混合機電制動器及具有該混合機電制動器的系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種混合機電制動器(electro-mechanical brake,EMB) 0更具體地，本申請涉及這樣一種混合EMB和具有混合EMB的系統，用于在切換至制動模式的情況下保證制動力并且改善耐久性的惡化。
【背景技術】
[0002]車輛的混合機電制動器(EMB)系統通過施加致動器的電機夾持力(clampingforce)和來自液壓裝置的制動油的液壓而產生制動力。
[0003]圖8為用于描述現有技術中的混合EMB的致動機構的示意圖。
[0004]參考圖8，現有技術中的混合EMB包括軸(spindle) 12和活塞20 ;軸12通過致動器(電機和減速器)10的電機夾持力(motor clamping force)而旋轉，活塞20通過從外部供應至活塞20中的液壓腔22的制動油而向前移動。因此，活塞20通過電機夾持力和形成于液壓腔22中的液壓壓強而向前移動，以產生制動力。
[0005]現有技術中的混合EMB不通過形成于液壓腔中的液壓壓強產生制動力，而只通過電機夾持力產生制動力。這樣只通過電機夾持力產生的制動力對大型車輛而言是不夠的。
[0006]S卩，由于制動力(電機扭矩)不足，根據現有技術的混合EMB不能應用在大型車輛上。
[0007]公開于該【背景技術】部分的上述信息僅僅旨在加深對本發明【背景技術】的理解，因此其可以包含的信息并不構成在本國已為本領域技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0008]本申請致力于解決上述問題。本發明構思的一個方面提供了一種混合EMB，其可以借由電機夾持力和產生于主活塞和次活塞之間形成的液壓腔中的液壓壓強而增加制動力，并且在改變制動模式時，持續地在主活塞和次活塞之間維持適當的間隙。
[0009]根據本發明構思的示例性實施方案，一種混合機電制動器(EMB)包括:致動器，其安裝于殼體的一側并產生電機夾持力；主活塞，其連接至軸，并且在所述軸旋轉時線性地移動，所述軸通過致動器的電機夾持力而旋轉；次活塞，其線性地移動，并且安裝于殼體和主活塞之間，以在次活塞和主活塞之間形成液壓腔。混合EMB通過使用致動器的電機夾持力和液壓腔中的液壓壓強而產生制動力。致動器動作使主活塞向次活塞的前端移動，以增加液壓腔中的壓強，從而使傳遞至次活塞的制動力增加。
[0010]可以產生與主活塞和次活塞的面積比成比例的傳遞至次活塞的制動力，并且可以通過以下式進行計算:
[0011]致動器的電機夾持力X (次活塞的前端面積/主活塞的前端面積)。
[0012]混合EMB可以進一步包括反作用阻尼器(react1n damper)，反作用阻尼器在所述主活塞和所述次活塞之間在次活塞的前端處設置于次活塞中，并且傳遞電機夾持力和液壓腔中的壓強。
[0013]反作用阻尼器可以包括外構件、內構件和接合突出部，外構件由橡膠制成，從而在所述主活塞朝所述次活塞向前移動時，通過彈性而使電機夾持力轉換為液壓腔中的壓強；內構件由鋼制成，以防止所述反作用阻尼器的過度形變；接合突出部可以插入并固定至所述次活塞的前端的內壁表面，并且在外構件的外周表面上突出，以增加在次活塞中的可安裝性。
[0014]根據本發明構思的另一示例性實施方案，混合EMB系統包括:混合EMB，其與液壓裝置一起產生制動力；車輪控制單元(WUC)，其配置為對混合EMB進行控制；電磁閥，其將液壓裝置和混合EMB之間的液壓線路連通或斷開。混合EMB包括:致動器，其安裝于殼體的一偵U，并且產生電機夾持力；主活塞，其連接至軸，從而在所述軸旋轉時線性地移動，所述軸通過致動器的電機夾持力而旋轉；次活塞，其線性地移動，并且安裝于殼體和主活塞之間，以在所述次活塞和主活塞之間形成液壓腔。
[0015]根據本申請的混合EMB，能夠達到以下效果。
[0016]1.根據主活塞與次活塞的面積比，利用液壓力而增加制動力，以保證制動力可應用至大型車輛。
[0017]2.當駐停制動模式(parking brake mode)改變為主制動模式(main brake mode)時，能夠改善制動感(brake sense)的差異并能夠保證平穩的制動感。
[0018]3.能夠在主活塞和次活塞之間形成并保持平穩的液壓壓強，從而改善在切換制動模式時車輛的耐久性的惡化，有助于車輛的耐久性提高。
[0019]下面討論本發明構想的其它方面和示例性實施方案。
[0020]應當理解，此處所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途汽車(SUV)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。
【附圖說明】
[0021]現在將參照由附圖顯示的本發明的某些示例性實施方案來詳細地描述本發明的以上及其它特征，這些附圖在下文中僅以說明的方式給出，因而對本發明是非限定性的。
[0022]圖1為顯示了根據本申請的混合EMB系統的配置示意圖。
[0023]圖2A和圖2B為顯示了分別在主制動模式和駐停制動模式下的根據本發明構思的實施方案的混合EMB的配置示意圖。
[0024]圖3為顯示了根據本發明構思的實施方案的具有反作用阻尼器的混合EMB的配置示意圖。
[0025]圖4A為顯示了根據本發明構思的實施方案的混合EMB的反作用阻尼器的示意圖。
[0026]圖4B為圖4A的截面圖。
[0027]圖5為用于描述根據本發明構思的實施方案的混合EMB的初始狀態的示意圖。
[0028]圖6為用于描述在根據本發明構思的實施方案的混合EMB的主制動模式下的致動機構的示意圖。
[0029]圖7為用于描述在根據本發明構思的實施方案的混合EMB的駐停制動模式下的致動機構的示意圖。
[0030]圖8為用于描述現有技術中的混合EMB的致動機構的示意圖。
[0031]應當了解，所附附圖并非按比例地繪制，其顯示了對說明本發明的基本原理的各種特征的略微簡化的呈現。本文所公開的本發明的具體設計特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。
[0032]在這些圖中，貫穿附圖的多幅圖，附圖標記表示本申請的相同的或等同的部件。
【具體實施方式】
[0033]接下來將詳細引用本發明構思的各個實施方案，實施方案的示例顯示在所附附圖中并描述如下。雖然將結合示例性實施方案描述本申請，但是應當了解，本說明書并非要將本公開限制于那些示例性實施方案。相反，本申請旨在不但覆蓋這些示例性具體實施方案，而且覆蓋可以包括在由所附權利要求所限定的本申請的精神和范圍之內的各種替換、修改、等效方式和其它具體實施方案。
[0034]下文中，將參考所附附圖對本申請進行描述，使本領域技術人員可以容易地實施本發明。
[0035]參考圖1，混合EMB系統包括混合機電制動器(EMB) 100，其與液壓裝置200 —起產生制動力。液壓裝置200包括踏板模擬器和主缸；當駕駛員通過踩下制動踏板而請求制動時，所述踏板模擬器形成踏板感測；所述主缸通過將踩在制動踏板上的力(踩踏力)轉換為液壓壓強而利用混合EMB形成液壓線路。車輪控制單元(WCU) 300控制混合EMB100的整體致動。電磁閥210連通/斷開在液壓裝置和混合EMB100之間的流動路徑(液壓線路)。
[0036]混合EMB系統通過電機夾持力和液壓腔中的液壓壓強而提供高制動力。如圖2A和圖2B所示，混合EMB100通過使用由安裝于殼體110 —側的致動器120的動作而產生的電機夾持力和根據駕駛員的踩踏力而在主缸中傳遞(提供)的液壓壓強而產生制動力。
[0037]參考圖2A和圖2B，混合EMB100包括軸122，軸122通過致動器120致動時的電機夾持力而旋轉。當軸122旋轉時，主活塞130在殼體110中線性向前移動或回退。次活塞140安裝在主活塞130和殼體110之間，并且接觸制動片160中的內片162，殼體110位于主活塞130的外周。
[0038]致動器120包括電機和減速器(未示出)，并且產生用于產生初始制動力的電機扭矩(電機夾持力)。這里，軸122將由致動器120的電機產生的扭矩傳遞至主活塞130。
[0039]主活塞130通過借由連接的軸122傳遞的致動器120的電機扭矩(電機夾持力)而線性向前移動和線性向后移動，以在朝次活塞140向前移動時增加主活塞130和次活塞140之間的液壓腔142中的壓強。
[0040]導引件132設置于主活塞130和次活塞140之間，以將軸122的旋轉運動轉換為主活塞130的線性運動，導引件132安裝于致動器120的一側。導引件132對位于殼體110和導引件132之間的次活塞140的線性運動進行導引。
[0041]次活塞140在主活塞130和殼體110之間線性移動，以形成次活塞140和主活塞130之間的液壓腔142，并且當次活塞140通過主活塞130的推動(通過經由軸122接收致動器120的電機夾持力而強制向前)和通過當主活塞130向前移動時增加的液壓腔142的液壓壓強而向前移動時，次活塞140將制動片160的內片162緊密地按壓至制動盤170。
[0042]換言之，次活塞140將電機夾持力(即，在主活塞130和液壓腔142中的制動油的關系中得到放大的制動力)傳遞給制動片160。
[0043]制動片160通過由次活塞140傳遞的制動力(經放大的電機夾持力)而緊壓制動盤170 (旋轉或停止的盤)，以使車輛停止。
[0044]在此情況下，殼體110支撐制動片160的外片164，以將制動力傳遞給外片164。
[0045]液壓腔142通過主活塞密封件134和次活塞密封件144而保持密閉，從而能夠形成并保持液壓壓強，并且能夠通過主活塞130形成液壓增壓力(boosting force) ο
[0046]主活塞密封件134設置于主活塞130的外周表面，以保持導引件132和主活塞130之間的主活塞130的密封。次活塞密封件144設置于次活塞140的外周表面，以保持殼體110和次活塞140之間的次活塞140的密封。
[0047]在致動器120動作時