[發明專利]一種汽車制動系統臺架試驗路面附著系數模擬裝置及方法

有效

• 申請號: 201710081651.1
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106872182B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 黃菠;唐家兵;諶發坤;廖洪;王磊
• 申請（專利權）人: 重慶凱瑞汽車試驗設備開發有限公司;中國汽車工程研究院股份有限公司
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 陳志生

1.一種汽車制動系統臺架試驗路面附著系數模擬方法，采用以下模擬裝置：包含驅動電機、飛輪組、轉鼓、4個輪胎、4個伺服油缸、4個輪速傳感器、1個轉鼓轉速傳感器、4個伺服油缸載荷力傳感器、4個制動力傳感器、整車制動器、制動踏板控制機構，采用驅動電機帶動轉鼓轉動，模擬路面；采用伺服油缸控制輪胎壓在轉鼓上，模擬汽車4個輪胎與地面接觸；制動踏板控制機構包含了踏板的控制和整車制動器的控制系統，配合制動器實現汽車輪胎制動；采用4個輪速傳感器與轉鼓轉速傳感器用于測試輪胎與地面滑移率；采用4個制動力傳感器用于實測制動力；需要分別標定出需要模擬的目標路面附著系數u、輪胎目標承受軸荷N和施加油缸載荷G的關系，然后控制伺服油缸載荷達到G，即可模擬出這個輪胎承受軸荷為N，在附著系數為u的地面上的工作情況，其特征在于，包括以下模擬步驟：

采用驅動電機帶動轉鼓轉動，模擬路面；采用伺服油缸控制輪胎壓在轉鼓上，模擬汽車4個輪胎與地面接觸；制動踏板控制機構包含了踏板的控制和整車制動器的控制系統，配合制動器實現汽車輪胎制動；采用4個輪速傳感器與轉鼓轉速傳感器用于測試輪胎與地面滑移率；采用4個制動力傳感器用于實測制動力；

需要分別標定出需要模擬的路面附著系數u、輪胎承受軸荷N和施加油缸載荷G的三維關系；其中，u＝{u₁,u₂……u_n},0.2≤u≤0.8，N＝{N₁,N₂……N_m}，所述標定出需要模擬的目標路面附著系數u、輪胎承受軸荷N和施加油缸載荷G的標定步驟如下：

1)根據需要模擬的目標路面附著系數u和汽車作用在其中單個輪胎上的目標軸荷N，計算得到汽車單個輪胎受到的目標摩擦力f＝u*N；

2)利用伺服油缸給汽車單輪施加載荷G，轉動轉鼓，轉鼓帶動輪胎轉動；

3)制動踏板行程從0逐漸增加，直到輪胎與轉鼓之間打滑，采集制動力最大值Fmax，比較Fmax與計算的摩擦力f；

4)制動踏板歸零，改變載荷G，重復步驟3)直到F_max與f偏差小于設定范圍；

5)改變附著系數u，u＝{u₁,u₂……u_n}，單輪軸荷N，N＝{N₁,N₂……N_m}，重復步驟1)、2)、3)、4)，得到u、N和G的三維關系數據；

6)已知u、N和G的三維關系數據，根據需要模擬的目標附著系數u’，模擬的目標軸荷N’，查詢計算得到目標油缸載荷G’；

7)伺服油缸控制單輪載荷為G’，此時模擬了制動系統在地面附著系數為u’，輪胎軸荷為N’的工作條件。

2.根據權利要求1所述的汽車制動系統臺架試驗路面附著系數模擬方法，

其特征在于，所述需要模擬的目標路面包括單一路面、對接路面、對開路面。

3.根據權利要求1所述的汽車制動系統臺架試驗路面附著系數模擬方法，其特征在于，所述步驟6)已知u、N和G的三維關系數據，根據需要模擬的附著系數u’，目標軸荷N’，附著系數即是路面附著系數，軸荷即是汽車作用在輪胎上的重量，模擬不同重量的車輛行駛在不同的路面上的制動的情況，u，N，G指的是集合的概念，u，N，G是u1…un,N1…Nn和G1….Gn的三維關系，這里的u’，N’是指的具體某一個附著系數和軸荷，利用如下方法得到目標油缸載荷G’具體包括步驟：

1)根據目標附著系數u’，在標定數據中查詢到與其相鄰的兩個附著系數u_m和u_m+1，其中1≤m≤n,u_m<u_m+1,計算得到一個系數k＝(u’-u_m)/(u_m+1-u_m)；

2)根據u_m和N’在標定數據中查詢到目標油缸載荷G_m，根據u_m+1和N’在標定數據中查詢到目標油缸載荷G_m+1；

3)計算G’＝k*(G_m+1-G_m)/G_m。