一种低拖滞制动系统装置及其控制方法

技术领域

本发明属于车辆制动技术领域，具体涉及一种低拖滞制动系统装置及其控制方法。

背景技术

目前在车辆制动领域中，多使用盘式制动器对车辆进行制动，制动钳在制动后由于制动片和制动盘没有完全分离，从而产生拖滞力矩，拖滞力矩影响制动系统的寿命的同时也增加了整车功耗，制动卡钳的拖滞力矩在现有技术条件下很难降低，所以降低制动器的拖滞力矩对降低车辆功耗，提升续驶里程有不少帮助。

汽车在制动过程中，驾驶员与车辆形成一个闭环反馈系统，驾驶员通过制动踏板将踏板力和踏板位移传递给制动系统，制动减速度反馈给驾驶员，当踏板位移与踏板力通过真空助力器及管路传递到卡钳时，卡钳活塞受液压作用力进行移动并与制动盘相接触产生减速度，此时卡钳轮缸内所需的制动液容量称为需液量，若需液量越大，则所需产生特定制动减速度的踏板行程则越长。

当驾驶员释放制动时，卡钳活塞通过卡钳密封圈的回拉弹力进行回位，此时活塞的位移称为活塞回位量，若活塞回位量越大，则制动盘与摩擦片更易分离，此时制动拖滞力矩更小。活塞的需液量与回位量受卡钳密封圈性能的直接影响，因此卡钳密封圈的性能表现影响整个制动系统性能。

制动钳总成拖滞力矩通常规定不大于5Nm，现有较好的浮动式卡钳可以做到2Nm以下，由于考虑到和活塞需液量和回位量对制动踏板感和制动安全的影响，目前拖滞力矩很难降低至1.5Nm以下。

发明内容

本发明的目的是提供一种低拖滞制动系统装置及其控制方法，可降低采用浮动式卡钳的制动系统拖滞力矩，降低整车功耗，提升电动车续驶里程。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种低拖滞制动系统装置，包括制动卡钳活塞、密封槽及密封圈，所述密封圈设置于密封槽内，所述制动卡钳活塞通过密封圈的回弹力进行回位；

所述密封槽包括密封槽本体、密封槽前底边及密封槽后底边，所述密封槽前底板与密封槽本体之间设置有密封槽前倒角部，所述密封槽后底板与密封槽本体之间设置有密封槽后倒角部；

所述密封槽前倒角部包括斜边部和弧形部，所述斜边部的上边连接密封槽本体，斜边部的下边与弧形部的上边连接，所述弧形部的下边与密封槽前底边连接。

进一步的，所述弧形部的开口向外。

进一步的，所述弧形部为四分之一圆弧，半径为0.5mm。

进一步的，密封槽前底边与密封槽本体的下边的高度为2.0mm，斜边部与密封槽前底边的延长线的夹角为50度。

一种低拖滞制动系统装置的控制方法，使用上述任一项的低拖滞制动系统装置，包括以下步骤：

S1、获取目标车辆的油门踏板位移信号；

S2、判断油门踏板松开后进行制动系统预填充；

S3、获取目标车辆的制动踏板位移信号；

S4、查找踏板位移对应的制动压力，并将查找到的制动压力作为目标压力；

S5、获取实际制动压力；

S6、根据目标压力及实际制动压力对目标车辆进行压力调节。

进一步的，步骤S4通过踏板位移与制动压力表进行查找，该表通过踏板移动的不同距离产生的制动压力通过测试获得。

进一步的，步骤S6的具体压力调节包括以下步骤：

S61、系统确定目标压力与实际制动压力的差值β；

若β在设定范围内，不进行压力调节，若β小于设定范围内，系统进行压力补偿，若β大于设定范围，系统释放相应的压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所提供的装置及控制方法可显著降低制动系统拖滞力矩，从而延长制动系统使用寿命，降低整车功耗，提高电动车续驶里程。

附图说明

图1为制动卡钳结构示意科；

图2为现密封槽与密封圈配合结构示意图；

图3为现密封槽结构示意图；

图4为本发明密封槽结构示意图；

图5为本发明制动系统控制方法流程图。

附图标记说明

1—卡钳，2—活塞，3—密封圈，4—内摩擦片，5—制动盘，6—外摩擦片，7—密封槽，8—密封槽后倒角，9—密封槽前倒角，71—密封槽本体，72—密封槽前底边，73—密封槽后底边，74—斜边部，75—弧形部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

如图1所示为制动卡钳内部结构及密封槽结构，密封槽为容纳密封圈的一个异型槽，起到支撑密封圈变形量的作用。

如图2所示为现密封槽与密封圈配合示意图，图2中，x方向为活塞径向方向，y方向表示活塞中心轴向方向。在使用过程中，当卡钳总成建压时，液压推动活塞2朝制动盘5方向运动，由于密封槽7与活塞直接接触又存在摩擦力，密封圈3被挤压逐步发生变形并填充到密封槽前倒角内。在制动释放过程中，活塞受到两方面的作用力使其往回运动，一方面是被挤压的密封圈恢复需恢复原状的弹力推动活塞回位，另一方面旋转的制动盘5推动摩擦片往回运动，活塞与摩擦片的回位直接决定着制动盘与摩擦片的间隙。

密封槽结构具体包括密封槽内、外径、高度，密封槽前倒角和密封槽后倒角以及密封槽底部角度。密封槽内径由活塞尺寸选型决定，外径和槽高度则由活塞直径和矩形密封圈尺寸决定。密封槽前倒角影响卡钳1需液量与拖滞力矩，若前倒角度过大，轮缸建压时密封圈填充前倒角，泄压后活塞回位量也会更大，极限情况下会导致制动空行程长。

如图3所示为现密封槽结构示意图，现密封槽前倒角型式及尺寸，采用此结构的密封槽以直径60mm的活塞为例，活塞回位量在0.18mm-0.30mm之间，需液量在2.0-2.3ml之间，拖滞在2-5Nm。

如图4所示，本申请为对现密封槽结构的改进技术，本申请提供一种低拖滞制动系统装置，包括制动卡钳活塞、密封槽及密封圈，密封圈设置于密封槽内，制动卡钳活塞通过密封圈的回弹力进行回位。

密封槽7包括密封槽本体71、密封槽前底边72及密封槽后底边73，所述密封槽前底板与密封槽本体之间设置有密封槽前倒角部，所述密封槽后底板与密封槽本体之间设置有密封槽后倒角部。

密封槽前倒角部包括斜边部74和弧形部75，弧形部的开口向外，弧形部为四分之一圆弧，半径为0.5mm。所述斜边部的上边连接密封槽本体，斜边部的下边与弧形部的上边连接，弧形部的下边与密封槽前底边连接。

本实施例中，密封槽前底边与密封槽本体的下边的高度为2.0mm，斜边部与密封槽前底边的延长线的夹角为50度。采用此结构的密封槽以直径60mm的活塞为例，活塞回位量在0.35mm-0.50mm之间，需液量在2.3-3.0ml之间，从而降低拖滞至0.5-1.5Nm。

如图5所示，为使用本申请的低拖滞制动系统装置的制动控制系统流程图，区别于传统真空助力器，采用电动助力器进行制动助力，其可通过预填充和采集制动系统管路压力并且实时补偿的方法确保制动系统内建压符合驾驶员预期，避免由于密封槽倒角的变化引起的制动行程过长或制动力过小的问题。

在控制之前，还包括踏板位移与制动压力表的制作，在本申请中，该表是通过依次改变踏板移动的距离，通过压力传感器检测踏板移动的不同距离产生的制动压力，并将上述的踏板移动距离与产生的相对应的制动压力制作本表。

具体包括以下步骤：

S1、获取目标车辆的油门踏板位移信号；

S2、判断油门踏板松开后进行制动系统预填充；

S3、获取目标车辆的制动踏板位移信号；

S4、查找踏板位移对应的制动压力，并将查找到的制动压力作为目标压力；

S5、获取实际制动压力；

S6、根据目标压力及实际制动压力对目标车辆进行压力调节。

步骤S6的具体压力调节包括以下步骤：

S61、系统确定目标压力与实际制动压力的差值β；若β在设定范围内，不进行压力调节，若β小于设定范围内，系统进行压力补偿，若β大于设定范围，系统释放相应的压力。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请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，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。