軸40來限定。當(dāng)被保持構(gòu)件58抵接時(shí)，擋塊62防止了偏壓構(gòu)件52將接觸構(gòu)件38與推桿軸40分離。擋塊62呈彈簧卡子或者等同物的形式，并且被推桿軸40中的凹口 63 (圖3)接收。
[0024]傳感器兀件64夾在操作室16與卡鉗36之間。傳感器66布置在傳感器兀件64內(nèi)部，并且向接觸元件38提供感測(cè)通道，該傳感器通過傳感器元件64中的開口 68而被接收。傳感器66通過連通線路70而與控制器或者中央處理器72通信。發(fā)明者期望傳感器66采用光學(xué)傳感器、磁性傳感器、機(jī)械傳感器或無(wú)線電頻率增強(qiáng)傳感器的形式。然而為了清楚，下列說明將描述光學(xué)傳感器，進(jìn)一步期望為紅外傳感器。示例性實(shí)施例使用Optek紅外線光學(xué)0PB733TR傳感器，其能夠既傳送紅外信號(hào)又接收反射的紅外線輸入。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言應(yīng)理解的是，上面說明的任何傳感器是可操作的。如圖2a中所最好地示出的那樣，接觸元件38限定了非反射表面74、半反射表面76和全反射表面78。
[0025]如圖1中最好地示出的那樣，密封罩80在上端部處密封到推桿軸40，并且在相對(duì)端部處密封到傳感器元件64。因此，接觸元件38，以及非反射表面74、半反射表面76以及全反射表面78受到保護(hù)而免于已知進(jìn)入操作室16的環(huán)境污染。第二密封件82將傳感器元件64密封到卡鉗36，其是完全封閉的，以保護(hù)桿臂34而免于環(huán)境污染。因此，接觸元件38和傳感器66對(duì)于環(huán)境而完全得到保護(hù)，從而防止了光學(xué)傳感器66和反射表面74、76、78受到污染。
[0026]圖2b中示出了可替代的實(shí)施例，其中，共同的元件具有與圖2a中公開的那些元件相同的附圖標(biāo)記。該可替代的實(shí)施例使用了可替代的接觸元件84和線性傳感器86?？商娲慕佑|元件84包括可替代的反射涂層88，該反射涂層具有可變的反射表面。接觸元件的第一端部90比接觸元件的第二端部92更具反射性，并且在這兩個(gè)端部之間具有漸變的過渡。傳感器感測(cè)反射率量的變化，以確定可替代的接觸元件84的位置，因此確定桿臂34的位置，如將在下面描述中變得更加明顯。
[0027]現(xiàn)在將描述制動(dòng)器監(jiān)測(cè)的次序。發(fā)明者期望的是，傳感器66采用紅外傳感器的形式，其將紅外信號(hào)朝著接觸元件38傳送，該接觸元件具有如上所述的不同程度的反射率，以將紅外信號(hào)朝著傳感器66反射回去，繼而傳感器經(jīng)由通訊線70將反射率的程度發(fā)信號(hào)給控制器72。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，可以使用其他光學(xué)傳感器，包括光電數(shù)字激光、普通激光器以及等同物。
[0028]在正常運(yùn)行期間，當(dāng)制動(dòng)器被釋放時(shí)(如圖1中所示)，光學(xué)傳感器將光信號(hào)朝著接觸元件38的非反射表面74傳送，從而沒有從接觸元件38接收發(fā)射信號(hào)。正如壓力傳感器32所表示的那樣，制動(dòng)器施加壓力小于或者等于大約2psi。因此，沒有運(yùn)行故障被發(fā)信號(hào)給車輛操作者。
[0029]現(xiàn)在參照?qǐng)D4，壓力通過操作者施加到制動(dòng)器踏板，從而使得空氣填充操作室16的壓力側(cè)24，以致動(dòng)該桿臂34。因?yàn)橥茥U14通過隔膜18從操作室16向外推出，傳感器66定位成靠近接觸元件38的半反射表面76。只要傳感器66檢測(cè)到來自半發(fā)射表面76的反射，則壓力傳感器32發(fā)出表示制動(dòng)器執(zhí)行器10正常運(yùn)行的大于或者等于大約2psi的氣體壓力信號(hào)。發(fā)明者所期望的是，半反射表面76反射了從傳感器66所傳遞的光的大約百分之三十。應(yīng)注意的是，偏壓構(gòu)件52保持完全壓縮，因?yàn)闂U臂34在正常致動(dòng)狀況期間抵抗偏壓構(gòu)件52的偏壓作用力。
[0030]圖5示出了超行程狀況，從而使得控制器72給操作者發(fā)出存在故障狀況的信號(hào)。在超行程狀況下，推桿14朝著操作室16外面延伸超過正常延伸長(zhǎng)度，使得傳感器66將光傳送到完全發(fā)射表面78并且檢測(cè)到完全反射率。如壓力傳感器32所檢測(cè)的那樣，制動(dòng)器壓力大于或者等于大約2psi。因此，傳感器66在正常應(yīng)用壓力的情況下向控制器72發(fā)出完全發(fā)射率的信號(hào)，從而使得控制器將超行程狀況發(fā)信號(hào)給操作者。
[0031]圖6表示了拖曳制動(dòng)狀況。在當(dāng)車輛以道路速度移動(dòng)時(shí)以及當(dāng)車輛沒有以道路速度移動(dòng)時(shí)，拖曳制動(dòng)狀況都由控制器72識(shí)別。在拖曳制動(dòng)狀況下，空氣壓力已經(jīng)從操作室16的壓力側(cè)24得到釋放，從而使得復(fù)位彈簧28將推桿14縮回到操作室16中。然而，因?yàn)橹苿?dòng)器現(xiàn)在受支配于拖曳狀況，桿臂34保持在致動(dòng)位置中，從而導(dǎo)致了與接觸元件38分離。因?yàn)闂U臂34不再抵抗偏壓構(gòu)件的偏壓作用力，偏壓構(gòu)件52使得接觸元件38從推桿軸40伸縮。因此，傳感器66現(xiàn)在將光朝著接觸元件38的半反射表面76傳送，這與如典型的功能正常的制動(dòng)器那樣地將光朝著非反射表面74傳送相反。因?yàn)榧訅嚎諝庖呀?jīng)從操作室16的壓力側(cè)24排放，制動(dòng)器施加壓力現(xiàn)在的讀數(shù)為小于或者等于大約2psi。由傳感器66所檢測(cè)的半反射表面76以及小于或者等于大約2psi的低空氣壓力的組合使得控制器72表示了拖曳或者懸掛制動(dòng)狀況。
[0032]當(dāng)操作者壓下制動(dòng)器踏板時(shí)，在傳感器66檢測(cè)非反射表面74從而使得空氣壓力讀數(shù)大于或者等于大約12psi時(shí)，指示了另外的故障狀況。在這種情況下，控制器將非運(yùn)行執(zhí)行狀況發(fā)信號(hào)給操作者。
[0033]重型卡車應(yīng)用中所使用的卡鉗典型地自調(diào)整，以當(dāng)制動(dòng)器墊磨損時(shí)在制動(dòng)器墊與轉(zhuǎn)子之間保持一致的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，自調(diào)整卡鉗調(diào)整以在制動(dòng)器墊隨時(shí)間而磨損時(shí)保持一致的間隙。自調(diào)節(jié)的卡鉗對(duì)于故障而言是已知的，并且產(chǎn)生了失調(diào)狀況，在失調(diào)狀況中，制動(dòng)器墊與轉(zhuǎn)子之間的間隙小于期望值，例如小于0.6_。在這種狀態(tài)下，制動(dòng)器系統(tǒng)的正常使用導(dǎo)致了制動(dòng)器墊的磨損更快，導(dǎo)致引起火災(zāi)的不想要的發(fā)熱或者導(dǎo)致其他事件。
[0034]失調(diào)或者低線(low lining)制動(dòng)器間隙的狀況可以通過控制器72檢測(cè)到。例如，操作者將壓力施加到制動(dòng)器踏板，從而使得空氣填充操作室16的壓力側(cè)24，以致動(dòng)該桿臂34。因?yàn)橥茥U14通過隔膜18從操作室16向外推出，傳感器66定位成靠近接觸元件38的半反射表面76。只要傳感器66檢測(cè)到來自板發(fā)射表面76的反射率，則壓力傳感器32發(fā)出表示了制動(dòng)器執(zhí)行器10正常運(yùn)行的大于或者等于大約2psi的空氣壓力信號(hào)。隨著操作者持續(xù)將壓力施加到制動(dòng)器踏板，推桿和桿34抵達(dá)硬擋塊，這是因?yàn)橹苿?dòng)器墊間隙由于失調(diào)狀況而低。根據(jù)失調(diào)狀況的嚴(yán)重程度，傳感器66可被定位成靠近半反射表面76與非反射表面74之間的橫跨點(diǎn)。在該位置，隨著壓力進(jìn)行正常變化，傳感器66的位置將在半反射表面76與非反射表面74之間抖動(dòng)。抖動(dòng)與正?？諝鈮毫ψx數(shù)的組合使得控制器72指示出失調(diào)狀況。壓力的變化甚至在操作者試圖保持恒定的制動(dòng)器踏板位置時(shí)也會(huì)發(fā)生。
[0035]失調(diào)信號(hào)的失真(False positive)通過下述方式得以減輕:通過響應(yīng)于先兆失調(diào)故障的預(yù)定數(shù)量與非功能故障的預(yù)設(shè)數(shù)量的組合而觸發(fā)了失調(diào)狀況。先兆故障計(jì)數(shù)器用于檢測(cè)點(diǎn)火周期內(nèi)半反射區(qū)域76與非反射區(qū)域74之間的抖動(dòng)次數(shù)。非功能性故障計(jì)數(shù)器用于檢測(cè)控制器72動(dòng)力循環(huán)內(nèi)的非功能性故障的次數(shù)。在該實(shí)施例中，在檢測(cè)到預(yù)定數(shù)量的先兆失調(diào)狀況和預(yù)定數(shù)量的非功能性故障之后識(shí)別失調(diào)狀況。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)先兆失調(diào)故障和兩個(gè)非功能性故障觸發(fā)了失調(diào)狀況。
[0036]正如上面提到的那樣，代替非反射表面74、半反射表面76和全反射表面78的是包括其他預(yù)定標(biāo)記的表面，其能夠傳遞光以識(shí)別推桿14的延伸量。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，表面76是完全反射表面，而表面74和78都是非反射性的。以這種方式，傳感器66可提供二進(jìn)信號(hào)。在這種實(shí)施例中，控制器確定存在故障狀況，但是可執(zhí)行額外的邏輯運(yùn)算來確定特定的故障狀況。當(dāng)傳感器在正常制動(dòng)器施加壓力期間檢測(cè)到非反射表面74或者78而且傳感器從未檢測(cè)到完全反射表面76時(shí)，則控制器72確定非反射表面74被檢測(cè)到，并且故障是非功能性制動(dòng)器故障。當(dāng)傳感器在正常制動(dòng)施加壓力期間檢測(cè)到反射表面76隨后檢測(cè)非反射表面74或者76時(shí)，控制器72確定了故障狀況是超行程狀況或者失調(diào)狀況。在一個(gè)實(shí)施例中，超行程狀