[發明專利]程控式汽車制動間隙自動調整臂

無效

• 申請號: 201010235569.8
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN101907143A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 張勇為;顧新建;陳芨熙;黃沈權
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16D65/58
• 分類號: F16D65/58
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及汽車制動裝置，特別是涉及一種程控式汽車制動間隙自動調整臂。

背景技術

汽車制動系統的可靠性是汽車安全行駛的關鍵要素。當前的重型商用車及大型客車一般使用包括氣動推桿、調整臂、制動器(主要組成元件包括凸輪軸、凸輪、制動蹄組件、制動鼓)的氣制動裝置。由于行駛過程中需要頻繁制動，會使制動器發熱，制動鼓、裝有制動襯片的制動蹄組件等膨脹會使制動間隙變小；而長期使用會因制動襯片磨損又會造成制動間隙變大。如果不及時調整，會導致點剎、拖剎、制動鼓失圓、制動鼓龜裂等現象，給行車造成不安全隱患。調整臂則就是為便于人工調整或自動調整這些制動器的制動間隙使其保持在合理值范圍內而設計的零部件總成；同時還是將氣動推桿的直線運動轉換為凸輪軸的轉動，是必不可少的動力傳遞、換向構件。調整臂的重要作用不言而喻。目前的調整按調節方式可分為手動調整臂和自動調整臂。手動調整臂一般包含有由凸輪軸動力蝸輪和凸輪軸動力蝸輪鎖定、調整蝸桿組成的制動間隙調整機構；而自動調整臂則是在此基礎上增加一個自調裝置。現存的調整臂還存在許多改進之處。如，采用手動調整臂的制動裝置的制動間隙的調整是專業修車人員間隔進行的，兩次間隙的調整之間不是始終處在最佳間隙，而是由最佳間隙變化到允許的最大間隙；采用自動調整臂的制動裝置的制動間隙的調整可以彌補手動調整臂的這一缺陷，但目前的自調裝置大多采用純機械結構，結構較為復雜，構件變形、傳動鏈間隙等對調節的可靠性影響較大，且只能實現單向調節，這也是造成制動鼓龜裂或在車輛行駛過程出現爆胎等現象的主要原因之一。

隨著傳感器技術和電子自動控制技術在汽車領域的應用和發展，早在上世紀90年代，專利US4749063就提出了一種基于直接實時監測制動間隙量變化的機、電、氣一體化的汽車制動器制動間隙閉環自動控制系統的實現方法。該方法采用了一種氣體流量傳感器，其不足之處在于壓縮氣體對環境的敏感性、滯后性等因素會影響了氣體流量傳感器的靈敏度和可靠性等，且這類傳感器的體積比較大；安裝在制動蹄上，要求對現存的制動器內部結構做較大改動。專利CN2849315Y和CN1967007也提出了一種智能高效程控全自動汽車制動調整臂，采用是基于氣動推桿感知原理。制動襯片的磨損必然會使活塞或氣室的推桿行程產生的增量，氣動推桿感知原理是基于該增量的自動控制，但忽略了制動臂殼體產生的超量間隙及彈性轉角、制動蹄的彈性轉角、凸輪驅動軸的彈性轉角等對行程增量的影響。

發明內容

針對重型商用車及大型客車氣制動裝置配備的現有調整臂存在的問題，本發明的目的是提供一種程控式汽車制動間隙自動調整臂的實現方法。包括采用安裝在凸輪驅動軸端部的角位移傳感器來感知制動間隙的變化量；然后利用基于單片機的電子控制器對來自角位移傳感器的角位移信號進行處理，判斷是否發送控制指令驅動步進電機進行制動器制動間隙調節，還是驅動聲、光報警元件進行制動器故障報警；同時使用人員可以在操作顯示面板上進行制動器預設間隙的設定操作，以及觀察制動器當前的工作制動間隙。

本發明的目的可通過下列技術方案實現：

本發明在外殼的上端開有氣動推桿連接孔，在外殼的下端安裝與制動器的凸輪軸連接的凸輪軸動力蝸輪，凸輪軸動力蝸輪與安裝在調整鎖定蝸桿軸上的調整鎖定蝸桿相嚙合。在調整鎖定蝸桿軸伸出外殼的一端上安裝自調蝸輪，在外殼側面裝有電子控制器和步進電機，安裝在步進電機的驅動軸上的自調蝸桿與自調蝸輪相嚙合；角位移傳感器同軸安裝在制動器的凸輪軸的伸出端部，定位基準桿一端固定在角位移傳感器轉軸上，在角位移傳感器轉軸伸出端面和定位基準桿之間設有扭簧，定位基準桿的另一端與機架連接；電子控制器分別汽車電瓶，聲、光報警元件，操作顯示面板，步進電機和角位移傳感器連接。

所述電子控制器包括單片機、步進電機控制驅動電路、角位移信號處理電路、操作顯示電路、報警元件控制驅動電路和供電電路；單片機分別與步進電機控制驅動電路、角位移信號處理電路、操作顯示電路和報警元件控制驅動電路連接，供電電路對整個系統供電。