一种复合式电子机械制动器的制作方法

本发明涉及汽车制动器，尤其涉及一种复合式电子机械制动器。

背景技术：

近年来我国新能源汽车得到了快速发展，然而新能源汽车依然有很多技术问题尚未得到有效解决，其中关键问题就是续驶里程低。但又不能单纯通过增加电池数量的方式来提高电池容量，为了提高新能源车的续驶里程，经常以牺牲驾驶员的乘坐舒适性的方法来解决，比如去掉空调。通过减少附属件的电能消耗来提高新能源车的续驶里程也是一种有效的技术手段。

目前车辆制动系统主要采用液压制动的模式。常规燃油车辆制动系统是通过取发动机喉管处的真空来辅助制动增力，以降低驾驶员的制动踏板操作力强度；而新能源汽车是采用额外增加真空泵的方法来实现制动辅助增力，这样会导致电能额外消耗，进而影响续驶里程。液压制动系统本身存在一定的弊端，例如：1.制动管路长，导致制动滞后；2.制动液需要更换，增加污染等。

汽车业内皆认为采用线控制动系统来取代常规液压制动系统是必然趋势，线控制动系统较常规液压制动系统具有更多优点：1.响应速度快，有效缩短制动距离，提高车辆制动安全性；2.采用控制线路，减少对车辆安装空间的依赖。

现有的线控制动系统主要采用电机作为制动动力源，通过减速机构进行降速增扭和动力传递，由于摩擦片和制动盘之间的制动间隙很小，因而制动电机在制动时经常处于堵转状态，对电机的性能要求极高，进而导致价格高昂；同时还难以解决电机扭矩和结构尺寸之间的矛盾，制约了市场推广应用。

综上所述，如何解决线控制动系统所用制动电机存在的技术缺陷，是目前急需解决的关键问题。因此，另辟蹊径，研究一种新型的线控制动器成为必要。

技术实现要素：

本发明针对目前现有制动系统存在的不足，提供一种复合式电子机械制动器，采用冗余设计模式，一方面能够充分利用车辆动能，通过电磁盘取力的方式和楔形增力结构来驱动摩擦片压紧制动盘进行制动，另一方面利用液压进行制动，具备双制动功能，能够有效节省成本、缩小安装空间、快速响应制动指令、缩短制动距离和提高制动安全性。

本发明是通过如下技术措施实现的：

一种复合式电子机械制动器，包括卡钳、左摩擦片、右摩擦片、制动盘、从动电磁盘、主动电磁盘、挡圈、回位弹簧组件、活塞、制动踏板传感器、轮速传感器、控制器；所述的卡钳安装在车架上，左摩擦片、右摩擦片分别安装在卡钳上与之适配的槽口中，以进行转动限位；制动盘安装在左摩擦片、右摩擦片之间，制动盘与左摩擦片、右摩擦片之间的制动间隙为0.1mm～1mm；

所述的卡钳上的活塞缸开有u型槽口，开口方向与活塞中部的u型槽口一致；

所述的活塞中部开有u型槽口，槽口靠近摩擦片的面为楔面；活塞安装在卡钳的导向孔中，活塞的左侧平面端部与右摩擦片的背钢面面接触，活塞的u型槽口楔面与从动电磁盘上的楔形板楔面接触，起到增力效果；活塞的右侧通过密封圈安装在卡钳上的活塞缸密封端，制动油液能够从卡钳上的进油口进入，推动活塞左移，进而活塞推动右摩擦片压紧制动盘产生制动，起到冗余设计效果；

所述制动盘上的端帽上开有花键槽口和挡圈槽口；所述的从动电磁盘通过轴承安装在端帽上，从动电磁盘和端帽之间安装有回位弹簧组件，用于从动电磁盘制动结束时复位；从动电磁盘上的楔形板的楔面与活塞的u型槽口的楔面面接触，从动电磁盘转动时，楔形板能够推动活塞左移，进而推动右摩擦片压紧制动盘产生制动力，由于楔形板的楔面和活塞的u型槽口的楔面采用楔面接触，所以能够起到增力效果；

所述的主动电磁盘与端帽花键连接，挡圈安装在端帽的挡圈槽口中，挡圈用于限制主动电磁盘向右轴向移动；所述的从动电磁盘、主动电磁盘之间的安装间隙为0.5mm～2mm；

所述的制动踏板传感器、轮速传感器、从动电磁盘、主动电磁盘均和控制器电连接，制动踏板传感器、轮速传感器将采集的信号传递给控制器，控制器根据控制策略控制从动电磁盘、主动电磁盘吸合以传递扭矩，扭矩大小由控制电流控制。

所述的从动电磁盘、主动电磁盘上均安装有摩擦片。

所述的主动电磁盘上加工有花键齿，用于与制动盘上的端帽上加工的花键槽相配。

所述的从动电磁盘上安装有电磁线圈。

所述的主动电磁盘上安装有电磁线圈。

本发明的有益效果是：

一种复合式电子机械制动器，采用冗余设计模式，一方面能够充分利用车辆动能，通过电磁盘取力的方式和楔形增力结构来驱动摩擦片压紧制动盘进行制动，另一方面利用液压进行制动，具备双制动功能，能够有效节省成本、缩小安装空间、快速响应制动指令、缩短制动距离和提高制动安全性。相对于现有技术，具有以下有益效果：

1.充分利用车辆动能，通过电磁盘取力和楔形增力结构的方式来推动摩擦片压紧制动盘进行制动，有效解决了现有液压制动系统依赖真空来辅助制动增力的技术问题；同时还解决了现有线控制动系统对高性能电机的依赖问题；

2.依然保留了液压制动功能，由于电磁制动响应速度快，能够快速推动活塞压紧摩擦片，提高响应速度，缩短制动距离，同时具备了冗余功能，实现液压制动和电磁制动双功能，大大提高制动可靠性，解决了现有液压制动系统制动管路过长导致的制动滞后问题，提高了制动系统可靠性；

3.有效解决了新能源车附属件长时间工作导致的能耗问题，提高续驶里程；

4.采用线控制动模式，便于和abs、ebd等进行系统集成。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构示意图。

图3为本发明主视图。

图4为本发明左视图。

图5为本发明俯视图。

图6为本发明部分结构示意图。

图7为本发明部分结构示意图。

图8为本发明从动电磁盘结构示意图。

图9为本发明从动电磁盘结构示意图。

图10为本发明主动电磁盘结构示意图。

图11为本发明活塞结构示意图。

图12为本发明卡钳结构示意图。

图13为本发明卡钳结构示意图。

图14为本发明卡钳结构示意图。

图15为本发明主动电磁盘结构示意图。

图16为本发明控制系统原理示意图。

图中，1-卡钳，101-活塞缸，102-进油口，2-左摩擦片，3-右摩擦片，4-制动盘，401-端帽，5-从动电磁盘，501-楔形板，6-主动电磁盘，7-挡圈，8-回位弹簧组件，9-活塞，10-制动踏板传感器，11-轮速传感器，12-控制器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

一种复合式电子机械制动器，包括卡钳1、左摩擦片2、右摩擦片3、制动盘4、从动电磁盘5、主动电磁盘6、挡圈7、回位弹簧组件8、活塞9、制动踏板传感器10、轮速传感器11、控制器12；所述的卡钳1安装在车架上，左摩擦片2、右摩擦片3分别安装在卡钳1上与之适配的槽口中，以进行转动限位；制动盘4安装在左摩擦片2、右摩擦片3之间，制动盘4与左摩擦片2、右摩擦片3之间的制动间隙为0.1mm～1mm；

所述的卡钳1上的活塞缸101开有u型槽口，开口方向与活塞9中部的u型槽口一致；

所述的活塞9中部开有u型槽口，槽口靠近摩擦片3的面为楔面；活塞9安装在卡钳1的导向孔中，活塞9的左侧平面端部与右摩擦片3的背钢面面接触，活塞9的u型槽口楔面与从动电磁盘5上的楔形板501楔面接触，起到增力效果；活塞9的右侧通过密封圈安装在卡钳1上的活塞缸101密封端，制动油液能够从卡钳1上的进油口102进入，推动活塞9左移；

所述制动盘4上的端帽401上开有花键槽口和挡圈槽口；所述的从动电磁盘5通过轴承安装在端帽401上，从动电磁盘5和端帽401之间安装有回位弹簧组件8，用于从动电磁盘5制动结束时复位；从动电磁盘5上的楔形板501的楔面与活塞9的u型槽口的楔面面接触，从动电磁盘5转动时，楔形板501能够推动活塞9左移，进而推动右摩擦片3压紧制动盘4产生制动力，由于楔形板501的楔面和活塞9的u型槽口的楔面采用楔面接触，所以能够起到增力效果；

所述的主动电磁盘6与端帽401花键连接，挡圈7安装在端帽401的挡圈槽口中，挡圈7用于限制主动电磁盘6向右轴向移动；所述的从动电磁盘5、主动电磁盘6之间的安装间隙为0.5mm～2mm；

所述的制动踏板传感器10、轮速传感器11、从动电磁盘5、主动电磁盘6均和控制器12电连接，制动踏板传感器10、轮速传感器11将采集的信号传递给控制器12，控制器12根据控制策略控制从动电磁盘5、主动电磁盘6吸合以传递扭矩，扭矩大小由控制电流控制。

所述的从动电磁盘5、主动电磁盘6上均安装有摩擦片。

所述的主动电磁盘6上加工有花键齿，用于与制动盘4上的端帽401上加工的花键槽相配。

所述的从动电磁盘5上安装有电磁线圈。

所述的主动电磁盘6上安装有电磁线圈。

车辆制动时，制动踏板传感器10、轮速传感器11将采集的信号传递给控制器12，控制器12根据控制策略控制从动电磁盘5、主动电磁盘6吸合以传递扭矩，扭矩大小由控制电流控制；主动电磁盘6带动从动电磁盘5转动，从动电磁盘5带动其上的楔形板501推动活塞9左移，进而使活塞9推动右摩擦片3压紧制动盘4产生制动；当发生电路故障时，继续踩制动踏板，常规液压制动液将进入卡钳1上的进油口102进入，推动活塞9左移；活塞9推动右摩擦片3压紧制动盘4产生制动，起到冗余设计效果；

制动结束时，控制器12断开从动电磁盘5、主动电磁盘6的控制电流，从动电磁盘5、主动电磁盘6脱离，回位弹簧组7使从动电磁盘5复位，进而从动电磁盘5带动楔形板501复位，制动力解除。

尽管上面接合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。