用於監控行車制動器的空隙和制動襯片磨損的方法和裝置的製作方法

2023-12-09 05:39:36

專利名稱：用於監控行車制動器的空隙和制動襯片磨損的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據專利權利要求I的前序部分的、用於監控機動車中的、尤其商用車中的行車制動器(Betriebsbremse)的空隙和制動襯片磨損的方法。此外，本發明涉及一種根據專利權利要求7的前序部分的、用於監控機動車中的、尤其商用車中的行車制動器的空隙和制動襯片磨損的裝置。
背景技術：
文件DE 42 12 407A1描述了用於機動 車的經壓縮空氣操縱的行車制動器的這種類型的方法和這種類型的裝置，根據其經由每個車輪接通到制動操縱鏈(Bremsbetaetigungskette)中的旋轉電位計和電子評估單元一方面確定製動襯片厚度(磨損指標)且另一方面通過再調整裝置的旋轉角度傳感器的輸出信號的評估確定當前的空隙。具體地，對此通過獲取旋轉角度傳感器的輸出信號的值的評估裝置對於輸出信號的每個變化確定與先前的信號值的信號差且從該信號差確定或者算出當前的空隙。空隙應理解為相應的制動襯片(Bremsbelag)與在車輪處的所屬的摩擦副的距離；空隙不允許太大，以便不損害行車制動器的功能性(響應特性、制動踏板行程等等)。在已知的方法中，信號差從例如O. 8mm的慣常的空隙出發被持續地獲取並且如果空隙太大，根據空隙的所確定的偏差或增大那麼產生報警信號。該報警信號促使車輛駕駛員短期連續實施多次制動操縱，以便經由集成到制動操縱的操縱鏈中的自動的再調整裝置又縮小空隙而或以便指出技術故障。具體地，這裡因此從旋轉角度傳感器的傳感器信號算出空隙。然而，該方式不適合用於能夠確定在制動器和制動設備處的故障。例如，利用這樣的組件不能辨認出制動器的無意的進給(Zustellen)。由此的結果是制動器的過熱(Heisslaufen),其不僅破壞制動零件而且部分地破壞鄰近的構件。

發明內容
因此，本發明的目的是在幾乎無額外費用的情況下這樣改進用於監控機動車中的、尤其商用車(例如載重汽車和公共汽車)中的行車制動器的空隙和制動襯片磨損的這種類型的方法，使得獲得空隙的還改善的監控。此外，本發明的目的是設置一種適合於執行這樣的方法的裝置。該目的的解決方案利用獨立的專利權利要求的特徵實現。該方法的有利的改進方案是從屬權利要求的內容。根據權利要求I提出了一種用於監控機動車中的、尤其商用車中的行車制動器的空隙和制動襯片磨損的方法，每個車輪制動器帶有至少一個位移傳感器，其接通到制動操縱的操縱鏈中且其與電子評估單元相連接，其中，位移傳感器標記襯片磨損且同時空隙藉助於所述評估單元被獲取，在空隙的參考規定的額定空隙所獲取的限定的增大和因此太大的空隙的情況下報警指示被激活。根據本發明，位移傳感器和評估單元這樣來設計，使得通過在操縱和未操縱行車制動器的情況下位移傳感器信號的信號差的評估來獲取當前的空隙作為實際空隙且因此可獲取該空隙與額定空隙的每個偏差因此可不僅在參考規定的額定空隙所獲取的限定的超出(Ueberschreitung)和因此太大的空隙的情況下而且在參考規定的額定空隙所獲取的限定的低於(Unterschreitung)和因此太小的或無空隙的情況下報警指示被激活，例如通過報警信號在電子制動系統(EBS)中的存儲。換言之，利用根據本發明的解決方案也可在這樣的情況中由評估單元激活和/或發出報警信號或者報警指示，在其中由於太小的空隙出現太小的信號差或者由於無空隙相應地不出現信號差。而在這種類型的方法中在信號技術上始終從慣常的空隙出發時，利用根據本發明的方法指導可能評估整個的、可能的信號譜且除了由於太大的空隙而缺乏的制動效果的危險之外尤其也獲取制動器由於太小的空隙而過熱的危險。因此，利用根據本發明的空隙監控，車輪制動器的故障不僅通過以限定的程度實現的額定空隙的超出而且通過額定空隙的低於以及制動設備的故障(例如關於制動缸中的剩餘壓力)可被提早辨認出且因此在制動設備失效之前被提早警告。因為用於襯片磨損識別的傳感器單元經常已經大批量存在，所以不產生值得一提的構件額外花費且對於制動設備得出提高的操作安全性，因為該值可被電子地獲取且例如也已經在車載上被評估。因此，空 隙控制在不拆卸盤式車輪(Scheibenrad)的情況下是可能的。空隙不再必須被手動檢查。如果在制動設備處(例如在磨損再調整的故障的情況下)不存在或存在太小的空隙(這通過在制動襯片與旋轉的摩擦副(例如制動盤)之間持久的摩擦接觸可導致過熱的車輛制動器)，那麼即利用根據本發明的空隙監控也經由評估單元產生報警信號。根據一特別優選的設計方案和方法指導提出，與進給裝置在功能上相連接的位移傳感器在行車制動器的操縱中獲取進給裝置的變化的位置作為第一信號值。相應地，位移傳感器也在未操縱行車制動器和制動襯片相應地從制動盤抬起限定的空隙的情況下獲取第二信號值，從而接下來藉助於評估單元可比較在第一與第二信號值之間的信號差、尤其電壓差，其中，對於該情況，即信號差超出存儲在評估單元中的比較值或閾值，確定有太大的空隙，而對於該情況，即信號差低於存儲在評估單元中的比較值或閾值，確定有太小的空隙且相應地各由評估單元激活報警信號。該監控可持續地或也可以以一定的時間間隔實現。在該方法的有利的改進方案中提出，評估單元在其優先級上產生至少兩個不同報警信號，其關聯有不同的報警級別。例如，指示限定地不規則的空隙的報警信號(視覺地和/或聽覺地)比相對於此具有更低優先級的報警信號被分配更高的優先級。在此優選地設置成，帶有更高的優先級的報警信號要求制動設備的儘可能快的檢查並且/或者引起機動車的速度降低，以便反作用於制動設備的由於太小的空隙或無空隙而可能出現的過熱或在太大的空隙的情況下排除制動效果的損害。帶有更高優先級的報警信號備選地但是也可僅當太小的空隙被檢測到時才產生。此外，對於車輪處帶有盤式制動器的機動車的液壓地和/或氣動地和/或電機地運行的行車制動器提出，相應的位移傳感器作為線性傳感器被直接集成到盤式制動器的制動鉗中且除了限定製動襯片厚度的位置之外還在每個或在限定的制動操縱中獲取制動襯片的施加位移(Anlegeweg)。因此，通過消除行車制動器的操縱鏈中的任何空轉間隙(Leerspiel)、構件公差等等或在測量技術上直接獲取制動襯片或者襯片支架的調節位移(Stellweg)，可實現空隙的特別精確的獲取。
最後，在機動車的電子調節的行車制動器的情況下位移傳感器的評估單元可實施到行車制動器的電子控制儀中，由此可取消附加的構件或電氣導線等等且僅須實現控制儀的相應的修改。這可能還包括根據方法的步驟在已存在的機動車處的容易的可改型性的優點。利用根據本發明的裝置來獲得的優點先前已與方法指導相聯繫地被詳細地說明。就此而言參考先前做出的實施方案。另外，帶有這樣的裝置的車輛、尤其商用車也被要求保護，其同樣具有先前所提及的優點。


接下來根據附入的、粗略示意性的圖詳細闡述本發明的實施例，其顯示了對帶有用於獲取制動襯片磨損和空隙的集成的位移傳感器的機動車的行車制動器的盤式制動器的制動鉗的俯視圖，其中，信號數據被在行車制動器的僅簡略表示的電子控制儀中評估。
具體實施方式
在附圖中以10表示制動鉗，其形成機動車的車輪的盤式制動器的部分且它的帶有襯片支架的制動襯片12、14經由機動車的行車制動器的未示出的進給單元可按壓到制動盤16(僅部分地畫出)處。制動鉗10可以是已知的結構類型且僅作為對於本發明的理解所必需的來示出和描述。線性的位移傳感器18集成到制動鉗10中，其以其殼體18a—方面與進給裝置或液壓活塞(不可見)在功能上相連接且以其測量探針18b另一方面聯接到制動鉗10的殼體IOa處並且其在操縱的行車制動器的情況下獲取進給裝置相對於制動鉗10的殼體IOa的變化的位置作為信號值a。在未操縱的行車制動器的情況下，帶有襯片支架的制動襯片12、14從制動盤16抬起累積地標出的空隙S，其中，位移傳感器18然後發出不同於信號值a的第二信號值b。線性的位移傳感器18可以以已知的方式實施為磁場傳感器，其根據浸入深度發出不同的電壓值，其被傳輸給機動車的行車制動器的僅簡略表不的電子控制儀20。因此，前面的和後面的、左側的和右側的車輪或其制動鉗10的信號vl、vr、hi、hr例如可利用在控制儀20中集成的位移傳感器18如下面所描述的那樣來評估。這裡就此而言相關地，用於獲取制動設備的運行狀態(制動狀態或鬆開狀態)的制動信號B和制動壓力信號P被輸送給控制儀20。位移傳感器18的信號值a在操縱的行車制動器的情況下用於獲取制動襯片12、14的磨損。如果制動鉗10中的一個的值a處於限定的閾值或信號值a之下，則經由電子控制儀20產生第一報警信號，其例如激活更低優先級的報警燈22 (例如發黃光)。報警信號可實施為保持電路且在機動車的開始運轉的情況下始終保持設置，直至必要時制動襯片12、14被更新。磨損指示22以已知的方式這樣提早實現，使得不存在在行車制動器的功能性上的損害且機動車的當前的可用性可靠地給出。 利用機動車的行車制動器的鬆開，空隙s又在制動鉗10處出現，其中，信號值a變化到用於未操縱的行車制動器的信號值b。經由控制儀20比較信號值a與信號值b之間的信號差或電壓差。如果信號差向上超過(空隙太大)或向下超過(空隙太小或不存在)存儲在控制儀20中的值，則控制儀例如通過激活第二(例如紅色的)報警燈24產生第二報警信號，報警燈24指示行車制動器的儘可能快地必需的檢查並且必要時指示機動車的行駛速度的限制。報警指示24同樣實施為保持電路且直至行車制動器在專業車間中的檢查保持設置且可在那裡例如經由診斷儀又被重置。報警指示24可實施為視覺的報警信號(例如閃爍)並且/或者與聽覺的報警信號相組合地或另外地實施。除了報警指示22、24之外，信號值a和b的額定值的不允許的偏差也可被存儲在控制儀20的錯誤存儲器中且經由診斷儀被讀出。制動襯片12、14在制動鉗10處的空隙s通過比較控制儀20中的信號值a與b的監控可在每個車輛起動的情況下、在限定的時間間隔或制動間隔之後或持續地實現。信號值a和b的相反的當然也是可能的，例如這樣，即利用信號值b在未操縱的制動器的情況 下獲取制動襯片磨損，而利用信號值a在操縱的制動器的情況下形成用於空隙監控的信號差。本發明不局限於所描述的實施例。代替盤式制動器，也可在機動車的行車制動器中設置有鼓式制動器或兩種制動系統，其中，位移傳感器可集成在行車制動器的操縱鏈中的合適的部位處(例如在連杆、變速傳動機構等處)。如果在行車制動器的操縱中使用自動起作用的再調整裝置，則位移傳感器18在力流(Kraftfluss)中應設置在再調整裝置之後，以便能夠始終補償制動襯片磨損。位移傳感器18也可實施為電位計，必要時也可實施為旋轉電位計。
權利要求
1.一種用於監控機動車中的、尤其商用車中的行車制動器的空隙和制動襯片磨損的方法，每個車輪制動器帶有至少一個位移傳感器，其接通到制動操縱的操縱鏈中且其與電子評估單元相連接，其中，所述位移傳感器標記所述襯片磨損且同時所述空隙藉助於所述評估單元被獲取，且其中，在所述空隙的參考規定的額定空隙所獲取的限定的增大和因此太大的空隙的情況下報警指示被激活，其特徵在於，所述位移傳感器(18)和所述評估單元(20)這樣來設計，使得通過在操縱和未操縱行車制動器的情況下位移傳感器信號的信號差的評估來獲取當前的空隙(s)作為實際空隙且因此能夠獲取所述空隙(S)與所述額定空隙的每個偏差，其中，不僅在參考所述規定的額定空隙所獲取的限定的超出和因此太大的空隙(s)的情況下而且在參考所述規定的額定空隙所獲取的限定的低於和因此太小的或無空隙(S)的情況下所述報警指示被激活。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，與進給裝置在功能上相連接的所述位移傳感器(18)在所述行車制動器的操縱中獲取所述進給裝置的變化的位置為第一信號值(a), 所述位移傳感器(18)在未操縱行車制動器並且制動襯片相應地從制動盤(16)抬起限定的空隙(s)的情況下獲取第二信號值(b)，並且 藉助於所述評估單元(20)比較在所述第一與第二信號值(a，b)之間的信號差、尤其電壓差，其中對於該情況，即所述信號差超出存儲在所述評估單元(20)中的比較值或閾值，確定有太大的空隙，而對於該情況，即所述信號差低於存儲在所述評估單元(20)中的比較值或閾值，確定有太小的空隙，且相應地各由所述評估單元(20)激活報警信號。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，所述評估單元(20)在其優先級上產生至少兩個不同的報警信號(22，24)，其關聯有不同的報警級別。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，僅當檢測到太小的空隙(s)時，才產生帶有更高的優先級的所述報警信號(24)。
5.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其特徵在於，在盤式制動器(10，16)作為所述機動車的行車制動器的情況下所述位移傳感器(18)作為線性傳感器直接集成到制動鉗(10)中且除了限定製動襯片厚度的位置之外在每個或在限定的制動操縱中還獲取所述制動襯片(12，14)的施加位移。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其特徵在於，在所述機動車的電子調節的行車制動器的情況下所述位移傳感器(18)的評估單元實施到所述行車制動器的電子控制僅(20)中ο
7.一種用於監控機動車中、尤其商用車中的行車制動器的空隙和制動襯片磨損、尤其用於執行根據前述方法權利要求中的任一項所述的方法的裝置，其每個車輪制動器帶有至少一個位移傳感器，其接通到制動操縱的操縱鏈中且其與電子評估單元相連接，其中，所述位移傳感器標記所述襯片磨損且同時所述空隙能夠藉助於所述評估單元獲取，且其中，設置有報警指示，其在所述空隙的參考規定的額定空隙所獲取的限定的超出和因此太大的空隙的情況下能夠激活，其特徵在於，所述位移傳感器(18)和所述評估單元(20)這樣來設計，使得通過在操縱和未操縱行車制動器的情況下位移傳感器信號的信號差的評估來獲取當前的空隙(s)作為實際空隙且因此能夠獲取所述空隙與所述額定空隙的每個偏差，其中，不僅在參考所述規定的額定空隙所獲取的限定的超出和因此太大的空隙(s)的情況下而且在參考所述規定的額定空隙所獲取的限定的低於和因此太小的或無空隙(S)的情況下所述報警指示被激活。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，在盤式制動器(10，16)作為所述機動車的行車制動器的情況下所述位移傳感器(18)作為線性傳感器直接集成到所述制動鉗(10)中且這樣來設計，使得其除了限定製動襯片厚度的位置之外在每個或在限定的制動操縱中還獲取所述制動襯片(12，14)的施加位移。
9.根據權利要求7或8所述的裝置，其特徵在於，在所述機動車的電子調節的行車制動器的情況下所述位移傳感器(18)的評估單元實施到所述行車制動器的電子控制儀(20)中。
10.一種機動車、尤其商用車，其帶有用於監控行車制動器的空隙和制動襯片磨損的裝置、尤其帶有根據前述裝置權利要求中的任一項所述的裝置。
全文摘要
本發明涉及一種用於監控機動車中的、尤其商用車中的行車制動器的空隙和制動襯片磨損的方法和裝置，每個車輪制動器帶有至少一個位移傳感器，其標記襯片磨損且同時空隙藉助於評估單元被獲取，在空隙的參考規定的額定空隙所獲取的限定的增大和因此太大的空隙的情況下報警指示被激活。根據本發明，位移傳感器和評估單元這樣來設計，使得通過在操縱和未操縱行車制動器的情況下位移傳感器信號的信號差的評估來獲取當前的空隙作為實際空隙且因此可獲取空隙與額定空隙的每個偏差，其中，不僅在參考規定的額定空隙所獲取的限定的超出和因此太大的空隙的情況下而且在參考規定的額定空隙所獲取的限定的低於和因此太小的或無空隙的情況下報警指示被激活。
文檔編號B60T17/22GK102777520SQ20121014882
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月4日 優先權日2011年5月6日
發明者S·韋爾納, T·維特曼 申請人:曼卡車和巴士股份公司