[發明專利]用于測量制動執行器中的力的裝置

無效

• 申請號: 200680002561.9
• 申請日: 2006-01-19
• 公開（公告）號: CN101107502A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 霍爾格·呂特耶;薩斯基亞·比爾;安德烈亞斯·席爾林;貝恩沃德·拜爾
• 申請（專利權）人: 大陸－特韋斯貿易合伙股份公司及兩合公司
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;B60T17/18;F16D65/21
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 張文;王艷江

技術領域

本發明涉及一種用于處理電子制動系統尤其是包括力傳感器子組件與信號處理裝置的車輛制動系統中的力信號的測力裝置，該力傳感器子組件包括制動執行器以及至少一個承壓部件，無定形的類金剛石碳層涂敷于承壓部件上作為力傳感器。

背景技術

近期，新的電子機械制動系統(EMB)已為人所知，所述系統作為汽車外力制動單元，具有全線控制動功能而沒有液壓或氣動元件。借助這些系統，踏板傳感器系統檢測到駕駛員的意愿，并且在中樞電子裝置中，相應的控制命令被傳遞給車輪制動器。“干式”車輪組件(沒有液壓流體的制動執行器，帶有車輪電子裝置形式的“局部智能裝置”)將這些控制命令轉變為每個車輪的相應制動力矩。通過對來自內部傳感器系統(制動應用力、行程)、環境傳感器系統(駕駛員輔助設備)以及行駛動態傳感器系統(車輛)的信息進行推算來實現控制力/制動力矩向不同車輪(前/后、右/左)的分配，因此所述分配基于最佳的單獨車輪適應于正在進行的行駛狀態、環境狀況以及各種不同影響。所述EMB系統依賴具有冗余構造的可靠電源系統。控制技術信息與信號借助于特定的總線系統傳送。為安全起見，都設置有雙回路系統。電子鎖式制動器(駐車制動器)集成在后車橋制動執行器處。

這種全EMB系統的改型表現為混合制動器，在所述混合制動器中，前車橋仍然以常規方式液壓制動，但后車橋已經包括所述EMB執行器系統，所述EMB執行器系統包括電動駐車制動器。為此，因為液壓裝置是法律上規定的第二制動回路，所以僅需要單個隨車攜帶的電源系統。

在每種情況下，為了能夠連續控制，在所述制動系統內對制動盤上的制動襯片的張力進行力學測量都是必要的，尤其是在機電一體化的制動執行器系統中更是如此。

迄今為止已知的傳感器系統不適用于這項作業。DE?10308798?A1中描述了一個實例，在該實例中，公開了用于電子制動系統中的壓力信號冗余處理的壓力測量裝置及其應用。該文描述了包括多個電動壓力測量元件的傳感器子組件，所述元件一起置于隔膜上。

DE?10314798?A1中描述了從現有技術中已知的又一方案。該方案涉及用于電子機械地執行盤式制動的執行單元。

因此，車輛制動器中的制動測力裝置的已知實施例，或者是借助于例如隔膜狀傳感器來測量液壓力的間接測量系統，或者是根據金屬絲應變原理應用的傳感器，所述傳感器提供底層的變形(變長或變短)，通常為專門成形的傳感支架。所述已知的方案涉及分立的金屬絲應變計，這些金屬絲應變計粘貼在基本主體上并因此具有非常復雜的校準要求。另一個缺點就是欠缺系統剛性(在使用金屬線應變計的情況下，需要變形)，并不能集成到小型化且輕質量的制動器單元中。

發明內容

因此從這些問題出發，本發明的目的是提出一種測力裝置，該測力裝置即使在機械及熱負載的極限條件下，從成本方面來看，也適用于機動車輛中。

所述目的通過權利要求1的特定特征來實現。從屬權利要求披露了有利的進步。

因此，根據本發明提供一種測力裝置，所述測力裝置具有至少一個力傳感器子組件，所述力傳感器子組件包括至少一個制動執行器以及摩擦連接至所述至少一個制動執行器的承壓部件，至少一個作為力傳感器的無定形碳層被涂敷在所述承壓部件上。

本發明的優點可以從所述無定形碳層具有以下屬性的事實得到了解：

極高剛度的力/壓力傳感器；

溫度傳感器；

摩擦性能極好、腐蝕穩定性。

對正在發生的力的測量借助于電阻測量來實現，電阻測量通過所述層來實現并且還能夠在一段較長的時間上進行靜態測量。對于高度動態測量，這種力傳感器的優點在于它質量非常輕。

由于無定形碳層的硬度(15-40GPa)及在所述層法線上進行的測量原理，所述無定形碳層能夠實現輕質且充分剛性的測量裝置。因此，在該應用領域中，在不使系統的剛度及動態受到不利影響的情況下，能夠形成例如旋轉對稱盤形狀的力傳感器。而且，所述層非常防磨損并且具有腐蝕穩定性，因而在車輛制動器中要求苛刻的應用情況下，它具有極好的適應性。對于這種薄膜傳感器，力測量通過電阻的變化來實現，事實上是優選通過層法線的變化來實現。在這方面，類金剛石的傳感器層可以直接集成到所述制動執行器的力流。