制动垫磨损传感器制造技术

一种用于测量用于车辆盘式制动系统的制动垫磨损的制动垫磨损测量系统，包括目标件和可操作以产生磁场的电感式传感器。传感器和目标件中至少之一被安装成沿制动轴线与盘式制动系统的部件一起移动。传感器和目标件相对于彼此的位置响应于盘式制动系统的施用而变化。传感器和目标件响应于盘式制动系统的施用而相对于彼此移动的距离增加的量等于内制动垫和外制动垫的总磨损。传感器响应于由目标件在磁场中的移动引起的电感变化来提供指示制动垫磨损的信号。

Brake pad wear sensor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制动垫磨损传感器相关申请的交叉引用本申请要求2016年8月2日提交的美国临时申请序列号62/369,803和2016年8月2日提交的美国临时申请序列号62/369,810的权益。这些申请中的公开内容在此通过引用整体并入本文。
本专利技术一般地涉及制动垫磨损感测系统和装置。更具体地，本专利技术涉及一种测量盘式制动系统的内制动垫和外制动垫两者中的磨损的制动垫磨损传感器。
技术介绍
当需要更换汽车制动垫时，期望感测并通知驾驶员。已知的电子制动器磨损传感器具有被夹至内制动垫的电阻器电路传感器。当垫被转子磨损时，传感器也会被磨损，从而改变其阻力。尾纤线束连接至与车辆中感测模块有线连接的传感器。对于已知方法，存在若干问题。所需的多个线束和附加的感测模块使其成为一种昂贵的解决方案。通过车辆悬架和车轮/转向节区域布置线束是非常具有挑战性的并且易于受到道路碎片的冲击。另外，每次更换垫时都必须更换磨损传感器，这可能是昂贵的。在使用电子传感器来检测制动垫磨损的同时，重要的是考虑制动垫和制动钳区域可能达到超过300℃的温度，许多电子传感器无法承受这种温度。从成本和实现方式的角度来看，期望不使用任何线束并试图利用已经在车辆上的现有产品来降低将垫磨损信息传送到驾驶员显示器的成本。还期望在更换制动垫磨损传感器时不必用制动垫更换制动垫磨损传感器。还期望制动垫磨损传感器提供诊断(例如，心跳)能力，并且传感器必须能够承受制动期间所经受的极端温度。
技术实现思路
可重复使用的电感式制动垫磨损传感器适用于制动垫环境，其在温度和清洁度方面(例如，污垢、泥浆、雨水、路面盐等)都很苛刻。诸如红外(IR)感测、超声波感测和电容感测的某些电子感测方法可能会受到这些苛刻环境条件的不利影响。有利地，电感式感测在很小程度上受这些条件的影响。电感受到实现电感感测的环境中金属结构的影响，但只要该结构保持恒定或基本恒定，就可以考虑金属结构的影响并相应地处理。根据一个方面，一种系统和方法直接经由电感轴向距离传感器测量制动垫厚度。根据另一方面，一种系统和方法局部地经由电感轴向距离传感器测量制动垫厚度。根据另一方面，一种系统和方法通过经由电感距离传感器测量固定参考点与直接或间接附接至制动垫的目标对象之间的轴向距离来间接测量制动垫厚度。根据又一方面，一种系统和方法通过经由电感距离传感器测量固定参考点与直接或间接附接至制动垫的目标对象之间的横向距离来间接测量制动垫厚度。有利地，测量从远离直接或间接附接至制动垫的目标件的位置的距离使得可以将远端部件放置在制动器的高温环境之外。由于目标件可以只是一个简单的金属板，因此其在制动器的高温环境中的位置或在制动器的高温环境附近的位置并不重要。因此，电感式制动垫磨损感测装置可以承受制动垫环境的苛刻条件，即高温、污垢、泥浆、水等。电感式制动垫磨损传感器包括基座，该基座安装在相对于制动垫的固定位置处，对于该制动垫测量厚度。诸如金属板的目标件直接或间接地安装到制动垫以便与制动垫一起行进。基座包括电感测量电路，并且通过该电路测量从基座到目标件的距离。随着制动垫磨损，在施用车辆制动时其一定行进得更远。因此，当电感式传感器测量制动垫移动的距离的增加时，其可以与垫中的磨损相关联。因此，制动垫厚度变化转换为利用电感式传感器检测的移动。虽然温度会影响测量结果，但系统能够通过测量温度并应用已知的补偿技术来补偿这些影响。该系统还可以实现一些独特的实现技术，例如将传感器配置成包括针对不均匀线圈的不均匀目标金属板以加速场变化率。该系统还可以实现3D目标件板以增强横向感测。根据一个方面，一种用于测量用于车辆盘式制动系统的制动垫磨损的制动垫磨损测量系统包括目标件和可操作以产生磁场的电感式传感器。传感器和目标件中至少之一被安装成用于沿制动轴线与盘式制动系统的部件一起移动。传感器和目标件相对于彼此的位置响应于盘式制动系统的施用而变化。传感器和目标件响应于盘式制动系统的施用而相对于彼此移动的距离增加的量等于内制动垫和外制动垫的总磨损。传感器响应于目标件在磁场中的移动引起的电感变化来提供指示制动垫磨损的信号。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，目标件可以具有沿目标件平面延伸并且与传感器的线圈绕组平面平行定向的面。目标件相对于传感器的移动可以沿着与目标件平面和线圈绕组平面两者垂直延伸的轴线。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，目标件可以具有沿着目标件平面延伸并且与传感器的线圈绕组平面平行定向的面。目标件相对于传感器的移动可以沿着与目标件平面和线圈绕组平面两者平行延伸的轴线。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，系统可以被配置成使得目标件在制动施用之前从线圈偏移并且响应于制动施用而在线圈上方移动。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，当平行于制动轴线测量时，目标件和传感器的轴向间距可以在整个制动施用中保持恒定。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，当垂直于目标件平面观察时，目标件可以是渐缩的。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，当平行于目标件平面观察时，目标件可以具有阶梯式构造。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，目标件可以具有沿目标件平面延伸并且相对于传感器的线圈绕组平面成角度定向的面。目标件相对于传感器的移动可以沿着与目标件平面和线圈绕组平面两者平行延伸的轴线。当垂直于平面观察时，目标件可以是渐缩的。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，目标件可以具有弯曲的并且沿弯曲路径延伸使得目标件的前缘定位成距离传感器线圈最远的面。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，传感器可以包括RFID启动器装置，以及目标件可以包括RFID标签装置。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，RFID启动器装置可以包括启动器线圈、用于递送用于激励启动器线圈的电力的放大器以及用于控制放大器的操作的控制器。RFID启动器装置可以响应于来自放大器的引起来自RFID目标件装置的响应所需的电力来确定制动垫上的磨损。根据单独另一方面或与任意其他方面组合，目标件可以安装成随着浮动钳盘式制动系统的浮动钳或活塞移动，其中，活塞支承内制动垫并且浮动钳支承外制动垫，以及其中，活塞和浮动钳响应于制动系统的施用而沿制动轴线朝向彼此移动，使得制动垫啮合并且向制动转子施加制动力。附图说明通过参考附图阅读以下描述，本专利技术所涉及领域的技术人员将清楚本专利技术的前述和其他特征和优点，其中：图1是示出了安装在车辆悬架部件上的盘式制动器部件的示例性车辆配置的示意图。图2是描绘在示例性盘式制动器配置上实现的制动器磨损传感器系统的示意图，其中，盘式制动器被示出为处于非制动状态。图3是描绘图2的制动器磨损传感器系统的示意图，其中，盘式制动器被示出为处于第一制动状态，在第一制动状态中制动垫处于第一磨损水平。图4是描绘图2的制动器磨损传感器系统的示意图，其中，盘式制动器被示出为处于第二制动状态，在第二制动状态中制动垫处于第二磨损水平。图5A和图5B是描绘制动器磨损传感器系统的一种配置的示意图。图6A和图6B是描绘制动器磨损传感器系统的另一种配置的示意图。图7A和图7B是描绘制动器磨损传感器系统的另一种配置的示意图。图8A和图8B是描绘制动器磨损传感器系统的另一种配置的示意图。图9和图10是描绘制动器磨损传感器系统的另一种配置的示意图。图11是描绘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量用于车辆盘式制动系统的制动垫磨损的制动垫磨损测量系统，所述制动垫磨损测量系统包括：可操作以产生磁场的电感式传感器；以及目标件；其中，所述传感器和所述目标件中至少之一安装成沿制动轴线与所述盘式制动系统的部件一起移动，其中，所述传感器和所述目标件相对于彼此的位置响应于所述盘式制动系统的施用而变化，其中，所述传感器和所述目标件响应于所述盘式制动系统的施用而相对于彼此移动的距离增加的量等于内制动垫和外制动垫的总磨损，以及其中，所述传感器响应于由所述目标件在所述磁场中的移动引起的电感变化来提供指示制动垫磨损的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.02 US 62/369,803;2016.08.02 US 62/369,8101.一种用于测量用于车辆盘式制动系统的制动垫磨损的制动垫磨损测量系统，所述制动垫磨损测量系统包括：可操作以产生磁场的电感式传感器；以及目标件；其中，所述传感器和所述目标件中至少之一安装成沿制动轴线与所述盘式制动系统的部件一起移动，其中，所述传感器和所述目标件相对于彼此的位置响应于所述盘式制动系统的施用而变化，其中，所述传感器和所述目标件响应于所述盘式制动系统的施用而相对于彼此移动的距离增加的量等于内制动垫和外制动垫的总磨损，以及其中，所述传感器响应于由所述目标件在所述磁场中的移动引起的电感变化来提供指示制动垫磨损的信号。2.根据权利要求1所述的制动垫磨损测量系统，其中，所述目标件具有沿目标件平面延伸并且与所述传感器的线圈绕组平面平行定向的面，以及其中，所述目标件相对于所述传感器的移动沿着与所述目标件平面和所述线圈绕组平面两者垂直延伸的轴线。3.根据权利要求1所述的制动垫磨损测量系统，其中，所述目标件具有沿目标件平面延伸并且与所述传感器的线圈绕组平面平行定向的面，以及其中，所述目标件相对于所述传感器的移动沿着与所述目标件平面和所述线圈绕组平面两者平行延伸的轴线。4.根据权利要求3所述的制动垫磨损测量系统，其中，所述系统被配置成使得所述目标件在制动施用之前从所述线圈偏移并且响应于制动施用而在所述线圈上方移动。5.根据权利要求4所述的制动垫磨损测量系统，其中，当平行于所述制动轴线测量时，所述目标件和所述传感器的轴向间距在整个制动施用中保持恒定。6.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林兴平，
申请(专利权)人：TRW汽车美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US