CN110936945A - 一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统及方法，用于提高制动系统可靠性，当车辆处于制动工况下制动力计算单元采集GPS信号，判断当前车辆状态，并启动自检测系统，通过GPS测得的车辆横、纵向加速度信号计算车辆制动力，接触力计算单元采集制动电机转角传感器信号以及主缸和轮缸液压力传感器信号，计算制动块与制动盘的接触力，制动器效能因数自检测单元采集车辆制动力信号和接触力信号，计算实际制动器效能因数，并判断制动器是否处于安全工作状态；本发明能够提高制动系统的可靠性。

Description

一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统及方法

技术领域

本发明属于车辆自检测系统技术领域，具体指代一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统及方法。

背景技术

制动系统作为车辆重要的安全部件，其工作可靠性与车辆的安全性密切相关。而制动器作为制动系统的重要部件之一，其工作可靠性尤为重要。盘式制动器作为目前应用最为广泛的制动器之一，具有浸水后效能降低较少，制动器效能稳定等优点。但是，盘式制动器制动效能较低，制动盘工作温度高，制动盘与制动块之间剧烈的摩擦常常导致制动器效能因数严重降低，进而使得制动器无法提供足够的制动力，而制动不足就难免引起追尾、撞行人等严重交通事故，因此对于制动器效能因数的检测就显得尤为重要。

传统的盘式制动器状态检测方法都是在维修车间而非道路上进行检修，并且检查维修流程非常复杂，首先要进行制动器的拆卸，然后进行制动盘工作表面的起槽、拉丝等现象的观察，最后还要进行组装调试，这种检修方法虽然可靠性高，但是无法实现行车过程中对盘式制动器的状态检测，此外目前也没有车载盘式制动器自检测装置，这样就难以避免行车时盘式制动器效能因数降低至安全阈值以下、突然失效的问题。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统及方法，以解决现有的车载盘式制动器自检测系统技术缺失，以及现有盘式制动器检测方法无法实时保证盘式制动器可靠性的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统，包括：电子液压制动模块、传感器组、接触力计算单元、制动力计算单元及制动器效能因数自检测单元；其中，

所述电子液压制动模块包括：制动电机、制动减速装置、串列双腔制动主缸、制动器组；其中制动电机、制动减速装置、串列双腔制动主缸顺次连接；制动器组包括左前制动器、右前制动器、左后制动器、右后制动器，左前制动器由左前制动轮缸、左前制动块、左前制动盘顺次连接组成，右前制动器由右前制动轮缸、右前制动块、右前制动盘顺次连接组成，左后制动器由左后制动轮缸、左后制动块、左后制动盘顺次连接组成，右后制动器由右后制动轮缸、右后制动块、右后制动盘顺次连接组成；串列双腔制动主缸中包括主缸第一腔和主缸第二腔，主缸第一腔分别与左前制动器、右前制动器连接，主缸第二腔分别与左后制动器、右后制动器连接；

所述传感器组包括：主缸第一腔液压力传感器、主缸第二腔液压力传感器、左前制动轮缸液压力传感器、右前制动轮缸液压力传感器、左后制动轮缸液压力传感器、右后制动轮缸液压力传感器及单天线GPS模块；其中，主缸第一腔液压力传感器和主缸第二腔液压力传感器分别测量主缸第一腔液压力和主缸第二腔液压力，左前制动轮缸液压力传感器、右前制动轮缸液压力传感器、左后制动轮缸液压力传感器、右后制动轮缸液压力传感器分别测量左前制动轮缸、右前制动轮缸、左后制动轮缸、右后制动轮缸的液压力；单天线GPS模块安装于车辆顶部，并与车辆质心位置重合，单天线GPS模块测量整车的横摆角速度信号、纵向加速度信号、横向加速度信号；

所述接触力计算单元与主缸第一腔液压力传感器、主缸第二腔液压力传感器、左前制动轮缸液压力传感器、右前制动轮缸液压力传感器、左后制动轮缸液压力传感器信号、右后制动轮缸液压力传感器电气连接，并通过车辆CAN总线实现通信；接触力计算单元从CAN总线采集主缸第一腔液压力传感器信号、主缸第二腔液压力传感器信号、左前轮缸液压力传感器信号、右前制动轮缸液压力传感器信号、左后制动轮缸液压力传感器信号、右后制动轮缸液压力传感器信号，并计算输出左前、右前、左后、右后制动器中制动块与制动盘之间的接触力信号；

所述制动力计算单元与单天线GPS模块电气连接，并通过车辆CAN总线实现通信；制动力计算单元从CAN总线采集单天线GPS模块输出的整车横摆角速度信号、整车纵向加速度信号、整车横向加速度信号，并计算输出实际左前制动器制动力、实际右前制动器制动力、实际左后制动器制动力、实际右后制动器制动力信号；

所述制动器效能因数自检测单元分别与接触力计算单元、制动力计算单元电气连接，并通过车辆CAN总线通信；制动器效能因数自检测单元从CAN总线采集接触力计算单元输出的左前、右前、左后、右后制动器中制动块与制动盘之间的接触力信号以及制动力计算单元输出的左前、右前、左后、右后制动器制动力信号，进而计算四个制动器的制动器效能因数，并判断四个盘式制动器的状态。

进一步地，所述制动减速装置为行星齿轮减速机构。

进一步的，所述自检测系统还包括报警器，其与制动器效能因数自检测单元电气连接，当制动器效能因数自检测单元检测到盘式制动器故障后，发出控制信号，控制报警器报警。

进一步的，所述报警器为听觉报警器。

本发明的一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测方法，基于上述系统，包括步骤如下：

步骤1：制动过程中，制动电机输出转速和转矩驱动制动减速装置，进而驱动串列双腔制动主缸的主缸活塞，使主缸第一腔、主缸第二腔制动液建压，进而实现左前制动轮缸、右前制动轮缸、左后制动轮缸、右后制动轮缸制动液建压，分别推动左前制动块、右前制动块、左后制动块、右后制动块以相应的接触力分别压向左前制动盘、右前制动盘、左后制动盘、右后制动盘，输出制动力；

步骤2：制动力计算单元采集单天线GPS模块输出的整车横摆角速度信号、整车纵向加速度信号、整车横向加速度信号，计算输出左前制动器的制动力、右前制动器的制动力、左后制动器的制动力、右后制动器的制动力；

步骤3：接触力计算单元采集主缸第一腔液压力传感器信号、主缸第二腔液压力传感器信号、左前制动轮缸液压力传感器信号、右前制动轮缸液压力传感器信号、左后制动轮缸液压力传感器信号、右后制动轮缸液压力传感器信号，计算输出左前、右前、左后、右后制动块与制动盘之间的接触力；

步骤4：制动器效能因数自检测单元采集接触力计算单元输出的四个制动器接触力信号和制动力计算单元输出的四个制动器的实际制动力信号，分别计算四个制动器效能因数，并判断制动器是否处于安全工作区；

步骤5：当制动器处于安全工作区时，返回步骤1，进入下一个自检测周期；当制动器不处于安全工作区时，制动器效能因数自检测单元发送控制信号到报警器，启动报警器。

进一步的，所述步骤2中制动力计算单元的具体工作方式为：

制动力计算单元采集单天线GPS模块的整车横摆角速度信号w₁，并判断整车横摆角速度w₁是否满足如下关系：

|w₁|≤w₀

其中，w₀表示整车横摆角速度阈值，且w₀值较小；若满足，则认为整车没有横摆角速度，整车沿直线行走，此时制动力计算单元、制动器效能因数自检测单元启动，否则返回步骤1；

制动力计算单元采集单天线GPS模块的整车纵向加速度a₁、整车横向加速度a₂信号后，计算整车的加速度a₀，计算表达式如下：

因此，整车总制动力F₀为：

F₀＝ma

式中：m表示整车的质量；

通过整车总制动力计算整车前轴制动力F_u1、后轴制动力F_u2表达式如下：

式中：ф表示路面附着系数，L表示整车前后轴轴距，a表示质心到前轴的距离，b表示质心到后轴的距离，h_g表示整车质心的离地高度。

进一步的，所述步骤2还包括：横摆角速度足够小，左前制动器与右前制动器的制动力相等，左后制动器和右后制动器的制动力相等，根据前、后轴的制动力计算左前制动器制动力、右前制动器制动力、左后制动器制动力、右后制动器制动力，具体计算表达式如下：

式中：i＝1表示左前制动器的参数，i＝2表示右前制动器的参数，i＝3表示左后制动器的参数，i＝4表示右后制动块的参数，k＝1或2，且i＝1或2时k＝1，i＝3或4时k＝2。

进一步的，所述步骤3中制动块与制动盘之间的接触力的具体计算方法为：

31)接触力计算单元通过从CAN总线采集到的制动主缸、制动轮缸液压力信号计算制动轮缸进液口的制动液体积流量，制动轮缸进液口的制动液体积流量Q_wi计算表达式如下：

式中：j＝1表示主缸第一腔的参数，j＝2表示主缸第二腔的参数，当i＝1或2时j＝1，当i＝3或4时j＝2，C_d表示流量系数，A_line表示制动管路截面积，P_wi表示制动轮缸液压力，P_mj表示主缸液压力，ρ表示制动液密度；

32)轮缸活塞位移x_wi通过如下表达式计算得到：

式中：Bff_wi表示制动轮缸制动液等效体积弹性模量，Q_wi表示制动轮缸进液口的制动液体积流量，A_wi表示制动管路截面积，V_wi表示制动轮缸制动液初始体积；

33)制动块与制动盘之间的接触力F_i的计算表达式如下：

式中：F_i表示制动块与制动盘之间的接触应力，k_wi表示轮缸等效弹簧刚度，x_wi表示轮缸活塞位移，C_wi表示轮缸活塞的阻尼系数，m_i表示轮缸活塞的质量。

进一步的，所述步骤4中制动器效能因数BF_ri的计算表达式为：

式中：r_w表示车轮半径，R_i表示制动盘的作用半径；

最后根据四个制动器效能因数判断响应盘式制动器是否处于可靠工作区，若制动器效能因数满足：

BF_ri≥BF₀

则认为响应的制动盘处于可靠工作区；否则制动器不处于可靠工作区。

本发明的有益效果：

本发明提供的系统，可以基于车辆原有的单天线GPS模块、制动液压缸液压力传感器等进行自检测系统的开发，计算出车辆的制动力的理论值以及当前车辆制动力的实际值，不会增加成本。

本发明实现了车辆行驶过程中对盘式制动器工作状态的实时动态自检测，保证正常行驶中车辆制动器效能因数足够大，而制动器效能因数越大，则同样的接触力可以产生的最大制动力就越大，从而保证了制动器可以提供足够大的制动力，而足够大的制动力则可以有效减少最小制动距离、提高制动减速度，从而提高制动系统的安全性，此外自检测系统对于盘式制动器的实时检测，也保证了制动系统时刻都在安全工作区工作，进而提高了制动系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明系统的结构图；

图2为本发明自检测方法原理图；

图中：2-制动电机，3-制动减速装置，4-串列双腔制动主缸，5-左前制动器，6-制动器组，7-左前制动轮缸，81-左前制动块，82-右前制动块，83-左后制动块，84-右后制动块，9-左前制动盘，10-左前制动轮缸液压力传感器，11-右前制动轮缸，12-右前制动盘，13-右前制动器，14-右前制动轮缸液压力传感器，15-左后制动轮缸，16-左后制动盘，17-左后制动器，18-左后制动轮缸液压力传感器，19-右后制动盘，20-右后制动轮缸，21-右后制动器，22-右后制动轮缸液压力传感器，23-单天线GPS模块，24-制动力计算单元，25-制动器效能因数自检测单元，26-接触力计算单元，28-主缸第一腔液压力传感器，27-主缸第二腔液压力传感器，29-报警器。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统，包括：电子液压制动模块、传感器组、接触力计算单元26、制动力计算单元24、制动器效能因数自检测单元25；

所述电子液压制动模块包括：制动电机2、制动减速装置3、串列双腔制动主缸4、制动器组6；其中，所述制动电机2、制动减速装置3、串列双腔制动主缸4顺次连接；所述制动器组6包括：左前制动器5、右前制动器13、左后制动器17、右后制动器21；左前制动器5由左前制动轮缸7、左前制动块81、左前制动盘9顺次连接组成；右前制动器13由右前制动轮缸11、右前制动块82、右前制动盘12顺次连接组成；左后制动器17由左后制动轮缸15、左后制动块83、左后制动盘16顺次连接组成；右后制动器21由右后制动轮缸20、右后制动块84、右后制动盘19顺次连接组成；串列双腔制动主缸4包括主缸第一腔和主缸第二腔，主缸第一腔分别与左前制动器5、右前制动器13连接，主缸第二腔分别与左后制动器17、右后制动器21连接；

所述传感器组包括：主缸第一腔液压力传感器28、主缸第二腔液压力传感器27、左前制动轮缸液压力传感器10、右前制动轮缸液压力传感器14、左后制动轮缸液压力传感器18、右后制动轮缸液压力传感器22及单天线GPS模块23；其中，主缸第一腔液压力传感器28和主缸第二腔液压力传感器27分别测量主缸第一腔液压力和主缸第二腔液压力，左前制动轮缸液压力传感器10、右前制动轮缸液压力传感器14、左后制动轮缸液压力传感器18、右后制动轮缸液压力传感器22分别测量左前制动轮缸7、右前制动轮缸11、左后制动轮缸15、右后制动轮缸20的液压力；单天线GPS模块23安装于车辆顶部，并与车辆质心位置重合；单天线GPS模块23测量整车的横摆角速度信号、纵向加速度信号、横向加速度信号；

所述接触力计算单元26与主缸第一腔液压力传感器28、主缸第二腔液压力传感器27、左前制动轮缸液压力传感器10、右前制动轮缸液压力传感器14、左后制动轮缸液压力传感器信号18、右后制动轮缸液压力传感器22电气连接，并通过车辆CAN总线实现通信；接触力计算单元26从CAN总线采集主缸第一腔液压力传感器信号、主缸第二腔液压力传感器信号、左前轮缸液压力传感器信号、右前制动轮缸液压力传感器信号、左后制动轮缸液压力传感器信号、右后制动轮缸液压力传感器信号，并计算输出左前、右前、左后、右后制动器中制动块与制动盘之间的接触力信号；

所述制动力计算单元24与单天线GPS模块23电气连接，并通过车辆CAN总线实现通信；制动力计算单元24从CAN总线采集单天线GPS模块23输出的整车横摆角速度信号、整车纵向加速度信号、整车横向加速度信号，并计算输出实际左前制动器制动力、实际右前制动器制动力、实际左后制动器制动力、实际右后制动器制动力信号；

所述制动器效能因数自检测单元25分别与接触力计算单元26、制动力计算单元24电气连接，并通过车辆CAN总线通信；制动器效能因数自检测单元25从CAN总线采集接触力计算单元26输出的左前、右前、左后、右后制动器中制动块与制动盘之间的接触力信号以及制动力计算单元输出24的左前、右前、左后、右后制动器制动力信号，进而计算四个制动器的制动器效能因数，并判断四个盘式制动器的状态。

其中，所述制动减速装置3为行星齿轮减速机构。

其中，所述自检测系统还包括报警器29，其与制动器效能因数自检测单元25电气连接，当制动器效能因数自检测单元25检测到盘式制动器故障后，发出控制信号，控制报警器报警。

其中，所述报警器29为听觉报警器。

参照图2所示，本发明的一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测方法，基于上述系统，包括步骤如下：

步骤1：制动过程中，制动电机输出转速和转矩驱动制动减速装置，进而驱动串列双腔制动主缸的主缸活塞，使主缸第一腔、主缸第二腔制动液建压，进而实现左前制动轮缸、右前制动轮缸、左后制动轮缸、右后制动轮缸制动液建压，分别推动左前制动块、右前制动块、左后制动块、右后制动块以相应的接触力分别压向左前制动盘、右前制动盘、左后制动盘、右后制动盘，输出制动力；

步骤2：制动力计算单元采集单天线GPS模块输出的整车横摆角速度信号、整车纵向加速度信号、整车横向加速度信号，计算输出左前制动器的制动力、右前制动器的制动力、左后制动器的制动力、右后制动器的实际制动力；

步骤2中制动力计算单元的具体工作方式为：

制动力计算单元采集单天线GPS模块的整车横摆角速度信号w₁，并判断整车横摆角速度w₁是否满足如下关系：

|w₁|≤w₀

其中，w₀表示整车横摆角速度阈值，且w₀值较小；若满足，则认为整车没有横摆角速度，整车沿直线行走，此时制动力计算单元、制动器效能因数自检测单元启动，否则返回步骤1；

制动力计算单元采集单天线GPS模块的整车纵向加速度a₁、整车横向加速度a₂信号后，计算整车的加速度a₀，计算表达式如下：

因此，整车总制动力F₀为：

F₀＝ma

式中：m表示整车的质量；

通过整车总制动力计算整车前轴制动力F_u1、后轴制动力F_u2表达式如下：

式中：ф表示路面附着系数，L表示整车前后轴轴距，a表示质心到前轴的距离，b表示质心到后轴的距离，h_g表示整车质心的离地高度。

所述步骤2还包括：横摆角速度足够小，左前制动器与右前制动器的制动力相等，左后制动器和右后制动器的制动力相等，根据前、后轴的制动力计算左前制动器制动力、右前制动器制动力、左后制动器制动力、右后制动器制动力，具体计算表达式如下：

式中：i＝1表示左前制动器的参数，i＝2表示右前制动器的参数，i＝3表示左后制动器的参数，i＝4表示右后制动块的参数，k＝1或2，且i＝1或2时k＝1，i＝3或4时k＝2。

步骤3：接触力计算单元采集主缸第一腔液压力传感器信号、主缸第二腔液压力传感器信号、左前制动轮缸液压力传感器信号、右前制动轮缸液压力传感器信号、左后制动轮缸液压力传感器信号、右后制动轮缸液压力传感器信号，计算输出左前、右前、左后、右后制动块与制动盘之间的接触力；

所述步骤3中制动块与制动盘之间的接触力的具体计算方法为：

31)接触力计算单元通过从CAN总线采集到的制动主缸、制动轮缸液压力信号计算制动轮缸进液口的制动液体积流量，制动轮缸进液口的制动液体积流量Q_wi计算表达式如下：

式中：j＝1表示主缸第一腔的参数，j＝2表示主缸第二腔的参数，当i＝1或2时j＝1，当i＝3或4时j＝2，C_d表示流量系数，A_line表示制动管路截面积，P_wi表示制动轮缸液压力，P_mj表示主缸液压力，ρ表示制动液密度；

32)轮缸活塞位移x_wi通过如下表达式计算得到：

式中：Bff_wi表示制动轮缸制动液等效体积弹性模量，Q_wi表示制动轮缸进液口的制动液体积流量，A_wi表示制动管路截面积，V_wi表示制动轮缸制动液初始体积；

33)制动块与制动盘之间的接触力F_i的计算表达式如下：

式中：F_i表示制动块与制动盘之间的接触应力，k_wi表示轮缸等效弹簧刚度，x_wi表示轮缸活塞位移，C_wi表示轮缸活塞的阻尼系数，m_i表示轮缸活塞的质量。

步骤4：制动器效能因数自检测单元采集接触力计算单元输出的四个制动器接触力信号和制动力计算单元输出的四个制动器的实际制动力信号，计算制动器效能因数，并判断制动器是否处于安全工作区；

所述步骤4中制动器效能因数BF_ri的计算表达式为：

式中：r_w表示车轮半径，R_i表示制动盘的作用半径；

最后根据四个制动器效能因数判断响应盘式制动器是否处于可靠工作区，若制动器效能因数满足：

BF_ri≥BF₀

则认为响应的制动盘处于可靠工作区；否则制动器不处于可靠工作区。

步骤5：当制动器处于安全工作区时，返回步骤1，进入下一个周期的自检测；当制动器不处于安全工作区时，制动器效能因数自检测单元发送控制信号到报警器，启动报警器。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统，其特征在于，包括：电子液压制动模块、传感器组、接触力计算单元、制动力计算单元及制动器效能因数自检测单元；其中，

所述电子液压制动模块包括：制动电机、制动减速装置、串列双腔制动主缸、制动器组；其中制动电机、制动减速装置、串列双腔制动主缸顺次连接；制动器组包括左前制动器、右前制动器、左后制动器、右后制动器，左前制动器由左前制动轮缸、左前制动块、左前制动盘顺次连接组成，右前制动器由右前制动轮缸、右前制动块、右前制动盘顺次连接组成，左后制动器由左后制动轮缸、左后制动块、左后制动盘顺次连接组成，右后制动器由右后制动轮缸、右后制动块、右后制动盘顺次连接组成；串列双腔制动主缸中包括主缸第一腔和主缸第二腔，主缸第一腔分别与左前制动器、右前制动器连接，主缸第二腔分别与左后制动器、右后制动器连接；

所述传感器组包括：主缸第一腔液压力传感器、主缸第二腔液压力传感器、左前制动轮缸液压力传感器、右前制动轮缸液压力传感器、左后制动轮缸液压力传感器、右后制动轮缸液压力传感器及单天线GPS模块；其中，主缸第一腔液压力传感器和主缸第二腔液压力传感器分别测量主缸第一腔液压力和主缸第二腔液压力，左前制动轮缸液压力传感器、右前制动轮缸液压力传感器、左后制动轮缸液压力传感器、右后制动轮缸液压力传感器分别测量左前制动轮缸、右前制动轮缸、左后制动轮缸、右后制动轮缸的液压力；单天线GPS模块安装于车辆顶部，并与车辆质心位置重合，单天线GPS模块测量整车的横摆角速度信号、纵向加速度信号、横向加速度信号；

所述接触力计算单元与主缸第一腔液压力传感器、主缸第二腔液压力传感器、左前制动轮缸液压力传感器、右前制动轮缸液压力传感器、左后制动轮缸液压力传感器信号、右后制动轮缸液压力传感器电气连接，并通过车辆CAN总线实现通信；接触力计算单元从CAN总线采集主缸第一腔液压力传感器信号、主缸第二腔液压力传感器信号、左前轮缸液压力传感器信号、右前制动轮缸液压力传感器信号、左后制动轮缸液压力传感器信号、右后制动轮缸液压力传感器信号，并计算输出左前、右前、左后、右后制动器中制动块与制动盘之间的接触力信号；

所述制动力计算单元与单天线GPS模块电气连接，并通过车辆CAN总线实现通信；制动力计算单元从CAN总线采集单天线GPS模块输出的整车横摆角速度信号、整车纵向加速度信号、整车横向加速度信号，并计算输出实际左前制动器制动力、实际右前制动器制动力、实际左后制动器制动力、实际右后制动器制动力信号；

所述制动器效能因数自检测单元分别与接触力计算单元、制动力计算单元电气连接，并通过车辆CAN总线通信；制动器效能因数自检测单元从CAN总线采集接触力计算单元输出的左前、右前、左后、右后制动器中制动块与制动盘之间的接触力信号以及制动力计算单元输出的左前、右前、左后、右后制动器制动力信号，进而计算四个制动器的制动器效能因数，并判断四个盘式制动器的状态。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统，其特征在于，所述制动减速装置为行星齿轮减速机构。

3.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统，其特征在于，所述自检测系统还包括报警器，其与制动器效能因数自检测单元电气连接，当制动器效能因数自检测单元检测到盘式制动器故障后，发出控制信号，控制报警器报警。

4.根据权利要求3所述的基于多传感器融合的盘式制动器自检测系统，其特征在于，所述报警器为听觉报警器。

5.一种基于多传感器融合的盘式制动器自检测方法，基于上述权利要求1至4中任意一项系统，其特征在于，包括步骤如下：

步骤1：制动过程中，制动电机输出转速和转矩驱动制动减速装置，进而驱动串列双腔制动主缸的主缸活塞，使主缸第一腔、主缸第二腔制动液建压，进而实现左前制动轮缸、右前制动轮缸、左后制动轮缸、右后制动轮缸制动液建压，分别推动左前制动块、右前制动块、左后制动块、右后制动块以相应的接触力分别压向左前制动盘、右前制动盘、左后制动盘、右后制动盘，输出制动力；

步骤2：制动力计算单元采集单天线GPS模块输出的整车横摆角速度信号、整车纵向加速度信号、整车横向加速度信号，计算输出左前制动器的制动力、右前制动器的制动力、左后制动器的制动力、右后制动器的制动力；

步骤3：接触力计算单元采集主缸第一腔液压力传感器信号、主缸第二腔液压力传感器信号、左前制动轮缸液压力传感器信号、右前制动轮缸液压力传感器信号、左后制动轮缸液压力传感器信号、右后制动轮缸液压力传感器信号，计算输出左前、右前、左后、右后制动块与制动盘之间的接触力；

步骤4：制动器效能因数自检测单元采集接触力计算单元输出的四个制动器接触力信号和制动力计算单元输出的四个制动器的实际制动力信号，分别计算四个制动器效能因数，并判断制动器是否处于安全工作区；

步骤5：当制动器处于安全工作区时，返回步骤1，进入下一个自检测周期；当制动器不处于安全工作区时，制动器效能因数自检测单元发送控制信号到报警器，启动报警器。

6.根据权利要求5所述的基于多传感器融合的盘式制动器自检测方法，其特征在于，所述步骤2中制动力计算单元的具体工作方式为：

制动力计算单元采集单天线GPS模块的整车横摆角速度信号w₁，并判断整车横摆角速度w₁是否满足如下关系：

|w₁|≤w₀

其中，w₀表示整车横摆角速度阈值；若满足，则认为整车无横摆角速度，整车沿直线行走，此时制动力计算单元、制动器效能因数自检测单元启动，否则返回步骤1；

制动力计算单元采集单天线GPS模块的整车纵向加速度a₁、整车横向加速度a₂信号后，计算整车的加速度a₀，计算表达式如下：

因此，整车总制动力F₀为：

F₀＝ma

式中：m表示整车的质量；

通过整车总制动力计算整车前轴制动力F_u1、后轴制动力F_u2表达式如下：

式中：ф表示路面附着系数，L表示整车前后轴轴距，a表示质心到前轴的距离，b表示质心到后轴的距离，h_g表示整车质心的离地高度。

7.根据权利要求6所述的基于多传感器融合的盘式制动器自检测方法，其特征在于，所述步骤2还包括：横摆角速度足够小，左前制动器与右前制动器的制动力相等，左后制动器和右后制动器的制动力相等，根据前、后轴的制动力计算左前制动器制动力、右前制动器制动力、左后制动器制动力、右后制动器制动力，具体计算表达式如下：

式中：i＝1表示左前制动器的参数，i＝2表示右前制动器的参数，i＝3表示左后制动器的参数，i＝4表示右后制动块的参数，k＝1或2，且i＝1或2时k＝1，i＝3或4时k＝2。

8.根据权利要求5所述的基于多传感器融合的盘式制动器自检测方法，其特征在于，所述步骤3中制动块与制动盘之间的接触力的具体计算方法为：

31)接触力计算单元通过从CAN总线采集到的制动主缸、制动轮缸液压力信号计算制动轮缸进液口的制动液体积流量，制动轮缸进液口的制动液体积流量Q_wi计算表达式如下：

式中：j＝1表示主缸第一腔的参数，j＝2表示主缸第二腔的参数，当i＝1或2时j＝1，当i＝3或4时j＝2，C_d表示流量系数，A_line表示制动管路截面积，P_wi表示制动轮缸液压力，P_mj表示主缸液压力，ρ表示制动液密度；

32)轮缸活塞位移x_wi通过如下表达式计算得到：

式中：Bff_wi表示制动轮缸制动液等效体积弹性模量，Q_wi表示制动轮缸进液口的制动液体积流量，A_wi表示制动管路截面积，V_wi表示制动轮缸制动液初始体积；

33)制动块与制动盘之间的接触力F_i的计算表达式如下：

式中：F_i表示制动块与制动盘之间的接触应力，k_wi表示轮缸等效弹簧刚度，x_wi表示轮缸活塞位移，C_wi表示轮缸活塞的阻尼系数，m_i表示轮缸活塞的质量。

9.根据权利要求5所述的基于多传感器融合的盘式制动器自检测方法，其特征在于，所述步骤4中制动器效能因数BF_ri的计算表达式为：

式中：r_w表示车轮半径，R_i表示制动盘的作用半径；

最后根据四个制动器效能因数判断响应盘式制动器是否处于可靠工作区，若制动器效能因数满足：

BF_ri≥BF₀

则认为响应的制动盘处于可靠工作区；否则制动器不处于可靠工作区。

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