制动盘是车辆制动系统的重要组成部件之一,也是保障驾驶员行车安全的关键装备。制动盘不仅能够给车辆提供制动力,同时也可以为诸多的刹车辅助系统提供技术支持,新兴的无人驾驶技术对于制动力检测也具有很强的依赖性。现有的制动力检测技术对于测试车辆的速度、测试场地等因素都有着严苛的要求,并且这些方法只能检测车辆受到的总的制动力,并不能准确的测量出制动盘处提供的制动力大小,更不能对制动盘的实际工作状态进行监测,一方面将会导致驾驶员无法实时了解车辆制动系统的工作状态,提高了驾驶的危险性,另一方面也无法为其他依赖制动力的辅助系统提供准确的数据支持。针对现有制动力检测技术的不足,通过对制动盘进行热-力耦合分析,设计了一种通过制动盘内侧面(间接测量面)与摩擦面(直接测量面)之间的温差来计算接触表面摩擦系数的温差制动力算法,用以实现制动力的实时检测。本文的主要研究内容和创新成果有以下几点:(1)基于传热学及力学原理对车辆盘式制动器进行研究,使用有限元方法对制动盘进行了热-力耦合分析,建立了制动盘的热应力数值模型。(2)提出了一种可用于车辆制动力实时检测的算法—温差制动力算法。首先分析了摩擦系数与制动盘弹性模量、温度、拉伸强度之间的关系,得到经验方程;然后进行了了温差与正压力、轮转速和摩擦系数之间的拟合,得到了它们之间对应的数学方程;最后,推导出一种可以实现制动力实时检测的温差制动力算法。(3)以大众某型号车辆的制动盘为模型,在Ansys中建立三维模型,对其进行热-力耦合分析,得出温度对制动盘表面应力及结构的影响非常明显,且影响趋势与理论分析一致,仿真数据也为算法拟合及前期验证提供了数据支持。(4)根据算法设计——数值模拟计算——算法验证的分析过程,以仿真模拟得到的数据为基础,对制动力检测算法的准确性及可行性进行了分析,得知所设计的算法满足制动力的要求条件。本文针对车辆制动力检测系统的不足,以制动盘的热-力耦合特性为基础,研究并设计了一种新的制动力检测算法,该算法依靠制动盘内侧面与摩擦表面之间的温差来计算摩擦系数并最终得到制动力的数值,在不破坏制动盘结构的前提下,实现了制动力的实时检测。该研究不仅可以更有力的保障驾驶者的生命财产安全,推动车辆制动力检测研究的发展,同时也可以为制动力检测的行业制定新的检测标准,推动制动盘产业和无人驾驶的新的发展方向,也对以后制动力检测技术的发展有着很大的参考价值。