盘面与沿面差时制动的制动系统

技术领域

本发明属于制动系统技术领域，具体涉及一种盘面与沿面差时制动的制动系统。

背景技术

常规的制动系统包括：制动踏板、制动主缸、泵、制动器、制动管路、回油管路、两个阀以及用于控制阀的电子控制装置。其中，制动主缸与制动踏板联动以获得具有可靠的力反馈的制动行程，制动器装设在轮毂上以通过其上的液压缸驱动摩擦块以施压于轮毂上的制动盘而实施制动，而供给液压缸的液压油的压力越高，摩擦块对制动盘的制动力越大。

制动器上的液压缸的液压油的压力由泵借由上述的制动管路提供，泵根据制动踏板行程的增加而使得经过制动管路进入制动器上的液压缸内的液压油的压力增大，进而增大对轮毂的制动盘的制动力。回油管路用于在制动踏板回弹时(制动踏板回弹用于解除对轮毂的制动)，使制动器的液压缸内的液压油泄压(例如，回流至液压油箱中)。两个阀中的其中一个阀安装在制动管路上，另一个阀安装在回油管路上，电子控制装置用于控制两个阀的开闭，其控制时机为：当驾驶员踩踏制动踏板而需要实施制动时，电子控制装置控制安装在制动管路上的阀打开，而使安装在回油管路上的阀关闭，以使制动器上的液压缸内的液压油的压力增大，进而实施制动；当驾驶员松开制动踏板而制动踏板回弹而欲解除制动时，电子控制装置控制安装在回油管路上的阀关闭，进而对液压缸内的液压油进行泄压。

中国公开专利文献（CN106151319A）公开了一种新型制动系统，包括制动卡钳、制动盘和制动模组，所述制动卡钳具有圆弧状的空腔结构，所述制动模组包括第一制动组件和第二制动组件，所述第一制动组件和第二制动组件位于所述制动卡钳的空腔结构内，所述第一制动组件用于对所述制动盘的盘面进行制动，所述第二制动组件用于对所述制动盘的沿面进行制动。通过对制动盘的盘面和制动盘的沿面的制动可以为同时制动和差时制动，同时制动能够在紧急情况下防止交通事故的发生。

但是，泵在使制动管路内的压力不断增大的过程中，因自身运行特性不可避免的使液压油产生压力脉冲，这种压力脉冲在压力增大的后期所表现的波动尤为明显，此时制动器的液压缸借由制动片与制动盘硬接触，制动片会响应于上述压力脉冲而对制动器产生较大冲击，从而对制动不利。

而且，考虑到对于车辆等结构的制动操作需要保证稳定性的同时，灵敏度也很重要，因此，需要设置便于制动片回位的复位件，而现有的盘面制动片一般是通过弹性件的弹性复位能力控制摩擦片回位，这种复位结构可能会存在无法正常回位的情况，导致制动片在解除制动后仍与制动盘摩擦接触，不仅增加不必要能耗，也造成制动片磨损严重，寿命低。

另外，制动片磨损后，造成制动片与制动盘之间的安全间隙加大，从而导致制动初期需要有更长的制动行程方能使得制动片与制动盘产生制动力，制动响应变差，且最大制动压力也会受到影响。

因此，有必要研究开发出能够解决上述技术缺陷的制动系统。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种盘面与沿面差时制动的制动系统，它能够在制动后期降低或避免不利冲击，并有效保证盘面制动片回位和预期的制动响应效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

盘面与沿面差时制动的制动系统，包括电子控制装置、制动器及分别与制动器连接的制动油路和回油管路，所述制动油路上设有进油阀和制动泵，回油管路上设有回油阀；

所述制动器包括制动钳及设置在制动钳上的沿面制动组件和盘面制动组件，所述沿面制动组件包括安装在制动钳对应制动盘沿面的沿面缸，所述盘面制动组件包括安装在制动钳对应制动盘盘面的盘面缸，所述盘面缸内滑动密封设置有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞与盘面缸第一端内壁之间设置有复位弹簧，所述第二活塞与盘面缸第二端之间设为工作腔，所述第二活塞与第一活塞之间设有缓冲腔和牵拉缓冲组件；

所述第二活塞的远离第一活塞的一侧固装有控制杆，所述控制杆的另一端穿过盘面缸第二端并在控制杆的另一端设置有控制块，所述盘面缸第二端外部安装有与电子控制装置电性连接的往复电机，所述往复电机的输出端连接有丝杆并在丝杆上螺纹安装有调整块，所述控制杆穿过调整块，所述调整块朝向控制块的一侧固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的弹性系数大于复位弹簧的弹性系数，且缓冲弹簧的压缩量大于牵拉块于缓冲室内的最大行程，初始状态下的缓冲弹簧与控制块之间留有间隙为预设油压下第一活塞的制动行程；

所述制动油路包括制动主路及连接沿面缸和制动主路的沿面支路和连接盘面缸和制动主路的盘面支路，沿面支路上设有与电子控制装置电性连接的沿面制动阀，盘面支路靠近油口的位置处设有压力传感器，所述沿面缸的回油口通过回油支路连通至回油管路；

所述缓冲腔的侧壁连通设置有沿面旁路，所述沿面旁路的另一端连通至沿面缸并在沿面旁路上设有与电子控制装置电性连接的电控单向阀；所述第二活塞上开设有连通工作腔与缓冲腔的导流通道，且所述导流通道内设有与电子控制装置电性连接的电控阀，所述控制杆内设有轴向贯通的穿线孔，所述电控阀的控制线经穿线孔穿出并与电子控制装置电性连接。

优选地，所述牵拉缓冲组件包括固装在第一活塞的靠近第二活塞的侧面上的缓冲套及固装在第二活塞的靠近第一活塞的侧面上的牵拉杆，所述缓冲套内设有具有缓冲空间的缓冲室且缓冲室的一端开口，所述牵拉杆的另一端经缓冲室的开口伸入缓冲室内并在该端设置有滑动配合于缓冲室的牵拉块。

优选地，所述控制杆与盘面缸之间通过滑动密封件连接。

优选地，所述调整块、控制块和丝杆均设置在保护壳内，所述保护壳固装在盘面缸第二端外部。

优选地，所述保护壳底部设有导向轨，所述调整块底部设有滑块，所述滑块滑动配合于导向轨内。

优选地，所述控制杆与第二活塞之间设有密封圈。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明制动系统包括沿面制动组件和盘面制动组件，盘面制动组件的盘面缸内设有第一活塞和第二活塞，第二活塞与盘面缸之间设有工作腔，而第一活塞与第二活塞之间设有缓冲腔和牵拉缓冲组件，第二活塞上设有连通工作腔与缓冲腔的导流通道和电控阀，缓冲腔设有与沿面缸连通的沿面旁路和电控单向阀，第二活塞的另一侧连接有控制杆，控制杆上设有与由往复电机驱使在设定的活动区间往复位移的调整块相配合的控制块，且调整块上固定连接有缓冲弹簧，并在盘面支路上设有压力传感器，能够实现沿面与盘面差时制动，且当制动后期的液压油压力达到预设油压时，在使第一活塞保持原位或向制动盘略微前进情况下，由于调整块与丝杆螺纹配合而可以提供有力支撑，利用缓冲弹簧吸收冲击，且由于缓冲室仍存有缓冲空间，第二活塞的位移不会对第一活塞产生机械作用力，可大大降低或避免对第一活塞的冲击，从而保证盘面制动片在制动后期的稳定制动效力。而且，在解除制动踏板后可通过往复电机启动驱使调整块远离制动盘位移，通过调整块对控制块的挤推作用牵拉第二活塞，当牵拉缓冲组件复位则一并牵拉第一活塞回位，这样可保证盘面制动片不存在解除制动后仍与制动盘接触摩擦的现象，有效延长盘面制动片使用寿命。另外，当盘面制动片磨损后，使得其与制动盘的间隙加大，则制动响应不如预期，此时可以通过整体靠近制动盘调整所述调整块的活动区间但区间长度仍一致，活动区间前后调整量根据磨损量设定，以此实现达到预期的制动响应效果。

附图说明

图1为本发明制动系统结构示意图。

图2为本发明制动器初始状态结构示意图。

图3为图2中所示的A局部放大图。

图4为图2中所示的B局部放大图。

图5为图2中所示的C局部放大图。

图6为本发明制动器的制动前期工作状态示意图。

图7为本发明制动器达到预设油压状态示意图。

图8为本发明制动器的制动后期工作状态示意图。

图9为本发明制动器在制动后期完成后盘面制动片回拉到位状态示意图。

图10为本发明制动器在制动前期完成后盘面制动片回拉到位状态示意图。

图11为本发明根据盘面制动片磨损量调节调整块前后对比示意图。

图中标记：100、制动器；101、工作腔；102、缓冲腔；103、导流通道；200、制动泵；10、制动钳；20、沿面缸；21、沿面制动片；30、盘面缸；31、第一活塞；32、第二活塞；33、盘面制动片；34、复位弹簧；41、缓冲套；42、牵拉杆；43、牵拉块；51、控制杆；52、控制块；53、缓冲弹簧；54、穿线孔；60、保护壳；61、往复电机；62、丝杆；63、调整块；64、导向轨；65、支撑机构；301、制动主路；302、盘面支路；303、沿面支路；304、回油支路；305、沿面旁路；306、回油管路；401、进油阀；402、沿面制动阀；403、回油阀；404、电控阀；405、电控单向阀；406、压力传感器；400、油箱。

具体实施方式

为了让本发明的上述特征和优点更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1-11所示，本实施例提供一种盘面与沿面差时制动的制动系统，该制动系统包括制动器100、制动主缸、制动踏板、制动泵200及电子控制装置，制动主缸与制动踏板联动以获得具有可靠的力反馈的制动行程，制动器100装设在轮毂上以通过其上的液压缸驱动摩擦块以施压于轮毂上的制动盘而实施制动，制动器100上的液压缸的液压油的压力由制动泵200借由制动油路提供，制动泵200根据制动踏板行程的增加而使得经过制动油路进入制动器100上的液压缸内的液压油的压力增大，进而增大对轮毂的制动盘的制动力。制动油路与制动器100连接，另制动器100上还连接有回油管路306，回油管路306上设有回油阀403，制动油路和回油管路306均连接至油箱400。

在本实施例中，所述制动器100包括制动钳10及设置在制动钳10上的沿面制动组件和盘面制动组件，所述沿面制动组件包括安装在制动钳10对应制动盘沿面的沿面缸20及滑动密封设置在沿面缸20内的沿面活塞，所述沿面活塞的朝向制动盘的一侧穿出沿面缸20并固定连接有沿面制动片21。所述制动油路包括与制动泵200和制动主缸相连接的制动主路301及连接沿面缸20和制动主路301的沿面支路303和连接盘面缸30和制动主路301的盘面支路302，所述沿面缸20的第一进油口通过沿面支路303连通至制动油路并在沿面支路303上设有与电子控制装置电性连接的沿面制动阀402，靠近制动泵200的制动主路301上设有进油阀401。所述沿面缸20上还设有回油口，所述回油口通过回油支路304连通至回油管路306上。

所述盘面制动组件包括安装在制动钳10对应制动盘盘面的盘面缸30，所述盘面缸30内滑动密封设置有第一活塞31和第二活塞32，所述第一活塞31的远离第二活塞32的一侧通过活塞杆安装有盘面制动片33，所述第一活塞31与盘面缸30第一端内壁之间设置有复位弹簧34。优选地，所述盘面制动片33与沿面制动片21在制动盘的圆周方向上错开设置。

所述第二活塞32与盘面缸30第二端之间设为工作腔101，所述第二活塞32与第一活塞31之间设有缓冲腔102和牵拉缓冲组件，所述缓冲腔102的侧壁连通设置有沿面旁路305，沿面旁路305的管径小于制动主路301和盘面支路302的管径，所述沿面旁路305的另一端连通至沿面缸20的第二进油口并在沿面旁路305上设置有与电子控制装置电性连接的电控单向阀405，所述工作腔101的侧壁设有与盘面支路302连通设置的油口，油口还与回油管路306连接。另盘面支路302靠近油口的位置处设有压力传感器406。

所述牵拉缓冲组件包括固装在第一活塞31的靠近第二活塞32的侧面上的缓冲套41及固装在第二活塞32的靠近第一活塞31的侧面上的牵拉杆42，所述缓冲套41内设有具有缓冲空间的缓冲室且缓冲室的一端开口，所述牵拉杆42的另一端经缓冲室的开口伸入缓冲室内并在该端设置有滑动配合于缓冲室的牵拉块43，所述牵拉块43不能通过缓冲室的开口，故当第一活塞31朝向制动盘前进时会带动第二活塞32前进，而在制动后期第二活塞32可向第一活塞31靠近，继而缩小缓冲腔102容积。

在本实施例中，所述第二活塞32的远离第一活塞31的一侧固装有控制杆51，所述控制杆51的另一端穿过盘面缸30第二端并在控制杆51的另一端设置有控制块52，所述控制杆51与盘面缸30之间通过滑动密封件（图中未示出）连接。所述盘面缸30第二端外部安装有与电子控制装置电性连接的往复电机61，所述往复电机61的输出端连接有丝杆62并在丝杆62上螺纹安装有调整块63，所述控制杆51穿过调整块63，所述调整块63朝向控制块52的一侧固定连接有缓冲弹簧53，所述缓冲弹簧53的弹性系数大于复位弹簧34的弹性系数，且缓冲弹簧53的压缩量大于牵拉块43于缓冲室内的最大行程，初始状态下的缓冲弹簧53与控制块52之间留有间隙为预设油压下第一活塞31的制动行程，预设油压设为液压油为制动所形成的最大压力的70%-80%，即当盘面缸30内的液压油油压达到最大值的70%-80%时，控制块52刚好抵在缓冲弹簧53上。

优选地，所述调整块63、控制块52和丝杆62均设置在保护壳60内，所述保护壳60固装在盘面缸30第二端外部，丝杆62的末端通过轴承座安装在保护壳60内壁。进一步地，所述保护壳60底部设有导向轨64，所述调整块63底部设有滑块，所述滑块滑动配合于导向轨64内，起到导向平稳运动的作用。所述保护壳60与盘面缸30之间连接有支撑机构65。

在本实施例中，所述第二活塞32上开设有连通工作腔101与缓冲腔102的导流通道103，且所述导流通道103内设有改变导流通道103通断状态的电控阀404，所述电控阀404与电子控制装置电性连接。优选地，所述控制杆51内设有轴向贯通的穿线孔54，所述电控阀404的控制线经穿线孔54穿出并与电子控制装置电性连接。所述控制杆51与第二活塞32之间设有密封圈。

本实施例制动系统的工作过程为：

S1、踩压制动踏板，进油阀401打开、电控阀404打开，而回油阀403、沿面制动阀402和电控单向阀405均关闭，制动泵200运行，液压油经制动油路进入工作腔101并通过导流通道103流至缓冲腔102；

S2、随着制动踏板行程的增加，制动泵200所提供的液压油的压力也对应的增加，驱动第一活塞31克服复位弹簧34朝向制动盘位移，并通过牵拉缓冲组件带动第二活塞32同步向制动盘位移，该阶段第一活塞31与第二活塞32之间间距不变，即缓冲腔102容积不变，参考图6所示；

S3、当油压力达到最大值的70%-80%时，控制块52接触缓冲弹簧53，电控阀404关闭，参考图7所示；

S4、制动踏板行程继续增加，工作腔101压力增加至克服缓冲弹簧53，驱使第二活塞32压缩缓冲腔102而牵拉缓冲组件压缩缓冲室，此时电控单向阀405打开，使得缓冲腔102内的液压油经沿面旁路305缓慢流至沿面缸20，控制沿面旁路305的流量可使第一活塞31保持原位或向制动盘略微前进，沿面制动阀402打开，制动油路上的液压油一部分进入盘面缸30的工作腔101，而另一部分经沿面支路303进入沿面缸20，即该阶段盘面与沿面均处于制动状态，有效增强制动力，参考图8所示；

若在步骤S4完成制动后解除制动踏板，执行S52步骤：参考图9所示，进油阀401和沿面制动阀402关闭，回油阀403打开，工作腔101内的液压油从油口进入回油管路306，缓冲腔102内的液压油从沿面旁路305和沿面缸20进入回油支路304，同时受缓冲弹簧53作用第二活塞32远离制动盘位移，受复位弹簧34作用第一活塞31远离制动盘位移，然后往复电机61启动驱使调整块63远离制动盘位移，通过调整块63对控制块52的挤推作用牵拉第二活塞32，当牵拉缓冲组件复位则一并牵拉第一活塞31回位，这样可保证盘面制动片33不存在解除制动后仍与制动盘接触摩擦的现象，有效延长盘面制动片33使用寿命。而调整块63的位移量根据程序设定，使调整块63在设定范围内往复运动。当回位到位后，往复电机61反向动作使得调整块63和缓冲弹簧53复位，等待下一次制动。

若在步骤S2完成制动后解除制动踏板，执行S51步骤：参考图10所示，缓冲腔102的液压油经导流通道103进入工作腔101，工作腔101内的液压油从油口进入回油管路306，受复位弹簧34作用第一活塞31远离制动盘位移，然后往复电机61启动驱使调整块63远离制动盘位移，通过调整块63对控制块52的挤推作用牵拉第二活塞32和第一活塞31回位，这样可保证盘面制动片33不存在解除制动后仍与制动盘接触摩擦的现象，有效延长盘面制动片33使用寿命。而调整块63的位移量根据程序设定，使调整块63在设定范围内往复运动。当回位到位后，往复电机61反向动作使得调整块63和缓冲弹簧53复位，等待下一次制动。

在上述步骤S4中，当油压继续增加至制动泵200使工作腔101产生压力脉冲时，由于调整块63与丝杆62螺纹配合而可以提供有力支撑，利用缓冲弹簧53吸收冲击，且由于缓冲室仍存有缓冲空间，第二活塞32的位移不会对第一活塞31产生机械作用力，可大大降低或避免对第一活塞31的冲击，从而保证盘面制动片33在制动后期的稳定制动效力。

而且，当盘面制动片33磨损后，使得其与制动盘的间隙加大，则制动响应不如预期，此时可以通过整体靠近制动盘调整所述调整块63的活动区间但区间长度仍一致，活动区间前后调整量根据磨损量设定，参考图11所示。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。