制动部件更换系统和方法
【专利说明】制动部件更换系统和方法发明领域
[0001]本发明涉及更换车辆制动系统的可更换部件的方法、控制此类更换的方法以及相关制动系统、控制器和用于控制器的软件。特别地，本发明涉及用于确保用正确指定的更换零件来更换摩擦元件的方法和系统。
[0002]发明背景
[0003]制动器的某些部件具有有效寿命，这些制动器部件超出有效寿命就必须进行更换。制动衬块和制动蹄包括随着使用制动器而渐进磨损的摩擦材料。已知机电的磨损传感器能够确定磨损材料量并且能够给操作者提供制动衬块或制动蹄需要更换的指示。制动器的某些部件还具有疲劳寿命。由某些材料(例如钢)制成的、负载反复地作用到其上并且随后释放的部件会“疲劳”，由此疲劳裂纹在该部件内扩展。当这些疲劳裂纹足够大时，该部件可能完全失效并且断裂。
[0004]制动系统的部件的维修周期和预期有效寿命大体是基于已知质量和已知材料的部件来测试和指定的。制动系统的性能和自动调节也可以基于安装在制动系统中的部件的已知特征来校准和指定。因此，用具有不同规格、较低强度、较快磨损特征、或对制动力具有不同顺应力的部件来更换制动系统中的可更换部件可能不利地影响制动系统的性能和有效寿命。因此确保以下情况是重要的:当制动系统的可更换部件被更换时，它们是用满足如由制动系统制造商指定的制动系统设计规格的合适的更换零件更换的。本发明意图解决这些问题。
[0005]发明概述
[0006]本发明的第一方面提供一种更换制动系统的可更换部件的方法，该方法包括以下步骤:
[0007]向连接至该制动系统的一个控制器提供一个第一代码；
[0008]引起该控制器:
[0009]将该第一代码与一个第二代码进行比较，该第二代码与该制动系统的可更换部件相关联;
[0010]这样，在该第一代码由该控制器确定为与该第二代码正确相关联的情况下，该控制器激活该制动系统的更换致动器，以便允许更换该制动系统中的可更换部件；并且
[0011]用一个更换部件来更换该可更换部件。
[0012]该方法可以进一步包括将包括代码输入装置的一个电子诊断装置连接至该制动系统。这允许该系统扩张以包括用于仅在必要时、例如用于维修或修理时输入代码的数据输入装置。
[0013]该连接可以是通过包括制动系统的车辆或机械的CAN总线进行。通过CAN总线进行的连接允许通过制动系统、车辆或机械的现有系统进行简单集成和通信。
[0014]该电子诊断装置可以包括该控制器。这进一步允许处理和数据管理装置仅在维修或修理必要时被包括在该系统中，并且将执行维修限制于具有恰当诊断设备以及例如改善维修或修理操作的质量和安全性的必要的相关联训练的多方。
[0015]本发明的另一方面提供一种控制更换制动系统中的可更换部件的方法，该方法包括以下步骤:
[0016]在控制器中接收由一位用户向该控制器提供的一个第一代码以及与该制动系统的可更换部件相关联的一个第二代码；
[0017]确定该第一代码是否与该第二代码正确相关联；并且
[0018]在该第一代码被确定为与该第二代码正确相关联的情况下，激活该制动系统的一个更换致动器，以便允许用一个更换部件来更换该可更换部件。
[0019]本发明的方法包括比较对应地与更换部件和该系统的有待更换的部件相关联的第一代码和第二代码。这允许一个控制器自动管理是否从系统释放移除有待更换的部件，这可以有助于确保部件仅在使用正确指定组的更换部件时被更换。
[0020]第一代码可以通过手动输入、无线数据通信输入、RFID、NFC、可见光输入、UV光输入、红外光输入以及机械输入中的至少一种来向控制器提供。手动输入可以允许一位用户手动地向系统输入一个代码，从而避免对另外设备的需要，如果需要这样的话。输入可以进一步通过使用电子通信来自动化。远程电子通信可以通过远程电子通信、如无线数据通信输入、RFID (射频识别)、NFC (近场通信)、蓝牙或其他远程无接触通信而有助于促进该过程。可见光、紫外(UV)光或红外(IR)光也可以用于促进输入数据，如通过读取可见的2D或3D条形码或QR码，或用仅在UV光或IR光下可读取的此类代码。
[0021]这些代码可以通过例如被施加至更换部件的包装、购买数据上或在单独的标签上而与该更换部件相关联；或这些代码可以通过用可见或隐形墨水印刷、雕刻胶粘标签等而设置在该更换元件上。
[0022]可更换部件可以包括以下各项中的至少一项:摩擦元件、弹性元件、附接元件、转子如制动盘或制动鼓、或被设计成在制动系统的寿命过程中被常规地更换的任何部件。
[0023]更换致动器可以进一步被安排成被调节以控制制动组件的一个摩擦元件与该制动组件的一个相对应摩擦表面之间的运转间隙。既用于控制运转间隙又用于控制部件更换的制动组件的安排的这种结合使用创造用于多种目的的部件的有效使用。
[0024]更换致动器可以由一个制动调节控制器调节以控制运转间隙。该制动调节控制器可以与控制可更换部件释放的控制器分开，或可以至少包括在控制更换致动器释放的同一控制器中。制动调节控制器可以实施本发明的方法的至少一部分，例如像激活更换致动器以保持或释放这些部件的步骤、或由一个控制器在这些方法中实施的任何步骤。
[0025]第一代码和第二代码中的一个可以包括组成第一代码和第二代码中的另一个的字符集的子集。这可以允许一种算法限定一个代码可以与另一个相关联的方式。
[0026]可以比较这些代码，以便通过这些代码与彼此的直接比较来确定它们是否与彼此正确相关联。这可以是根据一种指定算法来校验一个代码正确包含另一个的元素。此外或可替代地，通过询问包含一系列相关联的第一代码和第二代码的数据库，可以针对与彼此的正确相关联来校验这些代码。这可以加入或更换所描述的直接比较，这样使得具有该数据库的一个控制器可以控制零件的正确更换，或这样使得维修提供者必需具有对至少数据库的一个副本的访问权，以便实施更换。
[0027]当识别一个覆写代码被输入至控制器时，该控制器可以激活更换致动器以便允许移除和改装可更换部件。这允许使用一个代码来释放部件，例如当不是将要更换这些部件、而是将要在维修这些部件或制动系统的其他部件后进行重新安装时。
[0028]当识别不与第二代码正确相关联的第一代码被输入至控制器时，可以由该控制器输出不匹配代码，并且该控制器可以进一步防止更换可更换部件。
[0029]本发明的另一方面提供一种被适配用于执行本发明的任何方法步骤中的一些或全部的计算机程序产品。
[0030]在另一方面中，一个控制器可以被安排用于连接至一个制动系统，该控制器包括一个处理器和一个存储器，该存储器包含用于实施本发明的多个方法步骤的计算机程序产品Ο
[0031]本发明的又一方面提供一种包括被安排用于实施本发明的多个方法步骤的一个控制器以及一个制动组件的制动系统，该制动组件包括具有一种第一构型和一种第二构型的更换致动器，在该第一构型中可以在该制动组件内更换可更换部件，在该第二构型中无法从该制动组件移除该可更换部件或无法装配更换部件，该控制器被安排用于激活该致动器以便选择性地释放或保持该可更换部件或阻挡该更换部件，该更换致动器优选地进一步被安排成被调节以控制该制动组件的一个摩擦元件与该制动组件的一个相对应摩擦表面之间的运转间隙。
[0032]该系统的控制器可以包括在被安排成被附接至包括制动系统的车辆或机械的一个电子诊断装置中，以用于维修目的。
[0033]该系统的控制器可以可替代地是制动系统的整体部分，并且可以被安排用于优选地从一个外部电子装置接收第一代码、第二代码以及覆写代码中的至少一个。
[0034]更换致动器可以包括可操作来应用该制动器的一个致动器以及可操作来调节该制动器的运转间隙的一个调节器机构中的一个或两个。
[0035]该更换致动器可以是一个机械操作的致动器。更换致动器或调节器机构可以是电操作的。
[0036]该制动系统可以包括一个电操作的间隙控制系统以用于在一个转子与一个制动衬块或制动蹄的一个摩擦表面之间维持一个期望的运转间隙。该制动系统可以包括行车制动器或驻车制动器。
[0037]附图简要说明
[0038]现在将参考附图来说明本发明的多个实施例，在附图中:
[0039]图1示出了根据本发明的一种制动器的示意图，
[0040]图2和图3示出了在制动器应用过程中图1的制动器的制动力、致动杆速度以及致动杆位置如何随时间变化，并且
[0041]图4示出了在制动器应用以及随后的释放过程中图1的制动器的致动杆速度可如何随时间变化。
[0042]图5示出了连接至本发明的系统的本发明的一种外部电子装置的示意性图示。
[0043]实施例的详细说明
[0044]图1至图4及其以下说明描述了一种制动系统、一种确定制动系统的制动器的零瞬时运转间隙位置的方法、以及用于控制一个制动器的移除的多种方法，这些方法可以使用制动系统的用于管理一个制动器的零瞬时运转游隙位置的多个零件来实施。
[0045]在此情况下，该制动器12是行车制动器，即用于对车辆减速