一种制动摩擦片磨损智能预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种制动摩擦片磨损智能预警系统，其结构包括包括ECU控制模块、汽车通讯CAN网络、制动摩擦副、车辆加速度传感器、制动主缸压力传感器、汽车显示仪器，所述ECU控制模块单元，主要用于接收传感器信号，计算摩擦片磨耗量，判定磨损极限位置并向汽车仪表发出提示报警。本发明专利技术通过预先在控制程序中编译摩擦片可被使用的总磨损量，基于车辆使用过程中摩擦片制动时磨损量累积求和，可以实时监控摩擦片使用状态，并且在即将临近磨损极限位置时，可通过汽车仪表或大屏警示信息提示驾驶员检查更换摩擦片，从而保证制动器始终处于安全高效的工作状态。效的工作状态。效的工作状态。

【技术实现步骤摘要】
一种制动摩擦片磨损智能预警系统


[0001]本专利技术涉及车辆智能化控制
，具体为一种制动摩擦片磨损智能预警系统。

技术介绍

[0002]汽车在需要减速或者停车过程中，主要是通过车轮上制动盘和摩擦片的相互运动使车辆运动机械能转化成热能来实现的，车辆制动系统的稳健可靠是车辆安全行驶的重要保障。因此制动摩擦片是日常行车使用和维护保养的关键检查项，常常在摩擦片磨损至极限位置时需要及时地进行更换。
[0003]当前汽车上摩擦片磨损极限报警器，常用方法的是在摩擦片极限位置设置金属片，当摩擦片的磨损至金属位置处，会与制动盘物理接触并产生摩擦噪音提醒驾驶员。还有一种方式是在摩擦片内埋入导线，当摩擦片磨损达到极限时导线被磨断，从而使得整个电路产生一个突变电信号触发提示或报警。另外，也有在制动蹄或制动块上安装摄像头等光学结构，通过探头来检测摩擦片磨损的情况，此方法探头结构相对复杂，安装不方便，成本较也更高。
[0004]上述几种方法均是机械结构被动式的监控和报警方法，如果发生在长途行车过程中，摩擦片用至极限位置报警且没有场所进行更换，可能会存在制动性能衰减的安全隐患，以及引起驾乘人员的心理紧张和担忧，不能够给驾驶员提前知晓摩擦片临近极限位置以及预计使用寿命里程，为了更好解决传统被动式使用体验，本专利技术提出了一种智能化监控预警系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种制动摩擦片磨损智能预警系统，解决了
技术介绍
中所提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种制动摩擦片磨损智能预警系统，包括包括ECU控制模块单元、汽车通讯CAN网络、制动摩擦副、车辆加速度传感器、制动主缸压力传感器、汽车显示仪器，所述ECU控制模块单元，主要用于接收传感器信号，计算摩擦片磨耗量，判定磨损极限位置并向汽车仪表发出提示报警；
[0007]所述汽车通讯CAN网络，主要用于车辆上各个控制模块间报文相互通讯传递；
[0008]所述制动摩擦副，包括摩擦片和制动蹄或制动块；
[0009]所述车辆加速度传感器或制动主缸压力传感器，主要用于采集车辆状态信号，并向通讯CAN网络发送，为控制模块ECU读取使用；
[0010]所述汽车显示仪器，主要用于显示摩擦片实时使用状态，以及向驾驶员显示报警提示。
[0011]作为本专利技术的一种优选实施方式，摩擦片磨损智能预警系统的算法为：采用时钟计数原理，即摩擦片磨损至极限位置时的总磨耗量(f
总
)等于车辆每一次制动过程中摩擦片
的磨耗量(Δf)的总和。
[0012]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述摩擦片磨损智能预警系统的算法具体工作原理和工作过程为：
[0013]S1、车辆摩擦片完成设计开发形成实物样件后，通过台架测试，得到摩擦片从起始位置消耗至极限位置的总磨耗量f
总
＝W(单位可以为能量或磨损量)，将f
总
＝W编写至ECU控制模块单元中，作为报警阈值；
[0014]S2、将摩擦片安装到整车上，对摩擦片磨损量进行不同制动工况标定，得到车辆不同制动减速度a在单位时间Δt内磨耗量Δf(计量单位与f
总
保持相同)，并拟合出Δf与车辆减速度a的关系曲线；
[0015]S3、ECU控制模块单元内写入单次制动过程中摩擦片磨耗量计算公式：其中a通过车辆加速度传感器采集传送给ECU控制模块单元，制动时间t是减去ABS启动作用的时间，加速度变化曲线a＝f(t)；
[0016]S4、ECU控制模块单元内写入摩擦片磨耗量求和公式：f
n
总＝f1+f2+f3+
…
+f
n
，累计车辆每一次制动过程中摩擦片的磨耗量，此时车辆显示仪器上可以实现摩擦片磨耗状态显示信息；
[0017]S5、ECU控制模块单元内写入报警判定逻辑R＝f
n
总
‑
W，车辆在每一次制动后比较f
n
总与W的大小：当R＜0时，摩擦片未到极限位置，当R≥0时，表明摩擦片已经达到极限值，符合报警条件；
[0018]S6、ECU控制模块判断满足报警条件时，向车辆显示仪器发送报警提示信息，车辆显示仪器通过故障灯或提示文字等方式提醒驾驶员检修摩擦片，达成主动式提前预警作用。
[0019]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述制动主缸压力传感器的制动主缸压力信号估算摩擦片磨损量的修正算法，基本原理与基于加速度a的算法相同。
[0020]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述基本原理与基于加速度a的算法为:通过整车实际标定获得不同制动主缸压力P在单位时间Δt内磨耗量Δf
’
，并拟合出Δf
’
与主缸压力P的关系曲线。
[0021]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述制动主缸压力信号估算摩擦片磨损量的修正算法，计算每一次踩下制动踏板至释放制动踏板时间过程内，制动摩擦片的磨耗量并累计磨耗量总和f
’
n
总。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023]1、本专利技术通过预先在控制程序中编译摩擦片可被使用的总磨损量，基于车辆使用过程中摩擦片制动时磨损量累积求和，可以实时监控摩擦片使用状态，并且在即将临近磨损极限位置时，可通过汽车仪表或大屏警示信息提示驾驶员检查更换摩擦片，从而保证制动器始终处于安全高效的工作状态。
[0024]2、本专利技术预警系统可集成至车辆上的某一个控制模块，可以减去金属片、导线或摄像头等物理结构，达到优化结构、降低材料成本的目的，更符合汽车智能化技术发展趋势。
[0025]3、本专利技术通过制动主缸压力对磨损量计算的修正，双控制的方法增强本系统的可
靠性。
附图说明
[0026]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0027]图1为本专利技术一种制动摩擦片磨损智能预警系统的框图；
[0028]图2为本专利技术一种制动摩擦片磨损智能预警系统的算法流程图；
[0029]图3为本专利技术Δf与车辆减速度a的关系拟合曲线示意图；
[0030]图4为本专利技术Δf
’
与主缸压力P的拟合曲线示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0032]请参阅图1
‑
图4，本专利技术提供一种技术方案：一种制动摩擦片磨损智能预警系统，包括包括ECU控制模块单元、汽车通讯CAN网络、制动摩擦副、车辆加速度传感器、制动主缸压力传感器、汽车显示仪器，所述ECU控制模块单元，主要用于接收传感器信号，计算摩擦片磨耗量，判定磨损极限位置并向汽车仪表发出提示报警；
[0033]所述汽车通讯CAN本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制动摩擦片磨损智能预警系统，包括包括ECU控制模块单元、汽车通讯CAN网络、制动摩擦副、车辆加速度传感器、制动主缸压力传感器、汽车显示仪器，其特征在于：所述ECU控制模块单元，主要用于接收传感器信号，计算摩擦片磨耗量，判定磨损极限位置并向汽车仪表发出提示报警；所述汽车通讯CAN网络，主要用于车辆上各个控制模块间报文相互通讯传递；所述制动摩擦副，包括摩擦片和制动蹄或制动块；所述车辆加速度传感器或制动主缸压力传感器，主要用于采集车辆状态信号，并向通讯CAN网络发送，为控制模块ECU读取使用；所述汽车显示仪器，主要用于显示摩擦片实时使用状态，以及向驾驶员显示报警提示。2.根据权利要求1所述的一种制动摩擦片磨损智能预警系统，其特征在于：摩擦片磨损智能预警系统的算法为：采用时钟计数原理，即摩擦片磨损至极限位置时的总磨耗量(f
总
)等于车辆每一次制动过程中摩擦片的磨耗量(Δf)的总和。3.根据权利要求2所述的一种制动摩擦片磨损智能预警系统，其特征在于：所述摩擦片磨损智能预警系统的算法具体工作原理和工作过程为：S1、车辆摩擦片完成设计开发形成实物样件后，通过台架测试，得到摩擦片从起始位置消耗至极限位置的总磨耗量f
总
＝W(单位可以为能量或磨损量)，将f
总
＝W编写至ECU控制模块单元中，作为报警阈值；S2、将摩擦片安装到整车上，对摩擦片磨损量进行不同制动工况标定，得到车辆不同制动减速度a在单位时间Δt内磨耗量Δf(计量单位与f
总
保持相同)，并拟合出Δf与车辆减速度a的关系曲线；S3、ECU控制模块单元内写入单次制动过程中摩擦片磨耗量计算公式：其中a通过车辆加速度传感器采...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超群，校辉，张博，蔡东民，赵明星，
申请(专利权)人：摩登汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：