用于估计制动系统中的制动液的含水量的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于估计制动系统(200)中的制动液的含水量的方法，该制动系统包括制动钳(202a‑d)和制动液容器(204)，该制动钳和该容器各自包括被构造成检测制动液的含水量的传感器(208，210a‑d)，该方法包括：将制动系统设置(100)在受控环境中；在预定时间段内，使制动系统暴露(102)于受控的温度和湿度，使得制动液中的含水量的增加加快；确定(104)制动液容器和每个制动钳中的制动液的作为时间的函数的含水量；以及基于确定的作为时间的函数的含水量，建立(106)描述制动钳中的制动液的含水量与制动液容器中的制动液中的含水量之间的关系的模型。

Method and system for estimating the moisture content of brake fluid in a brake system

【技术实现步骤摘要】
用于估计制动系统中的制动液的含水量的方法和系统
本专利技术涉及一种用于估计车辆的制动系统中的制动液的含水量的方法和系统。具体地，本专利技术涉及制动钳中的制动液的含水量的估计。
技术介绍
确保车辆的制动系统中的制动液不含过多水是重要的。升高的含水量会增加冷冻温度并降低沸点，这可能导致制动液在寒冷条件下冻结并且在正常运行条件下开始沸腾。制动液的冷冻和沸腾都可能导致制动效果降低和/或制动系统的损坏。因此，必须确保制动液的含水量保持低于预定阈值水平。制动液是天然吸湿的，这意味着它很容易从周围环境吸水。制动液的含水量部分受环境温度结合空气湿度的影响。然而，由于车辆运行所处的平均温度和湿度在不同位置将是不同的，因此难以估计制动液中的水的长期积聚。例如，在沿海地区运行的车辆在制动液中积聚水的速度可能比在空气干燥的内陆位置的车辆快许多倍。为了能够估计什么时候需要检修制动液，必须以某种方式测量制动液的含水量，由于涉及到多个变量影响制动液的性能，因此理论计算是不可行的。然而，使用已知方法确定每个制动钳中的制动液的含水量既复杂又昂贵，因而难以在量产车辆(productionvehicle)中工业化。因此，需要一种用于确定车辆制动系统的制动液中含水量的改进装置。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述和其它缺点，本专利技术的目的是提供一种用于估计制动系统中的制动液的含水量的改进方法和系统。根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种用于估计制动系统中的制动液的含水量的方法，该制动系统包括多个制动钳和制动液容器，多个制动钳中的每一个和制动液容器包括传感器，该传感器被构造成检测指示制动液的含水量的参数。该方法包括：将制动系统设置在受控环境中；在预定时间段内，使制动系统暴露于受控的空气温度和空气湿度达预定时间段，使得与车辆正常运行状态期间的含水量的增加相比，制动液中的含水量的增加加快；在预定时间段期间，确定制动液容器和每个制动钳中的制动液的作为时间的函数的含水量；以及基于确定的作为时间的函数的含水量，建立描述制动钳中的制动液的含水量与制动液容器的制动液中的含水量之间的关系的模型。制动系统可以在此被视为测试系统，其中每个制动钳配备有传感器，并且其中传感器可以以在使用状态车辆中不可能的方式设置。在本文中，受控环境是指其中设置有制动系统并且空气温度和空气湿度可以被高精度地控制的封闭容器、空间或室。为了实现与车辆正常运行条件期间相比制动液中的含水量的增加加快，空气温度和/或空气湿度被控制为高于车辆正常运行状态期间的预期空气温度和空气湿度。因此，通过增加制动液中的水积聚的速率，即制动液中的含水量的增加的速率，减少了建立模型所需的总时间。在靠近海洋的赤道地区，诸如在南亚和东南亚发现具有最高空气湿度并且同时具有高温的地理位置。因此，希望受控环境至少模拟在那些区域中发现的条件，并且还优选地超过该温度和湿度水平以减少达到临界含水量从而建立模型的时间。本专利技术基于实现了：通过在受控环境下监测制动系统中的水的积聚，从而可以获得描述制动钳中的含水量作为制动液容器中的制动液的含水量的函数的精确模型。因此，在量产车辆中不需要在每个制动钳中的传感器。此外，该模型可以应用于车辆运行的所有环境。通过使用所描述的模型，可以提高车辆中的制动系统的可靠性和安全性，并且还可以增加更换制动液所需的维修间隔的长度。根据本专利技术的一个实施方式，该方法可以有利地进一步包括，在预定时间段期间根据预定循环重复地增加和降低空气温度和空气湿度。制动液中的含水量的增加主要来自两个来源。首先，水可以通过制动软管中的渗透以渗透的方式进入制动系统。其次，水也可以经由储液器的盖子在制动液储液器处进入制动系统。通过橡胶材料的渗透速率取决于温度和空气湿度两者，因此升高的空气温度和空气湿度将增加制动钳附近的制动液中的水积聚的速率。应该注意的是，制动系统中没有制动液的自然循环，并且可以假设在制动钳处或附近进入制动液的水保持在那里并且仅非常缓慢地均匀地分布在制动液中。在制动系统储液器处进入制动系统的水主要由于系统的“呼吸”而发生，其中，当制动液的温度增加和降低时，制动液膨胀和收缩以迫使空气进入和流出制动液容器。然后，制动液将吸收进入制动液容器的空气中的湿气。因此，通过其中温度反复升高和降低的所述循环，制动液容器中的制动液中的含水量将增加。由于水进入制动系统的机制不同，制动钳中的含水量可能与制动液容器中的含水量不同，因此，确定制动钳与制动液容器中的含水量之间的关系变得重要。根据本专利技术的一个实施方式，建立模型包括，建立描述多个制动钳中的每一个的含水量作为制动液容器的制动液中的含水量的函数的模型。由此，可以确定各个制动钳中的含水量。制动钳中的水积聚的速率可以基于许多参数而变化，诸如将制动钳连接到制动液容器的制动管或制动软管长度。因此，估计所用的连接类型，对于制动液容器位于车辆前部附近的制动系统，可以假设后制动钳具有较高速率的水积聚，并且由于与前制动钳相比到制动液容器的连接更长，因此达到更高的含水量。无论如何，可以假设制动系统的部件以足够高的精度制成，使得制造公差不会影响水积聚的速率。根据本专利技术的一个实施方式，最高空气温度优选地是在60至100℃的范围内的温度。已经发现，所述温度范围内的最高温度充分增加了水积聚的速率，以减少建立模型的总时间，同时温度没有过高以至于显著地改变或损坏制动系统的部件。根据本专利技术的一个实施方式，最大空气湿度可以是在80至100％的范围内的湿度，并且预定时间段可以是在50至100天的范围内。已经发现，对于示例性制动系统，上述条件足以在预定时间段内达到约2-4％的含水量，2-4％是常用的制动液中的水的上限。在含水量约为2-4％时，制动液的湿沸点可能与制动系统中出现的运行温度一致。制动液的湿沸点被定义为制动液在给定含水量的沸点。然而，优选采用安全裕度，使得制动系统的临界沸腾温度仅在含水量显著高于所讨论的2-4％的范围的情况下达到，同时所述范围内的含水量用于指示制动液需要更换。此外，特定制动液在给定含水量下的沸点根据所用制动液的类型而不同。因此，可以假设建立的模型对于特定类型的制动液或具有类似性能的制动液系列是有效的。制动系统的临界温度可以被认为是制动液在车辆运行期间预期达到的最高温度。制动液通常在重型和/或长时间制动期间(例如在长斜坡期间)达到其最高温度，除非故障制动器导致制动液达到过高的温度。还应注意，上述温度、湿度和时间范围描述了适用于特定制动系统以达到所选制动液中的临界含水量的优选示例，即达到至少一个制动器中的临界含水量。本领域技术人员容易认识到，也可以通过使用所述范围之外的值来建立描述制动液的作为时间的函数的含水量的模型。根据本专利技术的一个实施方式，建立模型包括，建立描述多个制动钳中的每一个中的制动液的含水量作为制动液容器中的制动液的含水量的函数的模型。因此，通过监测制动系统中的每个制动钳中的水积聚，可以看出不同制动钳之间的水积聚的速率是否存在差异。根据本专利技术的一个实施方式，确定制动液的含水量包括测量制动液的导电率、密度、粘度和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于估计制动系统(200)中的制动液的含水量的方法，所述制动系统包括多个制动钳(202a-d)和制动液容器(204)，所述多个制动钳中的每一个和所述制动液容器包括被构造成检测指示所述制动液的所述含水量的参数的传感器(208，210a-d)，所述方法包括：/n将所述制动系统设置(100)在受控环境中；/n在预定时间段内，使所述制动系统暴露(102)于受控的空气温度和空气湿度达预定时间段，使得与车辆正常运行状态期间的含水量的增加相比，所述制动液中的含水量的增加加快；/n在所述预定时间段期间，确定(104)所述制动液容器和每个制动钳中的制动液的作为时间的函数的含水量；以及/n基于确定的作为时间的函数的含水量，建立(106)描述制动钳中的制动液的含水量与所述制动液容器中的制动液中的含水量之间的关系的模型。/n

【技术特征摘要】
20180629 EP 18180730.61.一种用于估计制动系统(200)中的制动液的含水量的方法，所述制动系统包括多个制动钳(202a-d)和制动液容器(204)，所述多个制动钳中的每一个和所述制动液容器包括被构造成检测指示所述制动液的所述含水量的参数的传感器(208，210a-d)，所述方法包括：
将所述制动系统设置(100)在受控环境中；
在预定时间段内，使所述制动系统暴露(102)于受控的空气温度和空气湿度达预定时间段，使得与车辆正常运行状态期间的含水量的增加相比，所述制动液中的含水量的增加加快；
在所述预定时间段期间，确定(104)所述制动液容器和每个制动钳中的制动液的作为时间的函数的含水量；以及
基于确定的作为时间的函数的含水量，建立(106)描述制动钳中的制动液的含水量与所述制动液容器中的制动液中的含水量之间的关系的模型。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述预定时间段期间根据预定循环反复增加和降低所述空气温度和所述空气湿度。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，最高空气温度在60至100℃的范围内。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，最大空气湿度在80至100％的范围内。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定时间段在50至100天的范围内。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立模型包括，建立描述所述多个制动钳中的每一个的制动液的含水量作为所述制动液容器中的制动液的含水量的函数的模型。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述制动液的所述含水量包括测量所述制动液的导电率、密度、粘度和/或折射。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在车...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·派纳特，M·斯图彭达尔，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE