包括装备有自伺服机构的电动的盘式制动器的制动系统技术方案

一种具有一个电动盘式制动器的电动制动系统，该盘式制动器包括一个用来制动一个机动车车轮的电动机（２１２）和一个用来控制该电动机的电机控制装置（１００），该盘式制动器还包括一个具有一个摩擦面（１２）的盘形转子（１１；２１２），一个用来与该摩擦面相接触以便限制该盘形转子的转动的可移动的摩擦垫（１４ａ，１４ｂ），一个用来沿着与该摩擦面相交的方向可移动地支承该摩擦垫的垫支承机构（１５２）。一个包括该电动机和压紧件（２０２；２１６）的垫压紧机构，该电动机产生一个驱动力，用来使该压紧件移动从而使摩擦垫压紧在盘形转子上，以及一个自伺服机构（２２０），该机构基于摩擦力提供一种可使在摩擦面与摩擦垫之间产生的摩擦力增加的自伺服效应。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及一种具有由电机驱动的用来制动机动车车轮的电动的盘式制动器的电动制动系统。更详细地说，本专利技术涉及在无需增加由电机产生的驱动力或力矩的情况下能使电动的盘式制动器产生增大的车轮制动力的技术方面的改进。
技术介绍
在这种电动制动系统中，存在有一个需要或愿望在由用于盘式制动器的电机所产生的给定驱动力或力矩的情况下使车轮的制动力增加。日本专利JP-U-5-22234提出了一种被布置成设法满足上述需要的常规的制动系统。在该常规的制动系统中，一个增力机构设置在电机与盘式制动器的摩擦垫之间，从而使由电机产生的驱动力被传递到摩擦垫上以前就被该增力机构增大。然而，为了产生较大的车轮制动力，在该常规制动系统中的电机和增力机构都受到较大的载荷并且往往具有较大的尺寸，从而导致该电动的盘式制动器的尺寸增加。专利技术概述本专利技术的目的在于提供一种电动的制动系统，其中通过有效地利用在制动车轮时由摩擦垫与盘形转子之间产生的摩擦力，使用来制动机动车车轮的电动盘式制动器无需增加电机的额定功率就能够产生足够大的车轮制动力，同时又避免了该盘式制动器尺寸的增加。上述目的可以通过本专利技术的下列特征中的任何一个特征而实现，这些特征如同附属的权利一样编了号，以便说明这些特征的可能的组合(1)一种包括一个电动盘式制动器的电动制动系统，该电动盘式制动器包括一个作为用来制动机动车车轮的驱动源的电动机和一个用来控制电动机的电机控制装置，该电动盘式制动器还包括(a)一个具有一个摩擦面并且随着车轮转动的盘形转子；(b)一个用来与摩擦面相接触以限制盘形转子的转动的可移动的摩擦垫；(c)一个垫支承机构，该机构用来这样地支承摩擦垫，使得摩擦垫可以沿着一个与摩擦面相交的方向移动；(d)一个包括该电动机和一个压紧件的垫压紧机构，该电动机产生一个用来使压紧件移动的驱动力，以便摩擦垫压紧在盘形转子的摩擦面上；(e)一个自伺服机构，该机构用来提供一种可使在摩擦面与摩擦垫之间产生的摩擦力增加的以该摩擦力为基础的自伺服效应。在本专利技术的制动系统中，自伺服机构适合用来增加摩擦力并且把增加了的摩擦力作用在摩擦垫上。因此，由电机的给定驱动力所产生并经自伺服机构所增加的摩擦力大于当不设置自伺服机构时由电机的同样驱动力所产生的摩擦力。因此，与在常规的制动系统中的电机相比较，在该制动系统中，作用在电机上的载荷减小了并且电机的尺寸和功率也相应地减小了，而在该常规的制动系统中，只有电机的驱动力用来把摩擦垫压紧在盘形转子上而没有利用以电机所产生的摩擦力为基础的摩擦垫的自伺服效应。因此，该电动盘制动器可以做得尺寸较小并且比较容易安装在车身上。本专利技术的电动制动系统可以作为一个普通的制动器用来制动一辆行驶的机动车。在这种情况下，该制动系统可适合用来实现对作用在机动车车轮上的制动力的自动控制，例如防抱死和牵引控制。在本专利技术制动系统中使用的电动机可以是绕线式转子电动机，或者是超声电机。由超声电机在其不通电的关闭状态时产生的固定力矩大于由绕线式转子电动机产生的固定力矩。在这方面，使得超声电机的制动系统可适当地作为一个停车制动器使用。在这种情况下，可以以较小的电力消耗量获得为使停放的机动车保持固定所需要的制动力。该电动盘式制动器可以使用一对摩擦垫，该对摩擦垫设置在盘形转子的对置侧并且压紧在盘形转子的对置的摩擦面上。在这种情况下，自伺服机构适合使用在盘形转子与两个摩擦垫中的一个摩擦垫之间的摩擦力来提供上述一个摩擦垫或另一个摩擦垫的自伺服效应。(2)根据特征(1)所述的电动制动系统，其中所述垫压紧机构包括一个第一压紧装置，该装置用来产生以电机的驱动力为基础的第一压紧力，以便把摩擦垫压紧在盘形转子上，以及自伺服机构包括一个第二压紧装置，该装置用来产生以摩擦力为基础的第二压紧力，以便把摩擦垫压紧在盘形转子上，该摩擦力是基于第一压紧力在摩擦垫与盘形转子之间产生的。在上述制动系统中，第一和第二压紧力可以通过各自的不同通路或单个通路传递到摩擦垫上。(3)根据特征(1)或(2)所述的电动制动系统，其中电动盘式制动器包括一对分别配置在盘形转子的对置侧的摩擦垫，以及垫压紧机构和自伺服机构包括一个与摩擦垫中的至少一个相对应的杠杆，该杠杆包括(a)一个第一连接部分，杠杆在此部分与固定件相连接，使得杠杆可以围绕一条与盘形转子的转动轴线相垂直的第一轴线转动，(b)一个第一支承部分，当机动车沿着一个预定的第一方向(该方向是机动车的正向和反向行驶方向中的一个)行驶时，该部分承受在摩擦垫中的相应的一个摩擦垫与盘形转子之间产生的摩擦力，(c)一个啮合部分，该部分可以与上述相应的摩擦垫相啮合，并且其中该第一连接部分、第一支承部分和啮合部分彼此相对地这样设置，使得由第一支承部分承受的来自上述相应摩擦垫的摩擦力引起一个沿着使啮合部分接近盘形转子的方向作用在杠杆上的转矩。在上述制动系统中，该杠杆构成该自伺服机构的主要部分。在该制动系统的一种形式中，第一支承部分(受力点)、第一连接部分(支点)与啮合部分(载荷作用点)的相对位置(杠杆比)应这样决定，使得在摩擦垫与盘形转子之间产生的摩擦力能够增加并且传递到摩擦垫上。根据这种结构布置，自伺服机构可以实现一种可使摩擦力增加的有效的自伺服功能。在另一种形式中，杠杆具有一个输入部分，该部分承受了电机的驱动力。在这种情况下，与分别使用两个杠杆来传递第一和第二压紧力的盘式制动器相比较，单个杠杆可使第一和第二压紧力都传递到摩擦垫上，从而使电动盘式制动器可以做成小型的制动器。(4)根据特征(3)所述的电动制动系统，其中垫压紧机构和自伺服机构包括用于该对摩擦垫中的每个摩擦垫的上述杠杆，以及一对设置在盘形转子的对置侧用来连接该两个杠杆的连杆，该对连杆这样地互相连接，使得连杆能够围绕一条平行于上述第一轴线的第二轴线转动，每个连杆包括(d)一个第二连接部分，该部分与杠杆中的一个相应的杠杆相连接，使得连杆能够围绕一条平行于第二轴线的第三轴线转动，和(e)一个第二轴承部分，当机动车沿着与上述第一方向相反的第二方向行驶时，该部分承受了在上述相应摩擦垫与盘形转子之间产生的摩擦力，并且其中第二连接部分、第二支承部分、第一连接部分和啮合部分彼此相对地这样设置，使得由第二支承部分承受的来自相应摩擦垫的摩擦力引起一个沿着使啮合部分接近盘形转子的方向作用在相应的杠杆上的转矩。在上述制动系统中，自伺服机构不但在机动车沿正向行驶而且在沿反向行驶期间都能够实现自伺服功能。因此，该制动系统可以提供足够的车轮制动力而与机动车的行驶方向无关。(5)根据特征(1)至(4)中任一特征所述的电动制动系统，其中电动盘式制动器还包括自伺服效应阻止机构，该机构用来当在车轮与路面之间的制动力小于一个预定的第一值时，阻止自伺服机构产生自伺服效应。该自伺服效应的优点在于，在摩擦垫与盘形转子之间最后产生的摩擦力将大于电动机的驱动力。同时，该自伺服效应也有一个缺点。即，电动机的驱动力的增长率(增益)往往会非常大(该增长率是最后摩擦力与驱动力之比)，并且实际的车轮制动力往往会对电动机的驱动力过分地敏感。此外，最后的摩擦力往往随着驱动力的增加而非线性地增加。还应当指出，自伺服效应很可能受到摩擦垫的摩擦系数的变化的影响。自伺服效应的这个缺点将导致由盘制动器提供的制动效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括一个电动盘式制动器（１０；１５０；２３０；３１０；４７０；５２０；７１０；８６０；８７０；８８０；８９０；９００）的电动制动系统，所述电动盘式制动器包括一个作为制动机动车车轮的驱动源的电动机（７２；２１２；３７２；４７２；７７２）和一个控制所述电动机的电机控制装置（１００；３９８；４２０；４３０－４４２，４５０－４５４；３９８，４２０，４３２－４４２，４５０－４５４，４８４；８４０，８５０，８５２），所述电动盘式制动器还包括：一个具有一个摩擦面（１２；３１４；７１ ４）并且随着所述车轮转动的盘形转子（１１；２１２；７１２）；一个与所述摩擦面相接触以限制所述盘形转子的转动的可移动的摩擦垫（１４；３２０；７２０）；一个垫支承机构（５０；６８；１５２；３２６；７２６），该机构这样地支承所述摩擦垫，使 得所述摩擦垫可以沿着一个与所述摩擦面相交的方向移动；一个包括所述电动机（７２；２１２；３７２；４７２；７７２）和一个压紧件（３０；１４０；２０２；２１６；３３６；３７０；７３６；７７０）的垫压紧机构（３０；７２，７６；７２，１４０；２０ ２；２１２，２１４；３３６，３７０，３７２，３７４；３７４，４７２；４７６；７３６，７７２，７７４），所述电动机产生一个用来使所述压紧件移动的驱动力，以使所述摩擦垫压紧在所述盘形转子的所述摩擦面上；以及一个以该摩擦垫为基础的自伺服机构（ ９８；１４４；２２０；３２７；５２４；５７２；５８０；５８２；５９０；７２７），该自伺服机构基于该摩擦垫提供一种可使在所述摩擦面与所述摩擦垫之间产生的摩擦力增加的自伺服效应。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：白井健次，仓迫涼一，吉野康德，今井和彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]