CN104266847A - 一种车辆高速制动试验装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种车辆高速制动试验装置及其控制方法，属于机电技术领域。其特征在于本试验装置主要由道路附着系数模拟装置、汽车惯量机械模拟装置、数据采集与处理以及实验装置控制部分组成。利用本装置可以实现对不同车型的运动惯量模拟，同时还可以模拟不同道路附着系数时的制动情况，精确测量装有制动防抱死***的车辆在制动时的制动力矩以及滑移率。能较准确的评价小客车制动防抱死***的性能。

Description

一种车辆高速制动试验装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆高速制动试验装置及其控制方法，属于机电技术领域，是一种高速行驶车辆的室内制动检测装置及其控制方法。

背景技术

虽然已有各种制动试验装置，但是他们大都属于低速制动实验装置，无法实现车辆高速制动的检测，不能准确检测汽车制动防抱死***制动性能。因此，装有制动防抱死***装置的汽车，在进行检测制动性能时一般需要利用道路检测的方法。道路测试需要建造制动防抱死***专用跑道，建造制动防抱死***检测专用跑道需要大量的资金，占用大量土地，每次检测时需要对跑道进行清理，准备时间长、实验费用高，而且检测过程存在一定的危险性。

随制动防抱死***需求的大量增加，为快速、准确、经济地对制动防抱死***性能进行检测，有必要设计一款室内实验装置对制动防抱死***性能进行检测。虽然国外一些企业已经生产出成套的制动防抱死***检测台，但其只能模拟单一路面，不能做对开路面和对接路面的检测，且其价格昂贵，并不适合我国的国情。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种新型能够模拟不同道路路面的车辆高速制动试验装置。本发明的技术方案如下：

一种车辆高速制动防抱死检测试验装置，包括车轮（1）、力矩测量装置（2）、磁粉离合器（3）、电机（4）、ECU（5）、附着系数控制器（6）、转速测量装置（7）、惯量控制器（8）、可变惯量飞轮组（9）、高速滚筒（10）、液压举升装置（11）、导轨（12）、第二转速测量装置（13）、第二力矩测量装置（14）。其中所述高速滚筒（10）由电机（4）驱动，高速滚筒（10）与电机（4）之间安装有磁粉离合器（3），高速滚筒（10）另一侧有与滚筒连接的可变惯量飞轮组（9），惯量控制器（8）控制可变惯性飞轮组（9）的转动惯量，由所述ECU（5）电子控制单元控制磁粉离合器（3），从而得到不同的输出转矩，模拟不同的路面附着系数，设有第一转速测量装置（7）、第一力矩测量装置（2），第二转速测量装置（13）、第二力矩测量装置（14），所述转速测量装置,和力矩测量装置可测得汽车制动时的滚筒转速以及制动力矩。通过滚筒转速以及制动力矩可计算出车辆制动时的滑移率，所述的高速滚筒（10）采用双滚筒结构，两个高速滚筒之间设置液压举升装置（11），所述试验装置采用前后组合结构，实验装置的前端可以移动，能够完成不同轴距的汽车制动防抱死***常规性能的检测，所述试验装置设有锁紧装置，利用钢丝绳对车辆进行定位，利用本试验装置不仅能够模拟不同的道路附着系数下的车辆制动防抱死***的性能，而且还能对不同惯量的车辆进行测试，测试范围广。

本发明的优点有：  

（1）利用磁粉离合器实现不同道路附着状况的准确模拟。

（2）制动防抱死***检测台利用电机驱动的飞轮模拟汽车的惯量，装有飞轮组，可以模拟不同汽车的运动惯量，并利用可变惯量飞轮，能实现汽车惯量的无级模拟。

（3）能够测试出装有制动防抱死***的汽车制动时的滑移率、制动力矩以及汽车的制动距离，并可以自动绘制各车轮的速度变化曲线，通过分析由计算机自动给制动防抱死******做出评价。

附图说明

图1为一种车辆高速制动实验装置的布局示意简图

图2为一种车辆高速制动实验装置的结构示意图。

具体实施方式

1、车轮，2、第一力矩测量装置, 3、磁粉离合器,4、电机， 5、ECU， 6、附着系数控制器, 7、第一转速测量装置,8、惯量控制器, 9、可变惯性飞轮组, 10、高速滚筒，11、液压举升装置，12、导轨，13、第二转速测量装置，14、第二力矩测量装置。

下面结实施附图对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，本发明所述的高速滚筒布置在试验台架上，其中所述前轴高速滚筒组布置在导轨上，前轴高速滚筒可沿着导轨移动，双滚筒结构的前后滚筒采用链条1传动，保证每组滚筒能有相同的转速；每组主从动高速滚筒间设有液压举升装置11，利于车辆的驶进驶出；所述磁粉离合器3和高速滚筒10相连接；所述电机4与磁粉离合器相连接；所述附着系数控制器6与磁粉离合器3连接；所述可变惯性飞轮组9与高速滚筒10相连；所述惯量控制器8与可变惯性飞轮组9相连；左侧滚筒与右侧高速滚筒通过联轴器相连，在前轴左右侧滚筒间装有第一转速测量装置7与第一力矩测量装置2；在后轴左右侧高速滚筒间装有第二转速测量装置13与第二力矩测量装置14；所诉ECU5控制附着系数控制器6以及惯量控制器8；所述附着系数控制器6控制磁粉离合器3模拟不同的道路附着系数；所述惯量控制器8控制可变惯性飞轮组9得到不同的运动惯量。

检测汽车制动防抱死***性能时，将汽车驶上滚筒，降下液压举升装置11，通过钢丝绳对汽车定位，防止检测过程中汽车冲出滚筒，产生危险状况。

控制方法：

进行检测前首先通过ECU5控制附着系数控制器6，进而调整磁粉离合器3的励磁电流的大小，通过磁粉离合器3模拟不同的路面附着系数。根据不同汽车的轴距、质量、轮胎等整车参数，调整前后滚筒之间的距离以及主被动滚筒之间的距离。并通过惯量控制器8调整可变惯性飞轮组9的惯量，根据汽车整备质量，组合可变惯量飞轮组9，准确模拟出汽车的运动惯量。检测时通过电机4经过磁粉离合器3带动高速滚筒10以及可变惯性飞轮组9高速旋转，当高速滚筒10速度达到制动防抱死***检测所要求的速度50km/h时，驾驶员迅速踩下制动踏板，同时电机4切断电源停止转动。车轮-滚筒***依靠自身的动能继续转动，直至***的动能被完全吸收转换，车轮停止转动。

在电机4停止转动过程中，通过第一转速测量装置7和第一力矩测量装置2测出汽车制动过程中的前轴转速和制动力矩信号，将信号传输到ECU5最终获得装有制动防抱死***的汽车制动时的前轴滑移率和前轴制动器制动力矩，通过第二转速测量装置13和第二力矩测量装置14得到汽车制动过程中的后轴转速和后轴制动力矩信号，将信号传输到ECU5，获得后轴滑移率和后轴制动器制动力矩，从而实现对汽车制动防抱死***性能的评价。

Claims (3)

1.一种车辆高速制动防抱死检测试验装置，包括车轮（1）、力矩测量装置（2）、磁粉离合器（3）、电机（4）、ECU（5）、附着系数控制器（6）、转速测量装置（7）、惯量控制器（8）、可变惯量飞轮组（9）、高速滚筒（10）、液压举升装置（11）、导轨（12）、第二转速测量装置（13）、第二力矩测量装置（14）；其特征在于：所述高速滚筒（10）由电机（4）驱动，高速滚筒（10）与电机（4）之间安装有磁粉离合器（3），高速滚筒（10）另一侧有与滚筒连接的可变惯量飞轮组（9），由所述ECU（5）控制惯量控制器（8），由所述惯量控制器（8）控制可变惯性飞轮组（9）的转动惯量，由所述ECU（5）电子控制单元控制磁粉离合器（3），得到不同的输出转矩，模拟不同的路面附着系数，设有转速测量装置和力矩测量装置，可测得汽车制动时的滚筒转速以及制动力矩。

2.根据权利要求1所述的一种车辆高速制动防抱死检测试验装置的检测方法，其特征在于：首先通过ECU（5）控制附着系数控制器（6），进而调整磁粉离合器（3）的励磁电流的大小，通过磁粉离合器（3）模拟不同的路面附着系数；其次，根据不同汽车的轴距、质量、轮胎等整车参数，调整前后滚筒之间的距离以及主被动滚筒之间的距离；再次，通过惯量控制器（8）调整可变惯性飞轮组（9）的惯量，根据汽车整备质量，组合可变惯量飞轮组（9），准确模拟出汽车的运动惯量；最后，通过电机（4）经过磁粉离合器（3）带动高速滚筒（10）以及可变惯性飞轮组（9）高速旋转，当高速滚筒（10）速度达到制动防抱死***检测所要求的速度时，驾驶员迅速踩下制动踏板，同时电机（4）切断电源停止转动，车轮-滚筒***依靠自身的动能继续转动，直至***的动能被完全吸收转换，车轮停止转动。

3.根据权利要求2所述的一种车辆高速制动防抱死检测试验装置，其特征在于：电机（4）停止转动后，通过第一转速测量装置（7）和第一力矩测量装置（2）测出汽车制动过程中的前轴转速和制动力矩信号，将信号传输到ECU（5）最终获得装有制动防抱死***的汽车制动时的前轴滑移率和前轴制动器制动力矩，通过第二转速测量装置（13）和第二力矩测量装置（14）得到汽车制动过程中的后轴转速和后轴制动力矩信号，将信号传输到ECU（5），获得后轴滑移率和后轴制动器制动力矩，从而实现对汽车制动防抱死***性能的评价。