CN115095616A - 独立驻车epb制动钳装置、降低其拖滞力矩的方法以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种独立驻车EPB制动钳装置、降低其拖滞力矩的方法以及车辆，独立驻车EPB制动钳装置包括：EPB电机、EPB驻车机构、EPB控制器、活塞、EPB卡钳、排气阀和排气阀帽，EPB驻车机构与EPB电机和EPB卡钳固定连接；EPB控制器与EPB电机和EPB驻车机构连接，活塞设置于EPB卡钳的活塞腔内，EPB卡钳与EPB电机固定连接；排气阀设置于EPB卡钳上，排气阀帽与所述排气阀螺接，本发明结构简单，驻车性能稳定，能够实现重载车辆独立驻车功能，本发明在活塞和EPB卡钳形成的密封腔内填充润滑脂，代替常规使用的制动液，不需要进油孔及管路设计；设计一种降低独立驻车制动钳拖滞力矩水平的方法，能够使独立驻车制动钳满足拖滞力矩需求。

Description

独立驻车EPB制动钳装置、降低其拖滞力矩的方法以及车辆
技术领域
本发明属于汽车驻车制动技术领域，具体地说是一种EPB独立驻车EPB制动钳装置、降低其拖滞力矩的方法以及车辆。
背景技术
随着汽车电控系统向集成化、智能化方向发展，响应速度更快、控制更精准的卡钳集成式电子驻车系统MOC EPB逐渐在乘用车中占据主导地位，并且在轻型卡车中应用也越来越广泛。电子驻车制动系统EPB(Electrical Park Brake)同时也是智能驾驶系统里制动冗余的重要组成部分。
此外，EPB还提供了紧急制动功能。通常情况下，EPB系统会通知ESP进行制动动作(激活ESP动态减速制动)。在ESP响应不正常的情况下，EPB还提供了独立的制动功能(后轮防抱死动态制动，失效制动)，以确保在ESP系统失灵的情况下，仅仅依靠EPB系统也可以完成驻车，有效地提高了车辆的安全性。本发明利用EPB驻车功能开发了一款满足重载车辆驻车需求的独立EPB制动钳装置。
现有重载方案采用盘中鼓式制动器或行驻一体式EPB制动钳，盘中鼓式制动器仍为手动刹车，结构复杂、驻车性能不稳定。行驻一体式EPB制动钳在液压下可参与行车制动，在EPB电机驱动下可参与驻车制动，采用电子驻车、驻车性能稳定，该重载车辆采用仅有驻车功能的EPB制动钳，不采用行驻一体式EPB制动钳方案原因：轮辋布置空间有限，该重载车辆对行驻一体EPB制动钳的制动力矩及强度要求较高，目前未有一款EPB制动钳能够同时满足该重载车辆的布置空间及制动力矩、强度需求，因此将行车制动与驻车制动分开，开发了一款仅有驻车功能的EPB制动钳装置，并且其独立驻车制动钳拖滞力矩高的问题也亟待解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种EPB独立驻车EPB制动钳装置、降低其拖滞力矩的方法以及车辆，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种独立驻车EPB制动钳装置，包括：
EPB电机；
EPB驻车机构，所述EPB驻车机构的右端与EPB电机固定连接，所述EPB驻车机构与EPB卡钳固定连接；
EPB控制器，所述EPB控制器与EPB电机、EPB驻车机构连接；
活塞，所述活塞可移动的设置于EPB卡钳的活塞腔内，形成密封腔；
EPB卡钳，所述EPB卡钳与EPB电机固定连接；
排气阀，所述排气阀设置于所述EPB卡钳上，用于排出所述密封腔内的气体；
排气阀帽，所述排气阀帽与所述排气阀密封连接，当所述密封腔内的气体排出后封闭所述排气阀。
进一步地，还包括导向销和支架，所述导向销的右端与EPB卡钳的两端固定连接，所述导向销的左端与支架间隙配合。
进一步地，还包括摩擦片、制动盘、卡簧和摩擦片回位弹簧；所述卡簧与支架过盈配合，所述摩擦片上设置有摩擦片回位弹簧，所述摩擦片回位弹簧与摩擦片通过孔定位，制动时，所述摩擦片回位弹簧产生张力，当解除制动时，在张力作用下辅助所述摩擦片回位，在非制动时，所述摩擦片与制动盘间隙配合。
进一步地，还包括矩形密封圈，所述矩形密封圈与活塞和EPB卡钳过盈配合，解除制动时使活塞回位。
进一步地，EPB卡钳开设有排气通孔，所述排气通孔将所述EPB卡钳外部与所述密封腔连通，所述排气通孔设置有内螺纹，所述排气阀一端设置有卡钳外螺纹，所述排气通孔的内螺纹与所述排气阀的外螺纹相应设置，所述排气通孔与所述排气阀螺接。
进一步地，所述排气阀为中空结构，内部具有排气通道121，所述排气通道121与所述密封腔15连通。
进一步地，所述排气阀帽为橡胶材料，所述排气阀帽和所述排气阀卡接，且所述排气阀帽和所述排气阀为过盈配合。
进一步地，所述密封腔内介质为润滑脂。
另一方面，提供了一种车辆，包括上述所述的任一项所述的一种独立驻车EPB制动钳装置。
又一方面，提供了一种降低独立驻车EPB制动钳装置拖滞力矩的方法，包括以下步骤：
旋开所述排气阀帽，使所述密封腔与外界大气连通；
将EPB驻车机构退回初始位置；
装配所述活塞，使所述活塞位于EPB卡钳的活塞腔底部，使得所述活塞和所述EPB卡钳形成的所述密封腔达到最小；
旋紧所述排气阀帽阻断所述密封腔与外界大气连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，驻车性能稳定，能够实现重载车辆独立驻车功能，本发明在活塞和EPB卡钳形成的密封腔内填充润滑脂，代替常规使用的制动液，不需要进油孔及管路设计；设计一种降低独立驻车制动钳拖滞力矩水平的方法，能够使独立驻车制动钳满足拖滞力矩需求。
附图说明
图1为本发明实施例中的独立驻车EPB制动钳装置结构示意图；
图2为本发明实施例中的一种独立驻车EPB制动钳装置结构爆炸示意图；
图3为本发明实施例中的一种独立驻车EPB制动钳装置刨面结构示意图；
图4为本发明实施例中的图1中C-C方向的刨面示意图；
图5为本发明实施例中的排气阀结构示意图；
图6为本发明实施例中的排气阀A-A方向结构示意图；
图7为本发明实施例中的降低独立驻车EPB制动钳装置拖滞力矩的方法实施前拖滞力矩检测结果对照表；
图8为本发明实施例中的降低独立驻车EPB制动钳装置拖滞力矩的方法实施后拖滞力矩检测结果对照表；
图中：1、EPB电机；2、EPB驻车机构；3、活塞；4、EPB卡钳；5、导向销；6、摩擦片；7、制动盘；8、矩形密封圈；9、卡簧；10、摩擦片回位弹簧；11、支架；12、排气阀；13、排气阀帽；14、排气通孔；15、密封腔；121、排气通道；122、排气孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅说明书附图，本发明提供一种技术方案：一种独立驻车EPB制动钳装置，包括：EPB电机1、EPB驻车机构2、EPB控制器、活塞3、EPB卡钳4、排气阀12和排气阀帽13；所述EPB驻车机构2的右端与EPB电机1固定连接，所述EPB驻车机构2与EPB卡钳4固定连接；所述EPB控制器与EPB电机1、EPB驻车机构2连接；所述活塞3可移动的设置于EPB卡钳4的活塞腔内，形成密封腔15；所述EPB卡钳4与EPB电机1固定连接；所述排气阀12设置于所述EPB卡钳4上，用于排出所述密封腔15内的气体；所述排气阀帽13与所述排气阀12密封连接，当所述密封腔15内的气体排出后封闭所述排气阀12。
上述实施例中，气阻使活塞3无法正常回位，从而造成拖滞偏大，增大初始状态盘片间隙可有效改善独立驻车制动钳拖滞力矩水平，因此在活塞3装配前先将EPB驻车机构2回退，使活塞3装配到EPB卡钳4缸底，使活塞3与EPB卡钳4形成的密封腔15达到最小，空气存量达到最小，最后再拧紧12排气阀帽13，使活塞3与EPB卡钳4形成密封腔15，有助于提高独立驻车制动钳的活塞3回位性，从而降低拖滞力矩。
可选地，还包括导向销5和支架11，所述导向销5的右端与EPB卡钳4的两端固定连接，所述导向销5的左端与支架11间隙配合。
可选地，还包括摩擦片6、制动盘7、卡簧9和摩擦片回位弹簧10；所述卡簧9与支架11过盈配合，所述摩擦片6上设置有摩擦片回位弹簧10，所述摩擦片回位弹簧10与摩擦片6通过孔定位，制动时，所述摩擦片回位弹簧10产生张力，当解除制动时，在张力作用下辅助所述摩擦片6回位，在非制动时，所述摩擦片6与制动盘7间隙配合。
可选地，还包括矩形密封圈8，所述矩形密封圈8与活塞3和EPB卡钳4过盈配合，用于密封活塞3和EPB卡钳4，并且解除制动时使活塞回位。
上述实施例中，矩形密封圈8在解除制动时使活塞3回位，即制动时活塞3被推动，矩形密封圈8变形，制动解除后矩形密封圈8带动活塞3回位。
可选地，EPB卡钳4开设有排气通孔14，所述排气通孔14将所述EPB卡钳4外部与所述密封腔15连通，所述排气通孔14设置有内螺纹，所述排气阀12一端设置有卡钳外螺纹，所述排气通孔14的内螺纹与所述排气阀12的外螺纹相应设置，所述排气通孔14与所述排气阀12螺接。
可选地，所述排气阀12为中空结构，内部具有排气通道121，所述排气通道121与所述密封腔15连通。
上述实施例中，排气阀12与密封腔15之间还设置有排气孔122，排气通道121经过排气孔122与密封腔15连通。
可选地，所述排气阀帽13为橡胶材料，所述排气阀帽13和所述排气阀12卡接，且所述排气阀帽13和所述排气阀12为过盈配合。
上述实施例中，优选地，排气阀帽13为橡胶件，与排气阀过盈配合，不需要排气时与排气阀配合，排气时摘下来。
可选地，所述密封腔15内介质为润滑脂。
另一方面，提供了一种车辆，包括上述的任一项所述的一种独立驻车EPB制动钳装置。
又一方面，提供了一种降低独立驻车EPB制动钳装置拖滞力矩的方法，包括以下步骤：
S100、旋开所述排气阀帽13，使所述密封腔15与外界大气连通；
S200、将EPB驻车机构2退回初始位置；
S300、装配所述活塞3，使所述活塞3位于EPB卡钳4的活塞腔底部，使得所述活塞3和所述EPB卡钳4形成的所述密封腔15达到最小；
S400、旋紧所述排气阀帽13阻断所述密封腔15与外界大气连通。
上述实施例中，根据制动系统匹配及布置需求，重载车型采用独立驻车功能的制动钳，因独立驻车功能的制动钳与行车和驻车一体式制动钳相比，特点为无油压，活塞腔内充有部分润滑脂，因此活塞腔内易有气体留存，解除制动时，活塞回位使活塞腔体积变小，反过来说气体受压缩阻碍活塞回位，从而影响摩擦片与制动盘间隙，活塞回位量小，摩擦片与制动盘间隙就小，而且重载车型所需求的驻车制动力相比普通乘用车较大，即摩擦片与制动盘的夹紧力相对就较大，则摩擦片相对压缩量较大，此时的盘片间隙相对较小(盘片间隙为活塞回位量减去摩擦片相对压缩量)，车辆行驶时制动盘摩擦片会因盘片间隙小而产生接触，即为拖滞，盘片间隙越小，拖滞力矩就越大(企业标准中要求：拖滞力矩水平为当制动盘转动第一圈不大于3.5N.m，制动盘转动第10圈不大于2.5N.m)；制动钳拖滞力矩大会直接影响整车油耗及摩擦片的使用寿命。
独立驻车制动钳特点为无油压，活塞腔内充有部分润滑脂，因此装配时活塞腔内易有气体留存，解除制动时，活塞腔体积变小，气体受压缩阻碍活塞回位，从而影响了摩擦片与制动盘的间隙，这也是采用其他降拖滞方法很难满足标准要求的主要原因。
本实施例中，先将活塞装入缸孔并推到缸孔底部，再拧紧放气螺钉，这样可以减小气体储存空间，增大初始状态盘片间隙，降低气阻对拖滞力矩的影响。并通过限位块实现了对该装配工艺的控制，拖滞力矩结果比较稳定，满足标准要求；
一种降低独立驻车EPB制动钳装置拖滞力矩的方法实施前与实施后拖滞力矩检测结果对照表：
表1该控制方法实施前拖滞力矩检测结果
Figure BDA0003685410640000081
表2该控制方法实施后拖滞力矩检测结果
Figure BDA0003685410640000082
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种独立驻车EPB制动钳装置，其特征在于，包括：
EPB电机(1)；
EPB驻车机构(2)，所述EPB驻车机构(2)的右端与EPB电机(1)固定连接，所述EPB驻车机构(2)与EPB卡钳(4)固定连接；
EPB控制器，所述EPB控制器与EPB电机(1)、EPB驻车机构(2)连接；
活塞(3)，所述活塞(3)可移动的设置于EPB卡钳(4)的活塞腔内，形成密封腔(15)；
EPB卡钳(4)，所述EPB卡钳(4)与EPB电机(1)固定连接；
排气阀(12)，所述排气阀(12)设置于所述EPB卡钳(4)上，用于排出所述密封腔(15)内的气体；
排气阀帽(13)，所述排气阀帽(13)与所述排气阀(12)密封连接，当所述密封腔(15)内的气体排出后封闭所述排气阀(12)。
2.根据权利要求1所述的一种独立驻车EPB制动钳装置，其特征在于，还包括导向销(5)和支架(11)，所述导向销(5)的右端与EPB卡钳(4)的两端固定连接，所述导向销(5)的左端与支架(11)间隙配合。
3.根据权利要求2所述的一种独立驻车EPB制动钳装置，其特征在于，还包括摩擦片(6)、制动盘(7)、卡簧(9)和摩擦片回位弹簧(10)；所述卡簧(9)与支架(11)过盈配合，所述摩擦片(6)上设置有摩擦片回位弹簧(10)，所述摩擦片回位弹簧(10)与摩擦片(6)通过孔定位，制动时，所述摩擦片回位弹簧(10)产生张力，当解除制动时，在张力作用下辅助所述摩擦片(6)回位，在非制动时，所述摩擦片(6)与制动盘(7)间隙配合。
4.根据权利要求1所述的一种独立驻车EPB制动钳装置，其特征在于，还包括矩形密封圈(8)，所述矩形密封圈(8)分别与活塞(3)和EPB卡钳(4)过盈配合，当解除制动时使活塞回位。
5.根据权利要求1所述的一种独立驻车EPB制动钳装置，其特征在于，EPB卡钳(4)开设有排气通孔(14)，所述排气通孔(14)将所述EPB卡钳(4)外部与所述密封腔(15)连通，所述排气通孔(14)设置有内螺纹，所述排气阀(12)一端设置有卡钳外螺纹，所述排气通孔(14)的内螺纹与所述排气阀(12)的外螺纹相应设置，所述排气通孔(14)与所述排气阀(12)螺接。
6.根据权利要求5所述的一种独立驻车EPB制动钳装置，其特征在于，所述排气阀(12)为中空结构，内部具有排气通道(121)，所述排气通道(121)与所述密封腔(15)连通。
7.根据权利要求6所述的一种独立驻车EPB制动钳装置，其特征在于，所述排气阀帽(13)为橡胶材料，所述排气阀帽(13)和所述排气阀(12)卡接，且所述排气阀帽(13)和所述排气阀(12)为过盈配合。
8.根据权利要求1所述的一种独立驻车EPB制动钳装置，其特征在于，所述密封腔(15)内介质为润滑脂。
9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至8所述的任一项所述的一种独立驻车EPB制动钳装置。
10.一种降低独立驻车EPB制动钳装置拖滞力矩的方法，其特征在于，包括以下步骤：
旋开所述排气阀帽(13)，使所述密封腔(15)与外界大气连通；
将EPB驻车机构(2)退回初始位置；
装配所述活塞(3)，使所述活塞(3)位于EPB卡钳(4)的活塞腔底部，使得所述活塞(3)和所述EPB卡钳(4)形成的所述密封腔(15)达到最小；
旋紧所述排气阀帽(13)阻断所述密封腔(15)与外界大气连通。
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