一种减少车辆制动噪音的方法及系统与流程

本发明属于汽车技术领域，涉及一种减少车辆制动噪音的方法及系统。

背景技术：

随着社会经济的发展，汽车的保有量日益增加，汽车已经成为人们出行的主要交通工具之一。汽车中具有制动器作为汽车制动的主要部件，制动器中具有制动盘和制动钳，制动钳上具有摩擦片，在制动时摩擦片与制动盘摩擦吸收动能使车辆减速或停止。摩擦片包括设置在制动钳上的安装板以及用于与制动盘摩擦接触的摩擦板，摩擦板贴合固定在安装板上。

由于在车辆制动时摩擦片的摩擦板与制动盘摩擦，很容易会产生制动噪音，影响车辆的nhv性能和驾驶员的驾驶体验，现有减少制动噪音的方式有两种一种是改变摩擦片的材料，另一种是在摩擦片上再设置消音片，由于改变摩擦片的材料具有很高的成本，因此本领域中大多采用在摩擦片上设置消音片的结构。如中国专利公开了申请号为cn201721039503.5的制动噪音可控消音片及其在摩擦片总成的连接，其给出摩擦片包括摩擦块，钢背和制动噪音可控消音片，摩擦块与钢背的一面结合在一起，制动噪音可控消音片位于钢背的另一面，钢背和制动噪音可控消音片之间连接有黑隙片，钢背的上端和下端分别设有多个梯形槽。钢背的上端设有三个梯形槽，其中一个梯形槽的中心线位于钢背中心线上，另外两个梯形槽相对于中心线对称。

虽然在摩擦片上设置消音片能够在一定程度上减少制动噪音，但是在车辆处于低温环境下，车辆开始启动后，车辆摩擦片温度较低，摩擦片被冻住整体硬度很大，消音片的硬度也会比较大，在车辆制动时摩擦片与制动盘产生很强的刚性接触，消音片难以进行消音工作，从而还是容易引发较大的制动噪音，造成驾驶舒适性不好，影响车辆制动感品质。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种减少车辆制动噪音的方法及系统，该减少车辆制动噪音的方法及系统解决的技术问题是如何减少车辆低温环境下的制动噪音。

本发明通过下列技术方案来实现：一种减少车辆制动噪音的方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：

检测车辆的摩擦片温度：通过设置在摩擦片上的温度传感器检测摩擦片的温度，并输出检测信号至车内的控制单元；

判断是否需对摩擦片进行加热：控制单元根据接收到的检测信号得到摩擦片温度，并在摩擦片温度小于预设的加热阈值一时判断出需对摩擦片进行加热；

对摩擦片进行加热：控制单元控制设置在摩擦片上的加热单元对摩擦片加热，在摩擦片温度上升到大于或等于加热阈值一后，控制单元控制加热单元停止工作。

本减少车辆制动噪音的方法,通过在摩擦片上设置温度传感器，直接获取摩擦片上的温度，在摩擦片上温度低于加热阈值一时表明摩擦片温度较低，此时摩擦片的整体硬度很大，在车辆制动时摩擦片与制动盘产生很强的刚性接触，容易产生制动噪音影响驾驶。通过在摩擦片温度低于加热阈值一时控制单元控制在摩擦片上的加热单元对摩擦片进行加热，从而使摩擦片的温度升高，继而使得摩擦片的柔性增加，硬度降低，在使摩擦片的温度上升到大于或等于加热阈值一后，车辆制动时摩擦片与制动盘接触不易产生制动噪音。从而本方法能够在车辆处于低温环境导致摩擦片温度较低的情况下，减少摩擦片与制动盘接触产生的制动噪音。

在上述的减少车辆制动噪音的方法中，控制单元预设有小于加热阈值一的加热阈值二，对摩擦片进行加热时，在摩擦片温度小于加热阈值一且大于等于加热阈值二时，控制单元控制加热单元以第一工作功率工作，在摩擦片温度小于加热阈值二时，控制单元控制加热单元以第二工作功率工作，第二工作功率大于第一工作功率。当摩擦片温度在加热阈值一和加热阈值二之间时表明摩擦片温度不是很低，此时控制加热单元以相对较小的工作功率(即第一工作功率)进行工作，能够满足将摩擦片快速升温到加热阈值一以上的要求，从而既减少能源应用又保证减少制动噪音的作用；在摩擦片温度低于加热阈值二时表明摩擦片温度过低，需要大功率加热将摩擦片温度快速提高，此时加热单元以第二工作功率工作。

在上述的减少车辆制动噪音的方法中，对摩擦片进行加热时，通过轮速传感器检测车轮转速，并传输检测的轮速信号至控制单元，控制单元判断车轮轮速大于控制单元预设的轮速阈值且摩擦片温度小于加热阈值一且大于等于加热阈值二时，控制单元控制加热单元切换成第二工作功率工作。在车轮转速大于轮速阈值时表明车轮行驶较快，在这时制动摩擦片对制动盘施加的制动力大，从而摩擦力也大容易产生制动噪音。在车轮转速大于轮速阈值时即使此时采用加热单元采用第一工作功率工作也切换成第二工作功率工作，从而在车轮转速过大时均采用较大的第二工作功率对摩擦片加热，使摩擦片快速升温，从而减少在车辆轮速较大情况下制动时摩擦片还处于低温状态的情况，继而减少制动噪音发生。

在上述的减少车辆制动噪音的方法中，加热阈值一的选取范围为18摄氏度至25摄氏度，加热阈值二的选取范围为零下3摄氏度至5摄氏度。加热阈值一的大小低于常温设置，加热阈值二的大小接近低温设置，从而摩擦片的温度在加热阈值一与加热阈值二之间时表明摩擦片温度较低，硬度变得较大，在摩擦片的温度低于加热阈值二时表明摩擦片的硬度变得很大。

在上述的减少车辆制动噪音的方法中，通过车辆遥控钥匙发送车辆解锁信号，控制单元在接收到车辆解锁信号后响应处理温度传感器发送的检测信号。在车辆接收到车辆遥控钥匙发送解锁信号表明车辆需要启动，此时控制单元对温度传感器接收的信号进行处理，从而开始对摩擦片是否需要加热来减少制动噪音进行判断并执行相应的动作。

一种减少车辆制动噪音的系统，包括摩擦片，其特征在于，本减少车辆制动噪音的系统还包括控制单元、用于检测摩擦片温度的温度传感器以及用于加热摩擦片的加热单元，所述温度传感器和加热单元均设置在摩擦片上，所述温度传感器连接控制单元的输入端，所述加热单元连接控制单元的输出端，所述控制单元根据温度传感器发送的检测信号得到摩擦片温度，并在摩擦片温度小于控制单元预设的加热阈值一时控制加热单元工作，在摩擦片温度升到大于或等于加热阈值一时控制单元控制加热单元停止工作。

本减少车辆制动噪音的系统中温度传感器设置在摩擦片上准确传输检测的摩擦片温度信号给控制单元，控制单元判断当前摩擦片的温度小于预设的加热阈值一时，表明当前摩擦片温度较低，摩擦片的硬度变得较大，此时控制单元控制在摩擦片上的加热单元工作，加热单元直接作用于摩擦片上使摩擦片的温度升高，从而摩擦片的硬度降低，柔性增加，在摩擦片与制动盘接触制动时，由于摩擦片硬度降低，从而产生制动噪音的可能性降低，也就是减少制动噪音的产生。从而本系统能够在车辆处于低温环境导致摩擦片温度较低的情况下，减少摩擦片与制动盘接触产生的制动噪音。

在上述的减少车辆制动噪音的系统中，所述控制单元包括控制芯片、继电器一、继电器二、分压电阻r和车辆上的蓄电池，所述继电器一的常开开关一端连接蓄电池的正极，另一端连接加热单元的电流输入端，加热单元的电流输出端连接分压电阻r的一端，分压电阻r的另一端连接蓄电池的负极，继电器二的常开开关与分压电阻r并联，继电器一的线圈以及继电器二的线圈分别连接控制芯片的输出端，温度传感器连接控制芯片的输入端。通过上述设置，控制芯片根据温度传感器发送的信号控制继电器一的常开开关闭合且继电器二的常开开关保持断开时，蓄电池给加热单元和分压电阻r供电，加热单元开始对摩擦片加热使摩擦片升温，由于分压电阻r也导通进行分压，从而加热单元并没有得到蓄电池的全部供电电压，加热单元以第一工作功率工作。控制芯片控制继电器一的常开开关和继电器二的常开开关均闭合时，此时蓄电池只给加热单元供电，从而加热单元以第二工作功率工作，第二工作功率大于第一工作功率。

在上述的减少车辆制动噪音的系统中，所述控制芯片的输入端还连接有用于检测车辆轮速的轮速传感器。轮速传感器检测轮速并发送给控制芯片，控制芯片判断当前摩擦片温度小于加热阈值一且轮速大于控制单元预设的轮速阈值时，控制芯片控制加热单元以第二工作功率工作。

在上述的减少车辆制动噪音的系统中，所述加热单元包括电热丝，所述电热丝的两端分别连接继电器一的常开开关以及分压电阻r。电热丝结构简单且便于布置安装，同时具有较高的加热效率。电热丝通电后加热摩擦片。

在上述的减少车辆制动噪音的系统中，所述摩擦片包括安装板和摩擦板，安装板的一端表面为安装面，所述电热丝嵌入在安装面内，所述摩擦板贴合固定在安装面上。通过上述设置摩擦板与电热丝相对且靠近，两者也可抵靠接触设置，在电热丝发热后能够将热量快速传递至摩擦板，使摩擦板温度快速升高，硬度快速降低，从而摩擦板与制动盘接触制动时制动噪音不易发生。同时将电热丝设置在安装板上，不会随摩擦板的磨损而损伤电热丝，使电热丝能够长久保持使用。

与现有技术相比，本减少车辆制动噪音的方法及系统具有以下优点：

1、本发明不采用现有技术中的减少噪音技术，而是采用加热单元直接作用于摩擦片上使摩擦片的温度升高，来避免摩擦片因为低温而硬度变大导致制动噪音易发生的问题，在车辆处于低温环境导致摩擦片温度较低的情况下，能够减少摩擦片与制动盘接触产生的制动噪音。

2、本发明能够根据摩擦片温度使加热单元具有两种加热功率进行工作，适用于不同温度环境下，来减少车辆制动噪音。

附图说明

图1是本发明实施例一中方法的主要流程示意图。

图2是本发明实施例一的系统连接结构示意图一。

图3是本发明实施例一的系统连接结构示意图二。

图4是本发明实施例二的系统连接结构示意图。

图5是本发明中摩擦片的爆炸结构示意图。

图6是本发明中电热丝的设置结构示意图。

图中，1、摩擦片；1a、安装板；1a1、安装面；1b、摩擦板；2、控制单元；2a、控制芯片；2b、继电器一；2c、继电器二；2d、蓄电池；3、温度传感器；4、加热单元；4a、电热丝；5、轮速传感器；6、车辆遥控钥匙；7、消音片。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，一种减少车辆制动噪音的方法，本方法包括以下步骤：

步骤a、检测车辆的摩擦片1温度：通过设置在摩擦片1上的温度传感器3检测摩擦片1的温度，并输出检测信号至车内的控制单元2。

步骤b：判断是否需对摩擦片1进行加热：通过车辆遥控钥匙6发送车辆解锁信号，控制单元2在接收到车辆解锁信号后响应处理温度传感器3发送的检测信号。控制单元2预设有加热阈值一，控制单元2根据温度传感器3发送的检测信号得到摩擦片1的温度，在摩擦片1温度小于加热阈值一时控制单元2判断出需对摩擦片1进行加热，进入步骤c；在摩擦片1温度大于加热阈值一时不对摩擦片1进行加热，进入步骤a，并持续对摩擦片1温度进行检测判断。加热阈值一的选取范围为18摄氏度至25摄氏度，作为优选加热阈值一为20摄氏度。

在车辆接收到车辆遥控钥匙6发送解锁信号表明车辆需要启动，此时控制单元2对温度传感器3接收的信号进行处理，从而开始对摩擦片1是否需要加热来减少制动噪音进行判断并执行相应的动作。

步骤c：对摩擦片1进行加热：控制单元2控制设置在摩擦片1上的加热单元4得电工作，加热单元4对摩擦片1加热，控制单元2预设有小于加热阈值一的加热阈值二。加热强度分两种情况，在摩擦片1温度小于加热阈值一且大于等于加热阈值二时，控制单元2控制加热单元4以第一工作功率工作；在摩擦片1温度小于加热阈值二时，控制单元2控制加热单元4以第二工作功率工作，第二工作功率大于第一工作功率。在以第二工作功率加热时，摩擦片1温度会升到大于加热阈值二，即会到摩擦片1温度小于加热阈值一且大于等于加热阈值二的情况，从而适用于第一工作功率。

加热阈值二的选取范围为零下3摄氏度至5摄氏度，作为优选加热阈值二为零摄氏度。

当摩擦片1温度在加热阈值一和加热阈值二之间时表明摩擦片1温度不是很低，此时控制加热单元4以相对较小的工作功率(即第一工作功率)进行工作，能够满足将摩擦片1快速升温到加热阈值一以上的要求，从而既减少能源应用又保证减少制动噪音的作用；在摩擦片1温度低于加热阈值二时表明摩擦片1温度过低，需要大功率加热将摩擦片1温度快速提高，此时加热单元4以第二工作功率工作。第一工作功率和第二工作功率的大小可根据实际工况实验得出。

在加热单元4加热时控制单元2实时接收温度传感器3发送的信号，实时判断出当前摩擦片1的温度。控制单元2判断出当前摩擦片1温度上升到大于或等于加热阈值一后，控制单元2控制加热单元4停止工作。本实施例中采用控制单元2判断出当前摩擦片1温度大于加热阈值一一定值后控制加热单元4停止工作，该定值选取范围为3摄氏度到6摄氏度，优选为5摄氏度。

在接收到车辆上锁信号时控制单元2和加热单元4均停止工作。

本减少车辆制动噪音的方法,通过在摩擦片1上设置温度传感器3，直接获取摩擦片1上的温度，在摩擦片1上温度低于加热阈值一时表明摩擦片1温度较低，此时摩擦片1的整体硬度很大，在车辆制动时摩擦片1与制动盘产生很强的刚性接触，容易产生制动噪音影响驾驶。通过在摩擦片1温度低于加热阈值一时控制单元2控制在摩擦片1上的加热单元4对摩擦片1进行加热，从而使摩擦片1的温度升高，继而使得摩擦片1的柔性增加，硬度降低，在使摩擦片1的温度上升到大于或等于加热阈值一后，车辆制动时摩擦片1与制动盘接触不易产生制动噪音。从而本方法能够在车辆处于低温环境导致摩擦片1温度较低的情况下，减少摩擦片1与制动盘接触产生的制动噪音。

如图2、图3、图5和图6所示，一种减少车辆制动噪音的系统，应用上述的一种减少车辆制动噪音的方法。本系统包括摩擦片1、控制单元2、用于检测摩擦片1温度的温度传感器3以及用于加热摩擦片1的加热单元4。温度传感器3和加热单元4均设置在摩擦片1上。温度传感器3连接控制单元2的输入端，加热单元4连接控制单元2的输出端。

控制单元2根据温度传感器3发送的检测信号得到摩擦片1温度，并在摩擦片1温度小于控制单元2预设的加热阈值一时控制加热单元4工作，在摩擦片1的温度升到大于或等于加热阈值一时控制单元2控制加热单元4停止工作。

控制单元2包括控制芯片2a、继电器一2b、继电器二2c、分压电阻r和车辆上的蓄电池2d，继电器一2b的常开开关一端连接蓄电池2d的正极，另一端连接加热单元4的电流输入端。加热单元4的电流输出端连接分压电阻r的一端，分压电阻r的另一端连接蓄电池2d的负极，继电器二2c的常开开关与分压电阻r并联，继电器一2b的线圈以及继电器二2c的线圈分别连接控制芯片2a的输出端，温度传感器3连接控制芯片2a的输入端。在蓄电池2d与继电器的常开开关之间还可以设置逆变电路，从而对加热单元4交流供电，在蓄电池2d与继电器一2b之间加热逆变电路后，则将加热丝的工作电压相对应提高。控制芯片2a为单片机。

作为另一种方案，控制单元2包括plc控制器、mos管、蓄电池2d和逆变电路。mos管通过逆变电路与蓄电池2d连接，加热单元4连接mos管的输出端，mos管的控制端连接plc控制器。plc控制器控制mos管是否导通控制加热单元4是否得电，并控制mos管的导通频率控制加热单元4的加热功率。

加热单元4包括电热丝4a，电热丝4a的两端分别连接继电器一2b的常开开关以及分压电阻r。作为另一种方案，加热单元4包括石英加热管。

摩擦片1包括安装板1a和摩擦板1b，安装板1a的一端表面为安装面1a1，电热丝4a嵌入在安装面1a1内，摩擦板1b贴合固定在安装面1a1上。电热丝4a在安装面1a1上呈螺旋形。通过上述设置摩擦板1b与电热丝4a相对且靠近，也可抵靠接触设置，在电热丝4a发热后能够将热量快速传递至摩擦板1b，使摩擦板1b温度快速升高，硬度快速降低，从而摩擦板1b与制动盘接触制动时制动噪音不易发生。同时将电热丝4a设置在安装板1a上，不会随摩擦板1b的磨损而损伤电热丝4a，使电热丝4a能够长久保持使用。安装板1a上与安装面1a1相对的面上固定设置消音片7，提高常温下的减少制动噪音的效果。

控制芯片2a的输入端还连接有车辆遥控钥匙6，通过车辆遥控钥匙6发送车辆解锁信号和上锁信号。

控制芯片2a接收到车辆遥控钥匙6发送的车辆解锁信号后，对温度传感器3检测的摩擦片1温度信号进行接收并处理。在判断当前摩擦片1温度小于加热阈值一大于加热阈值二时，控制芯片2a控制继电器一2b的常开开关闭合，此时蓄电池2d与加热丝以及分压电阻r通路，由于加热丝与分压电阻r串联，使得加热丝没有得到蓄电池2d的全部供电电压，此时的加热丝工作电压范围为6v到10v，作为优选加热丝工作电压为8v，在当前加热丝的阻值下由工作电压8v得到第一工作功率。在判断当前摩擦片1温度小于加热阈值二时，控制芯片2a控制继电器一2b的常开开关和继电器二2c的常开开关均闭合时，此时蓄电池2d只给加热丝供电，加热丝以12v的工作电压工作，也就是以第二工作功率工作。

在加热到摩擦片1的温度升到大于或等于加热阈值一时控制单元2控制加热单元4停止工作。作为优选，在摩擦片1温度升到大于加热阈值一5摄氏度后，停止加热工作。

本减少车辆制动噪音的系统中温度传感器3设置在摩擦片1上准确传输检测的摩擦片1温度信号给控制单元2，控制单元2判断当前摩擦片1的温度小于预设的加热阈值一时，表明当前摩擦片1温度较低，摩擦片1的硬度变得较大，此时控制单元2控制在摩擦片1上的加热单元4工作，加热单元4直接作用于摩擦片1上使摩擦片1的温度升高，从而摩擦片1的硬度降低，柔性增加，在摩擦片1与制动盘接触制动时，由于摩擦片1硬度降低，从而产生制动噪音的可能性降低，也就是减少制动噪音的产生。从而本系统能够在车辆处于低温环境导致摩擦片1温度较低的情况下，减少摩擦片1与制动盘接触产生的制动噪音。

实施例二：

实施例二与实施例一的结构和方法基本相同，其不同之处在于：如图4所示，控制芯片2a的输入端还连接有用于检测车辆轮速的轮速传感器5。通过轮速传感器5检测车轮转速，并传输检测的轮速信号至控制芯片2a，控制芯片2a判断判断车轮轮速大于控制芯片2a预设的轮速阈值且摩擦片1温度小于加热阈值一且大于等于加热阈值二时，控制单元2控制加热单元4切换成第二工作功率工作。在车轮转速大于轮速阈值时表明车轮行驶较快，在这时制动摩擦片1对制动盘施加的制动力大，从而摩擦力也大容易产生制动噪音。在车轮转速大于轮速阈值时不管当前摩擦片1温度是否大于等于加热阈值二，只要当前摩擦片1温度低于加热阈值一，均采用较大的第二工作功率对摩擦片1加热，使摩擦片1快速升温，从而减少在车辆轮速较大情况下制动时摩擦片1还处于低温状态的情况，继而减少制动噪音发生。轮速阈值范围为5r/s至8r/s，作为优选轮速阈值为6r/s。

在控制芯片2a判断当前摩擦片1温度小于加热阈值一的条件下，实时获取轮速信号，轮速会根据实际驾驶有波动，在轮速大于轮速阈值时，控制芯片2a控制加热丝以第二工作功率工作，当轮速处于小于轮速阈值情况下控制芯片2a判断摩擦片1温度是否小于加热阈值二，摩擦片1温度大于等于加热阈值二时，控制控制芯片2a以第一工作功率工作，摩擦片1温度小于加热阈值二时，控制控制芯片2a以第二工作功率工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了摩擦片1、安装板1a、安装面1a1、摩擦板1b、控制单元2、控制芯片2a、继电器一2b、继电器二2c、蓄电池2d、温度传感器3、加热单元4、电热丝4a、轮速传感器5、车辆遥控钥匙6、消音片7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。