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原文传递一种具有冗余功能的线控制动装置及控制方法

专利名称：	一种具有冗余功能的线控制动装置及控制方法
摘要：	本发明涉及一种具有冗余功能的线控制动装置及控制方法，包括制动盘、卡钳、取力齿轮、齿轮轴、丝杆轴、电磁离合器、螺母组件、回位电机、电机支架、支架、制动油缸、右摩擦片、左摩擦片、第一两位两通电磁阀、第二两位两通电磁阀、车速传感器、控制器、档位传感器；本发明能够充分利用车辆动能作为动力源，取消现有技术采用的驱动电机，有效降低成本；采用齿轮取力机构来驱动执行结构产生制动力，通过电磁离合器来控制制动器制动力大小；通过与常规液压制动系统的耦合，实现冗余功能；具有集成度高、响应速度快、成本低的优点；在车辆发生制动抱死时，将液压制动的开关控制模式改为制动力连续可调模式，具有更高的控制精度。
专利类型：	发明专利
申请人：	山东交通学院
发明人：	张竹林;王健;许本博;蒋德飞;戴汝泉;王金波
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN202010044766.5
公开号：	CN111169449A
分类号：	B60T13/58;B60T13/68;B;B60;B60T;B60T13;B60T13/58;B60T13/68
申请人地址：	250023 山东省济南市天桥区交校路5号山东交通学院
主权项：	1.一种具有冗余功能的线控制动装置，包括制动盘（1）、卡钳（2）、取力齿轮（3）、齿轮轴（4）、丝杆轴（5）、电磁离合器（6）、螺母组件（7）、回位电机（8）、电机支架（9）、支架（10）、制动油缸（11）、右摩擦片（12）、左摩擦片（13）、制动活塞（14）、储油箱（15）、制动总泵（16）、制动活塞推杆组件（17）、制动踏板（18）、角度传感器（19）、第一两位两通电磁阀（20）、第二两位两通电磁阀（21）、车速传感器（22）、控制器（23）、档位传感器（24）；其特征在于：所述的制动盘（1）固定安装在车轴上，所述的左摩擦片（13）、右摩擦片（12）分别布置在制动盘（1）的左右两侧；所述的左摩擦片（13）、右摩擦片（12）分别安装在卡钳（2）中适配的卡槽中，右摩擦片（12）可以沿着卡钳（2）上的卡槽左右移动；卡钳（2）固定安装在车架上；所述的取力齿轮（3）与制动盘（1）上的周边齿齿轮啮合；所述的取力齿轮（3）与齿轮轴（4）键啮合；齿轮轴（4）通过轴承安装在卡钳（2）上的吊耳上；所述的电磁离合器（6）的两端分别与齿轮轴（4）、丝杆轴（5）键连接；所述的丝杆轴（5）与螺母组件（7）螺纹连接；所述的丝杆轴（5）的另一端与回位电机（8）的输出端键连接；所述的回位电机（8）固定安装在电机支架（9）上，电机支架（9）固定安装在制动油缸（11）上；所述的电磁离合器（6）通过螺纹固定安装在支架（10）上，支架（10）固定安装在制动油缸（11）上；所述的螺母组件（7）上的推杆穿过制动油缸（11）上的槽口，螺母组件（7）上的推杆穿过制动活塞（14）的槽口，螺母组件（7）上的推杆与制动活塞（14）上的槽口左端面接触；制动活塞（14）安装在制动油缸（11）中，制动活塞（14）的外侧加工有环形槽口，此环形槽口中安装有密封圈，密封圈除了具有密封作用外，还有利用弹性变形力使制动活塞（14）回位的作用；制动活塞（14）的左端与右摩擦片（12）面接触；制动活塞（14）的右端与制动油缸（11）的右端内侧构成封闭油腔；所述的制动油缸（11）固定安装在卡钳（2）上；所述的制动踏板（18）的上端与车体铰接，铰接处安装有角度传感器（19）；制动踏板（18）侧面与制动活塞推杆组件（17）铰接，制动活塞推杆组件（17）的活塞端安装在制动总泵（16）中，活塞向左移动使刹车油产生高压；所述的储油箱（15）和制动总泵（16）油路连接，所述的第一两位两通电磁阀（20）的一端与制动总泵（16）的输出端口管路连接，第一两位两通电磁阀（20）的另一端与制动油缸（11）上的油管接头（1101）管路连接；所述的第二两位两通电磁阀（21）的一端与储油箱（15）管路连接，第二两位两通电磁阀（21）的另一端与制动总泵（16）的输出端口管路连接；所述的第一两位两通电磁阀（20）处于常开状态、第二两位两通电磁阀（21）处于常闭状态；所述的电磁离合器（6）、回位电机（8）、角度传感器（19）、第一两位两通电磁阀（20）、第二两位两通电磁阀（21）、车速传感器（22）、档位传感器（24）均与控制器（23）电连接。 2.如权利要求1所述的一种具有冗余功能的线控制动装置的控制方法，其特征在于：车辆行驶过程中，角度传感器（19）、车速传感器（22）、档位传感器（24）将信号实时传递给控制器（23）；控制器（23）根据采集的档位传感器（24）判断车辆的前进方向：（1）如果车辆是向前运动，发生制动时，驾驶员踩下制动踏板（18），控制器（23）根据控制策略控制第一两位两通电磁阀（20）切换到常闭状态、第二两位两通电磁阀（21）切换到常开状态，此时制动总泵（16）中的刹车油通过第二两位两通电磁阀（21）流到储油箱（15）中，此时液压制动系统并不起作用；控制器（23）根据控制策略控制电磁离合器（6）进行驱动力矩传递并控制传递力的大小，动力由取力齿轮（3）经齿轮轴（4）、电磁离合器（6）传递给丝杆轴（5），丝杆轴（5）旋转并带动螺母组件（7）向左移动，螺母组件（7）上的推杆推动制动活塞（14）向左移动，进而使制动活塞（14）压紧右摩擦片（12）产生制动力；如果控制器（23）根据控制策略判断制动力过大时，控制电磁离合器（6）减小传递的扭矩；制动结束时，控制器（23）控制第一两位两通电磁阀（20）切换到常开状态、第二两位两通电磁阀（21）切换到常闭状态，同时控制器（23）控制回位电机（8）旋转使螺母组件（7）回位，螺母组件（7）上的推杆与制动活塞（14）脱离接触；制动活塞（14）通过其上的密封圈的弹性力进行回位，保证左摩擦片（13）、右摩擦片（12）和制动盘（1）之间的制动间隙；如果机械制动系统发生制动失效，制动总泵（16）中的刹车油经第一两位两通电磁阀（20）、油管接头（1101）进入到制动油缸（11），推动制动活塞（14）向左移动，进而使制动活塞（14）压紧右摩擦片（12）产生制动力；（2）如果车辆是向后运动，发生制动时，此时机械制动系统不起作用，驾驶员踩下制动踏板（18），制动总泵（16）中的刹车油经第一两位两通电磁阀（20）、油管接头（1101）进入到制动油缸（11），推动制动活塞（14）向左移动，进而使制动活塞（14）压紧右摩擦片（12）产生制动力；制动结束后，各部件复位。
所属类别：	发明专利