CN112145592A - 盘式制动器、线控制动系统以及车辆 - Google Patents

盘式制动器、线控制动系统以及车辆 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种盘式制动器、线控制动系统以及车辆，该制动器包括制动钳体、第一制动块、制动盘、第一油腔、第二油腔、压力调节件、电机，第一制动块和制动盘设置在制动钳体内，第一油腔用于驱动第一制动块移动，第二油腔与第一油腔相互连通，压力调节件可移动地设置在第二油腔内，当电机驱动压力调节件沿第一方向移动时，第二油腔内的油压减小且第一油腔内的油压增大，使第一制动块在第一油腔的驱动下压紧制动盘；当电机驱动压力调节件沿与第一方向相反的第二方向移动时，第二油腔内的油压增大且第一油腔内的油压减小，以使第一制动块松开制动盘。由于油液始终在第一油腔和第二油腔之间流动，从而可以避免使用液压制动管路，降低液压元件的损耗。

Description

盘式制动器、线控制动系统以及车辆
技术领域
本公开涉及车辆制动技术领域，具体地，涉及一种盘式制动器、使用该盘式制动器的线控制动系统，以及使用该线控制动系统的车辆。
背景技术
传统的液压或气动式制动系统中，存在气液管路复杂、维修困难、布置结构复杂、制动动态响应慢、制动舒适性能较低等明显缺点。例如，在液压制动系统中，在防抱死制动系统动作时制动踏板会产生回弹振动现象，影响了制动舒适性能。又如，传统的液压制动系统中因采用了体积较大的真空制动助力器、制动主缸、储油器等常规液压制动系统的部件，因此不仅具有结构及装配复杂且体积大、维护困难的问题，而且由于系统中设置有连接相应部件的液压制动管路以及制动液，需要定期更换液压油和定期检查是否存在液压油泄漏的问题。再如，在传统的液压制动系统中需要通过反复开启关闭阀门的方式来调节压力，液压元件损耗大。
发明内容
本公开的目的是提供一种盘式制动器、使用该盘式制动器的线控制动系统，以及使用该线控制动系统的车辆，该盘式制动器结构简单、安全性能高、能够有效地降低液压元件的损耗。
为了实现上述目的，本公开提供一种盘式制动器，包括：
制动钳体；
第一制动块，设置在所述制动钳体内；
制动盘；设置在所述制动钳体内；
第一油腔，用于驱动所述第一制动块移动；
第二油腔，与所述第一油腔相互连通，以使油液能够在所述第一油腔和第二油腔之间流动；
压力调节件，可移动地设置在所述第二油腔内；
电机，用于驱动所述压力调节件移动以改变所述第一油腔内的油压大小；
当所述电机驱动所述压力调节件沿第一方向移动时，所述第二油腔内的油压减小且所述第一油腔内的油压增大，以使所述第一制动块在所述第一油腔的驱动下压紧所述制动盘；当所述电机驱动所述压力调节件沿与所述第一方向相反的第二方向移动时，所述第二油腔内的油压增大且所述第一油腔内的油压减小，以使所述第一制动块松开所述制动盘。
可选地，所述盘式制动器还包括活塞，所述活塞可移动地设置在所述制动钳体内，并与所述制动钳体共同限定出所述第一油腔，所述第一油腔通过所述活塞推动所述第一制动块移动。
可选地，所述制动钳体包括第一部分和第二部分，所述第一部分的横截面形成为U形结构，所述制动盘和第一制动块容纳在所述第一部分的U形开口内，所述第二部分的横截面形成为开口朝向所述第一制动块的U形结构，且所述第二部分与所述第一部分相互连通，所述活塞的横截面形成为开口朝向所述第二部分的U形结构，以与所述第二部分共同限定出所述第一油腔。
可选地，所述盘式制动器还包括油缸，所述油缸内部中空以构成所述第二油腔，所述压力调节件将所述第二油腔分为有油腔和无油腔，所述有油腔与所述第一油腔连通。
可选地，所述盘式制动器还包括丝杠机构，所述丝杠机构包括丝杠和套装在所述丝杠上的螺母，所述螺母可轴向移动且周向锁止地设置在所述有油腔内并与所述压力调节件连接，所述电机用于驱动所述丝杠转动，以使所述螺母带动所述压力调节件移动。
可选地，所述丝杠机构的螺纹升角大于其自锁角，所述无油腔内设置有弹性件，所述弹性件用于驱动所述压力调节件沿所述第一方向移动。
可选地，所述丝杠机构为滚珠丝杠机构。
可选地，所述盘式制动器还包括电磁离合器，当所述电磁离合器断电时，所述电磁离合器分离，以将所述电机的输出轴释放，当所述电磁离合器通电时，所述电磁离合器接合，以将所述电机的输出轴锁止。
可选地，所述油缸内形成有排气通道，所述排气通道的一端用于与外界连通，另一端与所述无油腔连通。
可选地，所述活塞与所述制动钳体之间设置有弹性密封圈，所述弹性密封圈用于向所述活塞施加使其朝向远离第一制动块的方向移动的弹性力。
可选地，所述盘式制动器还包括补液腔，所述补液腔的出油口通过单向阀与所述第一油腔连通，当所述第一油腔内的压力低于大气压力时，所述补液腔内的油液通过所述单向阀进入所述第一油腔内。
可选地，所述第一油腔上设置有泄流阀，所述泄流阀用于排出第一油腔内的油液。
可选地，所述盘式制动器还包括减速器，所述电机通过所述减速器驱动所述压力调节件移动。
可选地，所述盘式制动器为浮钳盘式制动器，所述浮钳盘式制动器还包括设置在所述制动钳体内的第二制动块，所述第一制动块和第二制动块分别位于所述制动盘两侧，所述第二制动块安装在所述制动钳体上。
根据本公开的另一个方面，提供一种线控制动系统，所述线控制动系统包括上述的盘式制动器。
可选地，所述线控制动系统还包括控制器、踏板信号采集器、整车状态信号采集器以及压力传感器，所述压力传感器设置在所述盘式制动器的所述第一油腔内，以用于采集所述第一油腔内的油压信号，所述踏板信号采集器用于采集踏板信号，所述整车状态信号采集器用于采集整车状态信号，所述控制器用于根据所述油压信号、所述踏板信号和所述整车状态信号控制所述电机。
根据本公开的再一个方面，提供一种车辆，包括上述的线控制动系统。
通过上述技术方案，由于第一油腔与第二油腔相互连通，通过电机驱动压力调节件在第二油腔内移动便能调节第二油腔内的油压大小，从而调节第一油腔内的油压大小以实现制动，与传统的液压制动系统中需要通过反复开启关闭阀门的方式来调节压力的技术方案相比，在本公开提供的盘式制动器中无需设置阀门，只需要通过电机驱动压力调节件移动便能够实现压力的调节，从而可以有效地降低液压元件的损耗。此外，与传统的液压式制动器相比，在本公开提供的盘式制动器中，由于油液始终在第一油腔和第二油腔之间流动，从而可以避免使用液压制动管路，防止液压油泄漏的问题出现，使盘式制动器的安全性能得到了有效地提高。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种实施方式提供的盘式制动器的剖视图；
图2是图1的局部放大图；
图3是本公开一种实施方式提供的线控制动系统的控制框图。
附图标记说明
1 制动钳体 11 第一部分
12 第二部分 21 第一制动块
22 制动盘 23 第二制动块
3 活塞 31 第一油腔
32 弹性密封圈 4 油缸
41 第二油腔 411 有油腔
412 无油腔 42 压力调节件
43 丝杠机构 431 丝杠
432 螺母 4321 导向滑块
44 弹性件 45 排气通道
46 导向滑槽 5 电机
51 电机的输出轴 6 补液腔
61 单向阀 7 电磁离合器
8 泄流阀 9 减速器
100 控制器 200 踏板信号采集器
300 整车状态信号采集器 400 压力传感器
A1 第一方向 A2 第二方向
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。
如图1至图2所示，本公开提供一种盘式制动器，该盘式制动器可以用于车辆，例如，乘用车、商用车、火车、地铁、轻轨、有轨电车等的制动。该盘式制动器包括制动钳体1、第一制动块21、制动盘22、第一油腔31、第二油腔41、压力调节件42以及电机5，第一制动块21和制动盘22设置在制动钳体1内，第一油腔31用于驱动第一制动块21移动，并能够向第一制动块21提供使其压紧制动盘22的制动力，第二油腔41与第一油腔31相互连通，以使油液能够在第一油腔31和第二油腔41之间流动，压力调节件42可移动地设置在第二油腔41内，电机5用于驱动压力调节件42移动以改变第一油腔31内的油压大小，进而改变第二油腔41内的油压大小。
其中，当电机5驱动压力调节件42沿第一方向A1移动时，第二油腔41内的油压减小且第一油腔31内的油压增大，第一油腔31驱动第一制动块21移动，以使第一制动块21在第一油腔31的驱动下压紧制动盘22，实现行车制动；当电机5驱动压力调节件42沿与第一方向A1相反的第二方向A2移动时，第二油腔41内的油压增大且第一油腔31内的油压减小，第一油腔31松开第一制动块21，以使第一制动块21松开制动盘22，实现制动解除。
通过上述技术方案，由于第一油腔31与第二油腔41相互连通，通过电机5驱动压力调节件42在第二油腔41内移动便能调节第二油腔41内的油压大小，从而调节第一油腔31内的油压大小以实现制动，与传统的液压制动系统中需要通过反复开启关闭阀门的方式来调节压力的技术方案相比，在本公开提供的盘式制动器中无需设置阀门，只需要通过电机5驱动压力调节件42移动便能够实现压力的调节，从而可以有效地降低液压元件的损耗。此外，与传统的液压式制动器相比，在本公开提供的盘式制动器中，由于油液始终在第一油腔31和第二油腔41之间流动，从而可以避免使用液压制动管路，防止液压油泄漏的问题出现，使盘式制动器的安全性能得到了有效地提高。
第一油腔31可以具有任意适当的形状和结构。在本公开提供的一种实施方式中，如图1所示，盘式制动器还包括活塞3，活塞3可移动地设置在制动钳体1内，并与制动钳体1共同限定出第一油腔31，当第一油腔31内的油压增大时，活塞33可以朝向第一制动块21移动，从而使第一油腔31可以通过活塞3推动第一制动块21移动。这里，活塞3设置在制动钳体1内，并与制动钳体1共同组成第一油腔31，这样一方面可以便于活塞3推动第一制动块21移动，另一方面可以使本公开提供的盘式制动器结构更加紧凑、体积更小，从而易于安装。
进一步地，为使活塞3和制动钳体1能够共同构成第一油腔31，具体地，制动钳体1可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11的横截面形成为U形结构，制动盘22和第一制动块21容纳在第一部分11的U形开口内，第二部分12的横截面形成为开口朝向第一制动块21的U形结构，且第二部分12与第一部分11相互连通，从而使第二部分12的开口能够朝向第一制动块21，活塞3的横截面形成为开口朝向第二部分12的U形结构，以与第二部分12共同限定出第一油腔31。也就是说，活塞3和第二部分12的横截面均为U形，且活塞3的开口和第二部分12的开口相对设置，从而使活塞3和第二部分12可以组成封闭腔体。并且，由于第二部分12与第一部分11相互连通，从而使第二部分12的开口能够朝向第一制动块21，活塞3可以位于第一制动块21和第二部分12之间，进而在第一油腔31内油压大小改变时，使活塞3能够在第一制动块21和第二部分12之间移动。
在其他实施方式中，也可以直接在制动钳体内设置活塞式液压缸，该活塞式液压缸可以包括缸体和可移动地安装在缸体内的活塞杆，活塞杆远离缸体的一端与第一制动块抵顶，活塞杆位于缸体内的一端形成有活塞，活塞将缸体的内部分为有杆腔和无杆腔，无杆腔构成上述第一油腔，当第二油腔向无杆腔内输送液压油时，无杆腔内的油压变大，从而驱动活塞杆伸出，以推动第一制动块移动。可选地，活塞式液压缸也可以设置在制动钳体外，只需活塞杆伸入制动钳体内即可。
此外，第二油腔41也可以具有任意适当的结构和形状。如图2所示，盘式制动器还包括油缸4，油缸4内部中空以构成上述第二油腔41，压力调节件42将第二油腔41分为有油腔411和无油腔412，有油腔411与第一油腔31连通。当压力调节件42沿第一方向A1移动时，有油腔411的体积减小，无油腔412的体积增大，油液从有油腔411流入第一油腔31；当压力调节件42沿第二方向A2移动时，有油腔411的体积增大，无油腔412的体积减小，油液从第一油腔31流入有油腔411。
作为一种实施方式，油缸4可以设置在制动钳体1内，以使盘式制动器的结构更为紧凑。例如，在本公开提供的一种示例性实施方式中，油缸4可以设置在第一油腔31内，这样既可以合理利用制动钳体1内的空间，最大程度地缩小盘式制动器的体积，使其便于安装，又可以便于第一油腔31与第二油腔41的有油腔411连通。在其他实施方式中，油缸也可以设置在制动钳体外，第一油腔能与第二油腔能够相互连通即可，本公开对第一油腔和第二油腔的具体布置位置不作限定。
如图2所示，电机5为旋转电机，盘式制动器还包括丝杠机构43，丝杠机构43用于将电机5输出的旋转力矩转化为直线力矩输出，具体地，丝杠机构43包括丝杠431和套装在丝杠431上的螺母432，螺母432可轴向移动且周向锁止地设置在有油腔411内并与压力调节件42连接，电机5用于驱动丝杠431转动，以使螺母432沿丝杠431轴向移动，从而通过螺母432带动压力调节件42移动。在其他实施方式中，电机也可以为直线电机，以直接向压力调节件输出直线力矩。
在行车制动时，电机5驱动丝杠431朝一个方向转动时，螺母432可以沿第一方向A1移动，从而带动压力调节件42沿第一方向A1移动，以将有油腔411内的油液压入第一油腔31内，此时，油缸4朝向第一制动块21移动并驱动第一制动块21压紧制动盘22，从而实现行车制动；当电机5驱动丝杠431朝另一个方向转动时，螺母432可以沿第二方向A2移动，从而使有油腔411从第一油腔31吸入油液，此时，油缸4松开第一制动块21。
可选地，油缸4内可以形成有导向滑槽46，螺母432上形成有导向滑块4321，导向滑块4321可滑动地连接于导向滑槽46，导向滑槽46的长度方向与第一方向A1和第二方向A2平行，从而使螺母432能够沿导向滑槽46移动，使螺母432的移动过程更加稳定。此外，导向滑槽46的宽度与导向滑块4321的宽度可以相等，从而可以限制螺母432的周向转动。
作为一种实施方式，上述丝杠机构43的螺纹升角可以大于其自锁角，无油腔412内设置有弹性件44，弹性件44用于驱动压力调节件42沿第一方向A1移动。换言之，丝杠机构43可以为不自锁式丝杠机构43，即，丝杠431与螺母432之间不具备自锁能力。这样，在电机5不向压力调节件42输出力矩的情况下，即，在螺母432不向压力调节件42施加朝向第二方向A2的作用力的情况下，压力调节件42将在弹性件44施加的朝向第一方向A1的弹性力作用下沿第一方向A1移动，从而使螺母432在压力调节件42的推动下沿丝杠431的轴线朝向第一方向A1移动。
这样的设置使得该盘式制动器能够实现驻车制动。具体地，在驻车制动时，电机5失电且不输出力矩，此时，弹性件44通过压力调节件42驱动螺母432沿第一方向A1移动，从而将有油腔411的油液压入第一油腔31内，使活塞3朝向第一制动块21移动，并推动第一制动块21压紧制动盘22，实现驻车制动。
同样，在行车制动时，若电机5发生故障，无法输出力矩，则压力调节件42也可以在弹性件44的弹性力作用下自动地沿第一方向A1运动，从而自动完成紧急制动，使得盘式制动器的可靠性和安全性得到了极大的提高。
在无需制动时，可以使电机5保持通电状态，以持续向压力调节件42输出力矩，当电机5输出的力矩与弹性件44的弹性力平衡时，压力调节件42的位置保持不变，有油腔411和第一油腔31内的油压大小不发生变化，从而使活塞3的位置保持不变。
在本公开提供的一种示例性实施方式中，弹性件44可以为弹簧，弹簧的一端与压力调节件42抵顶，另一端与油缸4的内壁抵顶。在其他实施方式中，弹性件也可以为具有弹性的弹性块等。
可选地，丝杠机构43可以为滚珠丝杠机构43，也可以为滚柱丝杠机构43、行星滚柱丝杠机构43等，不公开对丝杠机构43的具体类型不作限制，只要丝杠机构43的螺纹升角大于其自锁角即可。
进一步地，如图1所示，盘式制动器还可以包括电磁离合器7，当电磁离合器7断电时，电磁离合器7分离，以将电机5的输出轴51释放，当电磁离合器7通电时，电磁离合器7接合，以将电机5的输出轴51锁止。
这样，在行车制动的过程中，可以先使电机5通电，电机5通过丝杠机构43驱动压力调节件42沿第一方向A1移动，从而使第一油腔31内的油压增大，活塞3朝向第一制动块21移动，并推动第一制动块21压紧制动盘22，当第一制动块21压紧制动盘22后，可以使电磁离合器7通电，并使电机5断电，在电磁离合器7通电的情况下，电磁离合器7将抱紧电机5的输出轴51，使电机5的输出轴51无法转动，进而使活塞3保持对第一制动块21的推力，确保第一制动块21能够压紧制动盘22。也就是说，在实现驻车制动后，可以通过使电磁离合器7通电，且电机5断电的方式来保持制动状态，从而无需堵转电机5，减少电机5的磨损，降低能耗，并提高电机5的使用寿命。
在整车掉电的情况下，电磁离合器7和电机5均断电，此时电磁离合器7松开电机5的输出轴51，从而使压力调节件42和螺母432可以在弹性件44的作用下自动朝向第一方向A1移动，实现紧急制动或驻车制动，确保车辆的安全。
此外，为便于无油腔412在被压缩的过程中排气，从而使压力调节件42的移动过程更为顺畅，如图2所示，油缸4内可以形成有排气通道45，排气通道45的一端用于与外界连通，另一端与无油腔412连通，这样，当压力调节件42朝向第二方向A2移动时，无油腔412内的气体可以通过排气通道45排出，从而防止因无油腔412内的压力变大而阻止压力调节件42的移动。
另外，在解除制动时，电机5驱动压力调节件42朝向第二方向A2移动，第一油腔31内的油液进入有油腔411，为使活塞3能够复位，在一种实施方式中，活塞3与制动钳体1之间设置有弹性密封圈32，弹性密封圈32用于向活塞3施加使其朝向远离第一制动块21的方向移动的弹性力，这样当第一有腔内油压减小时，活塞3能够在弹性密封圈32的作用下朝向远离第一制动块21的方向移动，从而松开第一制动块21，回到其初始位置。此外，弹性密封圈32还能起到填充制动钳体1与活塞3之间的间隙的作用，从而防止油液从制动钳体1和活塞3之间的缝隙处溢出。
在第一制动块21使用一段时间以后，第一制动块21可能会因与制动盘22摩擦并磨损而与活塞3之间产生过量间隙，也就是说，当间隙产生后，活塞3在制动时需要移动更大的距离，从而影响制动响应速度。为补偿该制动间隙，盘式制动器还可以包括补液腔6，补液腔6的出油口通过单向阀61与第一油腔31连通，当第一油腔31内的压力低于大气压力时，补液腔6内的油液通过单向阀61进入第一油腔31内。
在制动时，若活塞3与第一制动块21之间未产生制动间隙，则在弹性件44的弹性形变范围内活塞3便可移动到使第一制动块21压紧制动盘22的位置，此时，活塞3与弹性件44之间未产生相对移动，制动结束后，活塞3能够在弹性件44的弹性力作用下回到其初始位置。
在制动时，若活塞3与第一制动块21之间已产生制动间隙，则在弹性件44的弹性形变范围内活塞3无法移动到使第一制动块21压紧制动盘22的位置，需要与弹性件44发生相对位移才能将第一制动块21抵顶到制动盘22上。当制动结束以后，由于活塞3与弹性件44发生了相对位移，活塞3在弹性件44的弹性力作用下无法回到其初始位置，即活塞3此时只能回到一个相对于其初始位置更靠近第一制动块21的第二位置，从而使第一油腔31的体积增大。当活塞3回到第二位置后，压力调节件42并未回到其初始位置，此时电机5将继续驱动压力调节件42朝向第二方向A2移动，由于压力调节件42回到其初始位置时有油腔411内的油液体积，大于其处于当前位置时有油腔411内的油液体积，也就是说在压力调节件42回到其初始位置时，第一油腔31需要向有油腔411提供更多的油液，但活塞3已经复位，弹性件44无法进一步地再驱动活塞3朝向第一方向A1移动并将油液压入有油腔411，此时第一有腔内产生负压(压力低于大气压力)，单向阀61将自动打开，从而使补液腔6内的液体进入第一油腔31，进而进入有油腔411。也就是说，从补液腔6进入第一油腔31内的油液的体积，等于活塞3在其初始位置时第一油腔31的体积与活塞3在第二位置时第一油腔31的体积之差。
如上所述，在解除制动且各部件复位的过程中，若活塞3与第一制动块21之间已产生制动间隙，则补液腔6能够自动地向第一油腔31内补充油液，从而将第一油腔31内的压力调整到设定状态，以为下一次制动做好准备。
此外，第一油腔31上可以设置有泄流阀8，当泄流阀8打开时，可以使第一油腔31内的油液流出。泄流阀8可以设置在制动钳体1上，或者设置在活塞3上，本公开对泄流阀8的具体设置位置不作限定，只要当泄流阀8打开时能排出第一油腔31内的液体即可。这样，当车辆处于制动状态，但电机5因故障无法运行(即无法驱动压力调节件42沿第二方向A2运动时)，可以手动打开泄流阀8，从而排出第一油腔31内的液体，使第一油腔31内的压力减小，活塞3朝向远离第一制动块21的方向移动，并松开第一制动块21，从而使制动状态能够手动解除。
在其他实施方式中，也可以在活塞或制动钳体上开设卸油通道，卸油通道的一端与第一油腔内部连通，另一端与外界连通，卸油通道与外界连通的一端可以安装堵塞，这样，当需要手动解除制动时，只需将堵塞从卸油通道上拆下，便可使第一油腔内的油液通过卸油通道流出。
如图1所示，盘式制动器还可以包括减速器9，以使电机5可以通过减速器9减速增扭后驱动压力调节件42移动。对于设置有减速器9的实施例而言，电磁离合器7也可以设置为，在断电时将减速器9的输入轴或输出轴释放，在通电时将减速器9的输入轴或输出轴锁止。
此外，上述盘式制动器可以为定钳盘式制动器，也可以为浮钳盘式制动器。当上述盘式制动器为浮钳盘式制动器时，如图1所示，该浮钳盘式制动器还包括设置在制动钳体1内的第二制动块23，第一制动块21和第二制动块23分别位于制动盘22两侧，第二制动块23安装在制动钳体1上。
根据本公开的另一个方面，提供一种线控制动系统，该线控制动系统包括上述的盘式制动器。
可选地，如图3所示，线控制动系统还可以包括控制器100、踏板信号采集器200、整车状态信号采集器300以及压力传感器400，压力传感器400设置在盘式制动器的第一油腔31内，以用于采集第一油腔31内的油压信号，踏板信号采集器200用于采集踏板信号，整车状态信号采集器300用于采集整车状态信号，控制器100用于根据油压信号、踏板信号和整车状态信号控制电机5。
踏板信号采集器200可以包括踏板位移传感器、踏板力传感器中的一者或多者；整个状态信号采集器可以包括纵向加速度传感器、横向加速度传感器、横摆角速度传感器、方向盘转角传感器和轮速传感器中的一者或多者。
当驾驶员踩下制动踏板后，通过踏板信号采集器200检测出踏板加速度、位移以及踏板力的大小等制动指令信号(即，踏板信号)，控制器100接收制动指令信号，且综合当前车辆行驶状态下的其他传感器(即，整车状态采集器)的信号、以及第一油腔31内的油压信号计算出每个车轮各自实时所需的最佳制动力，从而向电机5提供相应大小和方向的电流，控制电机5的输出力矩、转速以及启停。
根据本公开的再一个方面，提供一种车辆，包括上述的线控制动系统。这里，车辆可以是乘用车、商用车、火车、地铁、轻轨、有轨电车等。
综上所述，本公开提供的盘式制动器、使用该盘式制动器的线控制动系统以及使用该线控制动系统的车辆至少具有以下优点：一、避免通过传统液压系统控制阀门反复开启和关闭的方式来调节压力，降低了对液压元件的损耗；二、机械连接少，没有液压制动管路，可有效降低整车质量，结构简单，体积小，易于布置；三、采用机械和电气连接，信号传递迅速，制动响应快，反应灵敏；四、当系统断电时，可以自动处于制动状态，提高制动系统的安全性能；五、在制动状态能够手动解除制动，提高维修便利性；六、避免了液压系统或气压系统对于阀体的高要求；七、电子智能控制功能强大，可以通过修改控制器中的软件程序，配置相关的参数来实现ABS、TCS、ESC、ACC等复杂的电控功能，并且易于和具有制动能量回收系统的新能源汽车、无人驾驶车辆等进行匹配。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (17)

1.一种盘式制动器，其特征在于，包括：
制动钳体(1)；
第一制动块(21)，设置在所述制动钳体(1)内；
制动盘(22)；设置在所述制动钳体(1)内；
第一油腔(31)，用于驱动所述第一制动块(21)移动；
第二油腔(41)，与所述第一油腔(31)相互连通，以使油液能够在所述第一油腔(31)和第二油腔(41)之间流动；
压力调节件(42)，可移动地设置在所述第二油腔(41)内；
电机(5)，用于驱动所述压力调节件(42)移动以改变所述第一油腔(31)内的油压大小；
当所述电机(5)驱动所述压力调节件(42)沿第一方向(A1)移动时，所述第二油腔(41)内的油压减小且所述第一油腔(31)内的油压增大，以使所述第一制动块(21)在所述第一油腔(31)的驱动下压紧所述制动盘(22)；当所述电机(5)驱动所述压力调节件(42)沿与所述第一方向(A1)相反的第二方向(A2)移动时，所述第二油腔(41)内的油压增大且所述第一油腔(31)内的油压减小，以使所述第一制动块(21)松开所述制动盘(22)。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述盘式制动器还包括活塞(3)，所述活塞(3)可移动地设置在所述制动钳体(1)内，并与所述制动钳体(1)共同限定出所述第一油腔(31)，所述第一油腔(31)通过所述活塞(3)推动所述第一制动块(21)移动。
3.根据权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于，所述制动钳体(1)包括第一部分(11)和第二部分(12)，所述第一部分(11)的横截面形成为U形结构，所述制动盘(22)和第一制动块(21)容纳在所述第一部分(11)的U形开口内，所述第二部分(12)的横截面形成为开口朝向所述第一制动块(21)的U形结构，且所述第二部分(12)与所述第一部分(11)相互连通，所述活塞(3)的横截面形成为开口朝向所述第二部分(12)的U形结构，以与所述第二部分(12)共同限定出所述第一油腔(31)。
4.根据权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于，所述盘式制动器还包括油缸(4)，所述油缸(4)内部中空以构成所述第二油腔(41)，所述压力调节件(42)将所述第二油腔(41)分为有油腔(411)和无油腔(412)，所述有油腔(411)与所述第一油腔(31)连通。
5.根据权利要求4所述的盘式制动器，其特征在于，所述盘式制动器还包括丝杠机构(43)，所述丝杠机构(43)包括丝杠(431)和套装在所述丝杠(431)上的螺母(432)，所述螺母(432)可轴向移动且周向锁止地设置在所述有油腔(411)内并与所述压力调节件(42)连接，所述电机(5)用于驱动所述丝杠(431)转动，以使所述螺母(432)带动所述压力调节件(42)移动。
6.根据权利要求5所述的盘式制动器，其特征在于，所述丝杠机构(43)的螺纹升角大于其自锁角，所述无油腔(412)内设置有弹性件(44)，所述弹性件(44)用于驱动所述压力调节件(42)沿所述第一方向(A1)移动。
7.根据权利要求6所述的盘式制动器，其特征在于，所述丝杠机构(43)为滚珠丝杠机构。
8.根据权利要求6所述的盘式制动器，其特征在于，所述盘式制动器还包括电磁离合器(7)，当所述电磁离合器(7)断电时，所述电磁离合器(7)分离，以将所述电机(5)的输出轴(51)释放，当所述电磁离合器(7)通电时，所述电磁离合器(7)接合，以将所述电机(5)的输出轴(51)锁止。
9.根据权利要求4所述的盘式制动器，其特征在于，所述油缸(4)内形成有排气通道(45)，所述排气通道(45)的一端用于与外界连通，另一端与所述无油腔(412)连通。
10.根据权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于，所述活塞(3)与所述制动钳体(1)之间设置有弹性密封圈(32)，所述弹性密封圈(32)用于向所述活塞(3)施加使其朝向远离第一制动块(21)的方向移动的弹性力。
11.根据权利要求10所述的盘式制动器，其特征在于，所述盘式制动器还包括补液腔(6)，所述补液腔(6)的出油口通过单向阀(61)与所述第一油腔(31)连通，当所述第一油腔(31)内的压力低于大气压力时，所述补液腔(6)内的油液通过所述单向阀(61)进入所述第一油腔(31)内。
12.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述第一油腔(31)上设置有泄流阀(8)，所述泄流阀(8)用于排出第一油腔(31)内的油液。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述盘式制动器还包括减速器(9)，所述电机(5)通过所述减速器(9)驱动所述压力调节件(42)移动。
14.根据权利要求1-12中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述盘式制动器为浮钳盘式制动器，所述浮钳盘式制动器还包括设置在所述制动钳体(1)内的第二制动块(23)，所述第一制动块(21)和第二制动块(23)分别位于所述制动盘(22)两侧，所述第二制动块(23)安装在所述制动钳体(1)上。
15.一种线控制动系统，其特征在于，所述线控制动系统包括权利要求1-14中任一项所述的盘式制动器。
16.根据权利要求15所述的线控制动系统，其特征在于，所述线控制动系统还包括控制器(100)、踏板信号采集器(200)、整车状态信号采集器(300)以及压力传感器(400)，所述压力传感器(400)设置在所述盘式制动器的所述第一油腔(31)内，以用于采集所述第一油腔(31)内的油压信号，所述踏板信号采集器(200)用于采集踏板信号，所述整车状态信号采集器(300)用于采集整车状态信号，所述控制器(100)用于根据所述油压信号、所述踏板信号和所述整车状态信号控制所述电机(5)。
17.一种车辆，其特征在于，包括权利要求15-16中任一项所述的线控制动系统。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115610397A (zh) * 2022-11-23 2023-01-17 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) 一种电子机械制动装置
CN116877598A (zh) * 2023-09-04 2023-10-13 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) 一种线控制动装置、线控制动器和车辆

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412603A (en) * 1981-12-28 1983-11-01 Goodyear Aerospace Corporation Dual pressure, dual piston actuator
US5682965A (en) * 1995-08-12 1997-11-04 Continental Aktiengesellschaft Brake actuator having a hydraulic transmission
DE10200967A1 (de) * 2002-01-12 2003-07-31 Kurt Fuechtler Scheibenbremse für eine Kraftfahrzeugbremsanlage
DE10204852A1 (de) * 2002-02-06 2003-08-07 Evalor Anstalt Vaduz Scheibenbremse für eine Fahrzeugbremsanlage
CN103223934A (zh) * 2012-01-25 2013-07-31 株式会社万都 改善制动感的预填充系统及使用其增大初始通量的方法
CN103318162A (zh) * 2013-05-09 2013-09-25 同济大学 集成踏板位移测量的踏板解耦式集成式制动主缸总成
CN203516556U (zh) * 2013-09-13 2014-04-02 重庆昌德成电子有限公司 一种自动补偿机械盘式制动器
CN204161341U (zh) * 2014-09-15 2015-02-18 东风小康汽车有限公司重庆分公司 防抱死制动泵
CN204175837U (zh) * 2014-10-24 2015-02-25 安思通（厦门）制动系统有限公司 一体式的停车驻车制动装置的改进结构
DE102014202178A1 (de) * 2014-02-06 2015-08-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betätigen einer automatischen Feststellbremse

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412603A (en) * 1981-12-28 1983-11-01 Goodyear Aerospace Corporation Dual pressure, dual piston actuator
US5682965A (en) * 1995-08-12 1997-11-04 Continental Aktiengesellschaft Brake actuator having a hydraulic transmission
DE10200967A1 (de) * 2002-01-12 2003-07-31 Kurt Fuechtler Scheibenbremse für eine Kraftfahrzeugbremsanlage
DE10204852A1 (de) * 2002-02-06 2003-08-07 Evalor Anstalt Vaduz Scheibenbremse für eine Fahrzeugbremsanlage
CN103223934A (zh) * 2012-01-25 2013-07-31 株式会社万都 改善制动感的预填充系统及使用其增大初始通量的方法
CN103318162A (zh) * 2013-05-09 2013-09-25 同济大学 集成踏板位移测量的踏板解耦式集成式制动主缸总成
CN203516556U (zh) * 2013-09-13 2014-04-02 重庆昌德成电子有限公司 一种自动补偿机械盘式制动器
DE102014202178A1 (de) * 2014-02-06 2015-08-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betätigen einer automatischen Feststellbremse
CN204161341U (zh) * 2014-09-15 2015-02-18 东风小康汽车有限公司重庆分公司 防抱死制动泵
CN204175837U (zh) * 2014-10-24 2015-02-25 安思通（厦门）制动系统有限公司 一体式的停车驻车制动装置的改进结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郭锐等: "液压制动系统蓄能器充液特性研究", 《农业机械学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115610397A (zh) * 2022-11-23 2023-01-17 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) 一种电子机械制动装置
CN116877598A (zh) * 2023-09-04 2023-10-13 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) 一种线控制动装置、线控制动器和车辆

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