CN1296638C - 调节盘式制动器的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制盘式制动器的方法，该制动器带有一个与制动盘重叠的制动钳，两个分别安装在制动盘两侧的制动块，一个用于压紧盘式制动器的压紧装置，一个由电动机驱动的调节系统，该电动机由一个控制装置所控制。该发明包括以下步骤：a)确定在制动中出现的制动能量，b)将确定的制动能量与一个制动能量限值进行比较，c)当确定的制动能量超过该限值时，控制调节系统进行调节。

Description

调节盘式制动器的控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制盘式制动器的调节系统的控制方法，该制动器带有一个与制动盘重叠的制动钳，分别安装在制动盘两侧的制动块，一个用于压紧盘式制动器的压紧装置，可通过控制装置控制的、设有一个电动机的调节系统，当出现制动块磨损时用于调节制动块，其中的控制方法通过控制装置的程序实现。
背景技术
带有电动机操作的控制系统的盘式制动器是已知的，例如在DE19756519A1中公开。另外一种设置在旋转轴和调节轴中间的调节驱动装置也是已知的，例如在DE 37 16 202 A1或在WO 99/05428中公开。
在WO 99/05428中也描述了一种特别简单的控制方法，其中没有附加设置的磨损传感器。为此建议在每次制动后调节间隙，或者在一定的预先设定的制动次数之后调节间隙。这里要说明，在电子制动系统中具有一个相应的评估逻辑电路时，可以用它监测制动块的磨损。这可以例如通过一个专用的磨损传感器实现，但是费用高，而且可能准确性不高。
发明内容
因此，本发明的任务是提出一种可靠的控制方法，用于所述类型的盘式制动器的调节系统，在不使用专用的磨损传感器的情况下，它也可以确定制动块的磨损，并且通过减少调节过程的次数来减轻调解系统的负担。
本发明的目的这样来实现：一种用于控制盘式制动器的调节系统的控制方法，其中制动器带有一个与制动盘重叠的制动钳、分别安装在制动盘两侧的制动块、用于压紧盘式制动器的压紧装置、可通过控制装置控制的带有电动机的调节系统，当出现制动块磨损时，所述调节系统用于调节制动块，其中，所述控制方法通过控制装置的程序实现，包括如下步骤：确定在制动过程中出现的制动能量；将确定的制动能量与一个制动能量极限值进行比较；当制动能量超过极限值时，控制调节系统进行调节。
为此，该控制方法作为计算机程序设置，并包括以下步骤：
-确定在制动中出现的制动能量值；
-将确定的制动能量值与一个制动能量限值进行比较；
-当制动能量值超过该限值时，控制调节系统进行调节。
本发明特别的优点在于，只有当检测出的所消耗的制动能量反映出应当进行必要的调节时，才进行调节。因此，调节过程的频率得以降低并且减轻了调节系统的负担。此外，制动能量的确定不需要特殊的、专门为此目的而设置的传感器，它可以作为反映磨损的最好的指示器。
由于可以降低调节过程的频率，电动机的功率和磨损就可以降低，因此可以设置相对小型且价格相对低廉的电动机。另外，应用该调节系统也可以实现其他的目的，如可以提高电动调节系统以及整个盘式制动器的效率。根据一种本发明的变型，制动能量可以不需要附加的传感器而直接由制动力矩和车轮转角计算得出。
车轮转角可以优选地通过一个带有磁极转子传感器的ABS系统确定。现代的制动系统中总是具有磁极转子传感器，因此，不产生附加的设备费用。
另外，优选地，制动力矩可以以简单的方式由制动缸压力确定，它同样也传送到EBS或ABS控制计算机或者控制装置。
有利地，可以通过经验来确定是否需要调节，每当制动能量超过制动能量限值(2MJ～8MJ)，特别是超过8MJ时，进行调节，一方面可使调节过程的频率保持相对较低，另一方面总能获得建立足够的制动安全性。
本发明适用于以电动机或者气压控制的盘式制动器，和带有浮动式、固定式或者盘式制动钳的盘式制动器，优选地，制动系统在制动盘的两侧各具有至少一个电动调节装置。
根据一个另外的特别有利的而且独立的本发明的变型，制动器的制动时间点(Anlegezeitpunkt)按照如下方式确定，在一次或多次制动过程后，对调节系统进行调节控制，直至至少一个调节电机由于压紧力所造成的摩擦而停止。
有利的是，调节装置的调节电机的制动时间点根据监控调节装置调节电机的电压和/或电流特征确定。
优选地，制动时间点在制动盘两侧分别这样确定，分别确定至少一个调节电机由于压紧力所造成的摩擦而停止的时刻。
当确定制动盘两侧的程度不同的制动块磨损时，由于确定了不相等的制动时间点，可以对制动盘两侧的间隙进行不等量的调节。
根据本发明的一个实施例所述的控制方法的制动器制动时间点的确定，以及根据车辆的或由牵引车和挂车所组成的车辆组的不同制动器制动时间点的对比，根据本发明的另一独立的方面，对车辆的不同的制动器进行一种调节，使得不同的制动器的制动时间点之间可以相互匹配。例如当出现由于制动盘变得难以转动而造成的不相等磨损时，有利的是将制动盘的外侧的间隙调节到最小。通过该措施，即使制动盘难以转动，也可以实现完好的效果，并且以这种方式也可以在没有特殊干扰下度过一段维修间隔。
本发明也实现了一种用于确定在制动中转化的能量的简单方法，在该方法中，制动能量由制动力矩和制动中所历经的车轮转角来计算得到。
本发明还实现了一种尤其简单的方法，该方法通过确定在制动中所消耗的能量，确定车辆盘式制动器的制动块的磨损，其中制动能量由制动力矩和制动中所历经的车轮转角来计算得到，其中记录并加和从车辆启动或者从最近一次更换制动块以来所转化的制动能量的总和，和/或通过一个显示装置向驾驶员给出显示。通过此类方法，可实现一种简单的用于显示制动块的磨损的装置，而不需要在制动块上或制动块内设置特殊的磨损传感器。
附图说明
以下根据附图详细介绍本发明的优选实施例。图中示出了：
图1：一个用于调节间隙以及识别动作时间和记录磨损状态的控制程序的第一实施例；
图2：一个用于确定制动中转化的制动能量的程序；
图3：一个用于确定磨损的程序；
图4：一个用于控制清洁功能和保证制动器的可移动性的程序；
图5a：一个用于单个调节间隙、识别动作时间以及记录磨损状态的控制程序；
图5b：图5a中程序的继续；
图6：一个用于激活制动盘复位的控制程序；
图7：一个盘式制动器的原理简图；
图8：一个盘式制动器的局部剖视图的主视图。
具体实施方式
图7中示出了一个气压操作的盘式制动器，带有一个制动钳，它在其上部的周边区域包围了制动盘3，还可以想到有一个电机驱动的操作装置(图中未示出)。
在制动盘3的两侧设有制动块5和7，它们在制动盘的方向和离开它的方向上，即垂直于制动盘3的平面的方向上是可以移动的，它们以通常的方式由制动块支架5a，7a和分别安装在其上的制动块材料5b，7b所构成。
制动钳位于图7中右下方的截面部分9，它在轮轴(未示出)的方向上延伸，通过至少一个或优选的多个螺栓11例如固定在盘式制动器的轮端法兰13上。
制动盘3此处例如可以设计为移动盘，以制动过程中经过的工作冲程次数，相对于制动钳1在轮轴上是可以移动的。另外一种可以选择的方式或者可以完善的方式是，制动钳设计为可移动的或者可以转动的。还可以考虑到的是，制动钳和/或制动盘3设计为分别在工作行程的路径的一部分中是可以弹性变形的。
根据图1，在制动钳和盘式制动器之间具有相对移动性，其基本上相应于工作冲程的次数，并设置一个调节系统。该调节系统在制动盘的两侧包括调节装置15，17，用于平衡间隙以及在制动中出现的制动块磨损。
此处，在制动盘的每一侧，调节装置15，17例如由至少一个或多个，最好是两个调节套筒19，21组成，其中压力块23，25的螺纹类型的附件24可旋转地安装，使得在调节套筒21，23和压力块23，25之间可以具有轴向的相对可移动性。当然也可以考虑到一种倒置的结构，其中压力块具有一个套筒类的附件(图中未示出)，利用螺栓可以旋转。
图7右侧所示的调节装置15支撑在一个位于调节装置15旁边属于压紧装置的旋转杆27上，该旋转杆可在其上部范围中由一个制动缸31的活塞杆29操作，在其下部部分通过例如一个球单元(未示出)或一个其他的轴承支撑在制动钳上，其中它进一步在转离制动钳的一侧直接或通过中间单元，例如球和/或其他的中间部件支撑在调节套筒19上。
设置在制动盘1与旋转杆27相对侧的调节套筒21直接支撑在制动钳的内部。
在图7的制动器中，制动盘两侧分别设有调节套筒19，21以及分别设有两个制动块23，25，它们通过齿轮机构相互同步。
这也可以从图8中看出。此处描述的调节套筒19在其外部轮廓上设有一个齿轮33a或具有齿状的类似附件，它与齿轮35a啮合，而该齿轮35a又由一个齿轮37a驱动，齿轮37a由电动机41的驱动齿轮39带动旋转。所有的齿轮33a，35a，37a，39位于同一个平面内。
在图8中示意性的说明，电动机41通过数据线、电源线43与控制装置45(例如一个ABS控制装置和/或一个EBS控制装置)相连接，该控制装置又可以与其余的车用电子装置相连接，并且通常也与ABS传感器相连接。
图1示出了一种用于电子磨损调节系统的控制方法，它尤其但不仅仅适用于如图7和图8中所示出类型的制动器。
该控制方法尤其不限于带有双侧电子磨损调节的制动器，而且它的基本想法在原理上也适用于带有单侧电子磨损调节的制动器。
当然通过双侧电子磨损调节产生了特别有利的控制的变型，这一点将在以下详细说明中描述。
图1中示出了特别简单而且容易的调节间隙的控制方法。
在经过一个预定次数的制动操作后、在特殊情况下甚至在每次制动操作后，调节系统或者盘式制动器每侧的电动机得到一个来自前接的控制电子部件或者控制装置45的控制脉冲。该控制装置可以由EBS系统构成，或可以由直接与制动器制成整体的控制电子部件构成，但是也可以通过其他的每个设置或前接在盘式制动器上的控制电子部件构成，只要它们合适地连接到盘式制动器上，以及利用计算装置或者微处理器，处理传感器给出的信号并输出相应的控制信号到盘式制动器上。
本制动系统的控制仅能当制动器通过压紧的形式进行控制时实现。传感器给出的信号例如可根据制动压力开关的信号或根据其他的来自EBS系统的等效信号。
由于电动机相对小的调节速度，首先只实现一个小的调节，这是因为调节调节电机由于压紧力而产生的摩擦将在主轴系统中停止。
对此在一个有利的方式中将该停止功能加以利用，用于分别确定每个制动器的制动时间。该信息使得平衡一个车辆组中的各个制动器的制动时间成为可能，以实现尤其在车辆组中的被牵引车和牵引车之间的制动器的协调。
为实现此目的，最好在每次制动操作中进行调节过程，直至制动器控制已经完成协调。制动过程的结束例如可以通过制动压力信号的消失显示，在制动过程结束后，调节装置再次控制减小间隙，直至电动机在制动/保持制动盘上的制动块时由于出现在调整轴上的摩擦力而停止。
从这一位置开始，之后解除装置(Lseeinrichtung)进行控制，其中电动机旋转一个预先给定的次数，以产生预定的间隙。
该类的控制方法的基本特征在图1中给出。根据图1，在控制装置45的微处理器中执行如下的控制程序，以调节间隙以及识别动作时间点并记录磨损状态。
首先在控制程序中通过程序步骤100确定，是否通过一个数据传输总线例如CAN总线—传送操作信号。
如确定结果为“否”，则再次启动制动操作信号请求的检测。
另一种选择是程序当然也可以保持静止，直至通过制动操作信号完成输入或等待输入处理。
如果通过数据总线发出制动操作信号，进行确定是否通过CAN总线传输调节指令。
最好根据对之前制动时消耗的制动能量的检查进行确定，其中动作记录是必要的，这将在下文中根据其他的图进行详细解释。
如果没有调节指令通过现场总线发出(步骤101)，则不进行调节，而程序流程返回开始位置，因为在这次制动中还不需要进行调节。
此处，根据本发明的调节程序具有尤其的优点，这是因为只有每次在由检测到的制动能量得出需要进行调节的情况下才进行调节。只要在步骤101中确定出在现场总线中出现了调节指令，调节电机(EC电机)就控制调节轴旋转，以减小间隙(步骤102)。
其中，将检测在全工作电压下电动机何时停止。如果发生停止，制动块将位于制动盘上，因此不需要另外的调节运动。通过这种方式，实现了一种不复杂的准确地确定制动器的动作时间点的方式。
如果在步骤103中确定了EC电机在全工作电压下停止，那么将向EBS控制设备传输停止信息(步骤104)，并且电动机将在后面的步骤105中无电流的连接。
如果通过现场总线再次传输一个制动解除信号(步骤106)，则电动机将在其他的步骤107中控制调节轴(旋转轴19，21)在减小间隙方向上的旋转。
在克服间隙后，电动机位于制动盘上。这意味着，电动机在全工作电压下停止。如果这在另一个步骤108中得以确定，电动机将在另一个步骤109中在反方向上控制(控制在增大间隙方向上的X解码脉冲)，使得在步骤109中调节间隙。
如果确定到X个解码脉冲的数量在增大间隙方向上已经达到预定的次数，则将修正调节间隙并且将相加后的X个解码脉冲数向EBS磨损值存储器传输(步骤111)。
在修正调节间隙后，图1中的程序回到开始位置。
该系统的特殊的优点是，不在每次制动施加之后进行制动调节，而是仅仅在一个预定制动次数之后进行。因此，控制方法必须可以简单的方式确定间隙调节的频率。
在一个很简单的控制中，间隙调节也可以在每次制动后进行。但是这导致了对调节机构的高的要求。更确切地说，间隙调节应该仅在如下情况时进行，即在一定次数的热制动中或热制动后，发生的摩擦体的磨损、热膨胀或收缩等要求间隙变化，或者其他的系统功能，例如对车辆或车辆组的制动器的动作时间点的协调等要求进行间隙调节。
间隙与额定值之间的偏差的容许误差量，例如可以为额定间隙的百分之几(例如10％)。如果用数字表示，例如当额定间隙为0.4mm时，则容许误差量为总间隙中的0.04mm，在一个双侧电动调节装置的制动器中，每侧间隙相应为0.02mm。
但是，为了确定间隙的误差量，不能简单的通过所确定的车辆的行驶里程或通过从最近一次调节过程算起的行驶时间来确定制动器的磨损。可想而知，例如一辆载货车在平原还是在山区行驶差别是很大的。根据本发明的思路，合适的量是制动中消耗的制动能量。根据本发明的思路，该量将近似地由转速信号和制动压力信号确定。
WB＝MBB
其中：
WB：＝制动能量
MB：＝制动力矩
B：＝车轮转角
车轮转角可以直接通过例如为实现制动系统的ABS功能所必需的转速传感器确定。转速传感器由环绕轮毂的磁极转子和固定的传感器所构成，它将附近经过的轮齿以及磁极转子的磁铁线圈等以一个电压脉冲进行记录。例如当每个磁极转子的轮齿为100时，则车轮每转过3.6度对应一个脉冲。通过将这些脉冲加和可以确定出制动阶段历经的车轮转角。
制动力矩通过EBS系统内的压力传感器根据制动缸压力的确定而进行确定。
MB＝(Pz-PAn)AZiεC*reff，
其中：
Pz＝制动缸中的压力
PAn＝制动器的制动压力
i＝制动器的力传递系数
ε＝制动器力传递机构的机械效率
C*＝制动器特征参数≈2μB
μB＝制动块摩擦系数
reff＝制动盘有效摩擦半径
Z＝相加后的转角脉冲数
Az＝制动缸的有效活塞面积
除去制动缸压力外，其他上述的所有参数可以看作为常数。摩擦系数以及由此得到的制动器的C*值虽然与使用条件的波动有关，但是对于本发明目的，可以采用一个均值看作常数进行计算。
由此得出：
MB＝(Pz-PAn)AZiεC*reff
MB＝(Pz-PAn)K
对于一个带有n个轮齿的磁极转子，每个轮齿对应的车轮转角为：
＝2π/n
因此得到对应于每个轮齿，亦即对应于每个转速脉冲的转化的制动能量为：
W＝(Pz-PAn)K；其中：K＝AZiεC*reff2π/n
因此通过简单的将制动缸压信号与车轮转角脉冲的个数相联系，即可确定出转化的制动能量。
为开始一个下述的调节过程现在可以确定一个极限值，这通过将相邻的各次制动中的值(Pz-PAn)×K相加来确定。当这一和值超过预先设定的极限值时，则通过调节系统的控制电子部件进行调节过程。
对于所使用的摩擦对，磨损与制动能量的相互关系通过实验的方法确定。
对于一个安装有22.5英寸车轮的载货车上的盘式制动器类型的制动器上的典型制动块，由不同的摩擦试验得到的估计值得到，两个制动块的总磨损在转化大约5MJ(兆焦耳)制动能量情况下为大约0.02mm。
该能量极限值5MJ在极限制动情况下，例如在高山行驶中仅由一次制动即已经达到。与正常相适应的制动方式需要5至50次制动操作才能达到该极限值。
通过将极限值确定为转化5MJ的制动能量(与安装在22.5英寸车轮的载货用车上的盘式制动器相对应)，制动盘和制动块的增长的效果在极限制动下是足以保证的，因为预先给定的制动能量在此条件下在一次制动操作中即可达到。
在每次以大约5MJ的制动能量进行的极限制动中，制动盘的温度可上升4000度，因此制动盘可能会增大大约0.2mm，而同时制动块将磨损掉0.02mm。如果就此而言间隙在制动开始前应当调节到大约0.3mm至0.4mm，则可以在此类极限制动时不出现由于可能的过热而导致的制动增加。
图2示出了一个相应的用于确定转化的制动能量的程序的流程图形式的示意图。
在程序启动后将确定是否通过现场总线传输一个制动信号(步骤201)，然后检测是否接受转速脉冲(步骤202)。如果情况不是如此，则继续检测是否存在转速脉冲。如果存在转速脉冲，则首先记录制动信号并在存储器SP中存储(步骤203)，然后从SP数值中减去制动压力PAn并在域SPP中存储该结果(步骤204)，然后将值与K相乘并在存储器SW中存储(步骤205)。
然后从和值存储器SWS中调用该值并存储(206)，并且将存储器SW中的值与和值存储器SWS中的值相加(步骤207)，然后和值存储器SWS中的值由值SW和SWS的加和结果替换(步骤208)。
如果该和值存储器中的数值超过了某一预先给定的值WGRENZ(步骤209)，则该情况一经确定，被请求的制动解除信号向调节装置传输(步骤210)调节指令211(见图1)，并且和值存储器在一个步骤212中再次置0。
相反的，如果在步骤209中和值存储器中的数值小于预先给定的值WGRENZ，则程序返回开始点。
通过这种方式，使用前面给出的公式关系，通过确定在制动中消耗的制动能量，可以简单地对制动系统进行调节。和值存储器中的值SWS与加和后的制动能量相对应。加和后的结果例如也可以用作对制动块的磨损状态进行判断并显示所出现的明显的磨损偏差。
这里将记录和存储从车辆启动开始，或从最近一次制动块更换开始进行相加的被转化的制动能量。该值与存储在估值电子部件中的预先给定值进行比较。通过这种方式可以及时的识别出过度磨损状态并停车。该状态可能因为缺少车轮制动器而导致，或在制动控制中因为在车辆组中缺少其它车辆的制动作用，或因为特殊的对制动要求高的运行方式而导致。
图3中给出了一个此类的检测程序。在该程序的第一步骤301中，为进行磨损检测以及确定系统的特殊性，在确定电动机启动后或得到电动机启动的信号后(步骤301)，读取和值存储器SWS中的值并进行中间存储。
进一步读取总制动能量存储器中的值并进行中间存储(步骤303)。此处总制动能量值称为SWG。然后在步骤304中将值SWS与值SWG相加，并以得到的SWS和SWG的和值替换总制动能量存储器SWG中的值SWG(步骤305)，然后读取调节控制装置中的磨损解码控制装置的值并进行存储(步骤306)，然后将值SN与调节常数C相乘并在存储区域SNC中存储，然后将存储区域SNC中的值除以总制动能量SWG并将结果存储在存储器SV中(步骤308)并在步骤309中将磨损检测的结果传输到一个信息系统中，在该信息系统中通过明显的方式，例如通过车用显示器的方式进行相应的输出。
图4及其之后的附图示出了其它有利的功能，其利用根据本发明的间隙调节装置实现。
因此所述功能可以用于：
1.确定制动器制动时间点
2.检测磨损
3.清洁(清洗功能，湿迹，分布的盐，污物)
4.在制动盘两侧分别调节间隙
5.在制动操作后主动将制动盘复位
6.在未进行制动的行驶中，通过在制动盘的整个移动行程中往复的移动制动盘确保制动盘的可移动性，防止污物、腐蚀等影响可移动性，并检测制动器的可移动性。
7.探测制动块的磨损
清洁或清洗功能可通过如下方式实现，即通过电子磨损调节装置在未进行制动的行驶中使制动块周期性地，或在一定的前提条件下使制动块持续地与制动盘保持轻微的接触。
接触过程和清洁过程的设备有利的不同时的设置在制动盘的两个摩擦面上，因为出现的加热将使得制动盘和制动块发生热膨胀，从而可能出现制动器的张力以及可能造成过热。
特别是在清洁过程中施加一个制动时更是如此。清洁过程基本上以如下方式进行，即一侧的间隙调节装置沿着减小间隙的方向向制动盘移动，轻微的摩擦制动盘进行清洁，而同时对相对设置的间隙调节装置进行控制，使得它从制动盘移开。然后该过程反向进行和/或根据需要或自动的重复进行。
图4示出了一个程序，用于保证制动器的可移动性以及用于实现一个清洁功能。
在程序开始后首先检测，是否通过现场总线传输接触制动信号(步骤401)。
如果检测结果为“是”，将从最近一次清洁过程算起的等待时间在下一个步骤402中与一个极限值TW进行比较。
如果等待时间超出，则在步骤403中确定车轮转角并将其存储在一个存储区域SNC内。
只要存储区域SNC中的值小于一个NCmin中的极限值，就对外部电动机进行控制，使得在增大间隙的方向上旋转调节轴(步骤404)，然后对设置在内部的电动机进行控制，使得在减小间隙的方向上旋转调节轴(步骤405)。
只要外部电动机和内部电动机的解码脉冲再次达到一个预先给定的值K(步骤406)，进行对外部电动机的另一个控制使其在减小间隙的方向上驱动调节轴(步骤407)，以及进行对电动机7的另一个控制使其在增大间隙的方向上驱动调节轴(步骤408)。
如果解码脉冲也达到了此处预先规定的次数K(步骤409)，则还要检测，是否接通了一个离路(off-road)按钮，即检测是否进一步由驾驶员激活了清洁功能(步骤410)。如果检测结果为“否”，则程序停止，如果检测结果为“是”，则程序转到步骤402或403，即例如转到等待时间的检测。
相应地，利用制动器可设置一种在潮湿以及分布的盐影响的情况下的有利的制动系统调节。在此情况下设置一个以一定的时间间隔的、周期性的制动块接触，以消除潮湿以及盐的分布对制动盘的影响。通过这种措施可以避免由于摩擦系数减小造成的制动效果减小。
在灰尘影响的情况下，特别是在离路和施工路段运行情况下，清洁功能通过驾驶员操作开关启动，或者当车速低于一个极限值，例如10km/h时，自动启动清洁功能，或通过上述两种措施的组合而启动(由驾驶员操作启动，但启动该功能时车速必须低于10km/h)。在低车速下或在高的灰尘负载下，例如在沙地上行驶时，制动器始终保持轻微摩擦运行。该功能用于防止高磨损的磨蚀的灰尘影响制动块和制动盘的摩擦表面。
本发明也可以设置单独的间隙调节。这样在出现强度不等的制动块磨损时，可以在制动盘的两侧不等量地调节间隙。此类的控制方法在图5中示出。
程序开始后，在步骤501中首先确定是否通过现场总线传输制动操作信号。如果确定结果为“是”，则确定是否在现场总线中有调节指令(例如：如果超过制动能量极限值—步骤502)。
如果确定结果为“是”，则控制外部和内部电动机以减小间隙(步骤503)。
只要外部和内部电动机一旦停止，则制动块就接触(步骤504)。
在此情况下将向EBS系统发出一个停止信息(步骤505)，电动机则无电流地连接(步骤506)。
只要通过现场总线传输一个制动解除信号(步骤507)，外部和内部电动机就在减小间隙方向上控制调节轴的旋转(步骤508)。
当两个电动机停止时(步骤509)，将内部制动块的磨损解码的值从磨损值存储器SNI中读取(步骤510)，之后，磨损值存储器SNI的值和调节常数C相乘，并存储在存储区域SNCI中(步骤511)。
然后，将外部制动块磨损解码的值从磨损值存储器SNA中读取(步骤512)，然后将磨损值存储器SNA的值与调节常数C相乘，并存储在存储区域SNCA中(步骤513)。
然后在另一个步骤514中(见图5b)将由值SNCA中减去值SNCI得到的结果与值SNCI和值SNCA进行比较。
根据是否由值SNCA减去值SNCI得到的结果大于预先给定的值D，在步骤516中或者控制外部和内部电动机导致x解码脉冲，使得间隙增大。
如果达到了x个解码脉冲(步骤517)，则将相加后的解码脉冲的值向EBS磨损值存储器传输(SNA和SNI区域)(步骤518)。
然而，如果由值SNCA中减去值SNCI得到的结果大于预先给定的值d，则在内部和外部制动块上出现了不相等的状态，该不相等的程度超过了预先给定的极限条件。
根据判断是否值SNCA中减去值SNCI得到的结果大于或小于0(步骤516)，进行对外部和内部电动机的不同的控制。在步骤517中外部电动机在增大间隙的方向上以x加b解码脉冲控制，或者在增大间隙的方向上以x减b解码脉冲控制(步骤517，517’)，而内部电动机相应的在增大间隙的方向上以x加b解码脉冲或x加b解码脉冲控制(步骤518，518’)。当达到预先给定的解码脉冲数时(步骤519，519’，520，520’)则将加和的解码脉冲的值向EBS磨损值存储器SNA和SNI传输(步骤521，521’)，并且程序停止。
在制动操作后，为了激活制动盘复位，只要制动盘为可移动设置，则使其在出口位置处返回移动，使得在下一次制动中可以实现全行程移动。因此，有利的是，例如可以在轮毂的车辆内侧方向上的安装轮廓上设置一个定位销，或者在向制动器一侧设置，在该定位销上设置待操作的制动杆。在解除制动后，通过位于外侧的调节装置将制动盘在与定位销相反的方向上以一个预先给定的值移动，而位于内侧的调节装置相应地后退。
在用于激活制动盘复位的程序开始后，在步骤601中检测是否通过现场总线给出制动解除信号。然后在步骤602中控制外部电动机，以控制调节轴在减小间隙方向上的f个解码脉冲。在该步骤之后或者之中，控制内部电动机，控制调节轴在增大间隙方向上的f个解码脉冲。只要靠近极限值f(步骤604)，则控制外部电动机A，使得调节轴在增大间隙方向上的f个解码脉冲(步骤605)，并控制内部电动机，使得调节轴在减小间隙方向上的f个解码脉冲(步骤606)。只要达到极限值f(步骤607)，则程序停止。
本发明也可以实现监测制动盘的可移动性。为了在制动盘的轮毂安装轮廓上监测其自由通过性以及保障该自由通过性，在车轮旋转情况下，制动盘以周期的间隔在它的整个移动行程内往复移动。这种移动可以一次或者多次依次进行，此时控制设置于内部和外部的调节装置作相应的反向的移动。通过在车轮旋转情况下经常性的移动可以保证安装轮廓不受污染和腐蚀。同时，如果可以，可通过调节装置的功率消耗变化及时地得知开始变差的通过性，并通过电子调节系统给出显示。同时，将监测程序与清洁功能相结合使用是有利的(见图4)。
为了获得传感器传出的制动块的总磨损信息，可进行调节系统的电子驱动的解码信号估值。通过解码脉冲的相加，可以得知调节轴的转角，并得出一个用于显示磨损的磨损信号，或一个用于轴上(achsweisen)磨损平衡控制的磨损信号。
EC电机的解码装置在电动机每一转中给出一个数值恒定的电压脉冲，至少在每一转中给出一个脉冲。考虑的后接传动装置的传动比以及调节轴上的螺距，每个加和后的电压脉冲可以对应一个进给位置。
解码装置用作调节轴的转角传感器，并且根据发明的一个变型，磨损的记录类似于Knorr SB/SN型号的制动器中的实际应用的方法。也可以采用一个相应的装置，该传动装置设置在后接传动装置的各齿轮中的一个齿轮上的，来代替EC电机的解码装置，该替代装置例如可由两个霍尔传感器和对应的齿轮上的磁性编码器组成。在各种情况下，解码装置构造为可以区分EC电机的左向运行和右向运行，亦即区分调节轴的前向运行和后向运行。在前向运行时，计数脉冲以正号进行相加，在后向运行时，计数脉冲以负号进行相加。通过此方式，所出现的磨损的信息由估值电子部件给出，并继续传输给调节电子部件和/或驾驶员或者服务信息系统。
在一种例如电动机每转给出三个电压脉冲的解码装置中，后接传动装置的总传动比例如可以是700∶1，而螺距例如是2mm，则得到如下的磨损的算法分析：
C＝(S/iges)t
C＝每个解码脉冲的调节距离
S＝调节轴的螺距
iges＝传动机构的总传动比
t＝每转的脉冲个数
代入：S＝2mm；iges＝700；t＝3，则得到：
C＝2mm/700*3
C＝0.000952mm
附图标记列表
制动钳1
制动盘3
制动块5
制动块支架5a，5b
制动块7
制动块支架7a，7b
截面9
螺栓11
轮端法兰13
调节装置15
调节装置17
调节套筒19
调节套筒19
调节套筒21
压力块23
压力块23
附件24
压力块25
压力块25
旋转杆27
活塞杆29
齿轮/附件33
齿轮35
齿轮37
齿轮39
电动机41
数据线和电源线43
控制装置45

Claims (29)

1.一种用于控制盘式制动器的调节系统的控制方法，其中制动器带有一个与制动盘重叠的制动钳、分别安装在制动盘两侧的制动块、用于压紧盘式制动器的压紧装置、可通过控制装置控制的带有电动机的调节系统，当出现制动块磨损时，所述调节系统用于调节制动块，其中，所述控制方法通过控制装置的程序实现，包括如下步骤：
确定在制动过程中出现的制动能量；
将确定的制动能量与一个制动能量极限值进行比较；
当制动能量超过极限值时，控制调节系统进行调节。
2.如权利要求1中所述的控制方法，其特征在于，将制动过程中所转化的制动能量的值在存储器中进行中间存储，并在多个所述制动过程中将所述转化的能量累加，之后与预先给定的所述制动能量极限值进行比较。
3.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述制动能量由制动力矩和车轮转角计算得到。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述车轮转角通过设有磁极转子传感器的ABS系统确定。
5.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述制动力矩由制动缸压力确定。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述制动能量的值MB按照如下公式计算：
MB＝(Pz-PAn)AZiεC*reff，
其中：
Pz＝制动缸中的压力
PAn＝制动器的制动压力
i＝制动器的力传递系数
ε＝制动器力传递机构的机械效率
C*＝制动器特征参数≈2μB
μB＝制动块摩擦系数
reff＝制动盘有效摩擦半径
Az＝制动缸的有效活塞面积。
7.如权利要求4或5所述的控制方法，其特征在于，每转对应于ABS磁极转子的一个轮齿，因此，每个转速脉冲转化的能量W按如下公式确定：
W＝(Pz-PAn)K；
其中：
K＝AZiεC*reff 2π/n，这里的n表示磁极转子所带有的轮齿个数，AZ表示制动缸的有效活塞面积，i表示制动器的制动压力，ε表示制动器力传递机构的机械效率，C*表示制动器特征参数≈2μB，μB表示制动块摩擦系数，reff表示制动缸的有效活塞面积，
PZ＝制动缸中的压力
PAn＝制动器的制动压力。
8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述制动能量超过预先给定的值为2MJ至8MJ的能量极限值时进行调节。
9.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述制动能量超过一个预先给定的值为5MJ的能量极限值时进行调节。
10.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，为确定和显示和/或修正过高的制动器磨损状况，记录并累加从车辆启动或者从最近一次更换制动块以来所转化的制动能量，并将总和与一个预先给定值进行比较。
11.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在制动过程停止后，将所述调节装置在减小间隙的方向上控制，直至所述制动块接触制动盘，从而导致在调节轴上出现摩擦力并使得电动机停止，之后在所述位置由一个解除装置进行控制，在所述解除装置中执行一个预先给定的电动机转数，以产生预定间隙。
12.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，为清洁所述制动盘，利用电子磨损调节系统在不制动的行驶状态下使得制动块持续地与制动盘接触以产生一个轻微的摩擦。
13.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，彼此相对的制动块依次与制动盘进行接触。
14.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，制动盘的清洁在每次车辆启动之后进行，在行驶中以预先给定的间隔重复。
15.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，在出现潮湿和/或冬季运行信号时进行制动盘清洁。
16.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，清洁功能通过驾驶员的手动操作启动，或在低于一个车速极限值时启动。
17.如权利要求16所述的控制方法，其特征在于，清洁功能通过驾驶员手动操作开关来启动。
18.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述极限值小于15km/h。
19.如权利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述极限值为10km/h或更小。
20.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，为了监测并保证所述制动盘的可移动性，当车轮旋转时，通过一个磨损调节系统使制动盘在其整个或部分移动范围内进行往复移动。
21.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，制动盘周期性地进行移动。
22.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过对电子磨损调节系统的磨损调节移动量进行累加来确定总的制动块磨损。
23.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，按照下面的方法确定制动器的制动时间点：在一次或多次制动后，控制所述制动调节系统进行调节，直至至少一个调节电机由于因压力而产生的摩擦力而停止。
24.如权利要求23所述的控制方法，其特征在于，通过对调节电机的电压电流特性的监测，确定调节电机接触制动盘的制动时间点。
25.如权利要求23或24的控制方法，其特征在于，制动盘两侧的制动时间点分别这样确定，即确定当制动盘每一侧的至少一个调节电机因压力而产生的摩擦力而停止的时刻。
26.如权利要求23的控制方法，其特征在于，在确定制动盘两侧强度不等的磨损时，根据不同的制动时间点的确定，对制动盘两侧的间隙进行不等量的调节。
27.一种用于控制一个车辆或一个车辆组的整个制动器的控制方法，其特征在于，通过使用如权利要求23的控制方法确定每一个制动器的制动时间点，并且将车辆或由牵引车和挂车组成的车辆组的不同的制动器的制动时间点进行比较，然后调节车辆的不同制动器，使得不同的制动器的制动时间点相互匹配。
28.如权利要求27的控制方法，其特征在于，制动能量由制动力矩和在制动中所确定的车轮转角计算得到。
29.如权利要求27或28的所述控制方法，其中，从车辆启动后或最近一次更换制动块算起，记录并累加所转化的制动能量的相加后的值，并通过一个显示装置显示给驾驶员。
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