CN109844350B - 气动的盘式制动器 - Google Patents

气动的盘式制动器 Download PDF

Info

Publication number
CN109844350B
CN109844350B CN201780064724.4A CN201780064724A CN109844350B CN 109844350 B CN109844350 B CN 109844350B CN 201780064724 A CN201780064724 A CN 201780064724A CN 109844350 B CN109844350 B CN 109844350B
Authority
CN
China
Prior art keywords
brake
pressure
tappet
chamber
disc brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780064724.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109844350A (zh
Inventor
A·福克斯
C·斯塔尔
R·泰尔
A·韦特
M·布莱辛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of CN109844350A publication Critical patent/CN109844350A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109844350B publication Critical patent/CN109844350B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/08—Brake cylinders other than ultimate actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/08—Brake cylinders other than ultimate actuators
    • B60T17/088—Mounting arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18—Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
    • F16D55/224—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
    • F16D55/225—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads
    • F16D55/226—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/183—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with force-transmitting members arranged side by side acting on a spot type force-applying member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/02—Fluid-pressure mechanisms
    • F16D2125/12—Membrane or diaphragm types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/22—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting transversely to the axis of rotation
    • F16D2125/26—Cranks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/22—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting transversely to the axis of rotation
    • F16D2125/28—Cams; Levers with cams
    • F16D2125/32—Cams; Levers with cams acting on one cam follower
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement
    • F16D2125/64—Levers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

一种用于商用车的气动的盘式制动器(1)具有骑跨制动盘(2)的制动钳(3)、与该制动钳(3)气密地连接的气动制动缸(4)，其中，设置在制动钳(3)的钳内腔(6)中的制动杆(7)能够由设置在制动缸(4)的挺杆腔(9)中的挺杆(8)从非制动位置移动到制动位置中，其中，在盘式制动器(1)的气密的压力腔中设置与评估单元(15)的第一接口连接的压力传感器(14)，所述压力腔的体积与挺杆(8)的行程运动成比例地变化。此外描述一种用于气动的盘式制动器的状态监控的方法。

Description

气动的盘式制动器
技术领域
本发明涉及一种用于商用车的气动的盘式制动器以及一种用于对气动的盘式制动器进行状态监控的方法。
背景技术
由现有技术已知，在压缩空气操纵的盘式制动器中制动要求通过使用者/驾驶员被转换成压力信号，该压力信号施加在盘式制动器的制动缸上。所述制动缸根据所述施加在制动缸上的压力被操纵，其中，制动缸的气缸挺杆与制动压力成比例地被移动抵靠到盘式制动器的制动杆上。在此，所述制动杆挤压到承压件上，制动衬片利用该承压件被压靠到制动盘上并且由此机动车被制动。
为了调节所述盘式制动器，例如由DE102010032515A1已知的是，使用制动杆的杆行程作为用于衬片磨损传感器的输入参数。
此外已知的是，在用于这种盘式制动器的试验台上使用不同的测量系统来确定制动杆的杆行程，在所述测量系统中使用绳索传动装置、激光三角、涡流、电阻应变片、电感性或电容性传感器。对于所有这些测量系统共同的是，它们不适合在场测试的试验车辆中使用或不适合用于批量使用。
发明内容
本发明的任务是，提供一同种类型的具有改进制动控制的盘式制动器。
本发明的另一个任务是，提供一种用于对气动的盘式制动器进行状态监控的方法，利用该方法可以改进所述盘式制动器的控制。
所述任务通过一种根据本发明的气动的盘式制动器来实现。
所述第二个任务通过一种根据本发明的用于对气动的盘式制动器进行状态监控的方法来实现。
按照本发明的用于商用车的气动的盘式制动器具有骑跨制动盘的制动钳和与该制动钳气密地连接的气动制动缸。在此，设置在制动钳的钳内腔中的制动杆能够由设置在制动缸的挺杆腔中的挺杆从非制动位置移动到制动位置中。按照本发明，在盘式制动器的气密的压力腔(该压力腔的体积与挺杆的行程运动成比例地变化)中，设置与评估单元的第一接口连接的压力传感器。
在盘式制动器中使用这样的压力传感器能够实现监控在制动过程中随着挺杆的行程运动变化的压力，其中，由该压力变化可以确定挺杆的行程运动，因为所述压力变化与挺杆的线性运动成比例。
这样的压力传感器可以被安装在盘式制动器的可简单接近的位置上、尤其是在钳内腔中或挺杆腔中的任何位置，因为在所观察的气密的压力腔中的压力以相同的方式变化。如果选择远离盘式制动器和制动衬片的安装位置，则这允许使用相对便宜的传感器，因为通过远离盘式制动器以及制动衬片压力，传感器不经受太高的环境温度。
所述压力传感器例如可以被安装在已存在的传感器(例如磨损电位计)的电路板上。
此外，所述压力传感器可以优选被放置在存在足够空间的地方，尤其是不直接靠近盘式制动器的移动部件如制动杆或桥。
按照本发明的用于(尤其是用于商用车的)气动的盘式制动器的状态监控的方法的特征在于，设置在盘式制动器的气密的压力腔中的压力传感器检测在压力腔中由于挺杆在制动过程中移动引起的压力变化，所述压力腔的体积与气动制动缸的挺杆的行程运动成比例地变化，其中，在与压力传感器连接的评估单元上由所检测到的压力变化确定制动缸的挺杆行程。由此，通过简单的压力测量可以以简单的方式计算多个其它后续参数。
根据本发明的一种有利的实施变型方案，所述评估单元具有至少一个另外的接口以用于检测至少一个另外的信号。所述另外的接口在此尤其是用于连接设置在压力腔中的温度传感器。
借助这样的温度传感器能够检测在所观察的压力腔中的温度，以便获得温度补偿的压力信号。在所观察的压力腔中的温度变化同样导致在所观察的压力腔中的压力变化。
在此，在一种优选的实施变型方案中，所述温度传感器可以实施成单独的构件。也可设想，将这样的温度传感器集成于压力传感器中。
根据另一种有利的实施形式，所述压力传感器构造成具有温度传感器、评估单元和传输单元的结构单元。在此，所述传输单元优选构造成无线的传输单元。
由此能够实现将由压力传感器检测到的信号无线地继续传递，这具有如下优点，可以节省通向制动器以及密封件的线缆以及专用的插头，它们必须满足相对于环境条件如湿气等的规定的IP保护等级。
此外，通过无线传输由压力传感器检测到的信号，省去在制动器中产生用于压力传感器的附加开口以及密封所述开口的必要性。
无线传输压力传感器的信号的另一个优点在于，通过相同的接收器以简单的方式以及以小的耗费且低成本地(尤其是通过节省线缆和插头)可以监控多个车辆制动器和/或挂车制动器。
优选规定，另一个在评估单元中检测的信号是制动操纵信号。
根据一种优选的实施变型方案，所述压力腔由挺杆腔和制动钳的钳内腔构成，其中，所述挺杆腔构造成通过气密的分离装置与缸内腔分离。
该变型方案允许将压力传感器布置在远离制动盘和制动衬片的位置上，在该位置上尤其是存在与靠近制动盘或制动衬片的安装位置相比较低的最高温度。
在该实施变型方案中，所述压力传感器固定在制动钳的钳内腔中。
根据另一种优选的实施变型方案，所述压力腔由挺杆腔本身构成，其中，所述挺杆腔构造成通过气密的分离装置与缸内腔以及制动钳的钳内腔分离。
在该情况下，压力传感器固定在挺杆腔中。分离装置本身优选构造成波纹管、尤其是膨胀伸缩式波纹管或活塞。
根据一种再次进一步优选的实施变型方案，所述压力腔构造成单独的活塞腔，其中，改变活塞腔体积的活塞与挺杆或盘式制动器的由挺杆驱动的构件作用连接，其中，活塞腔中的压力随着活塞的移动运动发生改变。通过该实施变型方案(其中优选单独的孔被引入制动钳的壳体中)，可以通过压力腔的小的尺寸设计和/或活塞的大的行程运动将压力腔在非制动位置与制动位置之间的体积差构造成尽可能大，因为由此在挺杆8的行程相同时压力变化也较大并且因此能够实现所述行程的较高分辨率。
优选规定，所述活塞腔构造成在制动钳的壳体中的孔，其中，压力传感器设置在所述孔中或封闭所述孔，并且活塞耦联到制动钳中的桥上。
根据按照本发明的方法的一种特别的实施变型方案，除了压力变化检测至少一个另外的信号，在评估压力值时考虑所述信号。因此，尤其是检测压力腔中的温度，该温度进入到制动缸的挺杆行程的计算中。
作为其它在评估压力值时考虑的信号可设想的是，例如考虑通过驾驶员或电子制动系统触发的操纵信号或用于操控制动缸的压力或通过GPS确定的地理高度。
在按照本发明的方法的另一种特别的实施变型方案中，在评估单元中确定在压力腔中所测量的压力的梯度变化。这允许确定如盘式制动器的响应压力、滞后、气隙或制动衬片和制动盘的磨损状态等参量。
特别优选地，在评估单元中由梯度变化确定挺杆行程和/或气隙和/或盘式制动器的一个或多个制动衬片的衬片磨损。
此外，优选在评估单元中在考虑气隙的情况下确定盘式制动器的制动施加力。
此外，在一种优选的实施变型方案中，在考虑所确定的气隙以及制动盘和制动衬片的已知的物理参数的情况下确定盘式制动器的制动力矩。
附图说明
接下来借助各附图详细解释优选的各实施例。其中：
图1示出按照本发明的盘式制动器的一种实施变型方案的示意性剖面图，
图2和图3示出带有设置在其中的压力传感器的所述盘式制动器的局部的侧面剖视图，
图4示出带有设置在其中的压力传感器的所述盘式制动器的替代的结构方式的局部的示意性侧面剖视图，并且
图5示出具有多个接口的连接到压力传感器上的评估单元的示意性框图。
具体实施方式
在下面的结合附图的说明中，术语如上、下、左、右、前和后等仅针对盘式制动器、制动钳、钳内腔、挺杆、挺杆腔、制动杆、评估单元和其他各构件在相应的图中所选的示例性的描绘和位置。这些术语应不受限地理解，即通过不同的工作位置或镜像对称的设计或类似方法可以改变这些关系。
在图1中整体用附图标记1来标记按本发明的气动的盘式制动器的一种实施变型方案。所述盘式制动器1具有由制动钳3跨越的制动盘2。在制动钳3中在制动施加侧的钳内腔6中支承有制动杆7，该制动杆与桥12作用连接并且在制动过程中所述桥12通过一个或多个承压件压靠到制动施加侧的制动衬片5上。
制动杆7的移动通过与制动钳3气密地连接的气动制动缸4的挺杆8实现。挺杆8通过制动缸4的压力加载从在图1中示出的非制动位置被移动到制动位置中。在此，挺杆8的移动作为线性移动进行。在此，挺杆8以已知的结构方式通过在此构造成膨胀伸缩式波纹管的气密的分离装置10与缸内腔11分开。
为了对盘式制动器1进行状态监控，如在图1中此外可看出，在盘式制动器1的气密的压力腔中设置有压力传感器14，所述压力腔的体积与挺杆8的行程运动成比例地变化。
在此，如在图5中示意性示出，所述压力传感器14与评估单元15的第一接口连接，在评估单元中由所检测到的压力变化确定制动缸4的挺杆8的行程。
在图1中示出的实施变型方案中，压力传感器14设置在挺杆8上，同样可设想的是，将压力传感器14设置在挺杆腔9内的另一个位置上亦或(如在图2和图3中示例性示出地)设置在制动钳3的钳内腔6中。
在盘式制动器1的一种实施变型方案中，压力腔(在其中设置有压力传感器14)由挺杆腔9和制动钳3的钳内腔6构成，其中，挺杆腔9通过气密的分离装置10构造成与缸内腔11分离。
所述分离装置10优选构造成波纹管、尤其是膨胀伸缩式波纹管，如在进一步上面已经借助在图1中描述的实施变型方案中描述的那样。也可设想，分离装置10构造成活塞。
也可设想，所述压力腔仅由挺杆腔9构成。在此，挺杆腔9通过相应构造的气密的分离装置10构造成与缸内腔11以及制动钳3的钳内腔6分离。在该情况下，挺杆8容纳在将挺杆腔9与钳内腔6连接的容纳开口中，其中，挺杆8不仅在制动位置中而且在非制动位置中将挺杆腔9气密地相对于钳内腔6封闭。
为了考虑到对在盘式制动器1的压力腔中的压力变化的不同物理影响(这些影响不是通过挺杆8的行程运动引起的)，评估单元15具有至少一个另外的接口18、19以用于检测至少一个另外的信号，如在图4中示出的那样。
尤其是，在压力腔中设置有与评估单元15连接的温度传感器16。在此，所述温度传感器16用于检测在盘式制动器1的压力腔中的温度变化，因为压力腔中的温度上升同样导致压力上升。因此，通过检测压力腔中的温度能够实现获得温度补偿的压力信号。
在此，根据一种实施变型方案，所述温度传感器16构造成单独的构件。
根据一种替代的实施变型方案，所述温度传感器16构造成集成于压力传感器14中的构件。
在此，为了校准这样的压力信号足够的是，在初始状态时确定当前温度并且将其继续传递到评估单元15。在此，持续地监控压力腔中的温度是不需要的，因为在压力腔中主导的压力通过加热存在于压力腔中的空气获得的压力提升与通过改变压力腔体积实现的压力提升相比仅非常缓慢地实现。
在另一种实施变型方案中，所述压力传感器14构造成具有连接的温度传感器16的组合传感器或构造成带有单独的温度传感器16连同评估单元15和传输单元20的压力传感器14，该压力传感器设置在钳内腔6中并且将信号无线地、尤其是通过无线电或通过接口根据射频技术从钳内腔6传输到在电子制动系统中的中央接收器上。
所述实施形式再次扩展为将压力传感器14布置在钳内腔中或挺杆腔中的定位可能性。因此，例如可设想，将压力传感器14安装在制动钳3的闭锁盖的内侧上，这具有如下优点：压力传感器14可以作为补充的装备构件被安装在制动钳3上，而不必进行制动钳3的结构变化并且压力传感器14不需要附加的结构空间。
为了区别由于操纵制动器引起的压力上升与其它环境影响，根据另一种优选的实施变型方案规定，设置有接口18、19，该接口用于必要时通过其它连接的传感器17检测一个另外的信号或多个另外的信号。所述另外的信号在此优选是由车辆驾驶员触发的制动操纵信号或车辆电子制动系统的信号。
根据所述用于状态监控这样的气动的盘式制动器的方法的另一种实施变型方案规定，在评估单元中确定在压力腔中所测量的压力的梯度变化。
挺杆8的行程与在所观察的压力腔中的压力的线性相关性基于理想气体的状态方程。在此，以此为出发点：例如构造成膨胀伸缩式波纹管的、限定所观察的压力腔的分离装置10通过压力腔中的压力上升未扩张。如果随着内压力上升伴随着这种分离装置10的扩张并且已知其膨胀性能，则这可以在计算挺杆行程时被考虑。
其它可能引起在所观察的压力腔中的压力变化的影响因素例如是大气压力(与天气相关或与商用车行驶时所处的地理高度相关)、通过分离装置10的可能的空气扩散或所观察的压力腔的不密封性。
这些误差来源可以通过考虑地理高度、由经验确定的分离装置10的膨胀性能、通过在较短的时间间隔内(在所述时间间隔中不必考虑大气压力或空气扩散的相关性)的压力对比测量亦或通过利用预先确定的参数的测试制动进行补偿。
在此确定的数据通过所述另外的接口中的一个接口供应给评估单元15并且在计算挺杆行程时被考虑。
如果从压力测量中排除误差来源，那么此外在所观察的压力腔中的空气温度也可以通过压力腔的压力确定。如果所观察的压力腔的体积保持相同，因为在未操纵制动器时仅考虑内压，则理想气体的状态方程pV＝mRT可以在已知在所观察的压力腔中的空气混合物的气体常数R时缩短为p0/T0＝p1/T1。如果起始温度是已知的(例如通过在较长停顿之后在起动时通过车辆的外部温度感应器测量外部温度)以及已知存在的压力，则由此能够计算在压力腔的内腔中的温度。
气密的压力腔(其体积与挺杆8的行程运动成比例地改变)的提供也可以通过将所述压力腔构造成单独的活塞腔21实现，其中，改变活塞腔21的体积的活塞22与挺杆8或盘式制动器的由挺杆8驱动的构件作用连接，其中，活塞腔21中的压力随着活塞22的移动运动而发生变化。
如在图4中示例性地示出，活塞腔21构造成在制动钳3的壳体中的孔。在此示出的实施变型方案中，压力传感器14封闭所述孔的朝向外部空间的端部，这能够实现可以将压力传感器14以简单的方式从外部安装在制动钳3上。但也可设想，将压力传感器14在腔21内部放置在活塞22之前并且利用密封件如闭锁盖或类似物将孔向外封闭。
在图4中示出的实施例中，活塞22连接到制动钳3中的桥12上。也可设想将活塞22耦联到盘式制动器的另一个由挺杆8直接或间接驱动的构件上。
此外，在此在制动钳壳体中设置有另一个通入到腔21中的孔，在该孔中嵌入用于过压填充的阀23。设置在活塞腔21中的过压在未操纵制动器时促成持续地将活塞22压靠到桥12上，以确保持续地将活塞22与桥12的以及因此挺杆8的运动耦联。在此，所述另一个孔的未由阀23填充的体积被看作是活塞腔21的一部分。
也可设想，将活塞22借助设置在活塞腔21中的弹簧元件(未示出)持续地压靠到桥12上。
在此有利的是，使用或提供这样一种腔作为压力腔，所述腔在非制动位置与制动位置之间的体积变化是尽可能大的，因为由此在挺杆8的行程相同时压力变化较大并且因此能够实现所述行程的较高分辨率。这在图4中示出的实施变型方案中可以通过活塞腔21的相对小的尺寸设计和/或活塞22的大的行程来实现。
在另一种特别的实施变型方案中，替代压力变化，评估在压力腔中压力的梯度变化。由此能够实现，确定响应压力、滞后、气隙、制动衬片和制动盘的磨损状态等参量。
在一种特别的变型方案中，为了确定盘式制动器的气隙，制动缸4这样程度地利用压力加载，使得制动衬片5贴靠在制动盘2上，然而没有产生制动力或制动力矩。由此，由通过在压力腔中的压力变化确定的挺杆8的以及因此制动杆7的行程可以推断出气隙。
在考虑所述气隙的情况下，在所述方法的另一种实施变型方案中可以确定盘式制动器1的制动施加力。为此，通过评估单元15的所述另外的接口18、19中的一个接口输入关于盘式制动器1的预设的气隙的信息。
此外，在使用制动施加力的情况下可以确定制动力矩。为此，此外需要在评估单元中提供关于装入的制动衬片和/或使用的制动盘和/或制动衬片以及制动盘的摩擦副的信息。
附图标记列表
1 盘式制动器
2 制动盘
3 制动钳
4 制动缸
5 制动衬片
6 钳内腔
7 制动杆
8 挺杆
9 挺杆腔
10 分离装置
11 缸内腔
12 桥
13 补调装置
14 压力传感器
15 评估单元
16 温度传感器
17 传感器
18 接口
19 接口
20 传输单元
21 活塞腔
22 活塞
23 阀

Claims (24)

1.一种用于商用车的气动的盘式制动器(1)，其包括：
骑跨制动盘(2)的制动钳(3)，
与该制动钳(3)气密地连接的气动制动缸(4)，
其中，设置在制动钳(3)的钳内腔(6)中的制动杆(7)能够由设置在制动缸(4)的挺杆腔(9)中的挺杆(8)从非制动位置移动到制动位置中，
其特征在于，在盘式制动器(1)的气密的压力腔中设置与评估单元(15)的第一接口连接的压力传感器(14)，所述压力腔的体积与挺杆(8)的行程运动成比例地变化，该压力传感器监控在制动过程中随着挺杆(8)的行程运动变化的压力。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述评估单元(15)具有至少一个另外的接口(18、19)以用于检测至少一个另外的信号。
3.根据权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于，在压力腔中设置与评估单元(15)连接的温度传感器(16)。
4.根据权利要求3所述的盘式制动器，其特征在于，所述温度传感器(16)构造成单独的构件或构造成集成于压力传感器(14)中的构件。
5.根据权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于，所述压力传感器(14)构造成具有温度传感器(16)、评估单元(15)以及传输单元(20)的结构单元。
6.根据权利要求5所述的盘式制动器，其特征在于，所述结构单元设置在所述钳内腔(6)中，其中，所述传输单元(20)构造成无线的传输单元。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，另一个在评估单元(15)中检测的信号是制动操纵信号。
8.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述压力腔由挺杆腔(9)和制动钳(3)的钳内腔(6)构成，其中，挺杆腔(9)构造成通过气密的分离装置(10)与缸内腔(11)分离。
9.根据权利要求8所述的盘式制动器，其特征在于，所述压力传感器(14)固定在制动钳(3)的钳内腔(6)中。
10.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述压力腔由挺杆腔(9)构成，其中，挺杆腔(9)构造成通过气密的分离装置(10)与缸内腔(11)和制动钳(3)的钳内腔(6)分离。
11.根据权利要求10所述的盘式制动器，其特征在于，所述压力传感器(14)固定在挺杆腔(9)中。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述分离装置(10)构造成波纹管。
13.根据权利要求8至11中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述分离装置(10)构造成活塞。
14.根据上述权利要求1至6中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述压力腔构造成单独的活塞腔(21)，其中，改变活塞腔(21)体积的活塞(22)与挺杆(8)或盘式制动器的由挺杆(8)驱动的构件作用连接，其中，活塞腔(21)中的压力随着活塞(22)的移动运动而发生变化。
15.根据权利要求14所述的盘式制动器，其特征在于，所述活塞腔(21)构造成在制动钳(3)的壳体中的孔，其中，压力传感器(14)设置在所述孔中或封闭所述孔，并且活塞(22)耦联到制动钳(3)中的桥(12)上。
16.根据权利要求12所述的盘式制动器，其特征在于，所述分离装置(10)构造成膨胀伸缩式波纹管。
17.一种用于对气动的盘式制动器(1)进行状态监控的方法，在该方法中设置在盘式制动器(1)的气密的压力腔中的压力传感器(14)检测在压力腔中的由于挺杆(8)在制动过程中的运动引起的压力变化，所述压力腔的体积与气动制动缸(4)的挺杆(8)的行程运动成比例地变化，其中，在与压力传感器(14)连接的评估单元(15)中由所检测到的压力变化确定制动缸(4)的挺杆(8)的行程。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，除压力变化外，检测至少一个另外的信号，在评估压力值时考虑该另外的信号。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，除压力变化外，检测在压力腔中的温度，其中，在计算制动缸(4)的挺杆(8)的行程时考虑该在压力腔中的温度。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其特征在于，在评估单元(15)中确定在压力腔中所测量的压力的梯度变化。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在评估单元(15)中由所述梯度变化确定盘式制动器(1)的挺杆行程和/或气隙和/或一个或多个制动衬片(5)的衬片磨损。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，在评估单元(15)中在考虑气隙的情况下确定盘式制动器(1)的制动施加力。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，在评估单元(15)中在考虑所确定的气隙以及制动盘(2)和制动衬片(5)的已知的物理参数的情况下确定盘式制动器(1)的制动力矩。
24.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述气动的盘式制动器是用于商用车的气动的盘式制动器。
CN201780064724.4A 2016-09-19 2017-09-15 气动的盘式制动器 Active CN109844350B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016117593.5A DE102016117593A1 (de) 2016-09-19 2016-09-19 Pneumatische Scheibenbremse
DE102016117593.5 2016-09-19
PCT/EP2017/073256 WO2018050810A1 (de) 2016-09-19 2017-09-15 Pneumatische scheibenbremse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109844350A CN109844350A (zh) 2019-06-04
CN109844350B true CN109844350B (zh) 2021-02-05

Family

ID=59895310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780064724.4A Active CN109844350B (zh) 2016-09-19 2017-09-15 气动的盘式制动器

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3516259B1 (zh)
CN (1) CN109844350B (zh)
DE (1) DE102016117593A1 (zh)
WO (1) WO2018050810A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018116268A1 (de) * 2018-07-05 2020-01-09 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Scheibenbremse und Verfahren zum Zustandsüberwachen einer Scheibenbremse
DE102018121859A1 (de) * 2018-09-07 2020-03-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zur Funktionsüberwachung, insbesondere zur Dichtheitsüberwachung, einer Bremsvorrichtung und eine Bremsvorrichtung, sowie ein Fahrzeug
DE102018121858A1 (de) * 2018-09-07 2020-03-12 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zur Überwachung der Schiebefähigkeit eines Schiebesattels einer Schiebesattel-Scheibenbremse und eine Schiebesattel-Scheibenbremse
DE102018218567A1 (de) * 2018-10-30 2020-04-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines Bremsbelag einer Radbremse und hydraulisches Bremssystem
CN111173866B (zh) * 2020-01-07 2021-11-19 中车青岛四方车辆研究所有限公司 状态检测装置及方法、制动缸、制动夹钳单元及制动系统
CN112810582A (zh) * 2021-02-02 2021-05-18 广州市华劲机械制造有限公司 盘刹车桥
DE102022123991A1 (de) 2022-09-19 2024-03-21 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Anordnung einer Systemkomponente eines Schienenfahrzeugs mit intelligenter Steckverbindung (Smart Plug) und ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Anordnung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756231A (en) * 1985-08-13 1988-07-12 Nissan Motor Co., Ltd. Pneumatic brake booster
US4784244A (en) * 1985-11-20 1988-11-15 Bendix France Electrical braking device for vehicles
JP2004204990A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Nissin Kogyo Co Ltd 電気式ディスクブレーキ
CN101903676A (zh) * 2008-01-17 2010-12-01 克诺尔商用车制动系统有限公司 具有致动挺杆的气压致动的盘式制动器
CN102076985A (zh) * 2008-07-04 2011-05-25 克诺尔商用车制动系统有限公司 可气动操纵的盘式制动器以及制动缸
CN102947611A (zh) * 2010-06-18 2013-02-27 Mgm制动公司 用于气压盘式制动器的电子行程传感器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5753807A (en) 1995-11-17 1998-05-19 Trueman; Wayne Brake adjustment indicator system
WO1998026968A1 (de) * 1996-12-18 1998-06-25 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Bremszylinder für druckluftbetätigte bremsen
FR2826418B1 (fr) * 2001-06-21 2005-01-28 Bosch Gmbh Robert Frein a disque pour vehicule a convertisseur de mouvement
DE10150047A1 (de) 2001-10-10 2003-06-26 Knorr Bremse Systeme Steuerungsverfahren für Scheibenbremsen
FR2834265B1 (fr) * 2001-12-31 2004-02-27 Bosch Gmbh Robert Ensemble a servomoteur d'assistance pneumatique au freinage et procede de determination d'au moins une grandeur physique variant en fonction d'une action de freinage exercee sur cet ensemble
US6755233B2 (en) * 2002-11-05 2004-06-29 Haldex Brake Corporation Method and apparatus for positioning an end of a push rod of a brake actuator
DE10325596A1 (de) 2003-06-05 2005-01-05 Federal-Mogul Friction Products Gmbh Zylinderhub-Erfassungsvorrichtung für Druckluftscheibenbremsen
US7014016B2 (en) * 2003-06-16 2006-03-21 Arvinmeritor Technology, Llc Brake pad clearance sensor
DE102009012787A1 (de) 2009-03-13 2010-09-16 Voith Patent Gmbh Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen oder pneumatischen Systems
US9440633B2 (en) * 2010-06-18 2016-09-13 Indian Head Industries, Inc. Electronic stroke sensor for air disc brake with inspection port
DE102010032515A1 (de) 2010-07-28 2012-02-02 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Bremsverschleisssensor einer Scheibenbremse

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4756231A (en) * 1985-08-13 1988-07-12 Nissan Motor Co., Ltd. Pneumatic brake booster
DE3627279C2 (zh) * 1985-08-13 1992-12-17 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa, Jp
US4784244A (en) * 1985-11-20 1988-11-15 Bendix France Electrical braking device for vehicles
JP2004204990A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Nissin Kogyo Co Ltd 電気式ディスクブレーキ
CN101903676A (zh) * 2008-01-17 2010-12-01 克诺尔商用车制动系统有限公司 具有致动挺杆的气压致动的盘式制动器
CN102076985A (zh) * 2008-07-04 2011-05-25 克诺尔商用车制动系统有限公司 可气动操纵的盘式制动器以及制动缸
CN102947611A (zh) * 2010-06-18 2013-02-27 Mgm制动公司 用于气压盘式制动器的电子行程传感器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018050810A1 (de) 2018-03-22
EP3516259B1 (de) 2023-03-22
CN109844350A (zh) 2019-06-04
DE102016117593A1 (de) 2018-03-22
EP3516259A1 (de) 2019-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109844350B (zh) 气动的盘式制动器
CN109476301B (zh) 用于检测配备有盘式制动器的车辆中的剩余制动力矩的装置
US8026802B2 (en) Vehicle abnormality detection method and device thereof and sensor unit thereof
KR101681799B1 (ko) 에어 디스크 브레이크용 전자 스트로크 센서
US4818036A (en) Braking power transmitter
GB2299642A (en) Clutch actuator having wear sensor means
JP2772383B2 (ja) 制動装置を過負荷について監視する方法及び装置
US20050029056A1 (en) Disc brake and method for determining the braking force of a disc brake
JPH03103633A (ja) 制動装置の構成部材の平均温度を概算的に求める方法及びこの方法を実施するための装置
KR20000016709A (ko) 전기적으로 제어되고 작동되는 제동 장치용 브레이크 파워감지기
US9821776B2 (en) Brake actuation sensor device for a vehicle brake system and method for mounting a brake actuation sensor device on a vehicle brake system
CN107000722B (zh) 用于在压缩空气系统中识别故障的方法和系统
US8577542B2 (en) Method for detecting changes in the rigidity of a hydraulic brake system
KR20150137008A (ko) 에어 디스크 브레이크용 전자 스트로크 센서
US20060254868A1 (en) Motor vehicle brake system
US6549126B2 (en) Dry interface corner actuator single sensor for lining wear and low reservoir detection
US5713238A (en) Spring brake actuator with spring force measurement
KR102581581B1 (ko) 정지 상태에서 차량 유압 시스템에 대한 진단 수행 시스템 및 방법
US20180029582A1 (en) Brake Cylinder of a Motor Vehicle
US7856918B2 (en) Pneumatic brake booster comprising a force sensor
CN104180990B (zh) 离合器分离轴承结构及离合器的分离行程测试方法
CN109564107A (zh) 对两个元件的相对运动的监控
CN106414195A (zh) 用于检测机动车辆的制动系统的方法
US11460083B2 (en) Systems and methods for sensing a brake component with an acoustic sensor
JP2003530258A (ja) 空気圧式ブレーキ倍力装置を備えた車両ブレーキ装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant