專利名稱：一種電子機(jī)械制動器電控保壓機(jī)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車線控制動領(lǐng)域，具體涉及一種電子機(jī)械制動器電控保壓機(jī)構(gòu)以及 實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
從20世紀(jì)90年代起，一些著名的汽車電子零配件生產(chǎn)廠商，如德國的Bosh、 Siemens和Centinental Teves等相繼開始了對EMB的研究，并作過一些相應(yīng)的系統(tǒng)仿真和 裝車試驗(yàn)。另外 Eaton、Allied、Signal、Delphi、Varity Lucas、Hayes 也參與了 EMB 的研 發(fā)競爭之中。而國內(nèi)在此項(xiàng)目上的研究基本為空白，僅有清華大學(xué)研究過EMB的試驗(yàn)臺、同 濟(jì)大學(xué)試制出了樣機(jī)；其他高校也只是進(jìn)行了一些相關(guān)的初步研究，一些核心技術(shù)仍未被 突破。而本發(fā)明是在解決電子制動器目前存在的問題時(shí)，提出的電子機(jī)械制動器電控保壓 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。由于鼓式制動效能恒定性差；制動鼓空間小，使EMB(Electromechanical Brake System,電控機(jī)械制動系統(tǒng))的電機(jī)和傳動裝置的布置受到限制，現(xiàn)在均以浮鉗盤式制動 器為基體，進(jìn)行EMB的研發(fā)。由于EMB與汽車目前使用的普通盤式制動器結(jié)構(gòu)類似，只不過 其制動鉗的促動力不是由液壓產(chǎn)生，而是由電機(jī)經(jīng)過傳動裝置直接驅(qū)動制動鉗，來產(chǎn)生制 動力，制動電機(jī)要不停的正、反轉(zhuǎn)，直接影響到電機(jī)的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電子機(jī)械制動器電控保壓機(jī)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)電子機(jī)械制 動系統(tǒng)在行車制動和駐車時(shí)的電控保壓功能。一種電子機(jī)械制動器電控保壓機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)，自鎖螺母和滾齒滑塊，所述電機(jī)連 接自鎖螺母，電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)分別推動自鎖螺母向前和向后移動，所述滾齒滑塊固定在 自鎖螺母上，其在自鎖螺母移動時(shí)隨之移動，所述滾齒滑塊具有咬合裝置，其用于與制動電 機(jī)的咬合裝置相互咬合抱死。進(jìn)一步地，所述制動電機(jī)用于保持整車制動部的制動夾緊力，其在咬合裝置相互 咬合抱死且完成電控保壓后停止工作，使整車以恒定的制動力進(jìn)行制動。進(jìn)一步地，電機(jī)包括電機(jī)芯軸，該電機(jī)芯軸帶有螺紋，該螺紋與自鎖螺母螺接，該 電機(jī)芯軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)分別推動自鎖螺母向前和向后移動。進(jìn)一步地，還包括保壓機(jī)構(gòu)支架以及滑槽，所述電機(jī)以及芯軸，自鎖螺母和滾齒滑 塊均安裝在保壓機(jī)構(gòu)支架上的滑槽中，所述滑槽還用于使自鎖螺母直線移動。進(jìn)一步地，所述制動電機(jī)的咬合裝置為滾齒輪，所述滾齒滑塊的咬合裝置為與所 述滾齒輪相互咬合的齒。進(jìn)一步地，所述制動電機(jī)包括一電機(jī)軸，其通過小齒輪連接至所述滾齒輪。 上述電控保壓機(jī)構(gòu)的電子機(jī)械制動器，包括制動電機(jī)，一級減速齒輪，大齒輪，絲 桿以及絲桿螺母，所述制動電機(jī)連接至一級減速齒輪并可帶動其轉(zhuǎn)動，所述絲桿固定在大齒輪上，所述一級減速齒輪連接至所述絲桿并可向其傳動力矩，所述絲桿連接至絲桿螺母 并用于推動絲桿螺母進(jìn)行運(yùn)動，從而消除制動盤與摩擦片之間的間隙，產(chǎn)生用于制動的夾 緊力，實(shí)現(xiàn)制動。一種電子機(jī)械制動器電控保壓機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟在行車制動過程中，ECU進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到持續(xù)一段時(shí)間內(nèi)，踏板位移在一定的 幅度范圍內(nèi)變化，系統(tǒng)認(rèn)定需要進(jìn)入保壓階段；小電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶螺紋的有刷電機(jī)芯軸旋轉(zhuǎn)，推動自鎖螺母和滾齒滑塊向前直線運(yùn) 動，使?jié)L齒滑塊和滾齒輪咬合抱死；完成電控保壓后，制動電機(jī)停止工作；整車制動過程中以恒定的制動力進(jìn)行制 動；所述實(shí)現(xiàn)方法還包括如下步驟需要結(jié)束恒定制動力時(shí)，踏板行程變化超過一定的幅度，系統(tǒng)認(rèn)定結(jié)束保壓階 段；制動電機(jī)工作，小電機(jī)反轉(zhuǎn)，自鎖螺母和滾齒滑塊一起向后直線運(yùn)動，使?jié)L齒滑塊 和滾齒輪松開，進(jìn)入一般行車制動狀態(tài)。所述實(shí)現(xiàn)方法還包括如下步驟駐車制動時(shí)，制動電機(jī)工作；當(dāng)增大到一定的制動夾緊力時(shí)，小電機(jī)正轉(zhuǎn)，推動自鎖螺母和滾齒滑塊向前直線 運(yùn)動，使?jié)L齒滑塊和滾齒輪咬合抱死；關(guān)閉制動電機(jī)和小電機(jī)，駐車制動力將一直保持?。划?dāng)車輛啟動，需要結(jié)束駐車制動時(shí)，小電機(jī)反轉(zhuǎn)，自鎖螺母和滾齒滑塊向后直線運(yùn) 動，使?jié)L齒滑塊和滾齒輪松開，由于滾珠絲桿的非自鎖特性，駐車制動力自動消除。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果實(shí)現(xiàn)長時(shí)間行車制動保壓功能， 保護(hù)制動電機(jī)，增加使用壽命，節(jié)約維護(hù)、使用成本；實(shí)現(xiàn)駐車時(shí)的保壓、自鎖功能，實(shí)現(xiàn)一 鍵駐車及自動解除駐車制動功能，更為方便舒適；此保壓功能采用電控方式，智能化更高、 準(zhǔn)確性更好、及時(shí)性更快。


圖la，Ib是本發(fā)明電子機(jī)械制動器電控保壓機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖2是本發(fā)明中制動電機(jī)的剖視圖；圖3是本發(fā)明中一級減速齒輪的剖視圖；圖4是本發(fā)明中電控保壓機(jī)構(gòu)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明提出的一種電子機(jī)械制動器電控保壓機(jī)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)方法 進(jìn)行詳細(xì)描述。在行車制動過程中，當(dāng)ECU檢測到持續(xù)一段時(shí)間內(nèi)，踏板位移在一定的幅度范圍 內(nèi)變化時(shí)，系統(tǒng)就可認(rèn)定需要進(jìn)入保壓階段。此時(shí)，小電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶螺紋的有刷電機(jī)芯軸旋 轉(zhuǎn)，推動自鎖螺母和滾齒滑塊向前直線運(yùn)動，使?jié)L齒滑塊和滾齒輪咬合抱死。完成電控保壓后，制動電機(jī)停止工作，這樣，整個(gè)制動過程中都會以恒定的制動力進(jìn)行制動了。需要結(jié)束 恒定制動力時(shí)，只需踏板行程變化超過一定的幅度，系統(tǒng)就認(rèn)定結(jié)束保壓階段，制動電機(jī)首 先工作，小電機(jī)反轉(zhuǎn)，自鎖螺母和滾齒滑塊一起向后直線運(yùn)動，使?jié)L齒滑塊和滾齒輪松開， 進(jìn)入一般行車制動狀態(tài)。行車制動時(shí)，是通過調(diào)整制動電機(jī)輸入電壓的占空比和電流，控制電機(jī)輸出力矩， 從而調(diào)節(jié)制動盤與摩擦片之間的制動夾緊力。這樣，在整個(gè)制動過程中，制動電機(jī)一直處于 堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。一般行車制動時(shí)間都較短，4s內(nèi)即可從80Km/h減速至停止，制動電機(jī)可以承受 短時(shí)間的堵轉(zhuǎn)，但下長坡時(shí)，制動電機(jī)就不能夠長時(shí)間堵轉(zhuǎn)了，這時(shí)候就需要一個(gè)可以電控 的保壓機(jī)構(gòu)來保持制動夾緊力，關(guān)閉堵轉(zhuǎn)的制動電機(jī)。本實(shí)施例即是提供一種可以電控的機(jī)械保壓機(jī)構(gòu)，在駐車制動時(shí)，制動電機(jī)首先 工作，增大到一定的制動夾緊力時(shí)，小電機(jī)正轉(zhuǎn)，推動自鎖螺母和滾齒滑塊向前直線運(yùn)動， 使?jié)L齒滑塊和滾齒輪咬合抱死。關(guān)閉制動電機(jī)和小電機(jī)，駐車制動力將一直保持住。當(dāng)車 輛啟動，需要結(jié)束駐車制動時(shí)，小電機(jī)反轉(zhuǎn)，自鎖螺母和滾齒滑塊向后直線運(yùn)動，使?jié)L齒滑 塊和滾齒輪松開，由于滾珠絲桿的非自鎖特性，駐車制動力自動消除。具體技術(shù)方案結(jié)合附 圖詳細(xì)描述如下參照附圖，制動電機(jī)10轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動一級減速齒輪20轉(zhuǎn)動，將力矩傳動到固定在 大齒輪M上的絲桿沈上，絲桿沈旋轉(zhuǎn)推動絲桿螺母3進(jìn)給運(yùn)動，消除制動盤與摩擦片之 間的間隙，產(chǎn)生用于制動的夾緊力，實(shí)現(xiàn)制動。本發(fā)明的可以電控的機(jī)械保壓機(jī)構(gòu)原理如下在行車制動過程中，當(dāng)ECU檢測到 持續(xù)一段時(shí)間內(nèi)，踏板位移在一定的幅度范圍內(nèi)變化時(shí)，系統(tǒng)就認(rèn)定需要進(jìn)入保壓階段。此 時(shí)，小電機(jī)36正轉(zhuǎn)，帶螺紋的小電機(jī)芯軸35旋轉(zhuǎn)，推動自鎖螺母33向前直線運(yùn)動，帶動固 定在自鎖螺母33上的滾齒滑塊32在保壓機(jī)構(gòu)支架及滑槽34上向前直線運(yùn)動，從而和滾齒 輪31咬合抱死。完成電控保壓后，制動電機(jī)10停止工作，這樣，整個(gè)制動過程中都會以恒 定的制動力進(jìn)行制動了。當(dāng)踏板行程變化超過一定的幅度，需要結(jié)束恒定制動力時(shí)，系統(tǒng)就 認(rèn)定結(jié)束保壓階段，制動電機(jī)10首先工作，小電機(jī)36反轉(zhuǎn)，自鎖螺母33和滾齒滑塊32 — 起在保壓機(jī)構(gòu)支架及滑槽34上向后直線運(yùn)動，使?jié)L齒滑塊32和滾齒輪31松開，進(jìn)入一般 行車制動狀態(tài)。駐車制動時(shí)，制動電機(jī)10首先工作，增大到一定的制動夾緊力時(shí)，小電機(jī)36正轉(zhuǎn)， 推動自鎖螺母33和滾齒滑塊32在保壓機(jī)構(gòu)支架及滑槽34上向前直線運(yùn)動，使?jié)L齒滑塊32 和滾齒輪31咬合抱死后，關(guān)閉制動電機(jī)10和小電機(jī)36，駐車制動力將一直保持住。當(dāng)需要 結(jié)束駐車制動時(shí)，小電機(jī)36反轉(zhuǎn)，自鎖螺母33和滾齒滑塊32在保壓機(jī)構(gòu)支架及滑槽34上 向后直線運(yùn)動，使?jié)L齒滑塊32和滾齒輪31松開，由于滾珠絲桿3的非自鎖特性，駐車制動 力自動消除。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用 于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電控保壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括電機(jī)，自鎖螺母和滾齒滑塊，所述電機(jī)連接自 鎖螺母，電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)分別推動自鎖螺母向前和向后移動，所述滾齒滑塊固定在自鎖 螺母上，其在自鎖螺母移動時(shí)隨之移動，所述滾齒滑塊具有咬合裝置，其用于與制動電機(jī)的 咬合裝置相互咬合抱死。
2.如權(quán)利要求1所述的電控保壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述制動電機(jī)用于保持整車制動 部的制動夾緊力，其在咬合裝置相互咬合抱死且完成電控保壓后停止工作，使整車以恒定 的制動力進(jìn)行制動。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電控保壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，電機(jī)包括電機(jī)芯軸，該電機(jī)芯 軸帶有螺紋，該螺紋與自鎖螺母螺接，該電機(jī)芯軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)分別推動自鎖螺母向前和 向后移動。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電控保壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括保壓機(jī)構(gòu)支架 以及滑槽，所述電機(jī)以及芯軸，自鎖螺母和滾齒滑塊均安裝在保壓機(jī)構(gòu)支架上的滑槽中，所 述滑槽還用于使自鎖螺母直線移動。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電控保壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述制動電機(jī)的咬合 裝置為滾齒輪，所述滾齒滑塊的咬合裝置為與所述滾齒輪相互咬合的齒。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電控保壓機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述制動電機(jī)包括一 電機(jī)軸，其通過小齒輪連接至所述滾齒輪。
7.一種使用權(quán)利要求1-6所述一種電子機(jī)械制動器電控保壓機(jī)構(gòu)，包括制動電機(jī)，一 級減速齒輪，大齒輪，絲桿以及絲桿螺母，所述制動電機(jī)連接至一級減速齒輪并可帶動其轉(zhuǎn) 動，所述絲桿固定在大齒輪上，所述一級減速齒輪連接至所述絲桿并可向其傳動力矩，所述 絲桿連接至絲桿螺母并用于推動絲桿螺母進(jìn)行運(yùn)動，從而消除制動盤與摩擦片之間的間 隙，產(chǎn)生用于制動的夾緊力，實(shí)現(xiàn)制動。
8.—種權(quán)利要求1-6所述電控保壓機(jī)構(gòu)的保壓方法，其特征在于，采用如下步驟(1)在行車制動過程中，ECU進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到持續(xù)一段時(shí)間內(nèi)，踏板位移在一定的 幅度范圍內(nèi)變化，系統(tǒng)認(rèn)定需要進(jìn)入保壓階段；(2)小電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶螺紋的有刷電機(jī)芯軸旋轉(zhuǎn)，推動自鎖螺母和滾齒滑塊向前直線運(yùn) 動，使?jié)L齒滑塊和滾齒輪咬合抱死；(3)完成電控保壓后，制動電機(jī)停止工作；(4)整車制動過程中以恒定的制動力進(jìn)行制動；
9.如權(quán)利要求8所述電控保壓機(jī)構(gòu)的保壓方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如下步驟(5)需要結(jié)束恒定制動力時(shí)，踏板行程變化超過一定的幅度，系統(tǒng)認(rèn)定結(jié)束保壓階段；(6)制動電機(jī)工作，小電機(jī)反轉(zhuǎn)，自鎖螺母和滾齒滑塊一起向后直線運(yùn)動，使?jié)L齒滑塊 和滾齒輪松開，進(jìn)入一般行車制動狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求8或9所述電控保壓機(jī)構(gòu)的保壓方法，其特征在于，進(jìn)一步包括如下步驟(7)駐車制動時(shí)，制動電機(jī)工作；(8)當(dāng)增大到一定的制動夾緊力時(shí)，小電機(jī)正轉(zhuǎn)，推動自鎖螺母和滾齒滑塊向前直線運(yùn) 動，使?jié)L齒滑塊和滾齒輪咬合抱死；(9)關(guān)閉制動電機(jī)和小電機(jī)，駐車制動力將一直保持住；(10)當(dāng)車輛啟動，需要結(jié)束駐車制動時(shí)，小電機(jī)反轉(zhuǎn)，自鎖螺母和滾齒滑塊向后直線運(yùn) 動，使?jié)L齒滑塊和滾齒輪松開，由于滾珠絲桿的非自鎖特性，駐車制動力自動消除。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子機(jī)械制動器、其電控保壓機(jī)構(gòu)以及保壓方法，包括電機(jī)，自鎖螺母和滾齒滑塊，所述電機(jī)連接自鎖螺母，電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)分別推動自鎖螺母向前和向后移動，所述滾齒滑塊固定在自鎖螺母上，其在自鎖螺母移動時(shí)隨之移動，所述滾齒滑塊具有咬合裝置，其用于與制動電機(jī)的咬合裝置相互咬合抱死。
文檔編號B60T13/74GK102069790SQ20101060904
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者李元, 王國業(yè), 高國興 申請人:奇瑞汽車股份有限公司