CN106092613A - 一种基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，包括：A将汽车行驶至转鼓试验机上，分析车轮受力；B不踩刹车及油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁的速度曲线，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；C踩汽车刹车踏板到x₁位置，不踩油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；D踩汽车刹车踏板到x₂位置，不踩油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；E根据所述步骤B、步骤C和步骤D得到的过程速度曲线，通过制动压力表达式，计算出所需制动工况制动压力。

Description

一种基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法

技术领域

本发明涉及汽车制动压力测量方法，尤其涉及一种基于转鼓试验机的基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，属于压力测量技术领域。

背景技术

汽车运行状况参数与汽车的运行安全密切相关，其中包括制动压力等参数。2015年我国汽车保有量达1.72亿辆，大量的汽车事故都是因为制动压力不达标造成的，特别是对于货物运输车辆，因其造成的事故往往会造成重大的人员与经济损失，因此更应着重关注制动压力检测。

专利201410578676.9使用直接测量方法对车辆刹车信号及主缸压力信号的合理性及相互间的同步性进行诊断；专利201510028605.6使用不含动力总成的车辆模型与基础台架模块上的动力总成构成半实物虚拟整车，通过动力总成单元状态信息和道路模型输出的路况信息实现车辆模拟；专利201410384563.5根据制动踏板位移信号计算出制动力矩，对不同车辆均重新进行标定。

目前转鼓试验机已广泛应用于车辆的检测维修，如何利用底盘测功机来间接测得参数算出车辆制动压力，从而精确获取车辆实际运行状况参数，以有效避免制动压力不达标引起的车辆安全事故发生，这方面的技术至今未有开发研究。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，提高了车辆运行状况参数测量的便捷性与可靠性，实现制动压力间接测量。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，包括：

A、将汽车行驶至转鼓试验机上，分析车轮受力；

B、不踩刹车及油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁的速度曲线，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；

C、踩汽车刹车踏板到x₁位置，不踩油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；

D、踩汽车刹车踏板到x₂位置，不踩油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；

E、根据所述步骤B、步骤C和步骤D得到的过程速度曲线，通过制动压力表达式，计算出所需制动工况制动压力。

本发明基于转鼓试验机采集转鼓角速度，换算得到车速，由此获得车辆不同制动工况车速，分析其加速度，建立车辆不同制动工况制动压力关系式，从而得出所需制动工况制动压力。该方法实现了汽车在转鼓试验机上间接测量制动压力，适用广泛，且无需额外添加传感装置，安装便利，可适用于各种汽车制动压力的间接测量，并能在已知一种制动工况的条件下，达到其它任何一种制动工况。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，不构成对本发明限制。在附图中：

图1是本发明所述一种基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法的结构流程图。

具体实施方式

根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域一般技术人员可以提出本发明的多个结构方式和制作方法。因此以下具体实施方式以及附图仅是本发明技术方案的具体说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

下面结合实施例及附图1对本发明作进一步详细的描述：

本发明所述的一种基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，具体步骤包括：

步骤10将汽车行驶至转鼓试验机上，分析车轮受力；

车轮受力具体参数包括：重力G、轴上压力F_N、地面支持力N、轴上阻力矩T_A、刹车块摩擦力矩T_B及地面阻力矩T_f，当减速到怠速行驶车速以下时，还受到电机动力矩T_D；根据受力分析得出的轴上阻力矩T_A、刹车块摩擦力矩T_B、地面阻力矩T_f、电机动力矩T_D、车轮及转轴转动惯量J、车轮角加速度α之间的关系为：

T_A+T_B+T_f+T_D＝Jα (1)

假设车轮与转鼓试验机转鼓之间无相对滑动，则转鼓线速度v′等于车速v；又车轮半径r、转鼓半径R，则转鼓角加速度α′和车轮角加速度之间关系为：

${\mathrm{\α}}^{\′}=\frac{r}{R}\mathrm{\α}---\left(2\right)$

结合所述公式(1)和(2)两式可得：

$T_A+T_B+T_f+T_D=\frac{{\mathrm{J\α}}^{\′}R}{r}---\left(3\right)$

对于同一车辆及转鼓系统而言，车轮半径r、转鼓半径R、车轮及转轴转动惯量J不变，汽车不踩油门减速时轴上阻力矩T_A、地面阻力矩T_f不变，减速至怠速行驶速度之前电机动力矩T_D为零，因此上式可变换为：

T_f+A＝Bα′ (4)

其中A、B为常量。

步骤20、通过转鼓试验机采集转鼓角速度，换算得到车速，不踩刹车及油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁的速度曲线，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线，此过程可表达为：

A＝Bα′₀ (5)

步骤30、踩汽车刹车踏板到x₁位置，不踩油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线，此过程可表达为：

$T_{f_1}+A=B{\mathrm{\α}}_1^{\′}---\left(6\right)$

步骤40、踩汽车刹车踏板到x₂位置，不踩油门，使汽车从v₀减速至怠速

行驶速度v₁，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线，此过程可表达为：

$T_{f_2}+A=B{\mathrm{\α}}_2^{\′}---\left(7\right)$

步骤40、汇总上述三个过程速度曲线及其表达式公式(5)、公式(6)和公式(7)，可得：

$\frac{T_{f_2}}{T_{f_1}}=\frac{{\mathrm{\α}}_2^{\′}-{\mathrm{\α}}_0^{\′}}{{\mathrm{\α}}_1^{\′}-{\mathrm{\α}}_0^{\′}}---\left(8\right)$

令则有：

$T_{f_2}={\mathrm{mT}}_{f_1}---\left(9\right)$

上述方式避免了额外增加传感器，提高了测量过程的适用性，同时，结合步骤20和步骤30的表达式建立基准后，可准实时测量汽车制动压力。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，其特征在于，具体步骤包括：

A、将汽车行驶至转鼓试验机上，分析车轮受力；

B、不踩刹车及油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁的速度曲线，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；

C、踩汽车刹车踏板到x₁位置，不踩油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；

D、踩汽车刹车踏板到x₂位置，不踩油门，使汽车从v₀减速至怠速行驶速度v₁，利用转鼓试验机获取此过程速度曲线；

E、根据所述步骤B、步骤C和步骤D得到的过程速度曲线，通过制动压力表达式，计算出所需制动工况制动压力。

2.根据权利要求1所述的基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，其特征在于，所述步骤A中，车轮受力具体参数包括：重力G、轴上压力F_N、地面支持力N、轴上阻力矩T_A、刹车块摩擦力矩T_B及地面阻力矩T_f，当减速到怠速行驶车速以下时，还受到电机动力矩T_D；根据受力分析得出的轴上阻力矩T_A、刹车块摩擦力矩T_B、地面阻力矩T_f、电机动力矩T_D、车轮及转轴转动惯量J、车轮角加速度α之间的关系为：

T_A+T_B+T_f+T_D＝Jα (1)

假设车轮与转鼓试验机转鼓之间无相对滑动，则转鼓线速度v′等于车速v；又车轮半径r、转鼓半径R，则转鼓角加速度α′和车轮角加速度之间关系为：

${\mathrm{\α}}^{\′}=\frac{r}{R}\mathrm{\α}---\left(2\right)$

结合所述公式(1)和(2)两式可得：

$T_A+T_B+T_f+T_D=\frac{{\mathrm{J\α}}^{\′}R}{r}---\left(3\right)$

对于同一车辆及转鼓系统而言，车轮半径r、转鼓半径R、车轮及转轴转动惯量J不变，汽车不踩油门减速时轴上阻力矩T_A、地面阻力矩T_f不变，减速至怠速行驶速度之前电机动力矩T_D为零，因此上式可变换为：

T_f+A＝Bα′ (4)

其中A、B为常量。

3.根据权利要求1或2所述的基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，其特征在于，所述步骤B的减速过程可表示为：

A＝Bα′₀ (5)

所述步骤C的减速过程可表示为：

$T_{f_1}+A={\mathrm{B\α}}_1^{\′}---\left(6\right)$

所述步骤D的减速过程可表示为：

$T_{f_2}+A={\mathrm{B\α}}_2^{\′}---\left(7\right).$

4.根据权利要求3所述的基于转鼓转速传感的制动压力间接测量方法，其特征在于，通过所述公式(5)、公式(6)和公式(7)计算所需工况制动压力公式为：

$\frac{T_{f_2}}{T_{f_1}}=\frac{{\mathrm{\α}}_2^{\′}-{\mathrm{\α}}_0^{\′}}{{\mathrm{\α}}_1^{\′}-{\mathrm{\α}}_0^{\′}}---\left(8\right)$

令则有：

$T_{f_2}={\mathrm{mT}}_{f_1}---\left(9\right).$