CN109435937A - 一种汽车制动衬片磨损报警器用ecu - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置磨损报警器用ECU，包括一个电源输入端口、6个信号采集端口、6个显示状态的显示红灯、6个归零按键、一个紧固在盒内的PCB电路板及板上的若干电器原件、以及植入内部的分析程序，信号采集端口采集的电压信号在1V至5V之间变化，ECU内的分析程序，通过大齿轮与小齿轮之间的传动比，间接得出大齿轮转过的角度值β，当大齿轮的转动角度β小于最大角度α时，ECU输出β/α×100％值，以显示制动衬片的磨损量。当大齿轮转过的角度值β＝最大角度α时，报警器上的显示红灯被点亮，以示报警。本发明具备可准确了解制动衬片磨损度的优点，解决了人们无法准确了解制动衬片的磨损度，从而降低了人们行车安全性的问题。

Description

一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU

技术领域

本发明涉及控制器技术领域，具体为一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU。

背景技术

随着社会的快速发展，人们的经济水平也在不断的提高，汽车运输在国民经济建设中占有相当的比例。汽车的主动安全性越来越受到制造者、购买者、使用者、交管部门重视。

制动衬片是汽车刹车系统中不可缺少的重要零部件之一，制动衬片在使用过程中会渐渐磨损，当磨损到极限时，要极时更换新的制动衬片，否则，制动衬片磨损过度，会露出下面的金属物件，如制动底板、铆钉，这些金属物件不但不能承担制动工作，还会损伤制动盘或制动鼓，严重危及汽车的行车安全。

由于不同的工况、不同制动衬片、不同的制动强度，制动衬片的磨损情况千差万别，不能以运行里程、运行时间来规定制动衬片的更换间隔周期。对于摩擦衬片的磨损情况而言更多的是依靠驾驶员人员凭经验用肉眼进行观察和判断的，因此十分不准确，另外每次驾驶员都需要从驾驶室内出来到车轮旁进行观察也导致非常不方便。

人们为了防止制动衬片得不到及时更换给行车带来的安全事故，人们设计了多种报警装置来报警，提醒司乘人员极时更换制动衬片以消除安全稳患。

传统的方式是磨断式报警装置：该装置的电路处于常闭合状态，当制动衬片到了磨损极限时，电路中的导线被磨断，电路断开，这时报警器发出信息进行报警。

近来，市面上出现了一种专用于制动衬片磨损检测的“一种用于调整臂的角度传感器”，这是一款很好的产品。但它有一个缺点：就是无论什么原因，这些原因往往不是制动衬片磨损或更换的原因，只要它从凸轮轴上拆下，就得重新对零位，重新调整，这是不够准确的。

显然传统的方式无法准确了解制动衬片的磨损度，从而降低了人们的行车安全性，为此，我们发明了一款带磨损传感功能的调整臂(已另行申请了专利)和对磨损数据处理分析并能输出磨损和报警信息的ECU。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，具备可准确了解制动衬片磨损度的优点，解决了人们无法准确了解制动衬片的磨损度，从而降低了人们行车安全性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，包括一个电源输入端口、6个信号采集端口、6个显示状态的显示红灯、6个归零按键、一个紧固在盒内的PCB电路板及板上的若干电器原件、以及植入内部的分析程序。其特征在于：信号采集端口采集的电压信号在1V至5V之间变化，还包括ECU分析程序，通过大齿轮与小齿轮之间的传动比，间接得出大齿轮转过的角度值β，当大齿轮的转动角度β小于最大角度α时，ECU输出β/α×100％值，以显示制动衬片的磨损量。当大齿轮转过的角度值β＝最大角度α时，报警器上的显示红灯被点亮，以示报警。

优选的，还包括ECU逻辑程序：针对大齿轮，当它发生正向转动时，程序会不停的比对前后角度的变化量，当一次变化量超出0.5°时，ECU将自动识别为异常参数，将其剔除，仍以前一次的记录参数为准，在大齿轮8发生反向转动时，ECU将其识别为异常参数处理。

优选的，还包括磨断式报警装置，在该装置未被磨断前，电路处于导通状态，这时对应的监测通道对应的显示红灯处于熄灭状态，当该装置被磨断后，电路被切断，这时ECU不能从所监测的制动器上获取电信号，随之点亮显示红灯进行报警。

优选的，所述ECU盒上有显示红灯，以显示所监测的各输入点的状态。警示显示红灯17与对应的故障点是一一对应的，当某个制动器出现故障和制动衬片被磨损到极限时，对应的显示红灯才被点亮。

优选的，所述ECU盒上有归零按键，与对应的显示红灯所监测的制动器是一一对应的。当汽车更换新的制动衬片后，通过归零按键来关闭被点亮的显示红灯。

优选的，所述PCB板正表面的左下端焊接有24V电源接口，且PCB板正表面的左上端焊接有AD采集6路，所述PCB板正表面的右上端焊接有PWM输出6路，且PCB板正表面右侧的上端焊接有开关量输入6路，所述PCB板正表面右侧的中端焊接有液晶显示接口，且PCB板正表面右侧的下端焊接有烧录接口。

优选的，所述PCB板通过紧固螺丝安装在ECU盒内，且ECU盒电源只有一个输入接口，ECU盒采用“一拖六”模式，同时ECU盒输出的信号为6个输入点α角度最大的电压占空比电压值。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明在PCB板的正表面焊接了烧录接口、液晶显示接口、开关量输入六路、传感器信号采集六路和输出信号六路，当ECU盒的某个或几个对传感器信号采集输入点没有信号输入时和信号超过设定值时，能兼容“磨断式报警器”的信号处理功能，ECU自动报警，显示该传感器监测点有故障。

当车辆每次起动时，ECU对输入信号进行采集分析处理，计算出大齿轮转过的角度值，并储存在芯片中，然后每间隔一定时间进行一次同样信号采集分析，并将新的角度值储存起来。

当由于其它不知的原因，导致被监测的调整臂被人工的进行转动，这时，ECU通过数据对比，自动识别非制动衬片磨损，只对制动衬片的正常磨损进行记录。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图1中：1PCB板、2电源24V接口、3程序输入接口、4液晶显示接口、5开关量输入六路、6信号输出六路、7传感器信号采集六路。

图2为机械结构传动示意图。

图2中：8大齿轮、9小齿轮、10感应芯片、11磁铁。

图3为ECU盒外形结构图示。

图3中：12电源接口、13信号采购接口、14信号出端口、15信号输入端口、16归零开关、17显示红灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，包括PCB板1、24V电源接口2、程序输入接口3、液晶显示接口4、开关量输入六路5、PWM输出六路6和AD采集六路7，PCB板1正表面的左下端焊接有24V电源接口2、PCB板1正表面的左上端焊接有传感器信号采集六路7、PCB板1正表面的右上端焊接有输出信号六路6、PCB板1正表面右侧的上端焊接有开关量输入六路5、PCB板1正表面右侧的中端焊接有液晶显示接口4、PCB板1正表面右侧的下端焊接有程序输入接口3，PCB板1输出信号有四种模式：脉宽调制(PWM)、控制器局域网络(CAN)、电压信号、电流信号；其中脉宽调制(PWM)百分比的形式输出、电压信号、电流信号以实际值输出；控制器局域网络(CAN)则根据与主机厂协商确定具体信号输出；PCB板1通过紧固螺丝安装在ECU盒内。请参阅图3，ECU盒电源只有一个输入接口12，ECU盒采用“一拖六”模式，同时ECU盒输出的信号为6个输入点13，当α角度发生变化时，电压占空比电压值也会发生变化，ECU盒上有显示红灯17，报警状态为显示红灯17亮点，正常状态为熄灭状态，当大齿轮8转过的角度β>最大角度α时或其它故障发生时，显示红灯17亮起，能自动识别人工干预或其它非制动衬片磨损引起的大齿轮8转过的角度值β，而不将该值计入制动衬片的磨损量中，ECU盒表面有“归零”开关16，采用长按5秒钟的方式进行“归零”处理，“归零”开关16是“一对一”进行“归零”。

请参阅图3，ECU盒有一个信号输出端口14，该端口用于与整车的仪表盘或其它报警装置相接，以实现实时指示制动衬片的磨损情况或/和实现极限报警功能。还包括磨断式报警装置，在该装置未被磨断前，电路处于导通状态，这时对应的监测通道对应的显示红灯处于熄灭状态，当该装置被磨断后，电路被切断，这时ECU不能从所监测的制动器上获取电信号，随之点亮显示红灯进行报警。

请参阅图2，使用时，ECU的原始信号来自一个角度传感器，其结构是：在小齿轮9中间有一个磁铁11，磁铁上方有一个感应芯片10，感应芯片10与磁铁11组成了一对角度传感器，磁铁11的初始位置不确定，正向反向可以转过的总角度不限，但工作时，大齿轮8可转过的角度是有限的，这里设计为最大角度α，不同的使用对象这个值的大小是可以修订的。

ECU从汽车电源获取为24V直流电源，由其转化成5V电压后输入感应芯片10，令其工作。

ECU通过监测小齿轮9的转动角度来间接监测大齿轮8转动角度，当磁铁11发生转动时，感应芯片10输出电压会在1V至5V间变化，磁铁11每转360°，感应芯片电压从1V向5V变化，当磁铁11转过角度超过360°后，感应芯片10输出电压再次从1V向5V变化，当磁铁11反向转动时，电压就反向变化。本发明还包括ECU分析程序，ECU通过对采集的信号进行分析与计算，得出大齿轮8转过的角度β值，当大齿轮8的转动角度β<最大角度α时，ECU输出β/α×100％值，以显示制动衬片的磨损量；当大齿轮8转过的角度值β≧最大角度α时，ECU盒上的显示红灯17被点亮，以示报警。

当汽车的更换新制动衬片后，要对ECU盒上的“归零”开关16进行归零工作，这样ECU盒上的显示红灯17会熄灭，ECU会重新从零位开始计量制动衬片的厚度；或当故障(如ECU盒的某个或几个对传感器电压采集输入点没有信号输入时/或电压低于0.8V时)排除后，显示红灯17会自动熄灭。为能兼容目前市面上的磨断式报警器报警功能，本ECU盒的程序进行了特别设定：当ECU盒的某个或几个对传感器电压采集输入点没有信号输入时/或电压低于0.8V时，ECU自动报警，显示红灯17被点亮，显示该传感器监测点有故障；

当车辆每次起动时，ECU对输入信号进行采集分析处理，计算出大齿轮8转过的角度值β，并储存在芯片中，然后每间隔一定时间进行一次同样信号采集分析，并将新的角度值储存起来；当车辆因为停车、维修、或其它原因对ECU和/或感应芯片10断电后，当车辆再次起动时，ECU能自动将原储存的角度β作为“绝对角度值”进行累计；当车辆因更换制动衬片或其它原因时，对ECU进行了“归零”处理后，原有储存在ECU芯片中的绝对角度值变为0°。

由于不知明的原因，可能会出现人工干预对大齿轮8进行转动，且方向是不确定的，顺时针和逆时针均有可能发生，当再次装车运行时，大齿轮8会驱动小齿轮9转动，当制动衬片与制动鼓的间隙稳定下来后，将不再转动，这是一种非制动衬片的正常磨损，是不能计入大齿轮8的绝对角度值中的，为防止这种问题的发生，还包括ECU逻辑程序：针对大齿轮8，当它发生正向(如图所示的为逆时针方向)转动时，它会不停的比对前后角度的变化量，当一次变化量超出0.5°时，ECU将自动识别为异常参数，将其剔除，仍以前一次的记录参数为准；在大齿轮8发生向转动时(如图所示的为顺时针方向)，ECU将其识别为异常参数处理。

为了防止车辆中没有供ECU盒安装的空间，该设计还可以与将程序和相应电路板、警示灯、归零按键等与整车的其它ECU合并在一个盒内。

综上所述：该汽车制动衬片磨损报警器用ECU，解决了人们无法准确了解制动衬片的磨损度，且兼容目前市面上已有的“磨断式报警器”的通信报警之功能，从而大大提升了人们行车安全性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，包括PCB板，在所述PCB板上设置一个电源输入端口、6个信号采集端口、6个显示状态的显示红灯、6个归零按键、一个紧固在盒内的PCB电路板及板上的若干电器原件、以及植入内部的分析程序，其特征在于：信号采集端口采集的电压信号在1V至5V之间变化，包括ECU分析程序，通过大齿轮与小齿轮之间的传动比，间接得出大齿轮转过的角度值β，当大齿轮的转动角度β小于最大角度α时，ECU输出β/α×100％值，以显示制动衬片的磨损量；当大齿轮转过的角度值β＝最大角度α时，报警器上的显示红灯被点亮，以示报警。

2.根据权利要求1所述的一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，其特征在于：包括ECU逻辑程序：针对大齿轮，当它发生正向转动时，程序会不停的比对前后角度的变化量，当一次变化量超出0.5°时，ECU将自动识别为异常参数，将其剔除，仍以前一次的记录参数为准，在大齿轮发生反向转动时，ECU将其识别为异常参数处理。

3.根据权利要求1所述的一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，其特征在于：包括磨断式报警装置，在该装置未被磨断前，电路处于导通状态，这时对应的监测通道对应的显示红灯处于熄灭状态，当该装置被磨断后，电路被切断，这时ECU不能从所监测的制动器上获取电信号，随之点亮显示红灯进行报警。

4.根据权利要求1所述的一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，其特征在于：所述ECU盒上有显示红灯，以显示所监测的各输入点的状态，警示显示红灯与对应的故障点是一一对应的，当某个制动器出现故障和制动衬片被磨损到极限时，对应的显示红灯才被点亮。

5.根据权利要求1所述的一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，其特征在于：所述ECU盒上有归零按键，与对应的显示红灯所监测的制动器是一一对应的，当汽车更换新的制动衬片后，通过归零按键来关闭被点亮的显示红灯。

6.根据权利要求1所述的一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，其特征在于：所述PCB板正表面的左下端焊接有24V电源接口，且PCB板正表面的左上端焊接有AD采集6路，所述PCB板正表面的右上端焊接有PWM输出6路，且PCB板正表面右侧的上端焊接有开关量输入6路，所述PCB板正表面右侧的中端焊接有液晶显示接口，且PCB板正表面右侧的下端焊接有烧录接口。

7.根据权利要求1所述的一种汽车制动衬片磨损报警器用ECU，其特征在于：所述PCB板通过紧固螺丝安装在ECU盒内，且ECU盒电源只有一个输入接口，ECU盒采用“一拖六”模式，同时ECU盒输出的信号为6个输入点α角度最大的电压占空比电压值。