[发明专利]采用电磁机构实施附加功能的单马达电动楔式制动器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种楔式制动器系统，尤其涉及一种单马达电动楔式制动器系 统，其采用电磁机构以实施附加功能。

背景技术

通常，制动器系统用于使运动的车辆减速、制动或停车。

制动器系统中常采用摩擦制动器，其采用摩擦力将动能转化为热能并将热 能散到空气中。制动衬块利用液压压制与车轮一起旋转的制动盘的两侧，于是 摩擦离合器就实施制动功能。

液压制动器通过利用液压将制动衬块压靠在制动盘上而实施制动。为此， 液压制动器不得不具有复杂的结构，其包括一主缸，它由助力器操纵以增大作 用于踏板的力而产生液压，与轮缸连接的液压线、以及各种控制并辅助缸和线 的装置。因此，由于结构复杂和利用液压引起的制动性能的可靠性降低，液压 制动器稳定性的改进有限。

因此，已经研发和应用电动楔式制动器系统，从而具有不同于液压制动器 的简单结构，提高制动性能的可靠性，实施停车制动功能，改善防抱死系统 (ABS)的响应性和性能，以及优化控制整体式底盘。

电动楔式制动器(EWB)在制动时采用下列方法。也即，制动衬块通过由 致动器操纵的楔式组件压靠在制动盘上，并与制动盘摩擦，从而实施制动功能。

在此情况下，即便EWB采用了电压为12V的马达，EWB也产生与液压制 动器相同的制动力。个中原因在于，EWB实施了采用楔现象的自激励。也即， 当致动器被驱动时，楔移动以压制制动衬块，且制动衬块与制动盘之间的摩擦 力用作附加输入力。即便马达的功率小，也可产生缘于由楔式结构带来的楔效 应的大制动力。

此外，无论何时发动机起动，EWB具有补偿制动衬块间隙的功能，也即朝 制动衬块移动楔组件的功能，以调节制动衬块与制动盘之间的间隙，其因磨损 而与给定值有偏差，从而总维持制动衬块的给定间隙。

而且，EWB还具有故障保护功能，也即，释放作用于制动盘的制动力的功 能，以防止在制动故障期间制动力没有释放且连续作用时车辆发生异常操作。

另外，EWB可实施电子停车制动器(EPB)功能。

除了主制动功能外，EWB还实施各种附加功能，比如维持制动衬块给定间 隙的功能、故障保护功能以及EPB功能。为此，EWB的整个结构变得复杂。 特别是，由于EWB使用一个马达实施制动功能，而使用另一个马达实施各种 附加功能，EWB就至少需要两个马达。

由于EWB使用两个独立产生动力的马达，EWB的尺寸不得不因马达空间 的需要而增大。尺寸的增大限制了EWB在车轮上的组装。

发明内容

单马达电动楔式制动器系统采用电磁机构以实施附加功能，该单马达电动 楔式制动器系统包括电子踏板、电子控制单元(ECU)、楔式制动钳、楔式制动 钳组件以及壳体。电子踏板由驾驶员操纵以制动车辆。ECU在车辆制动期间通 过采用车辆中测量的信息产生控制信号。每个楔式制动钳包括内外制动衬块组 件和转矩元件。内外制动衬块组件覆盖与车轮一起旋转的制动盘且设在制动盘 的两侧上以压制制动盘。转矩元件执行联锁操作，于是设置在与内制动衬块组 件相对侧上的外制动衬块组件也在内制动衬块组件朝制动盘移动时朝制动盘移 动。楔式制动钳组件将通过ECU在正常方向和反向驱动的一个马达产生的转矩 转化成使内制动衬块组件移向制动盘的轴向运动。此外，楔式制动钳组件根据 由具有直径的楔辊的运动引起的楔现象采用利用自激励产生的施加于制动盘的 作用力形成制动力。另外，楔式制动钳组件通过基于与受ECU控制的马达联锁 的电磁机构的开/关控制限制或释放具有非自锁定(NSL)式螺钉的推杆轴的前 进运动，实施维持制动衬块给定间隙的功能、故障保护功能以及电子停车制动 器(EPB)功能。每个壳体接纳楔式制动钳组件且固定在楔式制动钳那侧上。

此外，辅助电源电路是由ECU中的辅助电池、楔式制动钳组件的马达以及 电磁线圈形成的。

每个楔式制动钳组件可包括制动马达单元、楔式制动单元以及电磁机构。 制动马达单元利用由ECU控制的马达产生的动力产生制动力。楔式制动单元将 马达的转矩转化成将内制动衬块组件推到制动盘上的轴向运动。此外，楔式制 动单元将根据内制动衬块组件离开制动盘的操作由楔辊位置上的变化引起的自 激励转化成将内制动衬块组件压靠在制动盘上的输入力。电磁机构与马达联锁， 以便实施维持内外制动衬块组件的给定间隙的功能、克服马达故障的故障保护 功能、以及EPB功能。