[发明专利]一种汽车制动系统故障监测预警系统

说明书

技术领域

汽车制动系统故障监测预警系统属于汽车电子及安全技术领域。

背景技术

汽车制动故障直接关系到人们的生命财产安全。

随着整个社会对交通安全意识的提高，汽车主动安全系统如ABS（防抱死制动系统）/EBD（电子制动力分配）/ESP（车身电子稳定程序）等已经日渐普及。这些系统都是以制动系统性能完好为基础和前提，若车辆制动系统故障，制动性能部分或完全丧失，这些系统也都不能正常工作。

目前市面上销售的乘用车中，大部分都采用单浮动式卡钳，此类浮动卡钳仅一侧有制动活塞，在制动过程中活塞推动该侧制动摩擦片（简称“主动摩擦片”）接触到制动盘时，浮动卡钳在反作用力的作用下反向移动，另一侧的制动摩擦片（简称“从动摩擦片”）也获得钳制制动盘的制动压力。

汽车制动故障通常有一个渐进性的发展过程，例如，制动管路的老化导致漏油或堵塞；制动液受潮含水，在制动过程中随温度升高导致制动液产生气泡；制动分泵活塞及浮动卡钳的滑动导向销柱受泥水浸泡，引起活塞及导向销柱卡滞甚至锈死，最后导致制动力丧失或刹车抱死；浮动卡钳的滑动导向销柱锈死，制动盘单向受力，紧固车轮的螺丝会因受力不均，导致金属疲劳而在紧急刹车时断裂。

此前，此类故障只能靠定期保养，由人工拆卸检查才能发现。在两次保养间隔期间，驾驶员仅凭经验难以（未能）及时发现制动系统故障，可能导致严重的交通事故，造成生命财产损失。

专利CN200810117851提出《一种汽车制动效能监测及报警系统》，该系统通过实时监测车辆制动踏板行程与制动压力（该系统中所谓“制动压力”，指制动总泵与分泵之间制动管路中的制动液压力——说明书第3页，第20段，最末一句：“压力传感器接于汽车制动主缸后续的制动管路之中”。）之间对应关系的变化，以判断汽车制动系统效能是否降低至某种程度，以及时提醒驾驶员采取安全措施。但导致汽车制动故障的原因很多，一些特定的制动系统故障不能被该系统监测到；例如，某个制动分泵活塞卡滞（而非制动液管泄漏，或制动管路产生气泡），或分泵制动液进口堵塞，又或者浮动式卡钳的滑动导向销柱锈死，导致制动力减弱或丧失，或只有单边摩擦片与制动盘接触等，这些故障隐患并不能被该系统检出。

专利CN200410012719提出《机动车刹车系统故障监测方法和装置》利用温度传感器和电子电路，实时监测和显示刹车系统各车轮刹车机构的温度，对故障刹车机构表现出的温度偏高或低温进行声光告警，实现刹车系统的在线故障监测。但该方法在车辆启动前，静止状态下制动摩擦片与制动盘还未有相对运动，温度还未发生变化，不能检出故障。

综上所述，开发一种实时监测汽车制动系统故障，并能在车辆运动前及运动中，在故障初期，制动系统失效之前向驾驶员提供故障预警信息的技术和系统，对主动预防交通事故具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种汽车制动故障监测预警系统，该系统实时监测施加在制动摩擦片上的压力（简称摩擦片制动压力）与车辆制动总泵制动液压力（简称制动总泵压力）；通过比较制动踏板完全释放状态时，同轴车轮上各摩擦片制动压力；在每一次制动过程中，比较同轴车轮上各摩擦片制动压力，以及，摩擦片制动压力达到最大值的时间戳；比较各摩擦片制动压力与制动总泵压力，以及，各摩擦片制动压力与制动总泵压力出现最大值的时间戳；判断制动系统是否存在故障隐患；若存在故障隐患，即发出预警信息；使制动系统故障在萌发初期被发现，得以及时对制动系统进行检测、保养、修复，以保障行车安全；该系统既可应用于在用车辆增配改装，也可应用于新开发的车型。

在制动踏板完全释放状态时，若摩擦片制动压力超过标定的值，或摩擦片制动压力明显高于同轴的其它摩擦片制动压力；说明制动系统存在故障；

在同一次制动过程中，若同轴车轮上各摩擦片制动压力差异过大，或同轴车轮上各摩擦片制动压力达到最大值的时间差异过大，汽车在制动过程中容易跑偏，失去方向；说明制动系统存在故障；

在同一次制动过程中，若摩擦片制动压力与制动总泵压力的比值低于标定的额定值；或（及）各摩擦片制动压力最大值与制动总泵压力最大值对应时间延迟大于标定的额定值；说明制动系统存在故障；

借助离线的人工智能系统对以上数据做进一步分析，更精准地定位故障部位及性质，如：存在制动管路中含有气泡，或活塞及卡钳锈蚀卡滞，或制动摩擦片异常磨损，或制动摩擦片间隙过大等故障。