车辆制动衬片的寿命预测方法、装置及设备与流程

1.本公开涉及车辆领域，尤其涉及车辆制动衬片得寿命预测技术领域。


背景技术：

2.车辆制动衬片的寿命通常是指制动衬片的磨损剩余量。同时，随着用户对车辆健康体验要求的不断提高，这对持续获取车辆制动衬片磨损状态的需求也越来越高。但是目前，针对车辆制动衬片生命周期磨损的持续监测还没有一套完整方法，导致无法准确预测制动衬片的寿命。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种车辆制动衬片的寿命预测方法、装置、设备以及存储介质。
4.根据本公开的第一方面，提供了一种车辆制动衬片的寿命预测方法。该方法包括：
5.监测制动衬片的当前磨损量；
6.获取车辆运行数据；
7.根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。
8.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述监测制动衬片的当前磨损量，包括：
9.根据磨损传感器监测到的电流，确定所述当前磨损量；
10.所述根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测，包括：
11.若所述当前磨损量达到预设磨损量，则根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。
12.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，若所述当前磨损量达到预设磨损量，则根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测，包括：
13.根据所述车辆运行数据，对所述制动衬片的磨损量进行评估，获得评估磨损量；
14.若所述当前磨损量达到预设磨损量，则将所述预设磨损量与所述评估磨损量进行匹配；
15.若两者不匹配，则利用所述预设磨损量对所述评估磨损量进行修正，获得所述制动衬片的预测磨损量。
16.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述预设磨损量包括多个；
17.所述方法还包括：
18.若所述当前磨损量达到多个预设磨损量中任一个预设磨损量，则进行预警。
19.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
20.在根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测之
前，所述方法还包括：
21.根据所述车辆运行数据，预测所述制动衬片的当前表面温度；
22.根据所述当前表面温度以及不同温度下的磨损率，计算所述制动衬片的评估磨损量。
23.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述获取车辆运行数据，包括：
24.通过车辆总线获得车辆行驶速度、制动主缸压力、轮缸压力、环境温度以及车辆行驶里程中至少一项信息。
25.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述制动衬片包括多个；
26.多个所述制动衬片分别安装在车辆前轴内侧、车辆前轴外侧、车辆后轴内侧、车辆后轴外侧。
27.根据本公开的第二方面，提供了一种车辆制动衬片的寿命预测装置。该装置包括：
28.监测模块，用于监测制动衬片的当前磨损量；
29.获取模块，用于获取车辆运行数据；
30.预测模块，用于根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。
31.根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
32.根据本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本公开的第一方面的方法。
33.本公开中，由于车辆运行数据与制动衬片的磨损量息息相关，而磨损量又与寿命息息相关，因而，根据当前磨损量和车辆运行数据，可自动地对制动衬片的寿命进行预测，而车辆运行数据是实时的，因而，制动衬片的寿命的预测也是实时的，如此，可实现对车辆制动衬片生命周期磨损的持续监测，能够准确预测制动衬片的寿命。
34.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
35.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
36.图1示出了根据本公开的实施例的一种车辆制动衬片的寿命预测方法的流程图；
37.图2示出了根据本公开的实施例的另一种车辆制动衬片的寿命预测方法的流程图；
38.图3示出了根据本公开的实施例的车辆制动衬片的原理示意图；
39.图4示出了根据本公开的实施例的车辆制动衬片的寿命预测装置的框图；
40.图5示出了能够实施本公开的实施例的示例性电子设备的方框图。
具体实施方式
41.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
42.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
43.图1示出了根据本公开实施例的用于处理消息的方法300的流程图。方法100可以包括：
44.步骤110，监测制动衬片的当前磨损量；
45.制动衬片是刹车片的衬片，即安装在刹车片背板上的摩擦制动材料。
46.步骤120，获取车辆运行数据；
47.车辆运行数据包括但不限于：车辆行驶速度、制动主缸压力、轮缸压力、环境温度以及车辆行驶里程中至少一项信息。
48.步骤130，根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据可确定制动衬片最终的磨损量，然后根据最终的磨损量以及制动衬片的初始厚度，即可计算出制动衬片的当前厚度，进而根据制动衬片的厚度与寿命的对应关系，可确定出制动衬片的剩余寿命。
49.由于车辆运行数据与制动衬片的磨损量息息相关，而磨损量又与寿命息息相关，因而，根据当前磨损量和车辆运行数据，可自动地对制动衬片的寿命进行预测，而车辆运行数据是实时的，因而，制动衬片的寿命的预测也是实时的，如此，可实现对车辆制动衬片生命周期磨损的持续监测，能够准确预测制动衬片的寿命。
50.在一些实施例中，所述监测制动衬片的当前磨损量，包括：
51.根据磨损传感器监测到的电流，确定所述当前磨损量；
52.所述根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测，包括：
53.若所述当前磨损量达到预设磨损量，则根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。
54.磨损传感器如图3所示，图3中1为制动衬片，2为磨损传感器，3为磨损传感器ecu(electronic control unit，电子控制单元)，4为电阻，通过两个或三个或更多并联电阻连接，当制动衬片磨损到某个阈值，即某个电阻被制动衬片磨去同时回路短路，制动衬片ecu通过电流的变换即可判断制动衬片的磨损状态即当前磨损量。
55.若当前磨损量达到预设磨损量，则根据当前磨损量和所述车辆运行数据，自动而准确地对所述制动衬片的寿命进行实时预测。
56.在一些实施例中，若所述当前磨损量达到预设磨损量，则根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测，包括：
57.根据所述车辆运行数据，对所述制动衬片的磨损量进行评估，获得评估磨损量；
58.若所述当前磨损量达到预设磨损量，则将所述预设磨损量与所述评估磨损量进行
匹配；
59.若两者不匹配，则利用所述预设磨损量对所述评估磨损量进行修正，获得所述制动衬片的预测磨损量。
60.根据所述车辆运行数据，可对所述制动衬片的磨损量进行评估，获得评估磨损量，然后若当前磨损量达到预设磨损量，则将所述预设磨损量与所述评估磨损量进行大小比较，判断预设磨损量与评估磨损量是否匹配，若两者差异不大，则匹配，否则，若两者差异太大，则两者不匹配，则利用预设磨损量对所述评估磨损量进行修正，以获得所述制动衬片的预测磨损量。
61.利用所述预设磨损量对所述评估磨损量进行修正可被执行为：
62.将评估磨损量和预设磨损量进行加权求和，得到最终的磨损量；
63.利用评估磨损量替换掉预设磨损量，得到最终的磨损量。
64.在一些实施例中，所述预设磨损量包括多个；
65.所述方法还包括：
66.若所述当前磨损量达到多个预设磨损量中任一个预设磨损量，则进行预警。
67.若所述当前磨损量达到多个预设磨损量中任一个预设磨损量，则进行预警，以对车辆使用者进行提示，也对制动衬片的使用有个大概了解。
68.在一些实施例中，在根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测之前，所述方法还包括：
69.根据所述车辆运行数据，预测所述制动衬片的当前表面温度；
70.根据所述当前表面温度以及不同温度下的磨损率，计算所述制动衬片的评估磨损量。
71.由于车辆运行过程中，制动时会将动能转换成热能，而热能会被制动衬片等部件吸收，因而，根据车辆运行数据中车速等信息可确定车辆制动时产生的全部热量，然后制动衬片对这些热量的热量吸收系数(即对这些热量的吸收比例)与车辆运行数据中车辆制动主缸压力、轮缸压力、环境温度以及里程有关系，因而，根据车辆运行数据中其他参数可确定制动衬片的热量吸收系数，再与制动产生的全部热量相乘即可计算出制动衬片吸收的热量，进而根据制动衬片吸收的热量可换算出制动衬片的当前表面温度，然后根据预先统计出的制动衬片在不同温度下的磨损率，以及该当前表面温度，即可查找出该当前表面温度下的磨损率，进而与制动衬片的初始厚度相乘即可实时计算出制动衬片的评估磨损量。
72.制动衬片在不同温度下的磨损率可因制动衬片的材质、型号等属性的不同而不同。
73.在一些实施例中，所述获取车辆运行数据，包括：
74.通过车辆总线获得车辆行驶速度、制动主缸压力、轮缸压力、环境温度以及车辆行驶里程中至少一项信息。
75.车辆总线可以是can(controller area network,控制器局域网络)总线。
76.在一些实施例中，所述制动衬片包括多个；
77.多个所述制动衬片分别安装在车辆前轴内侧、车辆前轴外侧、车辆后轴内侧、车辆后轴外侧。
78.制动衬片的数量不做限制，可根据需求自由配置。
79.下面将结合图2进一步详细说明本公开的技术方案：
80.首先，在步骤s1.1中，定义车辆制动衬片寿命监测模型，该模型为制动衬片磨损计算模型及寿命预测模型。作为举例说明，对于上述模型文件，根据车辆运行数据如车辆行驶速度、制动主缸压力以及外界环境温度来获取车辆运行时的制动热能，这种制动热能将通过制动衬片进行耗散，因此可根据其对于制动衬片磨损性能的影响，实时估算制动衬片磨损量(即评估磨损量)。
81.其次，在步骤s2.1及s2.2种，在车辆前、后轴安装制动衬片磨损传感器，如图3所示，磨损传感器有两个或者三个阈值，通过两个或三个并联电阻连接，当制动衬片磨损到阈值(即预设磨损量)，即电阻被衬片磨去同时回路短路，ecu通过电流的变换判断制动衬片的磨损状态。制动衬片的磨损状态反馈到加载于控制器的制动衬片寿命监测模型中，用于进行模型修正(即对车辆制动衬片寿命监测模型中参数进行修正，该车辆制动衬片寿命监测模型本质上是基于热力学定律中能量守恒原理，先利用制动动能计算出制动衬片吸收的热能，然后将热能转换成制动衬片的表面温度，进而根据统计出的不同温度下的磨损率，计算出制动衬片磨损量，最终得到制动衬片的评估磨损量)及计算磨损量的修正(得到最终的磨损量)。
82.其次，在步骤s1.2中，可以将上述的制动衬片寿命预测模型脚本文件存储在车辆端，例如车载信息娱乐系统、车身电子控制模块、电子制动控制模块、整车控制单元及底盘域控制单元。
83.在步骤s1.3中，获取车辆运行数据，这样的车辆运行数据可以包括但不限于车辆行驶速度、制动主缸压力及环境温度。作为举例说明，可以通过例如can总线等来实时获得此类车辆运行数据。
84.然后，在步骤s1.4中，根据加载于在车机端的制动衬片寿命预测模型文件来对上述车辆总线实时获取的行驶数据进行处理，并根据车机端控制中的制动衬片磨损状态点，对模型及磨损预测值进行修正，持续获取制动衬片磨损量(即最终的磨损量)及寿命。
85.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
86.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。
87.图4示出了根据本公开的实施例的车辆制动衬片的寿命预测装置400的方框图。如图4所示，装置400包括：
88.监测模块410，用于监测制动衬片的当前磨损量；
89.获取模块420，用于获取车辆运行数据；
90.预测模块430，用于根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。
91.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
92.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备和存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。
93.图5示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备500的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
94.设备500包括计算单元501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(ram)503中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、rom 502以及ram 503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。
95.设备500中的多个部件连接至i/o接口505，包括：输入单元506，例如键盘、鼠标等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如磁盘、光盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
96.计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法100。例如，在一些实施例中，方法100可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到ram 503并由计算单元501执行时，可以执行上文描述的方法100的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元501可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法100。
97.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
98.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
99.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
100.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
101.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
102.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
103.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
104.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

技术特征：
1.一种车辆制动衬片的寿命预测方法，其特征在于，包括：监测制动衬片的当前磨损量；获取车辆运行数据；根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测制动衬片的当前磨损量，包括：根据磨损传感器监测到的电流，确定所述当前磨损量；所述根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测，包括：若所述当前磨损量达到预设磨损量，则根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述当前磨损量达到预设磨损量，则根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测，包括：根据所述车辆运行数据，对所述制动衬片的磨损量进行评估，获得评估磨损量；若所述当前磨损量达到预设磨损量，则将所述预设磨损量与所述评估磨损量进行匹配；若两者不匹配，则利用所述预设磨损量对所述评估磨损量进行修正，获得所述制动衬片的预测磨损量。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设磨损量包括多个；所述方法还包括：若所述当前磨损量达到多个预设磨损量中任一个预设磨损量，则进行预警。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测之前，所述方法还包括：根据所述车辆运行数据，预测所述制动衬片的当前表面温度；根据所述当前表面温度以及不同温度下的磨损率，计算所述制动衬片的评估磨损量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆运行数据，包括：通过车辆总线获得车辆行驶速度、制动主缸压力、轮缸压力、环境温度以及车辆行驶里程中至少一项信息。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述制动衬片包括多个；多个所述制动衬片分别安装在车辆前轴内侧、车辆前轴外侧、车辆后轴内侧、车辆后轴外侧。8.一种车辆制动衬片的寿命预测装置，其特征在于，包括：监测模块，用于监测制动衬片的当前磨损量；获取模块，用于获取车辆运行数据；预测模块，用于根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进
行预测。9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本公开的实施例提供了一种车辆制动衬片的寿命预测方法、装置及设备。所述方法包括：监测制动衬片的当前磨损量；获取车辆运行数据；根据所述当前磨损量和所述车辆运行数据，对所述制动衬片的寿命进行预测。以此方式，可实现对车辆制动衬片生命周期磨损的持续监测，以准确预测制动衬片的寿命。确预测制动衬片的寿命。确预测制动衬片的寿命。


技术研发人员：谢敏松 王强 崔海峰 韦震 周羿好 孔一林
受保护的技术使用者：泛亚汽车技术中心有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/7