CN102072820B - 增力式低滑磨汽车abs/asr综合试验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统,由结构相同的前、后轴试验台组成;前、后轴试验台又分别由功能相同、结构对称的两左、右轮试验台组成,四个车轮试验台可独立控制,通过同轮转鼓轴距调节螺杆(12)尽量增大同轮两转鼓之间的轴距,可提高车轮和转鼓之间的极限摩擦力,同轮两转鼓之间轴距的最大值s,可通过几何关系,根据已知量车轮半径Rw、转鼓半径Rd、车辆离地间隙h,并在设定测试时车辆底部与试验台上表面的安全间隙d的情况下计算得到。

Description

增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车ABS/ASR控制试验研究和性能测试的综合试验技术。汽车 ABS (Anti-lock Braking System)装置是指汽车制动防抱死装置,汽车ASR(Automatic Slip Regulation)装置是指汽车驱动防滑装置,汽车ABS/ASR装置是指汽车同时具备制动防抱死功能和驱动防滑功能的装置。
背景技术
[0002] 目前,国内外现有的汽车动态控制实验台生产厂家较著名的有美国Link公司和 Greening公司,德国Schenck公司等,国内北京理工大学等也有相关研究和专利申请。现行汽车ABS试验台主要通过测量车轮与转鼓之间的制动力和滑移率测试ABS的控制性能;现行汽车ASR试验台主要通过测量车轮与转鼓之间的驱动力和滑转率测试ASR控制性能;现行汽车ABS、ASR控制性能试验方法存在车轮与转鼓之间滑磨严重、轮胎磨损快、试验噪声大、污染严重、功能单一等不足。为改善试验性能,本发明提出一种增力式低滑磨汽车ABS/ ASR综合试验系统。
发明内容
[0003] 为克服现行ABS/ASR控制性能试验方法存在车轮与转鼓之间滑磨严重、功能单一等不足,符合节能、环保的要求,本发明提出一种能分别进行汽车ABS、ASR性能试验的增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统。
[0004] 所述增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统,由结构相同的前、后轴试验台组成;前、后轴试验台又分别由功能相同、结构对称的两左、右轮试验台组成,四个车轮试验台可独立控制,如图1、2、3所示;以左前轮试验台(其它三个车轮的试验台组成相同)为例, 其由飞轮(1)、制动驱动传动装置(¾、滑差转矩控制装置(¾、连轴器(4)、转矩转速传感器
[5]、第三转鼓(6)、前后转鼓传动装置(7)、机架(8)、后转鼓(9)、转鼓制动升降台和称重台 (10)、前转鼓(11)、同轮转鼓轴距调节机构(12)、同轮后转鼓轴承支座(13)、制动驱动装置 (14)、飞轮转速传感器(1¾组成;滑差转矩控制装置(3)由可允许相对转动的主动端和从动端组成,但两端之间的作用转矩是可以控制的;飞轮(1)、滑差转矩控制装置(3)的主动端、制动驱动装置(14)通过制动驱动传动装置(¾ 一起转动,通过制动驱动装置(14)控制飞轮转速与车辆制动(或驱动)过程中根据车轮轮心车速除以车轮半径得到的车轮理论参考转速相一致,因此根据车轮和飞轮的转速测得的两者之间的滑移率即作为车辆ABS (或 ASR)控制的实际道路滑移率(或滑转率);滑差转矩控制装置C3)的从动端、连轴器、转矩转速传感器(5)、前转鼓(11)和后转鼓(9)通过前后转鼓传动装置(7) —起转动;试验时,车轮放在前后转鼓(11)和(9)上,对车轮进行制动(或驱动);如图3所示,通过增大车轮和转鼓之间的极限摩擦力Fxl+Fx2使其大于车轮制动(或驱动)过程中实际产生的制动力 (或驱动力),以减小它们之间的滑移率(或滑转率),即减少车轮和转鼓之间的滑磨;车轮和转鼓之间产生的实际制动力(或驱动力)可通过滑差转矩控制装置C3)作用在转鼓端的转矩来控制,其大小与试验要求的不同路面附着系数相对应;滑差转矩控制装置(3)的主动端和从动端允许存在较大的转速差,使车轮和转鼓之间的滑移率(或滑转率)远小于滑差转矩控制装置C3)两端的滑移率(或滑转率),ABS (或ASR)控制的滑移率(或滑转率) 主要体现为滑差转矩控制装置(3)的主动端和从动端之间的滑移率(或滑转率);通过转矩传感器可测得转鼓和车轮之间的制动力(或驱动力);由此通过试验测得转鼓和车轮之间的制动力(或驱动力)、滑移率(或滑转率)和同时采集的试验车辆ABS(或ASR)系统的控制信号,即可完成汽车ABS、ASR性能试验。
[0005] 所述增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统,其特征在于,通过调节同轮转鼓轴距调节机构(1¾尽量增大同轮两转鼓之间的轴距,以提高车轮和转鼓之间的极限摩擦力,如图3所示,使其对转鼓形成的极限合转矩远大于滑差转矩控制装置C3)作用在转鼓上的转矩,从而使在试验过程中车轮和转鼓之间的滑移率(或滑转率)远小于滑差转矩控制装置C3)两端之间的滑移率(或滑转率),车辆ABS (或ASR)控制的滑移率(或滑转率)主要体现为滑差转矩控制装置C3)的主动端和从动端之间的滑移率(或滑转率),因此避免了车轮和转鼓之间由于较大滑磨产生的振动、噪声、轮胎磨损和粉尘污染。
[0006] 所述增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统,其特征在于,同轮两转鼓之间轴距的最大值s,如图3所示,可通过几何关系,根据已知量车轮半径Rw、转鼓半径Rd、车辆离地间隙h,和在测试时设定的车辆底部与试验台上表面的安全间隙d计算得到;试验时根据上述最大值s调节同轮转鼓的轴距可适应不同车型的轮胎大小;通过受力分析可知,同轮两转鼓之间轴距取上述允许的最大值s时,车轮和两转鼓之间的法向力(Fz1、Fz2)也达到允许的最大值,因此切向摩擦力也达到在保证测试时车辆底部与试验台上表面的安全间隙d 的情况下的极限摩擦力。
附图说明
[0007] 图1为增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统俯视图,图2为增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统侧视图。图中,(1).飞轮、O).制动驱动传动装置、(3).滑差转矩控制装置、(4).连轴器、(¾.转矩转速传感器、(6).第三转鼓、(7).前后转鼓传动装置、
[8].机架、(9).后转鼓、(10).转鼓制动升降台和称重台、(11).前转鼓、(12).同轮转鼓轴距调节机构、(1¾.后转鼓轴承支座、(14).制动驱动装置、(1¾.飞轮转速传感器。
具体实施方式
[0008] 下面结合附图详细说明本发明。
[0009] 增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统,由结构相同的前、后轴试验台组成; 前、后轴试验台又分别由功能相同、结构对称的两左、右轮试验台组成,四个车轮试验台可独立控制,如图1、2、3所示;以左前轮试验台(其它三个车轮的试验台组成相同)为例,其由飞轮(1)、制动驱动传动装置O)、滑差转矩控制装置(3)、连轴器G)、转矩转速传感器 (5)、第三转鼓(6)、前后转鼓传动装置(7)、机架(8)、后转鼓(9)、转鼓制动升降台和称重台
[10]、前转鼓(11)、同轮转鼓轴距调节机构(12)、同轮后转鼓轴承支座(13)、制动驱动装置 (14)、飞轮转速传感器(1¾组成。
[0010] 通过调节同轮转鼓轴距调节机构(1¾尽量增大同轮两转鼓之间的轴距S,如图3所示,以增大车轮和转鼓圆心的连线与铅垂线之间的夹角α,进而增大车轮和两转鼓之间的法向力Fzl = Fz2 = 0. 5G/cos α,(其中G为车轮载荷),因此提高了车轮和转鼓之间的极限摩擦力Fxl、Fx2,使其对两转鼓形成的极限合转矩M = M^M2 = RdFxI+RdFx2 (其中Rd为转鼓半径,两转鼓通过前后转鼓传动装置(7)连接同步转动,因此车轮对转鼓的转矩为两转鼓的转矩之和)远大于滑差转矩控制装置C3)作用在转鼓上的转矩,从而使在试验过程中车轮和转鼓之间的滑移率(或滑转率)远小于滑差转矩控制装置C3)两端之间的滑移率(或滑转率),车辆ABS (或ASR)控制的滑移率(或滑转率)主要体现为滑差转矩控制装置(3) 的主动端和从动端之间的滑移率(或滑转率),因此避免了车轮和转鼓之间由于较大滑磨产生的振动、噪声、轮胎磨损和粉尘污染。
[0011] 如图3所示,车轮半径Rw、转鼓半径Rd、车辆离地间隙h为已知量,当同轮两转鼓之间轴距s增大时,车辆底部与试验台上表面的安全间隙d将减小,在保证试验时车辆底部与试验台上表面不会接触的最小安全间隙d的情况下得到同轮两转鼓之间轴距取上述允许的最大值s;此时,根据上述分析,车轮和两转鼓之间的法向力(Fz1、Fz2)也达到允许的最大值,因此切向摩擦力也达到在保证测试时车辆底部与试验台上表面的安全间隙d的情况下的极限摩擦力;试验时可根据不同车型的轮胎大小调节上述同轮转鼓的轴距最大值s以适应不同的车型。

Claims (2)

1. 一种增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统,由结构相同的前、后轴试验台组成; 前、后轴试验台又分别由功能相同、结构对称的左、右轮试验台组成,四个车轮试验台可独立控制;其中,左前轮试验台包括飞轮(1)、制动驱动传动装置O)、滑差转矩控制装置(3)、 连轴器(4)、转矩转速传感器(¾、第三转鼓(6)、前后转鼓传动装置(7)、后转鼓(9)、前转鼓 (11)、同轮转鼓轴距调节机构(1¾以及制动驱动装置(14);滑差转矩控制装置(3)由可允许相对转动的主动端和从动端组成,可控制两端之间的作用转矩;滑差转矩控制装置(3) 的主动端、飞轮(1)以及制动驱动装置(14)通过制动驱动传动装置(¾ 一起转动;滑差转矩控制装置(¾的从动端、连轴器(4)、转矩转速传感器(¾、前转鼓(11)和后转鼓(9)通过前后转鼓传动装置(7) —起转动;其特征在于:ABS或ASR控制的滑移率或滑转率主要体现为滑差转矩控制装置(3)的主动端和从动端之间的滑移率或滑转率;试验时,车轮放在前转鼓(11)和后转鼓(9)上,对车轮进行制动或驱动;通过调节同轮转鼓轴距调节机构(12) 尽量增大同轮两转鼓之间的轴距,以提高车轮和转鼓之间的极限摩擦力,使极限摩擦力对转鼓形成的极限合转矩远大于滑差转矩控制装置C3)作用在转鼓上的转矩,从而使在试验过程中车轮和转鼓之间的滑移率或滑转率远小于滑差转矩控制装置03)两端之间的滑移率或滑转率,以减小车轮和转鼓之间的滑移率或滑转率,即减少车轮和转鼓之间的滑磨。
2.根据权利要求1所述的一种增力式低滑磨汽车ABS/ASR综合试验系统,其特征在于, 同轮两转鼓之间轴距的最大值s,可通过几何关系,根据已知量车轮半径Rw、转鼓半径Rd、 车辆离地间隙h,以及在测试时设定的车辆底部与试验台上表面的安全间隙d计算得到;试验时根据上述最大值s调节同轮转鼓的轴距可适应不同车型的轮胎大小;同轮两转鼓之间轴距取上述允许的最大值s时,车轮和两转鼓之间的法向力Fzl、Fz2也达到允许的最大值, 因此切向摩擦力也达到在保证测试时车辆底部与试验台上表面的安全间隙d的情况下的极限摩擦力。
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