估计车辆制动元件的磨损的方法与流程

背景技术：

1、以下公开内容涉及估计车辆制动元件的磨损的方法。

技术实现思路

1、车辆制动元件的磨损传感器已经上市很长时间了，并且是公知的装置。

2、公知类型的车辆制动元件的磨损传感器可根据其主要操作原理被而分类为电磨损传感器和机械磨损传感器。

3、电磨损传感器操作原理在于电阻器电路，当制动元件(通常是盘式制动器的衬块)的厚度减小时，该电阻器电路使金属盘与敏感区域接触或者中断电路并发送警告信号；可以在衬块的不同深度处设置更多的电路，警告信号因此由车辆的信息中心处理以计算剩余制动衬块寿命。

4、市场上有两种主要型式的电磨损传感器：嵌入在制动衬块中的传感器，以及安装到制动衬块并且被设计成维持与制动转子表面的摩擦接触的单独传感器。

5、机械磨损指示器在改进的背板上中继，当衬块摩擦材料水平达到指定的减小厚度时，该机械磨损指示器产生噪音。

6、位置传感器磨损指示器测量制动机构的位置并且在达到设计位置时向驾驶员发送警告信号。

7、混合操作系统磨损传感器也是已知的并且已上市。

8、甚至已知类型的epb电子驻车制动器也可通过对接合后制动衬块所需的螺钉/螺母旋转的数目进行计数来检测衬块磨损：越多的旋转意味着衬块的厚度越小。

9、现有技术us4658936a公开了一种用于监测制动器的温度和磨损程度的指示器；us7694555公开了一种用于提供对制动衬块厚度的估计的方法，该方法采用传感器和驾驶员制动建模的融合来通过算法预测车辆制动衬块寿命。

10、us5668529a教导了一种基于嵌入在制动衬片中的温度传感器的输出的周期性采样来估计制动衬片的厚度的方法。

11、这些传统磨损传感器无论如何都是复杂的物品，并且高度经受重载应力；嵌入制动衬片中的温度传感器在集中于传感器本身的制动力下达到衬块的非常高的温度和压力，并且衬块本身必须是特殊和特定种类的，具有相关的成本。

12、因此，在本公开中描述的技术任务是消除传统磨损传感器的当前限制并且改进它们的性能和可靠性。

13、根据本公开的技术任务通过提供估计车辆制动元件的磨损的方法来实现，该车辆制动元件至少包括制动盘、耐磨摩擦材料块和所述块的支撑板，该方法的特征在于包括：

14、-提供温度传感器，该温度传感器被配置和放置成感测所述支撑板的温度；

15、-提供连接到所述温度传感器的电子处理单元；

16、-提供所述支撑板的感测温度的采集、所述感测温度的温度信号的生成以及所述温度信号到所述电子处理单元的传输；

17、-并且所述处理单元通过对所述温度信号的处理来提供对所述块的厚度的估计。

18、在一个实施方案中，处理所述温度信号的温度时间变化以提供所述估计。

19、所述温度传感器可以是集成在所述支撑背板中的接触式温度传感器或非接触式温度传感器。

20、在一个实施方案中，所述温度传感器被配置和放置成感测所述支撑背板的表面的温度。

21、在一个实施方案中，所述表面是所述支撑背板的面向所述耐磨摩擦材料块的表面。

22、在一个实施方案中，所述表面是所述支撑背板的与所述耐磨摩擦材料块相对的表面。

23、在一个实施方案中，所述温度传感器被配置和放置成感测所述支撑背板的整体温度。

24、在一个实施方案中，所述采集是基于时间的。

25、在一个实施方案中，所述采集是基于事件的。

26、在一个实施方案中，所述事件是车辆制动。

27、在一个实施方案中，在具有相同边界条件的车辆制动中选择多个车辆制动。

28、在一个实施方案中，所述估计是实时的。

29、在一个实施方案中，所述方法提供连接到所述处理单元的环境温度传感器，采集环境温度，生成所述环境温度的环境温度信号，将所述环境温度信号传输到所述电子处理单元，并且所述处理单元处理所述环境温度信号以调整所述估计。在一个实施方案中，所述方法提供连接到所述处理单元的车辆加速度计，采集加速度，生成所述加速度的加速度信号，将所述加速度信号传输到所述电子处理单元，并且所述处理单元处理所述加速度信号以调整所述估计和/或选择事件和/或检测事件。

30、在一个实施方案中，所述方法提供连接到所述处理单元的车辆运动传感器，采集运动，生成所述运动的运动信号，将所述运动信号传输到所述电子处理单元，并且所述处理单元处理所述运动信号以调整所述估计和/或选择事件和/或检测事件。

31、在一个实施方案中，所述方法为所述制动元件提供至少连接到所述处理单元的力传感器，采集力，生成所述力的力信号，将所述力信号传输到所述电子处理单元，并且所述处理单元处理所述力信号以调整所述估计和/或选择事件和/或检测事件。

32、在一个实施方案中，力传感器包括剪切力传感器和/或压力传感器。

33、在一个实施方案中，所述方法提供了通过创建与所述摩擦材料块的厚度相关的温度动态模型并且通过选择拟合所测量的温度动态的模型温度动态来进行所述估计来提供所述制动衬块的热模型。

34、本公开还提供了一种车辆制动元件，该车辆制动元件包括耐磨摩擦材料块、所述摩擦材料块的支撑背板、被配置和放置成检测所述支撑背板的温度的温度传感器、以及被配置为执行上述估计磨损的方法的电子处理单元。

35、本公开集中于在车辆操作时利用制动元件的背板的感测温度趋势，已经发现该感测温度趋势与摩擦块的当前厚度紧密相关。

36、实际上，当考虑具有相同边界条件的制动事件时，只要摩擦块的厚度减小，感测温度的时间变化就增加，使得背板更快地升温。

技术特征：

1.一种估计车辆制动元件的磨损的方法，所述车辆制动元件至少包括制动盘(10)、耐磨摩擦材料块(20)和所述摩擦材料块(20)的支撑背板(40)，所述方法的特征在于至少包括：

2.根据权利要求1所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于处理所述温度信号的温度时间变化以提供所述估计。

3.根据任一项前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述温度传感器(100)是集成在所述支撑背板(40)中的接触式温度传感器。

4.根据权利要求1和2中任一项所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述温度传感器(100)是非接触式温度传感器。

5.根据任一项前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述温度传感器(100)被配置和放置成感测所述支撑背板(40)的表面的温度。

6.根据权利要求5所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述表面是所述支撑背板(40)的面向所述耐磨摩擦材料块(20)的表面。

7.根据权利要求5所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述表面是所述支撑背板(40)的与所述耐磨摩擦材料块(20)相对的表面。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述温度传感器(100)被配置和放置成感测所述支撑背板(40)的整体温度。

9.根据任一项前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述采集是基于时间的。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述采集是基于事件的。

11.根据前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于所述事件是车辆制动事件。

12.根据任一项前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于提供连接到所述电子处理单元(200)的环境温度传感器(403)，采集环境温度，生成所述环境温度的环境温度信号，将所述环境温度信号传输到所述电子处理单元(200)，并且所述电子处理单元(200)处理所述环境温度信号以调整所述估计(500)。

13.根据任一项前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于提供连接到所述电子处理单元(200)的车辆加速度计(401)，采集车辆加速度，生成所述车辆加速度的加速度信号，将所述车辆加速度信号传输到所述电子处理单元(200)，并且所述电子处理单元(200)处理所述加速度信号以调整所述估计(500)和/或选择事件和/或检测事件。

14.根据任一项前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于提供连接到所述电子处理单元(200)的车辆运动传感器(404)，采集车辆运动，生成所述车辆运动的车辆运动信号，将所述车辆运动信号传输到所述电子处理单元(200)，并且所述电子处理单元(200)处理所述运动信号以调整所述估计和/或选择事件和/或检测事件。

15.根据任一项前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于为所述制动元件提供连接到所述电子处理单元(200)的至少一个力传感器(402)，采集力，生成所述力的力信号，将所述力信号传输到所述电子处理单元(200)，并且所述电子处理单元(200)处理所述力信号以调整所述估计(500)和/或选择事件和/或检测事件。

16.根据任一项前述权利要求所述的估计车辆制动元件的磨损的方法，其特征在于通过创建与所述块的厚度相关的温度动态模型并且通过选择拟合所测量的温度动态的模型温度动态来进行所述估计(500)，从而提供所述制动衬块(20)的热模型。

17.一种车辆制动元件，所述车辆制动元件包括耐磨摩擦材料块(20)、所述摩擦材料块(20)的支撑背板(40)、被配置和放置成检测所述支撑背板(40)的温度的温度传感器(100)、以及被配置为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的电子处理单元(200)。

技术总结
一种估计车辆制动元件的磨损的方法，该车辆制动元件至少包括制动盘(10)、耐磨摩擦材料块(20)和该摩擦材料块(20)的支撑背板(40)，该方法至少包括：‑提供被配置和放置成感测该支撑背板(40)的温度的温度传感器(100)，‑提供连接到该温度传感器(100)的电子处理单元(200)；‑提供该支撑背板(40)的感测温度的采集、该感测温度的温度信号的生成以及该温度信号到该电子处理单元(200)的传输；‑并且该电子处理单元(200)通过对该温度信号的处理来提供对该耐磨摩擦材料块(20)的厚度的估计(500)。

技术研发人员：彼得罗·罗伯托·马基,斯特凡诺·塞拉,马尔科·泰拉诺瓦,翁贝托·维尼奥洛
受保护的技术使用者：意大利ITT有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15