CN117345787A - 一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成，涉及车辆制动技术领域，包括电机驱动总成和制动钳体，制动钳体包括摩擦片和回位结构；电机驱动总成包括用于推动摩擦片的压块、用于将转动力矩转化为轴向力提供给压块的轴向传动总成、用于为轴向传动总成提供转动力矩的行车制动电机总成和驻车制动电机总成、用于检测制动力大小的力传感器以及用于控制驻车制动电机总成运行和行车制动电机总成输出力矩的ECU控制器板。本申请将行车、驻车制动集成与一个卡钳上，相对于需要额外增加电子驻车卡钳的方案而言，有效减少了车辆空间占用和质量；且行车、驻车制动可通过轴向传动总成可相互冗余，增强了制动安全性。

Description

一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，具体涉及一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成。

背景技术

在已有电动机械制动卡钳总成方案中，大多数均为行车制动方案且并未考虑车辆驻车制动工况。现有电子机械制动系统方案中，大都采用在后制动系统中增加一对独立电子驻车卡钳总成以实现车辆驻车功能，这样一来不仅增加了整个制动系统的重量和复杂度，也增加了制动系统的成本。

因此，亟需设于一款既能行车制动又能驻车制动的卡钳总成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成，解决现有技术中没有一款既能行车制动又能驻车制动的卡钳总成的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成，包括电机驱动总成和制动钳体，

所述制动钳体包括用于对制动盘制动的摩擦片以及用于推动所述摩擦片与所述制动盘分离的回位结构；

所述电机驱动总成包括用于推动所述摩擦片的压块、用于将转动力矩转化为轴向力提供给所述压块的轴向传动总成、用于为所述轴向传动总成提供转动力矩的行车制动电机总成和驻车制动电机总成、用于检测所述摩擦片对所述制动盘的制动力大小的力传感器以及用于获取制动时所需的制动力并根据所需的制动力和所述力传感器检测的制动力控制所述行车制动电机总成输出力矩和所述驻车制动电机总成运行的ECU控制器板；

行车制动时，所述行车制动电机总成输出力矩驱动所述轴向传动总成推动所述压块向所述摩擦片提供推力，行车制动后，所述行车制动电机总成保持与所需行车制动力适配的输出力矩持续输出以维持所需行车制动力；解除行车制动时，所述行车制动电机总成停止输出力矩取消所述轴向传动总成对所述压块轴向上的压制，所述回位结构推动所述摩擦片和所述压块回退；

驻车制动时，所述驻车制动电机总成或所述行车制动电机总成与所述驻车制动电机总成配合输出力矩以驱动所述轴向传动总成推动所述压块向所述摩擦片提供推力，驻车制动后，所述轴向传动总成与所述压块相抵并沿轴向自锁以维持所需驻车制动力；解除驻车制动时，所述驻车制动电机总成或所述行车制动电机总成与所述驻车制动电机总成配合驱动所述轴向传动总成取消对所述压块轴向上的压制，所述回位结构推动所述摩擦片和所述压块回退。

作为本发明进一步的方案：所述轴向传动总成包括同轴设置且通过衔接轴承转动连接的行车传动总成和驻车传动总成，所述行车传动总成包括行车齿轮和滚珠丝杆，所述滚珠丝杆包括丝杆以及行车螺母，所述行车齿轮与所述丝杆连接，且与所述丝杆同步转动；所述驻车传动总成包括驻车齿轮、导力杆和驻车螺母，所述导力杆中部间隙配合在所述丝杆的中心孔内，且与所述丝杆之间通过所述衔接轴承转动连接，所述导力杆上部从所述丝杆的中心孔上端延伸出，所述驻车齿轮集成在所述导力杆上部，所述导力杆下部从所述丝杆的中心孔下端延伸出，所述驻车螺母螺纹连接在所述导力杆下部，所述驻车螺母设于所述行车螺母下方，所述压块嵌套所述驻车螺母和所述行车螺母下部且均可被所述驻车螺母和所述行车螺母沿轴向推动；

行车制动时，所述行车制动电机总成驱动所述行车齿轮转动，带动所述丝杆同步转动，使所述行车螺母沿轴向推动所述压块对所述摩擦片施加推力，行车制动后，所述行车制动电机总成保持与所需行车制动力适配的输出力矩持续输出以维持所需行车制动力；

驻车制动时，所述驻车制动电机总成驱动所述驻车齿轮转动，带动所述导力杆同步转动，使所述驻车螺母向下推动所述压块对所述摩擦片施加推力，或，所述行车制动电机总成驱动所述行车齿轮转动，带动所述丝杆同步转动，使所述行车螺母向下推动所述压块对所述摩擦片施加推力；驻车制动后，所述驻车螺母与所述压块相抵且所述驻车螺母与所述导力杆之间通过螺纹配合沿轴向自锁以维持所需驻车制动力。

作为本发明进一步的方案：所述压块上开设有用于嵌套所述行车螺母下部和所述驻车螺母的内孔，所述内孔的孔壁与所述行车螺母下部的外侧壁和所述驻车螺母的外侧壁为形状相匹配的多边形。

作为本发明进一步的方案：所述行车螺母底部设有可与所述压块内孔底壁适配的环形坡面。

作为本发明进一步的方案：所述压块底部与所述摩擦片抵接，且与所述摩擦片之间止转配合。

作为本发明进一步的方案：所述摩擦片包括相对设置的内摩擦片和外摩擦片，所述压块底部抵接在所述内摩擦片远离所述外摩擦片的一侧，且与所述内摩擦片之间止转配合。

作为本发明进一步的方案：所述行车螺母的上端面上设有凸起的止转块，所述丝杆上设有与所述止转块匹配的第一止转柱。

作为本发明进一步的方案：所述行车齿轮安装在所述丝杆上端，且所述行车齿轮套设在所述导力杆上部，与导力杆之间间隙配合，所述丝杆上端设有多根凸起的凸柱，所述行车齿轮下端开设有与所述凸柱一一匹配的柱孔。

作为本发明进一步的方案：所述丝杆的中心孔内设有第一台阶，所述导力杆中部设有第二台阶，所述衔接轴承被压装在所述第一台阶和所述第二台阶之间。

作为本发明进一步的方案：所述导力杆中部过盈配合在所述衔接轴承内圈中，所述衔接轴承外圈过盈配合在所述丝杆的中心孔内。

作为本发明进一步的方案：所述轴向传动总成还包括第二平面轴承和承力圆台，所述承力圆台通过所述第二平面轴承转动连接在所述导力杆上端，所述力传感器安装在所述承力圆台上方。

作为本发明进一步的方案：所述承力圆台与所述力传感器之间设有波形弹簧，所述波形弹簧预紧置于所述承力圆台与所述力传感器之间。

作为本发明进一步的方案：所述行车制动电机总成包括同轴设置的行车电机、行车输入齿轮、固定架和磁石，所述行车输入齿轮和所述固定架均套固在所述行车电机的电机轴上，所述磁石嵌固在所述固定架上，所述ECU控制器板上设有与所述磁石对应设置的角度传感器；所述驻车制动电机总成包括驻车电机以及固定安装在所述驻车电机的电机轴上的驻车输入齿轮。

作为本发明进一步的方案：所述电机驱动总成还包括箱体以及与箱体适配的上盖，所述ECU控制器板和所述力传感器均设于所述箱体内，所述箱体内还设有中间板，所述中间板上设有与所述力传感器上部适配的安装槽，所述箱体底部开设有对接口，所述制动钳体还包括钳体，所述摩擦片设于所述钳体内，所述钳体顶部开设有与所述对接口对接的安装台阶孔，所述安装台阶孔内设有第五台阶，所述轴向传动总成上部集成有组装轴承，所述组装轴承的外圈搭接在所述第五台阶上，且所述组装轴承与所述安装台阶孔之间间隙配合。

作为本发明进一步的方案：所述安装台阶孔内壁上开设有环槽，所述环槽内安装有用于阻滞解除制动后所述压块后退速度的阻尼圈。

作为本发明进一步的方案：所述对接口内侧设有第三台阶，所述安装台阶孔外侧设有第四台阶，装配后，所述第三台阶抵接在所述第四台阶上，所述箱体与所述钳体之间通过螺栓固定。

作为本发明进一步的方案：所述上盖外侧设有行车制动连接器和驻车制动连接器，所述上盖内侧设有行车制动连接器PIN针、驻车制动连接器PIN针及力传感器PIN针，所述行车制动连接器PIN针和所述驻车制动连接器PIN针的一端分别与所述行车制动连接器和所述驻车制动连接器连接，装配后，所述行车制动连接器PIN针的另一端、所述驻车制动连接器PIN针的另一端以及所述力传感器PIN针的一端均与所述ECU控制器板上相对应的孔位连接，所述力传感器PIN针另一端与所述力传感器上端的三个可伸缩弹簧PIN针接触。

作为本发明进一步的方案：所述箱体和所述钳体之间且位于所述安装台阶孔两侧具有安装区间，所述行车制动电机总成的行车电机和所述驻车制动电机总成的驻车电机分别设于所述安装台阶孔两侧的安装区间内。

本发明的有益效果：本申请设置了一款新的卡钳总成，将行车、驻车制动集成与一个卡钳上，相对于需要额外增加电子驻车卡钳的方案而言，有效减少了车辆空间占用和质量；且行车、驻车制动可通过轴向传动总成相互冗余，增强了制动安全性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明中电子卡钳总成的立体图；

图2是本发明中电子卡钳总成的拆分图；

图3是本发明中电子卡钳总成的剖面图；

图4是本发明中电机驱动总成的爆炸图；

图5是本发明中轴向传动总成的剖面图；

图6是本发明中轴向传动总成的爆炸图；

图7是本发明中滚珠丝杆的爆炸图；

图8是本发明中组装轴承和丝杆的立体图；

图9是本发明中驻车螺母的立体图；

图10是本发明中压块的立体图；

图11是本发明中压块底部的立体图；

图12是本发明中行车传动总成和驻车传动总成与轴向传动总成配合状态的结构示意图；

图13是本发明中行车传动总成的爆炸图；

图14是本发明中上盖内侧的结构示意图；

图15是本发明中制动钳体的立体图；

图16是本发明中内摩擦片的立体图。

图中，1、电机驱动总成；11、压块；111、内孔；112、凸台；113、止转槽；12、轴向传动总成；121、行车传动总成；1211、行车齿轮；1212、丝杆；12121、第一台阶；1213、行车螺母；12131、环状抵接部；1214、止转块；1215、第一止转柱；1216、凸柱；122、驻车传动总成；1221、驻车齿轮；1222、导力杆；12221、第二台阶；12222、第六台阶；1223、驻车螺母；12231、环形坡面；123、衔接轴承；124、第二平面轴承；125、承力圆台；126、波形弹簧；127、组装轴承；13、行车制动电机总成；131、行车电机；132、行车输入齿轮；133、固定架；134、磁石；135、行车双联齿轮；14、驻车制动电机总成；141、驻车电机；142、驻车输入齿轮；143、驻车双联齿轮；144、驻车辅助齿轮；15、力传感器；16、ECU控制器板；17、箱体；171、对接口；172、第三台阶；18、上盖；181、行车制动连接器；182、驻车制动连接器；183、行车制动连接器PIN针；184、驻车制动连接器PIN针；185、力传感器PIN针；19、中间板；191、安装槽；2、制动钳体；21、摩擦片；211、内摩擦片；2111、第二止转柱；212、外摩擦片；22、钳体；221、安装台阶孔；222、第四台阶；223、第五台阶；224、环槽；23、回位结构；3、制动盘。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。本发明关于“左”、“右”、“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”、“顶部”、“底部”等方向上的描述均是基于附图所示的方位或位置的关系定义的，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述的结构必须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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4所示，本发明为一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成，包括电机驱动总成1和制动钳体2。

制动钳体2包括用于对制动盘3制动的摩擦片21以及用于推动所述摩擦片21与所述制动盘分离的回位结构23；

电机驱动总成1包括用于推动摩擦片21的压块11、用于将转动力矩转化为轴向力提供给压块11的轴向传动总成12、用于为轴向传动总成12提供转动力矩的行车制动电机总成13和驻车制动电机总成14、用于检测所述摩擦片21对所述制动盘3的制动力大小的力传感器15以及用于获取制动时所需的制动力并根据所需的制动力和所述力传感器15检测的制动力控制行车制动电机总成13输出力矩和所述驻车制动电机总成14运行的ECU控制器板16；

行车制动时，行车制动电机总成13输出力矩驱动轴向传动总成12推动压块11向摩擦片21提供推力，使摩擦片21逐渐将制动盘3夹紧，行车制动后，行车制动电机总成13保持与所需行车制动力适配的输出力矩持续输出以维持所需行车制动力；解除行车制动时，行车制动电机总成13停止输出力矩取消所述轴向传动12总成对所述压块11轴向上的压制，所述回位结构23推动所述摩擦片21和所述压块11回退；

驻车制动时，驻车制动电机总成14或行车制动电机总成13与所述驻车制动电机总成14配合输出力矩以驱动轴向传动总成12推动压块11向摩擦片21提供推力，使摩擦片21逐渐将制动盘3夹紧，驻车制动后，轴向传动总成12与压块11相抵并沿轴向自锁以维持所需驻车制动力；解除驻车制动时，驻车制动电机总成14或行车制动电机总成13与驻车制动电机总成14配合驱动轴向传动总成12取消对所述压块11轴向上的压制，所述回位结构23推动所述摩擦片21和所述压块11回退。

具体的，驻车制动电机总成14和行车制动电机总成13分别设于轴向传动总成12两侧，且三者的轴向平行设置。本实施例中，轴向传动总成12、行车制动电机总成13以及驻车制动电机总成14的轴向均沿竖直方向设置。

请参阅图5和图6所示，轴向传动总成12包括同轴设置且通过衔接轴承123转动连接的行车传动总成121和驻车传动总成122。

行车传动总成121包括行车齿轮1211、滚珠丝杆。滚珠丝杆包括丝杆1212和行车螺母1213，行车螺母1213螺旋传动在丝杆1212上，使丝杆1212可将其的旋转运动转化为行车螺母1213的直线运动，或行车螺母1213的直线运动可转化为丝杆1212的旋转运动。行车齿轮1211与丝杆1212连接，可带动丝杆1212同步转动。丝杆1212具有沿轴向贯穿的中心孔。

驻车传动总成122包括驻车齿轮1221、导力杆1222和驻车螺母1223，导力杆1222中部间隙配合在丝杆1212的中心孔内，衔接轴承123设于丝杆1212的中心孔内且套设在导力杆1222中部，用于将导力杆1222与丝杆1212之间转动连接，使丝杆1212和导力杆1222可相对转动，避免后续行车制动的旋转力矩与驻车制动的旋转力矩之间相互干涉。导力杆1222上部从丝杆1212的中心孔上端延伸出，驻车齿轮1221集成在导力杆1222上部，使驻车齿轮1221与导力杆1222同步转动。导力杆1222下部从丝杆1212的中心孔下端延伸出，导力杆1222下部侧壁上设有螺纹，驻车螺母1223螺纹连接在导力杆1222下部，使两者之间沿轴向自锁，使驻车螺母1223仅能够在导力杆1222的旋转作用下沿轴向移动，而无法在受轴向力的作用下驱动导力杆1222反向旋转。

请参阅图5和图10所示，驻车螺母1223设于行车螺母1213下方，压块11上开设有内孔111，内孔111具有周壁和底壁，压块11通过内孔111嵌套在驻车螺母1223和行车螺母1213下部的外侧，且驻车螺母1223可与内孔111底壁抵接，行车螺母1213外侧中部设有可与压块11上端面抵接的环状抵接部12131。行车制动电机总成13通过行车齿轮1211驱动丝杆1212转动进而使行车螺母1213沿轴向移动推动压块11。驻车制动电机总成14通过驻车齿轮1221驱动导力杆1222转动，使驻车螺母1223沿轴向移动推动压块11。

进一步的，驻车螺母1223底部设有与内孔111底壁适配可相抵接的环形坡面12231，提高驻车螺母1223与内孔111底壁之间的接触面积，且便于两者之间轴向力的传递。内孔111的周壁与行车螺母1213下部外侧壁和驻车螺母1223外侧壁为形状相匹配的多边形，使压块11与行车螺母1213和驻车螺母1223之间同步转动，避免产生摩擦损耗。

请参阅图7和图8所示，本实施例中，行车螺母1213的上端面上设有凸起的止转块1214，丝杆1212上设有与止转块1214匹配的第一止转柱1215，二者配合时可避免行车螺母1213与丝杆1212之间的自锁。示例性的，当解除对制动盘3的制动时，摩擦片21回退，与制动盘3脱离，压块11受到摩擦片21的反推力带动行车螺母1213沿丝杆1212轴向移动，驱使丝杆1212在行车螺母1213内转动，当丝杆1212相对行车螺母1213移至一定位置时，第一止转柱1215对止转块1214进行止挡，避免丝杆1212与行车螺母1213之间过度螺旋而自锁。

行车齿轮1211安装在丝杆1212上端，且丝杆1212上端设有多根凸起的凸柱1216(见图7)，行车齿轮1211下端开设有与凸柱1216一一匹配的柱孔(未图示)，二者配合将行车齿轮1211与丝杆1212之间连接，使行车齿轮1211可带动丝杆1212同步转动。此时，行车齿轮1211套设在导力杆1222上部且与导力杆1222之间间隙配合，避免行车齿轮1211的转动对导力杆1222造成影响。

请参阅图5所示，为便于导力杆1222、衔接轴承123和丝杆1212之间的安装，丝杆1212的中心孔内设有第一台阶12121，导力杆1222采用变径圆杆，导力杆1222中部设有第二台阶12221，组装后，第二台阶12221沿竖直方向位于第一台阶12121上方，衔接轴承123被压装在第一台阶12121和第二台阶12221之间，使导力杆1222与丝杆1212之间转动连接。一实施例中，示例性的，衔接轴承123采用第一平面轴承，此时，第一平面轴承与导力杆1222和丝杆1212之间均间隙配合，避免干涉导力杆1222与丝杆1212之间的相对转动。另一实施例中，衔接轴承123可采用滚轴轴承，滚珠轴承与导力杆1222过盈压配，与丝杆1212则间隙配合。

请参阅图5和图6所示，轴向传动总成12还包括第二平面轴承124和承力圆台125，承力圆台125通过第二平面轴承124转动连接在导力杆1222上端，导力杆1222上端设有第六台阶12222，第二平面轴承124套设在第六台阶12222上，使平面轴承125轴向和径向被限位固定。力传感器15安装在承力圆台125上方，避免力传感器15在导力杆1222的转动下运动，以便于力传感器15检测制动力大小。具体的，摩擦片21对制动盘3的制动力的反作用力可通过压块11-轴向传动总成12传递至力传感器15上，使力传感器15通过检测反作用力进而检测摩擦片21对制动盘3的制动力大小。

进一步的，承力圆台125与力传感器15之间设有波形弹簧126，装配完成后波形弹簧126为压缩状态，预紧置于承力圆台125与力传感器15之间，用以在轴向上对力传感器15固定，以消除零件制造误差导致力传感器15与承力圆台125间有间隙存在，进而有异响产生。

请参阅图3所示，压块11底部与摩擦片21抵接，且与摩擦片21之间止转配合，避免因丝杆1212旋转时带动行车螺母1213和压块11同步旋转而无法使压块11产生对摩擦片21的制动推力，以及避免导力杆1222旋转时带动驻车螺母1223和压块11同步旋转而无法使压块11产生对摩擦片21的制动推力。本实施例中，摩擦片21包括相对设置的内摩擦片211和外摩擦片212，使制动盘3上下两侧均被制动。此时，压块11底部抵接在内摩擦片211远离外摩擦片212的一侧，且与内摩擦片211之间止转配合。示例性的，压块11底部加工有呈环形阵列排布的多个凸台112(请参见图11)，相邻凸台112之间形成止挡槽113，内摩擦片211背部开设有与止挡槽113适配的第二止转柱2111(请参见图16)，压块11与内摩擦片211抵接时，第二止转柱2111适配在止转槽113内，可防止压块11与内摩擦片211之间相对转动，使得压块11及与之连接的行车螺母1213和驻车螺母1223分别在丝杆1212和导力杆1222转动时只能沿竖直方向向下运动。

请参阅图12和图13所示，行车制动电机总成13包括同轴设置的行车电机131、行车输入齿轮132、固定架133和磁石134，行车输入齿轮132和固定架133均套固在行车电机131的电机轴上，磁石134嵌固在固定架133上，ECU控制器板16上设有与磁石134对应设置的角度传感器(未图示)，角度传感器可根据磁石134的转动角度精准的检测行车电机131的转动角度，让ECU控制器板16合理的根据所需制动力大小调整行车电机131的输出力矩，延长行车电机131的寿命，使制动时行车电机131的电机轴在行车电机131的输出力矩和制动力的反作用力的相互作用下达到平衡，保持静止状态。且内置的角度传感器和力传感器15相配合，能够在动态调整内摩擦片211和外摩擦片212与制动盘3之间的间隙，可以有效降低制动钳体2的拖滞力矩，以减少车辆动能消耗。亦可更好的保证车辆左右制动力平衡，驾驶更见完全、稳定。

本实施例中，为便于行车输入齿轮132驱动行车齿轮1211转动，行车输入齿轮132与行车齿轮1211之间通过行车双联齿轮135间接啮合。

驻车制动电机总成14包括驻车电机141以及固定安装在驻车电机141的电机轴上的驻车输入齿轮142，驻车输入齿轮142通过驻车双联齿轮143和驻车辅助齿轮144与驻车齿轮1221间接啮合。

请参阅图2-4所示，在一实施例中，电机驱动总成1还包括箱体17以及与箱体17适配的上盖18，上盖18用于盖合在箱体17顶部的箱口上，与箱体17之间通过螺栓固定连接。ECU控制器板16和力传感器15均设于箱体17内，箱体17内还设有中间板19，中间板19可通过螺栓被固定安装在箱体17内，ECU控制器板16被固定安装在中间板19上方，力传感器15设于中间板19下方，且中间板19上设有与力传感器15上部适配的安装槽191，力传感器15上部设于安装槽191内，对力传感器15的上限进行限位，此时，承力圆台125对力传感器15的下部进行限位。

请参阅图14所示，上盖18外侧设有行车制动连接器181和驻车制动连接器182，上盖18内侧设有行车制动连接器PIN针183、驻车制动连接器PIN针184及力传感器15PIN针，行车制动连接器PIN针183和驻车制动连接器PIN针184的一端分别与行车制动连接器181和驻车制动连接器182连接，装配后，行车制动连接器PIN针183的另一端和驻车制动连接器PIN针184的另一端均与ECU控制器板16上相对应的孔位连接，外界设备可通过连接行车制动连接器181和驻车制动连接器182连接ECU控制器板16，进行信号传递。力传感器15PIN针的一端与ECU控制器板16上相对应的孔位连接，力传感器15PIN针的另一端与力传感器15上端的三个可伸缩弹簧PIN针接触，使力传感器15与ECU控制器板16电连接，便于ECU控制器板16获取力传感器15检测的反作用力值。

请参阅图3和图15所示，本实施例中，制动钳体2采用现有技术中的浮动式卡钳，具体的，制动钳体2还包括钳体22，内摩擦片211和外摩擦片212间隔设于钳体22内，制动盘3设于内摩擦片211和外摩擦片212之间。回位结构23采用具有弹性的弹片结构，内摩擦片211和外摩擦片212的两端均设有独立的回位结构23，当制动时，压块11推动内摩擦片211向下移动对从制动盘3上表面进行摩擦制动，外摩擦片212在压块11的推力下向上移动对制动盘3的下表面进行制动，在此过程中，与内摩擦片211和外摩擦片212连接的回位结构23均被拉伸或压缩蓄力，当解除制动时，压块11提供的推力消失，回位结构23回弹，带动内摩擦片211和外摩擦片212脱离制动盘3。在其他实施例中，回位结构23也可采用其他具有主动推力或被动推力的结构代替，使压块11推力消失时，带动内摩擦片211和外摩擦片212脱离制动盘3。

本实施例中，钳体22顶部开设有安装台阶孔221，安装台阶孔221外侧设有第四台阶222，箱体17底部开设有与安装台阶孔221对接的对接口171，对接口171内侧设有第三台阶172，装配后，钳体22设于箱体17底部，且钳体22的安装台阶孔221对接箱体17的对接口171，第三台阶172抵接在第四台阶222上，箱体17与钳体22之间通过螺栓固定连接。，对接口171与安装台阶孔221之间设有密封圈，使两者密封连接。

安装台阶孔221内设有第五台阶223，轴向传动总成12上部集成有组装轴承127，本实施例中，组装轴承127被集成在丝杆1212上部，使组装轴承127的内圈与丝杆1212轴向固定，组装轴承127的外圈搭接在第五台阶223上，避免轴向传动总成12和压块11的重力对内摩擦片211产生推力，提高力传感器15检测的精准度。组装轴承127与安装台阶孔221之间间隙配合，使反作用力可通过轴向传动总成12顺利的传递至力传感器15，避免组装轴承127嵌固在安装台阶孔221内而导致压块11所受摩擦片21的反作用力在传递的过程中受阻。

请参阅图3所示，安装台阶孔221内壁上开设有环槽224，环槽224内安装有阻尼圈(未图示)，当解除对制动盘3的制动后，阻尼圈对压块11的回退进行阻滞，防止压块11后退过多与内摩擦片211分离，导致第二止转柱2111脱离出止转槽113，破坏了压块11与内摩擦片211之间的止转配合关系；并且，阻尼圈可为压块11做侧向支撑，避免制动时其与安装台阶孔221内壁直接撞击造成部件损伤和异响。

本实施例中，安装台阶孔221凸起设置，装配后，钳体22与箱体17之间且位于安装台阶孔221两侧具有一定的安装区间，行车电机131和驻车电机141均设于箱体17和钳体22之间，且分别位于安装台阶孔221两侧的安装区间内，使集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成整体结构更紧凑。此时，驻车输入齿轮142、驻车双联齿轮143、驻车辅助齿轮144、驻车齿轮1221、行车输入齿轮132、行车双联齿轮135以及行车齿轮1211均设于箱体17内。

行车制动工作工况：当驾驶员踩下制动踏板一段行程后，ECU控制器板16接收到当前行车制动时所需的行车制动力大小要求，控制行车电机131开始转动，并通过行车输入齿轮132-行车双联齿轮135-行车齿轮1211将转动力矩传递至丝杆1212，丝杆1212通过螺纹推动行车螺母1213向下推动压块11对内摩擦片211和外摩擦片212施加推力，使内摩擦片211和外摩擦片212逐渐夹紧制动盘3，而摩擦片21(包括内摩擦片211和外摩擦片212)对制动盘3的制动力的反作用力沿压块11-行车螺母1213-丝杆1212-衔接轴承123-导力杆1222-第二平面轴承124-承力圆台125传递至力传感器15上被检测，直至力传感器15检测的反作用力达到所需的行车制动力时，行车电机131保持当前输出力矩以维持制动力。在驾驶员完全放开制动踏板后，行车电机131停止输出力矩，因行车螺母1213与丝杆1212共同形成滚珠丝杆结构，两者之间无自锁特性，行车螺母1213在反作用力的作用下可驱动丝杆1212相对转动，此时，摩擦片21在回位结构23带动下回退与制动盘3脱离，内摩擦片211带动压块11以及与之连接的行车螺母1213回退一段距离。

在此需要明确的是，ECU控制器板16接收到的当前行车制动时所需的行车制动力会根据车辆制动踏板行程的改变而改变，当制动踏板行程改变时，所需行车制动力随之改变，行车电机131也一并增大或减小输出力矩以匹配当前车辆所需制动力，即，行车制动中，行车电机131输出力矩会随制动踏板行程一同改变，为动态调整过程。

驻车制动工作工况：

第一种工况：当车辆静止状态并且制动踏板未被踩下时进行驻车制动，可采用行车制动电机总成13和驻车制动电机总成14相互配合进行驻车制动时，此时，驾驶员按下电子驻车按钮后，ECU控制器板16控制行车电机131开始转动，并通过行车输入齿轮132-行车双联齿轮135-行车齿轮1211将转动力矩传递至丝杆1212，丝杆1212通过螺纹推动行车螺母1213向下推动压块11对内摩擦片211和外摩擦片212施加推力，使内摩擦片211和外摩擦片212逐渐夹紧制动盘3进行驻车制动，在整个过程中，内摩擦片211和外摩擦片212对制动盘3的制动力的反作用力会沿压块11-行车螺母1213-丝杆1212-衔接轴承123-导力杆1222-第二平面轴承124-承力圆台125传递至力传感器15被实时检测，当力传感器15检测到的反作用力达到预设的驻车制动力时，行车电机131保持对应的输出力矩持续输出以维持所需驻车制动力，此时，驻车螺母1223与压块11为分离状态，驻车电机141开始转动，并通过驻车输入齿轮142-驻车双联齿轮143-驻车辅助齿轮144-驻车齿轮1221将转动力矩传递至导力杆1222，导力杆1222通过螺旋传动将驻车螺母1223与压块11紧紧贴合，而后驻车电机141和行车电机131均停止工作，驻车螺母1223在螺纹的作用下沿轴向自锁在导力杆1222上，使原本由行车电机131维持的驻车制动力由驻车螺母1223维持。在车辆需解除驻车制动时，行车电机131先工作并达到当前驻车制动力所需的力矩要求持续输出，推动行车螺母1213与压块11相抵，而后驻车电机141方开始工作，将驻车螺母1223回退与压块11脱离解除直至回到初始位置，此时车辆所需驻车制动力由行车电机131维持，直至车辆行进，行车电机131相应的停止工作。此过程中，驻车电机141与行车电机131交替工作维持车辆驻车所需制动力，可以避免车辆解除驻车后溜坡情况出现，并且该情况下可以使用小功率驻车电机141(行车制动与驻车制动工况主要制动力均由行车制动电机保证，驻车电机141仅需控制驻车螺母1223轴向位置即可)。

该工况下，也可仅采用驻车制动电机总成14进行驻车制动时，工作过程如下：驾驶员按下电子驻车按钮后，ECU控制器板16控制驻车电机141开始转动并通过驻车输入齿轮142-驻车双联齿轮143-驻车辅助齿轮144-驻车齿轮1221将转动力矩传递至导力杆1222，导力杆1222通过螺纹推动驻车螺母1223向下推动压块11对内摩擦片211和外摩擦片212施加推力，使内摩擦片211和外摩擦片212逐渐夹紧制动盘3进行驻车制动，在此过程中，内摩擦片211和外摩擦片212对制动盘3的制动力的反作用力沿压块11-驻车螺母1223-导力杆1222-第二平面轴承124-承力圆台125传递至力传感器15。直至力传感器15接受到的反作用力达到预设的驻车制动力时，驻车电机141停止工作，此时，驻车螺母1223在螺纹的作用下沿轴向自锁在导力杆1222上，压块11在驻车螺母1223的抵接下一直保持对内摩擦片211和外摩擦片212施加推力，以维持驻车制动力。

该工况中，也可仅驱动驻车制动电机总成14解除驻车制动，工作过程如下：驻车电机141启动，使导力杆1222与驻车螺母1223之间螺旋传动，驻车螺母1223朝向远离压块11的一侧回退，使内摩擦片211和压块11在回位结构23的回弹作用下跟随驻车螺母1223回退，外摩擦片212在回位结构23的回弹作用下朝向与内摩擦片211相反的方向回退，使内摩擦片211和外摩擦片212彻底脱离制动盘3，解除驻车制动。

第二种工况，踩下制动踏板后车辆减速至静止后进行驻车制动，此时行车螺母1213已通过压块11对内摩擦片211和外摩擦片212施加推力，驻车螺母1223与压块11为分离状态，而后按下驻车按钮进行驻车制动，驻车电机141工作通过一系列传动结构将驻车螺母1223与压块11紧紧贴合，而后驻车电机141和行车电机131均停止工作，原本由行车电机131维持的驻车制动力由驻车螺母1223维持。车辆解除驻车制动过程与上述工况相同，在此不做具体详述。

上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (18)

1.一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成，其特征在于，包括电机驱动总成和制动钳体，

所述制动钳体包括用于对制动盘制动的摩擦片以及用于推动所述摩擦片与所述制动盘分离的回位结构；

所述电机驱动总成包括用于推动所述摩擦片的压块、用于将转动力矩转化为轴向力提供给所述压块的轴向传动总成、用于为所述轴向传动总成提供转动力矩的行车制动电机总成和驻车制动电机总成、用于检测所述摩擦片对所述制动盘的制动力大小的力传感器以及用于获取制动时所需的制动力并根据所需的制动力和所述力传感器检测的制动力控制所述行车制动电机总成输出力矩和所述驻车制动电机总成运行的ECU控制器板；

行车制动时，所述行车制动电机总成输出力矩驱动所述轴向传动总成推动所述压块向所述摩擦片提供推力，行车制动后，所述行车制动电机总成保持与所需行车制动力适配的输出力矩持续输出以维持所需行车制动力；解除行车制动时，所述行车制动电机总成停止输出力矩取消所述轴向传动总成对所述压块轴向上的压制，所述回位结构推动所述摩擦片和所述压块回退；

驻车制动时，所述驻车制动电机总成或所述行车制动电机总成与所述驻车制动电机总成配合输出力矩以驱动所述轴向传动总成推动所述压块向所述摩擦片提供推力，驻车制动后，所述轴向传动总成与所述压块相抵并沿轴向自锁以维持所需驻车制动力；解除驻车制动时，所述驻车制动电机总成或所述行车制动电机总成与所述驻车制动电机总成配合驱动所述轴向传动总成取消对所述压块轴向上的压制，所述回位结构推动所述摩擦片和所述压块回退。

2.根据权利要求1所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述轴向传动总成包括同轴设置且通过衔接轴承转动连接的行车传动总成和驻车传动总成，所述行车传动总成包括行车齿轮和滚珠丝杆，所述滚珠丝杆包括丝杆以及行车螺母，所述行车齿轮与所述丝杆连接，且与所述丝杆同步转动；所述驻车传动总成包括驻车齿轮、导力杆和驻车螺母，所述导力杆中部间隙配合在所述丝杆的中心孔内，且与所述丝杆之间通过所述衔接轴承转动连接，所述导力杆上部从所述丝杆的中心孔上端延伸出，所述驻车齿轮集成在所述导力杆上部，所述导力杆下部从所述丝杆的中心孔下端延伸出，所述驻车螺母螺纹连接在所述导力杆下部，所述驻车螺母设于所述行车螺母下方，所述压块嵌套所述驻车螺母和所述行车螺母下部且均可被所述驻车螺母和所述行车螺母沿轴向推动。

3.根据权利要求2所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述压块上开设有用于嵌套所述行车螺母下部和所述驻车螺母的内孔，所述内孔的孔壁与所述行车螺母下部的外侧壁和所述驻车螺母的外侧壁为形状相匹配的多边形。

4.根据权利要求3所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述行车螺母底部设有可与所述内孔底壁适配的环形坡面。

5.根据权利要求3所述的一种集成行车制动和电子驻车为一体的电子卡钳总成,其特征在于，所述压块底部与所述摩擦片抵接，且与所述摩擦片之间止转配合。

6.根据权利要求3所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述摩擦片包括相对设置的内摩擦片和外摩擦片，所述压块底部抵接在所述内摩擦片远离所述外摩擦片的一侧，且与所述内摩擦片之间止转配合。

7.根据权利要求2所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述行车螺母的上端面上设有凸起的止转块，所述丝杆上设有与所述止转块匹配的第一止转柱。

8.根据权利要求2所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述行车齿轮安装在所述丝杆上端，且所述行车齿轮套设在所述导力杆上部，与导力杆之间间隙配合，所述丝杆上端设有多根凸起的凸柱，所述行车齿轮下端开设有与所述凸柱一一匹配的柱孔。

9.根据权利要求2所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述丝杆的中心孔内设有第一台阶，所述导力杆中部设有第二台阶，所述衔接轴承被压装在所述第一台阶和所述第二台阶之间。

10.根据权利要求9所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述衔接轴承采用第一平面轴承，所述第一平面轴承与所述导力杆和所述丝杆之间均间隙配合。

11.根据权利要求2所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述轴向传动总成还包括第二平面轴承和承力圆台，所述承力圆台通过所述第二平面轴承转动连接在所述导力杆上端，所述力传感器安装在所述承力圆台上方。

12.根据权利要求11所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述承力圆台与所述力传感器之间设有波形弹簧，所述波形弹簧预紧置于所述承力圆台与所述力传感器之间。

13.根据权利要求2所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述行车制动电机总成包括同轴设置的行车电机、行车输入齿轮、固定架和磁石，所述行车输入齿轮和所述固定架均套固在所述行车电机的电机轴上，所述磁石嵌固在所述固定架上，所述ECU控制器板上设有与所述磁石对应设置的角度传感器；所述驻车制动电机总成包括驻车电机以及固定安装在所述驻车电机的电机轴上的驻车输入齿轮。

14.根据权利要求1-13任一项所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述电机驱动总成还包括箱体以及与箱体适配的上盖，所述ECU控制器板和所述力传感器均设于所述箱体内，所述箱体内还设有中间板，所述中间板上设有与所述力传感器上部适配的安装槽，所述箱体底部开设有对接口，所述制动钳体还包括钳体，所述摩擦片设于所述钳体内，所述钳体顶部开设有与所述对接口对接的安装台阶孔，所述安装台阶孔内设有第五台阶，所述轴向传动总成上部集成有组装轴承，所述组装轴承的外圈搭接在所述第五台阶上，且所述组装轴承与所述安装台阶孔之间间隙配合。

15.根据权利要求14所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述安装台阶孔内壁上开设有环槽，所述环槽内安装有用于阻滞解除制动后所述压块后退速度的阻尼圈。

16.根据权利要求14所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述对接口内侧设有第三台阶，所述安装台阶孔外侧设有第四台阶，装配后，所述第三台阶抵接在所述第四台阶上，所述箱体与所述钳体之间通过螺栓固定。

17.根据权利要求14所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述上盖外侧设有行车制动连接器和驻车制动连接器，所述上盖内侧设有行车制动连接器PIN针、驻车制动连接器PIN针及力传感器PIN针，所述行车制动连接器PIN针和所述驻车制动连接器PIN针的一端分别与所述行车制动连接器和所述驻车制动连接器连接，装配后，所述行车制动连接器PIN针的另一端、所述驻车制动连接器PIN针的另一端以及所述力传感器PIN针的一端均与所述ECU控制器板上相对应的孔位连接，所述力传感器PIN针另一端与所述力传感器上端的三个可伸缩弹簧PIN针接触。

18.根据权利要求14所述的电子卡钳总成,其特征在于，所述箱体和所述钳体之间且位于所述安装台阶孔两侧具有安装区间，所述行车制动电机总成的行车电机和所述驻车制动电机总成的驻车电机分别设于所述安装台阶孔两侧的安装区间内。