CN105673743B - 制动器组件和控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种制动器组件可以包括壳体组件、活塞组件、操作轴、以及传感器组件。该操作轴可以被配置成绕轴线旋转以使该活塞组件致动并且将制动器衬块组件从缩回位置平移到伸出位置。该传感器组件可以被配置成检测该操作轴的旋转。

Description

制动器组件和控制方法
技术领域
本专利申请涉及一种制动器组件和控制方法。
发明背景
美国专利号7,175,006中披露了一种用于感测盘式制动器的致动器位置的装置和方法。
概述
在至少一个实施例中，提供了一种制动器组件。该制动器组件可以包括壳体组件、活塞组件、操作轴、以及传感器组件。该活塞组件可以被可移动地布置在该壳体组件内。该操作轴可以具有位置特征并且可以被布置成邻近该壳体组件。该操作轴可以绕操作轴轴线旋转来致动该活塞组件并且将制动器衬块组件从缩回位置平移到伸出位置。该传感器组件被布置成邻近该操作轴并且可以被配置成通过检测该位置特征的位置来检测该操作轴的旋转。
在至少一个实施例中，提供了一种制动器组件。该制动器组件可以包括壳体组件、操作轴、调节器机构、以及传感器组件。该壳体组件可以配备有活塞组件。该操作轴可以具有位置特征并且可以被布置成邻近该壳体组件。该操作轴可以被配置成绕操作轴轴线旋转来致动该活塞组件并且将制动器衬块组件从缩回位置平移到伸出位置。该调节器机构可以被操作性地连接到该活塞组件上并且被配置成响应该操作轴的旋转改变该伸出位置。该传感器组件被布置成邻近该操作轴并且可以被配置成检测该位置特征和该伸出位置的变化。
在至少一个实施例中，提供了一种控制制动器组件的方法。该方法可以包括致动制动器衬块组件并且用传感器组件检测操作轴的旋转。该操作轴可以被配置成绕操作轴轴线旋转来致动活塞组件，该活塞组件可以将该制动器衬块组件从缩回位置致动到伸出位置，在该缩回位置上该制动器衬块组件可以不接合转子，在该伸出位置上该制动器衬块组件可以接合该转子。该传感器组件可以提供指示该操作轴的旋转的信号。
附图的简要说明
图1是制动器组件的透视图。
图2a是该制动器组件的俯视图，其中多个制动器衬块组件处于示例性缩回位置。
图2b是该制动器组件的俯视图，其中多个制动器衬块组件处于示例性伸出位置。
图3是该制动器组件的不完全透视图，其中为清晰起见省略了磨损调节器。
图4a和图4b是该制动器组件的包括滑销组件和传感器组件的一个实施例的部分的局部截面视图。
图5a和图5b是该制动器组件的包括滑销组件和传感器组件的另一个实施例的部分的局部截面视图。
图6a和图6b是该制动器组件的包括操作轴和传感器组件的部分的局部截面视图。
图7a至图7c是可以与该操作轴一起提供的位置指示器的多个示例性实施例。
详细描述
按照要求，在此披露了本发明的多个详细实施例；然而应理解的是，所披露的这些实施例仅是本发明的示例，这些实施例可以是以不同的和替代的形式来实施的。这些附图不必是按比例的；某些特征可以被夸大或最小化以便示出特殊部件的细节。因此，在此披露的具体的结构上和功能上的细节不得理解为是限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。
参见图1、图2a和图2b，示出了制动器组件10。该制动器组件10可以被提供用于车辆，如机动车辆，像卡车、客车、农机设备、军事运输或军备车辆，或者用于陆地、空中、或海洋船舶的货物装载设备。在至少一个实施例中，制动器组件10可以包括、壳体组件20、制动钳桥22、第一制动器衬块组件24、第二制动器衬块组件26、转子28、以及支架30。
壳体组件20可以接纳制动器组件10的多个不同部件并且对其进行定位。例如，壳体组件20可以有助于致动器40的安装。致动器40可以是任何适当类型的，例如气动式、电气式、或机电式致动器。致动器40可以被操作性地连接到致动杠杆42上。
致动杠杆42可以响应致动器40的推力构件44的作用而进行角度上的往复摆动运动以应用这些制动器或者使第一制动器组件24和第二制动器衬块组件26致动。致动杠杆42可以被布置成邻近旋转致动构件46或者可以是附接到该旋转致动构件上，它们一起可以至少部分地限定操作轴50，该操作轴可以被可旋转地支撑在壳体组件20内。操作轴50可以构型成绕操作轴轴线54旋转。
操作轴50可以被可旋转地布置在壳体组件20中。例如，操作轴50可以被布置在多个滚子52上。这些滚子52可以沿滚子轴线延伸并且可以绕该滚子轴线旋转，该滚子轴线可以基本上平行于操作轴轴线54延伸并且可以是与该操作轴轴线偏离而形成偏心致动安排的。这些滚子52可以抵靠活塞组件60，该活塞组件可以被可移动地或可滑动地布置在壳体组件20上。第一制动器衬块组件24或第二制动器衬块组件26可以被布置成邻近活塞组件60并且可以由活塞组件60致动。
参见图3，操作轴50可以被提供成具有凸轮轮廓或凸轮表面70，该凸轮表面可以接合支承表面72。当操作轴50响应于致动器40伸出而旋转时，操作轴轴线54可以移动朝向这些滚子52。操作轴50和这些滚子52的旋转运动可以使活塞组件60致动以将第一制动器衬块组件24从第一缩回位置平移至第一伸出位置或应用位置。此外，操作轴50的角旋转可以最终导致第二制动器衬块组件26从第二缩回位置平移至第二伸出位置或应用位置，如以下将更详细论述的。
参见图1、图2a和图2b，制动钳桥22可以与壳体组件20一体地形成或者可以被固定地布置在该壳体组件上。例如，制动钳桥22可以用如螺栓的一个或多个紧固件来联接到壳体组件20上。制动钳桥22可以与壳体组件20相协作来至少部分地限定一个开口。在至少一个实施例中，第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26可以被至少部分地布置在该开口中。
壳体组件20和制动钳桥22可以被可移动地布置在支架30上。例如，壳体组件20可以被可滑动地布置在滑销组件80上。滑销组件80可以被固定地布置在支架30上并且可以与制动钳桥22和壳体组件20相互连接或者在该制动钳桥与该壳体组件之间延伸。可以提供一个或多个滑销组件80。在图2a中，示出了两个滑销组件80，这些滑销组件各自具有相应的滑销82、84。滑销组件80可以用作定位特征以相对于支架30和/或制动钳桥22来定位壳体组件20。
制动钳桥22可以被固定到壳体组件20上并且可以在第一制动器衬块组件24接合转子28的第一侧32之后协作来反应性地使第二制动器衬块组件26朝向转子28的第二侧34平移。壳体组件20和制动钳桥22可以一起在滑销82、84上滑动。
支架30可以有助于第一制动器衬块组件24和第二制动器衬块组件26相对于转子28的定位，从而有助于车辆或车轮的制动。转子28可以还可以称作制动盘。
支架30可以被固定地安装到该车辆上。例如，在一个或多个实施例中，支架30可以经由中间部件(如扭矩板)连接到车桥或转向节上。支架30可以接纳和/或支撑第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26并且可以包括开口90，该开口可以被构型成至少接纳转子28的一部分。
支架30可以跨在转子28上并且可以是与该转子间隔开的。支架30可以将第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26定位在转子28的相反两侧。第一制动器衬块组件24可以被布置成邻近转子28的内侧或第一侧32。第二衬块组件26可以被布置成邻近转子28的外侧或第二侧34。
支架30可以帮助在第一制动器衬块组件24与转子28的第一侧32之间维持可调节的第一预定空隙或第一运行间隙92。支架30还可以帮助在第二制动器衬块组件26与转子28的第二侧34之间维持可调节的第二预定空隙或第二运行间隙94。第一运行间隙92可以是在第一制动器衬块组件24处于第一缩回位置时确定或测量的。第二运行间隙94可以是在第二制动器衬块组件26处于第二缩回位置时确定或测量的。
第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26的第一缩回位置和第二缩回位置可以对应地是指第一制动器衬块组件24和第二制动器衬块组件26在如图2a中所示出的致动之前相对于转子28的初始位置。第一运行间隙92可以限定第一制动器衬块组件24从第一缩回位置到第一伸出位置的第一致动距离，在该第一伸出位置上第一制动器衬块组件24可以接合转子28的第一侧32。第二运行间隙94可以限定第二制动器衬块组件26从第二缩回位置到第二伸出位置的第二致动距离，在该第二伸出位置上第二制动器衬块组件26可以接合转子28的第二侧34。
第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26对应地与转子28的第一侧和第二侧32、34接合就可以提供夹紧力，该夹紧力可以阻碍转子28绕转子轴线的旋转或旋转运动。阻碍转子28的旋转运动就可以使相关联的车轮的旋转减速或停止。
在至少一个实施例中，第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26可以具有类似或相同的构型。第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26可以各自包括背板100和摩擦材料102。
背板100可以是制动器衬块组件24，26的结构构件。背板100可以由任何合适的材料制成，例如金属或金属合金。当第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26致动时，活塞组件60可以接合背板100的与摩擦材料102相反布置的表面或在其上施力。
摩擦材料102可以被固定地布置在背板100的表面上。当第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26在致动之前处于它们的第一缩回位置和第二缩回位置时，摩擦材料102可以面向转子28并且与该转子是间隔开的。当第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26被对应地致动到第一伸出位置和第二伸出位置时，在车辆制动过程中摩擦材料102可以接合转子28。
活塞组件60可以使第一制动器衬块组件24致动到与转子28相接合并且可以间接地使第二制动器衬块组件26致动到与转子28相接合。例如，活塞组件60可以使第一制动器衬块组件24朝向转子28的第一侧32平移，以使得第一制动器衬块组件24可以接合转子28的第一侧32。壳体组件20对第一制动器衬块组件24与转子28的第一侧32的接合作出反应，于是可以通过制动钳桥22和滑销组件80平移，以将第二制动器衬块组件26致动到与转子28的第二侧34相接合。
活塞组件60可以包括活塞壳体110、活塞112、活塞头114、衬套116、以及挺杆118。活塞壳体110可以被布置成邻近壳体组件20和制动钳桥22。活塞壳体110可以用作多个不同的活塞组件部件的引导构件。活塞壳体110可以包括位于活塞壳体110的孔口的任一侧的引导件，该孔口可以接纳活塞组件60。在制动器应用和释放过程中活塞壳体110可以与活塞组件60一致地移动；然而，还可想到的是活塞壳体110和活塞组件60可以在制动器应用和释放过程中相对于彼此移动。活塞组件60被示出为具有双活塞构型；然而，可以提供更多或更少数目的活塞。
活塞头114可以被布置在活塞112的端部上并且可以具有三叶片状(trilobular)外表面，该外表面可以被接纳在衬套116内，以使得活塞112可以在轴向上由衬套116引导。活塞112可以配备有带螺纹内孔，该带螺纹内孔可以被安排成接纳具有相应外螺纹的挺杆118。
当致动器40施加力以使操作轴50旋转时，活塞组件60可以沿这些滑销82、84滑动。制动力可以经由活塞头114传递至第一制动器衬块组件24。在制动器应用过程中，活塞壳体110可以与活塞组件60一起沿轴线86或基本上平行于该轴线朝向转子28移动。活塞壳体110和活塞组件60这样移动可以将第一制动器衬块组件24从第一缩回位置朝向该第一伸出位置平移并且可以最终致使第二制动器衬块组件26从第二缩回位置朝向第二伸出位置平移或致动，如上所述。
在制动器释放过程中，第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26可以从它们相应的伸出位置平移至它们的缩回位置。第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26可以被释放并且可以通过减小由致动器40施加给操作轴50的输入力来朝向它们的初始缩回位置平移。这样减小输入力可以减小由第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26施加给转子28的夹紧力。夹紧力减小可以是操作者部分地或完全释放车辆制动器踏板的结果。
调节器机构120可以被构型成在运行过程中调节第一制动器衬块组件24的第一伸出位置和/或第二制动器衬块组件26的第二伸出位置以补偿摩擦材料102的磨损。调节器机构120可以被布置成邻近活塞壳体110和活塞组件60。除此之外，调节器机构120可以被布置成邻近传动销130并且可以通过其而被操作性地连接到操作轴50上，该传动销可以具有一个总体上球形的或珠形的末端。调节器机构120可以包括回位弹簧122、调节器轴124、齿轮组件126以及磨损调节器128。
回位弹簧122可以被布置成邻近调节器轴124并且可以绕该调节器轴延伸。回位弹簧122可以施加回位力，当致动器40被松开时该回位力可以使活塞组件60和操作轴50朝向缩回位置偏置。回位力可以帮助第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26朝向它们相应的缩回位置回位。
调节器机构120可以调节活塞组件60的长度以维持第一和/或第二制动器衬块组件24、26与转子28之间的致动距离或运行间隙。第一制动器衬块组件24的致动距离可以对应于第一制动器衬块组件24与转子28的第一侧32之间的第一运行间隙92。第二制动器衬块组件24的致动距离可以对应于第二制动器衬块组件26与转子28的第二侧34之间的第二运行间隙94。在运行过程中，致动距离或运行间隙92、94可以随着摩擦材料102和/或转子28磨损而增大。调节器机构120可以尝试将运行间隙调节到预定公差内。当第一制动器衬块组件24处于第一伸出位置或移动至第一伸出位置和/或第二制动器衬块组件26处于第二伸出位置或移动至第二伸出位置时，调节器机构120可以尝试调节活塞组件60的总长度。
在磨损调节过程中，活塞壳体110与活塞组件60之间可能存在相对运动。例如，活塞壳体110可能相对于壳体组件20保持静止而活塞组件60可能相对于壳体组件20伸出或缩回。
在致动器40的致动杠杆42向前移动时，操作轴50可以旋转。致动器40的致动杠杆42和/或操作轴50的这种运动可以称作行程。致动器40的致动杠杆42或操作轴50的行程可以响应第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26的当前磨损状态而改变。例如，当摩擦材料102和/或转子28磨损时，第一和第二运行间隙92、94可能会增大。第一和第二运行间隙92、94的增大可以使操作轴50使第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26接合转子28的角旋转距离或行程增大。
当操作轴50旋转时，活塞组件60可以使第一制动器衬块组件24朝向转子28的第一侧32平移。可以是可传动地连接到调节器机构120上的传动销130可以开始接触邻近调节器轴124的一端布置的传动机构。当操作轴50进一步旋转时，传动销130可以开始旋转调节器轴124。
调节器机构120可以通过中间齿轮140操作性地连接磨损调节器128，该中间齿轮可以被构型成使得磨损调节器128旋转。当挺杆118旋转时，磨损调节器128可以随着活塞组件60伸出或缩回而旋转。
当挺杆118旋转时，活塞112可以从活塞壳体110旋出，从而加长该活塞组件并且调节该至少一个伸出位置。当活塞112从活塞壳体110旋出时，活塞头114可以接合第一制动器衬块组件24的背板100。操作轴50的旋转可以致使第一制动器衬块组件24从第一缩回位置朝向第一伸出位置平移，在该第一伸出位置上第一制动器衬块组件24可以接合转子28的第一侧32。
响应于第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26接触转子28，所得到的夹紧力可以增大挺杆118与活塞112之间的螺纹摩擦。这样增大螺纹摩擦可以增大转动挺杆118所要求的扭矩，这可以抑制活塞112和挺杆118相对彼此旋转。转动挺杆118所要求的扭矩增大可以致使齿轮组件126内的离合器组件滑移，从而防止了对活塞组件60的长度的进一步调节。调节器机构120于是可以在操作轴50去到其初始位置的回位行程过程中防止回绕。调节器轴124可以与挺杆118维持恒定的啮合接合，并且挺杆118可以与磨损调节器128维持恒定啮合。
磨损传感器臂142可以与磨损调节器128螺纹接合。磨损传感器臂142可以被构型成在调节器机构120旋转并且调节第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26的伸出位置时横过布置在磨损调节器128外侧上的螺纹。在磨损调节过程中，磨损调节器128可以响应于挺杆118的旋转而旋转，从而致使磨损传感器臂142横过这些螺纹。
当磨损调节器128旋转时，磨损传感器臂142可以沿磨损调节器128的长度行进。磨损传感器臂142的行进量可以指示出由调节器机构120造成的至少第一制动器衬块组件24的伸出位置的总调节量或变化量。
磨损传感器臂142可以经由柱塞154接触传感器组件150。在发生对该制动器机构的调节时，可以是防止了磨损传感器臂142在支架30或壳体组件20内旋转。
第一或第二运行间隙92、94可以被调节到预定运行裕度，以确保制动器组件10的有效运行。当第一和第二运行间隙92、94位于预定运行裕度内时，操作轴50的预定行程或角旋转可以帮助提供第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26与转子28的有效接合。如果第一或第二运行间隙92、94不在预定运行间隙内，致动杠杆42或操作轴50的行程就可能不在预定运行裕度内，这可能影响制动器性能。
传感器组件150可以配备有多个传感器，该多个传感器可以帮助监测制动器组件10的运行，如调节器机构120的运行和/或第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26以及转子28的磨损。参见图3，传感器组件150可以包括第一传感器152、第二传感器156、以及第三传感器170。第一传感器152、第二传感器156、和/或第三传感器170或它们的组合可以被布置在传感器组件150的单一壳体内。
第一传感器152可以被布置在壳体组件20内并且可以被布置成邻近调节器机构120。第一传感器152可以包括柱塞154，该柱塞可以从传感器组件150的第一端延伸。第一传感器152可以通过监测第一制动器衬块组件24的第一伸出位置的变化和/或第二制动器衬块组件26的第二伸出位置的变化来检测或提供指示第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26和/或转子28的磨损量的数据或第一信号。在第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26从它们的缩回位置移动向它们的伸出位置时，第一传感器152可以通过监测或提供指示由调节器机构120通过磨损传感器臂142作出的总调节量的信息来检测该第一和/或第二伸出位置的变化。例如，调节器机构120可以响应于第一制动器衬块组件24的摩擦材料102的磨损来调节第一制动器衬块组件24的第一伸出位置，这可以导致磨损传感器臂142沿磨损调节器128移动的位置变化并且可以间接地调节第二制动器衬块组件26的第二伸出位置。磨损传感器臂142的位置可以指示第一制动器衬块组件24的摩擦材料102的磨损和/或第二制动器衬块组件26的摩擦材料102的磨损。
这些伸出位置的变化可以对应于制动器衬块组件24，26与转子28之间的第一和第二运行间隙92、94的变化。如此，第一传感器152可以提供能够指示第一制动器衬块组件24的伸出位置的总变化量或调节量的第一信号，该总变化量或调节量可以对应于第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26和/或转子28的总磨损量。该信息可以允许制动器监测系统在多个不同的部件磨损时作出调节。在至少一个实施例中，第一传感器152可以被构型成线性电位计或类似物。
制动器监测系统可以包括控制器，该控制器可以与传感器组件150相连通。在至少一个实施例中，制动器监测系统可以是电子制动系统(EBS)、防抱死制动系统(ABS)、或整车辆远程信息处理系统或者可以与其相连通。制动器监测系统可以接收制动器磨损信息并且可以执行自适应地利用制动器，以使这些制动器衬块组件的磨损状态平衡。
制动器监测系统可以接收该第一信号并且计算或确定在制动器循环过程中可能发生的第一伸出位置的变化，并且可以将第一伸出位置的变化与第一阈值进行比较。该第一阈值或第一阈限值可以表示或指示可能希望在哪一摩擦材料磨损量处检查和/或更换第一制动器衬块组件24和/或第二制动器衬块组件26。第一阈值可以是能够基于车辆开发测试的预定值。当第一伸出位置的变化超过第一阈值时，可以给车辆操作者提供听觉、视觉、或触觉警告或它们组合的警告。当第一伸出位置的变化不超过第一阈值时，可以不给车辆操作者提供警告。
制动器监测系统可以接收指示第二制动器衬块组件26的磨损状态的信息，从而可以对第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26的摩擦材料102的磨损加以比较。第二传感器156可以为该制动器监测系统提供指示滑销组件80位置的第二信号，该第二信号可以用于确定第二制动器衬块组件26的第二伸出位置的变化。例如，在第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26致动过程中和/或致动之后，第二传感器156可以检测滑销组件80的滑销82相对于壳体组件20和制动钳桥22的位置。
第二传感器156可以被布置在壳体组件20内并且可以被布置成邻近滑销组件80。壳体组件20可以配备有通路或开口，该通路或开口可以帮助第二传感器156观察或检测滑销82或84。
滑销82可以配备有指示器160。指示器160可以被布置在滑销82的外表面上。第二传感器156可以检测指示器160的位置或者可以提供指示该指示器160的位置的第二信号。指示器160的位置可以指示第二制动器衬块组件26的磨损或第二制动器衬块组件26的摩擦材料102的磨损。例如，当使第二制动器衬块组件26从第二缩回位置致动到第二伸出位置时，制动钳桥22和第二制动器衬块组件26可以相对于滑销组件80移动。该制动器监测系统可以接收该第二信号并且计算或确定在制动器循环过程中可能发生的第二伸出位置的变化，并且可以将第二伸出位置的变化与第二阈值或切换触发点进行比较。该第二阈值或第二阈限值可以表示或可以指示出可能希望在哪一摩擦材料磨损量上检查和/或更换或第二制动器衬块组件26。第二阈值可以是能够基于车辆开发测试的预定值。
参见图4a、图4b、图5a和图5b，指示器160可以具有不同的构型。在图4a和图4b中，指示器160可以发送可能由第二传感器156检测到的信号。例如，指示器160可以是磁体或磁发射器，该磁体或磁发射器可以发射能够由布置在第二传感器156内的磁通量传感器158检测到的磁场。当滑销82从图4a中示出的第一位置移动到图4b中示出的第二位置时，磁通量传感器158可以检测由指示器160发射的磁场的变化。
在图5a和图5b中，指示器160可以是反射表面。例如，指示器160可以是反射性凹表面166。指示器160可以被构型成在滑销82从图5a中示出的第一位置平移至图5b中示出的第二位置时将由第二传感器156提供的电磁波190引导或反射向光电检测器阵列或光传感器168，该光电检测器阵列或光传感器可以配备有第二传感器156。该电磁波可以是激光、光、或本领域技术人员已知的其他电磁辐射。所反射的电磁波190可以被光电检测器阵列或光传感器168接收并且可以用于检测滑销组件80的指示器160的位置。第二传感器156可以给制动器监测系统提供指示滑销82相对于第二传感器156或壳体组件20和制动钳桥22的位置的第二信号。滑销82的位置可以给指示第二制动器衬块组件26的第二伸出位置的变化的制动器监测系统指示出第二制动器衬块组件26的第二伸出位置的变化。
当第二伸出位置的变化超过第二阈值时，可以对车辆操作者提供听觉、视觉、或触觉警告或它们组合的警告。当第二伸出位置的变化不超过第二阈值时，可以不给车辆操作者提供警告。该第二阈值可以小于第一阈值，因为第一制动器衬块组件24的摩擦材料102可能比第二制动器衬块组件26的摩擦材料102更快地磨损。
该制动器监测系统可以被构型成使制动器踏板下压量与操作轴50的总角旋转相关联。这种关联可以使得操作者压下制动器踏板越多，所期望的操作轴50的角旋转就越大，并且由第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26施加给转子28的夹紧力也越大。
当操作者释放制动器踏板时，期望的是由第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26施加给转子28的夹紧力减小。操作轴50可以开始往回朝向其初始位置旋转。在操作者完全释放该制动器踏板时，操作轴50可以往回旋转与应用第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26过程中的角旋转成比例的量。操作轴50的总角旋转量可以对应于第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26上剩余摩擦材料102的总量。
第三传感器170可以通过位置特征180检测操作轴50的位置。例如，第三传感器170可以检测操作轴50在从图6a中示出的第一位置旋转至图6b中示出的第二位置之前、之中或之后的位置。位置特征180可以被布置在操作轴50的外表面上或者可以被布置成邻近操作轴50的端表面162。端表面162可以面向传感器组件150和滑销82。位置特征180可以是与操作轴轴线54间隔开的。第三传感器170可以提供指示操作轴50的位置特征180的位置的第三信号。位置特征180的位置可以指示操作轴50的角位置。例如，致动器40可以使操作轴50和其位置特征180绕操作轴轴线54旋转。
当使第一制动器衬块组件24从第一缩回位置致动至第一伸出位置时，操作轴50和其位置特征180的角旋转可以指示出操作轴50的行程并且可以用来确定调节器机构120是否正确运作。该制动器监测系统可以接收该第三信号并且计算或确定在制动器循环过程中可能发生的操作轴50的角旋转，并且可以将该角旋转与第三阈值进行比较。第三阈值或第三阈限值可以表示或指示当调节器机构120正确运作时操作轴50的期望旋转量。该第三阈值可以是能够基于车辆开发测试的预定值。当操作轴50的角旋转超过该第三阈值时，可以对车辆操作者提供听觉、视觉、或触觉警告或它们组合的警告。当第一制动器衬块组件24的摩擦材料102相对于第一运行间隙92已经磨损并且调节器机构120并未调节或并未正确地调节第一制动器衬块组件24的第一伸出位置时，操作轴50的角旋转可能会超过该第三阈值。当操作轴50的角旋转不超过该第三阈值时，可以不给车辆操作者提供警告。
第三传感器170可以具有任何适合的构型。例如，第三传感器170能够以非接触式或接触式传感器安排的形式监测操作轴50的旋转。如图6a和图6b中示出的，第二传感器156可以被提供成构型为磁场传感器安排的非接触式传感器安排的形式。在这一安排中，位置特征180可以被构型成磁体，并且第三传感器170可以包括检测器172。检测器172可以检测由可能布置在操作轴50上的位置特征180所发射的磁场。该磁场的强度可以与检测器172和位置特征180之间的距离成比例。如此，由检测器172检测到的磁场强度可以随着操作轴50的角旋转增大而减小。
第三传感器170可以被提供成构型为光学传感器安排的非接触式传感器安排的形式。在这一安排中，位置特征180可以包括一个或多个标记或着色部分或阴影部分，属类上称作阴影部分200或阴影。这些阴影部分或标记能够以任何适合的方式(例如印刷或用黏合剂)布置在操作轴50上或与该操作轴集成。位置特征180可以被布置成邻近端表面162或操作轴50的弯曲侧表面或者布置在其上，该弯曲侧表面可以是相对于操作轴轴线54径向地布置的。这些阴影部分或标记可以被适配成至少部分地反射发送自第三传感器170的发送器174的信号，从而使得该信号可以由第三传感器170的检测器172接收。发送器174可以输出如光束或激光束的信号或电磁辐射，该光束或激光束可以处于或可以不处于能够反射出位置特征180的可视光谱中。所反射的信号可以由检测器172检测到，并且所反射的信号强度可以随着操作轴50绕操作轴轴线54旋转而变化。图7a至7c示出了带有阴影部分200的位置特征的多个实例，该位置特征可以是与操作轴50一起提供的。
第三传感器170可以是以接触式传感器安排的形式来提供的。在这一安排中，第三传感器170可以物理地检测致动杠杆42或操作轴50的位置或行程，例如通过机械连接或联接。如图3中示出的，铰接臂164可以从第三传感器170延伸至位置特征180。如此，铰接臂164可以接触和/或接合位置特征180，这样使得第三传感器170可以检测操作轴50和相关联的位置特征180的角旋转。当铰接臂164响应位置特征180的运动而移动时，就可以检测到操作轴50的位置并且可以将其输出至该制动器监测系统。该制动器监测系统于是可以基于操作轴50的位置确定操作轴50的角旋转或行程。
传感器组件150可以被构型成以两种不同的模式运行：磨损感测模式和行程感测模式。这些模式可以同时地或顺序地运行。使用第一传感器152和/或第二传感器156，该制动器监测系统能够使传感器组件150以磨损感测模式运行。可以响应于点火循环的启动或者在将电力传输至该制动器监测系统和/或传感器组件150之后的预定时期内激活这一模式。使用第三传感器170，该制动器监测系统可以随后使传感器组件150在该预定时期流逝之后以行程感测模式运行并且维持该行程感测模式直至该点火循环结束。
该制动器监测系统可以通过操作者通信设备给车辆的操作者提供关于制动器组件10的运行状态的信息。该操作者通信设备可以是任何适合的类型，例如开关、按钮、传感器、显示器、触屏、声音命令或语音识别系统、或类似物。现在将描述运行状态信息、警报、或警告的实例。
当检测到制动器超行程状况时，可以提供制动器超行程警告。当该第一信号低于第一阈值并且该第三信号高于第三阈值时，可能存在该制动器超行程状况。在这种情形下，调节器机构120并未调节或并未正确地调节第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26的第一和/或第二伸出位置。更确切地讲，当第一信号可以低于第一阈值时调节器机构120可能未对该第一伸出位置加以调节或者可能作出小的调节，但是因为第三信号高于第三阈值，操作轴50的角旋转幅度具有足以使该调节器机构调节或改变第一伸出位置的幅度。该警告可以是听觉、视觉、或触觉警告或是它们的组合。
当检测到制动器欠行程状况时，可以提供制动器欠行程警告。当该第一信号高于第一阈值并且该第三信号低于第三阈值时，可能存在该制动器欠行程状况。在这种情形下，调节器机构120可能已经将第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26的第一和/或第二伸出位置调节成第一运行间隙92和/或第二运行间隙94太接近转子28或低于所希望的运行间隙量。例如，由于该第一信号超过第一阈值，调节器机构120可以已经调节了第一伸出位置，但是操作轴50的角旋转幅度低于希望的运行间隙所期望的幅度。该制动器欠行程状况还可以指示出活塞组件60没有将第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26正确地回位至它们相应的缩回位置。该警告可以是听觉、视觉、或触觉警告或是它们的组合。
当检测到不平衡的制动器衬块磨损状况时，可以提供不平衡制动器衬块磨损警告。当该第一信号低于第一阈值并且该第二信号高于第二阈值时，可能存在该不平衡制动器衬块磨损警告。在这种情形下，第二制动器衬块组件26的摩擦材料102可能已经先于第一制动器衬块组件24的摩擦材料102而磨损了所不希望的量。例如，调节器机构120可能已经对第二伸出位置调节了比对第一伸出位置大得多的量。当该第一信号高于第一阈值并且该第二信号低于第二阈值时，也可能存在该不平衡制动器衬块磨损警告。在这种情形下，是第一制动器衬块组件24的摩擦材料102可能已经先于第二制动器衬块组件26的摩擦材料102磨损了所不希望的量。例如，调节器机构120可能已经对第一伸出位置调节了比对第二伸出位置大得多的量。该不平衡制动器衬块磨损警告可以是听觉、视觉、或触觉警告或是它们的组合。
当第一制动器衬块组件的磨损可以基本上类似于第二制动器衬块组件的磨损时，可能存在平衡磨损状况。例如，当该第一信号低于第一阈值并且该第二信号低于第二阈值时，可能存在平衡磨损状况。当存在平衡磨损状况时可以不提供警告，和/或可以给车辆操作者提供平衡磨损状况指示器或信息。
当调节器机构120不正确地运作时，可以提供调节器机构警告。当第一信号未指示第一伸出位置的变化，第二信号未指示第二伸出位置的变化，并且第三信号超过第三阈值(指示操作轴50的旋转)时，调节器机构120可能不正确地运作。如此，信号组合可以指示应该已经调节好了一个或多个制动器衬块组件的伸出位置但这样的调节并未发生，这可能导致可能高于所希望的运行间隙。
可以由该制动器监测系统基于操作轴50的行程输出制动器系统出错信息。该制动器监测系统可以将第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26从它们的缩回位置致动至它们的伸出位置时发生的操作轴50的角旋转与第一制动器衬块组件和第二制动器衬块组件24、26从它们的伸出位置致动至它们的缩回位置时发生的操作轴50的角旋转进行比较。如果到伸出位置的角旋转基本上不等于到缩回位置的角旋转，则可以输出该制动器系统出错信息。该制动器系统出错信息可以指示出可能要求维修该制动器组件。该制动器系统出错信息可以是听觉、视觉、触觉警告或是它们的组合。
当可能希望维修或更换制动器衬块时，可以由制动器监测系统输出制动器维修警告。当该第一信号高于第一阈值并且该第二信号高于第二阈值时，可能存在该制动器维修状况。在这种情形下，第一制动器衬块组件24和第二制动器衬块组件26的摩擦材料102可能已经磨损了所不希望的量。该制动器系统维修警告可以是听觉、视觉、触觉警告或是它们的组合。
虽然以上描述多个示例性实施例，但不旨在这些实施例来描述本发明的所有可能形式。而是，本说明书中使用的这些言词是说明而非限制的言词，并且应当理解的是在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。另外，各种实现实施例的特征可以组合以便形成本发明的进一步的实施例。

Claims (16)

1.一种制动器组件，包括：
一个壳体组件；
一个活塞组件，该活塞组件被可移动地布置在该壳体组件内；
一个操作轴，该操作轴被提供成具有位置特征并且被布置成邻近该壳体组件，其中该操作轴绕一条操作轴轴线旋转以致动该活塞组件并且将一个制动器衬块组件从缩回位置平移到伸出位置；以及
一个传感器组件，该传感器组件被布置成邻近该操作轴并且被配置成通过检测该位置特征的位置来检测该操作轴的旋转，其中当该操作轴的旋转超过第三阈值并且该伸出位置的变化低于第一阈值时提供一个制动器超行程警告。
2.根据权利要求1所述的制动器组件，其中，该位置特征是一个磁发射器，该磁发射器被布置在该操作轴的一个端表面上。
3.根据权利要求2所述的制动器组件，其中，该传感器组件是检测该磁发射器的一个磁通量传感器。
4.根据权利要求3所述的制动器组件，其中，该磁通量传感器是与该操作轴轴线间隔开的并且被布置在该操作轴轴线下方。
5.根据权利要求1所述的制动器组件，其中，该位置特征是与该操作轴轴线间隔开的。
6.根据权利要求1所述的制动器组件，其中，该传感器组件提供指示出该制动器衬块组件从该缩回位置到该伸出位置的致动距离的信号。
7.一种制动器组件，包括：
一个壳体组件，该壳体组件配备有一个活塞组件；
一个操作轴，该操作轴被布置成邻近该壳体组件并且具有位置特征，其中，该操作轴被配置成绕一条操作轴轴线旋转以致动该活塞组件并且使得一个制动器衬块组件从缩回位置平移到伸出位置；
一个调节器机构，该调节器机构被操作性地连接到该活塞组件上并且被配置成响应于该操作轴的旋转而改变该伸出位置；以及
被布置成邻近该操作轴的一个传感器组件，该传感器组件被配置成检测该位置特征和该伸出位置的变化，其中该传感器组件基于该位置特征的位置提供指示出该操作轴的旋转的第三信号，并且当该操作轴的旋转超过第三阈值并且该伸出位置的变化低于第一阈值时提供一个警告。
8.根据权利要求7所述的制动器组件，其中，该位置特征被布置成邻近该操作轴的一个端表面并且是与该操作轴轴线间隔开的。
9.根据权利要求7所述的制动器组件，其中，该传感器组件是与该操作轴间隔开的并且被布置在该操作轴轴线下方。
10.一种控制制动器组件的方法，包括：
致动一个制动器衬块组件；以及
用一个传感器组件检测一个操作轴的旋转，其中，该操作轴被配置成绕一条操作轴轴线旋转来使一个活塞组件致动，该活塞组件使得该制动器衬块组件从缩回位置致动到伸出位置，在该缩回位置上该制动器衬块组件不与一个转子相接合，在该伸出位置上该制动器衬块组件接合该转子；
其中，该传感器组件提供指示出该制动器衬块组件的伸出位置变化的第一信号和指示出该操作轴的旋转的第三信号，并且当该第三信号高于第三阈值并且该第一信号低于第一阈值时提供一个制动器超行程警告。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，该传感器组件通过检测布置在该操作轴上的位置特征的位置来检测该操作轴的旋转。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，该制动器组件进一步包括联接到该活塞组件上的一个调节器机构。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括用该传感器组件检测该调节器机构的位置并且响应于该制动器衬块组件的磨损使用该调节器机构来调节该制动器衬块组件的伸出位置。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，当该第三信号低于第三阈值并且该第一信号高于第一阈值时提供一个制动器欠行程警告。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，当在该制动器衬块组件从该缩回位置致动至该伸出位置时该操作轴的旋转基本上不等于当在该制动器衬块组件从该伸出位置致动至该缩回位置时该操作轴的旋转时，提供一个制动器系统出错信息。
16.根据权利要求10所述的方法，其中，该制动器组件进一步包括一个调节器机构，该调节器机构调节该制动器衬块组件的伸出位置，该传感器组件进一步包括提供第一信号的第一传感器和提供第二信号的第二传感器，并且其中，当该第一信号并未指示出该伸出位置变化、该第二信号并未指示出该伸出位置变化、并且该第三信号超过第三阈值时提供一个调节器机构警告。
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