具有浮动卡钳的盘式制动器和用于具有浮动卡钳的盘式制动器的操作方法与流程

1.本发明涉及具有浮动卡钳的盘式制动器以及用于具有浮动卡钳的盘式制动器的操作方法，特别地涉及用于机动车辆或替代性地用于旋转机器的工业应用的具有浮动卡钳的盘式制动器以及用于该具有浮动卡钳的盘式制动器的操作方法。
2.更特别地，本发明涉及用于对浮动卡钳相对于制动盘的位置进行控制以减少和/或消除剩余扭矩或拖曳扭矩的新颖策略，以及用于在具有机电致动器的浮动卡钳中实施该新颖控制策略的新颖策略。


背景技术：

3.浮动卡钳盘式制动器包括：支撑支架，该支撑支架能够连接至车辆的悬架；卡钳本体，该卡钳本体以滑动的方式安装至支撑支架，并且该卡钳本体形成布置在制动盘的第一侧(致动侧)上的第一壁和布置在制动盘的与第一侧相反的第二侧(反作用侧)上的第二壁；一个或更多个第一摩擦衬垫以及一个或更多个第二摩擦衬垫，所述一个或更多个第一摩擦衬垫以及所述一个或更多个第二摩擦衬垫分别由支撑支架和/或卡钳本体支撑在制动盘的第一侧和第二侧上；以及一个或更多个致动活塞，所述一个或更多个致动活塞由卡钳本体支撑在仅制动盘的第一侧上并且能够操作成将第一摩擦衬垫朝向第二侧偏压成抵靠制动盘。
4.以这种方式，第一摩擦衬垫的一侧上对制动盘的推力产生反作用力，该反作用力使卡钳本体相对于支撑支架在与一侧上的推力的方向相反的方向上滑动，即朝向制动盘的第一侧滑动，使得卡钳本体的第二壁将第二摩擦衬垫偏压成抵靠制动盘，从而实现垫相对于制动盘的对准以及在制动盘的两侧对制动盘的夹持。
5.在浮动卡钳中，在行车制动事件结束时，反作用侧上的第二衬垫始终保持与盘接触，从而产生剩余的拖曳扭矩，即使在制动踏板被释放并且不需要制动扭矩时，也是如此。
6.因此，感觉需要使浮动卡钳相对于制动盘居中，以保证垫与制动盘完全分离，并且消除剩余的拖曳扭矩。
7.然而，到目前为止，仅活塞侧上的第一衬垫的位置可以通过弹性密封件及其壳体的构型以及弹性密封件及其壳体在卡钳本体中的定位而被控制成给定的程度，该弹性密封件将(未经偏置的)活塞相对于卡钳弹性地定位(回滚效应)。反作用侧上的第二衬垫被安装至浮动卡钳，并且不可能当制动踏板被释放并且不需要制动扭矩时，将第二衬垫的位置进行主动偏置并且因此使第二衬垫与制动盘分离。


技术实现要素：

8.因此，本发明的目的是提供一种用于操作浮动卡钳盘式制动器的方法，该方法具有这样的特点：比如将卡钳相对于制动盘主动定位，从而在两侧上形成在制动盘与衬垫之间的分离，以实现零剩余拖曳扭矩。
9.该目的是通过浮动卡钳盘式制动器来实现的，该盘式制动器包括：
[0010]-支撑支架，该支撑支架能够连接至车辆悬架，
[0011]-卡钳本体，该卡钳本体沿滑动方向以滑动的方式连接至支撑支架，并且该卡钳本体形成有第一壁和第二壁，第一壁布置在卡钳本体的第一侧上，第二壁布置在卡钳本体的在滑动方向上与第一侧相反的第二侧上，第一壁和第二壁共同界定出用于对制动盘的制动带的一部分进行容置的盘空间，
[0012]-第一摩擦衬垫，第一摩擦衬垫(通过支撑支架或卡钳本体的第一壁)在卡钳本体的第一侧上以相对于卡钳本体滑动的方式被支撑在盘空间中，
[0013]-第二摩擦衬垫，第二摩擦衬垫(由支撑支架或卡钳本体的第二壁)在卡钳本体的第二侧上被支撑在盘空间中，并且第二摩擦衬垫固定至卡钳本体的第二壁，
[0014]-多个致动活塞，所述多个致动活塞在一侧上被支撑在卡钳本体的第一壁中，所述多个致动活塞能够被操作成将第一摩擦衬垫沿与滑动方向平行的致动方向朝向第二侧推动成抵靠制动盘的制动带部分，从而使第一摩擦衬垫朝向第二摩擦衬垫移动，并且使制动卡钳本体相对于支撑支架滑动，以实现在制动盘的两侧上与第一摩擦衬垫和第二摩擦衬垫的按压接触，
[0015]
其特征在于，
[0016]-所述多个致动活塞包括至少一个或更多个第一活塞和至少一个或更多个第二活塞，第一活塞在沿致动方向平移方面与第一摩擦衬垫成一体地连接，第二活塞以沿着致动方向自由搁置且能够分离的方式与第一摩擦衬垫相关联，
[0017]-第二活塞形成有定位表面，定位表面能够朝向第一侧沿滑动方向抵靠对应的搁置表面，搁置表面在沿行进方向平移方面与支撑支架或第一活塞成一体，
[0018]
第一活塞和第二活能够被选择性地且彼此独立地致动，以使得：
[0019]-第一活塞的朝向第一侧的向后运动将第一衬垫与制动盘分离，以及
[0020]-使第二活塞朝向第一侧向后运动，在定位表面抵靠搁置表面的情况下，使卡钳本体和第二衬垫一起朝向第二侧移动，并且将第二衬垫与制动盘分离。
[0021]
以这种方式，在每个制动事件结束时，可以使第一活塞和第二活塞以限定的顺序移动，以将卡钳本体和衬垫相对于制动盘定位在正确的位置，并且因此避免产生不希望的剩余拖曳力矩的接触。
[0022]
这减少了衬垫磨损、能量消耗、污染物排放，并且在确保制动性能的同时增加了车辆范围。
[0023]
根据本发明的另一方面，本发明的目的是通过一种用于操作具有浮动卡钳的盘式制动器的方法实现的，盘式制动器包括：
[0024]-支撑支架，该支撑支架能够连接至车辆悬架，
[0025]-卡钳本体，该卡钳本体沿滑动方向以滑动的方式连接至支撑支架，并且该卡钳本体形成有第一壁和第二壁，第一壁布置在卡钳本体的第一侧上，第二壁布置在卡钳本体的在滑动方向上与第一侧相反的第二侧上，第一壁和第二壁共同界定出用于对制动盘的制动带的一部分进行容置的盘空间，
[0026]-第一摩擦衬垫，第一摩擦衬垫(通过支撑支架或卡钳本体的第一壁)在卡钳本体的第一侧上以相对于卡钳本体滑动的方式被支撑在盘空间中，
[0027]-第二摩擦衬垫，第二摩擦衬垫(通过支撑支架或卡钳本体的第二壁)在卡钳本体的第二侧上被支撑在盘空间中，并且第二摩擦衬垫固定至卡钳本体的第二壁，
[0028]-多个致动活塞，所述多个致动活塞在一侧上被支撑在卡钳本体的第一壁中，所述多个致动活塞能够被操作成将第一摩擦衬垫沿与滑动方向平行的致动方向朝向第二侧推动成抵靠制动盘的制动带部分，从而使第一摩擦衬垫朝向第二摩擦衬垫移动，并且使制动卡钳本体相对于支撑支架滑动，以实现在制动盘的两侧上与第一摩擦衬垫和第二摩擦衬垫之间的按压接触，
[0029]
其中：
[0030]-所述多个致动活塞包括第一活塞和第二活塞，第一活塞在沿致动方向平移方面与第一摩擦衬垫成一体地连接，第二活塞以沿着致动方向自由搁置且能够分离的方式与第一摩擦衬垫相关联，
[0031]-第二活塞形成有定位表面，该定位表面能够朝向第一侧沿滑动方向抵靠对应的搁置表面，搁置表面在沿行进方向平移方面与支撑支架或第一活塞成一体，
[0032]
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0033]-选择性地且彼此独立地对第一活塞和第二活塞进行致动，
[0034]-在行车制动事件之后，使第一活塞相对于卡钳本体朝向第一侧的向后运动，将第一摩擦衬垫与制动盘分离，以及
[0035]-当第一摩擦衬垫与制动盘分离时，使卡钳本体与第二衬垫一起朝向第二侧移动，以及将第二衬垫与制动盘分离，执行第二活塞朝向第一侧的向后运动，其中定位表面抵靠搁置表面。
附图说明
[0036]
为了理解本发明并且更好地领会本发明的优点，下面将参照附图提供对非限制性实施方式的描述，在附图中：
[0037]
图1是根据本发明的实施方式的具有浮动卡钳的盘式制动器的立体图；
[0038]
图2是图1中的盘式制动器的截面图；
[0039]
图3是图1中的制动盘的浮动卡钳的第一壁的立体图；
[0040]
图4是图1中的盘式制动器的截面图，其中，制动盘被移除；
[0041]
图5和图6是根据实施方式的盘式制动器的致动活塞的立体图；
[0042]
图7和图8是根据实施方式的盘式制动器的衬垫的示意性框图；
[0043]
图9a至9d示出了根据实施方式的具有浮动卡钳的盘式制动器的操作顺序，旨在将衬垫从制动盘的两侧分离；
[0044]
图10a至10d示出了根据另一实施方式的具有浮动卡钳的盘式制动器的操作顺序，旨在将衬垫从制动盘的两侧分离；
[0045]
图11a至11e示出了根据另一实施方式的具有浮动卡钳的盘式制动器的操作顺序，旨在将衬垫从制动盘的两侧分离。
具体实施方式
[0046]
盘式制动器1
[0047]
参照附图，浮动卡钳型的盘式制动器1包括：支撑支架2，该支撑支架2能够例如通过螺钉或螺栓连接至车辆的悬架；卡钳本体3，该卡钳本体3沿滑动方向4以滑动的方式连接至支撑支架2，并且该卡钳本体3形成有布置在卡钳本体3的第一侧6(车辆的内侧)上的第一壁5和布置在卡钳本体3的在滑动方向4上与第一侧6相反的第二侧8(车辆的外侧)上的第二壁7，第一壁5和第二壁7共同界定出用于对制动盘11的制动带10的一部分进行容置的盘空间9；第一摩擦衬垫12，第一摩擦衬垫12(通过支撑支架2或卡钳本体3的第一壁5)以相对于卡钳本体3滑动的方式在卡钳本体3的第一侧6上被支撑在盘空间9中；第二摩擦衬垫13，第二摩擦衬垫13(通过支撑支架2或卡钳本体3的第二壁7)在卡钳本体3的第二侧8上被支撑在盘空间9中，并且第二摩擦衬垫13固定至卡钳本体3的第二壁7；多个致动活塞，所述多个致动活塞在一侧上被支撑在卡钳本体3的第一壁5中，所述多个致动活塞能够操作成将第一摩擦衬垫12沿平行于滑动方向4的致动方向14朝向第二侧8推动成抵靠制动盘11的制动带部分10，从而使第一摩擦衬垫12朝向第二摩擦衬垫13移动，并且使制动卡钳本体3相对于支撑支架2滑动，直到制动盘11在两侧上被张紧在第一摩擦衬垫12与第二摩擦衬垫13之间。
[0048]
所述多个致动活塞包括：第一活塞15，第一活塞15在沿致动方向14平移方面与第一摩擦衬垫12成一体地连接；以及第二活塞16，该第二活塞16以沿着致动方向14自由搁置(抵靠第一摩擦衬垫12)且能够(与第一摩擦衬垫12)分离的方式与第一摩擦衬垫12相关联。
[0049]
第二活塞16形成定位表面17，该定位表面17可以朝向第一侧6沿滑动方向4抵靠相应的搁置表面18、18'，该搁置表面18、18'在沿行进方向4平移方面与支撑支架2或第一活塞15固定在一起，或者，该搁置表面18、18'在沿行进方向4平移方面与支撑支架2或第一活塞15成一体。换句话说，通过缩回，第二活塞16可以抵靠形成在固定的支撑支架4处的固定参考点(搁置表面18)，或者，通过缩回，第二活塞16可以抵靠形成在第一活塞15处的“相对”参考点(搁置表面18')。
[0050]
第一活塞15和第二活塞16可以被选择性地且彼此独立地致动，以使得：
[0051]-第一活塞15的朝向第一侧6的向后运动将第一衬垫12与制动盘11分离，以及
[0052]-使第二活塞16朝向第一侧6向后运动，在定位表面17抵靠搁置表面18、18'的情况下，使卡钳本体3与第二衬垫13一起朝向第二侧8移动，并且将第二衬垫13与制动盘11分离。
[0053]
以这种方式，在每个制动事件结束时，可以使第一活塞15和第二活塞16以限定的顺序移动，以将卡钳本体3和摩擦衬垫12、13相对于制动盘11定位在计划的位置，并且因此避免产生不希望的剩余拖曳力矩的接触。
[0054]
这减少了衬垫磨损、能量消耗、污染物排放，并且在确保制动性能的同时增加了车辆范围。
[0055]
致动活塞15、16可以通过液压致动系统或通过机电致动系统19而被致动，该机电致动系统19例如对于每个活塞15、16而言均包括专用的电动马达20、20'和致动机构21、以及转换机构22，该致动机构21例如为齿轮，该转换机构22例如为螺钉和螺母组件，该转换机构22将致动机构21的旋转运动转换为活塞15、16的平移运动。
[0056]
致动系统——例如，机电致动系统19或液压致动系统——又连接至盘式制动器1的电子控制系统27并且由盘式制动器1的电子控制系统27控制，该电子控制系统27与用户界面39——例如，制动踏板、制动杆或制动按钮——连接，并且该电子控制系统27被配置成用于对第一活塞15和第二活塞16进行选择性且独立地致动。
[0057]
第一活塞15的前部部分23连接至第一摩擦衬垫12的支撑板24，例如，第一活塞15的前部部分23通过胶合或通过粘合膜或通过卡扣联接、或螺纹连接而连接至第一摩擦衬垫12的支撑板24。
[0058]
第二活塞16的前部部分25相对于第一摩擦衬垫12定位成使得：第二活塞16的前部部分25能够以自由接触的方式推动抵靠第一摩擦衬垫12的支撑板24，但也能够无阻力地从支撑板24分离。第二活塞16与第一摩擦衬垫12之间的自由接触和分离并不排除可能存在的中间附带元件、例如置于第二活塞16与第一摩擦衬垫12之间的弹性弹簧，但是优选地在没有任何中间的附带元件(连接件或导引元件或弹性元件)的情况下发生。
[0059]
根据实施方式，定位表面17可以由从第二活塞16的前部部分25沿相对于致动方向14而言的横向方向延伸的定位附属件28形成，该定位附属件28例如为(在腔29中)螺纹连接至前部部分25的金属板(图3、图5、图6)。
[0060]
搁置表面18可以直接形成于支撑支架2，例如，搁置表面18可以直接形成于支撑支架2的内表面26，内表面26相对于制动盘11的位置布置在卡钳本体3的第一侧6上且面向第二侧8。
[0061]
为了避免支撑支架2的形状改变并且补偿第一壁5与支撑支架2之间的距离、以及避免定位附属件28与第一摩擦衬垫12之间的空间破坏，定位附属件28有利地具有双折叠部30，该双折叠部30在致动方向14上形成位于同第二活塞16相邻的第一部分31与形成定位表面17的第二部分32之间的阶梯状部。
[0062]
有利地，搁置表面18形成在支撑支架2的内表面26中的腔(图3)中，以使得搁置表面18可以形成在所需的精确位置，而不必使整个内表面26以相同的精度形成。
[0063]
根据替代性实施方式，搁置表面18'可以形成在第一活塞15中，或者形成在从第一活塞15的前部部分23沿相对于致动方向14而言的横向方向延伸的支撑附属件中，该支撑附属件例如为与图6中所示的实施方式类似的(在腔中)螺纹连接至前部部分23的金属板。
[0064]
当第二活塞16缩回并且定位表面17搁置成抵靠支撑支架2的搁置表面18时，第二活塞16相对于卡钳本体3的进一步向后运动使得卡钳本体3与第一活塞以及第一摩擦衬垫12和第二摩擦衬垫13一起相对于支撑支架2和制动盘11朝向第二侧8滑动，从而在第二摩擦衬垫13与制动盘11之间形成间隙。
[0065]
当第二活塞16缩回并且定位表面17搁置成抵靠第一活塞15的搁置表面18'时，第二活塞16相对于卡钳本体3的进一步向后运动使得卡钳本体3与第二摩擦衬垫13一起相对于第一活塞15和第一摩擦衬垫12的整体并且(由于第一摩擦衬垫12与支撑支架2之间的支撑摩擦)还相对于支撑支架2和制动盘11朝向第二侧8滑动，从而在第二摩擦衬垫13与制动盘11之间形成间隙。
[0066]
当搁置表面18'形成在第一活塞15处时，第二摩擦衬垫13与制动盘11之间的间隙的设置自动地补偿了因磨损而引起的摩擦衬垫12、13的厚度的逐渐减少，这是因为卡钳本体3朝向第二侧8滑动的基准是随着第一摩擦衬垫12和第二摩擦衬垫13的磨损的增加而自动前进的第一活塞15的位置。
[0067]
当搁置表面18形成在支撑支架2处时，因磨损而引起的摩擦衬垫12、13的厚度的逐渐减少使得(定位表面17与搁置表面18之间的)接触位置33与制动事件结束时第一活塞15和第二活塞15、16向后运动的初始位置34之间的距离逐渐增大。因此，在第二活塞16的向后
运动的总长度相同的情况下，第二摩擦衬垫13与制动盘11之间的间隙将越来越不容易受控并且将逐渐减少，直到该间隙为零。此外，由于因衬垫磨损引起的额外行进，制动响应时间将被延长。
[0068]
因此，根据实施方式，搁置表面18的位置是能够相对于支撑支架2的参考平面35、例如相对于制动盘11的平面(支撑支架2相对于制动盘11的平面是静止的)在滑动方向4上调节的，以能够对因摩擦衬垫12、13的磨损而引起的第二活塞16的向后运动的初始位置34的偏移进行补偿。
[0069]
盘式制动器1可以包括搁置调节装置37，该搁置调节装置37构造成对搁置表面18的位置进行调节以补偿因摩擦衬垫12、13的磨损而引起的第二活塞16的向后运动的初始位置34的移位，例如以保持制动事件结束时的搁置表面18与第一活塞12和第二活塞13的向后运动的初始位置34的距离是大致恒定的。
[0070]
搁置调节装置37可以与致动活塞15、16的致动系统19在功能上连接，或者与第一活塞15或第二活塞16在功能上连接、或者与电子控制系统27在功能上连接，并且搁置调节装置37可以被构造成根据致动活塞15、16朝向第二侧8的最大行进(制动)位置来对搁置表面18的位置进行调节。
[0071]
根据替代性实施方式，定位表面17的位置是能够相对于第二活塞16的参考平面36、例如相对于第二活塞16的前端平面(第二活塞16的前端的位置取决于摩擦衬垫12、13的磨损状态)沿致动方向14调节的，以便能够补偿因摩擦衬垫12、13的磨损而引起的第二活塞16的向后运动的初始位置34的偏移。
[0072]
盘式制动器1可以包括位置调节装置38，该位置调节装置38被构造成对定位表面17的位置进行调节，以补偿因摩擦衬垫12、13的磨损而引起的第二活塞16的向后运动的初始位置34的偏移，例如以使得在制动结束时搁置表面18与定位表面17之间的最大距离保持基本恒定。
[0073]
位置调节装置38可以与致动活塞15、16的致动系统19在功能上连接、或者与第一活塞15或第二活塞16在功能上连接、或者与电子控制系统27在功能上连接，并且位置调节装置38可以被构造成根据致动活塞15、16朝向第二侧8的最大行进(制动)位置来对定位表面17的位置进行调节。
[0074]
用于盘式制动器1的电子控制系统和操作方法
[0075]
根据本发明的另一方面，盘式制动器1的操作方法包括以下步骤：
[0076]-选择性地且彼此独立地对第一活塞15和第二活塞16进行致动，
[0077]-在行车制动事件之后，通过第一活塞15相对于卡钳本体3朝向第一侧6的向后运动，将第一摩擦衬垫12与制动盘11分离(第二活塞16执行类似的向后运动，以允许第一摩擦衬垫12与制动盘11分离)，以及
[0078]-当第一摩擦衬垫12与制动盘11分离时，使卡钳本体3与第二衬垫13一起朝向第二侧8移动，以及将第二衬垫13从制动盘11分离，执行第二活塞16朝向第一侧6的向后运动，其中，定位表面17抵靠搁置表面18、18'。
[0079]
根据实施方式，该方法包括以下步骤：通过将搁置表面18的位置相对于支撑支架2的参考平面35、例如相对于制动盘11的平面沿滑动方向4进行调节，对因摩擦衬垫12、13的磨损而引起的第二活塞16的向后运动的初始位置34的移位进行补偿。
[0080]
补偿阶段可以包括：
[0081]-保持在制动事件结束时搁置表面18与第一活塞15或第二活塞16的向后运动的初始位置34之间的距离基本恒定，和/或
[0082]-根据致动活塞15、16朝向第二侧8的最大行进(制动)位置，对搁置表面18的位置进行调节。
[0083]
根据替代性实施方式，该方法包括以下步骤：通过将定位表面17的位置相对于第二活塞16的参考平面36、例如相对于第二活塞16的前端平面沿致动方向14调节，对因摩擦衬垫12、13的磨损而引起的第二活塞16的向后运动的初始位置34的移位进行补偿。
[0084]
补偿摩擦衬垫12、13的磨损的步骤可以包括对搁置表面18和/或定位表面17的位置进行调节，以使得：
[0085]-保持在制动结束时的搁置表面18与定位表面17之间的最大距离是大致恒定的，
[0086]-根据致动活塞15、16朝向第二侧8的最大行进(制动)位置，对定位表面17的位置进行调节。
[0087]
根据实施方式(图9a至图9d)，在制动事件结束时，当用户例如通过释放制动踏板39而释放制动器时：
[0088]
a)第一活塞15和第二活塞16执行长度为2*l的向后运动(朝向第一侧6)，其中，l对应于摩擦衬垫12、13与制动盘11之间的计划空间的宽度(图9a)，
[0089]
b)第二活塞16继续向后运动，直到定位表面17搁置成抵靠搁置表面18(图9b)，
[0090]
c)在使定位表面17搁置成抵靠搁置表面18之后，第二活塞16继续向后运动另外的长度l，从而使得卡钳本体3朝向第二侧8滑动相同的长度l，以在第一侧6上于摩擦衬垫12与制动盘11之间形成宽度为l的空间，以及在第二侧8上在摩擦衬垫13与制动盘11之间形成宽度为l的空间(图9c)，
[0091]
d)可选地，第二活塞16执行向前运动(朝向第二侧8)，直到第二活塞16再次接触第一摩擦衬垫12，以为下一次制动事件做准备(图9d)。
[0092]
第二活塞16与第一摩擦衬垫12之间的接触可以由控制系统27通过下述方式来检测：通过对第二活塞15的向前运动的停止进行检测来检测；或者通过对第二活塞16的抵抗力的增加进行检测来检测，例如通过对由第二活塞16的电动马达20'汲取的电流的增加进行检测来检测；或者通过对第一活塞15的定位力的增加进行检测来检测，例如对由用以对第一活塞15进行致动的电动马达20汲取的电流的增加进行检测来检测；或者对第二活塞16的抵抗力的增加进行检测来检测，例如对由用以对第二活塞16进行致动的电动马达20'汲取的电流的增加进行检测来检测；或者通过响应于第二活塞16与第一摩擦衬垫12之间的接触的开关来检测。
[0093]
最后(图9d)，可选地，第一活塞15的电动马达20可以被致动(向前)，以关闭机电致动系统19中的间隙、特别是在传动机构21和/或转换机构22中的间隙，例如通过第一活塞15的电动马达20可以被致动预定的或适当检测的间隙量来关闭机电致动系统19中的间隙、特别是在传动机构21和/或转换机构22中的间隙。
[0094]
电子控制单元27被配置成自动命令机电致动系统19或通用活塞致动系统15、16来执行将摩擦衬垫12、13从制动盘11分离的上述操作。
[0095]
所述摩擦衬垫分离过程的复杂性在于图9b中所示的步骤，其中，假设极限停止位
置(定位表面17与搁置表面18之间的搁置位置)是已知的。准确的极限停止位置是与摩擦衬垫12、13的磨损、温度(摩擦衬垫的松弛度和材料的热膨胀)以及第二活塞16的致动系统19的内部间隙相关联，但是在实际的工程方法中，这种极限停止位置可以基于实验和/或测量和/或预定的值或值的函数而假定为已知的。
[0096]
根据另一实施方式(图10a至图10d)，在制动事件结束时，当用户例如通过释放制动踏板39释放制动器时：
[0097]
a)第二活塞16执行向后运动，直到定位表面17搁置成抵靠搁置表面18(图10a)，
[0098]
其中，所述搁置能够(例如，由电子控制系统27)来检测，例如，所述搁置能够(例如，由电子控制系统27)通过以下方式来检测：
[0099]-所述搁置能够通过对专用于第二活塞16的电动马达20'汲取的电流的增加进行检测来检测，或者
[0100]-所述搁置能够通过对第二活塞16的运动的停止进行检测来检测，
[0101]-所述搁置能够通过与第一活塞15或第二活塞16相关联的力传感器来检测，
[0102]-所述搁置能够通过响应于定位表面17与搁置表面18之间的接触的开关来检测，
[0103]
b)随后，在第二活塞16静止的情况下，第一活塞15执行长度为2*l的向后运动(朝向第一侧6)，其中，l对应于摩擦衬垫12、13与制动盘11之间的计划空间的宽度(图10b)，
[0104]
c)随后，在第一活塞15静止的情况下，第二活塞16继续向后运动另外的长度l，从而使得卡钳本体3朝向第二侧8滑动相同的长度l，以在第一侧6上于摩擦衬垫12与制动盘11之间形成宽度为l的空间，以及在第二侧8上于摩擦衬垫113与制动盘11之间形成宽度为l的空间(图10c)，
[0105]
d)可选地，第二活塞16执行向前运动(朝向第二侧8)，直到第二活塞16再次接触到第一摩擦衬垫12，以为下一次制动事件做准备(图10d)。
[0106]
第二活塞16与第一摩擦衬垫12之间的接触可以由控制系统27通过下述方式来检测：通过对第二活塞15的向前运动的停止进行检测来检测；或者通过对第二活塞16的抵抗力的增加进行检测来检测，例如通过对由第二活塞16的电动马达20'汲取的电流的增加进行检测来检测；或者通过对第一活塞15的定位力的增加进行检测来检测，例如对由用以对第一活塞15进行致动的电动马达20汲取的电流的增加进行检测来检测；或者通过对第二活塞16的抵抗力的增加进行检测来检测，例如通过对由用以对第二活塞16进行致动的电动马达20'汲取的电流的增加进行检测来检测；或者通过响应于第二活塞16与第一摩擦衬垫12之间的接触的开关来检测。
[0107]
最后(图10d)，可选地，第一活塞15的电动马达20可以被致动(向前)，以关闭机电致动系统19中的间隙、特别是在传动机构21和/或转换机构22中的间隙，例如通过第一活塞15的电动马达20可以被致动预定的或适当检测的间隙量来关闭机电致动系统19中的间隙、特别是在传动机构21和/或转换机构22中的间隙。
[0108]
在本实施方式中，没有必要知道极限停止位置(定位表面17与支撑表面18之间的搁置位置)，这是因为达到图10a所示的步骤中的位置会产生刚性停止，并且不会导致卡钳本体3相对于制动盘11的非计划滑动。
[0109]
电子控制单元27被配置成自动命令机电致动系统19或通用活塞致动系统15、16来执行将摩擦衬垫12、13从制动盘11分离的上述操作。
[0110]
根据实施方式(图11a至图11e)，在制动事件结束时，当用户例如通过松开制动踏板39而释放制动器时：
[0111]
a)第二活塞16执行向后运动，直到定位表面17搁置成抵靠搁置表面18(图11a)，
[0112]
其中，所述搁置能够(例如，由电子控制系统27)来检测，例如，所述搁置能够(例如，由电子控制系统27)通过以下方式来检测：
[0113]-所述搁置能够通过对专用于第二活塞16的电动马达20'汲取的电流的增加进行检测来检测，或者
[0114]-所述搁置能够通过对第二活塞16的运动的停止进行检测来检测，
[0115]-所述搁置能够通过与第一活塞15或第二活塞16相关联的力传感器来检测，
[0116]-所述搁置能够通过响应于定位表面17与搁置表面18之间的接触的开关来检测。
[0117]
b)随后，在第二活塞16静止的情况下，使第一活塞15(x由于在第一活塞15的向后运动期间由第一活塞15恢复的致动系统19的内部间隙而未精确获知)向后运动长度x(图11b)，
[0118]
c)随后，在第一活塞15静止的情况下，第二活塞16继续向后运动，使得卡钳本体3朝向第二侧8滑动，直到卡钳本体3到达停止位置，在该停止位置，第一摩擦衬垫12再次搁置成抵靠制动盘11，并且第二摩擦衬垫13与制动盘11分离开相同的距离x(图11c)，
[0119]
达到停止位置(图11c)是能够(例如，由电子控制系统27)检测到的，例如，达到停止位置能够(例如，由电子控制系统27)通过以下方式来检测：
[0120]-达到停止位置能够通过对专用于第二活塞16的电动马达20'汲取的电流的增加来检测，或者
[0121]-达到停止位置能够通过对专用于第一活塞15的电动马达20'汲取的电流的增加来检测，或者
[0122]-达到停止位置能够通过对第二活塞16的运动的停止进行检测来检测，
[0123]-达到停止位置能够通过与第一活塞15或第二活塞16相关联的力传感器来检测，
[0124]-达到停止位置能够通过响应于定位表面17与搁置表面18之间的接触的开关来检测。
[0125]
由于卡钳本体3滑动的步骤(图11c)是在没有恢复内部间隙的情况下由第二活塞16执行的，因此就与第二活塞16相关的电动马达20'的角度行程而言，(先前未精确获知的)距离x此时(对电子控制系统27而言)是已知的。
[0126]
此外，通过使下述各者相关联，第一活塞15的执行系统19的内部间隙也是已知的：
[0127]-用于使卡钳本体3滑动距离x的第二活塞16的电动马达20'的角度行程；
[0128]-用于使第一活塞15向后移动距离x的第一活塞15的电动马达20的角度行程，以及
[0129]-第一活塞15和第二活塞16的执行系统19的传动比，
[0130]
由此，第一活塞15的执行系统19的内部间隙也是已知的。
[0131]
d)随后，在第二活塞16静止的情况下，使第一活塞15朝向第一侧6的向后运动相同长度x，从而也将第一摩擦衬垫12与制动盘11分离开相同的测量值x(图11d)。
[0132]
在这种情况下，没有必要对第一活塞15的自由间隙进行界定，这是因为第一活塞15的先前的运动(图11b中的步骤)是在相同的方向上进行的。
[0133]
e)可选地，第二活塞16执行向前运动(朝向第二侧8)，直到第二活塞16再次接触第
一摩擦衬垫12，以为下一次制动事件做准备(图11e)。
[0134]
同样在这种情况下，第二活塞16与第一摩擦衬垫12之间的接触可以由控制系统27通过下述方式来检测：通过对第二活塞15的向前运动的停止进行检测来检测；或者通过对第二活塞16的抵抗力的增加进行检测来检测，例如通过对由第二活塞16的电动马达20'汲取的电流的增加进行检测来检测；或者通过对第一活塞15的定位力的增加进行检测来检测，例如对由用以对第一活塞15进行致动的电动马达20汲取的电流的增加进行检测来检测。
[0135]
最后(图11e)，可选地，第一活塞15的电动马达20可以被驱动(向前)以关闭机电致动系统19中的间隙、特别是在传动机构21和/或转换机构22中的间隙。
[0136]
在这种情况下，第一活塞15的内部间隙的量是已知的，这因为第一活塞15的内部间隙的量是先前确定的。
[0137]
在本实施方式中，没有必要提前获知或确定活塞致动系统的内部间隙。相反，需要执行更多次涉及垫与盘之间的接触进而产生瞬时的拖曳扭矩调节步骤。
[0138]
电子控制单元27被配置成自动命令机电致动系统19或通用活塞致动系统15、16来执行将摩擦衬垫12、13从制动盘11分离的上述操作。
[0139]
为了准确地设置摩擦衬垫与制动盘之间的期望距离，电子控制系统27可以被配置成(或者该方法可以包括以下步骤)：对用于第一活塞15和第二活塞16的(选择性地，致动系统19的)在致动方向14上的间隙幅值进行确定或检测。如果活塞15、16的运动需要间隙恢复，则根据活塞15、16的间隙幅值和计划行进对专用于相关活塞15、16的运动的电动马达20、20'进行致动。换句话说，马达被驱动成使得总行程是计划行程和间隙幅值的总和。
[0140]
间隙幅值可以通过对电动马达20、20'处的幅值进行检测来被间接地检测，该幅值例如为下述各者：
[0141]-使用霍尔传感器或编码器、或角度位置传感器获得的电动马达20、20'的转子的旋转角度，或者
[0142]-马达20、20'的电气幅值，例如电流消耗幅值，
[0143]
以及上述各者与间隙幅值的相关性，或者通过位置传感器来检测间隙幅值。
[0144]
显然，在都不偏离如在所附权利要求书中限定的本发明的保护范围的情况下，本领域技术人员可以对根据本发明的盘式制动器1和方法作出另外的改型和变型。

技术特征：
1.一种浮动卡钳型盘式制动器(1)，所述盘式制动器(1)包括：-支撑支架(2)，所述支撑支架(2)能够连接至车辆悬架，-卡钳本体(3)，所述卡钳本体(3)沿滑动方向(4)以滑动的方式连接至所述支撑支架(2)，并且所述卡钳本体(3)形成有第一壁(5)和第二壁(7)，所述第一壁(5)布置在所述卡钳本体(3)的第一侧(6)上，所述第二壁(7)布置在所述卡钳本体(3)的在所述滑动方向(4)上与所述第一侧(6)相反的第二侧(8)上，所述第一壁(5)和所述第二壁(7)共同界定出用于对制动盘(11)的制动带(10)的一部分进行容置的盘空间(9)，-第一摩擦衬垫(12)，所述第一摩擦衬垫(12)在所述卡钳本体(3)的所述第一侧(6)上被支撑在所述盘空间(9)中，所述第一摩擦衬垫(12)相对于所述卡钳本体(3)滑动，-第二摩擦衬垫(13)，所述第二摩擦衬垫(13)在所述卡钳本体(3)的所述第二侧(8)上被支撑在所述盘空间(9)中，并且所述第二摩擦衬垫(13)固定至所述卡钳本体(3)的所述第二壁(7)，-多个致动活塞，所述多个致动活塞被支撑在所述卡钳本体(3)的所述第一壁(5)中，所述多个致动活塞能够被操作成将所述第一摩擦衬垫(12)沿与所述滑动方向(4)平行的致动方向(14)朝向所述第二侧(8)推动成抵靠所述制动盘(11)，从而使所述第一摩擦衬垫(12)朝向所述第二摩擦衬垫(13)移动，并且使所述制动卡钳本体(3)相对于所述支撑支架(2)滑动，直到所述制动盘(11)在两侧上被张紧在所述第一摩擦衬垫(12)与所述第二摩擦衬垫(13)之间，其特征在于，-所述多个致动活塞包括第一活塞(15)和第二活塞(16)，所述第一活塞(15)在沿所述致动方向(14)平移方面与所述第一摩擦衬垫(12)成一体地连接，所述第二活塞(16)以沿着所述致动方向(14)自由搁置且能够分离的方式与所述第一摩擦衬垫(12)相关联，-所述第二活塞(16)形成有定位表面(17)，所述定位表面(17)能够朝向所述第一侧(6)沿所述滑动方向(4)抵靠对应的搁置表面(18、18')，所述搁置表面(18、18')在沿所述行进方向(4)平移方面与所述支撑支架(2)或所述第一活塞(15)固定在一起，或者所述搁置表面(18、18')在沿所述行进方向(4)平移方面与所述支撑支架(2)或所述第一活塞(15)成一体，所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)能够被选择性地且彼此独立地致动，以使得：-所述第一活塞(15)的朝向所述第一侧(6)的向后运动将所述第一衬垫(12)与所述制动盘(11)分离，以及-使所述第二活塞(16)朝向所述第一侧(6)向后运动，在所述定位表面(17)抵靠所述搁置表面(18、18')的情况下，使所述卡钳本体(3)和所述第二衬垫(13)一起朝向所述第二侧(8)移动，并且将所述第二衬垫(13)与所述制动盘(11)分离。2.根据权利要求1所述的盘式制动器(1)，其中，所述致动活塞(15、16)能够通过机电致动系统(19)而被致动，所述机电致动系统(19)对于每个活塞(15、16)而言均包括专用的电动马达(20、20')、传动机构(21)以及转换结构(22)，所述驱动系统(19)连接至所述盘式制动器(1)的电子控制系统(27)并且由所述盘式制动器(1)的所述电子控制系统(27)控制。3.根据权利要求1或2所述的盘式制动器(1)，其中，所述定位表面(17)包括从所述第二
活塞(16)的前部部分(25)相对于所述致动方向(14)横向地延伸的定位附属件(28)。4.根据前述权利要求中的任一项所述的盘式制动器(1)，其中，所述搁置表面(18)形成在所述支撑支架(2)的下述内表面(26)处：所述内表面(26)相对于所述制动盘(11)的位置布置在所述第一侧(6)上且面向所述第二侧(8)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的盘式制动器(1)，其中，所述搁置表面(18)的位置是能够相对于所述支撑支架(2)的参考平面(35)在所述滑动方向(4)上调节的，以能够对因所述摩擦衬垫(12、13)的磨损而引起的所述第二活塞(16)的向后运动的初始位置(34)的移位进行补偿。6.根据权利要求5所述的盘式制动器(1)，所述盘式制动器(1)包括搁置调节装置(37)，所述搁置调节装置(37)被构造成对所述搁置表面(18)的位置进行调节，以保持制动事件结束时的所述搁置表面(18)与所述第二活塞(12)的向后运动的所述初始位置(34)之间的距离是大致恒定的。7.根据权利要求6所述的盘式制动器(1)，其中，所述搁置调节装置(37)与所述致动系统(19)在功能上连接，并且所述搁置调节装置(37)被构造成根据所述致动活塞(15、16)朝向所述第二侧(8)的最大行进制动位置来对所述搁置表面(18)的位置进行调节。8.根据前述权利要求中的任一项所述的盘式制动器(1)，其中，在制动事件结束时，在用户释放所述制动器的情况下：a)所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)执行朝向所述第一侧(6)且长度为2*l的向后运动，其中，l对应于所述摩擦衬垫(12、13)与所述制动盘(11)之间的计划空间的宽度，b)所述第二活塞(16)继续向后运动，直到所述定位表面(17)搁置成抵靠所述搁置表面(18)，c)在使所述定位表面(17)搁置成抵靠所述搁置表面(18)之后，所述第二活塞(16)继续向后运动另外的长度l，从而使得所述卡钳本体(3)朝向所述第二侧(8)滑动相同的长度l，以在所述第一侧(6)上于所述摩擦衬垫(12)与所述制动盘(11)之间形成宽度为l的空间，以及在所述第二侧(8)上在所述摩擦衬垫(13)与所述制动盘(11)之间形成宽度为l的空间，d)所述第二活塞(16)执行朝向所述第二侧(8)的向前运动，直到所述第二活塞(16)再次接触所述第一摩擦衬垫(12)，以为下一次制动事件做准备。9.根据权利要求1至7中的任一项所述的盘式制动器(1)，其中，在制动事件结束时，在用户释放所述制动器的情况下：a)所述第二活塞(16)执行向后运动，直到所述定位表面(17)搁置成抵靠所述搁置表面(18)，b)随后，在所述第二活塞(16)静止的情况下，所述第一活塞(15)执行朝向所述第一侧(6)且长度为2*l的向后运动，其中，l对应于所述摩擦衬垫(12、13)与所述制动盘(11)之间的计划空间的宽度，c)随后，在所述第一活塞(15)静止的情况下，所述第二活塞(16)继续向后运动另外的长度l，从而使得所述卡钳本体(3)朝向所述第二侧(8)滑动相同的长度l，以在所述第一侧(6)上于所述摩擦衬垫(12)与所述制动盘(11)之间形成宽度为l的空间，以及在所述第二侧(8)上于所述摩擦衬垫(13)与所述制动盘(11)之间形成宽度为l的空间，d)所述第二活塞(16)执行朝向所述第二侧(8)的向前运动，直到所述第二活塞(16)再
次接触所述第一摩擦衬垫(12)，以为下一次制动事件做准备。10.根据权利要求8或9所述的盘式制动器(1)，其中，在步骤d)之后，所述第一活塞(15)的电动马达(20)被向前致动，以关闭所述第一活塞(15)的机电驱动装置(19)中的间隙。11.根据权利要求1至6中的任一项所述的盘式制动器(1)，其中，在制动事件结束时，在用户释放所述制动器的情况下：a)所述第二活塞(16)执行向后运动，直到所述定位表面(17)搁置成抵靠所述搁置表面(18)，b)随后，在所述第二活塞(16)静止的情况下，使所述第一活塞(15)朝向所述第一侧(6)向后运动长度x，c)随后，在所述第一活塞(15)静止的情况下，所述第二活塞(16)继续向后运动，使得所述卡钳本体(3)朝向所述第二侧(8)滑动，直到所述卡钳本体(3)到达下述停止位置：在所述停止位置，所述第一摩擦衬垫(12)再次抵靠所述制动盘(11)，并且所述第二摩擦衬垫(13)与所述制动盘(11)分离开相同的距离x，d)随后，在所述第二活塞(16)静止的情况下，使所述第一活塞(15)朝向所述第一侧(6)向后运动相同的长度x，从而也将所述第一摩擦衬垫(12)与所述制动盘(11)分离开相同的测量值x，e)所述第二活塞(16)执行朝向所述第二侧(8)的向前运动，直到所述第二活塞(16)再次接触所述第一摩擦衬垫(12)，以为下一次制动事件做准备。12.一种根据权利要求1所述的盘式制动器(1)的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：-选择性地且彼此独立地对所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)进行致动，-在行车制动事件之后，通过所述第一活塞(15)相对于所述卡钳本体(3)朝向所述第一侧(6)的向后运动，将所述第一摩擦衬垫(12)与所述制动盘(11)分离，以及-当所述第一摩擦衬垫(12)与所述制动盘(11)分离时，使所述卡钳本体(3)与所述第二衬垫(13)一起朝向所述第二侧(8)移动，以及将所述第二衬垫(13)与所述制动盘(11)分离，执行所述第二活塞(16)朝向所述第一侧(6)的向后运动，其中，所述定位表面(17)抵靠所述搁置表面(18、18')。

技术总结
一种浮动盘式制动器(1)，具有：支撑支架(2)；以滑动的方式连接至支撑支架(2)的卡钳本体(3)；在卡钳本体(3)的第一侧(6)上的第一摩擦衬垫(12)；在卡钳本体(3)的第二侧(8)上且固定至卡钳本体(3)的第二摩擦衬垫(13)；连接至第一摩擦衬垫(12)的第一活塞(15)；以及能够自由地搁置在第一摩擦衬垫(12)上的第二活塞(16)，第二活塞形成有定位表面(17)，该定位表面能够抵靠支撑支架(2)的搁置表面(18、18')，其中，第一活塞(15)和第二活塞(16)能够被彼此独立地致动，以使得：第一活塞(15)的朝向第一侧(6)的向后运动将第一衬垫(12)与制动盘(11)分离；以及使第二活塞(16)朝向第一侧(6)向后运动，在定位表面(17)抵靠搁置表面(18、18')的情况下，使卡钳本体(3)和第二衬垫(13)一起朝向第二侧(8)移动，并且将第二衬垫(13)与制动盘(11)分离。盘(11)分离。盘(11)分离。


技术研发人员：马泰奥
受保护的技术使用者：乐姆宝公开有限公司
技术研发日：2021.12.09
技术公布日：2023/9/9