專利名稱：機(jī)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用溫差原理實(shí)現(xiàn)的機(jī)動車剎車系統(tǒng)在線故障監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有機(jī)動車剎車系統(tǒng)都沒有在線故障監(jiān)測裝置，剎車系統(tǒng)故障如不能及時發(fā)現(xiàn)和修復(fù)，將影響行車安全，甚至可能導(dǎo)致車毀人亡的后果。
機(jī)動車剎車系統(tǒng)普遍采用液壓驅(qū)動的盤式或鼓式剎車機(jī)構(gòu)，盤式剎車機(jī)構(gòu)通過液壓推動剎車片(制動塊)摩擦剎車盤產(chǎn)生制動作用，鼓式剎車機(jī)構(gòu)通過液壓推動剎車片(制動蹄)摩擦制動鼓產(chǎn)生制動作用。機(jī)動車某個車輪剎車出現(xiàn)問題，必然表現(xiàn)為剎車力矩異常，由于剎車摩擦能量較大，從而表現(xiàn)為剎車機(jī)構(gòu)溫度異常，例如某車輪剎車機(jī)構(gòu)溫度異常升高，表明該車輪剎車有抱死現(xiàn)象，可能剎車機(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；某車輪剎車機(jī)構(gòu)溫度偏低，表明該車輪剎車力矩偏低，可能是剎車片過度磨損、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。
剎車系統(tǒng)故障前期一般表現(xiàn)為個別車輪出現(xiàn)輕度剎車不力或抱死現(xiàn)象，機(jī)動車在這種情況下正常行駛和剎車，駕駛?cè)藛T一般沒有明顯感覺，當(dāng)故障發(fā)展到一定程度，行車時出現(xiàn)緊急剎車，尤其是在高速行駛時，則很可能發(fā)生車禍。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于利用機(jī)動車剎車時車輪剎車機(jī)構(gòu)溫差原理，提供一種機(jī)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置，該裝置能夠及時檢測到機(jī)動車剎車系統(tǒng)的早期故障，使之能夠得到及時修復(fù)，有效防止剎車系統(tǒng)故障導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的機(jī)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置(參見圖1)，包括安裝在機(jī)動車各車輪剎車機(jī)構(gòu)上的溫度傳感器2，安裝在駕駛室的測溫、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溫、顯示與告警電路的信號線，電源電路7；由單片機(jī)1實(shí)現(xiàn)溫度測量、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，數(shù)值型溫度傳感器的三個腳分別經(jīng)信號線接電源、地和單片機(jī)1的1位數(shù)據(jù)線，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，模擬型溫度傳感器兩個腳經(jīng)信號線一個接電源，另一個由多路開關(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)將模擬溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)值溫度值，多路開關(guān)控制線接單片機(jī)的控制線，控制對溫度傳感器的選通；剎車機(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)線和3位控制線進(jìn)行顯示控制；指示燈告警4用LED發(fā)光二極管對應(yīng)指示溫度異常的剎車機(jī)構(gòu)，由單片機(jī)1的6位數(shù)據(jù)線控制；蜂鳴器告警5在剎車機(jī)構(gòu)溫度異常時發(fā)出聲音告警，由單片機(jī)1的1位數(shù)據(jù)線控制；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)線控制；電源芯片7接機(jī)動車12V電源，為整個電路提供+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和同類數(shù)值溫度傳感器，溫度傳感器的個數(shù)根據(jù)機(jī)動車實(shí)際車輪數(shù)量可以是4個、或6個、或8個。
所述的單片機(jī)為ATmega8、或同類單片機(jī)、或用普通單片機(jī)加擴(kuò)展電路。
所述的顯示器可采用LCD2×16液晶顯示器或點(diǎn)陣液晶顯示器、數(shù)碼顯示器件。
所述的多路開關(guān)可采用4051、或其它型號8選1多路開關(guān)。
所述的電源芯片采用7805。
本裝置可實(shí)時監(jiān)測和顯示各車輪的剎車機(jī)構(gòu)溫度并通過分析比較，對異常情況進(jìn)行聲光告警。
該監(jiān)測裝置也可以作為機(jī)動車維修與保養(yǎng)場所剎車系統(tǒng)檢測儀器。


圖1機(jī)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置原理框圖。
圖2數(shù)值型溫度傳感器構(gòu)成的機(jī)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置電路圖。
圖3模擬型溫度傳感器構(gòu)成的機(jī)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置電路圖。
圖中標(biāo)號表示1單片機(jī)，2安裝在剎車機(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)施方式
實(shí)施例1數(shù)值型溫度傳感器構(gòu)成的機(jī)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置(電路原理圖如圖2所示)。圖中按6個車輪剎車機(jī)構(gòu)考慮，實(shí)施中也可以是4個或8車輪剎車機(jī)構(gòu)，只需增減傳感器即可。圖中Atmega8是一種工業(yè)級8位單片機(jī)(IC1)，自帶內(nèi)部晶振和復(fù)位電路，自帶8k程序存儲器(Flash)、0.5k EEPROM和1k RAM，使得電路構(gòu)成十分簡單。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)動液晶顯示器(U2)3，顯示各車輪剎車機(jī)構(gòu)的溫度，PD7腳用于驅(qū)動蜂鳴器(LS1)5發(fā)出剎車機(jī)構(gòu)異常聲音告警，PD1-PD6腳用于驅(qū)動發(fā)光二極管LED(D1～D6)4對剎車異常車輪發(fā)光告警，PD0腳驅(qū)動發(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，測溫范圍為-50～125℃，帶有64位存儲器，用于控制數(shù)據(jù)傳送，因此，CPU只需要一根數(shù)據(jù)線即可讀取所有車輪剎車機(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，對盤式剎車機(jī)構(gòu)，貼裝在剎車片操動機(jī)構(gòu)上，對鼓式剎車機(jī)構(gòu)，貼裝在剎車鼓外側(cè)，無論何種剎車機(jī)構(gòu)，傳感器均對稱安裝，使測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)動車的12V直流電源，為整個電路提供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)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置原理圖如圖3所示。圖中按6個車輪剎車機(jī)構(gòu)考慮，實(shí)施中也可以是4個或8車輪剎車機(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，對模擬溫度信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，為了適應(yīng)具有4個以上剎車機(jī)構(gòu)的機(jī)動車，采用4051(IC2)多路開關(guān)和1路單片機(jī)內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器(IC1的PC0腳)，對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，IC 1的PC1、PC2、PC3腳接IC2的A、B、C腳，用于對傳感器選通。單片機(jī)1的其它接線和功能與實(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，測溫范圍為-50～150℃，每1℃溫度變化產(chǎn)生1μA電流變化，通過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，采用2.56V單片機(jī)內(nèi)部參考電源，分辨率可達(dá)1mV，可以滿足1℃測溫分辯率要求。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)動車剎車系統(tǒng)故障監(jiān)測裝置，其特征在于該裝置包括安裝在機(jī)動車各車輪剎車機(jī)構(gòu)上的溫度傳感器(2)，安裝在駕駛室的測溫、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溫、溫度顯示、指示燈告警和蜂鳴器告警的信號線，及電源電路(7)，單片機(jī)(1)實(shí)現(xiàn)溫度測量、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，數(shù)值型溫度傳感器的三個腳分別經(jīng)信號線接電源、地和單片機(jī)(1)的1位數(shù)據(jù)線，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，模擬型溫度傳感器兩個腳經(jīng)信號線一個接電源，另一個由多路開關(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)將模擬溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)值溫度值，多路開關(guān)控制線接單片機(jī)的控制線，控制對溫度傳感器的選通；剎車機(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)線和3位控制線進(jìn)行顯示控制；指示燈告警(4)用LED發(fā)光二極管對應(yīng)指示溫度異常的剎車機(jī)構(gòu)，由單片機(jī)(1)的6位數(shù)據(jù)線控制；蜂鳴器告警(5)在剎車機(jī)構(gòu)溫度異常時發(fā)出聲音告警，由單片機(jī)(1)的1位數(shù)據(jù)線控制；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)線控制；電源(7)芯片接機(jī)動車12V電源，為整個電路提供+5V工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測裝置，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，溫度傳感器的個數(shù)根據(jù)機(jī)動車實(shí)際車輪數(shù)量可以是4個、或6個、或8個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述的數(shù)值型溫度傳感器可采用DS1820和同類數(shù)值溫度傳感器，溫度傳感器的個數(shù)根據(jù)機(jī)動車實(shí)際車輪數(shù)量可以是4個、或6個、或8個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述的單片機(jī)(1)可采用ATmega8、或同類單片機(jī)、或用普通單片機(jī)加擴(kuò)展電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述的液晶顯示器可采用LCD2×16、或點(diǎn)陣液晶顯示器、或數(shù)碼顯示器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述的多路開關(guān)可采用4051、或其它型號8選1多路開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述的電源芯片采用7805。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種機(jī)動車剎車系統(tǒng)早期故障在線監(jiān)測裝置，該裝置包括安裝在機(jī)動車各車輪剎車機(jī)構(gòu)上的溫度傳感器2，安裝在駕駛室的測溫、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溫、溫度顯示、指示燈告警和蜂鳴器告警的信號線，及電源電路7，單片機(jī)1實(shí)現(xiàn)溫度測量、溫度顯示與指示燈告警和蜂鳴器告警控制。該裝置實(shí)時監(jiān)測和顯示各車輪的剎車機(jī)構(gòu)溫度，并通過分析比較，對異常情況進(jìn)行聲光告警。該監(jiān)測裝置也可以作為機(jī)動車維修與保養(yǎng)場所剎車系統(tǒng)檢測儀器。
文檔編號B60T17/22GK2685178SQ20042001713
公開日2005年3月16日 申請日期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 申請人:王元虎