感測并控制制動襯片磨損的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種感測并控制制動襯片的磨損，借此感測制動襯片的磨損使得可以由電子剎車系統(tǒng)執(zhí)行制動襯片的均衡磨損的設(shè)備和方法。即，在感測并控制每個制動襯片的磨損的設(shè)備和方法中，基于通過感測每個制動襯片的磨損，在儀表組的顯示器上顯示制動襯片的剩余磨損量和預(yù)計更換時間，并同時向電子剎車系統(tǒng)提供每個車輪的制動襯片磨損，因此用于每個車輪的每個制動襯片的適當(dāng)制動力可以由電子剎車系統(tǒng)執(zhí)行。
【專利說明】感測并控制制動襯片磨損的設(shè)備和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及感測并控制制動襯片磨損的設(shè)備和方法，更具體地，涉及感測并控制制動襯片磨損，借此感測制動襯片的磨損使得能夠執(zhí)行制動襯片的等磨損的設(shè)備和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于在車輛駕駛期間剎車經(jīng)常重復(fù)應(yīng)用并操作，結(jié)果是在制動墊上的制動襯片逐漸磨損。因此，制動襯片應(yīng)在適當(dāng)時間更換以便維持剎車適當(dāng)性能。
[0003]由于制動襯片的表面不能很容易地從車輛外檢驗，因此駕駛員難以檢查制動襯片的磨損狀態(tài)，除非駕駛員是專業(yè)的車輛技工。結(jié)果，由制動襯片磨損導(dǎo)致的更換時間不可以準(zhǔn)確地檢測，并因此車輛擁有者經(jīng)常失去制動襯片的適當(dāng)更換時間。
[0004]解決該問題的一個方式已利用襯片傳感器用以感測制動襯片磨損，該襯片傳感器基于襯片傳感器的感測信號警告駕駛員制動襯片的磨損量和更換時間。
[0005]然而在這些系統(tǒng)中，當(dāng)制動襯片磨耗時，系統(tǒng)僅使用警告燈或警報聲通知駕駛員制動襯片的磨損，并且制動襯片的剩余磨損量不可以準(zhǔn)確地傳達(dá)給駕駛員。
[0006]特別地，這些感測裝置在車輛的若干車輪上安裝的制動襯片之間發(fā)生一側(cè)磨損時不響應(yīng)，即，即使在制動襯片全部同時替換時，制動襯片每個都具有不同磨損量。因此，用于制動襯片的更換周期變得不規(guī)則，并且每個制動襯片的磨損狀態(tài)不可以維持在剎車性能可以最優(yōu)地執(zhí)行的水平。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供感測并向用戶通知制動襯片的磨損的設(shè)備和方法。特別地，包括處理器和存儲器的控制器經(jīng)配置為基于通過感測個別的制動襯片的磨損而獲得的信號，在儀表組(cluster)的顯示器上為個別的制動襯片顯示剩余磨損量和更換時間，并同時向電子剎車系統(tǒng)提供每個車輪配置(即車輪、制動墊和轉(zhuǎn)子)的制動襯片磨損，使得可以由電子剎車系統(tǒng)執(zhí)行每個車輪配置的均衡襯片磨損。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供用于感測并控制制動襯片的磨損的設(shè)備。特別地，制動襯片磨損傳感器安裝在車輛的每個車輪上并感測制動襯片的磨損。與每個傳感器通信的是制動襯片磨損傳感器控制器，其從每個制動襯片磨損傳感器實時接收磨損感測信號，并在車輛和電子剎車系統(tǒng)內(nèi)部中的儀表組顯示器內(nèi)提供每個制動襯片的磨損信息。顯示制動襯片的剩余磨損量和制動襯片的更換時間的儀表組基于從制動襯片磨損傳感器控制器接收的襯片磨損信息。結(jié)果，電子剎車系統(tǒng)基于從制動襯片磨損傳感器控制器接收的襯片磨損信息，均衡地控制安裝在若干車輪上的制動襯片的磨損。
[0009]因此，制動襯片磨損傳感器控制器可以包括:連接到電池電源的電源輸入適配器；電源控制器，其連接到電源輸入單元，向制動襯片磨損傳感器控制器供應(yīng)約5V電力并向制動襯片磨損傳感器供應(yīng)電源功率；執(zhí)行涉及襯片磨損的信息處理的微型計算機(例如處理器)；傳感器電壓輸入適配器，其接收與源自制動襯片磨損傳感器的制動襯片的剩余磨損量相對應(yīng)的電壓并向微型計算機傳送該電壓；以及控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信單元，其向電子剎車系統(tǒng)傳送由微型計算機處理的襯片磨損信息。
[0010]另外，在本發(fā)明的一些示例性實施方式中，制動襯片磨損傳感器控制器可以進(jìn)一步包括允許將用于維護(hù)的診斷儀器連接到微型計算機的診斷開關(guān)輸入適配器、和/或以非通信規(guī)程(non-communicat1n specificat1n)輸出警告信號的發(fā)光二極管(LED)輸出單
J Li ο
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供感測并控制制動襯片的磨損的方法，該方法包括:使用制動襯片磨損傳感器感測在車輛的每個車輪上安裝的制動襯片的磨損；從制動襯片磨損傳感器控制器接收與制動襯片相關(guān)聯(lián)的磨損感測信號，并對由制動襯片磨損導(dǎo)致的剩余磨損量和制動襯片的更換時間執(zhí)行算術(shù)運算(即確定)；使用儀表組向駕駛員通知制動襯片的剩余磨損量和更換時間；以及當(dāng)存在制動襯片磨損的差異時，由電子剎車系統(tǒng)均衡地控制制動襯片的磨損。
[0012]均衡地控制制動襯片磨損可以包括:從制動襯片磨損傳感器控制器接收涉及每個制動襯片的磨損信息；以及當(dāng)存在制動襯片磨損的差異時，使用電子剎車系統(tǒng)控制每個車輪的制動力從而均衡地控制制動襯片的磨損。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點通過參考附圖詳細(xì)描述其示例性的實施方式而變得更清楚，在附圖中:
[0014]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的用于感測并控制制動襯片的磨損的設(shè)備的配置；且
[0015]圖2示出圖1中所示的用于感測并控制制動襯片的磨損的設(shè)備的制動襯片磨損傳感器控制器的配置。

【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在參考其中示出本發(fā)明的示例性實施方式的附圖更完整地描述本發(fā)明。
[0017]應(yīng)理解，當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語一般包括機動車輛，如客車，包括運動型多功能車(SUV)、公交車、貨車、各類商用車，船舶，包括各種船和艇，飛行器等，并包括混合動力車、電動車、插電式混合動力電動車、氫動力汽車、燃料電池車輛和其他替代燃料汽車(例如，來自石油以外的能源的燃料)。
[0018]另外，應(yīng)該理解下面方法由至少一個控制器執(zhí)行。術(shù)語控制器指代包括存儲器和處理器的硬件裝置，該處理器經(jīng)配置執(zhí)行應(yīng)解釋為其算法結(jié)構(gòu)的一個或多個步驟。存儲器經(jīng)配置存儲算法步驟，并且處理器經(jīng)具體配置為執(zhí)行所述算法步驟從而執(zhí)行在下面進(jìn)一步描述的一個或多個過程。
[0019]此外，本發(fā)明的控制邏輯可以收錄在含有由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機可讀介質(zhì)上的非暫時性計算機可讀媒介。計算機可讀介質(zhì)的例子包括但不限于，R0M、RAM、緊湊光盤(⑶)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動器、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀記錄介質(zhì)也可以在連接到網(wǎng)絡(luò)的計算機系統(tǒng)中分布，使得計算機可讀介質(zhì)以分布的形式存儲并執(zhí)行，例如由遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)存儲并執(zhí)行。
[0020]關(guān)于本發(fā)明的示例性實施方式，圖1的數(shù)字10代表制動襯片磨損傳感器，其經(jīng)配置為從在車輛的每個車輪上安裝的剎車裝置的元件之間感測制動襯片的磨損。制動襯片磨損傳感器10安裝在車輛的車輪(例如車輛或拖車的車輪)上，實時感測制動襯片的磨損并向制動襯片磨損傳感器控制器20傳送所感測的電壓信號。
[0021]制動襯片磨損傳感器控制器20實時接收并處理制動襯片磨損傳感器10的磨損感測信號，然后向儀表組30和電子剎車系統(tǒng)(EBS) 40提供所需要的每個制動襯片的磨損信息。制動襯片磨損傳感器控制器20包括對其供應(yīng)電力以便執(zhí)行一系列操作的電源輸入適配器21、以及分配并提供適合于制動襯片磨損傳感器控制器20內(nèi)每個電氣操作元件的電力的電源控制器22。
[0022]在此情況下，電源輸入適配器21接收源自電池的電力和點火電鍵盒(ignit1nkey box)的第一點火信號IGNl (即在圖1中的“KEY ON”信號)，以便執(zhí)行制動襯片磨損傳感器控制器20的操作，并且電源控制器22連接到電源輸入適配器21，向制動襯片磨損傳感器控制器20提供約5V電力并同時向制動襯片磨損傳感器10供應(yīng)電源功率。
[0023]同樣，制動襯片磨損傳感器控制器20可以包括傳感器電壓輸入適配器24，該傳感器電壓輸入適配器24從制動襯片磨損傳感器10接收與制動襯片的剩余磨損量對應(yīng)的電壓感測信號，并向微型計算機(MICOM)(例如處理器)23傳送電壓感測信號。微型計算機(MIC0M)23基于通過作為輸入元件的傳感器電壓輸入適配器24接收的電壓感測信號，對關(guān)于襯片磨損的信息(例如襯片的磨損、襯片的剩余磨損量和襯片的更換時間)執(zhí)行算術(shù)運算(過程執(zhí)行/確定)。
[0024]由制動襯片磨損傳感器控制器20的MICOM 23對其執(zhí)行算術(shù)運算的信息(例如襯片的磨損、襯片的剩余磨損量和襯片的更換時間)向儀表組30和電子剎車系統(tǒng)(EBS) 40傳送，儀表組30可以布置在駕駛員座椅前面，EBS 40通過制動襯片磨損傳感器控制器20內(nèi)的CAN通信適配器25分配并控制車輪的制動力。
[0025]儀表組30從制動襯片磨損傳感器控制器20接收襯片磨損信息，并顯示單個車輪中的每個的制動襯片的剩余磨損量及其更換時間。特別地，EBS40從制動襯片磨損傳感器控制器20接收制動襯片磨損信息，并在剎車期間在每個車輪上分別執(zhí)行制動力分配控制，以便均衡地控制安裝在車輪上的制動襯片的磨損。
[0026]制動襯片磨損傳感器控制器20可以進(jìn)一步包括允許將用于維護(hù)的診斷儀器連接到MICOM 23的診斷開關(guān)輸入適配器26、以及以非通信規(guī)程輸出警告信號的發(fā)光二極管(LED)輸出單元27。
[0027]診斷開關(guān)輸入適配器26通知MICOM 23另外的外部診斷儀器連接到制動襯片磨損傳感器控制器20，以便除制動襯片磨損傳感器10之外還檢驗制動襯片磨損傳感器控制器20。當(dāng)診斷儀器連接到制動襯片磨損傳感器控制器20以便由專業(yè)車輛技工診斷時，MICOM23的存儲信息(例如傳感器的異常輸出范圍、傳感器的斷路和短路、以及控制器自身的故障診斷信息)可以向診斷儀器傳送。
[0028]LED輸出單元27經(jīng)配置為接通安裝在儀表組30上的警告燈，以便在其中襯片磨損信息不可以通過CAN通信向儀表組30或EBS 40傳送的非通信規(guī)程的情況下，由襯片磨損信息(例如當(dāng)磨損在預(yù)定水平或更多時)引起給予駕駛員警告。在襯片磨損傳感器(LWS)中，例如，“通信規(guī)程”指代將接通/斷開警告燈的信號從控制單元(LWS控制器)經(jīng)CAN通信信號傳遞到儀表組。特別地，其中儀表組不能接收CAN通信信號的規(guī)程稱為“非通信規(guī)程”。在非通信規(guī)程的情況下，LWS應(yīng)經(jīng)有線信號直接接通儀表組中的警告燈。即，“通信規(guī)程”和“非通信規(guī)程”基于信號的傳遞方式確定，或者是通信方法或者是非通信方法。
[0029]詳細(xì)地，在“通信規(guī)程”中，有意義的信號發(fā)送到燈單元，在其中分析信號是否要接通燈。相反，在“非通信規(guī)程”中，僅簡單的“開/關(guān)”信號而不是有意義的信號經(jīng)線纜發(fā)出，并且燈單元根據(jù)接收的信號簡單地接通/斷開。這里，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的使用上述配置感測并控制制動襯片磨損的方法將在下面描述。
[0030]首先，在點火鑰匙接通以便起動車輛后，如果電池的電力與點火電鍵盒的第一點火信號IGNl從制動襯片磨損傳感器控制器20的電力輸入適配器21接收，則制動襯片磨損傳感器控制器20的操作開始執(zhí)行。
[0031]一旦發(fā)動制動襯片磨損傳感器控制器20，制動襯片磨損傳感器控制器20執(zhí)行檢驗制動襯片磨損傳感器10的元件(例如制動墊和/或轉(zhuǎn)子)和制動襯片磨損傳感器控制器20。即，當(dāng)制動襯片磨損傳感器10的輸出超過預(yù)定范圍時，或當(dāng)其中信號輸入/輸出的制動襯片磨損傳感器10的斷路或短路的診斷不可以執(zhí)行時，制動襯片磨損傳感器20自身的電池短路和/或故障被執(zhí)行并且存在異常，警告燈接通信號向儀表組30傳送以便關(guān)閉指示器，并且如果沒有異常的診斷結(jié)果，則執(zhí)行涉及襯片磨損的一系列操作。
[0032]在一般操作期間，安裝在車輛的每個車輪上的制動襯片的磨損由制動襯片磨損傳感器10感測，并且規(guī)則地、周期性地或連續(xù)地向制動襯片磨損傳感器控制器20傳送，并且制動襯片磨損傳感器控制器20接收模擬電壓形式的傳感器信息，處理/解釋傳感器信息，然后通過CAN通信適配器25向儀表組30傳送傳感器信息。即，制動襯片磨損傳感器控制器20從制動襯片磨損傳感器10接收安裝在每個車輪上的制動襯片的磨損感測信號，對由每個襯片的磨損導(dǎo)致的剩余磨損量和預(yù)計更換時間執(zhí)行算術(shù)運算，然后向儀表組30傳送表示算術(shù)運算結(jié)果的信號。因此，儀表組30顯示每個襯片的剩余磨損量及其預(yù)計更換時間，由此向駕駛員通知每個襯片的剩余磨損量及其預(yù)計更換時間。
[0033]在此情況下，如果源自制動襯片磨損傳感器10的模擬電壓的值等于或大于預(yù)定值，則制動襯片磨損傳感器控制器20解釋該值，計算該值接近完全磨損，并向儀表組30傳送計算結(jié)果。然后儀表組30接通表示襯片更換時間的指示器。
[0034]這樣，除安裝在車輛的整個車輪(軸)上的制動襯片的磨損之外，向駕駛員提供詳細(xì)信息例如剩余磨損量和預(yù)計更換時間，因此車輛剎車裝置的可靠性和生產(chǎn)率(productivity)可以改善，并且駕駛員可以因此得知何時是更換制動墊的適當(dāng)時間，因此駕駛員的方便性可以提高。
[0035]當(dāng)剎車在車輛駕駛期間執(zhí)行時，制動襯片磨損傳感器控制器20以約0.4%的分辨率信息單位向作為剎車控制器的EBS 40傳送每個制動襯片的磨損信息。在此情況下，當(dāng)存在制動襯片磨損的差異時，EBS 40均衡地控制制動襯片的磨損。
[0036]更詳細(xì)地，如果EBS 40從制動襯片磨損傳感器控制器20接收每個制動襯片的磨損，并且如果其確定存在制動襯片磨損的差異，則EBS 40執(zhí)行每個車輪的制動力的分配控制(例如，控制向具有嚴(yán)重磨損的襯片分配減小的制動力，并向具有較不嚴(yán)重磨損的襯片分配較多的制動力)，因此制動襯片的磨損可以均衡地控制。
[0037]這樣，關(guān)于每個制動襯片的磨損的信息(通過以百分比單位(例如約0.4%單位)計算每個制動襯片的磨損而獲得的信息)向EBS 40提供，因此每個車輪的EBS 40的制動力分配控制可以執(zhí)行，并且可以防止其中制動襯片中的僅任意一個較多磨耗的一側(cè)磨損，并同時可以弓丨起制動襯片的同時均勻磨損。
[0038]如上描述，本發(fā)明提供以下效果。
[0039]第一，與其中可以感測受限車輪的襯片磨損的根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于感測襯片磨損的設(shè)備相反，詳細(xì)信息例如安裝在車輛的整個車輪(軸)上的制動襯片的磨損量、制動襯片的剩余磨損量和預(yù)計更換時間，可以向駕駛員提供，因此可以防止由減小的制動力和剎車裝置故障導(dǎo)致的事故。
[0040]第二，關(guān)于每個制動襯片的磨損的信息(通過以百分比單位(例如約0.4%單位)計算每個制動襯片的磨損而獲得的信息)向電子剎車系統(tǒng)提供，以便對關(guān)聯(lián)的制動襯片執(zhí)行控制而關(guān)于每個車輪不同地設(shè)定電子剎車系統(tǒng)的制動力，因此可以防止其中制動襯片中的僅一個較多磨耗的一側(cè)磨損，并同時可以引起制動襯片的同時均勻磨損。
[0041]第三，除制動襯片的磨損之外，剩余磨損量和預(yù)計更換時間在儀表組的顯示器上顯示，因此生產(chǎn)率可以改善并且駕駛員以更及時的方式計劃車輛的維護(hù)，因此駕駛員的方便性可以提高。
[0042]第四，當(dāng)襯片磨損傳感器故障時，診斷儀器連接到襯片磨損傳感器控制器，因此傳感器的狀態(tài)可以立即檢查以便易于維護(hù)傳感器。
[0043]盡管本發(fā)明已參考其示例性的實施方式特別地示出并描述，但本領(lǐng)域普遍技術(shù)人員將理解，在不背離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上做出各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于感測并控制制動襯片的磨損的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 制動襯片磨損傳感器，所述制動襯片磨損傳感器安裝在車輛的每個車輪上，每個制動襯片磨損傳感器分別感測每個車輪的制動襯片的磨損； 制動襯片磨損傳感器控制器，所述制動襯片磨損傳感器控制器經(jīng)配置為從每個制動襯片磨損傳感器實時接收磨損感測信號，并提供每個制動襯片的磨損信息； 儀表組，所述儀表組基于由所述制動襯片磨損傳感器控制器提供的磨損信息，顯示每個制動襯片的剩余磨損量和每個制動襯片的預(yù)計更換時間；以及 電子剎車系統(tǒng)，所述電子剎車系統(tǒng)基于由所述制動襯片磨損傳感器控制器提供的磨損信息，均衡地控制安裝在所述車輛的每個車輪上的每個制動襯片的磨損。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述制動襯片磨損傳感器控制器包括: 電源輸入適配器，所述電源輸入適配器連接到電池電源； 電源控制器，所述電源控制器連接到所述電源輸入適配器，向所述制動襯片磨損傳感器控制器供電并向所述制動襯片磨損傳感器供應(yīng)電源功率； 處理器，所述處理器執(zhí)行與制動襯片磨損有關(guān)的信息處理； 傳感器電壓輸入適配器，所述傳感器電壓輸入適配器接收與分別源自每個制動襯片磨損傳感器的每個制動襯片的剩余磨損量相對應(yīng)的電壓，并向所述處理器傳送所述電壓；以及 控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信適配器，所述CAN通信適配器向所述電子剎車系統(tǒng)傳送由所述處理器處理的所述磨損信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述制動襯片磨損傳感器控制器還包括允許將用于維護(hù)的診斷儀器連接到微型計算機的診斷開關(guān)適配器單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述制動襯片磨損傳感器控制器還包括以非通信規(guī)程輸出警告信號的發(fā)光二極管(LED)輸出單元。
5.—種感測并控制制動襯片的磨損的方法，所述方法包括: 使用傳感器感測在車輛的每個車輪上安裝的制動襯片的磨損； 在控制器從每個制動襯片磨損傳感器接收每個制動襯片的磨損感測信號，并確定每個制動襯片的由制動襯片的磨損導(dǎo)致的剩余磨損量和每個制動襯片的預(yù)計更換時間； 由所述控制器使用儀表組向駕駛員通知每個制動襯片的剩余磨損量和預(yù)計更換時間； 確定在每個制動襯片之間是否存在磨損差異；以及 響應(yīng)于確定存在制動襯片磨損的差異，使用電子剎車系統(tǒng)控制每個車輪的制動力從而均衡地控制制動襯片的磨損。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中均衡地控制制動襯片的磨損包括: 在電子剎車系統(tǒng)從制動襯片磨損傳感器控制器接收每個制動襯片的磨損；以及由電子剎車系統(tǒng)在具有較多磨損的制動襯片上施加減小的制動力，并在具有較少磨損的制動襯片上施加增大的制動力，從而均衡地磨損制動襯片。
7.一種含有由處理器或控制器執(zhí)行的程序指令的非暫時性計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)包括: 從在每個車輪的制動襯片磨損傳感器接收車輛的每個車輪的每個制動襯片的磨損感測信號的程序指令； 確定每個制動襯片的由制動襯片的磨損導(dǎo)致的剩余磨損量和每個制動襯片的預(yù)計更換時間的程序指令； 使用儀表組向駕駛員通知每個制動襯片的剩余磨損量和預(yù)計更換時間的程序指令； 確定在每個制動襯片之間是否存在磨損差異的程序指令；以及響應(yīng)于確定存在制動襯片的磨損差異，控制每個車輪的制動力從而均衡地控制制動襯片的磨損的程序指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非暫時性計算機可讀介質(zhì)，其中均衡地控制制動襯片的磨損的所述程序指令在電子剎車系統(tǒng)處從制動襯片磨損傳感器控制器接收每個制動襯片的磨損；以及 在具有較多磨損的制動襯片上施加減小的制動力，并在具有較少磨損的制動襯片上施加增大的制動力，從而均衡地磨損制動襯片。
【文檔編號】F16D66/02GK104455120SQ201310721915
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】樸盛洙, 樸宰潤, 趙永湜 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社, 大星電機工業(yè)株式會社