[发明专利]一种基于电机驱动的汽车盘式制动方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于电机驱动的汽车盘式制动方法及装置。

背景技术

目前，国内外大多数汽车采用的制动系统还是基于液压控制机械压力来达到制动目的。由于传统液压制动器存在结构复杂、零部件比较多、占空间、布置不方便和系统扩展性较差等缺点。目前很多汽车电子供应商都在研发电子机械式制动系统，英文也称为BBW(线控制动)。电子机械式制动技术是指利用电机作为系统的动力源，采用纯机械的机构实现运动转换和增力，最终实现制动块和制动盘的压紧，进而产生所需的制动力。

与本发明最相关的现有技术为西门子公司的盘式电能制动器和大陆TEVES公司的盘式电能制动器，但是前述制动器的电机需要定制，存在结构复杂、价格昂贵等缺点。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种基于电机驱动的汽车盘式制动方法及装置，结构简单，能够实现较大的电机输出力增益。

本发明基于同一发明构思，具有两个独立技术方案：

1、一种基于电机驱动的汽车盘式制动方法，其特征在于：电机输出的动力经齿轮啮合机构和增力杠杆两级增力后，带动制动活塞运动，从而使制动块压紧制动盘，实现汽车的制动。

齿轮啮合机构和增力杠杆之间设有螺母、螺杆机构，螺母、螺杆机构将齿轮转向运动转换为直线运动，产生作用于增力杠杆的轴向推力。

增力杠杆通过传动套筒带动制动活塞运动。

制动活塞内侧装有压力传感器，用于实现制动的精确控制。

制动活塞与制动缸体之间设有橡胶圈，用于制动活塞的回位。

2、一种实现前述基于电机驱动的汽车盘式制动方法的装置，包括制动活塞、制动块、制动盘，制动活塞可推动制动块压紧制动盘，其特征在于：电机动力输出轴上装有主动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合；从动齿轮与螺杆相接，设有与螺杆相配合的螺母，螺母接增力杠杆的端部，增力杠杆可带动制动活塞运动。

增力杠杆与制动活塞之间设有传动套筒，增力杠杆通过传动套筒带动制动活塞运动。

制动活塞内侧装有压力传感器。

制动活塞与制动缸体之间设有回位橡胶圈。

本发明具有的有益效果：

本发明的电机输出力通过齿轮啮合机构和增力杠杆实现两级增力，使得采用常规12V直流无刷电机就能够实现盘式电子制动器的制动性能，并且具有较大的输出功率、输出转矩。

本发明结构简单紧凑、成本较低、容易实现比较大的力增益效果，大大降低了盘式制动器对电机性能的依赖。并且，本发明盘式电子制动器具备很好的通用性，适合所有中小车型汽车，可以实现真正意义上的线控制动。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，制动器包括制动活塞14、制动块6、制动盘15，制动活塞14可推动制动块6压紧制动盘15，此为现有技术。

12V直流无刷电机3的动力输出轴4上装有主动齿轮1，从动齿轮2与主动齿轮啮合，主动齿轮1与从动齿轮2的传动比为1∶40；从动齿轮2通过花键5与螺杆7相接，设有与螺杆相配合的螺母8，螺母8接增力杠杆9的端部，增力杠杆9与制动活塞14之间设有传动套筒10，增力杠杆9通过传动套筒10带动制动活塞14运动。制动活塞内侧装有压力传感器12，用于测量输出制动力矩，实现制动的精确控制。制动活塞14与制动缸体11之间设有回位橡胶圈13，用于制动活塞的回位。

制动时，直流无刷电机3驱动主动齿轮1转动，主动齿轮1的转动驱动从动齿轮2转动，实现电机减速和增加输出扭矩。增大的力矩施加在螺杆7上，进而驱动螺母8沿着螺杆7做轴向运动，从而实现将齿轮转向运动转换为直线运动，产生作用于增力杠杆9的轴向推力。增力杠杆9将力进一步增大，通过传动套筒10作用于制动活塞14，最后将制动压紧力施加在制动块6上，从而实现车辆的制动。解除制动时，电机反方向转动，机构反方向运动，在回位橡胶圈13的作用下，制动块6与制动盘15松开。

由于本发明有两级增力机构，一级为齿轮啮合结构，一级为增力杠杆，所以具有非常大的增力效果，从而减小对直流电机驱动力矩、驱动功率的要求。