[发明专利]一种半储能式电子机械制动器以及汽车

说明书

技术领域

本发明属于汽车制造技术领域，具体涉及一种半储能式电子机械制动器，以及包含所述半储能式电子机械制动器的汽车。

背景技术

随着汽车技术的发展，人们对汽车的动力性、经济性、安全性、操纵性以及舒适性提出了更高的要求，出现了更加高效、节能的电子机械制动系统，汽车中的机械系统正在逐渐向电子机械系统转换。

电子机械制动系统使用电子元件取代部分机械元件，并通过电线来替代全部制动管路，省掉了很多制动系统的阀类元件，缩短了制动响应时间，提高了制动性能，节省了空间占用；另外，采用电子控制单元ECU进行制动系统的整体控制，每个制动器都有各自的控制单元，在此基础上可以增加各种电子控制功能，便于进行功能的集成与改进。并且，电子机械制动系统改变传统液压或气压制动执行元件为电驱动元件，便于实现线控制动，是一种全新的制动理念。由于电驱动元件具有可控性好、响应速度快等特点，电子机械制动系统极大的提高了汽车的制动安全性能，表现出良好的发展前景。

在现有技术中，电子机械制动器在进行制动的过程中，依靠电机输出扭矩带动相应的减速增矩机构做直线运动，以消除制动盘与摩擦片之间的制动间隙而产生制动夹紧力，从而实现制动。在进行上述制动的过程中，由于电机传输力矩产生制动夹紧力的时间较长，制动效果的实时性较差，不能满足车辆在进行紧急制动时对于制动响应时间的要求。另外，电机传输力矩产生的制动夹紧力较小，不能实现在较大的制动夹紧力下进行制动，制动效果较差。

另外，在长期的制动过程中，摩擦片与制动盘之间的摩擦会使得摩擦片的厚度不断减薄，因而在制动器中通常设置有间隙自调机构。现有的间隙自调通常由矩形圈来实现，而矩形圈只能应用于液压系统，在电子机械制动系统中无法应用及推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种半储能式电子机械制动器以及包含有该制动器的汽车，其制动响应时间短、能够产生较大的制动夹紧力，制动效果好。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该半储能式电子机械制动器包括壳体、制动盘、摩擦片、以及可推动摩擦片向前运动从而夹紧制动盘的动力机构，所述动力机构包括电机和与电机的输出端相连的运动机构，所述运动机构可将电机的旋转运动转换为直线运动，运动机构设于壳体内，所述摩擦片设置在运动机构的前方，其中，所述动力机构中还包括有弹性机构，所述弹性机构套装在运动机构上并顶在壳体的内壁上，在运动机构向前运动之前，弹性机构处于压缩状态，当运动机构向前作直线运动时，弹性机构中的弹性势能被释放从而推动运动机构加速向前运动。

优选的是，所述运动机构采用丝杠机构，所述丝杠机构包括丝杠和套装在丝杠上的丝杠螺母，所述丝杠螺母与电机的输出轴相连，电机的输出轴转动带动丝杠螺母转动，丝杠螺母转动推动丝杠向前作直线运动与摩擦片接触，并推动摩擦片向前运动从而夹紧制动盘。

当然，本发明中的运动机构也可以采用能够实现相同功能的其他结构。

优选的是，所述电机与运动机构之间还设有扭矩放大机构，所述扭矩放大机构采用减速机构，所述减速机构的输入端与电机的输出轴连接，减速机构的输出端与所述丝杠螺母连接。优选减速机构的输出端与丝杠螺母过盈配合，将减速机构减速增矩后的力矩传递到丝杠螺母上，带动丝杠螺母相对于壳体转动，丝杠和丝杠螺母的配合带动丝杠向前作进给运动，从而向前推动摩擦片，消除制动盘与摩擦片之间的间隙，产生制动夹紧力以实现制动。

优选的是，所述弹性机构包括弹簧，所述弹簧套装在丝杠上，弹簧的一端顶在丝杠上，另一端顶在壳体远离摩擦片一端的内壁上。

进一步优选的是，所述弹簧采用一组或多组蝶形弹簧，所述蝶形弹簧采用复合式或对合式的堆叠结构。所述各组蝶形弹簧由多个蝶形弹簧堆叠而成，且多个蝶形弹簧具有相同的结构。所述丝杠远离摩擦片的一端为光轴，蝶形弹簧组套在丝杠的光轴上，且顶在壳体远离摩擦片一端的内壁上，通过一定的预紧力作用在蝶形弹簧组上使其处在压缩状态，其中丝杠的光轴可对蝶形弹簧组起到定位作用。由于碟形弹簧具有体积小、负荷大、组合使用方便等特性，同时还具有载荷集中传递的优点，在载荷作用方向上，蝶形弹簧通过较小的变形就能承受较大的载荷，其轴向空间紧凑，吸收冲击和消散能量的作用更为显著。