CN110411756A - 汽车行驶瞬时制动性能检测方法 - Google Patents

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Abstract

汽车行驶瞬时制动性能检测方法，是随车安放多维加速度传感器的测试仪，汽车在行驶过程中测量规定取样周期Δt的同一时刻的三维瞬时减速度值Xai、Yai、Zai，计算行驶方向Xai减速度增长直线与Xa＝0的水平直线的交点作为制动减速度开始增长时刻，在取样段中选取Xai最大值相邻n个点作为检测段，检测段Xai的平均值作为X方向的制动减速度检测值Xj，以制动减速度开始增长时刻之前若干个点的Yai平均值作为Y方向的制动减速度检测值Yj，换算得到路面坡度角B，把汽车在坡道上的下滑力或上坡阻力等效换算成制动减速度A，汽车行驶方向的当量制动减速度Xd＝Xj±A，计算每一个取样区间的横向位移ΔSi，全部取样区间的横向位移ΔSi的代数和即为该制动过程的制动跑偏量Sz。

Description

汽车行驶瞬时制动性能检测方法
技术领域
汽车行驶瞬时制动性能检测方法，是随车安放三维加速度传感器的测试仪，当不同质量汽车在道路行驶制动时，通过测量行驶方向的制动减速度、路面坡度角和横向制动加速度，检测汽车当量制动减速度和制动跑偏量的一种检测方法，属于汽车性能检测方法技术领域。
背景技术
现有技术的在用汽车路试检测行车制动性能，是测量汽车的制动距离或充分发出的平均减速度，汽车安检通常是在汽车上安装便携式制动仪，便携式制动仪的作用开关安放在行车制动踏板上联动，当踏板动作时发出信号开始检测和计时。汽车在专用路试跑道上行驶达到规定车速后，急踩制动踏板到底直至车速为0，测量汽车充分发出的平均减速度(MEDD)、制动协调时间、制动初速度、制动稳定性，制动稳定性是以汽车不超出规定宽度范围为合格，该方法只适用于在良好路试跑道上检验，并不适用于汽车在任意总质量、任意坡度路面和任意操作制动踏板状态下，检测不同车速的行驶瞬时制动性能，难以随时掌握汽车的制动性能和发现制动性能的下降程度，汽车行驶瞬时制动性能检测方法可以克服现有技术的不足。
发明内容
汽车行驶瞬时制动性能检测方法，是采用三维加速度传感器的测试仪，X方向测量汽车行驶方向的制动减速度Xa，Y方向测量汽车垂直方向制动减速度Ya，可标定换算成路面坡度角B，Z方向测量汽车横向的加速度，反映制动跑偏程度，把三维加速度传感器的测试仪安装在汽车上，无需在行车制动踏板上安放测试仪的作用开关。
汽车在行驶过程中测量规定取样时间周期Δt的同一时刻的瞬时减速度值Xai、Yai、Zai，Δt可以在50ms～300ms范围內选取，当Xai减速度增长速率大于等于规定增长速率，或者Xai大于等于规定减速度时，测试仪可自动判断是制动过程，减速度增长速率可以在0.5m/s2/s～3.0m/s2/s范围内选取，规定减速度可以在0.5m/s2～3.0m/s2范围内选取。在制动过程中，计算Xai减速度增长直线与Xa＝0的水平直线的交点作为制动减速度开始增长时刻，以该时刻之前若干个点的Yai平均值作为Y方向的减速度检测值Yj，选取Xai最大值相邻n个点作为检测段，n在1～10范围内选取。检测段Xai的平均值作为X方向的制动减速度检测值Xj，Yai的平均值反映的是汽车垂直方向减速度，Yj换算的标定角度即为路面坡度角B，把汽车在坡道上的下滑力或上坡阻力等效换算成制动减速度A，整车质量为m，单位kg，重力加速度为g，单位m/s2，mg×sinB＝m×A，A＝g×sinB，可得汽车行驶方向的当量制动减速度Xd＝Xj±A，当B是上坡时取减号，当B是下坡时取加号，测试仪提示Xd。
设制动减速度开始增长时刻的汽车横向位移速度V0＝0，计算制动过程每一个取样区间检测值Zai的汽车横向位移ΔSi，ΔSi＝Vi-1×Δt+0.5×Zai×Δt2，Vi＝Vi-1+Zai×Δt，规定汽车横向左右某一方向加速度为正，另一方向加速度为负，全部取样区间的横向位移ΔSi的代数和即为该制动过程的制动跑偏量Sz，测试仪提示Sz。
汽车行驶瞬时制动性能检测方法，是汽车行驶在任意路面上各种制动状态下检测瞬时制动性能的一种方法，其特征在于：随车安装三维加速度传感器的测试仪，X方向测量汽车行驶方向的制动减速度Xa，Y方向测量汽车垂直方向制动减速度Ya，Z方向测量汽车横向的加速度，汽车在行驶过程中测量规定取样时间周期Δt的同一时刻的三维瞬时减速度值Xai、Yai、Zai，当减速度增长速率大于等于规定速率时，或者减速度大于等于规定减速度时，测试仪可自动判断是制动过程，计算Xai减速度增长直线与Xa＝0水平直线的交点作为制动减速度开始增长时刻，以该时刻之前若干个点的Yai平均值作为Y方向的减速度检测值Yj，选取Xai最大值相邻n个点作为检测段，检测段Xai的平均值作为X方向的制动减速度检测值Xj，把Yj换算的标定角度即为路面坡度角B，把汽车在坡道上的下滑力或上坡阻力等效换算成制动减速度A，汽车行驶方向的当量制动减速度Xd＝Xj±A，当B是上坡时取减号，当B是下坡时取加号，设制动减速度开始增长时刻的汽车横向位移速度V0＝0，计算制动过程每一个取样区间检测值Zai的汽车横向位移ΔSi，ΔSi＝Vi-1×Δt+0.5×Zai×Δt2，Vi＝Vi-1+Zai×Δt，制动过程全部取样区间的横向位移ΔSi的代数和即为制动跑偏量Sz；或者设定Zai为零只测量Xd，或者采用Xai、Yai二维度传感器只测量Xd。汽车行驶瞬时制动性能检测方法可以在任意车速、任意制动踏板行程、任意装载质量、任意制动踏板移动速度、任意道路坡度、任意制动踏板稳定时间的状况下检测当量制动减速度，相比现有技术具有以下技术特点。
(1)无需测量制动协调时间，也无需配置制动踏板开关，计算减速度增长直线与Xa＝0的水平直线的交点作为制动减速度开始增长时刻，操作简单、计算准确。
(2)不局限于汽车空载或满载两种检测状态，可适用于任意装载状态，适用于各种汽车随车检测，测量汽车行驶中制动过程的制动参数并提示，也可反映装载质量的偏移对制动跑偏的影响。
(3)不受平直路面和制动跑偏宽度线的条件限制，可以在任意坡度路面上检测制动参数，并用统一汽车行驶方向的当量制动减速度作为制动参数，用Sz来反映制动跑偏量。
(4)可在任意制动踏板行程检测制动参数，不仅可以使车辆从制动初速度到速度为0再松制动踏板，也可以点刹车制动后测量制动力增长过程中各种高速和各种部分制动力作用下的制动跑偏程度。
(5)以制动减速度开始增长时刻之前若干个点的Yai平均值作为Y方向的制动减速度检测值Yj，避免汽车制动时重荷前移增加了Yai的误差。
(6)不受制动初速度的限制，可使驾驶员随时掌握汽车行驶的瞬时制动性能是否正常，通过保存每天的Xd、Zj、Sz最大值等制动参数，可以统计不同时期的制动参数，从而判断汽车制动性能的下降程度，为汽车的保养、维护、评价等提供准确的依据。
具体实施方式
以一台滿载货车采用三维加速度传感器的测试仪行驶制动为例，来说明汽车行驶瞬时制动性能检测方法的具体实施方式。测试仪水平安装在驾驶室内，三维X、Y、Z分别对应汽车行驶方向、垂直方向和横向方向，规定检测时间周期Δt＝100ms，取Xai最大制动减速度相邻n＝3个点作为检测段。当测量瞬时减速度Xai大于等于1.5m/s2时，测试仪判断制动过程，以制动减速度开始增长时刻之前5个点的Yai平均值作为Y方向的减速度检测值Yj。
1、当滿载货车行驶后，踩制动踏板到底并稳定2秒后松开踏板，测量该车辆满载的Xai最大制动减速度为5.91m/s2，取最大制动减速度相邻共3个点的平均值作为Xj＝5.66m/s2，制动减速度开始增长时刻之前5个点的Yai平均值作为Y方向的制动减速度检测值Yj，把Yj换算的路面坡度角B＝3.2°，B是上坡，A＝9.8×sin3.2＝0.547，当量制动减速度Xd＝Xj-A＝5.66-0.547＝5.113m/s2。设制动减速度开始增长时刻的汽车横向位移速度V0＝0，计算全部取样区间的横向位移ΔSi的代数和，得到该制动过程的制动跑偏量Sz＝0.206m，可以作为行车前的安全制动检查。
2、当滿载货车在较小制动踏板行程稳定时间较短的点制动时，如果Xai小于1.5m/s2时，制动作用很小，不检测制动参数，当松油门减速时，所测减速度较小，也不检测制动参数。
3、当滿载货车高速在较大制动踏板行程稳定时间较短的点制动时，如果Xai大于1.5m/s2时，通过测量当量制动减速度Xd和Sz，可以测量制动加速度增长过程中各加速度点的制动跑偏量，可随时掌握汽车行驶的瞬时制动性能是否正常，确保行驶安全。测试仪自动保持每次行驶的Xd、Zj、Sz最大值等，可以统计不同车速、不同制动踏板行程、不同装载质量、不同制动踏板移动速度、不同道路坡度、不同制动踏板稳定时间的状况下的Xd、Zj、Sz等，可以全面分析汽车各种行驶状态下的制动性能，而且还可以通过对比不同时期的统计制动参数，判断汽车制动性能的下降程度，有利于维护、保养、安全管理和性能评价。
汽车行驶瞬时制动性能检测方法，全面检测汽车各种行驶状态下的制动性能，不仅可测量汽车行驶的瞬时制动性能，及时发现制动安全隐患，也可评价汽车制动性能的下降程度，有利于提高汽车行驶安全。

Claims (1)

1.汽车行驶瞬时制动性能检测方法，是汽车行驶在任意路面上各种制动状态下检测瞬时制动性能的一种方法，其特征在于：随车安装三维加速度传感器的测试仪，X方向测量汽车行驶方向的制动减速度Xa，Y方向测量汽车垂直方向制动减速度Ya，Z方向测量汽车横向的加速度，汽车在行驶过程中测量规定取样时间周期Δt的同一时刻的三维瞬时减速度值Xai、Yai、Zai，当减速度增长速率大于等于规定速率时，或者减速度大于等于规定减速度时，测试仪可自动判断是制动过程，计算Xai减速度增长直线与Xa＝0水平直线的交点作为制动减速度开始增长时刻，以该时刻之前若干个点的Yai平均值作为Y方向的减速度检测值Yj，选取Xai最大值相邻n个点作为检测段，检测段Xai的平均值作为X方向的制动减速度检测值Xj，把Yj换算的标定角度即为路面坡度角B，把汽车在坡道上的下滑力或上坡阻力等效换算成制动减速度A，汽车行驶方向的当量制动减速度Xd＝Xj±A，当B是上坡时取减号，当B是下坡时取加号，设制动减速度开始增长时刻的汽车横向位移速度V0＝0，计算制动过程每一个取样区间检测值Zai的汽车横向位移ΔSi，ΔSi＝Vi-1×Δt+0.5×Zai×Δt2，Vi＝Vi-1+Zai×Δt，制动过程全部取样区间的横向位移ΔSi的代数和即为制动跑偏量Sz；或者设定Zai为零只测量Xd，或者采用Xai、Yai二维度传感器只测量Xd。
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