[发明专利]制造具有被结合的传感器的制动元件尤其是制动片的方法、具有被结合的传感器的制动片、车辆制动系统和相关方法

权利要求书

1.一种用于制造车辆的传感化制动元件(1)尤其是制动片的方法，所述方法包括以下步骤：

a)将至少一个压电陶瓷传感器(15；15C)直接结合于所述制动元件的金属支撑元件(11)的第一表面(13)上，在使用过程中所述第一表面(13)用来朝向受制动的车辆元件(3)例如盘或鼓，当受到机械力时，所述至少一个压电陶瓷传感器(15，15C)能将在其极化方向上接收到的机械能转化成电能用于发出电信号，所述传感器选自一组在等于或高于200℃的工作温度下能运行的压电陶瓷传感器且优选地不含聚合物活性成分；

b)完成与所述第一表面(13)接触的电路(18)，以获取所述电信号并可能对其进行处理，并将所述电路(18)可选地通过由所述连接器(20)端接的电缆(19)与和所述金属支撑元件制造成一体的所述连接器20连接；

c)在第一表面(13)上实现连续或不连续的电绝缘层(12B)，以将所述至少一个压电陶瓷传感器(15)和所述电路(18)夹在所述第一表面(13)和所述电绝缘层(12B)之间，以将它们嵌入在所述电绝缘层(12B)内；

c’)直接在所述电绝缘层(12B)上并且在所述第一表面(13)上面实现阻尼和隔热层(12C)，以使所述至少一个传感器(15；15C)被直接且完全地嵌入所述阻尼和隔热层(12C)内，而所述电绝缘层(12B)介于其间；

d)在所述阻尼和隔热层(12C)上形成摩擦材料块(14)，所述摩擦材料块(14)由所述金属支撑元件(11)保持具有刚性；以及

e)如果需要，在所述形成摩擦材料块(14)的步骤后，通过所述连接器(20)和电缆(19)向所述至少一个压电陶瓷传感器(15)施加预定的电势差，以将所述压电陶瓷传感器(15；15C)的所述压电陶瓷材料极化或重新极化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压电陶瓷传感器(15)被选择为当垂直于所述第一表面(13)测量时，其厚度等于或小于所述阻尼和隔热层(12C)的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个压电陶瓷传感器(15)直接在所述第一表面(13)上就地形成，且仅由居里温度高于200℃的压电陶瓷材料制成。

4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，多个压电陶瓷压力传感器(15)被与所述第一表面(13)结合为一体并且被优选地按对称阵列布置为间隔开，以分立地占据整个所述第一表面(13)，至少一个压电陶瓷压力传感器(15C)优选实现为在使用中对横向于施加至制动元件(1)的压力方向的力做出反应；所述多个传感器(15；15C)通过所述电路(18)彼此连接并连接至所述连接器(20)和/或电缆(19)，所述电路(18)在所述多个传感器被结合在所述第一表面(13)内之前直接在所述第一表面(13)上获得，包括用于处理由所述多个压电陶瓷压力传感器(15)产生的电压或电荷信号的装置(21)。

5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个压电陶瓷传感器(15)的所述极化/重新极化步骤通过用所述连接器(20)和/或电缆(19)以5-10秒的预定时间在相对的传感器电极的两极(16)上按制备所述传感器(15)的压电陶瓷材料的每毫米厚度施加0.1至5kV的电势差来执行，所述厚度在所述传感器(15；15C)本身的极化方向上测量。