[發明專利]連續式路面摩擦系數測試方法

無效

• 申請號: 200710018591.5
• 申請日: 2007-09-05
• 公開（公告）號: CN101109695A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 張啟明;田見校;馬建;王雨臣;陳德迎;范陸軍
• 申請（專利權）人: 張啟明;田見校;馬建;王雨臣;陳德迎;范陸軍
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明涉及一種測試方法，尤其是涉及一種測試路面摩擦系數、考核路面抗滑性能的連續式路面摩擦系數測試方法。

背景技術

目前，我國在路面縱向抗滑能力測試方面主要采用的是擺式摩擦系數儀。擺式摩擦系數儀作為傳統的公路檢測儀器，其采用擺捶的勢能與路面在一定條件下接觸瞬間所產生的摩擦阻力來度量摩擦系數，長期以來在公路建設和養護方面發揮了較大的作用。但隨著我國公路交通事業的迅猛發展，高級公路里程的迅速增長，傳統的擺式摩擦系數儀已經越來越不適應我國高速公路建設的需要。一方面該測試儀所采用的摩擦系數測試方法是靜態單點抽樣檢測，需要多人在道路上進行試驗作業，存在較大的安全隱患，同時檢測速度緩慢，對交通的影響也較大；另一方面該類測試不能很好地反映路面的宏觀紋理構造對摩擦系數的影響，而同時宏觀紋理構造是高速公路影響路面抗滑能力好壞的決定因素；另外，在測試過程中需要大量的人為操作，效率低，誤差來源多，可重復性差，數值往往有較大的誤差，其測試效率、檢測頻率和可靠性均無法滿足高等級公路管理、養護的現實需要。

在2006年7月12日公告的實用新型專利CN2795847Y中披露了一種智能擺式摩擦系數測定儀，該實用新型對傳統的擺式摩擦系數測定儀作了較大改進。在該實用新型中，提出采用光電編碼器測定擺動角度，并采用單片機進行數據采集處理的一套相應的摩擦系數測試方法，其誤差小、測量的準確度高、重復性好，克服傳統的擺式摩擦系數測定儀的一些不足。但是其終究是一種擺式摩擦系數測試儀，隨著近年人們對汽車動力學、輪胎力學、車輪與道路相互作用的深入研究，人們已經認識到，擺式摩擦系數儀的測量方法不足以反映輪胎和道路間的摩擦作用。

尤其當汽車制動防暴死裝置ABS系統已經成為汽車的標準配置時，該問題顯得尤為突出。當前迫切需要一種安全、高效、準確、能客觀地反映路面與車輪附著性能的道路摩擦系數測試方法，能克服上述現有技術中存在的缺陷及不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種連續式路面摩擦系數測試方法，該測試方法操作步驟簡便，安全、高效、準確，而且能夠實現摩擦系數的高速連續式檢測。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種連續式路面摩擦系數測試方法，包括如下步驟：

(a)檢測輪速信號，獲取車輪的滑移率S：將檢測獲得的測試輪6與輔助輪7的兩路輪速信號傳入ECU控制單元4，計算得出車輪的滑移率S；

(b)控制調節制動力調控單元3，將車輪的滑移率S調至100％或控制在15％-25％的范圍內：ECU控制單元4根據計算得出的滑移率數值，對制動力調控單元3發出相應控制指令，相應地不斷控制調節施加在測試輪6上的制動力，從而將車輪的滑移率S調至100％或控制在15％-25％的范圍內；

(c)檢測車輪與地面之間的制動力與法向力，獲取對應的道路摩擦系數φ：將ECU控制單元4對傳入的兩路檢測獲得信號進行同步諧調處理，并計算得出對應的道路滑動摩擦系數φs或道路峰值摩擦系數φp；

上述各步驟中，ECU控制單元4同時將測得的數據即時傳給上位機5進行顯示、保存及處理。

所述步驟(a)中將所測得的測試輪6的輪速信號數值V_R與輔助輪7的輪速信號數值V_F，帶入公式S＝(V_F-V_R)/V_F×100％，即可計算得出車輪的滑移率S。而ECU控制單元4根據輸入的兩路輪速信號，對測試輪的運動狀態進行監測和判定，并采用邏輯門限法經過內部計算得出車輪的滑移率S。

所述步驟b中控制調節制動力調控單3將車輪的滑移率S調至100％，當S＜100％時，持續控制調節制動力調控單元3，增大測試輪6的制動力，使得滑移率S逐漸增大至100％；測試完后立即減小測試輪6的制動力。

所述控制調節制動力調控單元3將滑移率S控制在15％-25％范圍內，當S＜15％時，控制調節制動力調控單元3，增大測試輪6的制動力，使得滑移率S逐漸增大；當S＞25％時，控制調節制動力調控單元3，增大測試輪6的制動力，使得滑移率S逐漸減小。

作為本發明的一種優選實施方式，所述步驟d中，車輪輪胎與路面之間的制動力，采用制動力傳感器或扭矩傳感器進行檢測。

作為本發明的另一種優選實施方式，所述步驟d中，車輪輪胎與路面之間的法向力，采用法向力傳感器或加速度傳感器進行檢測。