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CN101062682A - 汽车盘式制动器以及监控盘式制动器制动力的方法 - Google Patents

汽车盘式制动器以及监控盘式制动器制动力的方法 Download PDF

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CN101062682A CNA2007100966924A CN200710096692A CN101062682A CN 101062682 A CN101062682 A CN 101062682A CN A2007100966924 A CNA2007100966924 A CN A2007100966924A CN 200710096692 A CN200710096692 A CN 200710096692A CN 101062682 A CN101062682 A CN 101062682A
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disc
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Abstract

本发明涉及一种汽车盘式制动器，包括制动盘(4)和至少一个制动摩擦片(5，6)，所述制动摩擦片可以贴靠到制动盘(4)上，以提供制动作用，其中在所述制动摩擦片(5，6)的背向制动盘(4)的一侧布置力传感器(7)，以测量作用在力传感器(7)上的力。此外本发明涉及一种用于监控盘式制动器的制动力的方法。

Description

汽车盘式制动器以及监控盘式制动器制动力的方法
技术领域
本发明涉及一种汽车盘式制动器以及一种用于在使用盘式制动器作为行车制动器和/或驻车制动器的情况下监控盘式制动器制动力的方法。
背景技术
由现有技术公开了汽车盘式制动器的不同的设计方案。最近盘式制动器越来越多地在汽车中用作驻车制动器(停车制动器)。对于这种停车制动器，传统的使用手刹车杆的系统越来越多地被电气系统所代替，在电气系统中，驻车制动器的致动借助汽车内部的按钮或开关实现。在此例如已公开手刹车杆由拉索和电动机代替，其中电动机在拉索上产生拉力，以执行驾驶员的驻车制动意愿。作为替代方案也已经公开，驻车制动装置通过借助电动机操纵螺母-丝杠组合实现。在这里建议，驻车制动器的制动力通过监控驻车制动装置的电动机的电流消耗确定。不过此方法进行下来有缺点，即没有进行直接的制动力测量。此外还发现，制动力可能由于温度改变而变化。例如当汽车在强烈的制动使用后，例如在下坡行驶或类似行驶后被停下来并操纵驻车制动器，而且盘式制动器还具有比较高的温度时，盘式制动器接着会冷却下来，这可能对驻车制动力引起问题。然而制动力的这种变化可能不会被通过马达电流确定的制动力检测到。不过在此可能产生这种状况，即不再存在必要的驻车制动力。
发明内容
与之相对，根据本发明的具有权利要求1的特征的汽车盘式制动器具有这些优点，即它实现了盘式制动器制动力的直接测量。由此相比电动机的电流测量获得显著改善的精度。此外外部的影响例如温度变化不再对制动力测量有影响。此外根据本发明的盘式制动器具有非常简单和成本经济的结构。这一点根据本发明由此实现，即力传感器布置在制动摩擦片上。此时力传感器布置在制动摩擦片的背向制动盘的一侧。力传感器用于直接在制动摩擦片上测量实际的制动力。由此根据本发明可以直接在制动摩擦片上测量力。它不仅可以在汽车的行车制动的制动过程中进行，而且可以在驻车制动过程的制动摩擦片起作用期间进行，还可以在借助驻车制动器停止的汽车的驻车制动过程结束后进行。
从属权利要求展示了本发明优选的改进方案。
优选力传感器布置在制动摩擦片和制动钳之间。作为替代方案将力传感器布置在制动摩擦片和盘式制动器的操纵活塞之间。根据另一种替代方案，设有第一和第二力传感器，其中第一力传感器布置在第一制动摩擦片和制动钳之间，第二力传感器布置在第二制动摩擦片和盘式制动器的操纵活塞之间。在上述替代方案中，力传感器在制动摩擦片和操纵活塞之间的布置最优，因为这样可以以最高的精度检测制动力，因为在制动钳壳体内部的摩擦片摩擦的影响被排除了。此外这种结构特别紧凑且成本经济。
此外优选根据本发明的盘式制动器包括驻车制动装置。由此力传感器不仅能够检测汽车行车制动期间的制动力，而且能够检测驻车制动的制动力。力传感器在此不仅可以确定驻车制动器致动期间的驻车制动力，而且可以确定驻车制动器接下来的保持力。
力传感器优选包括压电元件，用以测量制动力。由此可以实现特别简单且成本经济的结构。
根据本发明另一种优选的设计方案，盘式制动器包括控制/调节装置(下面称为控制装置)用于监控制动力。为此由力传感器发出的制动力信号被传输到该控制装置，它将当前的制动力值与储存的值比较。在这里控制装置根据制动状况，也就是说行车制动或驻车制动而包括不同的比较值。
此外本发明涉及一种用于监控汽车盘式制动器的制动力的方法。其中盘式制动器包括力传感器，以直接在制动摩擦片上测量制动力。此时力传感器布置在制动摩擦片的背向制动盘的一侧。力传感器测量当前的制动力值并将它输入控制装置。控制装置通过当前制动力与储存的值的比较进行制动力的监控。然后根据比较结果调节制动力。
优选根据本发明的方法将所述力传感器的制动力信号用于汽车调节系统、特别是ABS系统或ESP系统中。
此外优选根据本发明的方法用于驻车制动装置，例如电液驻车制动器(EHB)或机电驻车制动器。
优选借助力传感器监控驻车制动装置致动期间的制动力用于制动器的保持力的监控。由此可以在必要时、例如当制动力由于温度变化而降低时自动执行驻车制动器的再调整以提高制动力。控制装置在此保证驻车制动力始终处于预先设定的值之上。在此预先设定的值不必总是相同，而是可以例如根据停车状况例如停在山上等或装载状况(满载或空载汽车)进行选择。此外通过制动力的监控可以避免在盘式制动器上作用过高的制动力。由此可以避免构件的过度负荷。
附图说明
接下来本发明的实施例对照附图进行说明，图中示出：
图1是根据本发明第一实施例的盘式制动器的示意剖面图，以及
图2是根据本发明第二实施例的盘式制动器的示意剖面图。
具体实施方式
接下来对照图1说明根据本发明第一实施例的盘式制动器1。第一实施例的盘式制动器1是组合的行车和驻车制动器，并包括制动钳2、制动活塞3和制动盘4。在制动盘4的左侧和右侧以已知的方式布置了第一制动摩擦片5和第二制动摩擦片6。力传感器7布置在第一制动摩擦片5和制动活塞3之间。力传感器7是压电元件，用以测量第一制动摩擦片5上的制动力。此时力传感器7直接布置在第一制动摩擦片5上。力传感器7通过导线13与控制装置8相连。
此外盘式制动器1包括驻车制动装置10，它主要由丝杠11和螺母12组成。螺母12与电动机9相连并且丝杠11布置在基本上罐形的制动活塞3的内部。电动机9通过导线14与控制装置8相连。
根据本发明的盘式制动器的功能在此如下。对于汽车正常的行车制动，以已知的方式建立液压压力，这样借助制动活塞3将第一制动摩擦片5以及通过制动钳2将第二制动摩擦片6压向制动盘4。其中在第一制动摩擦片5上出现的制动力可以通过在第一制动摩擦片5和制动活塞3之间的力传感器7测量。在此测量在第一制动摩擦片5上产生的反作用力，它特别与制动摩擦片和制动盘之间的摩擦系数有关。通过力传感器7测得的制动力的值通过导线13传送到控制装置8。控制装置8与另外的在图1中未示出的汽车调节系统例如ESP、ABS、ASR等等相连。在这些汽车调节系统中可以将行车制动期间测得的制动力值同样进行处理以用于调节。
为了致动驻车制动器，在第一实施例中电动机9工作，这样螺母12进行转动。由此丝杠11向制动盘4的方向运动，这样它贴靠到罐形制动活塞3的内底面上，并将制动活塞3向制动盘4的方向移动。由此第一制动摩擦片5与制动盘4接触，并且通过制动钳2使第二制动摩擦片6与制动盘4接触。
由此执行汽车的驻车制动功能。其中出现的驻车制动力可以再次由力传感器7测得并进一步传送给控制装置8。控制装置8在此将测得的制动力值与储存的驻车制动力的制动力值进行比较，并在达到预先设定的理论值时关闭电动机9。如果在驻车制动状态期间制动力改变了，它就会被力传感器7测出，这样控制装置8可以在必要时再次致动电动机，以提高驻车制动力，直到达到预先设定的驻车制动力值。这样根据本发明也可以在汽车驻车状态中通过力传感器7进行持续的驻车制动力监控。
根据本发明的盘式制动器在此不仅在行车制动的情况下，而且在驻车制动的情况下检测制动力时都具有特别高的精度，因为力传感器7直接布置在第一制动摩擦片5上。此外根据本发明的盘式制动器具有高的系统使用寿命，另外不会象在测量电动机的电流消耗时那样出现测量装置和电动机之间的互相影响。温度变化对制动力测量也没有影响。
接下来对照图2说明根据本发明的第二实施例的盘式制动器1，其中相同的或者说功能相同的部件用与第一实施例中相同的附图标记表示。
第二实施例基本上与第一实施例相应，其中与第一实施例不同的是在第二实施例中设有第一力传感器7和第二力传感器17。如在图2中所示，第一力传感器7布置在制动活塞3和第一制动摩擦片5之间。第二力传感器17布置在制动钳2和第二制动摩擦片6之间。第二力传感器17通过导线15与控制装置8相连。这样在第二实施例中设有两个力传感器，它们分别直接布置在制动摩擦片5，6上。由此可以进一步改善测量的精度。此外还可以进行第一力传感器7和第二力传感器17上的制动力的比较。如果这两个测得的制动力值彼此偏差太大，由此例如也可以检测出盘式制动器内部的故障。其它方面本实施例相应于第一实施例，因此可以参考那里给出的说明。

Claims (10)

1.汽车盘式制动器，包括制动盘(4)和至少一个制动摩擦片(5，6)，所述制动摩擦片可以贴靠到制动盘(4)上，以提供制动作用，其中在所述制动摩擦片(5，6)的背向制动盘(4)的一侧布置力传感器(7)，以测量作用在力传感器(7)上的力。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述力传感器(7)布置在第一制动摩擦片(5)和制动活塞(3)之间，和/或所述力传感器(17)布置在第二制动摩擦片(6)和盘式制动器的制动钳(2)之间。
3.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述盘式制动器包括驻车制动装置(10)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述力传感器(7，17)包括压电元件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动器，所述盘式制动器此外还包括用于监控制动力的控制装置(8)，其中所述控制装置(8)通过导线(13，15)与力传感器(7，17)相连。
6.用于监控汽车盘式制动器(1)的制动力的方法，其中所述盘式制动器(1)具有力传感器(7，17)，其布置在制动摩擦片(5，6)的背向制动盘(4)的一侧，其中借助力传感器(7，17)检测当前的制动力，并将当前的制动力输入控制装置(8)，该控制装置将当前的制动力与储存的值比较，并根据比较结果调节制动力。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述力传感器(7，17)的信号在其它汽车调节系统特别是ABS系统和/或ESP系统和/或ASR系统中使用。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该方法用于驻车制动装置(10)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述驻车制动装置(10)致动期间和/或驻车制动装置(10)的作用状态中的驻车制动力借助力传感器(7，17)监控。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制装置(8)操纵驻车制动装置(10)的电动机(9)，以在低于预先设定的驻车制动力值时提高驻车制动装置的驻车制动力。
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