CN207241688U - 一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置 - Google Patents
一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207241688U CN207241688U CN201721248402.9U CN201721248402U CN207241688U CN 207241688 U CN207241688 U CN 207241688U CN 201721248402 U CN201721248402 U CN 201721248402U CN 207241688 U CN207241688 U CN 207241688U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wheel
- efficiency
- brake
- information
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置，是通过陀螺仪和CAN收发器采集路面坡度和滑移率，由信息采集及控制器采集并计算，在考虑制动力分配系数的前提下，根据各个车轮的垂直载荷计算出车轮制动力，再计算出制动效能异常判断函数的值，从而判断制动效能是否异常。本实用新型实现了在动态效果下从总体上监测制动***的状况，解决了当同轴两侧车轮制动***同时发生故障不能有效检测的问题，能够实现单个车轮、同轴车轮、对角线车轮等多个车轮制动***同时发生故障的监测和报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车长下坡制动效能动态监测报警设备，属于汽车安全技术领域。
背景技术
在我国目前的公路***中，山岭重丘区的公路连续下坡路段交通事故率相对较高，其中大型、特大型交通事故尤为突出。下长坡时车辆连续长时间制动，由于制动器温度升高、制动摩擦副磨损等原因导致制动性能衰退甚至失去制动能力，是下长坡道路交通事故多发的主要原因之一。现国内外对于长下坡制动效能的研究主要集中于温升机理、离线的制动效能恒定性评价、交通安全标志设计与设置等，而对于动态监测的研究较少，仅局限于针对具体零部件的故障监测(如储气筒压力报警、制动器磨损报警等)。因此，有必要开发一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警***，实现在车辆下长坡过程中对制动性能进行监测和异常报警处理，进一步保障车辆的运行安全。
实用新型内容
为解决上述现有技术之不足，本实用新型提供一种汽车下长坡制动效能动态监测、报警装置。该装置通过实时监测坡度和各个车轮的滑移率，结合制动力分配系数，从整体上对汽车长下坡时的行车制动***效能进行动态监测，既能够在其制动***异常时给驾驶员提供及时预警信息，更能在同轴或多个车轮制动***同时发生故障时及时发现异常，为安全行车提供一种有效的危险预防技术。
本实用新型采用的技术方案如下：一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置，包括陀螺仪、CAN总线收发器、信息采集及控制器、报警器；
所述陀螺仪采集路面坡度，与信息采集及控制器的输入端相连；
所述CAN总线收发器接收车辆CAN总线发送的ABS滑移率信号，也与信息采集及控制器的输入端相连；
所述信息采集及控制器采集陀螺仪和CAN总线收发器的信息并进行处理获得制动效能异常判断结果，输出端连接报警器。
进一步地，所述信息采集及控制器中包括信息采集单元和处理器，所述处理器中包括各个车轮垂直载荷计算单元、各个车轮制动力Wi计算单元、各个车轮制动效能异常判断函数LDi计算单元、制动效能判断单元；i＝1,2,3,4，代表左前、右前、左后、右后四个车轮。
再进一步地，所述信息采集单元、车轮垂直载荷计算单元、车轮制动力Wi计算单元、制动效能异常判断函数LDi计算单元、制动效能判断单元顺序相连，所述车轮垂直载荷计算单元接收信息采集单元中的信息计算车轮垂直载荷，所述车轮制动力Wi计算单元接收车轮垂直载荷计算单元的信息计算车轮制动力，所述制动效能异常判断函数LDi计算单元接收车轮制动力Wi计算单元的信息计算制动效能异常判断函数，所述制动效能判断单元接收制动效能异常判断函数LDi计算单元的信息，判断车辆制动效能是否异常。
进一步地，所述报警器包括蜂鸣报警器和语音报警器。
再进一步地，所述蜂鸣报警器根据报警级别设置不同的蜂鸣频率。
本实用新型的突出特点体现在：首先，该装置从总体上监测制动***的状况，与单个部件分别进行监控报警的装置相比，既增加了***的可靠性，又降低了成本；第二，各个车轮状态同时监测，解决了当同轴两侧车轮制动***同时发生故障不能有效检测的问题，能够实现单个车轮、同轴车轮、对角线车轮等多个车轮制动***同时发生故障的监测和报警。第三，***结构简单，易于实现，成本低廉，既可在新开发的车型上应用，也可在在用车上改装使用。
附图说明
图1为汽车长下坡制动效能监测、报警装置结构示意图。
图2为本实用新型中信息采集及控制器中各单元组成关系图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述，但本领域的技术人员应该知道，以下实施例和附图并不是对本实用新型技术方案作的唯一限定，凡是在本实用新型技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为在本实用新型的保护范围之内。
汽车长下坡制动效能是汽车运行安全性能监测的重要内容，通过对汽车长下坡行车制动效能的实时监测，判断汽车行车制动效能的状态，能够保证在异常时及时向驾驶员提供报警信息，预防交通事故。
如图1所示，本实用新型提供的汽车长下坡制动效能监测及报警装置，在硬件结构上主要包括：陀螺仪1、CAN总线收发器2、信息采集及控制器3、报警器4。
陀螺仪1安装在车架上，主要是采集路面坡度(路面坡度就是车辆行驶的路面的纵向坡度)，并将信息输出至信息采集及控制器3；CAN总线收发器2接收车辆CAN总线发送的ABS滑移率信号，也输出到信息采集及控制器3。
信息采集及控制器3中包括信息采集单元31，还包括核心处理器，处理器能够处理各种计算和做出判断，包括各个车轮垂直载荷计算单元32、各个车轮制动力Wi计算单元33、制动效能异常判断函数LDi计算单元34、制动效能判断单元35，如图2所示。
车辆在恒速长下坡过程中，信息采集单元31利用陀螺仪1实时采集坡度信息、通过CAN总线收发器2采集各个车轮的滑移率信号；车轮垂直载荷计算单元32根据坡度和车辆参数计算各个车轮的垂直载荷；车轮制动力Wi计算单元33结合制动力分配系数，计算前后轴车轮制动力；制动效能异常判断函数LDi计算单元34实时计算下坡恒速制动***性能异常判断函数LDi(i＝1,2,3,4，分别代表各个车轮)的具体值；在车辆运行过程中，信息采集及控制器实时计算和判断，制动效能判断单元35判断当LDi≥0.1时，进行异常报警。理论上只要LDi＞0就应该报警，但考虑到误差等原因，可以设置为LDi≥0.1。
设定报警级别G如表1所示：
表1报警级别
| 异常判断函数LDi | G | 说明 |
| LDi<0.1 | 0 | 性能正常 |
| LDi≥0.1 | 1 | 制动***故障 |
在此报警基础上还可以再细分报警级别，LDi值越大报警级别越高，对应不同的蜂鸣器的频率也不一样，报警级别越高，设置的蜂鸣器越急促或者越响亮。
信息采集及控制器3接收上述信息并进行处理，根据处理结果将信号传递给报警器4。
报警器4，包括蜂鸣报警器41和语音报警器42，信息采集及控制器3接收信号感知部分的信息进行处理后，根据处理结果将信号传递给各报警器进行报警。进一步地，蜂鸣和语音可以同时进行，也可以之一进行。
报警器的报警方式如表2所示。
表2报警方式
本实用新型通过实时监测路面坡度和各个车轮的滑移率，结合制动力分配系数对各个车轮制动状态进行监测，在恒速下长坡过程中实时计算LDi值，以判断制动***是否因管路泄漏、制动器磨损、制动器过热等原因造成制动***性能异常，及时提醒驾驶员采取安全措施，保障安全行车。
信息采集及控制器3执行计算过程具体描述如下：
(1)垂直载荷的计算
1)车辆左前轮的垂直载荷为：
2)车辆右前轮的垂直载荷为：
3)车辆左后轮的垂直载荷为：
4)车辆右后轮的垂直载荷为：
其中，FZ1、FZ2、FZ3、FZ4分别代表车辆左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的垂直载荷；L1、L2分别为质心到前、后轴的水平距离；D1、D2分别为质心到左侧车轮中心连接线的水平距离和到右侧车轮中心连接线的水平距离；G为车辆重量；α为路面纵向坡度，由陀螺仪测得；h为质心高度。
(2)车轮制动力Wi的计算
本实用新型考虑前后轴制动力分配的影响，定义Wi(i＝1,2,3,4)车辆左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的制动力分别为：
W1＝FZ1s1(1-β) (2.1)
W2＝FZ2s2(1-β) (2.2)
W3＝FZ3s3β (2.3)
W4＝FZ4s4β (2.4)
车辆制动***性能全部良好时，存在以下关系：
W1＝W2＝W3＝W4 (3)
其中，si(i＝1,2,3,4)分别表示车辆左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的滑移率；β为制动器制动力分配系数，表示前轴制动器制动力与前后轴总制动器制动力之比，制动力分配系数在车辆技术参数里可以查到。
(3)制动效能异常判断函数LDi的计算
定义无论哪个车轮，当LDi<0.1时表示制动性能正常，当LDi≥0.1时表示制动性能异常，进行异常报警。
车辆控制***工作时的具体流程如下：
1)采集坡度α和各个车轮的滑移率si(i＝1,2,3,4)；
2)计算各个车轮的垂直载荷FZi(i＝1,2,3,4)；
3)计算Wi(i＝1,2,3,4)；
4)计算LDi(i＝1,2,3,4)；
5)LDi≥0.1，是进行报警，否则返回1)再继续监测。
综上所述，本实用新型利用陀螺仪、原车CAN总线采集路面纵向坡度、各个车轮的滑移率信息，并将其输入到信息采集及控制器。信息采集及控制器以及报警器均基于同一单片机开发，其主要功能是将接收信号运行计算，并利用语音报读、蜂鸣等方式向驾驶员提供行车制动***是否发生故障，帮助驾驶员及早发现问题，保证车辆能够在行车制动效能状态良好下运行，保障行车安全。
Claims (5)
1.一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置，其特征在于：包括陀螺仪(1)、CAN总线收发器(2)、信息采集及控制器(3)、报警器(4)；
所述陀螺仪(1)采集路面坡度，与信息采集及控制器(3)的输入端相连；
所述CAN总线收发器(2)接收车辆CAN总线发送的ABS滑移率信号，也与信息采集及控制器(3)的输入端相连；
所述信息采集及控制器(3)采集陀螺仪(1)和CAN总线收发器(2)的信息并进行处理获得制动效能异常判断结果，输出端连接报警器(4)。
2.根据权利要求1所述的汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置，其特征在于：所述信息采集及控制器(3)中包括信息采集单元(31)和处理器，所述处理器中包括各个车轮垂直载荷计算单元(32)、各个车轮制动力Wi计算单元(33)、各个车轮制动效能异常判断函数LDi计算单元(34)、制动效能判断单元(35)；i＝1,2,3,4，代表左前、右前、左后、右后四个车轮。
3.根据权利要求2所述的汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置，其特征在于：所述信息采集单元(31)、车轮垂直载荷计算单元(32)、车轮制动力Wi计算单元(33)、制动效能异常判断函数LDi计算单元(34)、制动效能判断单元(35)顺序相连，所述车轮垂直载荷计算单元(32)接收信息采集单元(31)中的信息计算车轮垂直载荷，所述车轮制动力Wi计算单元(33)接收车轮垂直载荷计算单元(32)的信息计算车轮制动力，所述制动效能异常判断函数LDi计算单元(34)接收车轮制动力Wi计算单元(33)的信息计算制动效能异常判断函数，所述制动效能判断单元(35)接收制动效能异常判断函数LDi计算单元(34)的信息，判断车辆制动效能是否异常。
4.根据权利要求1所述的汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置，其特征在于：所述报警器(4)包括蜂鸣报警器(41)和语音报警器(42)。
5.根据权利要求4所述的汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置，其特征在于：所述蜂鸣报警器(41)根据报警级别设置不同的蜂鸣频率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721248402.9U CN207241688U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721248402.9U CN207241688U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207241688U true CN207241688U (zh) | 2018-04-17 |
Family
ID=61887334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721248402.9U Expired - Fee Related CN207241688U (zh) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | 一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207241688U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107672580A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-09 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警***及方法 |
-
2017
- 2017-09-27 CN CN201721248402.9U patent/CN207241688U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107672580A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-09 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警***及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103625459B (zh) | 汽车行车制动效能动态监测及报警*** | |
| CN107672580A (zh) | 一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警***及方法 | |
| CN105675101B (zh) | 基于obd的车辆质量动态测量装置及测量方法 | |
| CN105984417A (zh) | 车辆防侧翻动态监测预警及主动干预控制方法与控制*** | |
| CN203020082U (zh) | 一种车载酒精监控装置 | |
| CN203876738U (zh) | 一种半挂车及其防侧翻装置 | |
| CN205573931U (zh) | 一种真空泵故障诊断处理***及具有该***的车辆 | |
| CN101480946A (zh) | 一种基于轮载式智能传感车轮制动性能监测方法 | |
| CN203958132U (zh) | 车辆制动失效报警装置 | |
| CN203093756U (zh) | 一种汽车超载控制*** | |
| CN109977500A (zh) | 基于ds证据理论的半挂罐车多源信息融合侧翻预警方法 | |
| CN205573936U (zh) | 一种危险驻车状态手刹报警装置 | |
| CN207241688U (zh) | 一种汽车长下坡制动效能动态监测、报警装置 | |
| CN206501779U (zh) | 一种防追尾碰撞的预警*** | |
| CN114136362A (zh) | 一种轮胎载重智能监控方法与装置 | |
| CN108327578B (zh) | 一种电动车监控***及其控制方法 | |
| WO2023236437A1 (zh) | 一种基于座椅承压分析的驾驶人疲劳状态监测*** | |
| CN112309125B (zh) | 一种弯道路段车辆侧翻侧滑风险远程防控***和方法 | |
| CN204659750U (zh) | 一种智能化铁路货车 | |
| CN207809417U (zh) | 列车轮温检测装置 | |
| CN212500226U (zh) | 商用车车轮高温监测报警*** | |
| CN212289806U (zh) | 一种纯电动客车行车制动气压监测故障报警*** | |
| CN115246384A (zh) | 一种牵引式载重车辆的辅助驾驶***及其控制方法 | |
| CN104590166A (zh) | 一种汽车智能检查*** | |
| CN205651906U (zh) | 一种车载显示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180417 Termination date: 20200927 |