CN101823482A - 用于车辆制动系统的诊断系统和诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够对制动系统失效提前做出判断的用于车辆制动系统的诊断系统和诊断方法。该诊断系统包括用于监测每一个制动器或者其中部分制动器中刹车片温度的传感器，以及与这些传感器连接的接收器，此外，该诊断系统还包括用于监测制动系统的制动驱动力大小的检测装置，该检测装置和接收器分别与信号处理装置连接，所述信号处理装置依据所记录的各传感器的测量信号以及检测装置的测量信号经过分析后做出判断：在至少一个诊断期内，如果任意一传感器所发出的测量信号的值相对检测装置所发出的测量信号的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，或者大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则该信号处理装置将产生一个表示相应的制动器故障的信号。

Description

用于车辆制动系统的诊断系统和诊断方法

技术领域

本发明涉及一种用于车辆制动系统的诊断系统和诊断方法。

背景技术

目前，在汽车所从事的运输生产过程中，有许多交通事故是由制动失效引起的。对于鼓式自动器而言，制动失效的主要原因有：1)刹车鼓破裂；2)刹车鼓内或刹车片(刹车蹄片)上有油污；3)长时间刹车导致刹车片温度过高，摩擦系数大幅下降。而对于盘式制动器而言，制动失效的主要原因有：1)制动盘或刹车片(制动钳)上有油污；2)刹车片钳制无力；3)长时间刹车导致刹车片温度过高，摩擦系数大幅下降；4)制动系统温度过高导致制动液部分汽化，使制动驱动力大幅降低。

本申请的申请人通过对上述原因的分析后发现，无论鼓式自动器还是盘式制动器，其制动失效的前兆总能够通过刹车片温度的变化予以识别。具体来讲，对于鼓式自动器以及盘式制动器制动失效的前两种情况，均表现为摩擦不力，因此在相同制动驱动力的作用下，制动过程中刹车片温度的上升幅度和变化率将低于正常水平；而针对鼓式自动器以及盘式制动器制动失效的后几种情况，又表现为摩擦过度，因此在相同制动驱动力的作用下，制动过程中刹车片温度的上升幅度和变化率又会高于正常水平。

由此可见，如果能够将制动系统的制动驱动力变化与刹车片温度的变化联系起来，并通过一个诊断系统进行分析，就能够提前预见制动失效的前兆，以便及时采取措施避免交通事故的发生。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种能够对制动系统失效提前做出判断的用于车辆制动系统的诊断系统和诊断方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

用于车辆制动系统的诊断系统，该诊断系统包括用于监测每一个制动器或者其中部分制动器中刹车片温度的传感器，以及与这些传感器连接的接收器，此外，该诊断系统还包括用于监测制动系统的制动驱动力大小的检测装置，该检测装置和接收器分别与信号处理装置连接，所述信号处理装置依据所记录的各传感器的测量信号以及检测装置的测量信号经过分析后做出判断：在至少一个诊断期内，如果任意一传感器所发出的测量信号的值相对检测装置所发出的测量信号的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，或者大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则该信号处理装置将产生一个表示相应的制动器故障的信号。

所说的“制动驱动力”，是指用于驱动刹车片与刹车鼓或制动盘产生摩擦的力。由于车辆制动系统对驾驶者踩踏制动踏板的力进行了数倍的放大后才最终传递到刹车片，因此在车辆制动系统中的不同传动环节上所产生的制动驱动力存在相应的倍差。因此，所述检测装置所监测到的制动系统的制动驱动力大小也会根据其具体监的测制动系统中传动环节的差异发生相应的变化，因此对第一阀值K1和第二阀值K2也应当进行相应的调整。

在至少一个诊断期内，如果任意一传感器所发出的测量信号的值相对检测装置所发出的测量信号的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，则说明刹车片与刹车鼓或制动盘的摩擦不力，对于鼓式自动器而言，表明刹车鼓可能破裂或者刹车鼓内或者刹车片上有油污，对于盘式制动器而言，则表明制动盘或刹车片上有油污或者刹车片钳制无力；如果任意一传感器所发出的测量信号的值相对检测装置所发出的测量信号的值的变化率K大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则说明刹车片与刹车鼓或制动盘的摩擦过度，表明刹车片与刹车鼓或制动盘的间隙过小。

为了保证诊断的准确，该诊断系统设定当检测装置检测到制动驱动力的大小从X1增加到X2的过程为一个诊断期，如果在该诊断期内任意一传感器所发出的测量信号的值从Y1增加到Y2，则所述变化率K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)。也就是说，该诊断系统实际上将诊断期设定到当检测装置检测到制动驱动力的大小从X1增加到X2的这个确切的范围内，因此就可以预先通过反复的实验得到当制动驱动力这个范围内时所述第一阀值K1和第二阀值K2最合理的值。

此外，为了进一步的提升驾驶安全性，该诊断系统中当所述信号处理装置检测到任意两个或两个以上的制动器故障后，该信号处理装置则产生一个控制发动机关闭的强制信号。这样，即便驾驶者没有注意或存在侥幸心理，也不可能持续驾驶车辆。为了进一步的保证驾驶安全，也可以设定当信号处理装置检测到后桥左轮制动器或后桥右轮制动器中任意一个制动器故障时，信号处理装置则产生一个控制发动机关闭的强制信号。

相应的，本发明用于车辆制动系统的诊断方法，该方法依赖用于监测每一个制动器或者其中部分制动器中刹车片温度的传感器，以及与这些传感器连接的接收器，该诊断方法还依赖用于监测制动系统的制动驱动力大小的检测装置，该检测装置和接收器分别与信号处理装置连接，所述信号处理装置依据所记录的各传感器的测量信号以及检测装置的测量信号经过分析后做出判断：在至少一个诊断期内，如果任意一传感器所发出的测量信号的值相对检测装置所发出的测量信号的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，或者大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则该信号处理装置将产生一个表示相应的制动器故障的信号。

本发明的有益效果是：可见，上述诊断系统和诊断方法能够对制动系统失效的多种因素提前进行识别并预警，使车辆的驾驶安全性大为提高。

附图说明

图1为本发明诊断系统的示意图。

图2为刹车片温度相对制动驱动力变化的曲线图。

图3为刹车片温度相对时间变化的曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示的用于车辆制动系统的诊断系统，该诊断系统包括用于监测每一个制动器2或者其中部分制动器2中刹车片温度的传感器3，以及与这些传感器3连接的接收器4，该诊断系统还包括用于监测制动系统的制动驱动力大小的检测装置10，该检测装置10和接收器4分别与信号处理装置5连接，所述信号处理装置5依据所记录的各传感器3的测量信号7以及检测装置10的测量信号11经过分析后做出判断：在至少一个诊断期内，如果任意一传感器3所发出的测量信号7的值相对探测装置10所发出的测量信号11的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，或者大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则该信号处理装置5将产生一个表示相应的制动器2故障的信号。

上述诊断系统针对的是四轮车辆。如图1，车轮1包括前桥左轮101、前桥右轮102、后桥左轮103以及后桥右轮104。制动系统中的前桥左轮制动器201、前桥右轮制动器202、后桥左轮制动器203以及后桥右轮制动器204均采用鼓式制动器。在上述各制动器2中均安装有用于监测刹车片温度的传感器3，即包括传感器301、302、303、304。所述传感器301、302、303、304分别通过数据线与接收器4连接。用于监测制动系统的制动驱动力大小的检测装置10以及所述接收器4分别通过数据线与信号处理装置5连接。

在至少一个诊断期内，如果任意一传感器3所发出的测量信号7的值相对检测装置10所发出的测量信号11的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，则说明刹车片与刹车鼓的摩擦不力，表明刹车鼓可能破裂或者刹车鼓内或者刹车片上有油污；如果任意一传感器3所发出的测量信号7的值相对检测装置10所发出的测量信号11的值的变化率K大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则说明刹车片与刹车鼓或制动盘的摩擦过度，表明刹车片与刹车鼓的间隙过小。

为了保证诊断的准确，该诊断系统设定当检测装置10检测到制动驱动力的大小从X1增加到X2的过程为一个诊断期，如果在该诊断期内任意一传感器3所发出的测量信号7的值从Y1增加到Y2，则所述变化率K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)。也就是说，该诊断系统实际上将诊断期设定到当检测装置10检测到制动驱动力的大小从X1增加到X2的这个确切的范围内，因此可预先通过反复的试验得到当制动驱动力这个范围内时所述第一阀值K1和第二阀值K2最合理的值。

具体来讲，如图2所示，通过试验得到的曲线S1表示当刹车片与刹车鼓处于摩擦不力的临界状态下时刹车片温度相对制动驱动力变化的曲线。通过试验得到的曲线S2则表示当刹车片与刹车鼓处于摩擦过度的临界状态下时刹车片温度相对制动驱动力变化的曲线。对于曲线S1，在制动驱动力的大小从X1增加到X2的范围内，直线L1的斜率即为第一阀值K1。同样，对于曲线S2，直线L2的斜率即为第二阀值K2。如果在检测装置10所检测到制动驱动力的大小从X1增加到X2的过程中，刹车片温度从Y1增加到Y2，则所述变化率K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)。此时如果K2＜K＜K1，反映在图2中即曲线S4在X1到X2的范围内位于曲线S1和曲线S2之间，说明相应的制动器2正常工作。但如果K≤K1或K≥K2，则该信号处理装置5将产生一个表示相应的制动器2故障的信号。

此外，为了进一步的提升驾驶安全性，当所述信号处理装置5检测到任意两个或两个以上的制动器2故障后，该信号处理装置5则产生一个控制发动机6关闭的强制信号9。这样，即便驾驶者没有注意或存在侥幸心理，也不可能持续驾驶车辆。

此外，所述信号处理装置5还连接一个用于显示各传感器3所发出的测量信号7的值相对时间变化的曲线S1的显示系统8。显示系统8设置在驾驶室内，以便驾驶者可随时掌握各制动器2的温度状况。

相应的，本发明用于车辆制动系统的诊断方法依赖用于监测每一个制动器2或者其中部分制动器2中刹车片温度的传感器3，以及与这些传感器3连接的接收器4，其特征在于：该诊断方法还依赖用于监测制动系统的制动驱动力大小的检测装置10，该检测装置10和接收器4分别与信号处理装置5连接，所述信号处理装置5依据所记录的各传感器3的测量信号7以及检测装置10的测量信号11经过分析后做出判断：在至少一个诊断期内，如果任意一传感器3所发出的测量信号7的值相对探测装置10所发出的测量信号11的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，或者大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则该信号处理装置5将产生一个表示相应的制动器2故障的信号。

Claims (6)

1.用于车辆制动系统的诊断系统，该诊断系统包括用于监测每一个制动器(2)或者其中部分制动器(2)中刹车片温度的传感器(3)，以及与这些传感器(3)连接的接收器(4)，其特征在于：该诊断系统还包括用于监测制动系统的制动驱动力大小的检测装置(10)，该检测装置(10)和接收器(4)分别与信号处理装置(5)连接，所述信号处理装置(5)依据所记录的各传感器(3)的测量信号(7)以及检测装置(10)的测量信号(11)经过分析后做出判断：在至少一个诊断期内，如果任意一传感器(3)所发出的测量信号(7)的值相对检测装置(10)所发出的测量信号(11)的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，或者大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则该信号处理装置(5)将产生一个表示相应的制动器(2)故障的信号。

2.如权利要求1所述的诊断系统，其特征在于：设定当检测装置(10)检测到制动驱动力的大小从X1增加到X2的过程为一个诊断期，如果在该诊断期内任意一传感器(3)所发出的测量信号(7)的值从Y1增加到Y2，则所述变化率K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)。

3.如权利要求1或2所述的诊断系统，其特征在于：当所述信号处理装置(5)检测到任意两个或两个以上的制动器(2)故障后，该信号处理装置(5)则产生一个控制发动机(6)关闭的强制信号(9)。

4.如权利要求1或2所述的用于车辆刹车系统的诊断系统，其特征在于：所述信号处理装置(5)还连接一个用于显示各传感器(3)所发出的测量信号(7)的值相对时间变化的曲线(S1)的显示系统(8)。

5.用于车辆制动系统的诊断方法，该诊断方法依赖用于监测每一个制动器(2)或者其中部分制动器(2)中刹车片温度的传感器(3)，以及与这些传感器(3)连接的接收器(4)，其特征在于：该诊断方法还依赖用于监测制动系统的制动驱动力大小的检测装置(10)，该检测装置(10)和接收器(4)分别与信号处理装置(5)连接，所述信号处理装置(5)依据所记录的各传感器(3)的测量信号(7)以及检测装置(10)的测量信号(11)经过分析后做出判断：在至少一个诊断期内，如果任意一传感器(3)所发出的测量信号(7)的值相对检测装置(10)所发出的测量信号(11)的值的变化率K小于或等于一预先设定的第一阀值K1，或者大于或等于一预先设定的第二阀值K2，则该信号处理装置(5)将产生一个表示相应的制动器(2)故障的信号。

6.如权利要求5所述的诊断方法，其特征在于：设定当检测装置(10)检测到制动驱动力的大小从X1增加到X2的过程为一个诊断期，如果在该诊断期内任意一传感器(3)所发出的测量信号(7)的值从Y1增加到Y2，则所述变化率K＝(Y2-Y1)/(X2-X1)。

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