一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置的制造方法_2

文档序号:9907306阅读:来源:国知局
成制动装置由线圈基体3,活塞7,制动钳体8,摩擦块9,铁芯10,摩擦盘11,线圈15和轴承16,扭力回正部件2,螺杆4,螺母5,挡块6。车轴I 一端与摩擦盘11固接,线圈基体3通过轴承16支撑在车轴上,线圈15缠绕在铁芯10,铁芯10固接在线圈基体3(材质可以采用低碳钢)上,制动钳固接在悬架上,制动钳包括活塞7、制动钳体8以及摩擦块9,制动钳体8中制动液可以通过挤压活塞而推动摩擦块压紧摩擦盘。线圈基体3靠近螺杆4螺母5组件的外端面加工成齿轮状,所述扭力回正部件2—端固接线圈基体3,另一端固接悬架。所述螺杆4和螺母5相互配合,一个做旋转运动,另一个做直线运动,做直线运动的一端为摩擦块9夹紧摩擦盘11夹紧力的来源。挡块6固接车架,限制螺母5轴向移动。
[0033]汽车制动时,驾驶员踩下制动踏板,经过电子控制装置,启动电磁制动器,产生电磁制动力。电磁制动力矩表现为摩擦盘11和线圈基体3之间的转矩,该转矩作用是相互的,既可以迫使转动的摩擦盘11降低转速也可以使静止的线圈基体3转动起来。
[0034]线圈基体3受到的反作用力矩超过一定限制后,克服扭力回正部件2的扭转力矩,转动一定角度,线圈基体3转动带动螺母5转动,由于螺母5只能转动不能轴向移动,所以与其相互配合的螺杆4做直线进给运动。螺杆4 一个端部推动制动钳内活塞7移动,使摩擦块9挤压摩擦盘11提供挤压力的来源。螺杆螺母组件上的螺杆4的一端和制动钳的活塞7相焊接。电磁制动器定子通过螺栓14与线圈基体3固接。
[0035]如图2所示,这种电磁制动与摩擦制动集成制动装置中的关键零件之一是扭力回正部件2。它可以为空心轴套结构,空心轴套两端分别固接接线圈基体3和悬架连接点,也可以为扭杆结构,扭杆两端分别固接线圈基体3和悬架连接点。空心轴套结构分为三段,即中间段和两个端部,所述中间部分和两个端部相焊接,中间部分为弹性段,在两端部施加扭矩,则中间部分产生形变,两端部产生相对角位移,所述中间部分采用合金弹簧钢制成,两个连接端部采用非弹性材料制成,两个连接端部在外扭矩作用下可以相对转动。扭力回正部件2中间部分可以采用55Si2Mn或50CrVA或30W4Cr2VA合金材料制成。由于和悬架连接的端部固定不动,因此和线圈基体3连接的端部做旋转运动。当所施加的扭矩较小时,和线圈基体3连接的端部角位移就小;施加的扭矩较大时,和线圈基体3连接的端部角位移就大。
[0036]电磁制动与摩擦制动集成制动装置中的螺杆4和螺母5组件是相互配合的。螺母5外端面加工成齿轮状,与线圈基体3外端面齿轮相互啮合,螺母5在挡块6限制下只能做旋转运动,当螺母5做旋转运动时,螺杆4做直线运动。
[0037]螺杆4和螺母5组件中做直线运动的螺杆4或螺母5,制动钳体8内做有空腔,空腔内有制动液,螺杆4做直线运动时,推动制动钳体8内活塞运动,活塞挤压制动液,制动液压力升高,进而通过活塞推动摩擦块9挤压摩擦盘11。
[0038]所述电磁制动器定子的数量为2个、4个、6个或8个,沿线圈基体3轴线均匀分布固接在线圈基体3上。
[0039]该电磁制动与摩擦制动集成制动装置中线圈基体3在转动一定角度后,会被限位块17挡住,限制进一步转动,限位装置可以采用以下两种结构:
[0040]1、所述线圈基体3圆周端面上固接限位块17,限位块可以在线圈基体3旋转一定角度后压靠在挡块6表面,从而限制线圈基体3进一步转动(如图8所示)。
[0041]2、所述线圈基体3圆周端面上开限位槽,限位块17固接车架,处于限位槽内,线圈基体3旋转一定角度后限位槽端面被限位块17阻挡,从而限制线圈基体3进一步转动(如图9所示)。
[0042]限制线圈基体3进一步转动的目的是设定最大制定力矩。当制定力矩超过一定数值后,车辆会抱死,这是一种不稳定不安全的制动工况,为了避免车轮抱死,设定一个最大制动力值。当制动力增加到最大制动力时,线圈基体3转动角度达到最大,此时线圈基体3正好被限位装置挡住,不能再继续转动。螺杆或螺母无法继续做直线运动,无法推动摩擦块9挤压力继续增大。
[0043]所述线圈基体3和螺母5的啮合齿轮形成固定传动比,即线圈基体3和螺母5外圆周面均为圆形;或者所述线圈基体3和螺母5的啮合齿轮形成变传动比,即线圈基体和螺杆或螺母外圆周面为相互啮合的变半径非规则圆形。
[0044]摩擦制动力矩变化值和电磁制动力矩变化值存在固定关系,可以为线性关系也可以为非线性关系。如图6所示。固定传动比对应线性关系,变传动比对应非线性关系。
[0045]曲线I表示的是线性关系。实现方式是集成制动装置中线圈基体和螺杆或螺母的啮合齿轮做出固定传动比,即线圈基体和螺杆或螺母外圆周面均为圆形,摩擦制动力矩随着电磁制动力矩变化而线性变化。
[0046]曲线2和曲线3表示的是非线性关系。所述集成制动装置中线圈基体和螺杆或螺母的啮合齿轮做出变传动比,即线圈基体和螺杆或螺母外圆周面为相互啮合的变半径非规则圆形。
[0047]通过调节摩擦制动力矩变化值和电磁制动力矩变化值这种固定关系,可以实现摩擦制动力矩和电磁制动力矩最佳分配比例,有利于提高制动效能和稳定性。
[0048]如图5所示,电磁制动器由线圈基体3、电磁制动器定子、摩擦盘11构成,摩擦制动器由制动钳和摩擦盘11构成;电磁制动控制器采集踏板位置传感器和加速度传感器、车速传感器、轮速传感器的信号,然后输出控制信号给电磁制动器,电磁制动器进一步控制摩擦制动器工作。
[0049]该电磁制动与摩擦制动集成制动装置工作过程如下:
[0050]当汽车不制动时,线圈15不通电,不产生电磁制动力矩,扭力回正部件2没有力矩作用,不产生变形,线圈基体3则没有转动,因此螺杆4没有直线进给,没有摩擦制动力矩产生。
[0051 ]当汽车低速制动时,线圈15通电电流较小,产生较小的电磁制动力矩,扭力回正部件2在较小的力矩作用,产生较小的变形,线圈基体3有较小的角位移,螺杆4在线圈基体3作用下有较小的直线进给,此直线进给用于消除摩擦块9和摩擦盘11之间的空隙,因此没有摩擦制动力矩产生。驾驶员不进一步踩下制动踏板,则意味着此时的电磁制动力矩足以满足制动需求。
[0052]若驾驶员进一步踩下制动踏板,则意味着当前的电磁制动力矩足以满足制动需求。进一步踩下制动踏后,线圈15电流变大,电磁制动力矩变大;扭力回正部件2在力矩的作用下,继续产生变形,线圈基体3继续增加角位移,螺杆4在线圈基体3作用下进一步的做直线进给运动,此时摩擦块9和摩擦盘11之间的空隙已经消除,摩擦块9开始挤压摩擦盘11,开始有摩擦制动力矩产生。驾驶员继续踩下制动踏板,则摩擦制动力矩继续增大,直到线圈基体3被限位块17挡住,不能继续转动,摩擦制动力矩达到上限。
[0053]在制动过程中,驾驶员不对制动踏板动作时,控制器仍然在不停地工作。分析车速信号和轮速信号,计算输出线圈电流值,其中输出的电流产生的总制动力矩可以使车轮保持在最佳滑移率范围,避免车轮打滑。
[0054]在不同的行驶工况下,使车轮保持在最佳滑移率范围的总制动力矩有一个最大值,当集成制动器处于工作在这个值时,摩擦制动力矩达到上限。实现方式是集成制动器中的限制线圈基体继续转动的限位装置挡住线圈基体,导致螺杆无法继续推动摩
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