CN104908735A - 一种汽车制动器过热失效主动干预***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车制动器过热失效主动干预***及其控制方法。该***包括中央处理单元、电子制动踏板、制动器、设置在汽车上的倾斜传感器、设置在制动器的制动元件上的温度传感器、汽车变速器以及设置在汽车变速器上的档位检测模块，所述中央处理单元分别与电子制动踏板、制动器、倾斜传感器、温度传感器、汽车变速器和档位检测模块电连接。本发明在自动档汽车下坡过程中，当制动器的制动元件温度过高时，自动将汽车变速器的档位挂入低速档，利用发动机反拖限制车速，从而避免驾驶员长时间采用行车制动限制车速导致制动器的制动元件因温度过高而失效。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动技术领域，尤其涉及一种汽车制动器过热失效主动干预***及其控制方法。
背景技术
乘用车价格的逐渐降低，车辆使用人群也越来越广，驾驶人员驾驶经验良莠不齐。绝大部分驾驶员在驾驶自动档汽车下坡时，不会将档位挂入手动模式低速档，利用发动机反拖限制车速，而仅采用行车制动进行速度控制，在途经山区坡长较长的路段长时间制动时，会导致制动器的制动元件温度过高，其摩擦系数骤减，导致制动失效，造成不必要的险情。
中国专利公开号CN202413757，公开日2012年9月5日，实用新型的名称为载重汽车制动器水冷机构，该申请案公开了一种载重汽车制动器水冷机构，它包括水箱、与水箱连接的电动水泵、与电动水泵连接的出水管，出水管上设置有喷头，所述喷头通过连接支架与制动器后桥半轴套管用螺钉固定在一起，喷头设置在制动轮毂的外圆周面上，所述喷头带有液位传感器。其不足之处是，该机构只能对制动器进行降温，在冷却液未得到及时补充的情况下，该***即失效，且不能改变部分驾驶员在驾驶自动档汽车下坡时只采用行车制动进行速度控制的坏习惯。
发明内容
本发明的目的是克服目前部分驾驶员在驾驶自动档汽车下坡时，不会将档位挂入低速档，而仅采用行车制动进行速度控制，容易导致制动元件因温度过高而制动失效的技术问题，提供了一种汽车制动器过热失效主动干预***及其控制方法，其在自动档汽车下坡过程中，当制动器的制动元件温度过高时，依据驾驶员相关意图，自动将汽车变速器的档位挂入低速档，利用发动机反拖限制车速，从而避免驾驶员长时间采用行车制动限制车速导致制动器的制动元件因温度过高而失效。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的一种汽车制动器过热失效主动干预***，包括中央处理单元、电子制动踏板、制动器、设置在汽车上的倾斜传感器、设置在制动器的制动元件上的温度传感器、汽车变速器以及设置在汽车变速器上的档位检测模块，所述中央处理单元分别与电子制动踏板、制动器、倾斜传感器、温度传感器、汽车变速器和档位检测模块电连接。
在本技术方案中，理论依据：Q=FμS，Q——摩擦发热量，F——制动元件之间的压力，μ——制动元件之间的摩擦系数，S——摩擦力作用距离。
倾斜传感器检测汽车前后方向对水平面的倾斜度，中央处理单元根据倾斜度判断汽车是否处于下坡状态。当汽车处于下坡状态时，温度传感器监控制动器的制动元件温度，当制动元件温度大于预设值K时(此时制动元件温度较高，摩擦系数有明显降低趋势)，中央处理单元开始监测电子制动踏板的位置状态。
如果电子制动踏板被踩下的幅度大于预设值M时（此时无法依靠发动机反拖完成全部制动效能），中央处理单元判断驾驶员急刹车，制动***按照正常逻辑状态进行工作（即根据电子制动踏板被踩下的幅度控制制动器工作），同时控制汽车变速器将档位调整至最低档（1档），对汽车进行制动。
当电子制动踏板被踩下的幅度小于等于预设值M时（此时可以仅依靠发动机反拖即可完成制动效能），中央处理单元判断驾驶员通过点刹的方式降低车速。中央处理单元根据电子制动踏板被踩下的幅度和当前档位信息计算出汽车变速器应该降低到的档位，并判断计算出的档位是否小于当前档位，档位检测模块用于检测汽车变速器的当前档位。如果计算出的档位小于当前档位，则中央处理单元控制汽车变速器将档位调整到计算出的档位，此时驾驶员虽踩踏电子制动踏板，但制动元件不动作处于分离状态，相互间无摩擦，仅靠发动机反拖对车速进行控制，制动元件处于风冷状态温度迅速降低至K值以下，从而避免驾驶员长时间采用行车制动限制车速导致制动器的制动元件因温度过高而失效；如果计算出的档位大于等于当前档位，则中央处理单元按照正常情况处理，根据电子制动踏板被踩下的幅度控制制动器工作，对汽车进行制动。
作为优选，所述一种汽车制动器过热失效主动干预***还包括导航装置，所述导航装置与中央处理单元电连接。导航装置存储有各条道路的坡度信息，中央处理单元从导航装置获取当前汽车下坡时所在道路的坡度，并根据道路坡度查表确定温度预设值K。汽车在坡度大的道路需要的制动力比坡度小的道路大，因此较大的坡度对应的温度预设值K较低，以便驾驶员急刹车时制动器能够正常工作，较小的坡度对应的温度预设值K较大，在保证驾驶员急刹车时制动器能够正常工作的同时尽量不干扰驾驶员的正常驾驶操作。
作为优选，所述一种汽车制动器过热失效主动干预***还包括报警模块，所述报警模块与中央处理单元电连接。当制动元件温度大于预设值K时，报警模块发出报警，提醒驾驶员制动器的制动元件温度过高。
作为优选，所述报警模块包括指示灯和语音输出模块，所述指示灯和语音输出模块分别与中央处理单元电连接。
本发明的一种汽车制动器过热失效主动干预***的控制方法，包括以下步骤：
S1：倾斜传感器检测汽车前后方向对水平面的倾斜度，并将其发送到中央处理单元；
S2：中央处理单元根据倾斜度判断当前汽车是否处于下坡状态，如果是则执行步骤S3，否则跳转至步骤S1；
S3：温度传感器检测制动器的制动元件温度，并将其发送到中央处理单元；
S4：中央处理单元判断接收到的温度值是否大于预设值K，如果是则执行步骤S5，否则跳转至步骤S1；
S5：中央处理单元读取电子制动踏板输出的数据，判断电子制动踏板是否被踩下，如果是则执行步骤S6，否则跳转至步骤S1；
S6：中央处理单元判断电子制动踏板被踩下的幅度是否超过设定值M，如果是则执行步骤S7，否则执行步骤S8；
S7：中央处理单元控制汽车变速器将档位调整到最低档，同时根据电子制动踏板被踩下的幅度控制制动器正常工作，对汽车进行制动；
S8：中央处理单元通过档位检测模块检测汽车变速器的当前档位，根据电子制动踏板被踩下的幅度和当前档位信息计算出汽车变速器应该降低到的档位；
S9：中央处理单元判断计算出的档位是否小于当前档位，如果是则执行步骤S10，否则执行步骤S11；
S10：中央处理单元发送控制信号给汽车变速器，汽车变速器将档位调整到计算出的档位，接着跳转至步骤S1；
S11：中央处理单元根据电子制动踏板被踩下的幅度控制制动器正常工作，对汽车进行制动，接着跳转至步骤S1。
作为优选，所述步骤S5中中央处理单元读取电子制动踏板输出的数据的同时还通过报警模块发出报警，提醒驾驶员制动器的制动元件温度过高。
作为优选，温度预设值K的确定包括以下步骤：中央处理单元从导航装置获取当前汽车下坡时所在道路的坡度，并根据道路坡度查表确定温度预设值K。
本发明的实质性效果是：（1）在自动档汽车下坡过程中，当制动器的制动元件温度过高时，自动将汽车变速器的档位挂入低速档，利用发动机反拖限制车速，从而避免驾驶员长时间采用行车制动限制车速导致制动器的制动元件因温度过高而失效。（2）能够根据当前汽车下坡时所在道路的坡度合理设定温度预设值K，保证驾驶员急刹车时制动器能够正常工作的同时尽量不干扰驾驶员的正常驾驶操作。
附图说明
图1是本发明的一种电路原理连接框图；
图2是本发明的一种流程图。
图中：1、中央处理单元，2、电子制动踏板，3、制动器，4、倾斜传感器，5、温度传感器，6、档位检测模块，7、汽车变速器，8、导航装置，9、报警模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本发明的一种汽车制动器过热失效主动干预***，如图1所示，包括中央处理单元1、电子制动踏板2、制动器3、导航装置8、报警模块9、设置在汽车上的倾斜传感器4、设置在制动器3的制动元件上的温度传感器5、汽车变速器7以及设置在汽车变速器7上的档位检测模块6，中央处理单元1分别与电子制动踏板2、制动器3、倾斜传感器4、温度传感器5、档位检测模块6、汽车变速器7、导航装置8和报警模块9电连接。
理论依据：Q=FμS，Q——摩擦发热量，F——制动元件之间的压力，μ——制动元件之间的摩擦系数，S——摩擦力作用距离。
倾斜传感器4检测汽车前后方向对水平面的倾斜度，中央处理单元1根据倾斜度判断汽车是否处于下坡状态。当汽车处于下坡状态时，温度传感器5监控制动器的制动元件温度，当制动元件温度大于预设值K时(此时制动元件温度较高，摩擦系数有明显降低趋势)，中央处理单元1开始监测电子制动踏板2的位置状态。
如果电子制动踏板2被踩下的幅度大于预设值M时（此时无法依靠发动机反拖完成全部制动效能），中央处理单元1判断驾驶员急刹车，制动***按照正常逻辑状态进行工作（即根据电子制动踏板2被踩下的幅度控制制动器3工作），同时控制汽车变速器7将档位调整至最低档（1档），对汽车进行制动。
当电子制动踏板2被踩下的幅度小于等于预设值M时（此时可以仅依靠发动机反拖即可完成制动效能），中央处理单元1判断驾驶员通过点刹的方式降低车速。中央处理单元1根据电子制动踏板2被踩下的幅度和当前档位信息计算出汽车变速器7应该降低到的档位，并判断计算出的档位是否小于当前档位，档位检测模块用于检测汽车变速器7的当前档位。如果计算出的档位小于当前档位，则中央处理单元1控制汽车变速器7将档位调整到计算出的档位，此时驾驶员虽踩踏电子制动踏板2，但制动元件不动作处于分离状态，相互间无摩擦，仅靠发动机反拖对车速进行控制，制动元件处于风冷状态温度迅速降低至K值以下，从而避免驾驶员长时间采用行车制动限制车速导致制动器的制动元件因温度过高而失效；如果计算出的档位大于等于当前档位，则中央处理单元1按照正常情况处理，根据电子制动踏板2被踩下的幅度控制制动器3工作，对汽车进行制动。
导航装置8存储有各条道路的坡度信息，中央处理单元1从导航装置8获取当前汽车下坡时所在道路的坡度，并根据道路坡度查表确定温度预设值K。汽车在坡度大的道路需要的制动力比坡度小的道路大，因此较大的坡度对应的温度预设值K较低，以便驾驶员急刹车时制动器能够正常工作，较小的坡度对应的温度预设值K较大，在保证驾驶员急刹车时制动器能够正常工作的同时尽量不干扰驾驶员的正常驾驶操作。
报警模块9包括指示灯和语音输出模块，指示灯和语音输出模块分别与中央处理单元电连接。当制动元件温度大于预设值K时，指示灯点亮，语音输出模块发出语音报警，提醒驾驶员制动器3的制动元件温度过高。
本发明的一种汽车制动器过热失效主动干预***的控制方法，适用于上述的一种汽车制动器过热失效主动干预***，如图2所示，包括以下步骤：
S1：倾斜传感器检测汽车前后方向对水平面的倾斜度，并将其发送到中央处理单元；
S2：中央处理单元根据倾斜度判断当前汽车是否处于下坡状态，如果是则执行步骤S3，否则跳转至步骤S1；
S3：温度传感器检测制动器的制动元件温度，并将其发送到中央处理单元；
S4：中央处理单元判断接收到的温度值是否大于预设值K，如果是则执行步骤S5，否则跳转至步骤S1；
S5：中央处理单元读取电子制动踏板输出的数据，判断电子制动踏板是否被踩下，如果是则执行步骤S6，否则跳转至步骤S1；
S6：中央处理单元判断电子制动踏板被踩下的幅度是否超过设定值M，如果是则执行步骤S7，否则执行步骤S8；
S7：中央处理单元控制汽车变速器将档位调整到最低档，同时根据电子制动踏板被踩下的幅度控制制动器正常工作，对汽车进行制动；
S8：中央处理单元通过档位检测模块检测汽车变速器的当前档位，根据电子制动踏板被踩下的幅度和当前档位信息计算出汽车变速器应该降低到的档位；
S9：中央处理单元判断计算出的档位是否小于当前档位，如果是则执行步骤S10，否则执行步骤S11；
S10：中央处理单元发送控制信号给汽车变速器，汽车变速器将档位调整到计算出的档位，接着跳转至步骤S1；
S11：中央处理单元根据电子制动踏板被踩下的幅度控制制动器正常工作，对汽车进行制动，接着跳转至步骤S1。
步骤S5中中央处理单元读取电子制动踏板输出的数据的同时还通过报警模块发出报警，提醒驾驶员制动器的制动元件温度过高。
温度预设值K的确定包括以下步骤：中央处理单元从导航装置获取当前汽车下坡时所在道路的坡度，并根据道路坡度查表确定温度预设值K。
Claims (7)
1.一种汽车制动器过热失效主动干预***，其特征在于：包括中央处理单元（1）、电子制动踏板（2）、制动器（3）、设置在汽车上的倾斜传感器（4）、设置在制动器（3）的制动元件上的温度传感器（5）、汽车变速器（7）以及设置在汽车变速器（7）上的档位检测模块（6），所述中央处理单元（1）分别与电子制动踏板（2）、制动器（3）、倾斜传感器（4）、温度传感器（5）、汽车变速器（7）和档位检测模块（6）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车制动器过热失效主动干预***，其特征在于：还包括导航装置（8），所述导航装置（8）与中央处理单元（1）电连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车制动器过热失效主动干预***，其特征在于：还包括报警模块（9），所述报警模块（9）与中央处理单元（1）电连接。
4.根据权利要求4所述的一种汽车制动器过热失效主动干预***，其特征在于：所述报警模块（9）包括指示灯和语音输出模块，所述指示灯和语音输出模块分别与中央处理单元（1）电连接。
5.一种汽车制动器过热失效主动干预***的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：倾斜传感器检测汽车前后方向对水平面的倾斜度，并将其发送到中央处理单元；
S2：中央处理单元根据倾斜度判断当前汽车是否处于下坡状态，如果是则执行步骤S3，否则跳转至步骤S1；
S3：温度传感器检测制动器的制动元件温度，并将其发送到中央处理单元；
S4：中央处理单元判断接收到的温度值是否大于预设值K，如果是则执行步骤S5，否则跳转至步骤S1；
S5：中央处理单元读取电子制动踏板输出的数据，判断电子制动踏板是否被踩下，如果是则执行步骤S6，否则跳转至步骤S1；
S6：中央处理单元判断电子制动踏板被踩下的幅度是否超过设定值M，如果是则执行步骤S7，否则执行步骤S8；
S7：中央处理单元控制汽车变速器将档位调整到最低档，同时根据电子制动踏板被踩下的幅度控制制动器正常工作，对汽车进行制动；
S8：中央处理单元通过档位检测模块检测汽车变速器的当前档位，根据电子制动踏板被踩下的幅度和当前档位信息计算出汽车变速器应该降低到的档位；
S9：中央处理单元判断计算出的档位是否小于当前档位，如果是则执行步骤S10，否则执行步骤S11；
S10：中央处理单元发送控制信号给汽车变速器，汽车变速器将档位调整到计算出的档位，接着跳转至步骤S1；
S11：中央处理单元根据电子制动踏板被踩下的幅度控制制动器正常工作，对汽车进行制动，接着跳转至步骤S1。
6.根据权利要求5所述的一种汽车制动器过热失效主动干预***的控制方法，其特征在于：所述步骤S5中中央处理单元读取电子制动踏板输出的数据的同时还通过报警模块发出报警，提醒驾驶员制动器的制动元件温度过高。
7.根据权利要求5或6所述的一种汽车制动器过热失效主动干预***的控制方法，其特征在于，所述温度预设值K的确定包括以下步骤：中央处理单元从导航装置获取当前汽车下坡时所在道路的坡度，并根据道路坡度查表确定温度预设值K。
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