[发明专利]轮边驱动式车轮制动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮边驱动式车轮制动装置，属于汽车制造技术领域。

背景技术

在车轮制动系统的发展演化中，开发性能可靠、能效高的制动装置，一直贯穿于整个过程。当前，由于电子技术的飞跃发展，制动装置开始尝试采用线控技术(DBW，Drive ByWire)，亦即制动踏板与传感器连接，提供制动强度信号，具体的制动动作由制动装置作动。当前车轮的制动系统种类有：普通的真空助力制动装置，电子液压制动装置(EHB，E1ectric Hydraulic Brake)，电子机械制动装置(EMB，Electro Mechanical Brake)等。其中，普通的真空助力装置使用驾驶员踩制动踏板的力并通过真空助力器的助力作用驱动制动主缸，产生制动液压力，然后通过液压管路以及液压阀传送到制动轮缸，为车轮制动提供压力。普通的真空助力装置优点为成本低，技术成熟以及可靠性好；缺点是：在频繁制动的工况会消耗驾驶员大量体力，增加驾驶员的工作强度；在防抱死制动系统(ABS)或者电子稳定控制程序(ESP)工作时，随着制动压力波动，踩在制动踏板上的脚受到相应的冲击，驾驶舒适感不好。针对上面的缺点，当前已开发出电子液压制动装置以及电子机械制动装置。电子液压制动装置采用线控技术，将制动踏板与制动压力作动系统分开，从制动踏板获取驾驶员对制动强度的要求，通过制动压力作动系统来实现驾驶员的目标制动强度。按照制动压力作动系统结构的不同，电子液压制动装置又可以分为两类。一类以Bosch公司开发的EHB为代表，依靠一个电机带动一个柱塞泵，将制动液泵入一个高压储能器，从而在高压储能器中产生很高的制动液压以供制动时使用。高压的制动液通过液压控制单元(Hydraulic Control Unit)及相应的制动管路进入四个轮缸。这种装置的优点是：在现有汽车液压控制单元基础上改进开发，制造加工工艺成熟；缺点是：依靠高压储能器产生制动液压，一旦高压储能器失效，则会严重影响制动系统的制动效能。另一类电子液压制动装置的制动压力作动系统由四个相同的车轮制动执行机构组成，每一个制动执行机构由一个电动机驱动一个诸如活塞作动缸或者泵等类似的制动压力产生装置，然后通过压力管路将压力输送到制动轮缸用于车轮制动。这种装置的优点是：克服了制动踏板上制动压力的冲击问题，电动机控制技术成熟，控制方便，系统可靠性较高；缺点是：电动机价格较高导致成本高。上述两种电子液压制动装置的执行机构位于车辆的悬置以上，不能够和制动轮缸集成一体，因此结构不紧凑；此外，制动管路中都使用了制动软管，增加了制动压力响应时间；而且电机所用的电能来源于发动机驱动发电机，在能量转换过程中导致能量利用效率低。电子机械制动系统，与电子液压制动系统一样，都采用线控技术，不同的地方是：电子机械制动系统直接采用电机作动制动摩擦片，产生摩擦力制动车轮，此装置的优点是；系统响应快；缺点是：电机成本高，电机所消耗的电能来自于发动机，同样导致能量利用效率低，制动强度小，所以通常用于坡道起步以及临时驻车等辅助功能。

发明内容

本发明的目的是提出一种轮边驱动式车轮制动装置，该装置不需要车载电源为其提供能量来源，其制动能量直接来自于车轮自身转动的能量回收；所回收车轮的动能不用转化成电能等其它能量形式，而是直接转换为制动装置所需要的流体动能。

本发明提出的轮边驱动式车轮制动装置，有两种不同的结构形式，第一种结构形式的制动装置包括：

传动机构，用于将车轮旋转的动能传递给轮边液压控制单元，所述的传动机构包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与汽车车轮同轴安装，从动齿轮与轮边液压控制单元相连；

轮边液压控制单元，用于根据汽车电子控制单元的指令将来自车轮旋转的动能传递给汽车制动轮缸，轮边液压控制单元包括油泵、高压储能器、泄荷阀、增压阀、限压阀、减压阀、滤清器和储油壶，所述的油泵的驱动轴与传动机构中的从动齿轮相连，油泵的出口通过油路分别与高压储能器的进口和泄荷阀的进口相连，油泵的进口通过滤清器与储油壶相连；高压储能器的出口通过油路分别与增压阀的进口和限压阀的进口相连；增压阀的出口通过油路分别与汽车制动轮缸和减压阀的进口相连；泄荷阀的出口、限压阀的出口以及减压阀的出口分别通过油路与储油壶相连。

第二种结构形式的制动装置包括：

传动机构，用于将车轮旋转的动能传递给轮边液压控制单元，所述的传动机构包括一个凸轮，凸轮与汽车车轮同轴安装，并与轮边液压控制单元相接触；