[发明专利]一种利用光纤传感监测刹车片磨损状况的技术

说明书

技术领域

本发明涉及机动车辆制动技术领域，尤其涉及一种监测刹车片磨损状况的技术。

背景技术

随着社会的发展，汽车越来越普及，给人们生活带来方便的同时，也增大了交通事故的发生概率。在所有意外事故致人死亡的案例中，车祸造成的死亡人数占首位。目前全球每年有127万人死于车祸，其中很大一部分原因是由于汽车制动系统失灵造成的。

车辆的行车制动原理是，刹车片利用摩擦块与制动盘(鼓)发生摩擦，将车辆的部分动能转换成热能，由此来起到制动的目的，因此在汽车的制动系统中，刹车片是最为关键的安全零件，直接决定制动效果的好坏。为满足制动需要，刹车片在设计时摩擦材料具有足够的厚度，但随着汽车的使用，摩擦材料会逐渐磨损、变薄，当摩擦块磨损到一定程度后，仍可继续使用，但制动性能将大大降低，很容易因为制动效果不佳而引发安全事故，这时必须更换新的刹车片，才能保证行车安全。而目前的情况是，刹车片摩擦块的磨损速率受制作材料、驾车习惯、制动使用频率等多方面因素影响，磨损速率不一，司机无法了解和明确刹车片的磨损情况及更换周期，导致刹车片已严重磨损但仍继续使用，这是导致行车中制动系统失灵引发安全事故的主要原因。

目前有些高档车会配有制动蹄片报警功能，但都是当刹车片磨损到极限时才会报警，正如之前所说，此时刹车片的制动性已经严重降低，已不能保证行车的安全。目前唯一能保证及时发现状况的办法就是定期去4S店或汽修厂检查汽车的刹车片，但势必会给车主带来一定的麻烦。如果有一种能够实时监控刹车片状况的技术，能够让司机掌握刹车片磨损情况，做到及时更换新的刹车片，可大大提高行车安全性，降低交通事故发生率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用光纤传感监测刹车片磨损状况的技术，方便司机了解刹车片磨损情况，以便及时更换刹车片，保证行车安全。

为实现上述技术目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

一种利用光纤传感监测刹车片磨损状况的技术，将光纤位移传感器应用于制动器上，利用光纤位移传感器来监测刹车片上摩擦块的厚度，由此将刹车片的磨损程度以数据的形式呈现出来。

将光纤位移传感器的输出端口和接收端口并行置入制动盘内，并暴露于摩擦面上；若干反射面置于刹车片摩擦块的开孔内，反射面围绕刹车片轴心呈环带状分布，反射面可反射入射光束；传感器主体上连接一数据分析器。

所述的输出端口和接收端口围绕制动盘轴心呈环带状分布。

在制动时，刹车片向制动盘方向移动，最终使摩擦块与制动盘接触且发生摩擦，光纤位移传感器的输出端口将光束呈一定角度发射至反射面上，反射面将光束反射至接收端，根据接收端口接收到的反射光面积及强度，可分析计算出输出端口与反射面的间距，根据安装位置，可很轻易的获得摩擦块厚度，进而将刹车片磨损程度以数据的形式呈现出来。

本发明具有以下有益效果：其通过光纤传感技术监测摩擦块厚度，让司机明确刹车片磨损情况，以便及时更换，避免由于制动性能降低而引发安全事故；而无需定期的去4S店、汽修厂进行检查，节省了一定的时间和金钱；其采用的光纤传感器最为测量元件，成本低，易于实施，容易普及，且测量精确，可真实反映刹车片磨损情况。

附图说明

图1为光纤位移传感器工作原理图。

图2为本发明结构示意图。

图3为反光面在摩擦块上分布示意图。

图4为输出端或输入端在制动盘上分布示意图。

图5、6为摩擦块厚度连续监测示意图。

具体实施方式

参看附图1所示，光纤位移传感器是一种精确测量位移的元件，具有成本低廉，耐高温环境的特性，现有成熟的应用技术，适合在制动系统环境的环境中应用。其工作原理为，通过输出端口2将光束呈一定角度投射至反光面3上，根据接收端口1接收到的光线面积、强度及光束入射角度等参数可计算出反光面3与输出端口2或接收端口1的相对位置，以此为参照，可计算出物件的相对位移。