CN110199136B - 制动器衬片磨损传感器 - Google Patents

Abstract

一种制动器组件，该制动器组件具有非制动构造和制动构造，该制动器组件包括制动器蹄，该制动器蹄具有与其联接的制动器衬片。致动器联接到该制动器蹄，该致动器能够沿着致动路径在中立致动器位置和制动致动器位置之间移动。中立致动器位置和制动致动器位置之间的致动器距离响应于安装在制动器蹄上的制动器衬片的厚度的减小而随着时间增大。使致动器从中立致动器位置移动超过预定致动距离而到达制动致动器位置导致棘轮机构前进到下一个顺序棘轮位置，这进而使致动器的中立致动器位置在远离最小致动器位置的方向上移动预定距离。传感器被联接到棘轮机构，用于检测棘轮机构的顺序棘轮位置。

Description

制动器衬片磨损传感器

技术领域

实施例包括制动器衬片磨损传感器，更具体地，包括用于商用车辆中的鼓式制动器的制动器衬片磨损传感器。

背景技术

许多类型的车辆制动系统使用高摩擦表面来摩擦地接合车辆的运动部件(例如车轮)，以减慢或停止该运动部件相对于车辆底盘的移动。一种类型的制动系统是鼓式制动器系统，其可以安装在轮毂附近。为了接合鼓式制动器系统，制动器蹄被朝向制动器鼓的内表面致动。制动器蹄具有高摩擦表面，该高摩擦表面压靠在制动器鼓的内表面上。例如，如果制动器鼓正在旋转，则减慢或停止该旋转，而如果制动器鼓静止，则阻止或防止车轮的旋转。

鼓式制动器系统通常采用可更换的制动器衬片，以为制动器蹄提供高摩擦表面。如本领域中已知的，以可拆卸方式安装在制动器蹄的面向外的表面上的可更换式制动器衬片可以由橡胶、陶瓷或其它合适的材料制成，并且它通常由于因制动过程导致的机械应力和热应力而随着时间劣化。制动器衬片的劣化速率难以预测，并且可能不与诸如里程或时间的常见车辆指标直接相关。因而，需要精确地测量车辆中的制动器衬片磨损。

发明内容

实施例包括制动器衬片磨损传感器，更具体地，包括用于商用车辆中的鼓式制动器的制动器衬片磨损传感器。在一个实施例中，具有非制动构造和制动构造的制动器组件包括制动器蹄，该制动器蹄能够在非制动构造中的中立蹄位置和制动构造中的制动蹄位置之间移动。该制动器组件还包括联接到制动器蹄的致动器，该致动器能够沿着致动路径在中立致动器位置和制动致动器位置之间移动。该中立致动器位置是可变的，其中，该中立致动器位置和制动致动器位置之间的致动器距离响应于安装在制动器蹄上的制动器衬片的厚度的减小而随着时间增大。所述制动器组件还包括联接到该致动器的棘轮机构，该棘轮机构具有多个顺序棘轮位置。使该致动器从中立致动器位置移动超过预定致动距离而到达制动致动器位置会导致棘轮机构前进到下一个顺序棘轮位置，这又使该致动器的中立致动器位置在远离最小致动器位置的方向上移动预定距离。传感器联接到棘轮机构，用于检测该棘轮机构的顺序棘轮位置。

这种布置具有多个优点。例如，制动器衬片磨损会导致棘轮机构使中立致动器位置逐渐移动得更远离最小致动器位置，以便补偿制动器衬片随着时间的厚度损失。通过测量棘轮机构的旋转角度，例如通过检测棘轮机构的顺序棘轮位置，能够在制动器衬片的整个使用寿命期间监测制动器衬片的当前厚度，由此允许更精确地监测每个制动器衬片的状态并且更高效地规划制动器的维修和维护措施。

在一个实施例中，公开了一种制动器组件，该制动器组件具有非制动构造和制动构造。该制动器组件包括制动器蹄，该制动器蹄能够在非制动构造中的中立蹄位置和制动构造中的制动蹄位置之间移动。该制动器组件还包括联接到制动器蹄的致动器，该致动器能够沿着致动路径在非制动构造中的中立致动器位置和制动构造中的制动致动器位置之间移动，其中，中立致动器位置和制动致动器位置之间的距离是大致恒定的。所述制动器组件还包括联接到该致动器的棘轮机构，该棘轮机构具有多个顺序棘轮位置。使致动器从中立致动器位置移动到制动致动器位置会导致棘轮机构前进到下一个顺序棘轮位置，以使致动器的中立致动器位置在远离最小致动器位置的方向上移动预定距离。所述制动器组件还包括联接到棘轮机构的传感器，用于检测棘轮机构的顺序棘轮位置。

根据另一个实施例，公开了一种测量制动器衬片磨损状况的方法。该方法包括：致动联接到制动组件的制动器蹄的致动器，以使致动器沿着致动路径在中立致动器位置和制动致动器位置之间移动。该方法还包括：响应于致动所述致动器而使具有多个顺序棘轮位置的棘轮机构前进到下一个顺序棘轮位置。该方法还包括：通过以可操作方式联接到棘轮机构的传感器来生成指示棘轮机构的顺序棘轮位置的信号。

根据另一个实施例，公开了一种非暂态计算机可读介质，该非暂态计算机可读介质包括机器可读指令，该机器可读指令用于指导处理装置执行方法。该方法包括从传感器接收信号，该传感器以可操作方式联接到制动器组件的棘轮机构，该信号指示棘轮机构的顺序棘轮位置。该方法还包括基于该信号来确定棘轮机构的顺序棘轮位置。

在结合附图阅读以下对优选实施例的详细描述之后，本领域技术人员将明白本公开的范围并实现其另外的方面。

附图说明

被包括在本说明书中并形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的若干方面，并且与书面描述一起用于说明本公开的原理。

图1A至图1C示出了根据实施例的用于车辆的制动器系统，该制动器系统具有鼓式制动器组件和制动器衬片磨损传感器；

图2是图1A和图1B的鼓式制动器组件的侧视剖面图；

图3A至图3C示出了与图1A至图2的鼓式制动器组件类似的、根据替代实施例的鼓式制动器组件的棘轮机构的操作，该鼓式制动器组件具有制动器凸轮和致动器元件；

图4是使用传感器来测量制动器衬片磨损状况的方法的流程图，该传感器以可操作方式连接到棘轮机构，以测量棘轮机构的顺序棘轮位置；并且

图5是具有处理器装置的计算装置的框图，该处理器装置以可操作方式连接到本文中公开的制动器组件，以执行本文中公开的方法和其它操作。

具体实施方式

下面阐述的实施例表示了使本领域技术人员能够实践实施例的必要信息，并且示出了实践实施例的最佳模式。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的构思并且将认识到本文中未特别提出的这些构思的应用。应理解，这些构思和应用都落入本公开和所附权利要求的范围内。

应理解，尽管本文中可能使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文中所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项目中的一个或多个项目的任一个和所有组合。

应理解，当诸如一个层、区域或基板的元件被称为“在另一个元件上”或“延伸到另一个元件上”时，它能够直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相比之下，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”或“直接延伸到另一个元件上”时，则不存在中间元件。同样，应理解，当诸如一个层、区域或基板的元件被称为“在另一个元件上方”或“延伸到另一个元件上方”时，它能够直接在另一个元件上方或直接延伸到另一个元件上方，或者也可以存在中间元件。相比之下，当一个元件被称为“直接在另一个元件上方”或“直接延伸到另一个元件上方”时，则不存在中间元件。还应理解，当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时，它能够直接连接或联接到另一个元件，或者可以存在中间元件。相比之下，当一个元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一个元件时，则不存在中间元件。

本文中可能使用诸如“下方”或“上方”或者“上部”或“下部”或者“水平”或“竖直”的相对术语来描述如图中所示的一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域之间的关系。应理解，这些术语和上面讨论的那些术语旨在包括该装置的除了图中所描绘的取向以外的不同取向。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非旨在限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应理解，当在本文中使用时，术语“包含”、“含有”、“包括”和/或“具有”指出了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或附加一个或多个其它的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。

除非另有限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。还应理解，本文中使用的术语应被解释为具有与其在本说明书和相关领域的背景下的含义一致的含义，且不应在理想化或过于正式的意义上来解释，除非本文中明确地如此定义。

实施例包括制动衬片磨损传感器，更具体地，包括用于商用车辆中的鼓式制动器的制动器衬片磨损传感器。在一个实施例中，具有非制动构造和制动构造的制动器组件包括制动器蹄，该制动器蹄能够在非制动构造中的中立蹄位置(neutral shoe position)和制动构造中的制动蹄位置(braking shoe position)之间移动。该制动器组件还包括联接到制动器蹄的致动器，该致动器能够沿着致动路径在中立致动器位置和制动致动器位置(braking actuator position)之间移动。中立致动器位置是可变的，其中，中立致动器位置和制动致动器位置之间的致动器距离响应于安装在制动器蹄上的制动器衬片的厚度的减小而随着时间增加。该制动器组件还包括联接到所述致动器的棘轮机构，该棘轮机构具有多个顺序棘轮位置(sequential ratchet positions)。使所述致动器从中立致动器位置移动超过预定的致动距离而到达制动致动器位置导致该棘轮机构前进到下一个顺序棘轮位置，这又使致动器的中立致动器位置在远离最小致动器位置的方向上移动预定距离。传感器联接到该棘轮机构，用于检测该棘轮机构的顺序棘轮位置。

这种布置有多个优点。例如，制动器衬片磨损会导致棘轮机构使中立致动器位置逐渐移动得更远离最小致动器位置，以便补偿制动器衬片的厚度随着时间的损失。通过测量棘轮机构的旋转角度，例如通过检测棘轮机构的顺序棘轮位置，能够在制动器衬片的整个使用寿命期间监测制动器衬片的当前厚度，由此允许更精确地监测每个制动器衬片的状态并且更高效地规划制动器的维修和维护措施。

在这一点上，图1A至图1C示出了根据实施例的制动器系统100及其部件的局部剖面图。制动器系统100可以设置在车辆102中，例如商用卡车中。制动器系统100包括一个或多个鼓式制动器组件104，每个鼓式制动器组件104具有制动器凸轮外壳106以及设置在制动器鼓110内的相反的一对制动器蹄108，制动器鼓110可以联接在车辆102的车轮内。每个制动器蹄108包括制动器衬片112，该制动器衬片112被构造成选择性地接合制动器鼓110的制动器鼓内表面114(或根据需要而接合另一制动器表面)。

在本实施例中，气动压缩机116经由制动器控制输入管线120向制动器控制阀118提供气动压力。制动器控制阀118以可操作方式连接到制动器踏板122。使用者的脚124在制动器踏板122上向下压以释放制动器控制阀118，由此通过制动器控制输出管线126向活塞子组件128提供气动压力。该气动压力被施加到活塞子组件128以移动推杆130，该推杆130又使制动器杠杆132旋转，从而使延伸到制动器凸轮外壳106中的制动器凸轮134旋转。

现在参考图1B，制动器杠杆132的旋转使制动器凸轮外壳106内的制动器凸轮134旋转，这又使一对致动器元件136在远离制动器凸轮134的方向上移动。具体地，制动器凸轮134的旋转导致一对推力销138将每个致动器元件136的致动器接合构件140压靠在相应的制动蹄108上，由此将制动器衬片112压靠成与车辆102的制动器鼓110的制动器鼓内表面114接合。

如将关于图3A至图3C更详细地讨论的，每个致动器元件136是可调节的，使得：当制动器系统100被接合时，制动器凸轮134的旋转导致制动器衬片112牢固地接合制动器鼓内表面114。特别地，每个致动器元件136包括凸轮螺旋体142(该凸轮螺旋体142在本文中也可以被称为致动器齿轮构件)，该凸轮螺旋体142具有齿轮凹槽144，这些齿轮凹槽144以一定角度绕着凸轮螺旋体142径向布置。凸轮螺旋体142能够相对于带螺纹的致动器芯构件146旋转，该致动器芯构件146允许相对于带螺纹的致动器芯构件146来调节凸轮螺旋体142和致动器接合构件140。

随着制动器衬片112随时间而磨损，当制动器系统100处于制动构造时，致动器元件136必需延伸得更远离制动器凸轮134，以将制动器衬片112压靠成与制动器鼓内表面114牢固接合。为了解决这一问题，棘轮机构148(在本文中也可以被称为调节机构)包括棘轮机构齿轮构件150，该棘轮机构齿轮构件150具有多个棘轮齿轮齿，所述多个棘轮齿轮齿接合凸轮螺旋体142之一的齿轮凹槽144。随着制动器衬片112随时间而磨损，使制动器衬片112与制动器鼓内表面114接合所需的、致动器元件136在中立致动器位置和制动致动器位置之间的线性移动增加了相同的量。这又影响制动器踏板122接合鼓式制动器组件所需的力和行程，因为需要将更多的压力传递到活塞子组件以使制动器凸轮134旋转额外的所需量。

所述线性移动还导致凸轮螺旋体142使棘轮机构齿轮构件150旋转过一定角度，该角度与所述线性移动的距离成正比。当致动器元件136的线性运动的距离超过预定阈值时，即，当制动器衬片112被磨损超过预定阈值时，棘轮机构齿轮构件150旋转过预定阈值角度，该阈值角度具有足以使棘轮机构148前进到下一个顺序棘轮位置的量。这又防止棘轮机构齿轮构件150向回旋转过整个所述预定阈值角度。

随着制动器凸轮134被脱离接合，凸轮螺旋体142的线性移动导致棘轮机构齿轮构件150向回旋转过所述预定阈值角度的一部分，在此点上，棘轮机构148阻止棘轮机构齿轮构件150的进一步旋转。随着制动器凸轮134继续脱离接合，在凸轮螺旋体142的成角度的齿轮凹槽144上的线性力导致凸轮螺旋体142围绕带螺纹的致动器芯构件146旋转。经由柔性垫圈151联接到制动器凸轮外壳106的致动器接合构件140被阻止与凸轮螺旋体142一起旋转，结果，凸轮螺旋体142和带螺纹的致动器芯构件146相对于致动器接合构件140旋转，由此使致动器元件136的致动器接合构件140在远离制动器凸轮134的方向上移动预定距离。以这种方式，随着制动器衬片112随时间磨损，致动器接合构件140随时间而逐渐朝着制动器鼓内表面114移动，由此将中立致动器位置和制动致动器位置之间的总距离维持低于预定的总距离，进而确保接合该制动器所需的气动压力低于预定的压力阈值。

在本实施例中，还设置有横轴152以使两个凸轮螺旋体142的旋转同步。横轴152包括轴构件154，该轴构件154在轴构件154的两端上均具有横轴齿轮构件156，其中，每个横轴齿轮构件156具有与相应的凸轮螺旋体142的齿轮凹槽144接合的多个轴齿轮齿。在本实施例中，横轴152是可自由旋转的并且与棘轮机构齿轮构件150协同地(in tandem)旋转。以这种方式，由棘轮机构齿轮构件150引起的一个凸轮螺旋体142的旋转被转移到另一个凸轮螺旋体142，以便协同地调节致动器元件136。

如下面将参考图3A至图3C更详细地讨论的，可能希望连续地测量棘轮机构齿轮构件150随时间的旋转，以便测量致动器元件136相对于制动器凸轮134的相对位置，这又能够用于确定相应制动器衬片112的状况和剩余寿命。在此方面，可以将棘轮机构传感器158以可操作方式连接到棘轮机构148，用于测量棘轮机构齿轮构件150的旋转。如图1C中所示，本实施例中的棘轮机构传感器158通过维护棘轮机构148的顺序棘轮位置的运行计数(running count)来测量棘轮机构齿轮构件150的相对旋转，该运行计数与由制动器凸轮134执行的接合/脱离循环的数量相关。由于制动器凸轮134的接合/脱离循环的数量对应于每个凸轮螺旋体142的总旋转以及凸轮螺旋体142和致动器接合构件140离制动器凸轮134的调节距离，所以该运行计数能够用于确定制动器衬片112剩余多少表面寿命。还应理解，可以使用其它类型的传感器，例如角度旋转传感器等。在本实施例中，除了棘轮机构传感器158之外或代替该棘轮机构传感器158，还能够使用横轴传感器160。横轴传感器160能够测量横轴152的相对旋转，类似于棘轮机构传感器158测量棘轮机构齿轮构件150的相对旋转。

如图1C所示，本实施例中的棘轮机构传感器158包括外壳164和传感器轴160，该传感器轴160联接到棘轮机构348，使得传感器轴160响应于棘轮机构齿轮构件150的旋转而旋转。传感器轴160的旋转导致磁性元件168相对于换能器元件170旋转，这又导致换能器元件170生成指示传感器轴160的角位移Δθ的传感器信号。因为传感器轴160连接到棘轮机构348而使得传感器轴160和棘轮机构齿轮构件150以1:1的关系或彼此成正比地一起旋转，所以该传感器信号指示了棘轮机构148的顺序棘轮位置。在本实施例中，棘轮机构传感器158是霍尔效应传感器，其中，换能器元件170响应于磁性元件168的旋转而产生可变电压，以产生模拟响应。然而，应理解，代替本实施例的棘轮机构传感器158或者除了本实施例的棘轮机构传感器158之外，还可以使用其它类型的传感器。还应理解，取代棘轮机构传感器158或者除了棘轮机构传感器158之外，也可以使用相同类型的霍尔效应传感器作为横轴传感器160。

现在参考图2，示出了图1A和图1B的制动器系统100的一部分的侧视剖面图。如图2所示，能够看出制动器凸轮134的旋转是如何导致推力销138使致动器元件136在远离制动器凸轮134的方向上移动，由此将制动器蹄108压向制动器鼓108的制动器鼓内表面114。当制动器凸轮134被脱离接合时，连接到鼓式制动器组件104的弹簧元件139压靠在制动器蹄108的一对弹簧接合构件162上，以迫使制动器蹄108离开制动器鼓110的制动器鼓内表面114而与制动器系统100脱离。

现在参考图3A至图3C，示出了与图1A至图2的包含在制动器凸轮外壳106中的机构类似的制动器凸轮机构306的简化图。应理解，图3A至图3C所示的距离是为了便于说明，并且没有按比例。在图3A中，制动器凸轮334处于中立位置，其中，制动器元件336的端部位于中立致动器位置A_N1。在该示例中，中立致动器位置A_N1也是最小致动器位置A_MIN，该最小致动器位置A_MIN表示致动器元件336的端部离制动器凸轮334的最小可能距离。

与图1A至图2的制动器凸轮外壳106一样，本实施例中的致动器元件336由推力销338连接到制动器凸轮334。致动器元件336还包括致动器接合构件340和凸轮螺旋体342，该凸轮螺旋体342具有多个成角度的凹槽344。所述多个成角度的凹槽344接合棘轮机构348的棘轮机构齿轮构件350，并且棘轮机构348也以可操作方式联接到棘轮机构传感器358，该棘轮机构传感器358连续地测量棘轮机构齿轮构件350的旋转。与上述图1B和图1C的棘轮机构传感器158一样，如有需要，图3A至图3C的实施例中的棘轮机构传感器358可以是霍尔效应传感器或其它类型的传感器。

现在参考图3B，制动器凸轮334旋转过预定角度ω₁，这导致推力销338使致动器元件336从中立致动器位置A_N1移动距离D而到达制动致动器位置A_B1，这足以使制动器衬片(未示出)与制动器鼓内表面(未示出)接合。随着制动器衬片(未示出)磨损，距离D增加相同的量，并且棘轮机构齿轮构件350所旋转过的角度θ与D的增加量成比例地增加。当距离D达到预定阈值距离D₁时，致动器元件336的线性移动导致凸轮螺旋体342的凹槽344使棘轮机构齿轮构件350旋转过预定的阈值角度θ₁，这导致棘轮机构348前进一个棘轮位置。

现在参考图3C，制动器凸轮334向回旋转过预定角度ω₁以使致动器元件336脱离。然而，棘轮机构齿轮构件350仅能向回旋转过较小的预定角度θ₂，因为棘轮机构348阻止棘轮机构齿轮构件350旋转过整个预定角度θ₁。随着致动器元件336朝向制动器凸轮334向回移动，致动器接合构件340和凸轮螺旋体342一起向回移动减小的距离D₂，直到棘轮机构齿轮构件350向回旋转过较小的预定角度θ₂。此时，在凸轮螺旋体342的成角度的凹槽344上的持续线性力导致凸轮螺旋体342围绕带螺纹的致动器芯构件346旋转过角度φ₁，以便行进剩余距离ΔD，该剩余距离ΔD等于D₁-D₂。由于通过将致动器接合机构340连接到制动器凸轮外壳106的柔性垫圈351来阻止致动器接合构件340的旋转，所以凸轮螺旋体342和带螺纹的致动器芯构件346相对于致动器接合构件340旋转过角度φ₁，由此，在将致动器接合构件340维持在新的中立致动器位置A_N2的同时使带螺纹的致动器芯构件346和凸轮螺旋体342沿着所述线性致动路径移动剩余距离ΔD。

因而能够看出，致动器元件336的端部现在具有新的中立致动器位置A_N2，该中立致动器位置A_N2与当前的制动致动器位置分开了减小的距离D₂。随着制动器衬片(未示出)继续磨损，接合构件340的制动致动器位置将到达A_B2，此时，棘轮机构齿轮构件旋转过预定阈值角度θ₁，这导致棘轮机构348前进到下一个顺序棘轮位置。由于致动器元件336的这种逐渐调节与θ₁和θ₂之间的差值成正比，所以通过测量棘轮机构传感器358随时间的角位移Δθ也能够精确且连续地测量中立致动器位置A_N的调节、制动致动器位置A_B、以及制动器衬片112随时间的状态。

差值Δθ等于θ₂-θ₁且对应于棘轮机构348的顺序棘轮位置之间的角位移，并且差值Δθ也指示了ΔD，该ΔD等于D₁-D₂并且也等于中立致动器位置A_N1和A_N2之间的距离以及制动致动器位置A_B1和A_B2之间的距离。通过使用棘轮机构传感器358测量随时间的Δθ，能够测量和/或从来自棘轮机构传感器358的传感器信号得出致动器元件336随时间的总ΔD。在一些实施例中，该传感器信号可以指示与制动器衬片状况参数(例如，制动器衬片厚度)对应的制动器衬片值。如上所述，本实施例中的棘轮机构传感器358是霍尔效应传感器，其直接测量棘轮机构齿轮构件350的角位移Δθ以生成与Δθ的大小对应的模拟信号，该模拟信号也可以用于确定随时间的总Δθ和ΔD。在一些实施例中，替代地，棘轮机构传感器358可以是步进传感器，其生成指示棘轮机构348前进到下一个顺序棘轮位置的步进信号，已知该步进信号对应于预定的Δθ。基于该传感器信号，能够确定随时间的总Δθ和ΔD。应理解，如有需要，也可使用其它的确定棘轮机构齿轮构件350的角位移的方法。

现在参考图4，示出了根据实施例的测量制动器衬片磨损状况的方法400的流程图。该方法包括：致动联接到制动组件的制动器蹄的致动器，以使致动器沿着致动路径在中立致动器位置和制动致动器位置之间移动预定致动距离(框402)。方法400还包括：响应于该致动器沿着致动路径移动了所述预定致动距离而使具有多个顺序棘轮位置的棘轮机构前进到下一个顺序棘轮位置(框404)。方法400还包括：通过以可操作方式联接到棘轮机构的传感器来生成指示棘轮机构的顺序棘轮位置的信号(框406)。

本文中的部件和特征可以被实施在一个或多个计算装置中，例如图5中所示的计算系统572，或者可以被实施在可操作用于执行方法(例如本文中公开的图4的方法400的元素)的具有计算机可读指令的计算机可读介质。在本实施例中，计算系统572可以以可操作方式连接到制动器组件(例如图1A至图2的制动器系统100)，或者上该制动器组件的一部分，或者是车辆(例如图1A至图2的车辆102)的另一部分。在另一个实施例中，计算系统572可以位于该制动器系统和/或车辆的远处。

在本实施例中，计算系统572可以包括任何计算或处理装置，该计算或处理装置能够包括固件、硬件和/或执行软件指令以实现本文中描述的功能并且能够结合到本文中公开的部件中。在该示例中，图5的计算系统572包括控制器574，该控制器574具有处理器装置576、系统存储器578和系统总线580。系统总线580为系统部件(包括但不限于系统存储器578和处理器装置576)提供接口。处理器装置576可以是任何可商购的或专有的处理器。

系统总线580可以是若干类型的总线结构中的任一种，其还可以使用各种可商购的总线架构中的任一种而互连到存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线和/或本地总线。系统存储器578可以包括：非易失性存储器582，例如只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)等；和/或易失性存储器584，例如随机存取存储器(RAM)。基本输入/输出系统(BIOS)586可以被存储在非易失性存储器582中，并且能够包括有助于在计算系统572内的元件之间传递信息的基本例程。

计算系统572还可以包括非暂态计算机可读存储器588，其可以包括例如内部固态存储器等。计算机可读存储器588可以提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。该数据结构能够存储与例如车辆信息有关的信息，例如诊断信息或用户信息。计算机可执行指令可以包括例如用于以指定的时间或间隔进行数据处理的预定义的数据处理指令或下载的指令。

许多模块都能够存储在计算机可读存储器588中和/或在易失性存储器584中，这些模块包括操作系统590和一个或多个程序592，其可以全部或部分地实现本文中描述的功能。

另外，计算系统572可以包括附加部件，例如网络接口单元594或其它通信接口、一个或多个输入装置596以及显示器598或其它视觉指示器接口。在本实施例中，显示器598可以是被连接以接收来自传感器558、560的输入的警报的一部分，或者是计算系统572的指示制动器组件(例如图1A至图2的制动器系统100)的制动器衬片状态的另一部分，并且显示器598可以响应于接收到所述输入而自动提供警报。在本实施例中，显示器598提供视觉警报，但应理解，也可以提供不同数量和类型的警报。如有需要，还可以将所述警报作为不同装置的一部分来提供，或者可以将所述警报作为以可操作方式直接或间接连接到传感器558、560的独立警报来提供。计算系统572的部件可以与计算系统572外部的其它部件(例如该车辆的其它部件或另一个计算装置)交互。

本领域技术人员将意识到对本公开的优选实施例的改进和修改。所有这些改进和修改都被认为是在本文中公开的构思和所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种制动器组件，所述制动器组件具有非制动构造和制动构造，所述制动器组件包括：

制动器蹄，所述制动器蹄能够在所述非制动构造中的中立蹄位置和所述制动构造中的制动蹄位置之间移动；

制动器衬片，所述制动器衬片联接到所述制动器蹄，用于响应于所述制动器蹄移动到所述制动构造中的所述制动蹄位置而与制动器表面的一部分接合；

致动器，所述致动器联接到所述制动器蹄，所述致动器能够沿着致动路径在所述非制动构造中的中立致动器位置和所述制动构造中的制动致动器位置之间移动，其中，所述中立致动器位置和所述制动致动器位置之间的致动器距离响应于所述制动器衬片的厚度的减小而增加；

棘轮机构，所述棘轮机构联接到所述致动器，所述棘轮机构具有多个顺序棘轮位置，其中，所述致动器距离超过第一预定距离导致所述棘轮机构旋转过预定阈值角度而自动前进到下一个顺序棘轮位置，以使所述致动器的所述中立致动器位置从最小致动器位置移动开第二预定距离，所述棘轮机构防止向回旋转过所述预定阈值角度的至少一部分；以及

传感器，所述传感器联接到所述棘轮机构或所述致动器二者中的一个，用于确定所述棘轮机构的所述顺序棘轮位置。

2.根据权利要求1所述的制动器组件，其中，所述制动器蹄是鼓式制动器蹄。

3.根据权利要求1所述的制动器组件，其中，所述制动器衬片具有初始厚度，并且

其中，所述致动器是可手动调节的，以基于所述制动器衬片的所述初始厚度将所述中立致动器位置设定为预定的中立致动器位置。

4.根据权利要求1所述的制动器组件，其中，所述致动器包括多个致动器凹槽；并且

所述棘轮机构包括多个棘轮齿轮齿，所述多个棘轮齿轮齿接合所述多个致动器凹槽，

其中，所述致动器距离超过所述第一预定距离导致所述棘轮机构旋转到所述下一个顺序棘轮位置。

5.根据权利要求4所述的制动器组件，其中，所述致动器包括：

多个致动器，所述多个致动器中的每一个均具有相应的中立致动器位置和制动致动器位置；以及

横轴，所述横轴包括：

第一多个轴齿轮齿，所述第一多个轴齿轮齿接合所述多个致动器中的第一致动器的所述致动器凹槽；和

第二多个轴齿轮齿，所述第二多个轴齿轮齿接合所述多个致动器中的第二致动器的所述致动器凹槽；

其中，使所述第一致动器从自身的中立致动器位置移动到自身的制动致动器位置导致所述横轴旋转，从而使所述第二致动器从自身的中立致动器位置移动到自身的制动致动器位置。

6.根据权利要求5所述的制动器组件，其中，所述传感器联接到所述横轴，用于测量所述横轴的角位移，以确定所述棘轮机构的所述顺序棘轮位置。

7.根据权利要求1所述的制动器组件，其中，所述传感器联接到所述棘轮机构，用于测量所述棘轮机构的角位移，以确定所述棘轮机构的所述顺序棘轮位置。

8.根据权利要求1所述的制动器组件，其中，所述传感器是霍尔效应传感器。

9.根据权利要求1所述的制动器组件，还包括处理器装置，所述处理器装置以可操作方式联接到所述传感器，用于基于从所述传感器接收的传感器信号来确定制动器衬片状况值，所述传感器信号指示所述棘轮机构的所述顺序棘轮位置。

10.根据权利要求9所述的制动器组件，还包括显示器部件，所述显示器部件以可操作方式联接到所述处理器装置，用于响应于所述制动器衬片状况值而显示制动器衬片状态。

11.一种测量制动器衬片磨损状况的方法，所述方法包括：

致动被联接到制动组件的制动器蹄的致动器，以使所述致动器沿着致动路径在中立致动器位置和制动致动器位置之间移动预定致动器距离；

响应于所述致动器沿着所述致动路径移动所述预定距离且棘轮机构旋转过预定阈值角度而使具有多个顺序棘轮位置的所述棘轮机构自动前进到下一个顺序棘轮位置，所述棘轮机构防止向回旋转过所述预定阈值角度的至少一部分；

由以可操作方式联接到所述棘轮机构的传感器生成指示所述棘轮机构的所述顺序棘轮位置的信号。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由与所述传感器通信的处理器装置从所述传感器接收所述信号；以及

由所述处理器装置确定所述棘轮机构的所述顺序棘轮位置。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

基于所确定的所述棘轮机构的所述顺序棘轮位置，由所述处理器装置确定与联接到所述制动器蹄的制动器衬片的状况参数相对应的制动器衬片值。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在致动所述致动器之前：

基于安装在所述制动器蹄上的所述制动器衬片的初始厚度来调节所述致动器，以将所述中立致动器位置设定为预定的中立致动器位置；以及

由所述处理器装置重新设定所述制动器衬片的状况值。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括：由以可操作方式联接到所述处理器装置的显示器部件响应于所述制动器衬片的状况值来显示制动器衬片状态。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，生成所述信号包括：检测所述棘轮机构前进到所述下一个顺序棘轮位置，并且

其中，所述信号指示了所述棘轮机构前进到所述下一个顺序棘轮位置。

17.根据权利要求11所述的方法，其中，致动所述致动器导致所述致动器使所述棘轮机构的调节齿轮构件旋转，

其中，生成所述信号包括：响应于致动所述致动器而检测所述调节齿轮构件的角位移，并且

其中，所述信号指示所检测到的所述调节齿轮构件的角位移。

18.根据权利要求11所述的方法，还包括：

在致动所述致动器之前，基于安装在所述制动器蹄上的所述制动器衬片的厚度来调节所述致动器，以将所述中立致动器位置设定为预定的中立致动器位置。

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述致动器包括多个致动器，

其中，致动所述致动器导致所述多个致动器使连接在所述多个致动器之间的横轴旋转，

其中，生成所述信号包括：响应于致动所述致动器来检测所述横轴的角位移，并且

其中，所述信号指示所检测到的调节齿轮构件的角位移。

20.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包括机器可读指令，所述机器可读指令用于指导处理装置执行以下方法，所述方法包括：

从传感器接收信号，所述传感器以可操作方式联接到制动器组件的棘轮构件，所述信号指示所述棘轮机构的顺序棘轮位置，所述棘轮机构被构造成：响应于旋转过预定阈值角度而自动前进到下一个顺序棘轮位置，所述棘轮机构防止向回旋转过所述预定阈值角度的至少一部分；以及

基于所述信号来确定所述棘轮机构的所述顺序棘轮位置。

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