CN117905819A - 一种制动间隙自动调整系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制动间隙自动调整系统及车辆，其中该制动间隙自动调整系统包括控制器、左前间隙传感器、右前间隙传感器、左后间隙传感器、右后间隙传感器、左前旋转驱动件、右前旋转驱动件、左后旋转驱动件和右后旋转驱动件，上述各间隙传感器分别设在各制动器的制动蹄上，各间隙传感器分别用于检测各制动器的制动间隙；左前间隙传感器、右前间隙传感器、左后间隙传感器和右后间隙传感器分别与控制器电连接；上述各旋转驱动件分别用于驱动各制动器的凸轮轴旋转，左前旋转驱动件、右前旋转驱动件、左后旋转驱动件和右后旋转驱动件分别与控制器电连接。本发明能够对各制动器的制动间隙进行实时检测，还能够实现对各制动器制动间隙的自动调整。

Description

一种制动间隙自动调整系统及车辆

技术领域

本发明属于汽车制动系统技术领域，具体涉及一种制动间隙自动调整系统及车辆。

背景技术

卡车一般采用气制动，如图1和图2所示，在进行刹车时，操作脚制动阀12，储气筒11内的压缩空气经过脚制动阀后到达前快放阀13和后快放阀14，再经过左前ABS电磁阀15、右前ABS电磁阀16、左后ABS电磁阀17、右后ABS电磁阀18，到达左前制动器191、右前制动器192、左后制动器193和右后制动器194的制动气室中，推动各制动器的推杆195移动，利用推杆通过调整臂196推动凸轮197的凸轮轴旋转，以带动凸轮197转动来撑开制动蹄198，使制动蹄198与制动鼓199发生摩擦进行制动。当松开脚制动阀12时，各制动气室内的压缩空气经过上述各ABS电磁阀分别汇聚到前快放阀13和后快放阀14排出空气，而制动蹄198则回到初始位置。

当需要调整制动器的制动间隙即制动蹄198与制动鼓199之间的间隙时，对制动器的推杆的行程进行调整，但是其不能对制动间隙进行检测，也不能对制动间隙进行自动调整，导致车辆在制动时，容易出现制动抱死，制动器失效。因此，如何设计一种制动间隙自动调整系统，以能够实现对制动间隙的检测和自动调整，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制动间隙自动调整系统，以解决现有技术中的上述技术问题。本发明的另一目的是提供一种车辆。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种制动间隙自动调整系统，其包括控制器、左前间隙传感器、右前间隙传感器、左后间隙传感器、右后间隙传感器、左前旋转驱动件、右前旋转驱动件、左后旋转驱动件和右后旋转驱动件，所述左前间隙传感器设置在左前制动器的制动蹄上，所述左前间隙传感器用于检测所述左前制动器的制动间隙；所述右前间隙传感器设置在右前制动器的制动蹄上，所述右前间隙传感器用于检测所述右前制动器的制动间隙；所述左后间隙传感器设置在左后制动器的制动蹄上，所述左后间隙传感器用于检测所述左后制动器的制动间隙；所述右后间隙传感器设置在右后制动器的制动蹄上，所述右后间隙传感器用于检测所述右后制动器的制动间隙；所述左前间隙传感器、所述右前间隙传感器、所述左后间隙传感器和所述右后间隙传感器分别与所述控制器电连接；所述左前旋转驱动件用于驱动所述左前制动器的凸轮轴旋转，所述右前旋转驱动件用于驱动所述右前制动器的凸轮轴旋转，所述左后旋转驱动件用于驱动所述左后制动器的凸轮轴旋转，所述右后旋转驱动件用于驱动所述右后制动器的凸轮轴旋转；所述左前旋转驱动件、所述右前旋转驱动件、所述左后旋转驱动件和所述右后旋转驱动件分别与所述控制器电连接。

优选地，所述左前旋转驱动件为第一电机，所述第一电机设置在所述左前制动器的调整臂中，所述第一电机的输出轴与所述左前制动器的凸轮轴相平行，所述输出轴上设置有第一齿轮，所述左前制动器的凸轮轴上设置有用于与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。

优选地，所述第一齿轮的分度圆的直径小于所述第二齿轮的分度圆的直径。

优选地，所述第一齿轮卡套在所述输出轴上。

优选地，所述第二齿轮卡套在所述左前制动器的凸轮轴上。

优选地，所述左前旋转驱动件为设置在所述左前制动器的调整臂中的第二电机，所述第二电机的输出轴与所述左前制动器的凸轮轴同轴相连。

优选地，所述右前旋转驱动件、所述左后旋转驱动件和所述右后旋转驱动件均与所述左前旋转驱动件的结构相同。

一种车辆，其包括上述任一项所述的制动间隙自动调整系统。

本发明的有益效果在于：

本发明的制动间隙自动调整系统，其利用各间隙传感器对车辆的各制动器的制动间隙进行实时检测，当某一个制动器的制动间隙不在设定间隙阈值内时，控制器将控制对应的旋转驱动件开始运转，通过该旋转驱动件带动对应制动器的凸轮轴旋转，以带动设置在该凸轮轴上的凸轮随之旋转，利用凸轮使制动蹄与制动鼓靠近或远离，直至该制动器的制动间隙在设定间隙阈值内，而后控制器控制上述旋转驱动件停止运转即可。可见，本发明能够对各制动器的制动间隙进行实时检测，还能够较好地实现对各制动器的制动间隙的自动调整。

本发明的车辆同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中

图1为现有制动系统的示意图；

图2为现有制动器的示意图；

图3为本发明实施例提供的制动间隙自动调整系统的示意图；

图4为本发明实施例提供的左前旋转驱动件的示意图。

附图中标记：

11、储气筒，12、脚制动阀，13、前快放阀，14、后快放阀，

15、左前ABS电磁阀，16、右前ABS电磁阀，17、左后ABS电磁阀，

18、右后ABS电磁阀，191、左前制动器，192、右前制动器，

193、左后制动器，194、右后制动器，195、推杆，

196、调整臂，197、凸轮，198、制动蹄，199、制动鼓；

21、控制器，31、左前间隙传感器，32、右前间隙传感器，

33、左后间隙传感器，34、右后间隙传感器；41、左前旋转驱动件，

42、右前旋转驱动件，43、左后旋转驱动件，44、右后旋转驱动件；

51、调整臂，52、凸轮，53、制动蹄，54、制动鼓，55、凸轮轴，

56、第二齿轮；61、第一电机，62、第一齿轮。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。

如图3和图4所示，本发明实施例提供了一种制动间隙自动调整系统，其包括控制器21、左前间隙传感器31、右前间隙传感器32、左后间隙传感器33、右后间隙传感器34、左前旋转驱动件41、右前旋转驱动件42、左后旋转驱动件43和右后旋转驱动件44，所述左前间隙传感器31设置在左前制动器的制动蹄53上，所述左前间隙传感器用于检测所述左前制动器的制动间隙；所述右前间隙传感器32设置在右前制动器的制动蹄上，所述右前间隙传感器用于检测所述右前制动器的制动间隙；所述左后间隙传感器33设置在左后制动器的制动蹄上，所述左后间隙传感器用于检测所述左后制动器的制动间隙；所述右后间隙传感器34设置在右后制动器的制动蹄上，所述右后间隙传感器用于检测所述右后制动器的制动间隙；所述左前间隙传感器、所述右前间隙传感器、所述左后间隙传感器和所述右后间隙传感器分别与所述控制器21电连接；所述左前旋转驱动件41用于驱动所述左前制动器的凸轮轴旋转，所述右前旋转驱动件42用于驱动所述右前制动器的凸轮轴旋转，所述左后旋转驱动件43用于驱动所述左后制动器的凸轮轴旋转，所述右后旋转驱动件44用于驱动所述右后制动器的凸轮轴旋转；所述左前旋转驱动件、所述右前旋转驱动件、所述左后旋转驱动件和所述右后旋转驱动件分别与所述控制器21电连接。

本发明实施例提供的制动间隙自动调整系统，其利用各间隙传感器对车辆的各制动器的制动间隙进行实时检测并传输给控制器21，与控制器内的设定间隙阈值进行比较，当某一个或两个或三个或四个制动器的制动间隙不在设定间隙阈值内时，控制器21将控制对应的旋转驱动件开始运转，通过该旋转驱动件带动对应制动器的凸轮轴55旋转，以带动设置在该凸轮轴上的凸轮随之旋转，利用凸轮52使制动蹄53与制动鼓54靠近或远离，直至该制动器的制动间隙在设定间隙阈值内，而后控制器控制上述旋转驱动件停止运转即可。可见，本发明能够对各制动器的制动间隙进行实时检测，还能够较好地实现对各制动器的制动间隙的自动调整，从而使得各制动器的制动间隙均保持在设定间隙阈值内，从而能够使得车辆获得较好地制动效果，进而能够较好地避免车辆制动时出现制动抱死和制动器失效的现象。

进一步地，如图4所示，所述左前旋转驱动件为第一电机61，所述第一电机设置在所述左前制动器的调整臂51中，所述第一电机的输出轴与所述左前制动器的凸轮轴55相平行，所述输出轴上设置有第一齿轮62，所述左前制动器的凸轮轴55上设置有用于与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮56。采用此方案，当第一电机的输出轴旋转时，将带动第一齿轮旋转，利用与第一齿轮相啮合的第二齿轮将会带动凸轮轴旋转，通过凸轮轴带动凸轮也旋转，这样通过控制器对第一电机的启停和输出轴的旋转角度进行控制，就能够实现对左前制动器的制动间隙的调整。

具体地，所述第一齿轮62的分度圆的直径小于所述第二齿轮56的分度圆的直径，从而易于实现制动间隙的调整。

可以优选，所述第一齿轮62卡套在所述输出轴上，从而方便地实现了第一齿轮在输出轴上的固定。可以理解的是，此处可以使用键槽式的卡套结构，如第一齿轮与输出轴花键连接，以使得第一齿轮与输出轴之间的连接更为牢固可靠。

具体地，所述第二齿轮56卡套在所述左前制动器的凸轮轴55上，从而方便地实现了第二齿轮在凸轮轴上的固定。此处也可以使用现有技术中键槽式的卡套结构，如第二齿轮与凸轮轴花键连接，以使得第二齿轮与凸轮轴之间的连接更为牢固可靠。

可以理解的是，制动间隙的大小由制动蹄53的转动角度决定，将制动蹄的转动角度换算为凸轮轴的转动角度，根据第一齿轮62和第二齿轮56之间的传动比，计算出第一电机的输出轴的转动角度，将该输出轴的转动角度和与之对应的制动蹄的转动角度储存在控制器中，即可使控制器21通过控制输出轴的转动角度，来实现对制动间隙的自动调整。通过控制器21能够对各旋转驱动件进行单独控制，从而能够实现对各制动器的制动间隙的单独调整。

在本发明提供的另一实施例中，所述左前旋转驱动件为设置在所述左前制动器的调整臂中的第二电机，所述第二电机的输出轴与所述左前制动器的凸轮轴同轴相连。采用此方案，当第二电机的输出轴旋转时，将带动凸轮轴随之旋转，而凸轮轴又带动凸轮随之转动，这样通过控制器控制第二电机的启停和其输出轴的旋转角度，就能够实现对左前制动器的制动间隙的调整。

可以优选，各间隙传感器分别设置各制动蹄53的外侧的上部。

具体地，所述右前旋转驱动件42、所述左后旋转驱动件43和所述右后旋转驱动件44均与所述左前旋转驱动件41的结构相同，从而使得各旋转驱动件的结构均较为简单，易于更换和维修。

在一具体的实施例中，在左前间隙传感器31将检测到的左前制动器的制动间隙传输给控制器21后，控制器21将该制动间隙与设定间隙阈值作比较，若该制动间隙在设定间隙阈值内，则左前旋转驱动件41即第一电机不工作；若该制动间隙大于设定间隙阈值的上限值，则控制器控制第一电机的输出轴开始旋转，通过第一齿轮62和第二齿轮56带动凸轮轴55也旋转，使得凸轮随凸轮轴也旋转，利用凸轮推动制动蹄向靠近制动鼓的方向移动，使得制动蹄53与制动鼓54之间的间隙即制动间隙逐渐减小，直至该制动间隙在设定间隙阈值内，而后控制器控制第一电机的输出轴停止转动即可；若该制动间隙小于设定间隙阈值的下限值，则控制器控制第一电机61的输出轴反向旋转，经第一齿轮和第二齿轮以及凸轮轴，带动凸轮也旋转，使制动蹄向远离制动鼓的方向移动，使得该制动间隙逐渐增大，直至该制动间隙在设定间隙阈值内，而后控制器控制第一电机停机，此时输出轴停止转动。

可以优选，在制动释放时进行制动间隙的调整，在控制器收到制动信号时，不再进行制动间隙的调整，以保证制动过程中的制动力较为稳定。可以理解的是，对制动间隙的调整所需的时间较短，对制动基本没有影响；控制器收到的制动信号可以来自制动踏板。

本发明还提供了一种车辆，其包括上述任一技术方案所述的制动间隙自动调整系统。由于上述制动间隙自动调整系统具有上述技术效果，该车辆同样具有上述技术效果。

本发明通过传感器、控制器和电机组成了一个机电一体化的控制系统，来实现制动间隙的自动调整，能够使得各制动器的制动间隙均保持稳定；同时使得制动间隙不仅能够由大至小调整，还能够由小至大调整；能够较好地避免出现因制动间隙过小而导致的制动抱死、摩擦片磨损等制动系统故障；还能够避免在制动过程中进行制动间隙的调整，使得制动力的稳定性较好。本发明虽然是针对气压鼓式制动器设计的制动间隙自动调整系统，但盘式制动器也可按照该方式进行制动间隙的自动调整。

以上仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种制动间隙自动调整系统，其特征在于，其包括控制器、左前间隙传感器、右前间隙传感器、左后间隙传感器、右后间隙传感器、左前旋转驱动件、右前旋转驱动件、左后旋转驱动件和右后旋转驱动件，所述左前间隙传感器设置在左前制动器的制动蹄上，所述左前间隙传感器用于检测所述左前制动器的制动间隙；所述右前间隙传感器设置在右前制动器的制动蹄上，所述右前间隙传感器用于检测所述右前制动器的制动间隙；所述左后间隙传感器设置在左后制动器的制动蹄上，所述左后间隙传感器用于检测所述左后制动器的制动间隙；所述右后间隙传感器设置在右后制动器的制动蹄上，所述右后间隙传感器用于检测所述右后制动器的制动间隙；所述左前间隙传感器、所述右前间隙传感器、所述左后间隙传感器和所述右后间隙传感器分别与所述控制器电连接；所述左前旋转驱动件用于驱动所述左前制动器的凸轮轴旋转，所述右前旋转驱动件用于驱动所述右前制动器的凸轮轴旋转，所述左后旋转驱动件用于驱动所述左后制动器的凸轮轴旋转，所述右后旋转驱动件用于驱动所述右后制动器的凸轮轴旋转；所述左前旋转驱动件、所述右前旋转驱动件、所述左后旋转驱动件和所述右后旋转驱动件分别与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的制动间隙自动调整系统，其特征在于，所述左前旋转驱动件为第一电机，所述第一电机设置在所述左前制动器的调整臂中，所述第一电机的输出轴与所述左前制动器的凸轮轴相平行，所述输出轴上设置有第一齿轮，所述左前制动器的凸轮轴上设置有用于与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。

3.根据权利要求2所述的制动间隙自动调整系统，其特征在于，所述第一齿轮的分度圆的直径小于所述第二齿轮的分度圆的直径。

4.根据权利要求2所述的制动间隙自动调整系统，其特征在于，所述第一齿轮卡套在所述输出轴上。

5.根据权利要求2所述的制动间隙自动调整系统，其特征在于，所述第二齿轮卡套在所述左前制动器的凸轮轴上。

6.根据权利要求1所述的制动间隙自动调整系统，其特征在于，所述左前旋转驱动件为设置在所述左前制动器的调整臂中的第二电机，所述第二电机的输出轴与所述左前制动器的凸轮轴同轴相连。

7.根据权利要求2所述的制动间隙自动调整系统，其特征在于，所述右前旋转驱动件、所述左后旋转驱动件和所述右后旋转驱动件均与所述左前旋转驱动件的结构相同。

8.一种车辆，其特征在于，其包括权利要求1至7任一项所述的制动间隙自动调整系统。