CN103884515A

CN103884515A - 一种测量汽车防抱abs制动性能的仪表及检测方法

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Publication number: CN103884515A
Application number: CN201410075619.9A
Authority: CN
Inventors: 程炎星; 麻伟民; 贺永平; 杜颖; 杨华西; 王金斌; 廖小鹏
Original assignee: HEFEI QIANGKEDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: HEFEI QIANGKEDA TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2014-03-03
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2014-06-25

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

一种测量汽车防抱ABS制动性能的仪表及检测方法

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

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。

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。

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。