CN109751349B - 自适应地监测制动器衬垫磨损的方法和系统 - Google Patents
自适应地监测制动器衬垫磨损的方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109751349B CN109751349B CN201811246750.1A CN201811246750A CN109751349B CN 109751349 B CN109751349 B CN 109751349B CN 201811246750 A CN201811246750 A CN 201811246750A CN 109751349 B CN109751349 B CN 109751349B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- brake pad
- brake
- wear
- vehicle
- expected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 51
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 44
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 4
- 206010011906 Death Diseases 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/18—Safety devices; Monitoring
- B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
- B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
- B60T13/66—Electrical control in fluid-pressure brake systems
- B60T13/662—Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
- F16D66/02—Apparatus for indicating wear
- F16D66/021—Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means
- F16D66/022—Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means indicating that a lining is worn to minimum allowable thickness
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
- F16D66/02—Apparatus for indicating wear
- F16D66/021—Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means
- F16D66/026—Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means indicating different degrees of lining wear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
- F16D2066/006—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature without direct measurement of the quantity monitored, e.g. wear or temperature calculated form force and duration of braking
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
一种执行制动器衬垫磨损检查的示例性方法，该方法包括：提供制动器组件，该制动器组件包括制动器衬垫和制动器转子；提供控制器，该控制器电子地连接于制动器组件，且该控制器构造成计算制动器衬垫的预期磨损，确定制动器衬垫磨损阈值，将制动器衬垫的预期磨损与制动器衬垫磨损阈值相比较，且如果满足第一条件，则执行制动器衬垫磨损检查。
Description
背景技术
本发明总地涉及车辆的领域，且更确切地说涉及制动器衬垫磨损监测系统和方法。
诸如汽车的车辆包括盘式制动器，用以减慢车轮或其他从动部件的旋转。盘式制动器可包括制动器衬垫、制动器卡钳以及制动器盘，该制动器盘也称为转子。制动器盘操作地连接于车轮，且制动器卡钳操作地联接于制动器衬垫。在操作期间，制动器卡钳可将制动器衬垫压抵于制动器盘。因此，制动器衬垫和制动器盘之间的摩擦致使制动器盘(以及附连于制动器盘的车轮)减慢或停止。
发明内容
由于制动器衬垫在使用期间经受摩擦，因而制动器衬垫会随着时间而磨损。因此，有必要监测制动器衬垫的磨损，以确定制动器衬垫何时将要达到其寿命终点(即，何时制动器衬垫应更换)。剩余的制动器衬垫衬里寿命(厚度)的当前评估方法依赖于随着衬里磨损的物理传感器，以提供对它们的状态的反馈。为了使用各方法，例如使用卡钳上的电动驻车制动器(EPB)电机来间接地测量衬垫厚度，这里公开了优化所有客户制动器使用概况的测量频率的策略。此外，在一些实施例中，智能方法也可用于由于缺少指示衬垫/传感器更换的信号而自动地检测衬垫变化。
根据本发明的实施例提供若干优点。例如，根据本发明的实施例提供基于从衬垫厚度测量的自适应按序测试实例中提供的数据来确定剩余制动器衬垫衬里材料以及自动检测衬垫和/或转子变化的方法。
在一个方面中，执行制动器衬垫磨损检查的方法包括提供制动器组件以及提供控制器，该制动器组件包括制动器衬垫和制动器转子，且该控制器电子地连接于制动器组件。该控制器构造成计算制动器衬垫的预期磨损，确定制动器衬垫磨损阈值、将制动器衬垫的预期磨损与制动器衬垫磨损阈值相比较，且如果满足第一条件就执行制动器衬垫磨损检查。
在一些方面中，计算制动器衬垫的预期磨损包括接收车辆使用数据。
在一些方面中，确定制动器衬垫磨损阈值包括确定测得的制动器衬垫厚度以及制动器衬垫的服务时间。
在一些方面中，控制器进一步构造成确定是否已更换制动器衬垫或制动器转子的一个或多个。
在一些方面中，确定是否已更换制动器衬垫或制动器转子的一个或多个包括将测得的制动器衬垫厚度与制动器衬垫厚度中的预期变化相比较。
在一些方面中，如果测得的制动器衬垫厚度超过制动器衬垫厚度中的预期变化，则控制器构造成确定经修正的制动器衬垫磨损阈值。
在一些方面中，当制动器衬垫的预期磨损超过制动器衬垫磨损阈值时，满足第一条件。
在另一方面中，执行制动器衬垫磨损检查的方法包括如下步骤：计算制动器衬垫的预期磨损，确定制动器衬垫磨损阈值、将制动器衬垫的预期磨损与制动器衬垫磨损阈值相比较，且如果满足第一条件就执行制动器衬垫磨损检查。
在一些方面中，计算制动器衬垫的预期磨损包括接收车辆使用数据。
在一些方面中，其中，确定制动器衬垫磨损阈值包括确定实际制动器衬垫厚度以及制动器衬垫的服务时间。
在一些方面中，该方法进一步包括如下步骤：通过将实际制动器衬垫厚度与制动器衬垫厚度中的预期变化相比较来确定是否已更换制动器衬垫。
在一些方面中，如果实际制动器衬垫厚度超过制动器衬垫厚度中的预期变化，则该方法进一步包括确定经修正的制动器衬垫磨损阈值。
在一些方面中，该方法进一步包括如下步骤：确定第一制动器衬垫磨损阈值和第二制动器衬垫磨损阈值，以及在第一时间间隔期间，将制动器衬垫的预期磨损与第一制动器衬垫磨损阈值相比较，且在第二时间间隔期间，将制动器衬垫的预期磨损与第二制动器衬垫磨损阈值相比较。
在又一方面中，用于自适应地执行制动器衬垫磨损检查的系统包括制动器系统和控制器，该制动器系统包括制动器衬垫和制动器转子，且该控制器电子地连接于制动器系统。该控制器构造成计算制动器衬垫的预期磨损，确定制动器衬垫磨损阈值、将制动器衬垫的预期磨损与制动器衬垫磨损阈值相比较，且如果满足第一条件就执行制动器衬垫磨损检查。
在一些方面中，计算制动器衬垫的预期磨损包括接收车辆使用数据。
在一些方面中，其中，确定制动器衬垫磨损阈值包括确定测得的制动器衬垫厚度以及制动器衬垫的服务时间。
在一些方面中，控制器进一步构造成确定是否已更换制动器衬垫或制动器转子的一个或多个。
在一些方面中，确定是否已更换制动器衬垫或制动器转子的一个或多个包括将测得的制动器衬垫厚度与制动器衬垫厚度中的预期变化相比较。
在一些方面中，如果测得的制动器衬垫厚度超过制动器衬垫厚度中的预期变化，则该控制器构造成确定经修正的制动器衬垫磨损阈值。
附图说明
本发明将结合以下附图进行描述，其中，类似的附图标记指代类似的元件。
图1是根据实施例的车辆的示意图。
图2是根据实施例的用于执行制动器衬垫磨损检查的系统的框图。
图3是根据实施例的用于自适应制动器衬垫磨损监测的方法的示意流程图。
图4是根据实施例的制动器衬垫磨损测试次序和频率的图形表示。
图5是根据实施例的制动器衬垫磨损测试次序和频率的另一图形表示。
结合附图，从以下描述和所附权利要求中，本发明的前述和其他特征会变得更显而易见。理解到这些附图仅仅示出根据本发明的若干实施例而并不被认为限制其范围，通过使用附图，结合附加的特点和细节来描述本发明。附图或本文其他地方公开的任何尺寸仅仅用于说明的目的。
具体实施方式
本文描述了本发明的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例能采取各种和替代的形式。这些附图并非必须按比例绘制；一些特征可放大或缩小以示出特定部件的细节。因此，这里公开的特定结构和功能细节并不解释为限制，而是仅仅作为用于教示本领域技术人员以各种方式实施本发明的代表性基础。本领域普通技术人员会理解的是，参照任何一个附图说明和描述的各个特征能与一个或多个其他附图中说明的特征组合，以产生并未明确说明和描述的实施例。所说明特征的组合提供针对典型应用的代表性实施例。然而，根据本发明教示的特征的各种组合和修改对于特定应用或实施方式会是期望的。
某些术语可在以下描述中仅仅用于参照的目的，并且因此并不旨在有所限制。例如，诸如“上方”和“下方”的术语指代所参照附图中的方向。诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“后部”和“侧部”的术语描述部件或元件的各部分在一致但任意的参照框架内的定向和/或位置，这通过参照描述所讨论的部件或元件的文本和相关联附图而变得清楚。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等术语可用于描述单独的部件。此种术语可包括上面特别提到的词语、从其派生的词语以及类似含义的词语。
图1示意地说明根据本发明的机动车辆10。车辆10通常包括车体11、底盘12以及车轮15。车体11设置在底盘12上并且基本上封围车辆10的其他部件。车体11和底盘12可共同地形成车架。车轮15各自在车体11的相应角部附近旋转地联接于底盘12。在所说明的实施例中，车辆10示作乘用汽车，但应意识到的是，也可使用任何其他车辆，包括摩托车、卡车、运动型多功能车辆(SUV)或休闲车辆(RV)等等。
车辆10包括推进系统13，该推进系统在各种实施例中可包括内燃机、诸如牵引电机的电动机器和/或燃料电池推进系统。车辆10还包括变速器14，该变速器构造成根据可选择的速度比来将动力从推进系统13传递至多个车辆车轮15。根据各个实施例，变速器14可包括步进比率自动变速器、无级变速器或其他合适的变速器。车辆10附加地包括制动器组件17，该制动器组件构造成将制动转矩提供给车辆车轮15。在各种实施例中，制动器组件17可包括摩擦制动器、诸如电动机器的再生制动系统和/或其他合适的制动系统。在一些实施例中，制动器组件17是机电制动器组件，该机电制动器组件包括至少一个制动器衬垫、制动器卡钳、制动器转子以及驱动单元，例如在2016年7月27日提交的题为“机电制动器系统和方法”的美国专利申请15/220829中所公开地那样，且该申请以全文引用的方式纳入本文。
车辆10附加地包括转向系统16。在各种实施例中，车辆10还包括无线通信系统28。在一些实施例中，无线通信系统28包括导航系统，该导航系统构造成将呈GPS坐标(经度、纬度以及高度/海拔)形式的位置信息提供给控制器22。在一些实施例中，无线通信系统28可包括全球导航卫星系统(GNSS)，该全球导航卫星系统构造成与全球导航卫星通信，以提供车辆10的自主地理空间定位。在所说明的实施例中，无线通信系统28包括天线，该天线电气地连接于接收器。
进一步参照图1，车辆10还包括感测系统，该感测系统包括多个传感器26，这些传感器构造成测量并且捕获关于一个或多个车辆特征的数据，包括但不限于车辆速度、车辆航向、车辆位置、制动器踏板行程、制动器踏板踩踏频率、制动器衬垫厚度等等。在所说明的实施例中，传感器26包括但不限于加速度计、速度传感器、航向传感器或者感测车辆或车辆周围环境的可观测状况的其他传感器，并且可适当地包括雷达、激光雷达、光学传感器、热传感器、超声波传感器和/或附加的传感器。车辆10还包括多个致动器30，这些致动器构造成接收控制指令，以控制车辆10的转向、换挡、节气门、制动或其他方面，如下文更加详细讨论的。
车辆10包括至少一个控制器22。虽然出于说明的目的示作单个单元，但控制器22可附加地包括一个或多个其他控制器，这些控制器统称为“控制器”。控制器22可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可例如包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储器。KAM是持久或非易失性存储器，其可用于在CPU断电的同时存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质可使用诸如RPOM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储装置的各种已知存储装置的任何一个来实施，上述数据中的一些表示由控制器22用来控制车辆(包括制动器组件17)的可执行指令。
图2说明用于自适应地执行制动器衬垫磨损检查的示例性系统100。处理器/控制器装置22包括中央处理单元(CPU)114，该中央处理单元联接于存储器装置116和118，这些存储器装置可以包括诸如随机存取存储器(RAM)116、非易失性只读存储器(NVROM)118以及可能的其他大容量存储装置之类的存储器。CPU114通过输入/输出(I/O)接口120联接于多个传感器26的至少一个，这里参照图1进行讨论。传感器26构造成测量车辆的各种操作参数，并且提供沿着车辆的预计行驶路径的环境状况上的数据，例如这里所讨论地那样。在一些实施例中，CPU114通过I/O接口120联接于包括一个或多个传感器26的惯性测量单元(IMU)。控制器22产生一个或多个控制信号并且将控制信号发送至致动器30，例如但不作限制地包括构造成控制制动器组件17的一个或多个致动器30。
制动器组件17应由本领域技术人员理解为用于提供车辆制动的示例性机构。在一些实施例中，制动器组件17包括用于测量制动器衬垫和/或转子的厚度的机构，以监测制动器衬垫和/或转子磨损，例如但不作限制地包括卡钳上的机电驻停制动器电机或者一个或多个磨损传感器。这里讨论的方法可用于任何制动器衬垫衬里测量技术，例如但不作限制地包括这里讨论的衬里磨损传感器或者机电制动器部件。这里讨论的用于制动器衬垫磨损测试定序的方法并不限于这里讨论的示例性测量方法。
例如在2016年7月27日提交的题为“机电制动器系统和方法”并且整体通过参照的方式纳入本文的美国专利申请15/220829中所讨论的是，控制器22可经编程以取决于满足某些车辆状况而执行定期制动器磨损检查。然而，制动器磨损检查的执行频率通常通过自从之前检查经过的时间或者行驶的距离来确定。这些间隔可能并不优化从构造成测量制动器衬垫衬里厚度的传感器接收的信息，或者可能并不适合针对所有车辆操作者的制动器使用概况(例如，与在高速公路行驶条件下操作的车辆相比，在山区操作的车辆可能经历更快速的制动器衬垫衬里磨损)。
图3说明自适应地定序并且执行制动器衬垫磨损监测的方法300。方法300可结合诸如车辆10之类具有制动器系统和/或制动器组件的车辆来使用。在一些实施例中，方法300可结合例如这里讨论的控制器22或者车辆电子控制单元(ECU)来使用，或者根据示例性实施例由与车辆20相关联或者分开的其他系统所使用。方法300的操作顺序并不限于如图3中说明的按序执行，而是如根据本发明而适用的，能以一个或多个改变的顺序来执行，或者各步骤可同时地执行。
如图3中所示，方法300在302处开始并且进行至304。在304处，控制器22计算制动器组件17的制动器衬垫的预期磨损。在一些实施例中，预期磨损计算是提供制动器衬垫厚度评估的热和/或磨损模型计算。在一些实施例中，预期磨损计算包括来自各个车辆传感器的信息，例如但不作限制地包括车辆速度、车辆减速率、制动器踏板位置、自从之前制动器衬垫磨损测试经过的时间、自从之前制动器衬垫磨损测试的车辆里程等等，以确定车辆制动概况。预期磨损计算是基于自从之前测试以来车辆使用而对制动器衬垫厚度的评估数值，例如卡钳上电动驻停制动器电机(EPB MOC)的制动器衬垫磨损测试。预期磨损计算提供制动器衬垫厚度的基本评估，但通过频繁的制动器衬垫厚度测量测试(例如EPB MOC制动器衬垫磨损测试)来补充，以提供更精确的预期磨损预测。附加地，由于实现对于剩余的制动器衬垫寿命的持续评估所需的大量物理制动器衬垫测试，使得自从之前执行的物理制动器衬垫磨损测试以来的一个或多个预期磨损计算用于填充两个相继的物理制动器衬垫磨损测试之间的间隙。
从304开始，方法300行进至306。在306处，控制器22执行自适应分析，以对制动器衬垫磨损测试的性能进行最佳地定时。控制器22确定所计算的预期磨损大于还是小于预定磨损阈值。在一些实施例中，预定磨损阈值例如但不作限制地由车辆类型和制动器构造所确定。如果所计算的预期磨损小于预定磨损阈值，则方法300返回至304。预期磨损计算可例如但不作限制地基于自从之前计算经过的时间或行驶的里程而周期性地执行，或者可持续地执行。
然而，如果所计算的预期磨损大于预定磨损阈值，则方法300返回至308。在308处，控制器22开始测试，以确定实际制动器衬垫衬里厚度。如这里所讨论的是，在一些实施例中，制动器衬垫厚度是EPB MOC制动器衬垫磨损测试。在一些实施例中，制动器衬垫厚度由磨损传感器或者本领域技术人员已知的任何其他制动器衬垫磨损测量机构所确定。在308处获得的制动器衬垫厚度测量是制动器衬垫厚度的绝对测量，而非在304处计算的评估。制动器衬垫厚度的绝对数值由控制器22使用，以更新所评估的制动器衬垫厚度来用于未来的预期磨损计算。
从308开始，方法300行进至310。在310处，在基于308处获得的制动器衬垫厚度测量来确定实际制动器衬垫厚度之后，控制器22将累积的所计算的预期磨损数值(也就是说，自从最后物理制动器衬垫厚度测量以来计算的预期磨损)重设为零。基于在308处获得的制动器衬垫厚度测量确定的实际磨损数值用于校正所计算的预期磨损，该预期磨损用于告知车辆操作者剩余的制动器衬垫寿命。将累积的预期磨损计算重设为零避免累积计算误差。附加地，在310处，控制器22基于测得的剩余衬垫厚度来自适应地修改磨损阈值。例如，当制动器衬垫接近寿命终结时，也就是说当制动器衬垫厚度较小时，更频繁的制动器衬垫测量是期望的，以例如经由“剩余里程”更精确地告知车辆操作者预期的剩余制动器衬垫寿命，直到制动器服务消息为止。
在重设所计算的预期磨损数值并且修改磨损阈值之后，方法300行进至312。在312处，控制器22计算制动器衬垫寿命剩余的百分比数值。在一些实施例中，控制器22包含来自转子磨损评估模型的数据，以产生对制动器系统的剩余使用寿命的更全面评估。
从312开始，方法300行进至314。在314处，关于剩余制动器衬垫寿命的信息可例如但不作限制地经由车辆显示器或者任何其他视觉、听觉或触觉人机界面通信方法传输至车辆操作者。
在304和306处执行的计算是测试定序过程，该测试定序过程确定制动器衬垫测量测试(例如，308中执行的那些测试)之间的最佳间隔。例如图4和5中以图表形式说明的测试定序过程包含例如但不作限制地包括预期制动器衬垫磨损、实际制动器衬垫磨损以及车辆制动器使用概况的信息，以确定何时执行制动器衬垫磨损测量测试。在一些实施例中，在特定状况下，例如当车辆停止、变速器处于驻车挡等等时，执行制动器衬垫磨损测量测试。在一些实施例中，在车辆移动的同时执行制动器衬垫磨损测量测试。执行频繁的制动器衬垫厚度测量可能令车辆操作者感到烦恼。因此，这里讨论的方法基于车辆使用和经评估的制动器衬垫磨损来优化制动器衬垫测量测试的频率。
图4以图表形式说明制动器衬垫测量测试的执行频率和经评估的制动器衬垫磨损之间的关系。图表402说明作为时间的函数的经评估的制动器衬垫磨损。对于新的或轻微使用的制动器衬垫，由线条403指示的经评估的制动器衬垫磨损与由线条407指示的第一阈值相比较。当经评估的制动器衬垫磨损403与第一阈值407接近或交叉时，触发制动器衬垫测量测试，也就是说，控制器22指令制动器组件17执行制动器衬垫测量测试(例如但不作限制地是EPB MOC制动器衬垫测试)。
与图表402时间对齐的图表404在411处指示：在经评估的制动器衬垫磨损403最初到达第一阈值407的时刻处，已触发制动器衬垫测量测试。指示第二制动器衬垫测量测试的后续事件413与经评估的制动器衬垫磨损403第二次到达阈值407重合。在每次触发和执行制动器衬垫测量测试之后，将累积的经评估的制动器衬垫磨损重设为零，以防止累积评估误差，且由制动器衬垫厚度测量确定的实际磨损数值用于校正所计算的预期磨损，该预期磨损用于告知车辆操作者剩余的制动器衬垫寿命。
在一些实施例中，在制动器衬垫具有累积磨损之后，将经评估的制动器衬垫磨损405与第二阈值409相比较。第二阈值409表示经评估的制动器衬垫磨损接近制动器衬垫的寿命末期。在一些实施例中，第二阈值409通过预定时间间隔、预定车辆里程和/或车辆使用特征来确定，这些车辆使用特征例如但不作限制地是驾驶历史、车辆位置、制动器踏板行程、制动器踏板踩踏频率等等。
当经评估的制动器衬垫磨损405与第二阈值409接近或交叉时，触发制动器衬垫测量测试。例如图表404中所示，在415处，在经评估的制动器衬垫磨损405首次到达第二阈值409的时刻处，已触发制动器衬垫测量测试。在经评估的制动器衬垫磨损405接近第二阈值409时，触发后续的制动器衬垫测量测试。如图4中所示，在制动器衬垫预期磨损接近由第二阈值409指示的寿命终止数值时，制动器衬垫磨损测试的执行频率增大。因此，这里讨论的方法对制动器衬垫磨损测试的性能进行最佳地定时，以使得当制动器衬垫是新的或轻微使用时执行较少的测试，并且测试频率随着制动器衬垫的老化和使用而增大。
制动器衬垫测量测试之间的间隔对制动器衬垫测量测试时间进行最佳地定序，以更紧密地对应于制动器衬垫维护间隔。例如基于预定时间或例程间隔而执行更频率的制动器衬垫测量测试会导致更频繁的测试事件，这会对车辆操作者造成影响。
在一些实施例中，车辆制动器使用信息用于确定制动器衬垫测量测试的最佳间隔。图5还图示地说明制动器衬垫测量测试的执行频率和经评估的制动器衬垫磨损之间的关系。图表502说明作为时间的函数的经评估的制动器衬垫磨损503。在第一区域505中，对于一定时间段，车辆在低频率的制动器应用下以高速公路速度操作。在此种时间期间，经评估的磨损503缓慢地增大(也就是说具有较小的斜率)，且达到阈值507的时间较长。于是，制动器衬垫测量测试的频率较低，例如由图表504中事件511、513之间的间隔所指示的。
相反，第二区域506说明车辆在高频率制动器应用下、例如当在交通堵塞中驾驶时的操作。在此种时间期间，经评估的磨损503更快速地增大(也就是说，线条503具有较陡峭的斜率)，且达到阈值507的时间较短。于是，制动器衬垫测量测试的频率增大，例如由图表504中事件513、515之间的间隔所指示。
本领域技术人员应意识到的是，可使用任何方法、包括磨损传感器、EPB MOC测试或其他测量方法来执行通过与车辆使用特征相关联的信息和分析触发的制动器衬垫测量以及经评估的制动器衬垫磨损与一个或多个阈值的比较。
附加地，在一些实施例中，这里讨论的方法和算法用于确定是否已更换制动器衬垫和/或制动器转子。例如但不作限制地是，如果物理制动器衬垫测量测试(例如，EPB MOC制动器衬垫测试)指示测得的制动器衬垫厚度显著地高于测量误差带，也就是说，测得的厚度变化超过阈值预期厚度变化，则可检测到制动器衬垫更换。
一旦由物理制动器衬垫测量测试检测到制动器衬垫更换，关于新的制动器衬垫和新的转子的厚度的历史车辆数据和实际测得厚度之间的比较也可指示制动器转子更换。对于具有原始设备制动器衬垫衬里的车辆，预期转子厚度落在针对新转子至磨损转子的计算转子厚度范围内。如果转子厚度并不落在该范围内，则实际测量指示转子已更换。
当检测到制动器衬垫更换和制动器转子更换的任一或两者时，这里讨论的方法例如所讨论地那样行进，以对未来的物理制动器衬垫测量测试进行自适应地定序并且利用所计算的磨损数据来补充从物理测试中获得的测量。
应强调的是，可对这里描述的实施例作出许多改变和修改，其元件应理解为其他可接受的示例。所有这些修改和改变在这里旨在包括于本发明的范围内并且受以下权利要求保护。此外，这里描述的任何步骤能同时地或者以不同于这里所指令步骤的顺序执行。此外，应显而易见的是，这里所公开的特定实施例的特征和属性能以不同的方式组合，以形成附加的实施例，所有这些实施例均落在本发明的范围内。
这里使用的尤其是诸如“能(can)”、“可(could)”、“会(might)”、“可能(may)”、“例如(e.g.)”等条件性语言、除非另有明确陈述或者另外在上下文中如使用的那样理解，通常旨在传达某些实施例包括而其他实施例并不包括某些特征、元件和/或状态。因此，这些条件性语言通常并不旨在暗示特征、元件和/或状态无论如何都是一个或多个实施例所需的，或者一个或多个实施例必须包括在有或没有作者输入或提示的情况下用于决定的逻辑，而不管这些特征、元件和/或特征是否包括在任何特定实施例中或者须在任何特定实施例中执行。
此外，这里可能已使用以下术语。单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文另外清楚地规定。因此，例如对物件的参照包括对一个或多个物件的参照。术语“个体”指代一个、两个或更多个，并且通常适用于对数量的一些或所有的选择。术语“多个”指代两个或更多个物件。术语“约”或“大致”意指数量、尺寸、大小、配方、参数、形状和其他特征无需是精确的，而是根据需要可以是近似的和/或较大或较小，从而反映了可接收公差、转换因子、四舍五入、测量误差等等以及本领域技术人员公知的其他因素。术语“基本上”意指所述特征、参数或数值无需精确地实现，而是偏差或变化、例如包括公差、测量误差、测量精确度限制以及本领域技术人员公知的其他因素可能以并不妨碍特征期望提供效果的量值发生。
数值数据在此可表示或表现为范围格式。应理解的是，此种范围格式仅仅出于方便和简洁的目的而使用，而且由此应当灵活地解释为不仅包括作为范围界限明确列出的数值，而且还解释为包括包含在该范围内所有个别数值或子范围，就像每个数值和子范围被明确列出一样。举例来说，“约1至5”的数值范围应解释为不仅包括约1至约5的明确列出数值，而且还应解释为同样包括所指示范围内的个别数值和子范围。因此，包括在该数值范围内的是诸如2、3和4的个别数值以及诸如“约1至约3”、“约2至约4”以及“约3至约5”、“1至3”、“2至4”、“3至5”等的子范围。这一相同原理适用于仅仅列出一个数值的范围(例如，“约大于1”)，并且应适用而无需考虑所描述的范围的宽度或特征。出于便利起见，可在共同列表中呈现多个物件。然而，这些列表应解释为列表中的每个构件均个别地识别为单独且唯一的构件。因此，这个列表中的个别构件均不应仅仅基于它们在共同的组中的存在而被解释为事实上等同于同一列表的其他构件，除非有相反指示。此外，虽然术语“以及”和“或”结合物件列表而使用，但它们应广义地解释，其中，所列出物件的任何一个或多个可单独地使用或者与其他所列出物件组合地使用。术语“替代地”指代对两个或更多个替代物的一个的选择，并且并不旨在限制为一次仅仅选择那些所列出的替代物或者一次仅仅选择所列出替代物的一个，除非上下文另有清楚地指示。
这里公开的过程、方法或算法能输送至处理装置、控制器或计算机/由该处理装置、控制器或计算机实施，该处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，过程、方法或算法能以许多形式存储为能由控制器或计算机执行的数据和指令，这些形式包括但不限于永久地存储在诸如ROM装置的不可写入存储介质上的信息和可变地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM装置以及其他磁性和光学介质的可写入存储介质上的信息。过程、方法或算法也能在软件可执行对象中实施。替代地，过程、方法或算法能整体地或部分地使用合适的硬件部件来体现，这些硬件部件例如是专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或装置或者硬件、软件和固件部件的组合。此种示例装置可以车载为车辆计算系统的一部分或者位于车外并进行与一个或多个车辆上的装置的远程通信。
虽然上文描述了示例性实施例，但并不旨在这些实施例描述了权利要求所包含的所有可能形式。说明书中使用的词语是描述性而非限制性的词语，并且应理解的是，能作出各种改变，而不会偏离本发明的精神和范围。如前文所描述的，各个实施例的特征能组合以形成本发明的可能并未明确描述或说明的又一些示例性方面。虽然可能已相对于一个或多个期望特征将各个实施例描述为提供优于其他实施例或现有技术实施方式的优点或者是较佳的，但本领域普通技术人员会认识到的是，能省略一个或多个特征或特点以实现期望的总体系统属性，这取决于特定的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可市售性、外观、封装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、便于组装性等等。这样，相对于一个或多个特征描述为比其他实施例或现有技术实施方式较不期望的实施例并不落在本发明的范围以外并且对于特定应用会是合乎期望的。
Claims (6)
1.一种执行制动器衬垫磨损检查的方法，包括：
提供制动器组件，所述制动器组件包括制动器衬垫和制动器转子；
提供控制器，所述控制器电子地连接于所述制动器组件，且所述控制器构造成：
计算所述制动器衬垫的预期磨损；
确定制动器衬垫磨损阈值，其中，确定制动器衬垫磨损阈值包括确定测得的制动器衬垫厚度以及所述制动器衬垫的服务时间；
将所述制动器衬垫的所述预期磨损与所述制动器衬垫磨损阈值相比较；以及
如果满足第一条件，则执行所述制动器衬垫磨损检查。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述制动器衬垫的预期磨损包括接收车辆使用数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制器进一步构造成确定是否已更换所述制动器衬垫或所述制动器转子的一个或多个。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定是否已更换所述制动器衬垫或所述制动器转子的一个或多个包括将所述测得的制动器衬垫厚度与所述制动器衬垫厚度中的预期变化相比较。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果所述测得的制动器衬垫厚度超过所述制动器衬垫厚度中的所述预期变化，则所述控制器构造成确定经修正的制动器衬垫磨损阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述制动器衬垫的所述预期磨损超过所述制动器衬垫磨损阈值时，满足所述第一条件。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/802711 | 2017-11-03 | ||
| US15/802,711 US20190135257A1 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Methods and systems to adaptively monitor brake pad wear |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109751349A CN109751349A (zh) | 2019-05-14 |
| CN109751349B true CN109751349B (zh) | 2020-09-11 |
Family
ID=66178807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811246750.1A Active CN109751349B (zh) | 2017-11-03 | 2018-10-25 | 自适应地监测制动器衬垫磨损的方法和系统 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190135257A1 (zh) |
| CN (1) | CN109751349B (zh) |
| DE (1) | DE102018127333A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201716147D0 (en) * | 2017-10-04 | 2017-11-15 | Continental Automotive Gmbh | Vehicle brake pad monitoring |
| US10577128B2 (en) | 2018-03-30 | 2020-03-03 | The Boeing Company | Health monitoring of aircraft landing gear mechanical structures |
| US11371573B2 (en) | 2020-03-09 | 2022-06-28 | GM Global Technology Operations LLC | Methods and systems for EMI assessment for brake pad wear estimation |
| US11685358B2 (en) * | 2020-12-23 | 2023-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Classifying an actuation of an electric parking brake of a vehicle |
| EP4355625A1 (en) * | 2021-06-18 | 2024-04-24 | Volvo Truck Corporation | A method for assessing reliability of a brake assembly of a vehicle |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1671976A (zh) * | 2002-07-31 | 2005-09-21 | 罗斯蒙德公司 | 用于检测汽车制动衬块的厚度或作用的电容传感器 |
| CN202703575U (zh) * | 2012-07-19 | 2013-01-30 | 安徽工业大学 | 一种汽车刹车片厚度实时检测系统 |
| DE102013217973A1 (de) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Anordnung und Verfahren zum Erfassen des Verschleißes einer Bremseinrichtung |
| CN104864006A (zh) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | 现代自动车株式会社 | 使用esc系统的制动器摩擦衬垫磨损警报系统 |
| WO2015146774A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Ntn株式会社 | 電動ブレーキ装置 |
| DE102014105561A1 (de) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Bpw Bergische Achsen Kg | Bremsbelag-Anordnung für eine Fahrzeugbremse sowie Fahrzeugbremse |
| RU2581450C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2016-04-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения износа фрикционных накладок тормозных колодок в автомобиле с гидравлическим приводом тормозной системы |
| CN105599751A (zh) * | 2014-11-13 | 2016-05-25 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 估计制动块磨损的方法和具有实施该方法的控制器的车辆 |
| EP3124342A3 (de) * | 2015-07-29 | 2017-05-10 | KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Verfahren zur ansteuerung einer oder mehrerer bremsen eines fahrzeugs |
| EP3176044A1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-06-07 | Hyundai Motor Company | Apparatus for determining vehicle braking and method using the same |
| CN107241910A (zh) * | 2015-01-29 | 2017-10-10 | 奥地利西门子公司 | 制动衬片的磨损预测 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9411477D0 (en) * | 1994-06-08 | 1994-07-27 | Lucas Ind Plc | Brake lining wear sensing system |
| US7694555B2 (en) * | 2007-03-27 | 2010-04-13 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Brake pad prognosis system |
| US7877216B2 (en) * | 2008-07-30 | 2011-01-25 | Honeywell International Inc. | Method, system, and apparatus for friction pad wear and brake condition monitoring |
| US9199624B2 (en) * | 2012-02-09 | 2015-12-01 | Arvinmeritor Technology, Llc | Method of controlling a brake system of a vehicle |
| ITTO20130307A1 (it) * | 2013-04-17 | 2014-10-18 | Itt Italia Srl | Metodo per realizzare un elemento frenante, in particolare una pastiglia freno, sensorizzato, pastiglia freno sensorizzata, impianto frenante di veicolo e metodo associato |
-
2017
- 2017-11-03 US US15/802,711 patent/US20190135257A1/en not_active Abandoned
-
2018
- 2018-10-25 CN CN201811246750.1A patent/CN109751349B/zh active Active
- 2018-11-01 DE DE102018127333.9A patent/DE102018127333A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1671976A (zh) * | 2002-07-31 | 2005-09-21 | 罗斯蒙德公司 | 用于检测汽车制动衬块的厚度或作用的电容传感器 |
| CN202703575U (zh) * | 2012-07-19 | 2013-01-30 | 安徽工业大学 | 一种汽车刹车片厚度实时检测系统 |
| DE102013217973A1 (de) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Anordnung und Verfahren zum Erfassen des Verschleißes einer Bremseinrichtung |
| CN104864006A (zh) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | 现代自动车株式会社 | 使用esc系统的制动器摩擦衬垫磨损警报系统 |
| WO2015146774A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Ntn株式会社 | 電動ブレーキ装置 |
| DE102014105561A1 (de) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Bpw Bergische Achsen Kg | Bremsbelag-Anordnung für eine Fahrzeugbremse sowie Fahrzeugbremse |
| RU2581450C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2016-04-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения износа фрикционных накладок тормозных колодок в автомобиле с гидравлическим приводом тормозной системы |
| CN105599751A (zh) * | 2014-11-13 | 2016-05-25 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 估计制动块磨损的方法和具有实施该方法的控制器的车辆 |
| CN107241910A (zh) * | 2015-01-29 | 2017-10-10 | 奥地利西门子公司 | 制动衬片的磨损预测 |
| EP3124342A3 (de) * | 2015-07-29 | 2017-05-10 | KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Verfahren zur ansteuerung einer oder mehrerer bremsen eines fahrzeugs |
| EP3176044A1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-06-07 | Hyundai Motor Company | Apparatus for determining vehicle braking and method using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102018127333A1 (de) | 2019-05-09 |
| CN109751349A (zh) | 2019-05-14 |
| US20190135257A1 (en) | 2019-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109751349B (zh) | 自适应地监测制动器衬垫磨损的方法和系统 | |
| CN113748030B (zh) | 用于车辆轮胎性能建模和反馈的系统和方法 | |
| CN108375540B (zh) | 用于确定地面摩擦系数的侵入式主动动态测试 | |
| EP2922033B1 (en) | A vehicle sensor diagnosis system and method and a vehicle comprising such a system | |
| US20190102959A1 (en) | Systems and methods to detect abnormalities in a vehicle suspension system | |
| JP2019056482A (ja) | 車両のブレーキ摩耗を判定する方法および装置 | |
| EP2694344B1 (en) | Estimation of road inclination | |
| FI120061B (fi) | Menetelmä tiedon keräämiseksi tien pinnan liukkaudesta | |
| CN112292271B (zh) | 胎面磨损监视方法、系统、电子控制单元和存储介质 | |
| US20190080529A1 (en) | Systems and methods to detect abnormalities in a vehicle suspension system | |
| JP6796527B2 (ja) | 車両状態監視装置、車両状態監視システム及び車両状態監視方法 | |
| CN108327691A (zh) | 获得长期的制动组件比扭矩变化的方法 | |
| EP3605023B1 (en) | Method for determining a vehicle route based on an estimation of the weight of the vehicle | |
| US9116072B2 (en) | Method and control unit for checking vehicle tires | |
| US10106141B2 (en) | Methods and systems of testing vehicle braking systems | |
| CN110645294B (zh) | 用于制动衬块寿命测定的方法和系统 | |
| US11649867B2 (en) | Brake pad state estimation device and brake pad state estimation method | |
| CN112693472A (zh) | 车辆的adas或自动驾驶特征的性能监控和评估 | |
| CN113376455A (zh) | 用于针对制动衬块磨损估计值进行emi评估的方法和系统 | |
| CN113454554A (zh) | 对道路车辆的部件进行预测性维护的方法和装置 | |
| JP2021060935A (ja) | ブレーキ能力推定装置、安全距離決定装置およびブレーキ能力推定方法 | |
| CN111465543B (zh) | 用于在自动驾驶车辆的情形中执行自诊断的方法 | |
| US10259320B1 (en) | Systems and methods for parking pawl disengagement | |
| US20230202241A1 (en) | Enhanced tracking of tire tread wear | |
| KR20170005066A (ko) | 곡선로 주행과 관련하여 도로에서 차량의 운행의 적응화를 위한 방법 및 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |