CN110281883B - 一种带驻车功能的固定式卡钳及电子液压制动*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带驻车功能的固定式卡钳及电子液压制动***，所述固定式卡钳包括制动组件、钳体、行车管道和驻车管道，制动组件中具有驻车储能室和行车制动室；所述驻车储能室内设有储能元件；当所述驻车储能室内输入液压时，驻车储能室开始储能，解除驻车制动；当所述驻车储能室内卸载液压时，开始驻车制动；当行车制动室内输入液压时，开始行车制动。所述电子液压制动***包括输送设备、储能设备，所述储能设备分别与行车管道和驻车管道连通，通过电磁阀控制通往行车管道和驻车管道的液压管的通断，从而实现行车制动或者驻车制动过程。本发明整体结构集成度更高，能更方便的布置入后轮轮辋中，不占用后轮过大的布置空间，降低零件的成本。

Description

一种带驻车功能的固定式卡钳及电子液压制动***

技术领域

本发明涉及汽车制动技术领域，尤其涉及一种带驻车功能的固定式卡钳及电子液压制动***。

背景技术

液压制动***的后轮执行机构为盘式制动器，其中把管路的液压转化为夹紧力的部分即为卡钳，卡钳分为浮动式卡钳和固定式卡钳两种结构形式，浮动式卡钳因结构简单，占用空间小，成本有优势而大量采用，固定式卡钳性能比浮动式卡钳更优秀，但是因成本等问题，一般在中高端车上采用。

固定式卡钳由卡钳的钳体，四个或六个轮缸活塞以及其密封圈，放气螺钉等组成，卡钳的钳体内部由液压管道把多个活塞腔连接到一起，实现内外活塞一起制动的效果。EPB驻车制动***是采用电机带动涡轮蜗杆，进而夹紧摩擦片实现驻车制动，浮动式卡钳把电机与活塞集成到一起，放到轮毂的内侧。但是固定式卡钳的活塞内外侧都有，无法把电机集成到卡钳活塞上，因此采用固定式卡钳的后轮，只能单独加装一个带EPB电机的卡钳实现驻车制动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中采用固定式卡钳的后轮，需要单独加装一个带EPB电机的卡钳实现驻车制动、成本较高、安装不便的技术问题。本发明提供了一种带驻车功能的固定式卡钳及电子液压制动***来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带驻车功能的固定式卡钳，包括制动组件，所述制动组件设有两个，对称布置于制动盘左右两端并适于夹紧或者释放所述制动盘，制动组件夹紧制动盘实现对所述制动盘的制动；所述制动组件中具有驻车储能室和行车制动室；所述驻车储能室内设有储能元件；钳体，所述钳体适于包覆两个所述制动组件；驻车管道，所述驻车管道由外部通入所述钳体后分别与左端所述驻车储能室和右端所述驻车储能室连通；行车管道，所述行车管道由外部通入所述钳体后分别与左端所述行车制动室和右端所述行车制动室连通。

当所述驻车储能室内输入液压时，所述驻车储能室开始储能，所述制动组件解除驻车制动；当所述驻车储能室内卸载液压时，所述制动组件开始驻车制动；当所述行车制动室内输入液压时，所述制动组件开始行车制动。

本发明中在制动组件中同时设置驻车储能室和行车制动室，并采用管道将两端所述制动组件连通，驻车制动功能和行车制动功能均仅需要通过一个入口就能实现，因此可以通过一套动力源实现驻车制动和行车制动的驱动，无需另外配置动力源。

进一步的，每个所述制动组件包括一个或者多个并列布置的活塞组件，每个活塞组件的轴线与车轮的轴线平行，每个所述活塞组件中均具有驻车储能室和行车制动室；所述活塞组件包括位于所述驻车储能室内部的驻车活塞、位于所述行车制动室内部的行车活塞以及两端分别与所述驻车活塞和行车活塞接触的中间活塞；所述行车活塞靠近所述制动盘设置。

当进行驻车制动时，驻车活塞推动所述中间活塞挤压所述行车活塞，两端所述行车活塞同时挤压所述制动盘实现驻车制动；当解除驻车制动时，驻车活塞远离中间活塞，所述行车活塞不受所述中间活塞的挤压作用，从而远离所述制动盘，实现制动解除；当处于行车过程中需要行车制动时，两端所述行车活塞直接挤压所述制动盘实现行车制动。

进一步的，所述驻车储能室由驻车活塞分为储能腔和驻车油腔；所述驻车管道与所述驻车油腔连通；所述储能元件位于所述储能腔中，并通过挤压作用进行储能，且所述中间活塞通过所述驻车油腔与所述驻车活塞接触。

当通过驻车管道向所述驻车油腔中输入液压时，所述驻车活塞向所述储能腔靠近，挤压所述储能元件，所述储能元件开始储能，当向所述驻车油腔卸载液压时，所述储能元件释放能量，推动所述驻车活塞向所述驻车油腔靠近，同时推动所述中间活塞挤压所述行车活塞，实现驻车制动。

优选的，所述储能元件为蝶形弹簧。

优选的，所述制动盘与所述行车活塞之间还设置有摩擦块，提高制动效果。

优选的，每个所述活塞组件上远离所述制动盘的一端均设置一活塞罩。

进一步的，所述行车管道包括连通所述钳体的一端和位于该端的所述驻车油腔的驻车总管、连通位于所述钳体另一端的所述驻车油腔的驻车分管、以及位于所述钳体外部且分别与所述驻车总管和驻车分管连通的外部驻车通道。

所述行车管道包括连通所述钳体的一端和位于该端的所述行车制动室的行车总管、连通位于所述钳体另一端的所述行车制动室的行车分管、以及位于所述钳体外部且分别与所述行车总管和行车分管连通的外部行车通道。

通过外部驻车通道和外部行车通道分别将所述钳体两端的驻车管路和行车管路连接，便于进行管路检修，同时减小所述钳体尺寸。

本发明还提供一种电子液压制动***，包括：输送设备，适于输送液压油；储能设备，适于储存所述液压油；经高压管路与所述输送设备连接；以上所述的带驻车功能的固定式卡钳，每个后车轮设置一个；所述储能设备通过液压管分别与每个所述带驻车功能的固定式卡钳的行车管道和驻车管道连通，且每个所述液压管上均设置有电磁阀，通过所述电磁阀控制通往行车管道和驻车管道的液压管的通断，从而实现行车制动或者驻车制动过程。

优选的，所述输送设备为液压泵或者ESP控制单元；所述储能设备为高压储能罐。

优选的，所述高压管路上设有单向阀。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的带驻车功能的固定式卡钳，把固定式卡钳改为带有储能元件的、驻车与行车制动相结合的综合型的卡钳结构，仅需要通过一套操作***控制即可，无需另外设置动力源分别对卡钳进行控制，整体结构集成度更高，能更方便的布置入后轮轮辋中，不占用后轮过大的布置空间，降低零件的成本。

(2)本发明所述的带驻车功能的固定式卡钳，将驻车活塞、中间活塞和行车活塞依次串联布置，且所述行车活塞靠近所述制动盘设置，当车辆处于行车状态时，驻车制动解除，仅通过行车活塞的挤压实现行车制动，当车辆停止时，通过驻车储能室释放的储备能量推动所述驻车活塞运动，并通过中间活塞传递至行车活塞，使行车活塞挤压所述制动盘，实现驻车制动，通过简单的活塞结构实现行车制动与驻车制动的独立操作。

(3)本发明所述的带驻车功能的固定式卡钳，所述行车管道和驻车管道分别通过外部行车通道和外部驻车通道将卡钳两端的管路相连，便于进行管路检修，同时减小所述钳体尺寸。

(4)本发明所述的电子液压制动***，采用新的液压储能操纵机构，由电磁阀控制带驻车功能的固定式卡钳的夹紧与释放，实现驻车制动***的精细控制以及驻车的防抱死***。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述的带驻车功能的固定式卡钳安装在车轮上的立体示意图；

图2是图1所示的带驻车功能的固定式卡钳安装在车轮上的剖面示意图；

图3是图2的a处放大图；

图4是图2的b处放大图；

图5是图2的c处放大图；

图6是本发明所述的带驻车功能的固定式卡钳的俯视图；

图7是所述行车管道向所述行车制动室释放液压时液压油流向示意图；

图8是所述驻车管道向所述驻车油腔释放液压时液压油流向示意图；

图9是本发明所述电子液压制动***释放液压流程示意图。

图中，1、制动盘，2、驻车储能室，201、储能腔，202、驻车油腔，3、行车制动室，4、储能元件，5、钳体，6、驻车管道，601、驻车总管，602、驻车分管，603、外部驻车通道，7、行车管道，701、行车总管，702、行车分管， 703、外部行车通道，8、驻车活塞，9、中间活塞，10、行车活塞，11、摩擦块， 12、活塞罩，13、密封圈，14、封板，15、高压管路，16、液压管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-图8所示，一种带驻车功能的固定式卡钳及电子液压制动***，包括制动组件、钳体5、驻车管道6和行车管道7，所述制动组件设有两个，对称布置于制动盘1左右两端并适于夹紧或者释放制动盘1；所述制动组件中具有驻车储能室2和行车制动室3；驻车储能室2内设有储能元件4，使驻车储能室2 具有储能功能；钳体5适于包覆两个所述制动组件。

所述驻车管道6由外部通入钳体5后分别与左端驻车储能室2和右端驻车储能室2连通，同时向左端驻车储能室2和右端驻车储能室2输入或者卸载液压；行车管道7由外部通入钳体5后分别与左端行车制动室3和右端行车制动室3连通，同时向左端行车制动室3和右端行车制动室3输入或者卸载液压。由于两端的制动组件共用一个管道，且驻车制动和行车制动均采用液压操控方式，因此可以采用同一个操作***进行控制。

当驻车储能室2内输入液压时，驻车储能室2开始储能，所述制动组件解除驻车制动；当驻车储能室2内卸载液压时，驻车储能室2释放能量，所述制动组件开始驻车制动；当所述行车制动室3内输入液压时，所述制动组件开始行车制动。

当汽车处于行车状态时，汽车向操作***提供动力源，操作***开始工作，持续向驻车储能室2输入液压，使驻车储能室2开始储能，当需要行车制动时，则同时向行车制动室3输入液压，实现行车制动。当汽车处于停止状态，动力源关闭，操作***停止工作，驻车储能室2和行车制动室3均卸载液压，驻车储能室2依靠释放的能量实现驻车制动。

本发明的一个具体实施例，如图1-图8所示，一种带驻车功能的固定式卡钳及电子液压制动***，包括制动组件、钳体5、驻车管道6和行车管道7，所述制动组件设有两个，对称布置于制动盘1左右两端并适于夹紧或者释放制动盘1；每个所述制动组件包括一个或者多个并列布置的活塞组件，设置多个活塞组件可以避免个别活塞组件出现故障导致制动失效，每个所述活塞组件中均具有驻车储能室2和行车制动室3，驻车储能室2内设有储能元件4，使驻车储能室2具有储能功能；本实施例中每个所述制动组件包括两个并列布置的活塞组件，所述活塞组件包括位于驻车储能室2内部的驻车活塞8、位于行车制动室 3内部的行车活塞10以及两端分别与驻车活塞8和行车活塞10接触的中间活塞 9，中间活塞9与驻车活塞8和行车活塞10仅接触连接，可以相互远离；行车活塞10靠近制动盘1设置。行车制动时，行车活塞10与中间活塞9分离，行车活塞10挤压制动盘1；驻车制动时，驻车活塞8、中间活塞9和行车活塞10 首尾相接，驻车活塞8受到向制动盘1方向的推力，中间活塞9和行车活塞10随驻车活塞8一同靠近所述制动盘1，挤压所述制动盘1，钳体5适于包覆两个所述制动组件，钳体5可以固定在制动盘1上。

驻车管道6由外部通入钳体5后分别与左端驻车储能室2和右端驻车储能室2连通，同时向左端驻车储能室2和右端驻车储能室2输入或者卸载液压；行车管道7由外部通入钳体5后分别与左端行车制动室3和右端行车制动室3 连通，同时向左端行车制动室3和右端行车制动室3输入或者卸载液压。由于两端的制动组件共用一个管道，且驻车制动和行车制动均采用液压操控方式，因此可以采用同一个操作***进行控制。

当驻车储能室2内输入液压时，驻车储能室2开始储能，解除驻车制动；当驻车储能室2内卸载液压时，驻车储能室2释放能量，开始驻车制动；当行车制动室3内输入液压时，开始行车制动。

驻车储能室2可以但不仅限于如下结构，如图2-图4所示，驻车储能室2 由驻车活塞8分为储能腔201和驻车油腔202，驻车油腔202位于靠近行车制动室3的一端，储能腔201位于远离行车制动室3的一端，储能元件4位于所述储能腔201中；驻车管道6与驻车油腔202连通；且中间活塞9通过驻车油腔 202与驻车活塞8接触。

如图2、图3所示，以左端其中一个活塞组件为例，驻车油腔202位于驻车储能室2的右端，储能腔201位于驻车储能室2的右端，驻车管道6从驻车储能室2的右端面通入驻车油腔202中；行车管道7从行车制动室3的左端通入行车制动室3内，为保证密封效果，作为优选的，中间活塞9与驻车储能室2 和行车制动室3的连接处设有密封圈13。另外，为了避免中间活塞9脱离驻车储能室2和行车制动室3，在中间活塞9两端分别设置直径大于中间活塞9与驻车储能室2和行车制动室3连接口的封板14，封板14通常与中间活塞9一体设置。

本发明中储能元件4可以为蝶形弹簧，在行驶时通过输入的液压来解除制动器的锁止，在车辆停止时，卸载液压，采用蝶形弹簧的机械力锁住制动器，实现驻车。

在以上实施例中，制动时，行车活塞10可以与制动盘1直接接触，也可以在制动盘1与行车活塞10之间设置摩擦块11，摩擦块11的摩擦力较大，使用较小的挤压力即可产生较大的制动效果。

在以上实施例中，每个活塞组件上远离制动盘1的一端均设置一活塞罩12。如图1所示，钳体5的左端设置有两个活塞罩12，故钳体5内部两端各具有两个活塞组件。

在以上实施例中，行车管道7和驻车管道6可以均设置在钳体5内部，但是由于活塞组件较多，因此钳体5内部需要设置多条管路与每个活塞组件相连，占用空间较大，且不利于管路检修，为此，在本发明的又一具体实施例中，驻车管道6包括连通钳体5的一端和位于该端的驻车油腔202的驻车总管601、连通位于钳体5另一端的驻车油腔202的驻车分管602、以及位于钳体5外部且分别与驻车总管601和驻车分管602连通的外部驻车通道603，请参阅图4-图6 和图8。

行车管道7包括连通钳体5的一端和位于该端的行车制动室3的行车总管 701、连通位于钳体5另一端的行车制动室3的行车分管702、以及位于钳体5 外部且分别与行车总管701和行车分管702连通的外部行车通道703，请参阅图 4-图7。

当每个所述制动组件中包含两个或者两个以上活塞组件时，驻车总管601 上具有连通同一个制动组件中所有驻车油腔202的多个支路，驻车分管602中具有连通同一个制动组件中所有驻车油腔202的多个支路；行车总管701和行车分管702也是同理设置。

驻车总管601由钳体5的左端进入与左端的驻车油腔202连通(请参阅图4 所示)，外部驻车通道603一端与驻车总管601连通，另一端经钳体5的外部伸入右端的钳体5内，驻车分管602一端与外部驻车通道603的另一端连通，另一端与右端的驻车油腔202连通(请参阅图5和图6所示)。行车总管701由钳体5的左端进入与左端的行车制动室3连通(请参阅图4所示)，外部行车通道703一端与行车总管701连通，另一端经钳体5的外部伸入右端的钳体5内，行车分管702一端与外部行车通道703的另一端连通，另一端与右端的行车制动室3连通(请参阅图5和图6所示)。图1和图4中，A为行车管道7的进油口， B为驻车管道6的进油口，A进油口中的液压油通过外部行车通道703流到另外一端的行车制动室3中，产生制动作用，推动行车活塞10夹紧制动盘1；B进油口中的液压油通过外部驻车通道603流到另外一端的驻车油腔202中，推动驻车活塞8远离制动盘1，驻车制动解除。

一种电子液压制动***，包括：输送设备；适于输送液压油；储能设备，适于储存所述液压油；经高压管路15与输送设备连接；以上所述的带驻车功能的固定式卡钳，每个后车轮设置一个；储能设备通过液压管16分别与每个所述带驻车功能的固定式卡钳的行车管道7和驻车管道6连通，且每个液压管16上均设置有电磁阀，其中与行车管路连接的电磁阀为行车电磁阀，与驻车管路连接的电磁阀为驻车电磁阀。

如图9所示，电子液压制动***由输送设备产生高压并流入储能设备中，控制电磁阀分别向左后轮和右后轮的带驻车功能的固定式卡钳输入或者释放液压，从而释放或者锁紧制动盘1，使车辆顺利的行驶与驻车。

在本发明的一个具体实施例中，输送设备采用液压泵或者ESP控制单元；储能设备为高压储能罐。ESP控制单元是ESP车身稳定***的控制单元，其中集成有ESP泵，本发明采用ESP控制单元作为输送设备也就是本发明所述的电子液压制动***与ESP车身稳定***集成在一起，两者共用控制单元。

作为优选的，高压管路15上设有单向阀，保持在液压泵停止后不逆流，保持高压储能罐的密封性。

车辆启动时，ESP控制单元自检并且对高压储能罐建压，驻车电磁阀控制管压向驻车油腔202释放压力，解除碟形弹簧的驻车制动力，让车辆能够正常行车。车辆行驶过程中，当使用脚刹时，行车电磁阀控制管压向行车制动室3 释放压力，对后轮制动盘1施加压力，同时ESP控制***起作用或者行车电磁阀启动防抱死功能，控制行车制动室3中的压力，防止后轮出现抱死现象。

当驾驶员拉动驻车按钮时，在车辆未停止时由ESP控制***起作用或者驻车电磁阀启动防抱死功能，控制驻车油腔202中的压力，防止后轮出现抱死现象。当车辆停止后，拉起驻车制动按钮，此时驻车油腔202中的压力完全解除，碟形弹簧产生的驻车力完全作用到后轮制动盘1上，保证车辆在坡道上能够安全驻车。

以左端活塞组件为例，各个状态下活塞运动情况如下：

驻车制动解除：驻车电磁阀释放的管路压力，通过驻车总管601传递到驻车油腔202内驻车活塞8的右侧，推动驻车活塞8克服碟形弹簧的作用左移，驻车活塞8左移后与中间活塞9脱离，行车活塞10不受力的作用下，摩擦块11 受到制动盘1转动时产生的外甩力的作用下后退，解除驻车制动。

驻车制动：当车辆停下后，驻车电磁阀解除管路中的压力，驻车活塞8不再受到高压的作用，因此碟形弹簧推动驻车活塞8向右移动，推动中间活塞9 向右移动，中间活塞9推动行车活塞10及摩擦块11右移，与制动盘1右侧的摩擦块11一起夹紧制动盘1，产生驻车作用。

行车制动：行车电磁阀释放的管路压力，通过行车总管701传递到行车制动室3内行车活塞10的左侧，推动行车活塞10右移，行车活塞10推动摩擦块 11右移，与制动盘1右侧的摩擦块11一起夹紧制动盘1，产生行车作用。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种带驻车功能的固定式卡钳，其特征在于，包括：

制动组件，所述制动组件设有两个，对称布置于制动盘（1）左右两端并适于夹紧或者释放所述制动盘（1）；所述制动组件中具有驻车储能室（2）和行车制动室（3）；所述驻车储能室（2）内设有储能元件（4）；

钳体（5），所述钳体（5）适于包覆两个所述制动组件；

驻车管道（6），所述驻车管道（6）由外部通入所述钳体（5）后分别与左端所述驻车储能室（2）和右端所述驻车储能室（2）连通；

行车管道（7），所述行车管道（7）由外部通入所述钳体（5）后分别与左端所述行车制动室（3）和右端所述行车制动室（3）连通；

当所述驻车储能室（2）内输入液压时，所述驻车储能室（2）开始储能，所述制动组件解除驻车制动；当所述驻车储能室（2）内卸载液压时，所述制动组件开始驻车制动；当所述行车制动室（3）内输入液压时，所述制动组件开始行车制动；

每个所述制动组件包括一个或者多个并列布置的活塞组件，每个所述活塞组件中均具有驻车储能室（2）和行车制动室（3）；

所述活塞组件包括位于所述驻车储能室（2）内部的驻车活塞（8）、位于所述行车制动室（3）内部的行车活塞（10）以及两端分别与所述驻车活塞（8）和行车活塞（10）接触的中间活塞（9）；所述行车活塞（10）靠近所述制动盘（1）设置；

所述驻车储能室（2）由驻车活塞（8）分为储能腔（201）和驻车油腔（202）；所述驻车管道（6）与所述驻车油腔（202）连通；所述储能元件（4）位于所述储能腔（201）中，且所述中间活塞（9）通过所述驻车油腔（202）与所述驻车活塞（8）接触；所述制动盘（1）与所述行车活塞（10）之间还设置有摩擦块（11）。

2.根据权利要求1所述的带驻车功能的固定式卡钳，其特征在于：所述储能元件（4）为蝶形弹簧。

3.根据权利要求1所述的带驻车功能的固定式卡钳，其特征在于：每个所述活塞组件上远离所述制动盘（1）的一端均设置一活塞罩（12）。

4.根据权利要求1所述的带驻车功能的固定式卡钳，其特征在于：

所述行车管道（7）包括连通所述钳体（5）的一端和位于该端的所述驻车油腔（202）的驻车总管（601）、连通位于所述钳体（5）另一端的所述驻车油腔（202）的驻车分管（602）、以及位于所述钳体（5）外部且分别与所述驻车总管（601）和驻车分管（602）连通的外部驻车通道（603）；

所述行车管道（7）包括连通所述钳体（5）的一端和位于该端的所述行车制动室（3）的行车总管（701）、连通位于所述钳体（5）另一端的所述行车制动室（3）的行车分管（702）、以及位于所述钳体（5）外部且分别与所述行车总管（701）和行车分管（702）连通的外部行车通道（703）。

5.一种电子液压制动***，其特征在于，包括：

输送设备；适于输送液压油；

储能设备，适于储存所述液压油；经高压管路（15）与所述输送设备连接；

权利要求1-4任一项所述的带驻车功能的固定式卡钳，每个后车轮设置一个；

所述储能设备通过液压管（16）分别与每个所述带驻车功能的固定式卡钳的行车管道（7）和驻车管道（6）连通，且每个所述液压管（16）上均设置有电磁阀。

6.根据权利要求5所述的电子液压制动***，其特征在于：所述输送设备为液压泵或者ESP控制单元；所述储能设备为高压储能罐。

7.根据权利要求6所述的电子液压制动***，其特征在于：所述高压管路（15）上设有单向阀。