CN102788106B - 电动制动装置的圆盘衬块之间间隙的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动制动装置的圆盘衬块之间间隙的控制方法，该方法的实施步骤包括：判断因圆盘和衬块摩擦使衬块受磨损而其总硬度是否发生变化；利用总硬度变化，计算圆盘和衬块的间隙。根据衬块磨损而引起的硬度的变化，调整圆盘和衬块之间间隙，从而减少残留阻力矩和改善燃料经济性。

Description

电动制动装置的圆盘衬块之间间隙的控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动制动装置，具体是根据衬块磨损引起的硬度变化，控制圆盘和衬块之间间隙的电动制动装置的圆盘衬块之间间隙的控制方法。

背景技术

一般制动***用于汽车行驶速度的减速或停止，同时可以使汽车保持停止状态。

制动***通常将动能通过摩擦力转换成热能，再排放到大气中而实现制动。制动***中摩擦式制动器是，用制动衬块，对与车轮同时旋转的圆盘施加压力而实现制动功能。

近来已开始使用电子机械制动***(Electro Mechanical Brake，EMB)，该***比油压式制动器更加简单，制动性能也进一步得到加强。

电动制动装置在制动时先由ECU（Electronic Control Unit）接收电子踏板信息后驱动电动机而发生轴向移动力，则活塞经过与电动机结合的减速器，向轴向移动同时用衬块向圆盘施加压力而实现制动。

所述技术结构是有助于理解本发明的背景技术，并不是指本发明所属技术领域已广泛传播的传统技术。

发明内容

技术课题

传统的电动制动装置是根据衬块和圆盘的摩擦实现制动时，必然对衬块造成磨损。

因此采用的方式就是，附加对衬块的磨损状态进行检测的传感器，以决定更换衬块的周期，或者附加其它调节机构，调整因衬块磨损而超过的初始间隔的方式。

但是利用这种方式只能调整圆盘和衬块之间间隙，不能减少圆盘和衬块之间因细小摩擦产生的残留阻力矩而造成燃料经济性下降的问题。

本发明的目的在于提供一种根据衬块磨损引起的衬块的硬度变化，调整圆盘和衬块之间的间隙，减少残留阻力矩，改善燃料经济性的电动制动装置的圆盘与衬块之间间隙的控制方法，从而改善所述问题。

技术方案

本发明一方面涉及电动制动装置的圆盘与衬块之间间隙的控制方法，其实施步骤包括：计算因圆盘与衬块之间摩擦引起的所述衬块磨损而发生的总硬度；确认所述衬块磨损而发生的总硬度和已储存的初始总硬度是否一致，以判断所述衬块磨损是否导致总硬度的变化；利用所述总硬度的变化，计算所述圆盘和所述衬块之间间隙，随着所述总硬度的增加，增加所述圆盘和所述衬块的间隙而进行调整。

本发明在利用所述总硬度的变化，计算所述圆盘和所述衬块的间隙的步骤上，所述圆盘和所述衬块的间隙的计算方式为d'=d+F(1/K-1/K')，d表示所述圆盘和衬块的初始间隙，F表示最大夹紧力，K表示初始总硬度， K'表示所述衬块因磨擦而变化的总硬度。

有益效果

本发明是根据因衬块的磨损而发生的硬度变化，调整圆盘和衬块之间的间隙，以达到减少残留阻力矩和改善燃料经济性的目的。

附图说明

图1是本发明一实施例的电动制动装置的卡钳***概略结构图;

图2是本发明一实施例的电动制动装置的圆盘与衬块之间间隙的控制装置结构示意图;

图3是一般卡钳***中圆盘与衬块之间间隙以及硬度示意图;

图4是本发明一实施例的总需移动行程的计算过程顺序图;

图5是本发明一实施例的电动制动装置的圆盘与衬块之间间隙的控制方法顺序图;

图6是本发明一实施例的因衬块磨损引起的圆盘与衬块之间间隙变化和随之产生的硬度变化示意图。

附图标记说明

10: 压力检测部 20: 加压距离测定部

30: 控制部 D: 圆盘

P1: 内衬块 P2: 外衬块

C: 钳体。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明一实施例涉及的电动制动装置的圆盘与衬块之间间隙的控制方法，详细进行描述。说明过程中，附图图示上的线厚度或者构件大小等，为使说明更加简单和清楚，会有所夸张。下述用语是根据本发明功能进行定义，而且与使用者和运用者的使用目的或使用惯例不同而有所变化。因此，这些用语应以本说明书的全部内容为基础进行定义。

图1是本发明一实施例的电动制动装置的卡钳***概略结构图。图2是本发明一实施例的电动制动装置的圆盘与衬块之间间隙的控制装置结构示意图。图3是一般卡钳***中圆盘与衬块之间间隙以及硬度示意图。

如图1所示，电动制动装置的卡钳包括与车轮同时旋转的圆盘D、约束圆盘D的衬块P1、P2以及包住衬块P1、P2的钳体C。圆盘D和衬块P1、P2以及钳体C相互串联在一起。

衬块P1、P2对圆盘D发生约束，包括向钳体C的反方向安装的内衬块P1和外衬块P2。

钳体C是内衬块P1和外衬块P2相反地安装，在传动装置40发生的驱动力下发生变形而使内衬块P1和外衬块P2向圆盘D方向移动。

随之，钳体C在因传动装置40而发生的驱动力下，将内衬块P1和外衬块P2向圆盘D方向移动，同时内衬块P1和外衬块P2对圆盘D施加压力而发生制动力。

本发明一实施例涉及的电动制动装置的圆盘与衬块之间间隙控制装置，用于控制圆盘D和衬块P1，P2的间隙，如图2所示，包括压力检测部10、加压距离测定部20、控制部30以及传动装置40。

压力检测部10检测内衬块P1和外衬块P2对圆盘D施加的夹紧力。

所述压力检测部10是利用安装在钳体C上，并利用由内衬块P1和外衬块P2为对圆盘D施加压力而变形的钳体C的变形量实施检测。

加压距离测定部20用于测定内衬块P1和外衬块P2的对圆盘D施加压力而移动的加压距离。

加压距离测定部20先换算为移动内衬块P1和外衬块P2而产生驱动力的电动机（无图示）的旋转数之后再测定加压距离。

控制部30是根据因衬块P1，P2和圆盘D摩擦而磨损衬块P1，P2，进而改变衬块P1，P2的硬度，并随之变化的总硬度，通过传动装置40，对圆盘D和衬块P1，P2的间隙实施控制。

传动装置40是驱动电动机（无图示）而调整圆盘D和衬块P1，P2的间隙。

为此，由控制部30利用压力检测部10检测的夹紧力和加压距离测定部20测定的加压距离，测定硬度K。

在电动制动装置中，总硬度K是根据衬块P1，P2的磨损程度，其硬度K随之增加。

例如，图3中，钳体C和衬块P1，P2以及圆盘D串联在一起，K1表示钳体C的硬度，K2表示衬块P1，P2的硬度，K3表示圆盘D的硬度，K表示总硬度，则总硬度计算方法就是1/K=(1/K1+1/K2+1/K3)。

按照所述内容，随着衬块P1，P2磨损，衬块P1，P2的硬度增加，因此总硬度也随之逐渐增加。

随之，控制部30利用随衬块P1，P2的磨损产生的总硬度的变化，增加圆盘D和衬块P1，P2的间隙，根据总硬度的变化，减少随着圆盘D和衬块P1，P2的间隙d减少而发生的弱小制动下产生的残留阻力矩。

图3中，圆盘D和衬块P1，P2的间隙d等于内衬块P1和圆盘D之间的距离d1以及外衬块P2和圆盘之间的距离d2之和(d=d1+d2)。

图4是本发明一实施例的总需移动行程的计算过程的顺序示意图。图5是本发明一实施例的电动制动装置的圆盘与衬块之间间隙的控制方法的顺序图。图6是本发明一实施例的因衬块磨损引起的圆盘与衬块之间间隙变化和随之产生的硬度变化示意图。

根据本发明一实施例的电动制动装置的圆盘衬块之间间隙的控制方法是采用计算总需移动的行程的方式。

总需移动行程的计算方式如图4所示，先计算衬块P1，P2磨损而发生的总硬度（S10）。

总硬度如上所述，K1表示钳体C的硬度，K2表示衬块P1，P2的硬度，K3表示圆盘D的硬度，K表示总硬度，则其计算公式是1/K=(1/K1+1/K2+1/K3)。

在这里，圆盘D和衬块P1，P2的初始间隙用d表示，最大夹紧力用F表示，电动制动装置的初始硬度用K表示，则利用初始硬度的加压行程（d_f）的计算方法是d_f=F/K（S20）。

如上所述，计算加压行程(d_f)之后，计算总需移动行程L（S30）。

在这里，总需移动行程L是根据衬块P1、P2磨损而圆盘D和衬块P1、P2之间产生的间隙d，对圆盘D施加压力而所需的行程。

因此总需移动行程L的计算方式是L=d+F/K。

根据本发明一实施例的电动制动装置的圆盘和衬块之间间隙的控制方法如图5所示，用K'表示随衬块P1、P2的磨损变化的总硬度，计算变化的硬度（S110）。

在这里，K2'表示衬块P1、P2磨损时变化的衬块P1、P2的硬度，则变化的总硬度 K'的计算方式是1/K'=1/K1+1/K2'+1/K3。

然后对初始总硬度K和变化的总硬度K'进行比较的方式判断是否一致（S120）。

判断结果，初始总硬度K和变化的总硬度K'一致，则用初始间隙d调整将圆盘D和衬块P1、P2之间间隙，调整为初始间隙d（S160）。

相反，初始总硬度K和变化的总硬度K'不一致，则表示衬块P1、P2磨损而使总硬度发生变化，因此计算电动制动装置的变化的总需移动行程（S130）。

用L'表示电动制动装置的变化的总需移动行程，则变化的总需移动行程的计算方式是L'=d'+F/K'。在这里，d'如图6所示，表示衬块P1、P2磨损而调整的圆盘D和衬块P1、P2的间隙(d'=d1+d2)。

通常是衬块P1、P2磨损，则衬块P1、P2的硬度会增加，因此变化的总硬度比初始总硬度大。

随之，变化的总硬度增加而所变化的总需移动行程小于初始总需移动行程。

若为调整间隙，以防止总需移动行程发生变化，而使初始的总需移动行程L和变化的总需移动行程L'一致，即L=L'，则得到的结果是d+F/K=d'+F/K'，因此调整的圆盘D和衬块P1、P2的间隙的计算方式是d'=d+F(1/K-1/K')（S140）。

然后，利用按照所述过程计算的d'，对圆盘D和衬块P1、P2的间隔实施调整（S150）。

而调整后的圆盘D和衬块P1、P2的间隙d'会大于调整之前的圆盘D和衬块P1、P2之间的间隙d。

因此是随着衬块P1、P2磨损引起的总硬度的变化，圆盘D和衬块P1、P2的间隙会随之增加，从而减少因圆盘D和衬块P1、P2接触而可能发生的残留阻力矩，进而提高车辆的燃料经济性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims (1)

1.一种电动制动装置的圆盘衬块之间间隙的控制方法，其实施步骤包括：

计算因圆盘和衬块摩擦使所述衬块受磨损而发生的总硬度；

确认因所述衬块磨损而发生变化的总硬度和已储存的初始总硬度是否一致，由此判断所述衬块磨损是否使总硬度发生变化；

利用所述总硬度的变化，计算所述圆盘和所述衬块的间隙，随着所述总硬度的增加，增加所述圆盘和所述衬块之间间隙而进行调整，其中，所述圆盘和所述衬块的间隙的计算方式为d'＝d+F(1/K-1/K')，d表示所述圆盘和衬块的初始间隙，F表示最大夹紧力，K表示初始总硬度，K'表示因所述衬块磨损而变化的总硬度；

其特征在于，钳体和所述衬块以及所述圆盘串联在一起；

K1表示所述钳体的硬度，K2表示所述衬块的硬度，K3表示所述圆盘的硬度，K表示所述总硬度，则所述总硬度计算方法为1/K＝(1/K1+1/K2+1/K3)；

所述衬块包括内衬块和外衬块；

所述圆盘和所述衬块的间隙等于所述内衬块和所述圆盘之间的距离以及所述外衬块和所述圆盘之间的距离之和。