CN103884515A - 一种测量汽车防抱abs制动性能的仪表及检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种测量汽车防抱ABS制动性能的仪表及检测方法,属于汽车电子技术中的车载故障诊断***,主要由二部分组成,第一部分为车载便携式仪表部分,第二部分为汽车ABS制动性能道路测试控制***。利用价格低廉的姿态传感器,研发一种能够检测ABS防抱制动***的检测仪器,可以检测平均减速度(MFDD)、制动协调时间、机动车防抱ABS制动性能等的便携式仪表成为可能,该仪表的研发可以方便地对机动车制动性能进行检测,其设备价格低廉、改造成本低,完全可以在机动车安全性能检测机构推广使用,以便进一步完善机动车检测站对机动车制动性能的检测能力,加强对车辆的源头进行管理。
Description
技术领域:
本发明属于汽车电子技术中的车载故障诊断***,具体是机动车在道路试验过程中,通过惯性导航技术,检测汽车ABS防抱制动性能道路试验仪表及检测方法
背景技术:
机动车的制动性能是机动车的重要性能之一,它直接关系到机动车的行驶安全。同时,良好的制动性能也是提高机动车速度的前提,没有良好、可靠的制动性能作为保障,机动车的高速行驶便无从谈起。随着汽车工业的迅速发展,越来越多的新技术尤其是电子技术被应用于汽车制动***中。如ABS(防抱死制动***)、EBD(电子制动力分配)和ESP(电子稳定程序)等制动***已经成为现代汽车的标准配置。而ABS可以提高汽车制动过程中的操纵稳定性和缩短制动距离,从而有效地保障汽车安全性,是提高汽车主动安全性的首要途径,它已成为汽车的必配项目。
GB7258-2012《机动车运行安全技术条件》其中“7.2.11车长大于9m的公路客车、旅游客车和未设置乘客站立区的公共汽车,所有专用校车、危险货物运输车和半挂牵引车,总质量大于等于12000kg的货车和专项作业车及总质量大于10000kg的挂车应安装符合GB/T13594规定的防抱死制动装置。”,“7.9.4安装具有防抱死制动装置的汽车,当防抱死制动装置失效时,报警装置应能连续向驾驶人发出容易听到或看到的报警信号”。
GB21861-2008《机动车安全技术检验项目和方法》其中“8.2.3以20km/h左右的速度正直行驶,双手轻扶方向盘,急踩制动踏板后迅速放松,初步掌握车辆制动协调时间、释放时间和有无跑偏现象…;对2005年2月1日起新注册登记的总质量大于12000kg的长途客车和旅游客车、总质量大于10000kg的挂车、总质量大于16000kg允许挂接总质量大于10000kg的挂车的货车、半挂牵引车,还应检查其装备的防抱制动装置自检功能是否正常。”,“附录A主要特征和技术参数A.3车辆安全装置配备情况中防抱制动装置(ABS)”,“附录E机动车安全技术检验记录单(人工检验部分)续中第82、防抱制动装置”作为否决项,即否决就判定为车辆检测不合格。
当前大多数汽车都安装了汽车ABS防抱制动***,国标GB7258由于没有一种功能完备、可操作性强、价格合适的能够检测汽车ABS防抱制动***性能的仪器,因此只能提及这方面的要求,没有作为机动车安全检测机构必配设备,是安检机构设备配备一个比较严重的缺陷。所以,无论从汽车生产厂到机动车安全检测机构都迫切需要一种简单、通用的汽车ABS防抱制动***的检测仪器,方便地对机动车制动性能进行检测,禁止机动车制动性能不合格的车辆在交通道路上行驶。
由于国标GB7258-2012对道路试验要求的局限性,判定道路试验车辆制动性能是否合格,仅指在相同附着系数的的条件下进行,不能够检测出车辆左右车轮在不同附着系数的制动性能,汽车在对开路面上紧急制动是汽车制动非常恶劣的一种工况,如在雨雪天气,当一边车轮在冰雪路面,一边在水泥路面,这时间踩刹车就非常危险,容易出现车辆失控现象,更重要的是,自汽车ABS防抱制动性能在新车出厂检验后,除了汽车自带的自检功能外,没有正真上路进行过试验,汽车自检功能严格意义上讲,只是检测汽车自身的电器功能,只能属于静态检测,不能够完全取代道路测试,如轮速传感器间隙故障、液压调节器、制动管路堵塞等故障,汽车自带的自检功能无法判断,上述的故障也会导致ABS防抱制动性能不良,制动距离增长,防抱制动失控等问题,所以测量汽车对开路面的制动性能是一种很好的动态检测汽车ABS防抱制动性能的方法。
目前市场上便携式制动性能测试仪采用的是加速度传感器进行检测,车轮因制动问题发生跑偏时,由于分力的作用,在检测车辆因刹车不灵出现载荷横向转移时,不能检测载荷横向转移时的相对距离,还会造成制动减速度合格与否的误判。
随着微电子技术的飞快发展,市场上出现了价格低廉的姿态传感器,姿态传感器是基于MEMS技术的高性能三维运动姿态测量***。它包含三轴陀螺仪、三轴加速度计,三轴电子罗盘等运动传感器,通过内嵌的低功耗ARM处理器得到经过温度补偿的三维姿态与方位等数据。利用基于四元数的三维算法和特殊数据融合技术,实时输出以四元数、欧拉角表示的零漂移三维姿态方位数据。姿态传感器可广泛嵌入到航模无人机,机器人,机械云台,车辆船舶,地面及水下设备,虚拟现实,人体运动分析等需要自主测量三维姿态与方位的产品设备中。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题在于提供一种检测汽车ABS防抱制动***的仪表及检测方法,采用电子罗盘、方向盘接收模块、车载姿态传感器、踏板力采集模块、微处理器、无线蓝牙发送模块、显示器、微型打印机、3G/GPRS模块、车载电源、车载电源充电器作为车载便携式仪表,采用MEMS微机械惯性导航,卡尔曼滤波等技术,分别检测出整车的平均减速度(MFDD)、制动协调时间、制动初速度、制动距离、制动踏板力、整车偏移角度来判断整车制动性能,通过汽车ABS制动性能道路测试控制***来处理车载仪表的数据,提供了一种比较实用的能够检测汽车ABS制动性能道路测试仪表及检测方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
汽车ABS制动性能道路测试仪表由二部分组成,第一部分为车载便携式仪表部分,如图3所示,主要由电子罗盘、方向盘接收模块、车载姿态传感器、踏板力采集模块、微处理器、无线蓝牙发送模块、显示器、微型打印机、3G/GPRS模块、车载电源、车载电源充电器组成,方向盘与电子罗盘接收模块采用专用夹具与方向盘固定。
方向盘接收模块主要由MEMS微机械惯性导航模块功能为采集测试车辆在检测中的方向盘数据,避免人为操作引起的测量误差。
电子罗盘模块功能用于采集测试车辆在刹车时整车偏转角度,用于判断车辆车辆偏移角度。
车载姿态传感器主要由MEMS微机械惯性导航模块功能为测量测试车辆在踩刹车时的加、减速度。
踏板力采集模块功能为获取操作人员踩刹车的时间、踏板力。
无线蓝牙发送模块用于与汽车ABS制动性能道路测试控制***通信。
3G/GPRS通信模块用于直接与检测站网络***联网。
第二部分为汽车ABS制动性能道路测试控制***,如图4所示,主要由地感线圈、IC卡识别***、车牌识别***、激光定位开关、CCD摄像机、LED显示器、打印机、无线蓝牙模块、3G/GPRS通信模块组成。
地感线圈、IC卡识别***、车牌识别***用于检测站方便检测流程车辆。
激光定位开关、CCD摄像机用于车辆在测试时因测试制动不合格车辆越位报警。
无线蓝牙模块用于与车载便携式仪表通信,获取车辆在测试中的测量数据。
3G/GPRS通信模块用于方便检测站网络***联网。
汽车ABS制动性能道路测试仪表及检测方法,具体包括以下方法步骤:
测试车辆进入待检位置,将方向盘接收模块固定到车辆方向盘上,将电子罗盘、车载姿态传感器用吸盘固定到车内适当位置,踏板力采集模块安装到车轮踏板上,如图1所示,检测站控制***发出车辆道路试验指令,由LED显示屏显示测试车辆车牌,操作人员根据LED显示屏显示测试车辆车牌,将相应车辆停放在道路试验前端,由地感线圈、IC卡或车牌识别***对测试车辆进行身份识别,操作人员根据国标对不同车辆测试的初速度要求,启动车辆,进入检测阶段,检测分为带与不带防抱ABS汽车制动性能。
本发明的有益效果在于:利用价格低廉的姿态传感器,研发一种能够检测ABS防抱制动***的检测仪器,可以检测平均减速度(MFDD)、制动协调时间、制动初速度、制动距离、整车偏移角度、机动车防抱ABS制动性能等的便携式仪表成为可能,该仪表的研发可以方便地对机动车制动性能进行检测,其设备价格低廉、检测站现有场地改造成本低,完全可以在机动车安全性能检测机构推广使用,以便进一步完善机动车检测站对机动车制动性能的检测能力,加强对车辆的源头进行监督和管理。它在使用上具有安全、准确、方便、高效显著特点,对于维护道路交通秩序,预防和减少交通事故具有重要意义。
附图说明:
图1检测汽车ABS防抱道路试验场地示意图;
图2检测汽车ABS防抱弯道路面道路试验示意图;
图3车载便携式仪表原理图;
图4汽车ABS制动性能道路测试控制***原理图。
具体实施方式:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
1.不带防抱ABS检测
检测不带防抱ABS汽车制动功能,当车辆初速度达到国标要求时,急踩刹车,至车辆完全停止后,车载便携式仪表在刹车的整个过程中,自动采集方向盘、电子罗盘、车载姿态传感器、踏板力的相关数据,计算出汽车平均减速度(MFDD)、制动初速度、制动距离、整车偏移角度。
2.带防抱ABS检测
设计对开路面的目的是,检测ABS防抱制动性能在不同路面附着系数的控制能力,当车辆行驶到对开路面时,在踩制动刹车时,如果没有ABS防抱死制动***,或ABS防抱死制动***性能出现问题,当车辆左右制动力出现不平衡,或左右制动力一边大一边小时,车辆会向左右偏移,由此可以评价ABS防抱死制动***性能。
测试时,当车辆初速度达到国标要求,进入道路试验车道对开路面,急踩刹车,至车辆完全停止后,车载便携式仪表在刹车的整个过程中,自动采集方向盘、电子罗盘、车载姿态传感器、踏板力的相关数据,计算出汽车平均减速度(MFDD)、制动初速度、制动距离、整车偏移角度。
3.数据采集后的处理
上述制动性能检测过程中,计算机控制***实时采集车辆在刹车过程中是否跑偏,如果车辆跑偏,激光开关就被遮挡,可以判定车辆跑偏距离超过国标限定范围,直接判定车辆道路试验不合格。
在检测过程中,如果车辆制动出现故障时,车辆不管有没有ABS防抱***,只要左右车轮制动力不平衡,车身都有可能出现偏转,此时可以用电子罗盘偏移角来判定车辆是否合格。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种测量汽车防抱ABS制动性能的仪表,其特征在于:主要由二部分组成,第一部分为车载便携式仪表部分,主要由电子罗盘、方向盘接收模块、车载姿态传感器、踏板力采集模块、微处理器、无线蓝牙发送模块、显示器、微型打印机、3G/GPRS模块、车载电源、车载电源充电器组成,方向盘与电子罗盘接收模块采用专用夹具与方向盘固定。
方向盘接收模块主要由MEMS微机械惯性导航模块功能为采集测试车辆在检测中的方向盘数据,避免人为操作引起的测量误差。
电子罗盘模块功能用于采集测试车辆在刹车时整车偏转角度,用于判断车辆车辆偏移角度。
车载姿态传感器主要由MEMS微机械惯性导航模块功能为测量测试车辆在踩刹车时的加、减速度。
踏板力采集模块功能为获取操作人员踩刹车的时间、踏板力。
无线蓝牙发送模块用于与汽车ABS制动性能道路测试控制***通信。
3G/GPRS通信模块用于直接与检测站网络***联网。
第二部分为汽车ABS制动性能道路测试控制***,主要由地感线圈、IC卡识别***、车牌识别***、激光定位开关、CCD摄像机、LED显示器、打印机、无线蓝牙模块、3G/GPRS通信模块组成。
地感线圈、IC卡识别***、车牌识别***用于检测站方便检测流程车辆。
激光定位开关、CCD摄像机用于车辆在测试时因测试制动不合格车辆越位报警。
无线蓝牙模块用于与车载便携式仪表通信,获取车辆在测试中的测量数据。
3G/GPRS通信模块用于方便检测站网络***联网。
2.一种测量汽车防抱ABS制动性能的仪表检测方法,其特征在于:具体包括以下方法步骤:测试车辆进入待检位置,将方向盘接收模块固定到车辆方向盘上,将电子罗盘、车载姿态传感器用吸盘固定到车内适当位置,踏板力采集模块安装到车轮踏板上,检测站控制***发出车辆道路试验指令,由LED显示屏显示测试车辆车牌,操作人员根据LED显示屏显示测试车辆车牌,将相应车辆停放在道路试验前端,由地感线圈、IC卡或车牌识别***对测试车辆进行身份识别,操作人员根据国标对不同车辆测试的初速度要求,启动车辆,进入检测阶段,检测分为带与不带防抱ABS汽车制动性能。
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