一种车辆制动器温度监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开的一种车辆制动器温度监测方法及系统，包括：获取制动盘制动时，制动盘所处的环境温度和制动盘摩擦面温度；根据制动盘摩擦面温度，确定制动盘因热传导效应导致的温度升高值；根据制动盘所处的环境温度，确定制动盘因散热导致的温度降低值；将环境温度加上温度升高值减去温度降低值，获得制动盘温度。实现了对制动盘温度的准确获取。现了对制动盘温度的准确获取。现了对制动盘温度的准确获取。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆制动器温度监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及车辆制动系统安全监测
，尤其涉及一种车辆制动器温度监测方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]在长下坡路段，交通事故更易发生，主要是因为车辆长下坡过程中，连续频繁使用制动器来控制车速，制动器温度过高出现热衰退现象，导致制动能力下降，甚至出现制动失效。在商用重载车辆中这种情况尤为明显，而大型商用车一旦发生事故后果一般比较严重。
[0004]目前测量制动器温度的方法均未直接测量摩擦面温度，也没有考虑制动盘的热传导效应和散热效应，对制动盘温度的影响，从而导致获取的制动盘温度不及时、不准确。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种车辆制动器温度监测方法及系统，通过直接获取制动盘摩擦面温度和制动盘所处的环境温度，进而考虑热传导效应及散热对制动盘温度的影响，实现了对制动盘温度的实时准确获取。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，提出了一种车辆制动器温度监测方法，包括：
[0008]获取制动盘制动时，制动盘所处的环境温度和制动盘摩擦面温度；
[0009]根据制动盘摩擦面温度，确定制动盘因热传导效应导致的温度升高值；
[0010]根据制动盘所处的环境温度，确定制动盘因散热导致的温度降低值；
[0011]将环境温度加上温度升高值减去温度降低值，获得制动盘温度。
[0012]第二方面，提出了一种车辆制动器温度监测系统，包括：
[0013]温度获取模块，用于获取制动盘制动时，制动盘所处的环境温度和制动盘摩擦面温度；
[0014]制动盘温度确定模块，用于根据制动盘摩擦面温度，确定制动盘因热传导效应导致的温度升高值；根据制动盘所处的环境温度，确定制动盘因散热导致的温度降低值；将环境温度加上温度升高值减去温度降低值，获得制动盘温度。
[0015]第三方面，提出了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成一种车辆制动器温度监测方法所述的步骤。
[0016]第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成一种车辆制动器温度监测方法所述的步骤。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018]1、本专利技术通过获取制动盘所处的环境温度和制动盘摩擦面温度，进而考虑热传导
效应及散热对制动盘温度的影响，实现了对制动盘温度的准确获取。
[0019]2、本专利技术通过获取制动盘与摩擦衬片接触面的中线处摩擦区域的中心位置的温度，来获得摩擦面温度，使得获得的摩擦面温度为摩擦面的最高温度，通过该摩擦面温度确定的制动盘温度，能够真实的反应制动盘的最高温度，从而能够根据该制动盘温度对制动器性能进行准确判断。
[0020]3、本专利技术通过制动时，热电偶与制动盘直接接触的方式来获取制动盘制动时摩擦面温度，且在利用热电偶来获取摩擦面温度时，对热电偶的电压进行了卡尔曼滤波，使得获取的摩擦面的温度为摩擦面的真实温度，进一步保证了最终获取的制动盘温度的准确性。
[0021]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0022]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0023]图1为实施例1公开方法的流程图；
[0024]图2为实施例1公开的摩擦面温度采集原理示意图；
[0025]图3为实施例1公开的热电偶电路原理图；
[0026]图4为实施例1公开的摩擦点位置示意图；
[0027]图5为实施例1公开的卡尔曼滤波算法流程图；
[0028]图6为实施例1公开方法的模型监测结果与制动全过程实验结果对比图；
[0029]图7为实施例1公开方法的模型监测结果与连续制动时实验结果对比图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0031]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032]实施例1
[0033]在该实施例中，公开了一种车辆制动器温度监测方法，如图1所示，包括：
[0034]S1：获取制动盘制动时，制动盘所处的环境温度和制动盘摩擦面温度。
[0035]本实施例采用温度采集装置来获取制动盘摩擦面温度。
[0036]优选的，温度采集装置利用热电偶来获取制动盘制动时制动盘摩擦面温度。在具体实施时，在制动盘制动时，利用热电偶来获取制动盘摩擦面温度，即将制动盘作为第三导体，利用热电偶的中间导体定律，获取制动盘制动时摩擦面温度，如图2、图3所示，图中A、B代表热电偶的两条金属导线，C代表采集卡，D代表制动盘。
[0037]其中，热电偶的中间导体定律为：热电偶测温时,若在热电偶回路中接入中间导体(第三种导体),只要中间导体两端的温度相同,中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响，因此，将金属制动盘看作第三导体接入热电偶回路中且认为接触制动盘的两个端点处温度相同，满足热电偶的中间导体定律，从而直接接触检测制动盘的瞬时温度。
[0038]为了监测摩擦面的温度，保证全周期的测量，热电偶跟摩擦片同步动作同步磨损，热电偶的两条金属导线A、B平行布置且互不接触。不制动时，热电偶的两条金属导线与制动盘D不接触，温度采集装置的热电偶回路处于开路状态，制动时，热电偶的两条金属导线与制动盘接触，将制动盘作为第三导体引入热电偶回路中，使得热电偶回路处于接通状态，从而能够通过采集卡C来获取热电偶两端的电压，进而根据热电偶两端的电压来确定摩擦面温度。
[0039]车辆刹车时，制动盘的温度最高点位于制动盘与摩擦衬片接触面的中线处摩擦区域的中心位置，故本实施例确定温度采集装置的安装位置在制动盘与摩擦衬片接触面的中线处摩擦区域的中心位置s处，如图4所示。
[0040]即，本实施例通过获取制动盘与摩擦衬片接触面的中线处摩擦区域的中心位置的温度，来获得制动盘摩擦面温度，该温度为制动盘制动时，制动盘的最高温度。
[0041]在获取摩擦面温度时，获取的温度信号由于制动盘的高速旋转存在噪声信号，为保证获取的摩擦面温度的准确性，本实施例对获取的热电偶两端的电压进行了滤波处理。获取制动盘摩擦面温度的具体过程为：
[0042]S11：获取热电偶两端的电压。
[0043]当制动器制动时，制动盘与热电偶的两根金属导线接触，制动盘作为第三导体引入热电偶回路，通过采集卡获取热电偶两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆制动器温度监测方法，其特征在于，包括：获取制动盘制动时，制动盘所处的环境温度和制动盘摩擦面温度；根据制动盘摩擦面温度，确定制动盘因热传导效应导致的温度升高值；根据制动盘所处的环境温度，确定制动盘因散热导致的温度降低值；将环境温度加上温度升高值减去温度降低值，获得制动盘温度。2.如权利要求1所述的一种车辆制动器温度监测方法，其特征在于，利用热电偶来获取制动盘摩擦面温度。3.如权利要求2所述的一种车辆制动器温度监测方法，其特征在于，将制动盘作为第三导体，利用热电偶的中间导体定律，获取制动盘制动时摩擦面温度。4.如权利要求2所述的一种车辆制动器温度监测方法，其特征在于，利用热电偶来获取制动盘摩擦面温度时，获取热电偶两端的电压；对获取的热电偶两端的电压进行滤波，获得滤波后电压；根据滤波后电压确定制动盘摩擦面温度。5.如权利要求1所述的一种车辆制动器温度监测方法，其特征在于，通过获取制动盘与摩擦衬片接触面的中线处摩擦区域的中心位置的温度，来获得制动盘摩擦面温度。6.如权利要求1所述的一种车辆制动器温度监测方法，其特征在于，根据制动盘摩擦面温度和构建的升温模型，确定制动盘因热传导效应导致的温度升高值；其中，升温模型为：式中，ΔT
+
为温度升高值，u为制动盘的热传导系数，k为制动盘导热系数，A为制动盘与摩擦片接触面面积，T
s
为制动盘摩擦面温度，T
a
为当前已知的制动盘温度，m为制动盘质量，c为制动盘的比热容。7.如权利要求1所述的一种车辆制动器温度监测方法，其特征在于，根据环境温度值和降温模型，确定制动盘因散热导致的温度降低值，其中，降温模型为：其中，ΔT
‑
为温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成业，李梅东，李向东，赵兴文，颜广，张延波，
申请(专利权)人：山东省科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：