CN109281968B - 无级变速器用刹车装置 - Google Patents

Abstract

本专利涉及汽车刹车装置技术领域，公开了一种无级变速器用刹车装置，包括刹车盘、转轴、固定架、刹车片和液压系统，还包括用于检测刹车片磨损情况的磨损检测单元和在刹车片磨损后对刹车片被磨损的厚度进行补偿的补偿单元，磨损检测单元将磨损数据传回汽车的中心电控系统，中心电控系统对数据进行分析后，在需要进行补偿的时候中心电控系统向补偿单元发出信号，启动补偿单元。本方案解决了刹车片磨损后导致刹车灵敏度降低的问题。

Description

无级变速器用刹车装置

技术领域

本发明涉及汽车刹车装置技术领域，具体是一种无级变速器用刹车装置。

背景技术

无级变速指可以连续获得变速范围内任何传动比的变速系统。通过无级变速可以得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(VDT-CVT)以及可变斜面式无级变速器。

现今，无级变速器在汽车领域的应用越来越广泛，目前无级变速器用刹车装置大部分包括刹车盘、转轴、固定架、刹车片和液压系统，刹车盘与转轴固接，刹车片固定在固定架上且分别位于刹车盘的两侧，液压系统中包括进油路和回油路，液压系统与刹车片连接并控制刹车片移动。液压系统由汽车的中心电控系统控制，中心电控系统收到驾驶员踩踏刹车板的信号，传递给液压系统，使用液压推动刹车片与刹车盘产生压力，通过摩擦力对刹车盘进行制动。

在制动过程中，刹车片表面全部与刹车盘表面接触，当刹车片因为某一次刹车出现了刹车片发热急速磨损，刹车片被磨薄，在下一次刹车的时候需要驾驶员用更大的力踩刹车，增大液压，才能达到磨损前的刹车效果。也就是说，当刹车片被磨损后，将导致刹车的灵敏度降低。驾驶员对车辆熟悉，可能会由于习惯下意识的用之前的力量进行刹车以达到预期的刹车效果，但此时刹车片被磨损，灵敏度降低，刹车效果减弱，轻则不能完成预想的停车效果，重则容易引发安全事故。频繁更换刹车片将增加大量的成本，还会造成刹车片的浪费。

发明内容

本发明意在提供一种无级变速器用刹车装置，以解决刹车片磨损后导致刹车灵敏度降低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：

无级变速器用刹车装置，包括刹车盘、转轴、固定架、刹车片和液压系统，还包括用于检测刹车片磨损情况的磨损检测单元和在刹车片磨损后对刹车片被磨损的厚度进行补偿的补偿单元，磨损检测单元电信号连接汽车的中心电控系统，中心电控系统电连接补偿单元。

基础方案的有益效果：(1)本方案设置补偿单元，能够在刹车片被磨损的时候，对刹车片磨损部分进行补偿，能够始终保持刹车的灵敏度，从而使得驾驶员能够一直用相同的力度达到相同的刹车效果，避免刹车灵敏度降低、驾驶员没有进行力度的调整导致刹车效果不佳甚至引发安全事故的问题。

(2)本方案在刹车片被磨损后先进行补偿，保证刹车的灵敏度，与现有的刹车片磨损就进行更换相比，本方案节约了频繁更换刹车片的成本，也避免了刹车片的浪费。

进一步，所述磨损检测单元包括抵压块、拉簧和激光测距仪，所述抵压块包括相互垂直的第一板和第二板，所述固定架下端面上设有滑槽，所述抵压块的直角处固定有万向球，所述万向球滑动连接在滑槽内，所述第一板与固定架之间固定有拉簧，所述第二板上设有条形槽，所述固定架下端面与第一板之间设有磁性扣，所述激光测距仪固定在固定架上，在不启动刹车的情况下，所述激光测距仪对抵压块的位置检测，所述激光测距仪和汽车的中心电控系统电信号连接。

在未启动刹车的情况下，第一板位于刹车片靠近刹车盘的一侧并与刹车片的摩擦面相抵，第二板位于刹车片上方。当刹车启动时，刹车片向刹车盘移动，刹车片抵压第一板，在拉簧的作用下，抵压块不会向刹车盘的方向移动，抵压块绕直角处旋转。旋转后，第一板与固定架接触，在磁性扣的作用下，第一板与固定架固定，避免在拉簧的作用下拉着抵压块移动。此时第一板不再与刹车片相对，刹车片继续向刹车盘运动并与刹车盘相抵，实现刹车。当松开刹车时，刹车片远离刹车盘，刹车片抵压第二板，此时第一板与固定架分开，抵压块绕直角处反向旋转，第一板再次与刹车片的摩擦面相抵。

激光测距仪在未启动刹车的时候对抵压块的位置进行检测，激光测距仪将检测的信号传输到汽车的中心电控系统，由中心电控系统进行判断是否需要启动补偿单元。当抵压块的位置移动距离大于d₁(d₁为使刹车灵敏度降低的刹车片被磨损的厚度，即抵压块的移动距离)时，中心电控系统启动补偿单元，对刹车片的磨损进行补偿。

进一步，所述补偿单元包括增流管、电机、螺纹杆、支管、单向阀和活塞板，所述增流管两端均与进油路连通，所述单向阀固定在增流管的两端，且所述单向阀的方向为进油方向，所述支管与增流管连通，所述活塞板密封滑动连接在支管内，所述活塞板中部设有螺纹孔，所述螺纹杆的一端与电机的输出轴固定，所述螺纹杆的另一端与螺纹孔螺纹连接，所述电机由汽车的中心电控系统自动控制。

当中心电控系统向补偿单元发送启动的信号时，电机启动，电机带动螺纹杆转动，与螺纹杆螺纹连接的活塞板沿螺纹杆的轴向向增流管的方向移动，活塞板移动挤压支管和增流管中的液压油，支管和增流管中的液压增大，液压油通过单向阀进入到进油路中，增大进油路的进油量，从而增加刹车片的移动距离，从而实现对刹车片磨损的补偿。当刹车结束后，电机反转回位，活塞板回位，支管和增流管中的液压减小，液压油再次进入到支管和增流管中，为下一次刹车做好准备。当不需要进行补偿时，补偿单元不启动，只由液压系统推动刹车片。

进一步，还包括用于提醒驾驶员更换刹车片的预警单元，所述预警单元与中心电控系统电连接。

一般汽车的刹车片厚度为1.5cm，当刹车片的厚度低于0.5cm时，就应该及时进行检修并更换刹车片。现有的刹车装置无法从外部看到刹车片厚度，需要对轮胎进行拆卸再检查刹车片，无法及时掌握刹车片的磨损情况。当刹车片的厚度低于0.5cm时，中心电控系统控制预警单元启动。本方案通过磨损检测单元对刹车片厚度进行检测，并由中心电控系统对磨损检测单元发出的信号进行处理，再控制预警单元启动。

进一步，所述预警单元包括气缸、连杆和滑块，所述滑块滑动连接在刹车脚踏板的下方，所述连杆的一端与气缸的活塞杆固定连接，所述连杆的另一端与滑块连接，所述气缸与中心电控系统电连接。

汽车的中心电控系统做出启动预警单元的信号时，气缸接收到启动信号，气缸的活塞杆伸出，在连杆的作用下，推动滑块滑出。驾驶员在才刹车的过程中，感受到刹车脚踏板下方的滑板，就知道应当更换刹车片了。

进一步，所述电机为多档位电机。根据刹车片被磨损的不同厚度，中心电控系统对磨损检测单元发出的信号进行分析判断，然后控制电机启动不同档位，刹车片越薄，对应越高转速的档位，从而实现单位时间内活塞板移动的距离越大，对进油路补充的液压油越多，使得刹车片补偿移动的距离增大，与被磨损的厚度对应。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为图1中A的放大示意图；

图3为图2中刹车片与刹车盘接触时抵压块的状态示意图；

图4为本发明实施例中的补偿单元的结构示意图；

图5为本发明实施例中的预警单元的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：刹车盘1、转轴2、固定架3、刹车片4、第一板5、第二板6、万向球7、滑槽8、拉簧9、增流管10、电机11、螺纹杆12、支管13、单向阀14、活塞板15、进油路16、气缸17、连杆18、滑块19、刹车脚踏板20。

实施例

基本如附图1所示：无级变速器用刹车装置，包括刹车盘1、转轴2、固定架3、刹车片4、液压系统、磨损检测单元、补偿单元和预警单元。刹车盘1与转轴2固接，刹车片4固定在固定架3上且分别位于刹车盘1的两侧，液压系统中包括进油路16和回油路，液压系统与刹车片4连接并控制刹车片4移动。

结合图2、图3所示，磨损检测单元包括抵压块、拉簧9和激光测距仪(本实施例中选用HCJYET的HT-204系列)，抵压块包括相互垂直的第一板5和第二板6，固定架3下端面上设有滑槽8，抵压块的直角处固定有万向球7，万向球7滑动连接在滑槽8内；第一板5与固定架3之间固定有拉簧9，第二板6上设有供弹簧通过的条形槽；固定架3下端面固定有磁铁，第一板5为钢铁材料制成；激光测距仪固定在固定架3上。激光测距仪与汽车的中心电控系统电信号连接(本实施例对汽车的中心电控系统并没有做修改，而是基于现有汽车的中心电控系统本身是一个控制单元，能对数据进行接收和处理，如显示屏输入和多媒体等的功能，所以这里本身只是借用了其现有功能而已)。在不启动刹车的情况下，激光测距仪对抵压块的位置检测，并将位置信号传回汽车的中心电控系统，中心电控系统对数据进行分析后，在需要进行补偿的时候中心电控系统向补偿单元发出信号，启动补偿单元。

结合图4所示，补偿单元包括增流管10、电机11、螺纹杆12、支管13、单向阀14和活塞板15，电机11为多档电机11(本实施例中选用永德吉FK09E)。增流管10两端均与进油路16连通，单向阀14固定在增流管10的两端，且单向阀14的方向为进油方向，支管13与增流管10连通，支管13的内壁上设有沿支管13轴向的条形块,活塞板15密封滑动连接在支管13内，在条形块的作用下,活塞板不会发生转动。活塞板15中部设有螺纹孔，螺纹杆12的一端与电机11的输出轴固定，螺纹杆12的另一端与螺纹孔螺纹连接，电机11与汽车的中心电控系统电连接，有中心电控系统控制其启闭和功率。

结合图5所示，预警单元包括气缸17、连杆18和滑块19，滑块19滑动连接在刹车脚踏板20的下方，连杆18的一端与气缸17的活塞杆固定连接，连杆18的另一端与滑块19连接，气缸17与由中心电控系统电连接。

具体实施过程如下：在未启动刹车的情况下，第一板5位于刹车片4靠近刹车盘1的一侧并与刹车片4的摩擦面相抵，第二板6位于刹车片4上方。当刹车启动时，刹车片4向刹车盘1移动，刹车片4抵压第一板5，在拉簧9的作用下，抵压块不会向刹车盘1的方向移动，抵压块绕直角处旋转。旋转后，第一板5与固定架3接触，在磁铁与钢铁制成的第一板5的吸引作用下，第一板5与固定架3固定，避免在拉簧9的作用下拉着抵压块移动。此时第一板5不再与刹车片4相对，刹车片4继续向刹车盘1运动并与刹车盘1相抵，实现刹车。当松开刹车时，刹车片4远离刹车盘1，刹车片4抵压第二板6，此时第一板5与固定架3分开，抵压块绕直角处反向旋转，第一板5再次与刹车片4的摩擦面相抵。

激光测距仪在未启动刹车的时候对抵压块的位置进行检测，激光测距仪将检测的信号传输到汽车的中心电控系统，由中心电控系统进行判断是否需要启动补偿单元。当抵压块的位置移动距离大于d₁(d₁为使刹车灵敏度降低的刹车片4被磨损的厚度，即抵压块的移动距离,能够经过有限次的实验获得)时，中心电控系统启动补偿单元，对刹车片4的磨损进行补偿。

当中心电控系统向补偿单元发送启动的信号时，电机11启动，电机11带动螺纹杆12转动，与螺纹杆12螺纹连接的活塞板15沿螺纹杆12的轴向向增流管10的方向移动，活塞板15移动挤压支管13和增流管10中的液压油，支管13和增流管10中的液压增大，液压油通过单向阀14进入到进油路16中，增大进油路16的进油量，从而增加刹车片4的移动距离，从而实现对刹车片4磨损的补偿。当刹车结束后，电机11反转回位，活塞板15回位，支管13和增流管10中的液压减小，液压油再次进入到支管13和增流管10中，为下一次刹车做好准备。当不需要进行补偿时，补偿单元不启动，只由液压系统推动刹车片4。根据刹车片4被磨损的不同厚度，中心电控系统对磨损检测单元发出的信号进行分析判断，然后控制电机11启动不同档位，刹车片4越薄，对应越高转速的档位，从而实现单位时间内活塞板15移动的距离越大，对进油路16补充的液压油越多，使得刹车片4补偿移动的距离增大，与被磨损的厚度对应。

中心电控系统对磨损检测单元的信号进行接收，当刹车片4的厚度低于0.5cm时(刹车片4初始厚度为1.5cm)，中心电控系统控制气缸17启动。汽车的中心电控系统做出启动预警单元的信号时，气缸17接收到启动信号，气缸17的活塞杆伸出，在连杆18的作用下，推动滑块19滑出。驾驶员在踩刹车的过程中，感受到刹车脚踏板20下方的滑板，就知道应当更换刹车片4了。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.无级变速器用刹车装置，包括刹车盘、转轴、固定架、刹车片和液压系统，其特征在于：还包括用于检测刹车片磨损情况的磨损检测单元和在刹车片磨损后对刹车片被磨损的厚度进行补偿的补偿单元，磨损检测单元电信号连接汽车的中心电控系统，中心电控系统电连接补偿单元，所述磨损检测单元包括抵压块、拉簧和激光测距仪，所述抵压块包括相互垂直的第一板和第二板，所述固定架下端面上设有滑槽，所述抵压块的直角处固定有万向球，所述万向球滑动连接在滑槽内，所述第一板与固定架之间固定有拉簧，所述第二板上设有条形槽，所述固定架下端面与第一板之间设有磁性扣，所述激光测距仪固定在固定架上，在不启动刹车的情况下，所述激光测距仪对抵压块的位置检测，所述激光测距仪和汽车的中心电控系统电信号连接。

2.根据权利要求1所述的无级变速器用刹车装置，其特征在于：所述补偿单元包括增流管、电机、螺纹杆、支管、单向阀和活塞板，所述增流管两端均与进油路连通，所述单向阀固定在增流管的两端，且所述单向阀的方向为进油方向，所述支管与增流管连通，所述活塞板密封滑动连接在支管内，所述活塞板中部设有螺纹孔，所述螺纹杆的一端与电机的输出轴固定，所述螺纹杆的另一端与螺纹孔螺纹连接，所述电机由汽车的中心电控系统自动控制。

3.根据权利要求1所述的无级变速器用刹车装置，其特征在于：还包括用于提醒驾驶员更换刹车片的预警单元，所述预警单元与中心电控系统电连接。

4.根据权利要求3所述的无级变速器用刹车装置，其特征在于：所述预警单元包括气缸、连杆和滑块，所述滑块滑动连接在刹车脚踏板的下方，所述连杆的一端与气缸的活塞杆固定连接，所述连杆的另一端与滑块连接，所述气缸与中心电控系统电连接。

5.根据权利要求2所述的无级变速器用刹车装置，其特征在于：所述电机为多档位电机。

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