子制动设备,具体涉及一种盘式电子机械制动机构及其控制方法。


    背景技术:

    1、电子驻车制动系统可以通过制动原理的不同分为气压式epb和液压式epb。气压式epb主要用在商用车上,液压式epb主要应用在家用轿车。目前市面上还出现了集成式电子驻车制动系统,集成式电子驻车制动系统通过电子控制单元发送指令给电机驱动单元,通过电机的驱动力来控制执行器卡钳的夹紧力来完成停车或者驻车的动作,并且将行车临时制动和停车长时间驻车功能整合在一起。但在实际的使用过程中对于电机控制精度要求较高,否则影响制动力矩以及制动响应速率。除此之外,其工作过程中内部传动结构具有较大工作噪音,长时间使用容易磨损失效。

    2、为了解决现有技术存在的不足,人们进行了长期的探索,提出了各式各样的解决方案。例如,中国专利文献公开了一种电子盘式制动器[201610843033.1],其包括:配置为随着车辆车轮旋转的盘、配置为操作安装在盘两侧处的垫板的制动钳壳体、具有设置在制动钳壳体内部以按压垫板将垫板附着至盘的活塞、可旋转地安装在制动钳壳体处以使活塞往复移动的主轴、配置为旋转主轴的电动机以及配置为将电动机的旋转力传输至主轴的减速器的执行器。减速器包括连接至电动机的动力连接单元、配置为将动力连接单元连接至主轴的行星齿轮单元以及配置为穿过动力连接单元和行星齿轮单元的中心销。动力连接单元包括设置在电动机的轴处的主动齿轮和连接至行星齿轮单元的从动齿轮。行星齿轮单元各自包括中心齿轮、多个行星齿轮、载体。中心销被压配并固定至行星齿轮单元的中心齿轮

    3、上述方案在一定程度上解决了电子制动器传动噪音的问题,但是该方案依然存在着诸多不足,例如对于驱动电机控制精度要求较高等问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是针对上述问题,提供一种设计合理,有效降低电机控制精度要求的盘式电子机械制动机构。

    2、本发明的另一个目的是针对上述问题,提供一种制动效果好的盘式电子机械制动机构的控制方法。

    3、为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:一种盘式电子机械制动机构,包括制动盘,制动盘外侧设置有制动器主体,制动器主体具有沿制动盘径向延伸的制动臂,制动臂内安装有与制动盘两侧相对的柔性制动组件,制动器主体内部安装有与柔性制动组件传动连接的电控驱动组件。

    4、在上述的一种盘式电子机械制动机构中,制动臂呈对称式布置在制动盘两侧,制动臂宽度由靠近制动盘中心轴线的一端朝向另一端逐渐增大,柔性制动组件沿制动臂轴向延伸以及宽度方向延伸。

    5、在上述的一种盘式电子机械制动机构中,柔性制动组件包括沿制动盘轴向方向以及宽度方向排列的制动块,制动块内置磁致制动组件,制动块与顶压组件连接,顶压组件通过传动组件与电控驱动组件连接,制动块呈l型、t型或十字型排布。

    6、在上述的一种盘式电子机械制动机构中,顶压组件包括转动安装在制动块上的顶压螺杆,顶压螺杆传动连接有变速齿轮组,相邻制动块连接的顶压螺杆所传动连接的变速齿轮组的传动比呈线性变化,制动臂内部设置有与顶压螺杆以及变速齿轮组一一对应的传动腔。

    7、在上述的一种盘式电子机械制动机构中,传动组件包括转动安装在制动臂内的传动杆,传动杆沿轴向排布有与变速齿轮组啮合传动的传动齿轮,传动杆呈l型、t型或十字型交叉布置且交叉处安装有换向齿轮组,其中一个传动杆与电控驱动组件传动连接。

    8、在上述的一种盘式电子机械制动机构中,磁致制动组件包括安装在制动块内的电磁推杆,电磁推杆伸缩端连接有刹车片,刹车片与制动块之间伸缩连接有加强杆以及弹性复位件。

    9、在上述的一种盘式电子机械制动机构中,电控驱动组件包括与柔性制动组件传动连接的驱动板,驱动板呈扇形板状且侧边安装有驱动齿条,制动器主体内部转动安装有若干沿弧形轨迹排布的驱动齿轮且驱动齿轮与驱动齿轮传动连接,驱动齿轮通过同步齿轮组相互传动连接,其中一个驱动齿轮或同步齿轮组与驱动电机啮合传动且之间设置有扭转限位组件。

    10、在上述的一种盘式电子机械制动机构中,扭转限位组件包括安装在驱动电机输出端的第一离合盘,第一离合盘与第二离合盘贴合且之间滑动安装有沿中心轴线延伸的限位轴,第二离合盘与第一离合盘之间安装有联动卡齿,第二离合盘与限位轴滑动连接且之间设置有传动花键,限位轴连接有限位盘,限位盘侧边布置有拨齿以及与拨齿传动连接的限位齿轮,限位齿轮通过限位螺杆螺纹连接有限位滑块,限位滑块与通过限位臂与第二离合盘活动连接,限位盘连接有与驱动齿轮或同步齿轮组传动连接的离合齿轮,限位滑块与离合齿轮之间设置有相互插接的锁紧孔和锁紧凸起,限位滑块与继电开关连接。

    11、一种盘式电子机械制动机构的控制方法,包括如下步骤:

    12、s1:制动盘周向转动,电控驱动组件接收制动信号施加传动力矩至柔性制动组件;

    13、s2:柔性制动组件启动,各顶压组件施加给制动块顶压力矩,消除制动块与制动盘的制动间隙,磁致制动组件启动施加给制动盘制动力矩;

    14、s3:柔性制动组件运动固定行程,电控驱动组件及其扭转限位组件随之锁止,待制动信号消失时复位解锁。

    15、在上述的一种盘式电子机械制动机构的控制方法中,步骤s2中相邻制动块由顶压组件和传动组件驱动逐一活动靠近制动盘,磁致制动组件与柔性制动组件同步启动;或者,磁致制动组件在柔性制动组件运动完成后启动。

    16、与现有的技术相比,本发明的优点在于:采用柔性制动组件消除制动间隙,同时该柔性制动组件沿制动盘径向延伸增大制动面积,从而降低了电控驱动组件的控制精度要求;柔性制动组件驱动各个制动块以及磁致制动组件运动呈线性变化,避免电子制动带来的顿挫感;电控驱动组件内置离合结构控制制动力矩传输的通断,其采用机械离合限制柔性制动组件运动行程,无需伺服电机也可保证制动平稳性。



    技术特征:

    1.一种盘式电子机械制动机构,包括制动盘(1),所述的制动盘(1)外侧设置有制动器主体(2),其特征在于,所述的制动器主体(2)具有沿制动盘(1)径向延伸的制动臂(3),所述的制动臂(3)内安装有与制动盘(1)两侧相对的柔性制动组件(4),所述的制动器主体(2)内部安装有与柔性制动组件(4)传动连接的电控驱动组件(5)。

    2.根据权利要求1所述的一种盘式电子机械制动机构,其特征在于,所述的制动臂(3)呈对称式布置在制动盘(1)两侧,所述的制动臂(3)宽度由靠近制动盘(1)中心轴线的一端朝向另一端逐渐增大,所述的柔性制动组件(4)沿制动臂(3)轴向延伸以及宽度方向延伸。

    3.根据权利要求2所述的一种盘式电子机械制动机构,其特征在于,所述的柔性制动组件(4)包括沿制动盘(1)轴向方向以及宽度方向排列的制动块(41),所述的制动块(41)内置磁致制动组件(6),所述的制动块(41)与顶压组件(7)连接,所述的顶压组件(7)通过传动组件(8)与电控驱动组件(5)连接,所述的制动块(41)呈l型、t型或十字型排布。

    4.根据权利要求3所述的一种盘式电子机械制动机构,其特征在于,所述的顶压组件(7)包括转动安装在制动块(41)上的顶压螺杆(71),所述的顶压螺杆(71)传动连接有变速齿轮组(72),相邻制动块(41)连接的顶压螺杆(71)所传动连接的变速齿轮组(72)的传动比呈线性变化,所述的制动臂(3)内部设置有与顶压螺杆(71)以及变速齿轮组(72)一一对应的传动腔(73)。

    5.根据权利要求4所述的一种盘式电子机械制动机构,其特征在于,所述的传动组件(8)包括转动安装在制动臂(3)内的传动杆(81),所述的传动杆(81)沿轴向排布有与变速齿轮组(72)啮合传动的传动齿轮(82),所述的传动杆(81)呈l型、t型或十字型交叉布置且交叉处安装有换向齿轮组(83),其中一个传动杆(81)与电控驱动组件(5)传动连接。

    6.根据权利要求3所述的一种盘式电子机械制动机构,其特征在于,所述的磁致制动组件(6)包括安装在制动块(41)内的电磁推杆(61),所述的电磁推杆(61)伸缩端连接有刹车片(62),所述的刹车片(62)与制动块(41)之间伸缩连接有加强杆(63)以及弹性复位件(64)。

    7.根据权利要求1所述的一种盘式电子机械制动机构,其特征在于,所述的电控驱动组件(5)包括与柔性制动组件(4)传动连接的驱动板(51),所述的驱动板(51)呈扇形板状且侧边安装有驱动齿条(52),所述的制动器主体(2)内部转动安装有若干沿弧形轨迹排布的驱动齿轮(53)且所述的驱动齿轮(53)与驱动齿轮(53)传动连接,所述的驱动齿轮(53)通过同步齿轮组(54)相互传动连接,其中一个驱动齿轮(53)或同步齿轮组(54)与驱动电机(55)啮合传动且之间设置有扭转限位组件(9)。

    8.根据权利要求7所述的一种盘式电子机械制动机构,其特征在于,所述的扭转限位组件(9)包括安装在驱动电机(55)输出端的第一离合盘(91),所述的第一离合盘(91)与第二离合盘(92)贴合且之间滑动安装有沿中心轴线延伸的限位轴(93),所述的第二离合盘(92)与第一离合盘(91)之间安装有联动卡齿(94),所述的第二离合盘(92)与限位轴(93)滑动连接且之间设置有传动花键(95),所述的限位轴(93)连接有限位盘(96),所述的限位盘(96)侧边布置有拨齿(97)以及与拨齿(97)传动连接的限位齿轮(98),所述的限位齿轮(98)通过限位螺杆(99)螺纹连接有限位滑块(991),所述的限位滑块(991)与通过限位臂(992)与第二离合盘(92)活动连接,所述的限位盘(96)连接有与驱动齿轮(53)或同步齿轮组(54)传动连接的离合齿轮(993),所述的限位滑块(991)与离合齿轮(993)之间设置有相互插接的锁紧孔(994)和锁紧凸起(995),所述的限位滑块(991)与继电开关(996)连接。

    9.一种盘式电子机械制动机构的控制方法,采用了上述权利要求1-8任意一项所述的盘式电子机械制动机构,其特征在于,包括如下步骤:

    10.根据权利要求9所述的一种盘式电子机械制动机构的控制方法,其特征在于,所述的步骤s2中相邻制动块(41)由顶压组件(7)和传动组件(8)驱动逐一活动靠近制动盘(1),磁致制动组件(6)与柔性制动组件(4)同步启动;或者,磁致制动组件(6)在柔性制动组件(4)运动完成后启动。


    技术总结
    本发明提供了一种盘式电子机械制动机构及其控制方法,它解决了电子制动控制精度要求高等问题,其包括制动盘,制动盘外侧设置有制动器主体,制动器主体具有沿制动盘径向延伸的制动臂,制动臂内安装有与制动盘两侧相对的柔性制动组件,制动器主体内部安装有与柔性制动组件传动连接的电控驱动组件。本发明具有控制精度需求低、制动效果好等优点。

    技术研发人员:朱奇章,姚玉丽,柳世铭,王金晶,凌巧欢
    受保护的技术使用者:浙江万安科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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