CN217355340U - 电子机械制动器和汽车 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电子机械制动器及汽车，包括制动盘、第一摩擦片、卡钳体以及动力机构；制动盘的至少部分由开口伸入腔体内部，动力机构包括制动单元和以及与制动单元连接的驱动单元；制动单元设于腔体内，还包括：连接件，设于第一摩擦片与制动单元之间，连接件形成活塞腔，制动单元远离驱动单元的一端形成活塞部，活塞部插装于活塞腔内围成液压腔室，制动单元用于将驱动单元的旋转运动转换为直线运动并挤压液压腔室内的液体，用以带动连接件推动第一摩擦片夹紧制动盘；检测机构，与液压腔室连通，该电子机械制动器通过在连接件与制动单元之间围成液压腔室，通过检测机构检测该液压腔室中液体的压力值计算得到夹紧力，测量精度高，且成本较低。

Description

电子机械制动器和汽车

技术领域

本公开涉及汽车制动技术领域，具体地，涉及一种电子机械制动器及汽车。

背景技术

车辆的制动系统是通过对车辆的车轮施加一定的制动力，从而对其进行一定程度的强制制动的系统。传统的制动系统往往采用的是液压制动，存在布置繁琐、响应慢、能量效率低、高冗余度等问题。因此出现了电子机械制动(electronic mechanical braking，EMB)系统，电子机械制动系统具有布置简洁、响应快等各种优点，因此更能满足汽车技术的快速发展的需求，尤其能够适应汽车的电动化发展的需求。

随着汽车智能化的发展，也对车辆制动精度提出了更高的要求。相关技术中，通过在电子机械制动器中设置力传感器，用于测量制动时的夹紧力，但其成本高且测量精度易受安装及环境因素影响。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电子机械制动器及汽车，该电子机械制动器通过在制动单元与第一摩擦片之间设置连接件，且该连接件与制动单元之间围成能够随制动过程液体压力变化的液压腔室，通过检测机构检测该液压腔室中液体的压力值计算得到夹紧力，测量精度高，且成本较低。

为了实现上述目的，本公开第一方面，提供一种电子机械制动器，包括制动盘、第一摩擦片、卡钳体以及动力机构；所述卡钳体包括侧向开口的腔体，所述制动盘的至少部分由所述开口伸入所述腔体内部，所述动力机构包括制动单元以及与所述制动单元连接的驱动单元；所述制动单元设于所述腔体内，所述电子机械制动器还包括：

连接件，设于所述第一摩擦片与所述制动单元之间，所述连接件形成有朝向所述制动单元的活塞腔，所述制动单元远离所述驱动单元的一端形成有活塞部，所述活塞部插装于所述活塞腔内围成液压腔室，所述制动单元用于将所述驱动单元的旋转运动转换为直线运动并挤压所述液压腔室内的液体，用以带动所述连接件推动所述第一摩擦片夹紧所述制动盘；以及

检测机构，与所述液压腔室连通，用于检测所述液压腔室内液体的压力值。

可选地，所述制动单元包括丝杠和以及连接于所述丝杠远离驱动单元一端的丝杠螺母，所述丝杠螺母形成所述活塞部；

所述丝杠远离所述制动盘的一端与所述驱动单元连接，所述驱动单元用于驱动所述丝杠转动，以使得所述丝杠螺母能够压缩所述液压腔室内的液体以带动所述连接件推动所述第一摩擦片对所述制动盘制动。

可选地，所述丝杠靠近所述连接件的一端上设有外螺纹，所述丝杠螺母背向所述连接件的一端设有盲孔，所述盲孔的内壁设有与所述丝杠的外螺纹相配合的外螺纹。

可选地，所述连接件构造为一端开口的筒形件，该筒形件套设于所述丝杠螺母，所述丝杠螺母由所述开口伸入所述筒形件内与该筒形件的内腔围成所述液压腔室。

可选地，所述丝杠螺母的外侧壁与所述活塞腔之间设有密封件，以使得所述丝杠螺母与所述活塞腔滑动且密封连接。

可选地，所述连接件的外侧壁周向与所述腔体滑动连接。

可选地，所述卡钳体还包括形成于所述腔体远离所述驱动单元的一侧的夹持部，所述夹持部与所述制动盘之间设有第二摩擦片，所述制动单元通过所述液压腔室推动所述第一摩擦片夹紧所述制动盘的一侧时，所述制动单元能够向远离所述制动盘的方向推动所述卡钳体，使得所述夹持部推动所述第二摩擦片夹紧所述制动盘的相对的另一侧。

可选地，当所述制动单元包括丝杠和以及连接于所述丝杠远离驱动单元一端的丝杠螺母时，所述丝杠上设有法兰部，所述法兰部配置为：在所述丝杠带动所述丝杠螺母并通过液压腔室推动所述第一摩擦片对制动盘的一侧进行制动进时，能够沿远离所述制动盘的方向推动所述卡钳体，以使所述夹持部推动所述第二摩擦片对所述制动盘的相对的另一侧进行制动。

可选地，所述检测机构包括液压传感器和连接管；

所述连接管的一端与所述液压腔室连通，另一端与所述液压传感器连通。

本公开第二方面，还提供一种汽车，包括制动器，所述制动器采用如本公开第一方面所述的电子机械制动器。

通过上述技术方案，即本公开的电子机械制动器，该电子机械制动器通过在制动单元与第一摩擦片之间设置连接件，且该连接件形成上背向制动盘的活塞腔，制动单元朝向连接件的一端形成活塞部，活塞部插装于活塞腔内，以使得连接件与制动单元之间围成能够随制动过程液体压力变化的液压腔室，即在制动时，制动单元形成的活塞部挤压与连接件围成的液压腔室的液体，液体受挤压后，会带动连接件朝向第一摩擦片移动并挤压第一摩擦片，第一摩擦片挤压制动盘进行制动，通过检测机构检测该液压腔室中液体的压力值计算得到夹紧力，夹紧力的测量精度高，且相较于相关技术中的检测结构，成本较低。

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是本公开一些实施例提供的电子机械制动器的结构示意图。

附图标记说明

10-驱动单元；20-卡钳体；21-腔体；23-夹持部；24-衬套；30-制动盘；31-第一摩擦片；32-第二摩擦片；41-丝杠；42-丝杠螺母；43-连接件；50-卡钳支架；

100-液压腔室；110-密封件；200-液压传感器；210-连接管；410-法兰部；420-盲孔。

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”是指相对于对应的部件自身轮廓而言的“内、外”。另外，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

相关技术中，一些车辆的电子机械制动系统中，有的没有安装夹紧力测量装置，仅凭软件通过电流等信号建立模型估算，这样估算得到的夹紧力结果不够准确；也有一些车辆的电子机械制动系统中，是将各种形状的力传感器直接安装于电子机械制动器中，用于夹紧力的测量。此种测试方法有以下几点不足：对力传感器的安装要求高、适用的小型且精度合适的力传感器成本高、需要电子机械制动器内部布置电信号线束，布置困难；力传感器由于离卡钳体20的距离近，容易受温度变化影响从而造成测量结果准确性下降。

如图1所示，为了实现上述目的，本公开第一方面，提供一种电子机械制动器，包括制动盘30、第一摩擦片31、卡钳体20以及动力机构；卡钳体20包括侧向开口的腔体21，制动盘30的至少部分由开口伸入腔体21内部，动力机构包括制动单元以及与制动单元连接的驱动单元10；制动单元设于腔体21内，该电子机械制动器还包括：连接件43，设于第一摩擦片31与制动单元之间，连接件43形成有朝向制动单元的活塞腔，制动单元远离驱动单元10的一端形成有活塞部，活塞部插装于活塞腔内围成液压腔室100，制动单元用于将驱动单元10的旋转运动转换为直线运动并挤压液压腔室100内的液体，用以带动连接件43推动第一摩擦片31夹紧制动盘30；以及检测机构，与液压腔室100连通，用于检测液压腔室100内液体的压力值。

通过上述技术方案，即本公开的电子机械制动器，该电子机械制动器通过在制动单元与第一摩擦片31之间设置连接件43，且该连接件43形成上背向制动盘30的活塞腔，制动单元朝向连接件43的一端形成活塞部，活塞部插装于活塞腔内，以使得连接件43与制动单元之间围成能够随制动过程液体压力变化的液压腔室100，即在制动时，制动单元形成的活塞部挤压与连接件43围成的液压腔室100的液体，液体受挤压后，会带动连接件43朝向第一摩擦片31移动并挤压第一摩擦片31，第一摩擦片31挤压制动盘30进行制动，通过检测机构检测该液压腔室100中液体的压力值计算得到夹紧力，夹紧力的测量精度高，且相较于相关技术中的检测结构，成本较低。

制动单元可以采用任意适合的方式构造，如图1所示，在本公开的一些实施例中，制动单元可以包括丝杠41和以及连接于丝杠41远离驱动单元10一端的丝杠螺母42，丝杠螺母42形成活塞部；丝杠41远离制动盘30的一端与驱动单元10连接，驱动单元10用于驱动丝杠41转动，以使得丝杠螺母42能够压缩液压腔室100内的液体以带动连接件43推动第一摩擦片31对制动盘30制动。其中，当驱动单元10驱动丝杠41旋转，丝杠41上的丝杠螺母42会随着丝杠41的旋转而前进或后退。需要夹紧制动时，驱动单元10带动丝杠41向一个方向旋转，丝杠螺母42向第一摩擦片31方向平动，该连接件43形成上背向制动盘30的活塞腔，丝杠螺母42朝向连接件43的一端形成活塞部，活塞部插装于活塞腔内，以使得连接件43与丝杠螺母42之间围成能够随制动过程液体压力变化的液压腔室100，在制动时，活塞部挤压与连接件43的活塞腔围成的液压腔室100的液体，液体受挤压后，会带动连接件43朝向第一摩擦片31移动并挤压第一摩擦片31，第一摩擦片31挤压制动盘30进行制动。其中，液压腔室100内的液体可以采用制动液。液体液受挤压后，会引起液压腔室100内部的压力值变化，通过检测机构检测该液压腔室100内的液体的压力值，该压力值乘以活塞部的面积，计算得到夹紧力。

其中，连接件43可以构造为一端开口的筒形件，该筒形件套设于丝杠螺母42，丝杠螺母42由开口伸入筒形件内与该筒形件的内腔围成液压腔室100，通过驱动单元10驱动丝杠41转动，能够带动丝杠螺母42挤压液压腔室100内的制动液，从而利用筒形件挤压第一摩擦片31，以夹紧制动盘30实现制动。

需要说明的是，丝杠41与卡钳体20的相接处设有衬套24，该衬套24采用密封衬套。

为了建立丝杠41与丝杠螺母42的连接以及以形成围成液压腔室100的活塞部，在一些实施例中，丝杠41靠近连接件43的一端上设有外螺纹，丝杠螺母42背向连接件43的一端设有盲孔420，盲孔420的内壁设有与丝杠41的外螺纹相配合的外螺纹。其中，外螺纹和内螺纹均为自锁螺纹。

为了提高该液压腔室100的密封效果，提高测量夹紧力的精度，在一些实施例中，丝杠螺母42的外侧壁与活塞腔之间设有密封件110，以使得丝杠螺母42与活塞腔滑动且密封连接。

需要说明的是，筒形件的内侧壁与丝杠螺母42的相接处设有密封件110，用于两者之间的密封，其中，密封件110包括但不限于密封圈、密封条。

在一些实施例中，连接件43的外侧壁周向与腔体21滑动连接。其中，当连接件43构造为筒形件时，其外侧壁周向可以与卡钳体20的腔体21内壁滑动连接，在两者的相接处还可以设置用于密封的密封圈或者密封条进行密封，以避免灰尘及杂质进入卡钳体20的腔体21内部，影响制动单元的传递精度。

连接件43和丝杠螺母42组成的液压腔室100内的制动液被挤压后，作为检测机构的液压传感器200可以测到液压压力值上升，进而通过电信号向控制器发送出压力值A。控制器得到液压传感器200检测并发出的压力值后，并结合丝杠螺母42形成的活塞部面积C，由公式：F＝A×C，得出夹紧力F。

在一些实施例中，卡钳体20还包括形成于腔体21远离驱动单元10的一侧的夹持部23，夹持部23与制动盘30之间设有第二摩擦片32，制动单元通过液压腔室100推动第一摩擦片31夹紧制动盘30的一侧时，制动单元能够向远离制动盘30的方向推动卡钳体20，使得夹持部23推动第二摩擦片32夹紧制动盘30的相对的另一侧。

其中，夹紧制动过程中，丝杠41会带动连接于丝杠41上的丝杠螺母42挤压连接件43与丝杠螺母42围成的液压腔室100内的液体。液体受挤压后，会推动连接件43挤压第一摩擦片31以实现对卡钳体20的一侧制动，同时，制动单元进一步使得夹持部23推动第二摩擦片32挤压制动盘30的另一侧，从而通过第一摩擦片31和第二摩擦片32以实现对制动盘30的两侧夹持，以实现夹紧制动，进而实现车辆的制动效果。

为了实现制动单元通过液压腔室100推动第一摩擦片31夹紧制动盘30的一侧时，制动单元能够向远离制动盘30的方向推动卡钳体20，使得夹持部23推动第二摩擦片32夹紧制动盘30的相对的另一侧，在一些实施例中，当制动单元包括丝杠41和以及连接于丝杠41远离驱动单元10一端的丝杠螺母42时，丝杠41上设有法兰部410，法兰部410配置为：在丝杠41带动丝杠螺母42并通过液压腔室100推动第一摩擦片31对制动盘30的一侧进行制动进时，能够沿远离制动盘30的方向推动卡钳体20，以使夹持部23推动第二摩擦片32对制动盘30的相对的另一侧进行制动。

其中，需要夹紧制动时，驱动单元10带动丝杠41向一个方向旋转，丝杠螺母42向第一摩擦片31方向平动，丝杠螺母42挤压丝杠螺母42与连接件43组成的液压腔室100内的制动液。制动液受挤压后，会带动连接件43移动，连接件43进而挤压第一摩擦片31，第一摩擦片31挤压制动盘30。同时，丝杠41受反作用力，利用其上设置的法兰部410推动卡钳体20向驱动单元10移动，从而利用卡钳体20上的夹持部23带动第二摩擦片32挤压制动盘30的相对的另一侧。

为了引导并保障卡钳体20的平稳移动，如图1所示，在公开的一些实施例中，电子机械制动器还包括卡钳支架50，卡钳体20滑动连接于卡钳支架50。其中，在一些实施例中，卡钳支架50可以设有驱动单元10朝向制动盘30方向的导轨部，在本公开中，导轨部的延伸方向平行于丝杠41的长度方向，卡钳体20设有与该导轨部配合连接的导槽部，导轨部滑动连接于该导槽部，以使得驱动单元10在通过制动单元对制动夹进行夹紧制动时，该卡钳体20能够相对于卡钳支架50平稳定地滑动。

如图1所示，在一些实施例中，检测机构包括液压传感器200和连接管210；连接管210的一端与液压腔室100连通，另一端与液压传感器200连通。其中，卡钳体20设有与液压腔室100连通的连接通道，连接通道于卡钳体20的外侧壁形成连接口，连接管210的一端与连接口连通，另一端与液压传感器200连通。需要说明的是，该连接管210可以采用液压制动系统中相同或者相似的管件，本领域技术人员可以根据实际需要进行合理选择，这里不再赘述。

驱动单元10可以采用任意适合的结构形式构造，在一些实施例中，驱动单元10包括电机和减速组件；电机的输出轴与减速组件的输入轴连接，减速组件的输出轴与制动单元连接。其中，电机可以实现正转和反转，减速组件可以采用齿轮结构、行星轮结构，也可以采用其他能够实现减带增矩的结构，可以从相关已公开的技术中进行选择，这里不再赘述。

本公开第二方面，还提供一种汽车也具有上述的电子机械制动器的优点，这里不再赘述。其中，对于装备有上述电子机械制动器的汽车，在汽车需要减速时，动力单元带动丝杠41等机械传动部件，挤压制动盘30两侧第一摩擦片31和第二摩擦片32，两侧的摩擦片进一步挤压制动盘30，从而实现汽车的减速。夹紧力的大小有驱动单元10的电控系统控制。经上述电子机械制动器准确测量到的夹紧力，通过电信号反馈给电控系统，电控系统通过目标夹紧力以及反馈的实际夹紧力做比较，输出合适的电控目标给到驱动单元10，从而实现更精准的夹紧力控制。

当驱动单元10带动丝杠41旋转，丝杠41上的丝杠螺母42会随着丝杠41的旋转而前进或后退。卡钳体20需要夹紧时，驱动单元10带动丝杠41向一个方向旋转，丝杠螺母42向第一摩擦片31方向平动，丝杠螺母42挤压连接件43与丝杠螺母42围成的液压腔室100内的液体。液体受挤压后，会推动连接件43挤压第一摩擦片31以实现对卡钳体20的一侧制动，由于力的反作用，夹紧过程中，丝杠41通过丝杠41上的法兰部410挤压推动卡钳体20向驱动单元10移动，卡钳体20移动从而进一步带动卡钳体20的夹持部23推动第二摩擦片32以挤压制动盘30，从而实现两侧的第一摩擦片31和第二摩擦片32同时挤压制动盘30，进而实现车辆的制动效果。连接件43和丝杠螺母42组成的液压腔室100内的制动液被挤压后，液压传感器200可以测到液压压力值上升，进而通过电信号发送出压力值A。控制器得到液压传感器200得到的压力值A，并根据丝杠螺母42的面积C，公式F＝A×C，得出夹紧力F。

综上所述，通过上述技术方案，该电子机械制动器通过在制动单元与第一摩擦片31之间设置连接件43，且该连接件43形成上背向制动盘30的活塞腔，制动单元朝向连接件43的一端形成活塞部，活塞部插装于活塞腔内，以使得连接件43与制动单元之间围成能够随制动过程液体压力变化的液压腔室100，即在制动时，制动单元形成的活塞部挤压与连接件43围成的液压腔室100的液体，液体受挤压后，会带动连接件43朝向第一摩擦片31移动并挤压第一摩擦片31，第一摩擦片31挤压制动盘30进行制动，通过检测机构检测该液压腔室100中液体的压力值计算得到夹紧力，夹紧力的测量精度高，且相较于相关技术中的检测结构，成本较低。

本公开的实施例提供一种电子机械制动器及汽车，该电子机械制动器的成本较低，夹紧力测量精准，且由于无体积较大的力传感器，卡钳体20内活塞轴向尺寸可以更小、更紧凑；无需线束在卡钳体20内布置；外部的液压传感器200布置灵活。

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 (10)

1.一种电子机械制动器，包括制动盘(30)、第一摩擦片(31)、卡钳体(20)以及动力机构；所述卡钳体(20)包括侧向开口的腔体(21)，所述制动盘(30)的至少部分由所述开口伸入所述腔体(21)内部，所述动力机构包括制动单元以及与所述制动单元连接的驱动单元(10)；所述制动单元设于所述腔体(21)内，其特征在于，所述电子机械制动器还包括：

连接件(43)，设于所述第一摩擦片(31)与所述制动单元之间，所述连接件(43)形成有朝向所述制动单元的活塞腔，所述制动单元远离所述驱动单元(10)的一端形成有活塞部，所述活塞部插装于所述活塞腔内围成液压腔室(100)，所述制动单元用于将所述驱动单元(10)的旋转运动转换为直线运动并挤压所述液压腔室(100)内的液体，用以带动所述连接件(43)推动所述第一摩擦片(31)夹紧所述制动盘(30)；以及

检测机构，与所述液压腔室(100)连通，用于检测所述液压腔室(100)内液体的压力值。

2.根据权利要求1所述的电子机械制动器，其特征在于，所述制动单元包括丝杠(41)和以及连接于所述丝杠(41)远离驱动单元(10)一端的丝杠螺母(42)，所述丝杠螺母(42)形成所述活塞部；

所述丝杠(41)远离所述制动盘(30)的一端与所述驱动单元(10)连接，所述驱动单元(10)用于驱动所述丝杠(41)转动，以使得所述丝杠螺母(42)能够压缩所述液压腔室(100)内的液体以带动所述连接件(43)推动所述第一摩擦片(31)对所述制动盘(30)制动。

3.根据权利要求2所述的电子机械制动器，其特征在于，所述丝杠(41)靠近所述连接件(43)的一端上设有外螺纹，所述丝杠螺母(42)背向所述连接件(43)的一端设有盲孔(420)，所述盲孔(420)的内壁设有与所述丝杠(41)的外螺纹相配合的外螺纹。

4.根据权利要求2所述的电子机械制动器，其特征在于，所述连接件(43)构造为一端开口的筒形件，该筒形件套设于所述丝杠螺母(42)，所述丝杠螺母(42)由所述开口伸入所述筒形件内与该筒形件的内腔围成所述液压腔室(100)。

5.根据权利要求2所述的电子机械制动器，其特征在于，所述丝杠螺母(42)的外侧壁与所述活塞腔之间设有密封件(110)，以使得所述丝杠螺母(42)与所述活塞腔滑动且密封连接。

6.根据权利要求1所述的电子机械制动器，其特征在于，所述连接件(43)的外侧壁周向与所述腔体(21)滑动连接。

7.根据权利要求1所述的电子机械制动器，其特征在于，所述卡钳体(20)还包括形成于所述腔体(21)远离所述驱动单元(10)的一侧的夹持部(23)，所述夹持部(23)与所述制动盘(30)之间设有第二摩擦片(32)，所述制动单元通过所述液压腔室(100)推动所述第一摩擦片(31)夹紧所述制动盘(30)的一侧时，所述制动单元能够向远离所述制动盘(30)的方向推动所述卡钳体(20)，使得所述夹持部(23)推动所述第二摩擦片(32)夹紧所述制动盘(30)的相对的另一侧。

8.根据权利要求7所述的电子机械制动器，其特征在于，当所述制动单元包括丝杠(41)和以及连接于所述丝杠(41)远离驱动单元(10)一端的丝杠螺母(42)时，所述丝杠(41)上设有法兰部(410)，所述法兰部(410)配置为：在所述丝杠(41)带动所述丝杠螺母(42)并通过液压腔室(100)推动所述第一摩擦片(31)对制动盘(30)的一侧进行制动进时，能够沿远离所述制动盘(30)的方向推动所述卡钳体(20)，以使所述夹持部(23)推动所述第二摩擦片(32)对所述制动盘(30)的相对的另一侧进行制动。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的电子机械制动器，其特征在于，所述检测机构包括液压传感器(200)和连接管(210)；

所述连接管(210)的一端与所述液压腔室(100)连通，另一端与所述液压传感器(200)连通。

10.一种汽车，包括制动器，其特征在于，所述制动器采用如权利要求1-9中任意一项所述的电子机械制动器。

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