[實(shí)用新型]電動(dòng)車用線控制動(dòng)單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720052757.4
• 申請(qǐng)日: 2017-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206633829U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔小祥;葛衛(wèi)國(guó);王利鋒;張娥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶三峽學(xué)院
• 主分類號(hào): B60L7/00
• 分類號(hào): B60L7/00
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所32225
• 代理人: 孫彬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車用線控制動(dòng)單元，屬于新能源電動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車發(fā)展方興未艾，制動(dòng)系統(tǒng)作為保障整車安全性能的主要系統(tǒng)在電動(dòng)車上仍然必不可少。目前電動(dòng)汽車上仍然使用液壓制動(dòng)器，需要電能多次轉(zhuǎn)換和傳遞才能實(shí)現(xiàn)整車制動(dòng)，能源利用效率不高且有制動(dòng)液泄露的潛在危險(xiǎn)；因此亟需發(fā)展能夠與電動(dòng)車相匹配的新型制動(dòng)系統(tǒng)。

在當(dāng)前大力發(fā)展和推廣電動(dòng)汽車的背景下，制動(dòng)系統(tǒng)正逐步向線控系統(tǒng)(Brake-by-Wire，BBW)發(fā)展，其中以電子機(jī)械制動(dòng)(Electro-Mechanical Brake，EMB)為代表。

EMB的每個(gè)制動(dòng)單元都由獨(dú)立電機(jī)提供動(dòng)力，能大大提高整車制動(dòng)力控制的靈活性：但是如發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枮?00910146800.3)名稱為：“一種汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)中電子制動(dòng)器的傳動(dòng)裝置”公開(kāi)的電子機(jī)械制動(dòng)類似，目前開(kāi)發(fā)出的EMB無(wú)一例外都使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供動(dòng)力，此類裝置必須先利用齒輪減速機(jī)構(gòu)放大轉(zhuǎn)矩，再利用滾阻絲桿機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為軸向力后才能為車輪提供制動(dòng)力。

因此EMB同時(shí)需要“轉(zhuǎn)矩―力”轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和“增扭”機(jī)構(gòu)，不僅使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積和質(zhì)量增加，也使制動(dòng)力調(diào)控難度增加，實(shí)際應(yīng)用較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種電動(dòng)車用線控制動(dòng)單元，其無(wú)需液壓泵或運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、能夠減少電動(dòng)車制動(dòng)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電力驅(qū)動(dòng)的直接制動(dòng)、進(jìn)而提高電動(dòng)車制動(dòng)性能。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：一種電動(dòng)車用線控制動(dòng)單元，它包括：對(duì)稱分布在制動(dòng)盤兩側(cè)的左摩擦襯片、右摩擦襯片；所述左摩擦襯片與制動(dòng)卡鉗相連接，所述右摩擦襯片與受力壓板緊密貼合；

它還包括電磁直線執(zhí)行器及杠桿放大機(jī)構(gòu)；所述的電磁直線執(zhí)行器由外部機(jī)體、永磁體、可沿機(jī)體軸線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)線圈、銷和軸共同構(gòu)成；所述機(jī)體與制動(dòng)卡鉗連為一體，永磁體排列在機(jī)體內(nèi)壁上，所述運(yùn)動(dòng)線圈利用銷(4)與軸連接，軸利用鉸鏈與杠桿放大機(jī)構(gòu)的中心動(dòng)力點(diǎn)連接；

其中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)線圈通電后向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)線圈所受電磁力通過(guò)杠桿放大機(jī)構(gòu)放大后作用在阻力點(diǎn)處向受力壓板施加放大后的作用力，受力壓板推動(dòng)左摩擦襯片壓緊制動(dòng)盤提供可控的制動(dòng)力。

所述的杠桿放大機(jī)構(gòu)包括兩組對(duì)稱分布于軸線兩側(cè)的杠桿；所述杠桿利用連接軸與卡鉗相連并可繞連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)；杠桿利用鉸鏈與軸相連；

杠桿與受力壓板在阻力點(diǎn)處接觸，作用在鉸鏈處的電磁力被杠桿放大后作用在阻力點(diǎn)處。

所述的電磁直線執(zhí)行器為伺服直線電機(jī)其作為驅(qū)動(dòng)裝置。

所述的制動(dòng)卡鉗夾緊力與電磁直線執(zhí)行器作用力的關(guān)系式：F_b/F_e＝L/l,式中F_b和F_e分別為卡鉗夾緊力和電磁力，L和l分別為杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂。

所述的運(yùn)動(dòng)線圈為可沿著機(jī)體軸線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)圈或動(dòng)鐵。

所述的永磁體為Halbach排列的永磁體。

所述的軸的運(yùn)動(dòng)規(guī)律通過(guò)電流的方向和大小控制。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

制動(dòng)時(shí)線圈通電向左運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)中線圈所受電磁力被杠桿機(jī)構(gòu)放大后在阻力點(diǎn)處向壓板施加放大后的作用力，壓板推動(dòng)摩擦襯片壓緊制動(dòng)盤提供制動(dòng)力。制動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，給電磁直線執(zhí)行器施加方向相反的電流，線圈向右運(yùn)動(dòng)回到初始位置，杠桿、壓板和摩擦襯片同時(shí)回到初始位置。

與現(xiàn)有的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

第一，直線執(zhí)行器提供沿其軸線的力而非轉(zhuǎn)矩，制動(dòng)單元不需要類似EMB中“轉(zhuǎn)矩-力”的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，整個(gè)制動(dòng)單元結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單；

第二，通過(guò)控制電磁直線執(zhí)行器電流直接控制制動(dòng)力的大小，控制簡(jiǎn)單靈活，有利于提高制動(dòng)性能；

第三，制動(dòng)單元沒(méi)有液壓組件，沒(méi)有制動(dòng)液泄露的隱患；

第四，本實(shí)用新型運(yùn)用于電動(dòng)車，不需要液壓泵或運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，減少了能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電力驅(qū)動(dòng)的直接制動(dòng)，有利于提高能源利用效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提出的電動(dòng)車線控制動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的杠桿放大機(jī)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型提出的電動(dòng)車線控制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、電磁直線執(zhí)行器，2、永磁體，3、運(yùn)動(dòng)線圈，4、銷，5、軸，6、杠桿放大機(jī)構(gòu)，7、制動(dòng)卡鉗，8、連接軸，9、阻力點(diǎn)，10、受力壓板，11、左摩擦襯片，12、制動(dòng)盤，13、右摩擦襯片，14、鉸鏈。