CN113898687B - 一种制动盘温度磨损实时监控报警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及制动盘温度磨损实时监控报警装置及方法，其中装置包括：设置于制动盘且沿制动盘磨损方向可滑动的壳体，所述壳体随作用于制动盘制动面的制动衬块的压迫向制动盘内滑动，所述壳体及制动盘处设置侦测所述壳体向制动盘内滑动距离的位置传感器；所述壳体内设置温度传感器；所述温度传感器和所述位置传感器分别电性连接监测报警模块。本申请利用随着制动衬片推动沿制动盘磨损方向滑动的壳体内设置温度传感器对制动盘的制动面的温度进行测量，本申请监测位置传感器的状态判断制动盘是否达到极限磨损程度，实现既能监测制动盘温度又能监测制动盘的磨损情况。且无论是位置传感器还是温度传感器不会因制动盘磨损而损坏，可重复使用，降低成本。

Description

一种制动盘温度磨损实时监控报警装置及方法

技术领域

本申请涉及制动领域，尤其涉及一种制动盘温度磨损实时监控报警装置及方法。

背景技术

盘式制动器凭借反应灵敏、稳定性高、热衰退小、智能化程度高等优势在重型汽车的应用匹配越来越广泛，盘式制动器在频繁制动过程中，存在制动盘磨损以及制动盘温度上升的问题。制动盘磨损会影响制动效果，制动盘温度上升，容易造成火灾的危害。对制动盘磨损程度以及制动盘温度的监控是保证行车安全的必要措施。

对于制动盘GB 7258-2017中规定：当行车制动器制动盘需要更换时，应采用光学或声学的报警装置向在驾驶座上的驾驶人报警。目前行业内制动盘磨损报警基本采用磨断式磨损报警传感器，即在制动盘的预设深度处埋设用于测量磨损是否达到预设深度的导线，导线磨断后，检测到断路，说明制动盘磨损至极限位置需要进行更换。采用这种方式在更换制动盘时需要同时更换线束，增加了售后维护成本。且当前针对制动盘进行温度测量时，温度传感器往往设置于制动盘中，且为了尽快且准确地获取制动盘制动面温度，温度传感器往往靠近制动盘的制动面，随着制动盘的磨损，可能磨损制动盘内的温度传感器。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种制动盘温度磨损实时监控报警装置及方法。

第一方面，本申请提供一种制动盘温度磨损实时监控报警装置，包括：设置于制动盘且沿制动盘磨损方向可滑动的壳体，所述壳体随作用于制动盘制动面的制动衬块的压迫而向制动盘内滑动，所述壳体及制动盘处设置侦测所述壳体向制动盘内滑动距离的位置传感器；

所述壳体内设置温度传感器；

所述温度传感器和所述位置传感器分别电性连接监测报警模块。

更进一步地，所述制动盘内固定设置有卡套，所述卡套上固定连接底座，所述底座固定设置延伸至所述卡套内的弹簧，所述壳体滑动连接于所述卡套内且连接于所述弹簧。

更进一步地，所述壳体朝向所述底座的一侧固定设置一对第一触点，两个所述第一触点之间通过导电介质连接，所述底座上相对两个所述第一触点分别设置第二触点，所述第二触点分别经导线连接所述监测报警模块，所述监测报警模块检测是否短路判断制动盘是否达到磨损极限。

更进一步地，所述制动盘制动面的磨损极限到所述第二触点的距离等于所述壳体沿磨损方向的长度。

更进一步地，所述卡套内固定设置磁感开关，所述壳体朝向底座的一侧固定设置磁铁，所述磁感开关电性连接所述监测报警模块。

更进一步地，所述制动盘制动面的磨损极限到所述磁感开关的距离等于所述壳体沿磨损方向的长度。

更进一步地，所述壳体相对制动衬块的一端设置滚珠。

更进一步地，所述壳体与所述温度传感器之间内填充导热介质。

更进一步地，所述监测报警模块包括第一监测单元、第二监测单元、第一报警单元和第二报警单元；所述第一监测单元电性连接所述温度传感器，用于获取所述温度传感器测量的温度并判断温度是否超过设定的温度阈值，是则通过所述第一报警单元进行高温报警；所述第二监测单元电性连接所述位置传感器，用于获取位置传感器的信号并判断所述壳体位置是否达到设定位置，是则通过所述第二报警单元进行磨损报警。

第二方面，本申请提供一种制动盘温度磨损实时监控报警方法，包括：

刹车时，温度传感器测量制动盘处温度并发送给监测报警模块，监测报警模块判断温度是否超过设定的温度阈值，是则，所述监测报警模块发出高温报警；

刹车时，所述监测报警模块监测位置传感器是否传输表征壳体到达设定位置的信号，是则，所述监测报警模块发送磨损报警。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请利用所述弹簧和所述卡套限制所述壳体的位置，使得刹车时所述壳体在所述制动衬块的推动下始终保持与制动盘的制动面齐平；而所述壳体内安装所述温度传感器，使得所述温度传感器在刹车时测量的温度为制动盘制动面的温度，测量精度更高。

当制动盘磨损时，所述壳体随制动衬块推动而向制动盘内移动的距离越大；当第一触点与第二触点接触时，由原本断路状态进入短路状态；当磁铁到达磁感开关处时，磁感开关的状态发生变化从而监测制动盘达到极限磨损程度。位置传感器结构简单、成本低且在制动盘磨损时，位置传感器不会有损坏，因此，更换制动盘时仅仅更换制动盘即可，无需在更换并调试相应的传感器。

所述壳体内填充的导热介质能够有效地传递刹车产生热量到所述温度传感器处，降低温度传感器测量温度的延时性。

所述壳体相对制动衬块的一端设置滚珠，通过滚珠与所述制动衬块之间形成滚动摩擦，避免所述壳体的磨损，增加制动盘温度磨损实时监控报警装置的寿命以及保证测量磨损程度的准确性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的制动盘温度磨损实时监控报警装置与制动盘的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种制动盘温度磨损实时监控报警装置的爆照图；

图3为图2所示的制动盘温度磨损实时监控报警装置内部结构的示意图。

图4为图2所示的制动盘温度磨损实时监控报警装置中第一触点的示意图；

图5为图2所示的制动盘温度磨损实时监控报警装置中第二触点的示意图；

图6为图2所示的制动盘温度磨损实时监控报警装置中壳体及温度传感器的示意图；

图7为本申请实施例提供的监测报警模块的示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种制动盘温度磨损实时监控报警装置的爆照图；

图9为本申请实施例提供的制动盘温度磨损实时监控报警方法的流程图。

图中标号及含义如下：

100、壳体，101、底座，102、弹簧，103、卡套，104、滚珠，105、导热介质，200、温度传感器，300、位置传感器，301、第一触点，302、第二触点，310、磁感开关，320、磁铁，400、监测报警模块，401、第一监测单元，402、第二监测单元，403、第一报警单元，404、第二报警单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

参阅图1所示，本申请实施例提供一种制动盘温度磨损实时监控报警装置，包括：设置于制动盘且沿制动盘磨损方向可滑动的壳体100，所述壳体100随作用于制动盘制动面的制动衬块的压迫向制动盘内滑动。具体实施过程中，结合参阅图2和图3所示，所述制动盘上固定设置卡套103，所述卡套103上固定连接底座101，所述底座101上固定设置延伸至所述卡套103内的弹簧102，所述壳体100滑动连接于所述卡套103内且连接于所述弹簧102，具体的，壳体100朝向所述底座101的一侧环绕设置有第一限位条，所述卡套103的口部环绕设置第二限位条，所述第二限位条配合所述第一限位条将所述壳体100限制于所述卡套103中。所述卡套103垂直于制动盘的制动面固定于所述制动盘上，使得所述壳体100能够沿制动盘磨损方向滑动。

所述壳体100上设置侦测所述壳体100向制动盘内滑动距离的位置传感器300，所述位置传感器300电性连接监测报警模块400；具体的，结合参阅图3、图4和图5所示，所述壳体100朝向所述底座101的一侧固定设置一对第一触点301，两个所述第一触点301之间通过导电介质连接，所述底座101上相对两个所述第一触点301分别设置第二触点302，所述第二触点302分别经导线连接监测报警模块400，所述监测报警模块400检测是否短路判断制动盘是否达到磨损极限。具体实施过程中，所述制动盘的制动面的磨损极限到所述第二触点302的距离等于所述壳体100沿磨损方向的长度。

所述壳体100内设置温度传感器200，所述温度传感器200电性连接所述监测报警模块400，刹车时，所述监测报警模块400判断所述温度传感器200测量的温度是否超出温度阈值来确定制动盘是否过热；具体的，一种可行的所述温度传感器200为热电偶温度传感器。参阅图6所示，所述壳体100与所述温度传感器200之间内填充导热介质105。

参阅图7所示，所述监测报警模块400包括第一监测单元401、第二监测单元402、第一报警单元403和第二报警单元404；所述第一监测单元401电性连接所述温度传感器200，用于获取所述温度传感器200测量的温度并判断温度是否超过设定的温度阈值，是则通过所述第一报警单元403进行高温报警；所述第二监测单元电性连接所述位置传感器300，用于获取位置传感器300的信号并判断所述壳体100位置是否达到设定位置，是则通过所述第二报警单元404进行磨损报警。

具体实施过程中，所述监测报警模块400为ECU控制器，具体实施过程中，ECU控制器将所述温度传感器200所测量的各个车轮制动盘的温度在仪表中显示。

具体实施过程中，所述第一报警单元403和所述第二报警单元404包括报警喇叭、报警灯以及显示单元中的一种或几种，显示单元显示高温报警和磨损报警的信息。

实施例2

参阅图8所示，本申请实施例另一种制动盘温度磨损实时监控报警装置，本申请实施例与实施例1的区别在于所述位置传感器300。在本申请实施例中，所述卡套103内固定设置磁感开关310，所述壳体100朝向底座101的一侧固定设置磁铁320，所述磁感开关310电性连接所述监测报警模块400。所述制动盘制动面的磨损极限到所述磁感开关310的距离等于所述壳体100沿磨损方向的长度。

本申请实施例中，所述壳体100在制动衬块作用下向所述卡套103内移动时，所述壳体100上固定的所述磁铁320朝所述磁感开关310移动，当所述磁铁320移动值所述磁感开关310处时，所述磁感开关因所述磁铁320改变状态。

所述壳体100相对制动衬块的一端设置滚珠104，所述滚珠104使得所述壳体100与制动衬块之间滚动摩擦，避免所述壳体100在刹车过程中被制动衬块磨损。

实施例3

参阅图9所示，本申请实施例提供一种制动盘温度磨损实时监控报警方法，包括：

刹车时，温度传感器测量制动盘处温度并发送给监测报警模块，所述监测报警模块通过显示单元显示温度，监测报警模块判断温度是否超过设定的温度阈值，是则，所述监测报警模块发出高温报警；

刹车时，所述监测报警模块监测位置传感器是否传输表征壳体到达设定位置的信号，是则，所述监测报警模块发送磨损报警。

本申请所提供的一种制动盘温度磨损实时监控报警装置及方法的原理如下：

本申请利用所述弹簧102和所述卡套103限制所述壳体100的位置，使得刹车时所述壳体100在所述制动衬块的推动下能沿所述卡套103移动且始终保持与制动盘的制动面齐平；而所述壳体100内安装所述温度传感器200，使得所述温度传感器200在刹车时测量的温度为制动盘制动面的温度，测量精度更高；所述温度传感器200设置于可滑动的所述壳体100中，制动盘磨损时，所述温度传感器不会损坏，因此，更换制动盘时仅仅更换制动盘即可，无需在更换并调试相应的温度传感器。

当制动盘磨损时，所述壳体100随制动衬块推动而向制动盘内移动的距离越大；当所述第一触点301与所述第二触点302接触时，由原本断路状态进入短路状态或者当磁铁320到达所述磁感开关310处时，所述磁感开关310的状态发生变化，所述监测报警模块通过磁感开关310的状态变化监测制动盘达到极限磨损程度。位置传感器300结构简单、成本低且在制动盘磨损时，位置传感器300不会有损坏，因此，更换制动盘时仅仅更换制动盘即可，无需在更换并调试相应的位置传感器。

所述壳体100内填充的导热介质105能够有效地传递刹车产生热量到所述温度传感器200处，降低所述温度传感器200测量温度的延时性。

所述壳体100相对制动衬块的一端设置所述滚珠104，通过所述滚珠与所述制动衬块之间形成滚动摩擦，避免刹车时所述壳体100的磨损，增加制动盘温度磨损实时监控报警装置的寿命以及保证测量磨损程度的准确性。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种制动盘温度磨损实时监控报警装置，其特征在于，包括：设置于制动盘且沿制动盘磨损方向可滑动的壳体（100），所述壳体（100）随作用于制动盘制动面的制动衬块的压迫而向制动盘内滑动，其中，所述制动盘内固定设置有卡套（103），所述卡套（103）上固定连接底座（101），所述底座（101）固定设置延伸至所述卡套（103）内的弹簧（102），所述壳体（100）滑动连接于所述卡套（103）内且连接于所述弹簧（102）；

所述壳体（100）上设置侦测所述壳体（100）向制动盘内滑动距离的位置传感器（300）；

所述壳体（100）内设置温度传感器（200），所述壳体（100）与所述温度传感器（200）之间内填充导热介质（105），使得所述温度传感器在刹车时测量的温度为制动盘制动面的温度；

所述温度传感器（200）和所述位置传感器（300）分别电性连接监测报警模块（400）。

2.根据权利要求1所述制动盘温度磨损实时监控报警装置，其特征在于，所述壳体（100）朝向所述底座（101）的一侧固定设置一对第一触点（301），两个所述第一触点（301）之间通过导电介质连接，所述底座（101）上相对两个所述第一触点（301）分别设置第二触点（302），所述第二触点（302）分别经导线连接所述监测报警模块（400），所述监测报警模块（400）检测是否短路判断制动盘是否达到磨损极限。

3.根据权利要求2所述制动盘温度磨损实时监控报警装置，其特征在于，所述制动盘制动面的磨损极限到所述第二触点（302）的距离等于所述壳体（100）沿磨损方向的长度。

4.根据权利要求1所述制动盘温度磨损实时监控报警装置，其特征在于，所述卡套（103）内固定设置磁感开关（310），所述壳体（100）朝向底座（101）的一侧固定设置磁铁（320），所述磁感开关（310）电性连接所述监测报警模块（400）。

5.根据权利要求4所述制动盘温度磨损实时监控报警装置，其特征在于，制动盘制动面的磨损极限到所述磁感开关（310）的距离等于所述壳体（100）沿磨损方向的长度。

6.根据权利要求4所述制动盘温度磨损实时监控报警装置，其特征在于，所述壳体（100）相对制动衬块的一端设置滚珠（104）。

7.据权利要求1所述制动盘温度磨损实时监控报警装置，其特征在于，所述监测报警模块（400）包括第一监测单元（401）、第二监测单元（402）、第一报警单元（403）和第二报警单元（404）；所述第一监测单元（401）电性连接所述温度传感器（200），用于获取所述温度传感器（200）测量的温度并判断温度是否超过设定的温度阈值，是则通过所述第一报警单元（403）进行高温报警；所述第二监测单元电性连接所述位置传感器（300），用于获取位置传感器（300）的信号并判断所述壳体（100）位置是否达到设定位置，是则通过所述第二报警单元（404）进行磨损报警。

8.一种制动盘温度磨损实时监控报警方法，应用于权利要求1-7任一所述的制动盘温度磨损实时监控报警装置，其特征在于，包括：

刹车时，温度传感器测量制动盘处温度并发送给监测报警模块，监测报警模块判断温度是否超过设定的温度阈值，是则，所述监测报警模块发出高温报警；

刹车时，所述监测报警模块监测位置传感器是否传输表征壳体到达设定位置的信号，是则，所述监测报警模块发送磨损报警。