[发明专利]制动垫磨损传感器

说明书

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。

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。

技术领域

本发明一般地涉及制动垫磨损感测系统和装置。更具体地，本发明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。

背景技术

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。

发明内容

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。