[发明专利]机电式ACBS汽车缓速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机电式ACBS汽车缓速器，由外束式齿轮传动制动器、气源和控制阀、水循环冷却系统、中央缓速器控制系统（ECU）及外围电气部分组成，特别适用于客车、重型车辆制动系统的缓速装置。

更具体而言是指：一种新型可自动间隙调整的外束式齿轮传动制动器、气制动阀门控制技术、水冷技术及辅助制动控制技术的系统。

背景技术

近年来，随着国家车辆行车和制动安全的相关法律先后出台，汽车缓速器市场的需求量增长迅速，电涡流缓速器占有很大的市场，电涡流缓速器的主要缺点在于尺寸庞大、机体沉重、消耗电能且受周围环境温度影响较大，目前只适用于大型商用车辆。目前国产的电涡流缓速器存在加工工艺粗糙，转子热变形厉害、缓速器寿命短、存在磁场涡流热散热不足，线圈易烧断，档位易产生误操作以及与整车的匹配电气等问题。

现有的汽车主制动器内张式鼓式刹车装置，多为定心凸轮式外张领从蹄式制动器，缺点是驱动凸轮的力要大而效率却相对较低，其效率约为0.6～0.8，且内张式鼓式制动器的制动效能和散热性不是很好，制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控，而且由于散热性不好，鼓式制动器长时间制动热衰退现象很明显，制动功率不断下降，影响行车安全，所以它不满足山区公路上连续下坡行驶时的制动要求。

所以，有必要研制一种新型机电式ACBS缓速器，采取最有效的控制技术，实现制动功率恒定、制动车速恒定、制动器摩擦温升受控，散热迅速、并具有点刹、恒功率和恒速等功能。

发明内容

本发明专利的目的是为了克服现有的技术不足，提供一种刹车功率恒定、平稳性与刹车效果明显增强，采用循环水冷却系统，明显降低制动产生的摩擦鼓温升，提高制动系统使用寿命和行车安全性的缓速器及其控制方法。较其它缓速器，其质量轻、体积小、价格低廉、反应灵敏、制动效果好、能长时间持续下坡。此缓速器控制技术涉及到了对车辆原有气制动系统的改进，在不影响整车原有制动性能的情况下，充分利用气室和气路来完成缓速器的供气。在电路方面，涉及到了车速、温度、气制动压力、驾驶员操作的判断和防误操作功能，能够实现速度、温度、压力的实时监控以及与ABS的匹配， CAN总线的通信等功能。 采用ISP编程技术、电源管理、硬件看门狗等技术，保证了控制器更好的稳定性。

如图1、图2、图3所示，本发明的机电式ACBS汽车缓速器的结构设计技术方案是：支架（1）安装在汽车变速箱输出端的后盖上（变速箱输出轴法兰）或固定在车辆底盘上，摩擦鼓（8）安装在变速箱输出轴法兰盘上(传动轴上或主减速器主动齿轮法兰盘上)，需要制动时，通过控制气室内气压大小，推动自动调整臂（10）绕主齿轮轴（11）转动，主齿轮轴（11）上的主动齿轮（13）带动左右驱动齿轮（12）、（15），通过周轮系统，使得左右齿条带动左右蹄铁以支承销（9）为轴心，同时向摩擦鼓（8）的中心抱紧，使车辆减速，达到制动效果。

如图4、图5所示，本发明的机电ACBS缓速器的控制方法采用的技术方案是：一套独立的控制气路，其包括，驻车/中央缓速器储气筒（17）、差动继动阀（27）、常闭电磁阀（30）以及PCV调节阀（25）。其中驻车/中央缓速器储气筒（17）通过差动继动阀（27）与中央缓速器制动气室（31）相连接，常闭电磁阀（30）和PCV调节阀（25）也通过差动继动阀（27）相连接，提供缓速器气室另一条气路。

如图4所示，水循环冷却系统采用电动水泵（36）来驱动，管路接到发动机水冷系统形成回路，带走热量，在缓速器不工作的情况下，电动水泵（36）不工作，断开接到缓速器的管路，充分利用了车辆现有的设备来实现了缓速器的降温，成本低，散热效率高。

轮速传感器（19）采用霍尔式接近开关，通过传动轴上安装的小块永磁铁来实现轮速的监控，安装简单，反应速度快，能够在恶劣的工况下长期工作，程序动态的对得到的轮速进行计算，能自动的实现缓速器抱死放气，实现防抱死功能，还能与ABS共同工作。

采用精度较高，测温范围大的K型安装式薄膜热电偶鼓温传感器（23）来监控摩擦鼓工作表面的温度，通过程序设定的温度极限值来保证缓速器正常工作。

该控制电路板利用大功率N沟道增强型VMOS场效应管来进行功率放大，完成电磁阀的驱动。使用DC隔离稳压模块来实现24V蓄电池到控制器电源的隔离，抗干扰性强，数字地和模拟地可隔离。采用MAXIM公司的MAX813L芯片来实现电源管理和看门狗功能。