專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用溫差原理實(shí)現(xiàn)的機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)在線(xiàn)故障監(jiān)測(cè)方法和裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)都沒(méi)有在線(xiàn)故障監(jiān)測(cè)裝置，剎車(chē)系統(tǒng)故障如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)，將影響行車(chē)安全，甚至可能導(dǎo)致車(chē)毀人亡的后果。
機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)普遍采用液壓驅(qū)動(dòng)的盤(pán)式或鼓式剎車(chē)機(jī)構(gòu)，盤(pán)式剎車(chē)機(jī)構(gòu)通過(guò)液壓推動(dòng)剎車(chē)片(制動(dòng)塊)摩擦剎車(chē)盤(pán)產(chǎn)生制動(dòng)作用，鼓式剎車(chē)機(jī)構(gòu)通過(guò)液壓推動(dòng)剎車(chē)片(制動(dòng)蹄)摩擦制動(dòng)鼓產(chǎn)生制動(dòng)作用。機(jī)動(dòng)車(chē)某個(gè)車(chē)輪剎車(chē)出現(xiàn)問(wèn)題，必然表現(xiàn)為剎車(chē)力矩異常，由于剎車(chē)摩擦能量較大，從而表現(xiàn)為剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度異常，例如某車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度異常升高，表明該車(chē)輪剎車(chē)有抱死現(xiàn)象，可能剎車(chē)機(jī)構(gòu)有機(jī)械故障或安裝不當(dāng)，也可能是液壓油路不暢等；某車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度偏低，表明該車(chē)輪剎車(chē)力矩偏低，可能是剎車(chē)片過(guò)度磨損、發(fā)生機(jī)械故障或安裝不當(dāng)，也可能是液壓進(jìn)油油路不暢等。
剎車(chē)系統(tǒng)故障前期一般表現(xiàn)為個(gè)別車(chē)輪出現(xiàn)輕度剎車(chē)不力或抱死現(xiàn)象，機(jī)動(dòng)車(chē)在這種情況下正常行駛和剎車(chē)，駕駛?cè)藛T一般沒(méi)有明顯感覺(jué)，當(dāng)故障發(fā)展到一定程度，行車(chē)時(shí)出現(xiàn)緊急剎車(chē)，尤其是在高速行駛時(shí)，則很可能發(fā)生車(chē)禍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于利用機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)時(shí)車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫差原理，提供一種機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法和裝置，該方法與裝置能夠及時(shí)檢測(cè)到機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)的早期故障，使之能夠得到及時(shí)修復(fù)，有效防止剎車(chē)系統(tǒng)故障導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法，是利用溫度傳感器和電子電路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示剎車(chē)系統(tǒng)各車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)的溫度，對(duì)故障剎車(chē)機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出的溫度偏高或低溫進(jìn)行聲光告警，實(shí)現(xiàn)剎車(chē)系統(tǒng)的在線(xiàn)故障監(jiān)測(cè)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)裝置(參見(jiàn)圖1)，包括安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)各車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)上的溫度傳感器2，安裝在駕駛室的測(cè)溫、溫度顯示3與指示燈告警4和蜂鳴器告警5電路，連接溫度傳感器和測(cè)溫、顯示與告警電路的信號(hào)線(xiàn)，電源電路7；由單片機(jī)1實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量、顯示與告警控制；溫度傳感器為數(shù)值型溫度傳感器2-1或模擬型溫度傳感器2-2，當(dāng)使用數(shù)值型溫度傳感器2-1時(shí)，數(shù)值型溫度傳感器的三個(gè)腳分別經(jīng)信號(hào)線(xiàn)接電源、地和單片機(jī)1的1位數(shù)據(jù)線(xiàn)，單片機(jī)直接讀取溫度傳感器輸出的數(shù)值溫度值；當(dāng)使用模擬型溫度傳感器2-2時(shí)，模擬型溫度傳感器2-2兩個(gè)腳經(jīng)信號(hào)線(xiàn)一個(gè)接電源，另一個(gè)由多路開(kāi)關(guān)經(jīng)標(biāo)定電阻接地，標(biāo)定電阻前接單片機(jī)1的A/D轉(zhuǎn)換腳，單片機(jī)將模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)值溫度值，多路開(kāi)關(guān)控制線(xiàn)接單片機(jī)的控制線(xiàn)，控制對(duì)溫度傳感器的選通；剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度顯示3用液晶顯示器顯示，由單片機(jī)1的8位數(shù)據(jù)線(xiàn)和3位控制線(xiàn)進(jìn)行顯示控制；指示燈告警4用LED發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)指示溫度異常的剎車(chē)機(jī)構(gòu)，由單片機(jī)1的6位數(shù)據(jù)線(xiàn)控制；蜂鳴器告警5在剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度異常時(shí)發(fā)出聲音告警，由單片機(jī)1的1位數(shù)據(jù)線(xiàn)控制；系統(tǒng)工作狀態(tài)指示燈6用LED發(fā)光二極管指示，由單片機(jī)1的1位數(shù)據(jù)線(xiàn)控制；電源芯片7接機(jī)動(dòng)車(chē)12V電源，為整個(gè)電路提供+5V工作電源。
所述的溫度傳感器可以為AD590或熱電偶、熱電組、半導(dǎo)體溫度傳感器，所述的數(shù)值型溫度傳感器可采用DS1820和同類(lèi)數(shù)值溫度傳感器，溫度傳感器的個(gè)數(shù)根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)實(shí)際車(chē)輪數(shù)量可以是4個(gè)、或6個(gè)、或8個(gè)。
所述的單片機(jī)為ATmega8、或同類(lèi)單片機(jī)、或用普通單片機(jī)加擴(kuò)展電路。
所述的顯示器可采用LCD2x16液晶顯示器或點(diǎn)陣液晶顯示器、數(shù)碼顯示器件。
所述的多路開(kāi)關(guān)可采用4051、或其它型號(hào)8選1多路開(kāi)關(guān)。
所述的電源芯片采用7805。
本裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示各車(chē)輪的剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度并通過(guò)分析比較，對(duì)異常情況進(jìn)行聲光告警。
該監(jiān)測(cè)方法和裝置也可以作為機(jī)動(dòng)車(chē)維修與保養(yǎng)場(chǎng)所剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)儀器。


圖1機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)裝置原理框圖。
圖2數(shù)值型溫度傳感器構(gòu)成的機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)裝置電路圖。
圖3模擬型溫度傳感器構(gòu)成的機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)裝置電路圖。
圖中標(biāo)號(hào)表示1單片機(jī)，2安裝在剎車(chē)機(jī)構(gòu)上溫度傳感器，3溫度顯示器，4指示燈告警器，5蜂鳴器告警器，6系統(tǒng)工作指示燈，7電源。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1數(shù)值型溫度傳感器構(gòu)成的機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)裝置(電路原理圖如圖2所示)。圖中按6個(gè)車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)考慮，實(shí)施中也可以是4個(gè)或8車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)，只需增減傳感器即可。圖中Atmega8是一種工業(yè)級(jí)8位單片機(jī)(IC1)，自帶內(nèi)部晶振和復(fù)位電路，自帶8k程序存儲(chǔ)器(Flash)、0.5k EEPROM和1kRAM，使得電路構(gòu)成十分簡(jiǎn)單。單片機(jī)1的PC0腳用于讀取溫度傳感器DS1820(IC2～I(xiàn)C7)的值，PB0-PB7腳、PC4-PC6腳用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器(U2)3，顯示各車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)的溫度，PD7腳用于驅(qū)動(dòng)蜂鳴器(LS1)5發(fā)出剎車(chē)機(jī)構(gòu)異常聲音告警，PD1-PD6腳用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED(D1～D6)4對(duì)剎車(chē)異常車(chē)輪發(fā)光告警，PD0腳驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED(D0)用于系統(tǒng)工作狀態(tài)指示。DS1820是一種數(shù)值型溫度傳感器，測(cè)溫范圍為-50～125℃，帶有64位存儲(chǔ)器，用于控制數(shù)據(jù)傳送，因此，CPU只需要一根數(shù)據(jù)線(xiàn)即可讀取所有車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)的溫度。溫度傳感器2的安裝方法將傳感器封裝在金屬外殼內(nèi)，使感溫部分與金屬外殼接觸良好，對(duì)盤(pán)式剎車(chē)機(jī)構(gòu)，貼裝在剎車(chē)片操動(dòng)機(jī)構(gòu)上，對(duì)鼓式剎車(chē)機(jī)構(gòu)，貼裝在剎車(chē)鼓外側(cè)，無(wú)論何種剎車(chē)機(jī)構(gòu)，傳感器均對(duì)稱(chēng)安裝，使測(cè)量溫度具有可比較性。由7805(U1)構(gòu)成的電源電路，直接利用機(jī)動(dòng)車(chē)的12V直流電源，為整個(gè)電路提供5V供電電源，選用2A或以上容量。
實(shí)施例2模擬型溫度傳感器構(gòu)成的機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)裝置原理圖如圖3所示。圖中按6個(gè)車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)考慮，實(shí)施中也可以是4個(gè)或8車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)，只需增減傳感器即可。使用與實(shí)施例1相同的Atmega8單片機(jī)1(IC1)，該單片機(jī)內(nèi)置4路10位A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)模擬溫度信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，為了適應(yīng)具有4個(gè)以上剎車(chē)機(jī)構(gòu)的機(jī)動(dòng)車(chē)，采用4051(IC2)多路開(kāi)關(guān)和1路單片機(jī)內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器(IC1的PC0腳)，對(duì)所有模擬溫度傳感器進(jìn)行循環(huán)采樣，6只溫度傳感器2的U1～U6接IC2的x0～x5腳，IC1的PC1、PC2、PC3腳接IC2的A、B、C腳，用于對(duì)傳感器選通。單片機(jī)1的其它接線(xiàn)和功能與實(shí)施例1所述的相同。AD590是一種電流輸出型模擬溫度傳感器，測(cè)溫范圍為-50～150℃，每1℃溫度變化產(chǎn)生1μA電流變化，通過(guò)2k外接電阻產(chǎn)生2mV電壓變化，由Atmega8單片機(jī)1的10位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號(hào)，采用2.56V單片機(jī)內(nèi)部參考電源，分辨率可達(dá)1mV，可以滿(mǎn)足1℃測(cè)溫分辯率要求。本實(shí)施例所示圖中其它部分的用法和功能說(shuō)明與實(shí)施例1所示圖2所述的相同。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于該方法利用溫度傳感器和電子電路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示剎車(chē)系統(tǒng)各車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)的溫度，對(duì)故障剎車(chē)機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出的溫度偏高或低溫進(jìn)行聲光告警，實(shí)現(xiàn)剎車(chē)系統(tǒng)的在線(xiàn)故障監(jiān)測(cè)。
2.權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)方法的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于該裝置包括安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)各車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)上的溫度傳感器(2)，安裝在駕駛室的測(cè)溫、溫度顯示(3)與指示燈告警(4)和蜂鳴器告警(5)電路，連接溫度傳感器和測(cè)溫、顯示與告警電路的信號(hào)線(xiàn)，電源電路(7)，由單片機(jī)(1)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量、顯示與告警控制；溫度傳感器為數(shù)值型溫度傳感器(2-1)或模擬型溫度傳感器(2-2)，當(dāng)使用數(shù)值型溫度傳感器(2-1)時(shí)，數(shù)值型溫度傳感器的三個(gè)腳分別經(jīng)信號(hào)線(xiàn)接電源、地和單片機(jī)(1)的1位數(shù)據(jù)線(xiàn)，單片機(jī)直接讀取溫度傳感器輸出的數(shù)值溫度值；當(dāng)使用模擬型溫度傳感器(2-2)時(shí)，模擬型溫度傳感器兩個(gè)腳經(jīng)信號(hào)線(xiàn)一個(gè)接電源，另一個(gè)由多路開(kāi)關(guān)經(jīng)標(biāo)定電阻接地，標(biāo)定電阻前接單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換腳，單片機(jī)將模擬溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)值溫度值，多路開(kāi)關(guān)控制線(xiàn)接單片機(jī)(1)的控制線(xiàn)，控制對(duì)溫度傳感器的選通；剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度顯示(3)用液晶顯示器顯示，由單片機(jī)(1)的8位數(shù)據(jù)線(xiàn)和3位控制線(xiàn)進(jìn)行顯示控制；指示燈告警(4)用LED發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)指示溫度異常的剎車(chē)機(jī)構(gòu)，由單片機(jī)(1)的6位數(shù)據(jù)線(xiàn)控制；蜂鳴器告警(5)在剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度異常時(shí)發(fā)出聲音告警，由單片機(jī)(1)的1位數(shù)據(jù)線(xiàn)控制；系統(tǒng)工作狀態(tài)指示燈(6)用LED發(fā)光二極管指示，由單片機(jī)(1)的1位數(shù)據(jù)線(xiàn)控制；電源芯片(7)接機(jī)動(dòng)車(chē)12V電源，為整個(gè)電路提供+5V工作電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的模擬型溫度傳感器可采用AD590、或熱電偶、熱電組、半導(dǎo)體溫度傳感器，溫度傳感器的個(gè)數(shù)根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)實(shí)際車(chē)輪數(shù)量可以是4個(gè)、或6個(gè)、或8個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的數(shù)值型溫度傳感器可采用DS1820和同類(lèi)數(shù)字溫度傳感器，溫度傳感器的個(gè)數(shù)根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)實(shí)際車(chē)輪數(shù)量可以是4個(gè)、或6個(gè)、或8個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的單片機(jī)(1)可采用ATmega8、或同類(lèi)單片機(jī)、或用普通單片機(jī)加擴(kuò)展電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的液晶顯示器可采用LCD2x16、或點(diǎn)陣液晶顯示器、或數(shù)碼顯示器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的多路開(kāi)關(guān)可采用4051、或其它型號(hào)8選1多路開(kāi)關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的電源芯片采用7805。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)早期故障在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法和裝置，該方法利用溫度傳感器和電子電路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示剎車(chē)系統(tǒng)各車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)的溫度，對(duì)故障剎車(chē)機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出的溫度偏高或低溫進(jìn)行聲光告警，實(shí)現(xiàn)剎車(chē)系統(tǒng)的在線(xiàn)故障監(jiān)測(cè)；其裝置包括安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)各車(chē)輪剎車(chē)機(jī)構(gòu)上的溫度傳感器，安裝在駕駛室的測(cè)溫、顯示與告警電路，連接溫度傳感器和測(cè)溫、顯示與告警電路的信號(hào)線(xiàn)，電源電路。單片機(jī)1實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量、顯示與告警控制。該裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示各車(chē)輪的剎車(chē)機(jī)構(gòu)溫度，并通過(guò)分析比較，對(duì)異常情況進(jìn)行聲光告警。該監(jiān)測(cè)裝置也可以作為機(jī)動(dòng)車(chē)維修與保養(yǎng)場(chǎng)所剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)儀器。
文檔編號(hào)B60T17/22GK1557662SQ200410012719
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者王元虎, 劉勁 申請(qǐng)人:王元虎