CN115013456A - 控制制动器以用于维修操作的方法 - Google Patents

Abstract

控制制动器以用于维修操作的方法。一种对制动系统进行维修的方法，该方法包括：(a)将制动系统的致动器从第一位置移动至第二位置；(b)当致动器到达第二位置时或之后，对制动系统进行手动操作；以及(c)完成手动操作之后，将致动器移动至第三位置。

Description

控制制动器以用于维修操作的方法

技术领域

本公开总体上涉及制动系统，并且更具体地，涉及一种控制制动系统以用于维修操作的方法。

背景技术

驻车制动系统被用于各种车辆中，以防止停止或停放的车辆移动。在盘式(disc)制动系统中，驻车制动系统可以使一对相对的制动衬垫(brake pad)移动成与制动片相接合，以产生驻车制动力。类似地，在帽鼓式(drum-in-hat)制动系统中，制动系统可以使一对制动蹄径向向外移动抵靠制动片的鼓部分，以产生驻车制动力。

在一些应用中，驻车制动系统是机电系统，该机电系统可以包括马达和致动器组件，所述马达和致动器组件用于分别使制动衬垫或制动蹄移动抵靠制动片或制动片的鼓部分，以产生驻车制动力。一些常规的驻车制动系统可以利用位置传感器来确定致动器组件的位置和/或一个或更多个制动活塞的位置，以确定已经产生或释放了驻车制动力。

除了确定是否已经产生或释放了驻车制动力之外，驻车制动系统可能还需要确定致动器组件的位置和/或一个或更多个制动活塞的位置，以完成对制动系统的维修操作。例如，制动系统内的一个或更多个制动衬垫可能需要更换。为了更换磨损的制动衬垫，制动系统可能需要将一个或更多个制动活塞缩回至维修位置，并允许维修技术人员移除磨损的制动衬垫，其中由制动系统来确定维修位置。不幸的是，在操作期间，维修位置可能会超出典型的释放位置，从而将制动系统置于潜在的故障状况，例如，制动系统的一个或更多个部件之间的机械锁定，无法将一个或更多个活塞返回到标准运行位置，或两者。

因此，可能期望具有一种用于维修释放操作的制动系统和/或控制方法，所述维修释放操作包括在到达维修位置之前的一个或更多个操作。所需要的是以下制动系统和/或控制方法，该制动系统和/或控制方法包括：在维修释放操作期间，需要进行手动交互，以防止潜在的故障状况的一个或更多个中间位置。另外，可能期望具有一种用于在维修释放操作期间确定一个或更多个中间位置、维修释放位置或两者的制动系统和/或控制方法。所需要的是以下制动系统和/或控制方法，该制动系统和/或控制方法通过以下方式来精确地确定这样的位置：使用控制逻辑来确定致动器组件、一个或更多个制动活塞、马达或其组合的位置。此外，可能期望具有一种更加鲁棒的制动系统和/或控制方法，该制动系统和/或控制方法在维修释放操作期间主动地检测任何潜在的故障。所需要的是以下制动系统和/或控制方法，该制动系统和/或控制方法在系统失效导致制动系统无法操作之前，前瞻性地(proactively)检测潜在的故障。

发明内容

本教导通过提供一种对制动系统进行维修的方法来满足当前的一个或更多个需求，该方法包括以下步骤：(a)将制动系统的致动器从第一位置移动至第二位置；(b)当致动器到达第二位置时或之后，对制动系统进行手动操作；以及(c)完成手动操作之后，将致动器移动至第三位置。

本教导还通过提供一种对制动系统进行维修的方法来满足当前需求，其中，在第一位置，制动系统的一个或更多个制动衬垫可以不与车辆的制动片接触。在第一位置，制动系统的一个或更多个制动衬垫可以与车辆的制动片接触。第二位置可以是致动器的位于第一位置与第三位置之间的位置。手动操作还可以包括将制动活塞手动缩回到卡钳孔中。另外，在手动操作期间，致动器可以是固定的。此外，步骤(a)可以由用户手动启动。

本教导还可以提供一种对制动系统进行维修的方法，其中，在步骤(a)、步骤(c)或两者期间，致动器可以与电动马达一起移动。致动器可以包括主轴和螺母或滚珠丝杠，并且第三位置可以是当螺母与主轴的主轴止动件接触时的位置。另外，在第二位置，螺母可以不与主轴止动件接触。此外，在步骤(c)期间，制动活塞可以保持固定。此外，在步骤(a)期间，致动器的一个或更多个部件可以从制动系统的制动活塞移开。此外，第三位置可以比第二位置更远离第一位置。第三位置是相较于螺母处于第二位置时该螺母移动更远离制动活塞时的位置。

所述对制动系统进行维修的方法还可以包括以下步骤：对系统的一个或更多个制动衬垫进行检查、更换或两者。该方法还可以包括以下步骤：在故障维修期间监测制动系统。该方法还可以包括以下步骤：在将致动器移动至第三位置之后，将致动器移动回至第一位置、制动系统的一个或更多个制动衬垫与车辆的制动片接触的制动位置、或两者。

本教导还可以通过提供一种对制动系统进行维修的方法来满足当前的一个或更多个需求，该方法包括以下步骤：(a)将制动系统的致动器从第一位置移动至第二位置；(b)在指示致动器移动至第二位置时，将制动系统的活塞手动缩回到卡钳孔中；(c)在手动缩回的步骤之后，将致动器移动至比第二位置更远离第一位置的第三位置；以及(d)将致动器从第三位置移动至停放位置，其中制动系统的一个或更多个制动衬垫与车辆的制动片接触，其中，在步骤(a)至步骤(d)期间进行故障检测。第一位置可以是停放位置。另外，一个或更多个制动衬垫的检查或更换可以在步骤(c)之后但在步骤(d)之前完成。

本文的教导可以提供一种用于维修释放操作的制动系统和/或控制方法，该制动系统和/或控制方法包括在到达维修位置之前的一个或更多个操作。该制动系统和/或控制方法包括：在维修释放操作期间，需要进行手动交互，以防止潜在的故障状况的一个或更多个中间位置。该制动系统和/或控制方法可以在维修释放操作期间确定一个或更多个中间位置、维修释放位置或两者。该制动系统和/或控制方法使用控制逻辑通过以下方式来精确地确定这样的位置：使用控制逻辑来确定致动器组件、一个或更多个制动活塞、马达或其组合的位置。另外，该制动系统和/或控制方法可以在维修释放操作期间主动地检测任何潜在的故障，并且可以在系统失效导致制动系统无法操作之前前瞻性地检测潜在的故障。

附图说明

图1是制动系统的截面图，该制动系统包括处于伸展位置的致动器。

图2是制动系统的截面图，该制动系统包括处于缩回位置的致动器。

图3是致动器的立体图。

图4是示出对制动系统进行维修的方法的局部流程图。

图5是示出对制动系统进行维修的方法的图4的局部流程图的延续。

图6是示出对联动制动系统(coupled brake system)进行维修的方法的流程图。

图7是示出对不联动制动系统(decoupled brake system)进行维修的方法的流程图。

具体实施方式

本文呈现的解释和说明旨在使本领域其他技术人员熟悉其教导、其原理及其实际应用。本领域技术人员可以以最适合特定用途要求的多种形式来适用和应用这些教导。因此，所阐述的本教导的具体实施方式不是旨在作为对本教导的穷举或限制。因此，本教导的范围不应当参考本文描述来确定，而是应当参考所附权利要求书连同这些权利要求所享有的等同物的全部范围来确定。出于所有目的，通过引用并入所有文章和参考文献的公开内容(包括专利申请和出版物)。其他组合(如将从所附权利要求书中得出)也是可能的，这些组合在此也通过引用并入此书面描述中。

本文所述的对制动系统进行维修的方法可以涉及被构造成产生夹持力(clampingforce)的制动系统或制动组件。制动系统可以用于、可以被构造成、或可以被适于或启用来产生夹持力，以使车辆减慢、停止和/或维持在已停止位置中。制动系统可以是相对式(opposing)制动系统(即，定钳式制动系统)或浮式(floating)制动系统(即，浮钳)。制动系统可以是盘式制动系统。制动系统可以是鼓式(drum)制动系统和/或帽鼓式制动系统。制动系统可以是行车制动系统。制动系统可以是驻车制动系统。制动系统可以是组合的行车与驻车制动系统。制动系统可以用于机动车辆，如轿车、轻型卡车、高性能车辆、摩托车、全地形车等。

制动系统可以用于非车辆(non-vehicular)的应用中，例如，游乐园游乐设施、造纸厂络筒机、车床等。

夹持力可以是与制动衬垫的摩擦系数结合时用于减速、减慢、停止和/或防止制动片、车轮和/或车辆的移动或转动的力。可以在标准制动施加或行车制动施加期间产生夹持力。可以在驻车制动施加期间产生夹持力。

可以使用一个或更多个制动衬垫来产生夹持力。可以通过将一个或更多个制动衬垫的摩擦材料与制动片的一侧或多侧摩擦接合而将车辆的动能转化成热能来产生夹持力。所述一个或更多个制动衬垫可以包括一个或更多个特征(即，耳状部、突起等)，所述一个或更多个特征可以与制动卡钳、支架或两者接合或被制动卡钳、支架或两者接合，以维持制动衬垫在制动系统内且相对于制动片的位置。

制动卡钳可以用于支承制动系统的一个或更多个部件。例如，制动卡钳可以包括一个或更多个支承件，该一个或更多个支承件被构造成接合和/或支承一个或更多个制动衬垫。制动卡钳可以包括用于将马达安装或连接至制动卡钳的一个或更多个安装位置。制动卡钳可以提供一个或更多个制动衬垫(或者优选地，两个或更多个制动衬垫)相对于制动片移动。制动卡钳可以连接到车辆的任何不转动或不移动的零件，如支承件或转向节或车架。

制动卡钳可以具有一个或更多个卡钳孔，该卡钳孔被构造成容纳和支承制动活塞。这样制动活塞可以与致动器连通、至少部分地容纳致动器或两者。可以在制动施加、驻车制动施加或两者期间，由致动器在施加方向上移动制动活塞，以产生夹持力。类似地，为了释放夹持力，可以通过在相反的释放方向上对致动器进行致动来移动制动活塞。

可以设想，致动器可以有利地包括在致动器的主轴与螺母组件之间的硬止动件(hard stop)，以防止致动器被致动超过期望位置，从而有助于防止制动活塞与致动器之间的意外脱离。这种期望的制动组件(包括本文所述的致动器和制动活塞)可以在2019年2月18日提交的、作为美国公开No.2020/0263748公开的美国专利申请No.16/278,219中找到，其全部内容出于全部目的并入本文。

本文所述的对制动系统进行维修的方法可以有益地将制动系统致动到维修释放位置，其中用户(例如，维修技术人员)可以在具有足够的间隙的情况下接近制动系统的一个或更多个部件(例如，制动衬垫、制动衬片、制动卡钳等)。维修释放位置可以是制动组件的已完全释放位置，在该已完全释放位置处，制动组件的致动器处于充分缩回位置。但是，应注意，致动器移动至充分释放位置可能会增加制动活塞脱离致动器的风险，或者更具体地是增加制动活塞脱离致动器中紧靠制动活塞的螺母组件的风险，这可能会导致制动组件的无功能(non-functional)状态。为了克服这种失效模式，本教导可以有益地在维修释放操作期间提供有利于维修技术人员与制动组件手动交互的一个或更多个增量(incremental)位置，以防止制动活塞与致动器螺母之间的脱离。

如上所述，在本文描述的方法期间，制动组件可以移动至一个或更多个位置。这些位置可以包括开启位置、已增量释放位置、已完全释放位置、运行位置、制动施加位置或其组合。这样，制动系统或其控制器可能需要确定制动组件的一个或更多个位置，以确定系统内的制动组件的状态，如下文进一步所描述的。为了确定这样的位置，制动系统或其控制器可以利用基于制动系统或其制动组件的一个或更多个参数(例如，电流、电压、持续时间或其组合)的位置估计。在美国专利No.10/137,878中描述了本文使用的位置估计，其全部内容出于全部目的并入文本。

制动系统的控制器可以包括控制模块、控制逻辑、线性时变观测器(LTV)或其组合，或可以与控制模块、控制逻辑、线性时变观测器(LTV)或其组合进行通信。控制模块、控制逻辑、LTV或其组合可以用于估计马达的位置、主轴的位置、螺母的位置、致动器组件的位置、马达速度、马达消耗的电流或其组合。LTV可以使电流和电压测量值涉及、关联至和/或确定为马达的估计位置或马达的转动角度、马达速度、马达消耗的电流或其组合。可以基于马达的估计位置来精确地估计致动器组件的位置、制动活塞或两者，所述马达的估计位置是马达的转动位置或角度。这是因为当马达的输出轴转动时，致动器组件以及因此制动活塞或制动蹄相应地移动(由于它们均经由一个或更多个齿轮连接和/或螺纹连接牢固地连接)。致动器组件、制动活塞或两者的位移或移动可以与夹持力有关，所述夹持力在本文中也可以称为驻车制动力。

在盘式制动系统中驻车制动施加期间，随着螺母朝向活塞腔的底部轴向移动以及制动衬垫朝向制动表面或制动片移动，驻车制动力可以基于合适的回归模型而与马达位置相关。例如，该模型可以是一阶线性回归模型、二阶多项式回归、三阶回归模型、四阶回归等。例如，驻车制动力可以基于通常是通过第2多项式回归建模的已知系统刚度而与马达位置相关。在具有内部柔量弹簧的帽鼓式制动系统中的驻车制动施加期间，驻车制动力可以基于回归模型(例如，分段表示或查找表)而与马达位置相关。在任何一种情况下，都应限定并以解析方式表示已知系统刚度，以使马达、致动器和/或制动活塞的位置与夹持力或驻车制动力相关。

一个或更多个模型或子部件可以限定LTV。一个或更多个子部件可以包括线束子部件、状态估计子部件、力估计子部件和反馈线性化子部件。应理解，可以将上述子部件中的一者或更多者进行组合和/或级联。也就是说，例如，力估计子部件可以被级联到状态估计子部件中，并被限定为单个子部件。

现在转到附图，图1示出了制动系统10。制动系统10可以用于在制动施加期间产生夹持力。制动施加可以在常规或行车制动期间进行，以使车辆或车轮减慢和/或停止。制动施加可以在驻车制动的应用期间进行，以防止车辆或车轮的移动。

制动系统10包括制动卡钳12，该制动卡钳12被构造成支承内侧制动衬垫14和外侧制动衬垫16。制动卡钳12包括卡钳孔18，该卡钳孔18被构造成在其中支承制动活塞20。制动活塞20包括活塞腔(piston pocket)22。

制动系统10包括致动器24。致动器24包括主轴26和螺母28。主轴26的外表面包括螺纹部分30，并且螺母28的内表面包括配合螺纹部分32，该配合螺纹部分32被构造成与主轴26的螺纹部分30螺纹接合。在一些构造中，致动器24可以是滚珠丝杠组件或滚珠螺母组件，所述滚珠丝杠组件或滚珠螺母组件可以包括位于主轴26与螺母28之间的滚珠轴承。

主轴26包括与马达36通信的输入部分34。马达36被构造成生成扭矩，该扭矩被直接传递到主轴26的输入部分34，或经由一个或更多个扭矩传递机构、齿轮、齿轮系或其组合被间接传递到主轴26的输入部分34。

作用在主轴26的输入部分34上的扭矩可以用于使主轴26在施加方向或释放方向上绕主轴26的纵向轴线38转动。可以限制或防止螺母28绕轴线38转动。可以限制或防止主轴26沿轴线38轴向移动。

控制器48可以与制动系统10和/或马达36通信。控制器48和/或制动系统10可以被构造成使马达36接通(ON)并且使马达36关闭(OFF)。

在制动施加之前、期间或之后，控制器48和/或制动系统10可以被配置成读取、监测、记录和/或解释马达36的一个或更多个马达特性。马达36的一个或更多个马达特性可以包括：涌入电流或输入浪涌电流、马达电流、马达电流的变化、马达电压、马达电压的变化、马达运行或操作时间或其组合。

在制动施加之前、期间或之后，控制器48和/或制动系统10可以被配置成将一个或更多个读取、监测、记录和/或解释的马达特性与一个或更多个预先编程的、预先确定的、预先限定的马达特性阈值进行比较，所述马达特性阈值可以存储在与制动系统10的一部分、控制器48和/或车辆系统相关联和/或相连接的存储器中。在制动施加之前、期间或之后，控制器48和/或制动系统10可以被构造成将一个或更多个读取、监测、记录和/或解释的马达特性与在先前制动施加之前、期间或之后先前读取、监测、记录和/或解释的一个或更多个马达特性进行比较。

制动系统10和/或控制器48可以被配置成基于读取、监测、记录、解释和/或比较的马达特性来控制马达36。例如，制动系统10和/或控制器48可以被配置成：基于读取、监测、解释、记录和/或比较的马达特性，关闭和/或接通马达36；增加和/或减少马达46的运行时间；增加和/或减少从马达36输出的扭矩；增加和/或减少马达36的速度；或其组合。以前述方式对马达36的控制导致对致动器24的位置(即，螺母相对于主轴的相对位置)的控制。

在制动施加之前、期间或之后，制动系统10和/或控制器48可以被配置成基于先前或随后的马达特性读取、确定和/或比较，更新、更改、改变、验证和/或修改一个或更多个预先编程和/或预先确定的马达特性阈值。这可能是期望的，以便即使由于磨损和/或劣化而使马达36、致动器24和/或制动系统10的效率和/或部件发生变化，马达36和/或制动系统10也可以随时间继续高效地操作。

制动系统10可以用于在制动施加期间(可能是在应用常规制动或行车制动或应用驻车制动期间)产生夹持力。在制动施加期间，马达36被配置成生成扭矩，该扭矩被配置成使主轴26在施加方向上绕纵向轴线38(顺时针或逆时针)转动，这使得螺母28在施加方向上沿纵向轴线38朝向活塞腔22的底腔壁40轴向移动。最终，螺母28的前端或引导端42将接触活塞腔22的底腔壁40。在螺母28的前端或引导端42与活塞腔22的底腔壁40之间形成接触之后，在螺母28的相反的后端53(图3)或螺母止动件54与主轴止动件56之间限定间隙G1。螺母止动件54可以是从螺母28的后端53延伸出的指状物或突起。

在螺母28的前端或引导端42与活塞腔22的底腔壁40之间形成接触之后，主轴26在施加方向上的继续转动以及因此螺母28在施加方向50上的继续移动使制动活塞20在施加方向50上朝向内侧制动衬垫14推动或移动。制动活塞20在施加方向50上的继续移动最终使制动活塞20移动或推动内侧制动衬垫14抵靠制动表面的一侧，以产生摩擦力或夹持力。在内侧制动衬垫14与制动表面之间形成接触之后，内侧制动衬垫14抵靠制动表面的继续移动使相反的反作用力被作用在制动卡钳12的桥接件44上，这使桥接件44的一个或更多个指状物46拉动外侧制动衬垫16来接触并抵靠制动表面的相反侧，以产生摩擦力或夹持力。

另外参考图2，制动系统10可以用于在制动释放期间释放夹持力，这可以是常规制动或行车制动的释放，或是驻车制动的释放。在释放期间，马达36被配置成使主轴26在释放方向上绕纵向轴线38转动，该释放方向与主轴26在施加方向上(即，顺时针和逆时针方向中的另一个)转动时的主轴26转动方向相反。

主轴26在释放方向上的转动使螺母28在释放方向52上沿纵向轴线38轴向移动或移动远离活塞腔22的底腔壁40，直到在螺母28的前端或引导端42与活塞腔22的底腔壁40之间限定间隙G2。然后，制动活塞20可以移回至卡钳孔18中，不再与内侧制动衬垫14接触，从而允许将制动衬垫14、16移动成不与制动表面接触，以释放夹持力。

由于制动衬垫14、16中的一者或两者的衬片或摩擦材料会因被压靠在制动表面、制动片或制动鼓上而随时间发生变薄或磨损，制动活塞20在施加方向50上随时间进一步移出卡钳孔22。这也意味着螺母28的位移或螺母28在主轴26的长度上或沿主轴26的长度相对于主轴26的位置也随时间增加或改变。即，在螺母止动件54或螺母28的后端53与主轴止动件56或主轴凸缘57之间限定的间隙随时间增加。

当维修或更换磨损的制动衬垫14、16时，必须将制动活塞复位、移动、缩回或推回到卡钳孔22中，以容置新的制动衬垫14、16。这意味着螺母28必须也在朝向主轴止动件56的方向上复位、移动或缩回。

将制动活塞20复位意味着在释放方向52上或在远离内侧制动衬垫14的方向上使制动活塞20移回、推回或缩回至卡钳孔22中。

将螺母28或致动器24复位或将螺母28或致动器24移动至缩回位置意味着使螺母28在释放方向52上缩回或移动远离活塞腔22的底腔壁40。将螺母28或致动器24复位或将螺母28或致动器24移动至缩回位置意味着使螺母28在释放方向52上缩回或移动直到螺母止动件54或螺母28的末端或后端53接触主轴28或主轴止动件56或主轴凸缘57为止。可以通过在释放方向上转动主轴26来完成螺母28或致动器24的复位。

图3示出了根据本教导的致动器24的立体图。致动器24可以包括螺母28和主轴26。螺母28包括前端或引导端42和相反的后端或尾端53。后端或尾端53可以是螺母止动件，或者螺母止动件可以是从后端或尾端53延伸出的指状物或突起54。螺母止动件可以是螺母28的任何以下表面：当螺母28在释放方向52上移动时，该表面首先接触主轴止动件，从而防止螺母28在释放方向52上进一步移动。

主轴26包括输入部分34以及端部或凸缘57。端部或凸缘57可以是主轴止动件，或者主轴止动件可以是从端部或凸缘57延伸出的指状物或突起56。主轴止动件可以是主轴26的任何以下表面：当螺母28在释放方向52上移动时，该表面首先接触螺母止动件，从而防止螺母28在释放方向52上进一步移动。

通过经由马达36(图1和图2)在释放方向上转动主轴26，可以将螺母28或致动器24复位或移动至缩回位置。这样做会使螺母28在释放方向52上轴向移动，直到螺母止动件54与主轴止动件56接触为止。在此移动期间，制动系统10和/或控制器48可以读取、监测、评估、记录、处理和/或比较马达36的一个或更多个马达特性。

在致动器24的缩回期间，可能期望获知螺母28或螺母止动件54是否和/或何时接触主轴26或主轴止动件56和/或螺母28何时处于缩回位置，以便可以在那时停止从马达36向主轴26的扭矩供应。例如，如果在螺母28或螺母止动件54接触主轴26或主轴止动件56之后，马达36继续向主轴26供应扭矩，则马达36、致动器24、主轴26、螺母28、制动活塞20和/或制动系统10可能发生损坏。因此，可能期望在螺母止动件54一接触到主轴止动件56或者此后不久就能获知，以便制动系统10、控制器48和/或马达36可以例如通过停止马达36来相应地进行响应。

图4示出了局部流程图，该局部流程图示出了对本文所述的制动系统进行维修的方法。可以设想，制动系统的维修可以包括但不限于任何维护任务(例如，制动衬垫更换、制动系统修复、其他类型或维修)，或者需要与维修提供商互动的任何维修。为了开始制动系统的维修，首先要确保驻车制动(例如，电子驻车制动)被施加60或释放72。一旦制动系统或其控制器确定驻车制动已被施加且车辆处于固定状态，诸如车主或维修技术人员之类的用户可以启动开启(open)功能64，以将制动活塞、制动衬垫、制动卡钳或其组合移动至开启位置。开启位置可以是中间位置，该中间位置有利于将制动衬垫和/或制动活塞释放到充分释放位置。例如，开启位置可以是致动器在制动系统内的以下位置：该位置可以不阻碍或以其他方式防止制动衬垫、制动活塞或两者的释放。可以设想，可以经由车辆内或其他地方的人机界面(HMI)来启动开启功能62。

一旦已经启动了开启功能64，系统就可以进行故障检查66，以确定制动系统内是否存在任何故障。故障检查66可以检查是否有可能阻止制动系统被致动到开启位置的任何故障。故障检查66还可以检查是否有可能导致制动系统在进一步铰接之后不再操作的任何故障。如果在开启之前的启动开启功能64期间发现故障，则制动系统可以将致动器的开启(例如，致动)暂停70。开启功能62的暂停可以允许有限定的持续时间来解决故障。制动系统或制动系统的控制器可以维持计数，以确定在开启已暂停70状态下经过的持续时间。但是，开启也可以被无限期地暂停，直到用户的手动交互复位命令或手动解决故障为止。

当在开启已暂停70状态中已解决故障之后，或者如果未检测到阻碍启动开启功能64的任何故障66，则致动器被致动以如上所述地移动至开启位置68。在致动器被致动以移动至开启位置68期间，制动系统或其控制器可以进行主动故障检查66，以确定操作制动系统到开启位置68时是否呈现任何故障。如果在该第二故障检查66期间检测到故障，则暂停开启致动70，直到故障被解决或用户与制动系统手动交互为止。如果未检测到故障，则制动系统或其控制器可以停止致动器的致动并将开启位置保持在“开启已停止”状态72。开启已停止状态72(即，释放状态)可以被限定成制动系统的一个或更多个组件(例如，致动器)的静态位置，并且可以经由制动系统进行验证。也可以使用由制动系统的控制器计算出的一个或更多个估计值来确定开启已停止位置72。

还应注意，在开启功能62期间，可以存在和/或由制动系统或其控制器维持一个或更多个附加状态。例如，开启功能62可以包括：当致动器动态地移动到已开启位置时的上述开启状态68，以及当致动器到达开启位置时的静态的开启已停止位置72。然而，制动系统还可以包括中间位置，以限定致动器何时处于停止并接近开启位置的过程中。这样，制动系统或其中的一个或更多个部件的各种状态可以有利地允许制动系统或其控制器限制和/或允许达成一个或更多个动作。

当致动器成功地到达开启已停止位置72时，制动系统或其控制器可以完成开启功能62的操作并进入制动系统的维护模式76。类似于启动开启功能62，用户(例如，车主或维修技术人员)可以经由连接各个部件之间的通信的主机软件将来自HMI的请求手动发送至制动系统的控制器。

现在将更具体地参考图5，图5是一旦制动系统已经进入总体维护模式74的情况下的图4中描述的方法的延续。维护模式74可以被构造成在维修技术人员对制动系统进行维护的同时维持制动系统的位置和/或状态。维护模式74可以在其例程中包括一个或更多个子功能，以将制动系统或其中的部件(例如，致动器)移动至期望位置。例如，如图5所示，维护模式74可以包括增量释放功能78和完全释放功能88。增量释放功能78和完全释放功能88可以帮助将制动系统(例如，制动衬垫、制动活塞、致动器、制动卡钳或其组合)移动到已完全释放位置96。已完全释放位置96可以被限定成制动系统中的如下的位置，即，在该位置上有足够的空隙来替换或以其他方式接近制动系统中已磨损的制动衬垫或制动衬片。

为了到达已完全释放位置96，制动系统进入如上所述的维护模式76。一旦已经进入维护模式76，系统可以基于一个或更多个参数(例如，电流、电压等)验证制动系统的位置，以确定制动系统是否已经处于已完全释放位置96。如果位置验证处理确定制动系统未处于已完全释放位置96，则制动系统可以继续维护模式74并启动增量释放功能80。在增量释放功能80启动之后，制动系统或其控制器可以进行故障检查66以确定制动系统内是否存在任何故障。增量释放功能80的故障检查66可以检查与开启功能62的故障检查66、完全释放功能88的故障检查66或两者相同或不同的故障。这样，故障检查66可以有利地适于检查不同功能期间的特定故障，或者通常可以检测任何总体故障或一般故障。

如果增量释放功能78的故障检查66检测到在增量释放功能78期间可能阻止或以其他方式妨碍启动制动系统的移动的故障，则制动系统或其控制器可以将制动系统(例如，致动器)的增量释放暂停82(例如，暂停致动)。类似于以上讨论的开启功能62，增量释放暂停82可以允许有限定的持续时间来解决故障，或者可以无限期地暂停，直到用户的手动交互将系统复位为止。

当在增量释放已暂停状态82状态下解决故障之后，或者如果未检测到阻碍启动增量释放功能80的任何故障66，则致动器可以被致动以移动至已增量释放位置。可以设想，已增量释放位置可以是开启位置(即，在开启已停止状态72处到达)与已完全释放位置96之间的中间位置。已增量释放位置可以有益地是致动器的螺母至少部分缩回但仍与制动活塞接触的位置。以这种方式，制动系统可以有利地使用位置估计来确定这样的增量释放位置，并且一旦到达增量释放位置，就停止致动器的进一步释放。结果，防止了制动活塞和致动器螺母的脱离，该脱离通常可能是常规制动系统的失效模式，该失效模式继续到已完全释放位置96而没有首先在已增量释放位置84处停止。这样的脱离通常会导致活塞和/或致动器螺母不再能够缩回的无功能状态。还应注意，在增量释放84期间，可以进行第二主动故障检查66以确定操作制动系统到已增量释放位置84时是否呈现任何故障。如果检测到故障，则可以如上所述地暂停82增量释放。如果未检测到故障，则增量释放可继续进行，直到致动器到达已增量释放位置为止。

为了确保贯穿制动系统的其余释放中致动器螺母与制动活塞之间不会发生脱离，在致动器到达已增量释放位置之后可能需要手动交互86。可以设想，手动交互86可以是来自用户(例如，维修技术人员)的任何交互。有益地，手动交互86可以防止制动活塞与致动器螺母之间的无功能状态。例如，当致动器达到增量释放状态时，手动交互86可以包括维修技术人员使制动活塞物理地缩回。制动活塞的物理缩回可以将制动活塞的位置复位，以确保在制动活塞与致动器之间继续存在接触，从而防止脱离。制动活塞的物理缩回可以包括使致动器连同制动活塞一起缩回。例如，如果致动器所到达的增量释放位置保持制动活塞与致动器之间的接触，则由于制动活塞和致动器两者可以一致地移动，因此制动活塞的手动复位(即缩回)也将使致动器手动复位。

还应注意，除了如上所述的活塞复位以外，还可能发生其他手动交互86。手动交互86可以包括来自制动系统或连接至制动系统的系统内的维修技术人员或其他用户的任何物理交互或电子交互。物理交互可以包括调整制动系统中除制动活塞以外的一个或更多个部件，例如制动衬片、保持夹、弹簧、卡钳或其组合。电子交互可以包括用户的手动交互，以复位一个或更多个电子系统、一个或更多个监测参数(例如，被监测用于位置估计的一个或更多个度量的复位)或两者。手动交互86还可以包括用户的物理手动交互和电子手动交互两者。例如，维修技术人员可以首先手动复位制动活塞和/或致动器的位置。复位完成之后，维修技术人员可能需要经由HMI确认手动复位已完成，然后制动系统或其控制器继续执行该方法的下一个步骤。因此，从本教导中可以得出，本文所述的维修方法有益地为用户提供了以任何必要或期望的方式与制动系统进行手动交互86的机会，以确保制动活塞与致动器之间基本上连续的接合。

一旦已经完成手动交互86，制动系统或其控制器可以启动致动器和/或制动卡钳的完全释放90。如上所述，可以通过用户与连接至制动系统的HMI进行交互来确认启动完全释放90而开始完全释放功能88。另选地，一旦手动交互86已经完成或经由用户确认，则可能会自动地启动完全释放。一旦已经启动完全释放功能90，系统可以进行故障检查66，以确定制动系统内是否存在可能禁止完全释放的任何故障。故障检查66可以在制动系统的铰接之前进行，以确保制动系统能够充分移动至已完全释放位置。如上所述，故障检查66可以检查可能导致制动系统不再操作的任何故障或任何其他预期故障。

如果发现故障，则制动系统或其控制器可以暂停完全释放92，直到解决故障为止。在该特定情况下，完全释放92可以类似于防止制动活塞和/或致动器超出手动交互86之后所到达的位置的任何移动。例如，在请求启动完全释放90之后，将必须在制动系统的任何铰接之前进行故障检查66。这样，如果发现故障，则可以在开始完全释放移动之前前瞻性地防止对制动系统的损坏或制动器的无功能状态。

在完全释放已暂停92之后，完全释放功能88可以允许有限定的持续时间来解决故障，可能需要与制动系统或其控制器进行手动交互以对故障进行复位，或两者。一旦故障已被解决或者如果未发现故障，则可以启动完全释放94，以将制动活塞和/或致动器移动至已完全释放位置96。可通过将致动器移动至该致动器的机械极限来到达已完全释放位置96，该机械极限允许制动系统的制动卡钳充分打开。致动器的机械极限可以是致动器的最大打开位置，其为维修技术人员提供最大量的接近空间，以手动维修制动系统的一个或更多个制动衬垫，或者以其他方式与制动系统进行手动交互。因此，当致动器不再能够在释放方向(即，移动远离车辆的制动片和/或制动盘的方向)上移动时，致动器(并因此制动活塞)可以到达已完全释放位置96。

在完全释放94期间并且在到达已完全释放位置96之前，可以进行第二故障检查66。故障检查66可以连续地或以增量方式监测完全释放94，以检查是否可能发生防止致动器到达已完全释放位置96的任何故障。故障检查66可以监测制动系统的一个或更多个参数(例如，电压、电流、时间等)，以确定致动期间的故障。如果发现故障，则完全释放被暂停92，直到解决故障为止。

如果未发现故障，则一旦致动器到达已完全释放位置96，就可以停止致动器的致动。如上所述，制动系统或其控制器可以基于制动系统的一个或更多个跟踪值来计算位置估计。例如，可以基于制动系统的马达电流来确定已完全释放位置96。当致动器在已完全释放位置96到达其最终停止位置时，可能会存在高电流尖峰。因此，平均马达电流可能会超过电流阈值，以向制动系统的控制器传达完全释放94已完成且致动器处于已完全释放位置96。然而，应注意，可以利用任何期望的参数或计算来确定致动器的位置。

一旦致动器到达已完全释放位置96，维修技术人员就能够接近制动衬片(例如，制动衬垫)以进行维修98。维修还可以包括利用制动系统检查和/或解决任何问题所需的任何其他操作。制动系统可以维持在已完全释放位置96，直到维修98完成和/或维修技术人员(或其他用户)向制动系统控制器传达维修已完成为止。例如，维修技术人员可以通过连接至制动系统的HMI传达维修完成，从而退出维护模式100。

一旦已退出维护模式100，制动系统可以施加将制动系统复位回到运行位置的力(例如，在夹持方向上移动致动器和制动活塞)。可以基于如上所述的位置估计来确定这样的位置。

应注意，对于每个制动系统，系统内的一个或更多个功能可能不是必需的。例如，制动系统可以从驻车施加位置60直接转到增量释放功能78，而无需完成开启功能和/或到达开启已停止位置72。因此，可以从本公开中得出，该方法可以有利地确定制动系统的各种状况，以鲁棒地应用本文所述的方法来到达已完全释放位置，同时仍防止制动活塞与致动器之间的脱离。

如上所述，一个或更多个功能可以包括故障检查66，以确定是否存在可能阻止或以其他方式影响制动系统的操作的任何故障。当发现故障时，制动系统可以进入，以初始地确定存在暂时性失效，从而触发功能被暂停(70、82、92)。尽管暂停可以无限期地进行到用户与系统交互为止，但是制动系统或其控制器可以在已暂停状态时监测持续时间。如果在一定的持续时间内故障没有恢复，则暂时性失效可能超时，从而将制动系统的状态从已暂停状态转移到故障检测102。制动系统可以从已暂停状态进入作为失效模式104的故障检测102。当进入失效模式状态104时，制动系统或其控制器可以监测制动系统的一个或更多个参数，以确定制动系统是否仍在移动或系统是否处于失效已停止位置106。一旦处于故障检测102中，维修技术人员或其他用户就可以解决失效模式。然后当失效模式被解决时，制动系统可以退出故障检测并返回到维护模式74。制动系统状态可以经由以下方式从故障检测102转移到维护模式74，即，经由手工复位(例如，使用HMI)进行转移，或基于被监测的制动系统参数自动进行转移。

现在将更具体地参考图6，图6示出了对如本文所述的制动系统进行维修的方法，以用于联动制动系统。在联动制动系统中，驾驶员侧108和乘客侧110可以各自包括其自身的系统结构，从而需要驾驶员侧108和乘客侧110之间的相关操作。在该特定示例中，驾驶员侧108可以包括具有新的制动衬垫的一个或多个制动组件，而乘客侧110包括具有充分磨损的制动衬垫的一个或更多个制动组件。

如以上参考图5所述，驾驶员侧108和乘客侧110两者都可以初始地确保驻车制动被施加60或释放72。一旦驻车制动已被施加60，则用户可以通过经由车辆内的HMI与制动系统通信来进入诊断模式112。一旦处于诊断模式112，驾驶员侧108和乘客侧110两者都可以完成开启功能(见图5)，以将各侧的致动器和制动活塞移动至开启已停止位置。一旦到达开启已停止位置，驾驶员侧108和乘客侧110两者都可以进入维护模式76。

当制动系统处于维护模式76时，可以启动制动系统内致动器的释放。此时，制动系统或其控制器可以使用位置估计来确定致动器在驾驶员侧108和乘客侧110两者中的位置。此处，由于驾驶员侧108在一个或更多个制动组件内具有新的制动衬垫，在启动开启功能62并进入维护模式76之后，驾驶员侧108可以在已完全释放位置96开始。

然而，乘客侧110的制动衬垫已充分磨损，因此乘客侧110可以进入并完成增量释放功能78(见图5)。在到达增量释放位置之后，可以在进入并完成完全释放功能88之前进行手动交互86(例如，制动活塞和/或致动器的物理复位)。在此期间，驾驶员侧108可以处于等待乘客侧到达已完全释放位置96的空闲模式116。

一旦乘客侧110到达已完全释放位置，就可以对驾驶员侧108和乘客侧110两者进行维修98。在驾驶员侧108和乘客侧110上完成维修98之后，制动系统可以退出维护模式100并重新施加夹持力以将制动组件移回运行和/或制动位置。

图7示出了对制动系统进行维修的类似方法，只不过其中示出的制动系统是不联动制动系统而不是联动制动系统。在不联动制动系统中，各个制动组件(例如，制动卡钳)无论在驾驶员侧或乘客侧的位置如何都会共享相同的软件，并且可以在所述方法内独立地操作。这样，各个制动组件可以完成下述方法，而不依赖于制动系统内任何其他制动组件的状态。

类似于图6，制动系统可以在进入诊断模式112之前首先确保驻车制动已被施加60或释放72。一旦处于诊断模式112，制动系统内的各个制动组件就可以进入并完成开启功能62以到达开启已停止位置(见图5)，从而允许制动系统进入维护模式76。但是，应注意，本文所述的任何方法都可以将制动系统从驻车已施加60直接转移至进入维护模式76，而无需完成开启功能62。

一旦处于维护模式76，就可以由制动系统或其控制器进行完全释放检查114，以确定制动组件是否已到达已完全释放位置。如果尚未到达已完全释放位置，则制动组件可以进入并完成增量释放功能78(见图5)。一旦到达增量释放位置，则可以在制动组件进入并完成完全释放功能88以到达已完全释放位置之前发生手动交互86。相反，如果完全释放检查114确定制动组件已经处于已完全释放位置，则可以绕过增量释放功能78、手动交互86和完全释放功能88。

如以上参考图7所示，各个制动组件可以完成该方法以到达已完全释放位置，而不依赖于制动系统内的任何其他制动组件。因此，第一制动组件可以直接移动至已完全释放位置以用于维修，而第二制动组件需要完成增量释放功能78、手动交互86和完全释放功能88。这样，各个制动组件可以有益地不需要等待时间或空闲时间来等待制动系统内任何其他制动组件的操作。

一旦制动组件到达已完全释放位置，就可以在制动组件上进行维修98，例如更换磨损的制动衬垫、制动组件的一个或更多个附加部件的维修、或其组合。在维修已完成之后，基于技术人员或用户的某些交互，可以退出维护模式100，并且可能再次向制动组件施加力，以使制动组件回到运行位置或已停止位置。

元素列表

10 制动系统

12 制动卡钳

14 内侧制动衬垫

16 外侧制动衬垫

18 卡钳孔

20 制动活塞

22 活塞腔

24 致动器

26 主轴

28 螺母

30 螺纹部分

32 配合螺纹部分

34 输入部分

36 马达

38 主轴的纵向轴线

40 底腔壁

42 螺母的引导端

44 桥接件

46 指状物

48 控制器

50 施加方向

52 释放方向

53 螺母的后端

54 螺母止动件

56 主轴止动件

57 主轴凸缘

60 驻车施加

62 开启功能

64 启动开启功能

66 故障检查

68 开启

70 开启已暂停

72 开启已停止/已释放

74 维护模式

76 进入维护模式

78 增量释放功能

80 启动增量释放

82 增量释放已暂停

84 增量释放

86 手动交互

88 完全释放功能

90 启动完全释放

92 释放已暂停

94 完全释放

96 已完全释放

98 制动衬垫的维修

100 退出维护模式

102 故障检测

104 失效模式

106 失效已停止

108 驾驶员侧卡钳

110 乘客侧卡钳

112 进入诊断模式

114 完全释放检查

116 等待完全释放

G1 间隙

G2 间隙

本文呈现的解释和说明旨在使本领域的其他技术人员熟悉本发明、其原理和其实际应用。以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。本领域技术人员可以以最适合特定用途要求的多种形式来适用和应用本发明。

因此，所阐述的本发明的特定实施方式不旨在作为本教导的穷举或限制。因此，本教导的范围不应参考该说明书来确定，而应参考所附权利要求书连同该权利要求书所享有的等同物的全部范围来一起确定。所述权利要求书中对本发明公开的主题的任何方面的省略都不是对该主题的免责声明，也不应认为发明人没有将这样的主题视为所公开的发明主题的一部分。

多个元件或步骤可以由单个集成元件或步骤提供。另选地，单个元件或步骤可以被划分为分开的多个元件或步骤。

用于描述一个元素或步骤的“一”或“一个”的公开内容并不旨在排除附加的元素或步骤。

虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元素、部件、区域、层和/或部分，但是这些元素、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语可用于将一个元素、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。除非上下文明确指出，否则本文中使用的诸如“第一”、“第二”和其他数值术语之类的术语并不暗示顺序或次序。因此，以下讨论的第一元素、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元素、第二部件、第二区域、第二层或第二部分，而不背离本教导。

为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语，例如“内部”、“外部”、“之下”、“以下”、“下部”、“以上”、“上部”等，以描述如附图中所示的一个元素或特征与其他元素或特征的关系。除了附图中所描绘的方位之外，空间相对术语还旨在涵盖设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为在其他元素或特征“以下”或“之下”的元素将被定向为在其他元素或特征“以上”。因此，示例术语“以下”可以涵盖以上和以下两个方位。可以以其他方式来定向(转动90度或其他方位)设备，并据此解释本文中使用的空间相对描述语。

出于所有目的，通过引用并入所有文章和参考文献的公开内容(包括专利申请和出版物)。其他组合(如将从所附权利要求书中得出的)也是可能的，这些组合也通过引用并入该书面描述中。

除非另有说明，否则术语“约”或“近似”与数字量的组合的教导涵盖所列出的量以及所列出的量的近似的教导。举例来说，“约100”的教导涵盖在100+/-15范围内的教导。

Claims (10)

1.一种对制动系统进行维修的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将所述制动系统的致动器从第一位置移动至第二位置；

(b)当所述致动器到达所述第二位置时或之后，对所述制动系统进行手动操作；以及

(c)在完成所述手动操作之后，将所述致动器移动至第三位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一位置，所述制动系统的一个或更多个制动衬垫不与车辆的制动片接触。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一位置，所述制动系统的一个或更多个制动衬垫与车辆的制动片接触。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二位置是所述致动器的位于所述第一位置与所述第三位置之间的位置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述手动操作包括将制动活塞手动缩回到卡钳孔中，在所述手动操作期间，所述致动器是固定的，并且在步骤(c)期间，所述制动活塞保持固定。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述致动器包括主轴和螺母或滚珠丝杠，并且所述第三位置是当所述螺母与所述主轴的主轴止动件接触时的位置；并且其中，在所述第二位置，所述螺母不与所述主轴止动件接触。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(a)期间，将所述致动器的一个或更多个部件从所述制动系统的制动活塞移开。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第三位置比所述第二位置更远离所述第一位置。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第三位置是相较于所述螺母处于所述第二位置时所述螺母移动更远离制动活塞时的位置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

(d)在将所述致动器移动至所述第三位置之后，将所述致动器移动回至所述第一位置、所述制动系统的一个或更多个制动衬垫与车辆的制动片接触的制动位置、或两者。

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