Automobile Parts 2021.04
089
收稿日期:2020-10-18
DOI :10.19466/jki.1674-1986.2021.04.021
别晓樵
(湖北航特装备制造股份有限公司，湖北荆门448000)
摘要：介绍汽车整合式电子驻车制动钳(MOC)驻车原理与驻车结构设计，包括电子驻车制动钳驻车结构
简介㊁制动钳驻车工作过程㊁制动钳驻车机构受力分析㊁电机输出扭矩计算及校核，并对驻车工作电流进行了校核，为汽车整合式电子驻车制动钳(MOC)的驻车正向设计提供参考㊂
关键词：电子驻车制动系统(EPB)；整合式电子驻车制动钳(MOC)；电机输出扭矩
中图分类号:TH12
Discussion of Automotive Integrated Electronic Parking Brake Caliper (MOC )Parking Design
BIE Xiaoqiao
(Hubei Hangte Equipment Manufacturing Co.,Ltd.,Jingmen Hubei 448000,China)
Abstract :The principle of parking and the parking structure design of motor integrated electronic parking brake caliper (MOC)were in-troduced,including the brief introduction of the parking structure of the electronic parking brake caliper,the parking working process of the brake caliper,the force analysis of the parking mechanism of the brake caliper,the calculation and check of the motor output torque,and the check of the parking working current,which provided a reference for the parking forward design of the integrated electronic parking brake cali-per (MOC).
Keywords :Electrical park brake;Integrated electronic parking brake caliper;Motor output torque
0㊀引言
当今机电产品技术被广泛应用于汽车产品中，例如：电子驻车制动系统EPB (Electrical Park Brake )㊁防抱死刹车系统ABS (Anti-lock Brake System )㊁电子制动分配力系统EBD (Electrical Brake Distribution )等，其中电子驻车制动系统以驻车制动钳结构分类有两种，一种是整合式制动钳电子驻车制动系统，另一种为拉索式电子驻车制动系统㊂作为电子驻车产品的过渡衍生物，拉索式电子驻车制动系统沿用了原拉索传动结构驱动机械式制动钳进行驻车㊂整合式制动钳电子驻车制动系统是由电子驻车按钮㊁电子控制单元ECU (Electronic Control Unit )㊁整合式电子驻车制动钳MOC ㊁CAN 总线系统等组成，因为其高效㊁可靠等优点，作为现电子驻车产品的主流，而被广泛应用[1]㊂
随着电子驻车产品技术的不断创新，较新型的电子驻车系统通过传感器等信号传递㊁分析和测算，进而电控部分及电机通过控制电流大小，提供给车辆实时需要的制动力，从而极大地提高了驾驶员操纵车辆的舒适性和安全性㊂一般而言,EPB 电子驻车制动系统和手动拉线式驻车制动系统都是对车辆后轮进行制动㊂针对整合式电子驻车制动钳(MOC )驻车原理简介㊁驻车设计㊁计算及验证如下㊂
1㊀整合式电子驻车制动系统简介(EPB )
汽车制动系统包括：行车制动系统㊁驻车制动系统㊁紧急(应急)制动系统,3个系统不是相互独立，而是相互联系，并紧密配合，制动系统简图如图
1所示㊂
图1㊀整合式电子驻车制动系统简图
2㊀整合式电子驻车制动钳(MOC )结构简介及驻车工作过程
2.1㊀整合式电子驻车制动钳(MOC )结构简介
整合式电子驻车制动钳(MOC )包括：传统制动钳(钳体㊁摩擦块㊁安装支架㊁活塞等)㊁传动机构(EPB
2021.04 Automobile Parts
090
整合式电子驻车制动钳(MOC )驻车设计及计算车辆整车参数输入
以航特配套车企中某车型整车参数为例，详见表1㊂
表1㊀某车型整车参数
项目代号数值满载质量/kg
G
1825
满载前轴荷百分比/%48.82满载重心高度/mm h g
520满载前轴荷/kg G 1891满载后轴荷/kg G 2
934
空载质量/kg
G ᶄ
汽车制动系统1450
空载前轴荷百分比/%54.10
空载重心高度/mm h ᶄg
495空载前轴荷/kg G ᶄ1784
空载后轴荷/kg G ᶄ2
666
轴距/mm
L
2500轮滚动半径/mm
r e
307
后制动有效半径/mm
R r
123.2(1)(2)
(3)
坡度倾角x 为:
式中地面制动力高度附着系数㊂“
中7.10.3条规定[3]：在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度为20%(11.3ʎ)㊁轮胎与路面间的附着系数不小于0.7的坡道上正㊁反两个方向保持不动，其时间不应小于2min ㊂车辆极限驻坡角度的计算为检
验车辆整车参数设计合理性等㊂
Automobile Parts 2021.04
091
图5㊀车轮受力分析
根据受力分析及力矩平衡定律可得mg sin θ
4F μ㊃r )/r w
㊃ξ
为制动片与制动盘的摩擦力;F N 为制动钳活ξ为制动片与制动盘摩擦因数;r 为车轮半径㊂
整理得:
F N =(mg sin θ㊃r w )/(4ξ㊃r )
根据车辆空载㊁满载条件，在20%和30%驻坡夹紧
力(在1.1倍安全系数下)见表3㊂
0.42
4542.99
6662.42
5717.90
8385.46
0.434437.346507.485584.93
8190.45
0.444336.49
6359.59
5458.008004.310.45
4240.12
6218.26
5336.71
7826.43
2021.04 Automobile Parts 092图6㊀螺纹牙型简图图7㊀螺纹受力分析
螺纹输入力矩计算:
T1=(d/2)㊃F N㊃tan(ϕ+ρ)(4)当量摩擦因数
fᶄ=f/cosβ=0.167545
当量摩擦角0.40 4.37 6.40 5.508.06 0.41 4.26 6.25 5.367.86 0.42 4.16 6.10 5.237.68 0.43 4.06 5.96 5.117.50 0.44 3.97 5.82 5.007.33 0.45 3.88 5.69 4.897.17
Automobile Parts 2021.04
093
0.4049.9173.1962.8292.120.4148.6971.4161.2889.880.4247.5369.7159.8387.740.4346.4368.0958.4385.700.4445.3766.5457.1183.750.45
44.36
65.06
55.84
81.89
空载转速N o /(r ㊃min -1)9615
空载电流I o /A
0.605堵转扭矩T s /(mN ㊃m)
380
堵转电流I s /(r ㊃min -1)
34.8
发布评论