一种复合式线控制动器、制动系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种复合式线控制动器、制动系统及控制方法，制动器包括小活塞，大活塞，电磁阀，制动钳体，液压系统，致动装置等。由制动器的致动装置推动小活塞移动，小活塞通过液压系统使大活塞和制动钳体向相反的方向移动，从制动盘两侧以相同的力将摩擦片压紧，同时避免了液压系统失效可能造成的影响。制动器还可以与传统液压制动系统协同工作，实现线控制动器部分元件失效情况下的制动工作过程，同时保持防抱死以及驱动防滑、车身稳定等功能，极端情况下还可以依靠传统制动系统单独工作，达到相应的制动性能。应的制动性能。应的制动性能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式线控制动器、制动系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及制动器领域，特指一种复合式线控制动器、制动系统及控制方法。

技术介绍

[0002]线控制动技术是近年来出现的一种新型的制动技术，在制动器和制动踏板之间不依靠机械的或是液力的连接，由控制系统接收传感器的信息控制电机工作，实现对于汽车的稳定可靠的制动控制。目前主要有电子液压式制动系统（EHB）和电子机械式制动系统（EMB）两种。线控制动系统有利于整车制动性能的优化，能够方便的与ABS、ASR、ESP等其它电子控制系统整合在一起，因此具有广阔的发展空间。
[0003]现有的电子机械式制动系统由于在制动器部分往往缺少制动间隙自动调节的功能，使制动器在外部环境变化以及摩擦片磨损的情况下引起制动执行器效率变化不定的问题，从而给制动效能控制带来一定的困难。同时，由于机械传动部件要实现较大的传动比时，往往存在尺寸较大、空间要求较高等情况，因此大部分制动器存在结构比较复杂，安装尺寸较大等问题。
[0004]由于制动系统与安全问题直接相关，因此线控制动系统的推广使用必须建立在线控制动系统极高的可靠性上，这就要求一方面线控制动系统自身的可靠性很高，同时可以通过采用备用制动系统提高制动安全性能。当前的线控制动系统大多把常规液压制动当作备用线控制动系统，而当线控制动系统中有故障出现，需要用到备用制动系统时，往往就不再具备防抱死、驱动防滑、车身稳定等功能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种复合式线控制动器、制动系统及控制方法。本专利技术具有结构简单，工作可靠等优点，能够实现制动间隙的自动调节，与传统液压制动系统结合提高制动安全的可靠性。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案如下：一种复合式线控制动器，其特征在于：包含大活塞，小活塞，电机，传动机构，运动转换机构，电磁阀，液压腔，制动钳体，制动盘，摩擦片；所述的大活塞和所述的小活塞安装在所述的制动钳体上，所述大活塞和所述小活塞之间形成所述的液压腔；所述电机与所述传动机构、所述运动转换机构组成制动器的致动装置与所述小活塞相连，驱动所述小活塞移动；所述的电磁阀安装在所述的制动钳体上，一端与所述的液压腔相通；所述大活塞的外侧有所述摩擦片、所述制动盘。
[0007]所述大活塞和所述小活塞朝向所述液压腔的一端包括带有一定曲率的曲面结构，所述大活塞的曲面端与所述小活塞的曲面端相匹配，所述大活塞的曲面端与所述小活塞的曲面端直接接触配合构成接触端面，所述的接触端面为平面/斜面/圆弧面/双曲线面/抛物线面其中一种曲面或上述曲面的组合。
[0008]还包括放气阀，所述放气阀与所述液压腔相连。
[0009]一种复合式线控制动系统，采用上述任一项所述的复合式线控制动器，其特征在于：还包括踏板感觉模拟组件，制动主缸组件，储油罐，制动踏板传感器，制动系统电控单元ECU，第二电磁阀；所述复合式线控制动器分别安装在对应车轮处，所述复合式线控制动器中的电磁阀另一端液压管路与所述制动主缸组件出油口连接，所述复合式线控制动器中的电磁阀控制线与所述制动系统电控单元ECU电信号连接，所述复合式线控制动器中的电机与所述制动系统电控单元ECU电信号连接；所述储油罐的出油口与所述制动主缸组件的进油口连接；所述制动主缸组件的出油口还与所述踏板感觉模拟组件连接；所述制动主缸组件的出油端到所述复合式线控制动器中的电磁阀部分，包括所述踏板感觉模拟组件，组成高压油区；所述第二电磁阀一端连接所述高压油区，另一端连接所述储油罐，所述第二电磁阀控制线与所述制动系统电控单元ECU电信号连接；所述制动踏板传感器与制动系统电控单元ECU电信号连接。
[0010]根据上述一种复合式线控制动系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括正常工作状态下的控制方法和部分元件失效状态下的控制方法；所述正常工作状态下的控制方法如下：所述制动系统电控单元ECU接收车辆检测信号，经分析判断后在需要制动动作时控制所述复合式线控制动器中的电磁阀关闭或开启，所述第二电磁阀关闭，独立控制各个所述复合式线控制动器中的电机转动，使各个车轮上的所述复合式线控制动器独立的进行制动增压、制动保压或制动减压；所述部分元件失效状态下的控制方法如下：所述制动系统电控单元ECU接收车辆检测信号，经分析判断后在需要制动动作时发出控制信号使所述复合式线控制动器中的电磁阀开启或关闭，所述第二电磁阀开启或关闭，各元件配合工作，使各个车轮上的所述复合式线控制动器进行制动增压、制动保压或制动减压。
[0011]还包括断电状态下的控制方法，所述断电状态下的控制方法如下：制动系统所有元件均处于断电状态，所述复合式线控制动器中的电磁阀保持常开；所述第二电磁阀保持常闭；所述制动主缸组件中的油液在驾驶员操作所述制动踏板的情况下流入或流出各个车轮上的所述复合式线控制动器，实现制动工作过程。
[0012]复合式线控制动器中所述的传动机构或所述的运动转换机构中包括逆效率为零的传动环节。
[0013]本专利技术技术方案至少具有以下优点：各个车轮上的线控制动器独立工作，独立控制，易于实现ABS、ASR、ESP等安全功能，通过将液压腔与常规液压制动系统连接，当个别线控制动器出现液压油泄漏、电磁阀失效或电机失效等故障情况时，仍然可以通过线控制动器与液压制动系统的关联，继续提供接近于正常工作状态下的ABS、ASR、ESP等安全性能，极端情况下，依然可以通过常规液压制动系统和第二电磁阀协同工作，避免出现车轮抱死等危险状况，大大提高了系统的制动安全性和可靠性。
[0014]在制动器中集成了机械传动部分和液压传动部分，可以利用液压部分实现增力，同时还可以利用液压部分隔离摩擦片的震动传递到机械传动部分，提高工作可靠性。并且线控制动器中的液压系统相对独立，仅以液压腔形式存在于大活塞和小活塞之间，无任何外接的工作油路等其他液压元件，工作效率高。
[0015]利用液压系统的工作特性，在摩擦片磨损时通过液压油的补充实现制动间隙的自
动消除。
[0016]通过在小活塞和大活塞端面设置曲面特征，在液压腔泄漏或其他液压系统失效的情况下，曲面特征直接接触配合构成接触端面，具有一定的增力效应，仍然可以实现可靠的制动。
[0017]在每一次制动解除后，小活塞都回到初始工作位置，因此驱动小活塞的致动装置，即传动机构，运动转换机构始终回到初始位置，致动装置的设计比较自由，控制难度相对较低。
[0018]可以在驻车制动时实现完全由机械元件传动的驻车制动工作过程。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的一种复合式线控制动器的结构示意图。
[0020]图2是本专利技术的一种复合式线控制动器、制动系统及控制方法的结构示意图。
[0021]附图中标注说明：1－液压腔
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2－右旋螺杆
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3－制动钳体
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4－双向螺母
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5－电磁阀
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6－密封圈
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7－小活塞
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合式线控制动器，其特征在于：包含大活塞，小活塞，电机，传动机构，运动转换机构，电磁阀，液压腔，制动钳体，制动盘，摩擦片；所述的大活塞和所述的小活塞安装在所述的制动钳体上，所述大活塞和所述小活塞之间形成所述的液压腔；所述电机与所述传动机构、所述运动转换机构组成制动器的致动装置与所述小活塞相连，驱动所述小活塞移动；所述的电磁阀安装在所述的制动钳体上，一端与所述的液压腔相通；所述大活塞的外侧有所述摩擦片、所述制动盘。2.根据权利要求1所述的一种复合式线控制动器，其特征在于：所述大活塞和所述小活塞朝向所述液压腔的一端包括带有一定曲率的曲面结构，所述大活塞的曲面端与所述小活塞的曲面端相匹配，所述大活塞的曲面端与所述小活塞的曲面端直接接触配合构成接触端面，所述的接触端面为平面/斜面/圆弧面/双曲线面/抛物线面其中一种曲面或上述曲面的组合。3.根据权利要求1所述的一种复合式线控制动器，其特征在于：还包括放气阀，所述放气阀与所述液压腔相连。4.一种复合式线控制动系统，采用权利要求1
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3中任一项所述的复合式线控制动器，其特征在于：还包括踏板感觉模拟组件，制动主缸组件，储油罐，制动踏板传感器，制动系统电控单元ECU，第二电磁阀；所述复合式线控制动器分别安装在对应车轮处，所述复合式线控制动器中的电磁阀另一端液压管路与所述制动主缸组件出油口连接，所述复合式线控制动器中的电磁阀控制线与所述制动系统电控单元ECU电信号连接，所述复合式线控制动器中的电机与所述制动系统电控单元ECU电信号连接；所述储油罐的出油口与所述制动主缸组件的进油口连接；所述制动主缸组件的出油口还与所述踏板感觉模拟组件连接；所述制动主缸组件的出油端...

【专利技术属性】
技术研发人员：董颖，常占辉，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：