CN115163708B - 一种制动盘温度的实时检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制动盘温度的实时检测方法和装置，包括：根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得制动盘温度曲线；结合车辆当前的瞬态参数，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取待测车辆当前的制动盘温度。与现有技术相比，在考虑基于环境和车速的基础上囊括考虑了制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数，提高了制动盘温升识别的准确性；并且，在识别过程中无需进行实车测试以获取数据，因此可以实现实时检测。
Description
技术领域
本发明涉及制动盘热衰弱领域，尤其涉及一种制动盘温度的实时检测方法和装置。
背景技术
在制动极限工况下，例如下长坡，多次连续制动，会导致制动盘温度快速身高，从而引起摩擦效能快速降低，最终导致制动力不足，严重的甚至会出现制动盘变形开裂，造成制动安全隐患。
目前，为确定制动盘的瞬时温度，常通过获取环境温度，根据制动盘温度和环境温度的历史数据中呈现的关系，来确定制动盘的当前温度，或者是根据车速与制动盘的温度的关系来确定。但是这些方法仅适用于特定的工况，或需要在车体外部安装环境温度传感器，造成额外的成本，此外较少的参数较难准确反映制动盘实时温度，且响应速度较慢，不足以保障行车安全。
发明内容
本发明提供了一种制动盘温度的实时检测方法和装置，提高了制动盘温度实时检测的准确性。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种制动盘温度的实时检测方法，包括：
根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；其中，所述待测车辆数据包括制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数；
将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得所述待测车辆的制动盘温度曲线；
结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取所述待测车辆当前的制动盘温度。
所述结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，具体为：
结合所述待测车辆的当前制动压力、当前环境温度和当前车速，通过第三预设工况下的矩阵图，并结合实车在第四预设工况下的测试值，对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析；其中，所述矩阵图用于反映制动盘温度、环境温度、制动压力、制动速度和制动时间之间的映射关系；所述实车在第四预设工况下的测试值包括制动盘温度测试值、环境温度测试值、制动压力测试值、制动速度测试值和制动时间测试值。
作为优选方案，所述制动盘温度模型的构建方法具体为：
采用CAE和CFD仿真方法，通过所述制动盘与刹车片之间的摩擦生热过程计算热功率，并基于热对流过程和热辐射过程建立所述制动盘温度模型。
作为优选方案，在所述对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析之前，还包括：
将所述制动盘温度模型与第二预设工况下的台架测试数据进行对比，对所述制动盘温度模型进行修正，获得修正后的所述制动盘温度模型。
作为优选方案，所述当前环境温度通过所述待测车辆的空调系统内的环境温度传感器获取。
作为优选方案，所述当前车速的获取方式具体为：
通过轮速传感器读取轮速；根据所述轮速，通过ESC车身稳定控制系统计算相应的车速。
作为优选方案，在所述获取所述待测车辆当前的制动盘温度之后，还包括：
当所述制动盘温度大于第一温度阈值，通过所述待测车辆的仪表发出预警；
当所述制动盘温度大于第二温度阈值，根据所述制动盘温度加大所述待测车辆的制动力。
作为优选方案，所述制动器参数包括卡钳缸径、制动半径、活塞数量和制动效能。
作为优选方案，所述刹车片属性参数包括刹车片的材料、密度、比热容和导热系数。
相应的，本发明实施例还提供了一种基于制动盘温度的实时检测装置，包括数据获取模块、曲线获取模块和温度检测模块；其中，
所述数据获取模块用于根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；其中，所述待测车辆数据包括制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数；
所述曲线获取模块用于将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得所述待测车辆的制动盘温度曲线；
所述温度检测模块用于结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取所述待测车辆当前的制动盘温度。
所述温度检测模块结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，具体为：
所述温度检测模块结合所述待测车辆的当前制动压力、当前环境温度和当前车速，通过第三预设工况下的矩阵图，并结合实车在第四预设工况下的测试值，对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析；其中，所述矩阵图用于反映制动盘温度、环境温度、制动压力、制动速度和制动时间之间的映射关系；所述实车在第四预设工况下的测试值包括制动盘温度测试值、环境温度测试值、制动压力测试值、制动速度测试值和制动时间测试值。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种制动盘温度的实时检测方法和装置，所述方法包括：根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；其中，所述待测车辆数据包括制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数；将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得所述待测车辆的制动盘温度曲线；结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取所述待测车辆当前的制动盘温度。与现有技术相比，在考虑基于环境和车速的基础上囊括考虑了制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数，提高了制动盘温升识别的准确性；并且，在识别过程中无需进行实车测试以获取数据，因此可以实现实时检测。
进一步的，通过待测车辆的空调系统内的环境温度传感器来获取当前环境温度，传输路径更短，数据获取具有更高的实时性和便捷性，可以有效提高了制动盘温度检测的准确性；无需另外在车体外部安装环境温度传感器，降低了制动盘温度检测的成本。
附图说明
图1：为本发明提供的制动盘温度的实时检测方法的一种实施例的流程示意图。
图2：为本发明提供的制动盘温度的实时检测装置的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一:
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种制动盘温度的实时检测方法，包括步骤S1至S3，其中，
步骤S1，根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；其中，所述待测车辆数据包括制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数。
在本实施例中，对于第一预设工况，作为本实施例的一种举例，例如在AMS制动测试工况：100km/h～0制动，制动压力10Mpa, 以15s为一个制动循环，总共进行10次制动循环，共计150s；或在连续下长坡工况：车速100Km/h，以3MPa的减速度制动至停车，以35s为一个制动循环，总共进行10次制动循环，共计350s。在确定所述第一预设工况后，根据所述第一预设工况，确定本实施例需要实时获取的待测车辆的数据，基本可以划分为，包括但不限于制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数。
其中，在本实施例中，示例性地：所述制动器参数包括但不限于卡钳缸径、制动半径、活塞数量和制动效能等。所述刹车片属性参数包括但不限于刹车片的材料、密度、比热容和导热系数等。
所述制动力数据包括但不限于制动压力、制动力和制动动能等，具体地：
制动动能W和制动力F根据下式进行获取：
W=FVt；
;
其中，F为制动力，V为车速，t为时间，p为制动压力，d为卡钳缸径，BEF为制动效能，n为活塞的数量，r为制动半径。
步骤S2，将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得所述待测车辆的制动盘温度曲线。
在本实施例中，将所述待测车辆数据输入至制动盘温度模型，所述制动盘温度模型的构建方法具体为：通过采用CAE和CFD仿真方法，考虑制动盘与刹车片之间的摩擦生热过程并计算相应的热功率，基于热对流过程和热辐射过程进行构建。
进一步的，在步骤S2之后，步骤S3之前还包括：将所述制动盘温度模型与第二预设工况下的台架测试数据（台架测试为现有技术）进行对比，对所述制动盘温度模型进行修正，获得修正后的所述制动盘温度模型，以使基于所述制动盘温度模型获取的制动盘温度曲线更准确，并使得该模型的性能跟优越。并且，所述制动盘温度曲线具体可以分为升温曲线和降温曲线。
步骤S3，结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取所述待测车辆当前的制动盘温度。
优选的，根据前述的制动盘温度模型，获取制动盘的升温曲线和降温曲线，进一步可以基于升温曲线和降温曲线得出第三预设工况下制动盘温度、环境温度、制动压力、制动速度和制动时间之间的映射关系，进而获得第三预设工况下的矩阵图。例如：TEMP=f(T,p,V,t)，其中，TEMP为制动盘温度，T为环境温度，p为制动压力，t为制动时间。
所述结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，具体为：
所述待测车辆当前的瞬态参数包括待测车辆的当前制动压力、当前环境温度和当前车速。
结合所述待测车辆的当前制动压力、当前环境温度和当前车速，通过所述第三预设工况下的矩阵图，并结合实车在第四预设工况下的测试值，对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析。
所述实车在第四预设工况下的测试值的作用在于对多元线性回归分析进行修正，包括制动盘温度测试值、环境温度测试值、制动压力测试值、制动速度测试值和制动时间测试值。例如可以想基于映射关系对应的矩阵图，结合车辆当前的瞬态参数构建一个多元非线性回归的第二制动盘温度模型，然后通过实车在第四预设工况下的测试值对该模型进行修正，以保证该模型的性能。
需要说明的是，所述实车第四预设工况下的测试值，以及上述第二预设工况下的台架测试数据，可以通过现有技术例如台架测试进行获取，作用在于对多元非线性回归分析的过程、第一制动盘温度模型或第二制动盘温度模型进行校正修正，以获得更准确的结果。并且，在本实施例中，“第一预设工况”、“第二预设工况”、“第三预设工况”和“第四预设工况”可相同可不同，具体的工况根据实际需要确定。
本实施例的当前环境温度通过所述待测车辆的空调系统内的环境温度传感器获取。实施本申请实施例，传输路径更短，通过空调系统的传感器进行获取，可以直接发送到控制器，因此数据获取具有更高的实时性和便捷性，有效提高制动盘温度检测的准确性；并且，无需另外在车体外部安装环境温度传感器，降低了制动盘温度检测的人力成本和经济成本。
当前车速的获取方式具体为：
作为本实施例的一种举例，通过轮速传感器读取轮速；根据所述轮速，通过ESC车身稳定控制系统计算相应的车速。作为本实施例的另一种举例，通过控制器，基于CAN网络实时获取实时车速。
在步骤S3之后，还包括：当所述制动盘温度大于第一温度阈值时，通过所述待测车辆的仪表发出预警；
当所述制动盘温度大于第二温度阈值时，根据所述制动盘温度加大所述待测车辆的制动力。其中，第一温度阈值可以等于也可以不等于第二温度阈值。实施本申请实施例，通过实时检测和监测制动盘的瞬态温度，相应的在达到设定条件时发出预警，以通知用户；并在制动温度过更高时，加大制动压力，避免了引起制动安全问题，因此进而解决制动盘温升引起的摩擦效能降低，弥补了其下降的制动力，消除了制动安全隐患。
参照图2，相应的，本发明实施例还提供了一种基于制动盘温度的实时检测装置，包括数据获取模块101、曲线获取模块102和温度检测模块103；其中，
所述数据获取模块101用于根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；其中，所述待测车辆数据包括制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数；
所述曲线获取模块102用于将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得所述待测车辆的制动盘温度曲线；
所述温度检测模块103用于结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取所述待测车辆当前的制动盘温度。
在本实施例中，所述制动盘温度模型的构建方法具体为：
采用CAE和CFD仿真方法，通过所述制动盘与刹车片之间的摩擦生热过程计算热功率，并基于热对流过程和热辐射过程建立所述制动盘温度模型。
在本实施例中，所述实时检测装置还包括修正模块，所述修正模块用于在所述对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析之前，将所述制动盘温度模型与第二预设工况下的台架测试数据进行对比，对所述制动盘温度模型进行修正，获得修正后的所述制动盘温度模型。
在本实施例中，所述温度检测模块103结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，具体为：
所述温度检测模块103结合所述待测车辆的当前制动压力、当前环境温度和当前车速，通过第三预设工况下的矩阵图，并结合实车在第四预设工况下的测试值，对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析；其中，所述矩阵图用于反映制动盘温度、环境温度、制动压力、制动速度和制动时间之间的映射关系；所述实车在第四预设工况下的测试值包括制动盘温度测试值、环境温度测试值、制动压力测试值、制动速度测试值和制动时间测试值。
在本实施例中，所述当前环境温度通过所述待测车辆的空调系统内的环境温度传感器获取。
在本实施例中，所述当前车速的获取方式具体为：
通过轮速传感器读取轮速；根据所述轮速，通过ESC车身稳定控制系统计算相应的车速。
在本实施例中，所述实时检测装置还包括预警模块，所述预警模块用于在所述获取所述待测车辆当前的制动盘温度之后，当所述制动盘温度大于第一温度阈值，通过所述待测车辆的仪表发出预警；
当所述制动盘温度大于第二温度阈值，根据所述制动盘温度加大所述待测车辆的制动力。
在本实施例中，所述制动器参数包括卡钳缸径、制动半径、活塞数量和制动效能。
在本实施例中，所述刹车片属性参数包括刹车片的材料、密度、比热容和导热系数。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种制动盘温度的实时检测方法和装置，所述方法包括：根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；其中，所述待测车辆数据包括制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数；将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得所述待测车辆的制动盘温度曲线；结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取所述待测车辆当前的制动盘温度。与现有技术相比，在考虑基于环境和车速的基础上囊括考虑了制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数，提高了制动盘温升识别的准确性；并且，在识别过程中无需进行实车测试以获取数据，因此可以实现实时检测。
进一步的，通过待测车辆的空调系统内的环境温度传感器来获取当前环境温度，传输路径更短，数据获取具有更高的实时性和便捷性，可以有效提高了制动盘温度检测的准确性；无需另外在车体外部安装环境温度传感器，降低了制动盘温度检测的成本。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种制动盘温度的实时检测方法，其特征在于，包括：
根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；其中，所述待测车辆数据包括制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数；
将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得所述待测车辆的制动盘温度曲线；
结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取所述待测车辆当前的制动盘温度；
所述结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，具体为：
结合所述待测车辆的当前制动压力、当前环境温度和当前车速，通过第三预设工况下的矩阵图，并结合实车在第四预设工况下的测试值，对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析；其中，所述矩阵图用于反映制动盘温度、环境温度、制动压力、制动速度和制动时间之间的映射关系；所述实车在第四预设工况下的测试值包括制动盘温度测试值、环境温度测试值、制动压力测试值、制动速度测试值和制动时间测试值。
2.如权利要求1所述的一种制动盘温度的实时检测方法，其特征在于，所述制动盘温度模型的构建方法具体为：
采用CAE和CFD仿真方法，通过所述制动盘与刹车片之间的摩擦生热过程计算热功率，并基于热对流过程和热辐射过程建立所述制动盘温度模型。
3.如权利要求2所述的一种制动盘温度的实时检测方法，其特征在于，在所述对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析之前，还包括：
将所述制动盘温度模型与第二预设工况下的台架测试数据进行对比，对所述制动盘温度模型进行修正，获得修正后的所述制动盘温度模型。
4.如权利要求1所述的一种制动盘温度的实时检测方法，其特征在于，所述当前环境温度通过所述待测车辆的空调系统内的环境温度传感器获取。
5.如权利要求1所述的一种制动盘温度的实时检测方法，其特征在于，所述当前车速的获取方式具体为：
通过轮速传感器读取轮速；根据所述轮速，通过ESC车身稳定控制系统计算相应的车速。
6.如权利要求1至5任意一项所述的一种制动盘温度的实时检测方法，其特征在于，在所述获取所述待测车辆当前的制动盘温度之后，还包括：
当所述制动盘温度大于第一温度阈值，通过所述待测车辆的仪表发出预警；
当所述制动盘温度大于第二温度阈值，根据所述制动盘温度加大所述待测车辆的制动力。
7.如权利要求1至5任意一项所述的一种制动盘温度的实时检测方法，其特征在于，所述制动器参数包括卡钳缸径、制动半径、活塞数量和制动效能。
8.如权利要求1至5任意一项所述的一种制动盘温度的实时检测方法，其特征在于，所述刹车片属性参数包括刹车片的材料、密度、比热容和导热系数。
9.一种制动盘温度的实时检测装置，其特征在于，包括数据获取模块、曲线获取模块和温度检测模块；其中，
所述数据获取模块用于根据第一预设工况，实时获取待测车辆数据；其中，所述待测车辆数据包括制动力数据、制动器参数和刹车片属性参数；
所述曲线获取模块用于将所述待测车辆数据输入制动盘温度模型，获得所述待测车辆的制动盘温度曲线；
所述温度检测模块用于结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，获取所述待测车辆当前的制动盘温度；
所述温度检测模块结合所述待测车辆当前的瞬态参数，根据所述制动盘温度曲线，进行基于当前工况的多元非线性回归分析，具体为：
所述温度检测模块结合所述待测车辆的当前制动压力、当前环境温度和当前车速，通过第三预设工况下的矩阵图，并结合实车在第四预设工况下的测试值，对所述制动盘温度曲线进行在当前工况下的多元非线性回归分析；其中，所述矩阵图用于反映制动盘温度、环境温度、制动压力、制动速度和制动时间之间的映射关系；所述实车在第四预设工况下的测试值包括制动盘温度测试值、环境温度测试值、制动压力测试值、制动速度测试值和制动时间测试值。
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