專利名稱：基于can總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于CAN總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)，屬于自動(dòng) 控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)山區(qū)約占全國(guó)面積的2/3。山區(qū)地面較為崎嶇，尤其青藏高原平均海拔高度約 4500米，地勢(shì)起伏大，交通多以大型車輛為主。在山區(qū)或礦山使用的大噸位載重汽車，經(jīng)常 需要滿載下坡，在長(zhǎng)、大坡道上頻繁制動(dòng)，制動(dòng)負(fù)荷過(guò)大，剎車片發(fā)熱，摩擦系數(shù)降低，致使 制動(dòng)性能變差，是嚴(yán)重影響汽車運(yùn)行安全性的主要原因。目前據(jù)公安部門(mén)統(tǒng)計(jì)，在各種車輛 的機(jī)械故障中，制動(dòng)失靈占據(jù)了相當(dāng)高的比例。目前針對(duì)此技術(shù)隱患問(wèn)題還沒(méi)有相關(guān)的技 術(shù)解決措施出現(xiàn)。如，申請(qǐng)?zhí)枮?00720031807. 7，名稱為“工程路面車輛制動(dòng)裝置”的專利，包括制動(dòng)
調(diào)整臂、前橋制動(dòng)氣室、中橋制動(dòng)氣室、后橋制動(dòng)氣室、連接制動(dòng)氣室及制動(dòng)調(diào)整臂的管路、 制動(dòng)調(diào)整臂連接有摩擦片，管路與制動(dòng)閥連接，制動(dòng)調(diào)整臂長(zhǎng)度在175-205mm之間。但其僅 能解決制動(dòng)頻繁、制動(dòng)距離小、而地面附著系數(shù)小等問(wèn)題；又如，申請(qǐng)?zhí)枮?8228298. 2，名稱為“一種新型車輛制動(dòng)裝置”的專利，其公開(kāi)了一 種車輛再生制動(dòng)裝置，由離合制動(dòng)裝置、機(jī)械儲(chǔ)能元件、防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)組成，車輪 正向轉(zhuǎn)動(dòng)由原動(dòng)端傳入，外端和內(nèi)端均可與原動(dòng)端接合，內(nèi)端還可與非回轉(zhuǎn)端接合，彈笥元 件分別與外端和內(nèi)端相連，制動(dòng)時(shí)由操縱機(jī)構(gòu)控制內(nèi)端與非回轉(zhuǎn)端接合，外端與原動(dòng)端接 合，外端隨原動(dòng)端轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)彈性元件變形儲(chǔ)能，直至原動(dòng)端能量耗盡達(dá)到制動(dòng)目的，起動(dòng)時(shí) 操縱機(jī)構(gòu)控制內(nèi)端脫離非回轉(zhuǎn)端與原動(dòng)端接合，外端與原動(dòng)端脫開(kāi)，防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)限制外端 反轉(zhuǎn)釋能，彈性元件所儲(chǔ)能量由內(nèi)端傳至原動(dòng)端，驅(qū)動(dòng)其正向轉(zhuǎn)動(dòng)。綜上所列的專利和技術(shù)都沒(méi)有從根本上來(lái)解決本發(fā)明所提出的提高車輛的行車 安全性和可靠性的問(wèn)題；所以現(xiàn)在的駕駛員完全是僅憑借自己主觀經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷剎車系統(tǒng)是 否安全。這樣很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，加大了交通事故發(fā)生概率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決目前國(guó)內(nèi)大型車輛長(zhǎng)時(shí)間滿載下坡致使制動(dòng)失靈導(dǎo)致重 大車禍的問(wèn)題從而提出一種基于CAN總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明包括依次連接的溫度檢測(cè)模塊、電源模塊、CAN總線收發(fā)模塊。所述溫度檢測(cè)模塊采用熱電偶，利用轉(zhuǎn)換元件的參數(shù)隨溫度變化的特性，將溫度 和與溫度有關(guān)的參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電量變化輸出，并對(duì)其內(nèi)部元器件的參數(shù)進(jìn)行激光校 正；從而對(duì)熱電偶的非線性進(jìn)行了內(nèi)部修正；所述CAN總線收發(fā)模塊用于發(fā)送或接收有關(guān) 的溫度參數(shù)數(shù)據(jù)。從實(shí)際觀測(cè)得到的制動(dòng)器溫度和對(duì)應(yīng)的剎車距離看，前輪剎車轂溫度明顯低于后 輪剎車轂溫度，且溫度一般都低于200°C，這說(shuō)明車輛在下坡過(guò)程中無(wú)論是否采用輔助制動(dòng)措施，前輪的制動(dòng)效能基本上都沒(méi)有衰減。后輪剎車鼓溫度較高，尤其內(nèi)側(cè)由于散熱條件較 差，溫度上升幅度較大。所以溫度測(cè)試模塊在每側(cè)的后輪上只安裝一個(gè)即可以滿足實(shí)際要 求。溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)采用有線傳輸方式，和制動(dòng)系統(tǒng)的線路整合在一起，線路外面用膠皮 密封。雖然采用無(wú)線傳輸方式可以使整體結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，但價(jià)格至少上千元，限制了它的普及 應(yīng)用。目前用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各相關(guān)組件信號(hào)傳輸方式的設(shè)計(jì)大多為簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)導(dǎo)線 式傳輸方式，這種傳輸方式在信號(hào)數(shù)量較少的情況下可謂是一種簡(jiǎn)單可行的方式，但針對(duì) 信號(hào)數(shù)量很多而且空間有限的情況，這種設(shè)計(jì)方式便顯得有些笨拙，例如由于信號(hào)數(shù)量很 多導(dǎo)致插接件、導(dǎo)線數(shù)量增多，不僅給汽車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)很多壓力，也會(huì)因?yàn)榇?量插接件的使用降低系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，同時(shí)還因?yàn)榇罅繉?dǎo)線的存在而降低系統(tǒng)的環(huán) 境適應(yīng)性和電磁兼容性等。而本發(fā)明采用機(jī)電一體化技術(shù)，以現(xiàn)場(chǎng)總線為核心的新型信號(hào)傳輸方式的設(shè)計(jì)， 能夠有效克服傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)導(dǎo)線式傳輸方式的弊端，改善系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)男阅苤笜?biāo)；其優(yōu) 越性主要是多主結(jié)構(gòu)的總線；接線簡(jiǎn)單，最高通信速率可以達(dá)到lMbit/S ；CAN協(xié)議對(duì)數(shù)字 通信模塊進(jìn)行編碼；CAN總線的低誤碼率保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性；本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上采用有線傳輸方式結(jié)構(gòu)；(雖然采用無(wú)線傳輸方式結(jié)構(gòu)可以使整 體結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單但價(jià)格昂貴，惡劣環(huán)境下受電磁干擾，性能不穩(wěn)定)，本發(fā)明在剎車片內(nèi)側(cè)安 裝溫度檢測(cè)模塊的傳感器，固定在與剎車片和車輪固定的同一個(gè)點(diǎn)上，傳感器的一面貼近 剎車片，保持熱傳導(dǎo)性；傳感器的另一面進(jìn)行灌封，既能很好地固定又能測(cè)試剎車片的溫 度，減少誤差，避免了高速行駛的車輪相干涉關(guān)系，同時(shí)又減小了水、泥和灰塵等雜物對(duì)監(jiān) 控系統(tǒng)的的影響，并且有線線路走剎車線路，解決了空間布線問(wèn)題，且成本很低，精度高，結(jié) 構(gòu)更簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。本發(fā)明在溫度監(jiān)控方面具有很好的實(shí)時(shí)性，能實(shí)時(shí)監(jiān)控大型車輛制動(dòng)裝置的溫 度，超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)報(bào)警并提醒駕駛員開(kāi)啟淋水等降溫裝置。


圖1為本發(fā)明所述基于CAN總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié) 構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述基于CAN總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器 安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的介紹，如圖1所示，本發(fā)明 包括依次連接的溫度檢測(cè)模塊1、電源模塊2、CAN總線收發(fā)模塊3。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述溫度檢測(cè)模塊1采用熱電偶，利用轉(zhuǎn)換元件的參數(shù) 隨溫度變化的特性，將溫度和與溫度有關(guān)的參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電量變化輸出。兩種不同的 導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成的閉合回路就構(gòu)成了熱電偶，熱電偶兩端為兩個(gè)熱電極，溫度高的接點(diǎn) 為熱端、測(cè)量端或自由端；溫度低的接點(diǎn)為冷端、參考端或自由端。測(cè)量時(shí)，將工作端置于被 測(cè)溫度場(chǎng)中，自由端恒定在某一溫度。熱電偶是基于熱電效應(yīng)工作的，熱電效應(yīng)產(chǎn)生的熱電勢(shì)是由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)兩部分組成的。同時(shí)采用集成電路MAX6675對(duì)其內(nèi)部元器件的 參數(shù)進(jìn)行激光校正。從而對(duì)熱電偶的非線性進(jìn)行了內(nèi)部修正。同時(shí)，集成電路MAX6675內(nèi) 部集成的冷端補(bǔ)償電路、非線性校正電路和繼線檢測(cè)電路都給熱電偶的使用帶來(lái)了極大的 方便。所述電源模塊2采用12V-5V的電源轉(zhuǎn)換芯片7805，用一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換電路模塊把 汽車蓄電池12V的供電電壓轉(zhuǎn)換為MCU的工作電壓，在輸入端接入12V直流，從輸出端輸出 的即為5V直流。為了盡可能降低電源的干擾，并在DC-DC轉(zhuǎn)換電路模塊的穩(wěn)壓集成電路加 接二極管和濾波電容。CAN總線收發(fā)模塊3包括依次連接的微處理器、總線通信控制器、光耦隔離器、總 線數(shù)據(jù)收發(fā)器和總線。如圖2所示，本發(fā)明在剎車片內(nèi)側(cè)安裝溫度檢測(cè)模塊1的傳感器4，將其固定在與 剎車片5和車輪6固定的同一個(gè)點(diǎn)上，傳感器4的一面貼近剎車片5，傳感器4的另一面進(jìn) 行灌封，7為車軸。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)本發(fā)明的上述實(shí)施例所 做出的任何改進(jìn)或變更都不會(huì)超出僅以舉例的方式示出的本發(fā)明的實(shí)施例和所附權(quán)利要 求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
基于CAN總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的溫度檢測(cè)模塊(1)、電源模塊(2)、用于發(fā)送或接收有關(guān)的溫度參數(shù)數(shù)據(jù)的CAN總線收發(fā)模塊(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征 在于所述的溫度檢測(cè)模塊(1)采用用于將溫度和與溫度有關(guān)的參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電量變 化輸出的熱電偶。
3.如權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征 在于所述的溫度檢測(cè)模塊⑴的傳感器⑷安裝在剎車片(5)的內(nèi)側(cè)，將其固定在與剎車 片(5)和車輪(6)固定的同一個(gè)點(diǎn)上，所述傳感器(4)的一面貼近剎車片(5)，所述傳感器 (4)的另一面進(jìn)行灌封。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于CAN總線的大型車輛制動(dòng)裝置溫度安全監(jiān)控系統(tǒng)，本發(fā)明包括依次連接的溫度檢測(cè)模塊、電源模塊、CAN總線收發(fā)模塊；所述溫度檢測(cè)模塊采用熱電偶，利用轉(zhuǎn)換元件的參數(shù)隨溫度變化的特性，將溫度和與溫度有關(guān)的參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電量變化輸出，并對(duì)其內(nèi)部元器件的參數(shù)進(jìn)行激光校正，從而對(duì)熱電偶的非線性進(jìn)行了內(nèi)部修正，所述CAN總線收發(fā)模塊用于發(fā)送或接收有關(guān)的溫度參數(shù)數(shù)據(jù)；本發(fā)明以現(xiàn)場(chǎng)總線為核心的新型信號(hào)傳輸方式的設(shè)計(jì)，能夠有效克服傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)導(dǎo)線式傳輸方式的弊端，改善系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)男阅苤笜?biāo)；CAN總線的低誤碼率保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性；且成本很低，精度高，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，適應(yīng)市場(chǎng)需求，具有較和較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101813952SQ20101011328
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者馮林, 張會(huì)新, 張皎, 李飛, 楊衛(wèi), 胡美艷, 趙玲玲, 齊明思 申請(qǐng)人:中北大學(xué)