CN111896249A - 一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法及***，所述方法包括如下步骤：S1.设置位移传感器通过感应拉杆检测离合器助力器活塞的位置；S2.记录位移传感器获取的离合器助力器活塞的初始位置；S3.设置位移传感器间隔设定里程，获取离合器助力器活塞的当前位置，并在判断出离合器磨损时，计算出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程，再当达到汽车里程阈值时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。本发明实现了离合器寿命预测，避免了因驾驶员经验不足或主观判断失误导致的车辆半路抛锚的故障，同时，可为驾驶员提供直观的离合器使用信息，以便驾驶员制定离合器更换计划。

Description

一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法及***
技术领域
本发明属于商用车离合器智能化技术领域，具体涉及一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法及***。
背景技术
目前商用车离合器使用寿命的预判，主要基于驾驶员的驾驶经验和离合器的更换经验。需要驾驶员在离合器磨损到极限阶段就进行及时更换，如果经验不足或主观判断失误，会造成车辆半路抛锚的故障。其次，驾驶员若无法直接了解到离合器使用情况，则无法提前制定离合器更换计划。再次，驾驶员在起步阶段的驾驶习惯对于离合器的使用寿命起到关键作用，如起步阶段，发动机高转速、高档起步、大油门开度等操作都会加剧离合器的滑磨，加速离合器的磨损，如何反映出每一阶段离合器的磨损情况，帮助驾驶员提高驾驶技术也一直是一大难点。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法及***，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的上述目前只能通过驾驶员的经验来预判离合器使用寿命的缺陷，本发明提供一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法及***，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，包括如下步骤：
S1.设置位移传感器通过感应拉杆检测离合器助力器活塞的位置；
S2.记录位移传感器获取的离合器助力器活塞的初始位置；
S3.设置位移传感器间隔设定里程，获取离合器助力器活塞的当前位置，并在判断出离合器磨损时，计算出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程，再当达到汽车里程阈值时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
进一步地，步骤S1具体步骤如下：
S11.设置感应拉杆一端与离合器助力器活塞连接；
S12.设置感应拉杆另一端贯穿位移传感器，沿着位移传感器内部空腔滑动；
S13.设置位移传感器根据自身与感应拉杆产生的不同电感值获取感应拉杆及离合器助力器活塞的不同位置。离合器助力器活塞与感应拉杆连接，感应拉杆在位移传感器中移动，不同位置产生不同的电感值，通过解析电感值获取感应拉杆和活塞的位置；离合器分离过程：离合器助力器活塞向前移动，带动感应拉杆向前移动；离合器磨损过程：离合器助力器活塞向后移动，同时带动感应拉杆向后移动，当移动量＞极限磨损量Δ0时，发出报警信号。
进一步地，步骤S2具体步骤如下：
S21.整车下线后，进行通电测试；
S22.设置位移传感器在初始时间段T内，每间隔时间段Δt获取1次离合器助力器活塞的位置，得到n个位置值，其中n＝T/Δt；
S23.取n个位置值中最小值作为离合器助力器活塞的位置A。
进一步地，步骤S3具体步骤如下：
S31.设置位移传感器间隔设定里程M，获取离合器助力器活塞的当前位置Bn，并在离合器助力器活塞的当前位置Bn与上次获取的离合器助力器活塞位置Bn-1相比Bn≤Bn-1时，判定离合器磨损，并记录离合器助力器活塞的当前位置Bn；
S32.计算剩余磨损量为A-Bn，计算剩余磨损率为1-(A-Bn)/ΔO，其中ΔO为离合器磨损阈值；
S33.计算单位磨损量的行驶里程Cn＝M/(Bn-1-Bn)；
S34.计算剩余可续航里程为[ΔO-(A-Bn)]×Cn；
S35.判断是否达到汽车里程阈值的整数倍；
若是，进入步骤S36；
若否，返回步骤S31；
S36.输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
进一步地，步骤S31中，当离合器处于分离状态，以及离合器活塞摩擦热膨胀时，Bn＞Bn-1，此时，Bn值不保存。
进一步地，步骤S32中，当A-Bn＞ΔO时，发出离合器磨损超限报警；
步骤S33中，计算前p次单位磨损量的行驶里程C1，C2……Cp；
设置C＝(C1+C2……Cp)/p。
第二方面，本发明提供一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测***，包括：
离合器助力器活塞位置检测模块，用于设置位移传感器通过感应拉杆检测离合器助力器活塞的位置；
初始位置记录模块，用于记录位移传感器获取的离合器助力器活塞的初始位置；
磨损量及续航里程计算模块，用于设置位移传感器间隔设定里程，获取离合器助力器活塞的当前位置，并在判断出离合器磨损时，计算出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程，再当达到汽车里程阈值时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
进一步地，离合器助力器活塞位置检测模块包括：
感应拉杆活塞连接单元，用于设置感应拉杆一端与离合器助力器活塞连接；
感应拉杆位移传感器连接单元，用于设置感应拉杆另一端贯穿位移传感器，沿着位移传感器内部空腔滑动；
位移传感器检测单元，用于设置位移传感器根据自身与感应拉杆产生的不同电感值获取感应拉杆及离合器助力器活塞的不同位置。
进一步地，初始位置记录模块包括：
通电测试启动单元，用于整车下线后，进行通电测试；
初始位置获取单元，用于设置位移传感器在初始时间段T内，每间隔时间段Δt获取1次离合器助力器活塞的位置，得到n个位置值，其中n＝T/Δt；
初始位置设定单元，用于取n个位置值中最小值作为离合器助力器活塞的位置A。
进一步地，磨损量及续航里程计算模块包括：
离合器磨损当前位置记录单元，用于设置位移传感器间隔设定里程M，获取离合器助力器活塞的当前位置Bn，并在离合器助力器活塞的当前位置Bn与上次获取的离合器助力器活塞位置Bn-1相比Bn≤Bn-1时，判定离合器磨损，并记录离合器助力器活塞的当前位置Bn；
剩余磨损量计算单元，用于计算剩余磨损量为A-Bn，计算剩余磨损率为1-(A-Bn)/ΔO，其中ΔO为离合器磨损阈值；
单位磨损量行驶里程计算单元，用于计算单位磨损量的行驶里程Cn＝M/(Bn-1-Bn)；
可续航里程计算单元，用于计算剩余可续航里程为[ΔO-(A-Bn)]×Cn；
里程阈值判断单元，用于判断是否达到汽车里程阈值的整数倍；
磨损量及续航输出单元，用于当达到汽车里程阈值整数倍时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法及***，实现了离合器寿命预测，避免了因驾驶员经验不足或主观判断失误导致的车辆半路抛锚的故障，同时，可为驾驶员提供直观的离合器使用信息，以便驾驶员制定离合器更换计划；本发明实现离合器磨损情况的量化，在车况、路况情况相同下通过对离合器磨损进行比较实现对驾驶员的驾驶技术的比较，从而督促驾驶员提高驾驶技术，延长离合器使用寿命。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的方法流程示意图一；
图2是本发明的带位移传感器助力器的离合器结构示意图；
图3为本发明的方法流程示意图二；
图4为本发明的***示意图；
图中，1-离合器助力器活塞位置检测模块；1.1-感应拉杆活塞连接单元；1.2-感应拉杆位移传感器连接单元；1.3-位移传感器检测单元；2-初始位置记录模块；2.1-通电测试启动单元；2.2-初始位置获取单元；2.3-初始位置设定单元；3-磨损量及续航里程计算模块；3.1-离合器磨损当前位置记录单元；3.2-剩余磨损量计算单元；3.3-单位磨损量行驶里程计算单元；3.4-可续航里程计算单元；3.5-里程阈值判断单元；3.6-磨损量及续航输出单元；4-离合器助力器活塞；5-感应拉杆；6-位移传感器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1和图2所示，本发明提供一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，包括如下步骤：
S1.设置位移传感器通过感应拉杆检测离合器助力器活塞的位置；
S2.记录位移传感器获取的离合器助力器活塞的初始位置；
S3.设置位移传感器间隔设定里程，获取离合器助力器活塞的当前位置，并在判断出离合器磨损时，计算出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程，再当达到汽车里程阈值时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
实施例2：
如图2和图3所示，本发明提供一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，包括如下步骤：
S1.设置位移传感器通过感应拉杆检测离合器助力器活塞的位置；具体步骤如下：
S11.设置感应拉杆一端与离合器助力器活塞连接；
S12.设置感应拉杆另一端贯穿位移传感器，沿着位移传感器内部空腔滑动；
S13.设置位移传感器根据自身与感应拉杆产生的不同电感值获取感应拉杆及离合器助力器活塞的不同位置；
S2.记录位移传感器获取的离合器助力器活塞的初始位置；具体步骤如下：
S21.整车下线后，进行通电测试；
S22.设置位移传感器在初始时间段T内，每间隔时间段Δt获取1次离合器助力器活塞的位置，得到n个位置值，其中n＝T/Δt；
S23.取n个位置值中最小值作为离合器助力器活塞的位置A；
S3.设置位移传感器间隔设定里程，获取离合器助力器活塞的当前位置，并在判断出离合器磨损时，计算出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程，再当达到汽车里程阈值时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程；具体步骤如下：
S31.设置位移传感器间隔设定里程M，获取离合器助力器活塞的当前位置Bn，并在离合器助力器活塞的当前位置Bn与上次获取的离合器助力器活塞位置Bn-1相比Bn≤Bn-1时，判定离合器磨损，并记录离合器助力器活塞的当前位置Bn；
S32.计算剩余磨损量为A-Bn，计算剩余磨损率为1-(A-Bn)/ΔO，其中ΔO为离合器磨损阈值；
S33.计算单位磨损量的行驶里程Cn＝M/(Bn-1-Bn)；
S34.计算剩余可续航里程为[ΔO-(A-Bn)]×Cn；
S35.判断是否达到汽车里程阈值的整数倍；
若是，进入步骤S36；
若否，返回步骤S31；
S36.输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
在上述实施例中，离合器助力器活塞4与感应拉杆5连接，感应拉杆5在位移传感器6中移动，不同位置产生不同的电感值，通过解析电感值获取感应拉杆5和活塞4的位置。
离合器分离过程：离合器助力器活塞4向前移动，带动感应拉杆5向前移动。
离合器磨损过程：离合器助力器活塞4向后移动，同时带动感应拉杆5向后移动，当移动量＞极限磨损量Δ0时，发出报警信号；
整车下线后，进行通电；
在10秒内每隔1秒读取一次传感器位置；
判断10秒读取期间是否有离合器信号，用以确认10秒内没有踩离合器踏板；
保存10次中最小值为初始值A；
读取整车行驶里程，并判断行驶里程达到100Km的整数倍时，执行读取传感器位置Bn；
判断是否Bn≤Bn-1，即通过与上一次读取的位移传感器位置的比较，判断该次读取是否有效。正常磨损情况下，位移传感器位置数Bn是逐渐变小的，但是有两种情况是例外的：一是摩擦材料因摩擦热量造成的热膨胀；二是读取Bn时，离合器正处于分离状态；以上两种情况均视为无效数据，不进行保存；
计算剩余磨损量占总磨损量的百分比，计算公式为1-(A-Bn)/ΔO；
计算每磨损1mm的行驶里程100/(Bn-1-Bn)，保存为Cn；
读取前三次Cn值，计算并保存平均值C；
计算可续航里程[ΔO-(A-Bn)]×Cn；
判断行驶里程是否达到1万公里的整数倍；
输出剩余磨损量、每磨损1mm行驶里程、可续航里程信息。
在某些实施例中，步骤S31中，当离合器处于分离状态，以及离合器活塞摩擦热膨胀时，Bn＞Bn-1，此时，Bn值不保存；
步骤S32中，当A-Bn＞ΔO时，发出离合器磨损超限报警；
步骤S33中，计算前p次单位磨损量的行驶里程C1，C2……Cp；
设置C＝(C1+C2……Cp)/p。
实施例3：
如图4所示，本发明提供一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测***，包括：
离合器助力器活塞位置检测模块1，用于设置位移传感器通过感应拉杆检测离合器助力器活塞的位置；离合器助力器活塞位置检测模块1包括：
感应拉杆活塞连接单元1.1，用于设置感应拉杆一端与离合器助力器活塞连接；
感应拉杆位移传感器连接单元1.2，用于设置感应拉杆另一端贯穿位移传感器，沿着位移传感器内部空腔滑动；
位移传感器检测单元1.3，用于设置位移传感器根据自身与感应拉杆产生的不同电感值获取感应拉杆及离合器助力器活塞的不同位置；
初始位置记录模块2，用于记录位移传感器获取的离合器助力器活塞的初始位置；初始位置记录模块2包括：
通电测试启动单元2.1，用于整车下线后，进行通电测试；
初始位置获取单元2.2，用于设置位移传感器在初始时间段T内，每间隔时间段Δt获取1次离合器助力器活塞的位置，得到n个位置值，其中n＝T/Δt；
初始位置设定单元2.3，用于取n个位置值中最小值作为离合器助力器活塞的位置A；
磨损量及续航里程计算模块3，用于设置位移传感器间隔设定里程，获取离合器助力器活塞的当前位置，并在判断出离合器磨损时，计算出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程，再当达到汽车里程阈值时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程；磨损量及续航里程计算模块3包括：
离合器磨损当前位置记录单元3.1，用于设置位移传感器间隔设定里程M，获取离合器助力器活塞的当前位置Bn，并在离合器助力器活塞的当前位置Bn与上次获取的离合器助力器活塞位置Bn-1相比Bn≤Bn-1时，判定离合器磨损，并记录离合器助力器活塞的当前位置Bn；
剩余磨损量计算单元3.2，用于计算剩余磨损量为A-Bn，计算剩余磨损率为1-(A-Bn)/ΔO，其中ΔO为离合器磨损阈值；
单位磨损量行驶里程计算单元3.3，用于计算单位磨损量的行驶里程Cn＝M/(Bn-1-Bn)；
可续航里程计算单元3.4，用于计算剩余可续航里程为[ΔO-(A-Bn)]×Cn；
里程阈值判断单元3.5，用于判断是否达到汽车里程阈值的整数倍；
磨损量及续航输出单元3.6，用于当达到汽车里程阈值整数倍时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.设置位移传感器通过感应拉杆检测离合器助力器活塞的位置；
S2.记录位移传感器获取的离合器助力器活塞的初始位置；
S3.设置位移传感器间隔设定里程，获取离合器助力器活塞的当前位置，并在判断出离合器磨损时，计算出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程，再当达到汽车里程阈值时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
2.如权利要求1所述的带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，其特征在于，步骤S1具体步骤如下：
S11.设置感应拉杆一端与离合器助力器活塞连接；
S12.设置感应拉杆另一端贯穿位移传感器，沿着位移传感器内部空腔滑动；
S13.设置位移传感器根据自身与感应拉杆产生的不同电感值获取感应拉杆及离合器助力器活塞的不同位置。
3.如权利要求1所述的带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，其特征在于，步骤S2具体步骤如下：
S21.整车下线后，进行通电测试；
S22.设置位移传感器在初始时间段T内，每间隔时间段Δt获取1次离合器助力器活塞的位置，得到n个位置值，其中n＝T/Δt；
S23.取n个位置值中最小值作为离合器助力器活塞的位置A。
4.如权利要求3所述的带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，其特征在于，步骤S3具体步骤如下：
S31.设置位移传感器间隔设定里程M，获取离合器助力器活塞的当前位置Bn，并在离合器助力器活塞的当前位置Bn与上次获取的离合器助力器活塞位置Bn-1相比Bn≤Bn-1时，判定离合器磨损，并记录离合器助力器活塞的当前位置Bn；
S32.计算剩余磨损量为A-Bn，计算剩余磨损率为1-(A-Bn)/ΔO，其中ΔO为离合器磨损阈值；
S33.计算单位磨损量的行驶里程Cn＝M/(Bn-1-Bn)；
S34.计算剩余可续航里程为[ΔO-(A-Bn)]×Cn；
S35.判断是否达到汽车里程阈值的整数倍；
若是，进入步骤S36；
若否，返回步骤S31；
S36.输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
5.如权利要求4所述的带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，其特征在于，步骤S31中，当离合器处于分离状态，以及离合器活塞摩擦热膨胀时，Bn＞Bn-1，此时，Bn值不保存。
6.如权利要求4所述的带位移传感器助力器的离合器寿命预测方法，其特征在于，步骤S32中，当A-Bn＞ΔO时，发出离合器磨损超限报警；
步骤S33中，计算前p次单位磨损量的行驶里程C1，C2……Cp；
设置C＝(C1+C2……Cp)/p。
7.一种带位移传感器助力器的离合器寿命预测***，其特征在于，包括：
离合器助力器活塞位置检测模块(1)，用于设置位移传感器通过感应拉杆检测离合器助力器活塞的位置；
初始位置记录模块(2)，用于记录位移传感器获取的离合器助力器活塞的初始位置；
磨损量及续航里程计算模块(3)，用于设置位移传感器间隔设定里程，获取离合器助力器活塞的当前位置，并在判断出离合器磨损时，计算出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程，再当达到汽车里程阈值时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
8.如权利要求7所述的带位移传感器助力器的离合器寿命预测***，其特征在于，离合器助力器活塞位置检测模块(1)包括：
感应拉杆活塞连接单元(1.1)，用于设置感应拉杆一端与离合器助力器活塞连接；
感应拉杆位移传感器连接单元(1.2)，用于设置感应拉杆另一端贯穿位移传感器，沿着位移传感器内部空腔滑动；
位移传感器检测单元(1.3)，用于设置位移传感器根据自身与感应拉杆产生的不同电感值获取感应拉杆及离合器助力器活塞的不同位置。
9.如权利要求7所述的带位移传感器助力器的离合器寿命预测***，其特征在于，初始位置记录模块(2)包括：
通电测试启动单元(2.1)，用于整车下线后，进行通电测试；
初始位置获取单元(2.2)，用于设置位移传感器在初始时间段T内，每间隔时间段Δt获取1次离合器助力器活塞的位置，得到n个位置值，其中n＝T/Δt；
初始位置设定单元(2.3)，用于取n个位置值中最小值作为离合器助力器活塞的位置A。
10.如权利要求9所述的带位移传感器助力器的离合器寿命预测***，其特征在于，磨损量及续航里程计算模块(3)包括：
离合器磨损当前位置记录单元(3.1)，用于设置位移传感器间隔设定里程M，获取离合器助力器活塞的当前位置Bn，并在离合器助力器活塞的当前位置Bn与上次获取的离合器助力器活塞位置Bn-1相比Bn≤Bn-1时，判定离合器磨损，并记录离合器助力器活塞的当前位置Bn；
剩余磨损量计算单元(3.2)，用于计算剩余磨损量为A-Bn，计算剩余磨损率为1-(A-Bn)/ΔO，其中ΔO为离合器磨损阈值；
单位磨损量行驶里程计算单元(3.3)，用于计算单位磨损量的行驶里程Cn＝M/(Bn-1-Bn)；
可续航里程计算单元(3.4)，用于计算剩余可续航里程为[ΔO-(A-Bn)]×Cn；
里程阈值判断单元(3.5)，用于判断是否达到汽车里程阈值的整数倍；
磨损量及续航输出单元(3.6)，用于当达到汽车里程阈值整数倍时，输出剩余磨损量、单位磨损量的行驶里程以及剩余可续航里程。
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