[发明专利]借助电导率测量的制动垫监测

说明书

本发明涉及借助电导率测量的制动垫监测。制动垫设备具有布置在其上的电导率传感器，其可操作以生成对应于制动垫的摩擦衬片的剩余厚度的电导率数据。电导率数据可被处理器分析以估计制动垫的剩余寿命，用于维护、诊断或维修的目的。电导率传感器可利用电导率探针，该电导率探针包括一个或多个绝缘涂层以将导电材料与摩擦衬片绝缘。制动垫设备可还包括无线发射器，以将数据发射到制动垫设备外部的处理器。

技术领域

本公开涉及车辆的物理状态的监测，并且尤其涉及车辆的制动垫的物理状态的监测。制动垫的物理状态的监测通过使用传感器以生成可被分析用于诊断目的的数据而执行。

背景技术

车辆制动器依赖于摩擦，以控制车辆的速度和运动。制动器的摩擦表面经受机械磨损并且在正常操作条件下需要维护和更换。车辆制动器包括制动垫，以提供可消耗的摩擦表面，以便在有效地提供制动功能的同时还提供摩擦表面的廉价的更换。监测制动垫的物理状态为驾驶员和技术人员提供关于制动垫是否需要更换的有用信息。

常规的制动垫使用被动的磨损指示器，并且不包括主动的实时监测系统，所述被动的磨损指示器诸如金属凸片，其当摩擦表面充分磨损以允许接触时与转子接触，并且从该接触产生噪音，从而为驾驶员提供通知。制动垫监测对于车辆乘客和技术人员执行车辆的诊断和维护来说可以是有用的，所述制动垫监测在制动垫的寿命期限期间内的任何时点提供制动垫的状态的指示。此外，自动驾驶车辆的操作能力可能不被驾驶员直接观察到，包括制动器的操作能力。因此，在自动驾驶车辆中提供自诊断功能和安全特征(诸如制动部件)的通知可以是额外有利的，所述自动驾驶车辆可能不会也响应于提供在非自动驾驶车辆中的传统反馈。

发明内容

本公开的一个方面涉及具有背板和摩擦衬片的制动垫设备。摩擦衬片可具有摩擦学表面和横向表面。制动垫设备可还包括导电材料，其布置在横向表面上且电联接到电导率传感器。电导率传感器可测量导电材料的电导率，并生成与制动垫的剩余寿命相关的相应的电导率数据。制动垫设备可包括无线发射器，其构造成发射电导率数据。制动垫设备可包括若干绝缘涂层，其相对于导电材料布置，形成与摩擦衬片或背板的介电阻挡。绝缘涂层可还保护导电材料免受来自环境条件(诸如微粒)的腐蚀或干扰的影响。

本公开的另一个方面涉及制动垫监测系统，其包括具有背板、摩擦衬片、导电材料和电导率传感器的制动垫设备。电导率传感器可生成与制动垫的剩余寿命相关的电导率数据。制动垫监测系统可包括处理器，其可操作以接收电导率数据并响应于电导率数据向使用者报告制动垫的剩余寿命。处理器可与电导率传感器无线通信。

本公开的又一个方面涉及组装制动垫设备的方法，所述制动垫设备具有背板、摩擦衬片、相对于摩擦衬片的剩余寿命布置的导电材料、和相对于导电材料布置的若干绝缘层。方法可还包括组装具有电导率传感器的制动垫设备的步骤。方法可还包括组装具有无线发射器的制动垫设备的步骤。

附图说明

图1是具有使用电导率测量的磨损传感器的制动垫设备的视图。

图2是被图1的磨损传感器使用的电导率探针的替代视图。

图3是具有使用电导率测量的多个磨损传感器的制动垫设备的视图。

图4是具有要被磨损传感器使用的多个电导率探针的制动垫设备的视图。

图5是利用使用电导率传感器的制动垫设备的制动垫监测系统的示意图解。

图6是示出用于制动垫设备的组装过程的流程图，所述制动垫设备具有制动垫设备的摩擦衬片上的磨损的基于电导率的测量。

具体实施方式

参考附图公开了所示实施例。然而，应该理解，所公开的实施例意图仅是可以以各种和替代形式实施的示例。附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被夸大或最小化以示出特定部件的细节。所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是作为用于教导本领域技术人员如何实践所公开的构思的代表性基础。