CN214426978U

CN214426978U - 一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置

Info

Publication number: CN214426978U
Application number: CN202120332881.2U
Authority: CN
Inventors: 李道柱; 陈莉; 杨春江
Original assignee: Shenzhen Dalei Automobile Testing Co ltd
Current assignee: Shenzhen Dalei Automobile Testing Co ltd
Priority date: 2021-02-05
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2021-10-19
Anticipated expiration: 2031-02-05

Abstract

本实用新型提供一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置，包括制动电机、减速器、速度传感器、驱动滚筒、第三滚筒、举升器、从动滚筒、离合器、同步装置、联轴器、可变惯量飞轮装置、扭矩控制器以及速度传感器；所述驱动滚筒的动力源来自于被测车辆的车轮驱动，并通过同步装置带动从动滚筒转动；速度传感器采集从动滚筒转速来计算车轮速度；所述扭矩控制器包括激磁线圈、外转子、内转子；外转子与可变惯量飞轮装置同轴；内转子通过同步装置与驱动滚筒联动，能够动态模拟多种路面行驶效果，应用范围广。

Description

一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置

[技术领域]

本实用新型涉及abs制动检测装置技术领域，尤其涉及一种应用效果突出的用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置。

[背景技术]

防抱死制动系统(简称ABS)在汽车上应用越来越广，因此在汽车整车检测线中，需要相应的增加对汽车ABS系统的检测。

目前有两种方法来检测和评价ABS装车后的制动性能：道路试验法和整车台架检测法。

道路试验法通过车载仪器对车辆的轮速、车速、减速度、踏板力及管路压力进行测量记录，然后计算评价ABS性能的各种技术指标。这种方法能较全面地检测装配ABS的车辆在各种路面上的制动性能，但是实验费用高、周期长。

整车台架检测法检测周期短、检测结果重复性较好，适合大规模推广应用。但是，如何在整车台架检测中模拟不同路面的附着系数非常关键，它决定了该整车台架检测技术的有效性，以及可检测路面条件的多样性。

[实用新型内容]

为克服现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种应用效果突出的用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置。

本实用新型解决技术问题的方案是提供一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置，包括制动电机、减速器、速度传感器、驱动滚筒、第三滚筒、举升器、从动滚筒、离合器、同步装置、联轴器、可变惯量飞轮装置、扭矩控制器以及速度传感器；所述驱动滚筒的动力源来自于被测车辆的车轮驱动，并通过同步装置带动从动滚筒转动；速度传感器采集从动滚筒转速来计算车轮速度；所述扭矩控制器包括激磁线圈、外转子、内转子；外转子与可变惯量飞轮装置同轴；内转子通过同步装置与驱动滚筒联动。

优选地，所述外转子与内转子之间充填磁粉。

优选地，所述可变惯量飞轮装置包括电机、联轴器以及成组的固定惯量盘、活动惯量盘。

优选地，所述电机为电磁调速电动机。

优选地，所述活动惯量盘包括离合器和惯量片或多片和多轴组合。

优选地，所述离合器为电磁式牙嵌离合器。

与现有技术相比，本实用新型一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置能够动态模拟多种路面行驶效果，应用范围广。

[附图说明]

图1是本实用新型一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置的结构示意图。

图2是扭矩控制器的结构示意图。

图3是可变惯量飞轮装置结构示意图。

图4是测控系统总体结构示意图。

图5是测控数据链示意图。

[具体实施方式]

为使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定此实用新型。

1、本实用新型专利的对应检测目标：

目前我国汽车ABS整车性能检测的主要试验标准是GB/T13594—2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》，其试验规程中要求在单一路面、对开路面、对接路面等三种路面上进行abs防抱死制动性能的检验。

2、检测方案

2.1检测方案1：对特定车型，根据标准道路试验数据进行多种路面工况的模拟台架检测。

(1)单一路面：试验制动初速度为40-50km/h，通过设置路面附着系数模拟装置，分别模拟μ＝0.8的高附着系数路面和μ＝0.15的低附着系数路面进行检测；

(2)对开路面：试验制动初速度为40-50km/h，通过设置路面附着系数模拟装置，分别在一侧车轮上模拟μ＝0.15的低附着系数路面，另外一侧车轮上模拟μ＝0.5的中附着系数路面进行检测；

(3)对接路面：试验制动初速度为40-50km/h，通过设置路面附着系数模拟装置，首先模拟μ＝0.8的高附着系数路面，然后在制动1s后瞬间改变为模拟μ＝0.15的低附着系数路面进行检测。

2.2检测方案2：对特定车型、以及特定车号的车辆，基于实车道路测量样本数据库进行多种路面工况的模拟台架检测。

试验制动初速度、以及各单一车轮的路面附着系数按照预设数据库提供的，基于实车测量的样本数据进行实时变化。

3、总体机械结构：

(1)多轴模拟装置：采用多组滚筒、各轴同时检测；如4组滚筒对应4轮车辆、6组滚筒对应6轮车辆等；

(2)单轴模拟装置：采用2组滚筒、各轴分别检测。

4、单轴模拟装置结构；具体如下，

请参阅图1至图5，本实用新型一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置1包括制动电机、减速器、速度传感器、驱动滚筒、第三滚筒、举升器、从动滚筒、离合器、同步装置、联轴器、可变惯量飞轮装置、扭矩控制器以及速度传感器；所述驱动滚筒的动力源来自于被测车辆的车轮驱动，并通过同步装置带动从动滚筒转动；速度传感器采集从动滚筒转速来计算车轮速度；所述扭矩控制器包括激磁线圈、外转子、内转子；外转子与可变惯量飞轮装置同轴；内转子通过同步装置与驱动滚筒联动。

本申请的结构具体包括：制动电机1、减速器2、离合器3、同步装置4、速度传感器5、驱动滚筒6、第三滚筒7、举升器8、从动滚筒9、离合器10、同步装置11、联轴器12、飞轮13、扭矩控制器14、速度传感器15；

5.1用于常规制动检测的结构

制动电机1、减速器2、速度传感器5、第三滚筒7仅用于常规制动检测；其中，制动电机1、及减速器2用作驱动滚筒转动的动力源；第三滚筒7及速度传感器5用于判定车轮是否抱死，从而确定是否需要要停止制动电机。

离合器3用于ABS性能检测和常规制动检测之间的切换；因此，该结构既可用于常规制动检测，也可用于ABS制动检测。

5.2用于ABS性能检测的结构

ABS性能检测时，对同一车轴的两个车轮采用相同结构的2组滚筒组；同一滚筒组的驱动滚筒6、从动滚筒7代替路面承载车辆；

2组滚筒组之间通过联轴器10保持同步转动，并可通过离合器11在同步和不同步之间进行切换；因此，该结构可用于对开路面工况下，对同一车轴的两个车轮采用不同路面附着系数进行检测。

驱动滚筒6的动力源来自于被测车辆的车轮驱动，并通过同步装置11带动从动滚筒7转动；速度传感器15，通过采集从动滚筒7转速来计算车轮速度。

6.1路面附着系数模拟

当外转子17旋转时，若激磁线圈16上没有加载控制电流，则内、外转子之间无作用力，内转子18不转动，无输出扭矩；当给激磁线圈16加载控制电流时，内转子18在电磁作用力下跟随外转子17旋转，并输出相应的控制扭矩，该控制扭矩相当于车轮在路面滚动时所承受的地面附着力，其大小由控制电流的大小决定，并随控制电流的变化而变化；

6.2模拟路面附着系数的作用

制动测试时，车轮与滚筒可视为整体，同时受制动器制动力矩与扭矩控制器内转子输出力矩的作用，并表现为以下3种状态：

1、同步：当控制电流足够大时，内、外转子之间有足够的扭力，可同步转动；，即扭矩控制器内转子的输出扭矩足以克服制动器的制动力矩，使车轮处于滚动状态；

2、滑移：当控制电流不够大时，内转子转速随着制动力矩的不断增大，逐步低于外转子的转速，这相当于车辆在道路上制动时，轮速低于车身速度所导致的滑移；

3、抱死：当制动力矩大到一定程度时，在设定路面附着系数下输出的内转子扭矩已无法拖动处于制动状态的滚筒和车轮转动，这相当于车辆在道路上制动时，车轮处于抱死状态，此时，内转子转速降至零，并对外转子产生制动作用；

7、飞轮结构

飞轮13，用于模拟汽车在道路上制动时的动能，通过改变飞轮装置13的惯量值，可精确地模拟不同载重、不同车速下的车辆动能，包括车辆平移运动的动能和旋转机件的旋转动能，并以此为基础，精确地检测出对车轮实施制动时装于制动系统内的BAS的工作性能。

可变惯量飞轮装置13，包括电机19、联轴器20以及成组的固定惯量盘、活动惯量盘；

所述电机19，优选为电磁调速电动机，其作用是，通过联轴器20连接固定惯量盘和活动惯量盘组合，以便在预设的时间内拖动惯量系统，使惯量系统达到模拟车辆的动能，在惯量系统达到模拟车辆的动能后，电机即停止工作；

所述固定惯量盘23可以是多片和多轴组合，所述活动惯量盘包括离合器21和惯量片22，也可以是多片和多轴组合；

所述离合器21，优选为电磁式牙嵌离合器，其依靠靠主动件与被动件强制啮合传递转矩，并采用电磁力接合，便于自动化远距离操纵；

调整飞轮装置13的惯量值时，应考虑到所述可变惯量飞轮装置结构中所有旋转部分对其惯量值的影响，如轴、电机转子、联轴器、离合器、飞轮片等。

测控系统，包括LED点阵屏26、制动台电控柜27、ODB适配器30、工位计算机31；

所述工位计算机31通过现场总线(RS232/CAN总线等)与LED点阵屏26、制动台电控柜27、ODB适配器30连接；并可通过以太网25与数据库服务器24连接通讯。

所述OBD适配器30的另一端通过车载诊断协议(K线/CAN总线)连接被测车辆29的车载OBD接口，与其上的ABS电子控制单元(ECU)通讯。

所述制动台电控柜27安装有嵌入式控制板卡及A/D信号转换板卡，并通过信号线控制abs制动检测平台28。

8.2测控数据链

被测车辆29上的abs-ECU装置除了与现有技术中用于ABS控制的ECU装置的相同软硬件外，还包括通过以太网25向云数据库服务器32上传实车行驶测量数据的功能，这些测量数据包括对车辆的轮速、车速、减速度、踏板力及管路压力的测量记录，以及计算评价ABS性能的各种技术指标，尤其是包括以车载气象数据对于路面湿滑度的标定，因此，可对相同路面附着系数，不同路面湿滑度下最佳ABS_ECU装置测试参数及其实车数据结果进行测定和记录。

数据库服务器24具有从云端数据库服务器32下载测量数据，采用深度学习算法对海量测量数据进行分类，并通过深度学习算法模型的训练结果对被测车辆行驶的路面附着系数以及路面湿滑度进行判断、分类；记录、甄选各类道路状况下，最佳ABS_ECU装置测试参数及其实车数据结果的功能；

其中，气象数据用于路面湿滑度的标定；标定路面附着系数可用作以实车路面行驶数据对深度学习算法模型进行训练时的标签数据。

工位计算机31装有本发明的测控系统软件程序，具有根据车辆类型、以及具体车辆编号下载相关深度学习计算结果，基于真实汽车行驶过程中记录的预设数据库，控制制动台电控柜27，对被测车辆的ABS制动性能测试数据进行自动设置，自动化测试，并评估其是否为最佳，并将测试数据和结果，通过以太网12上传至数据库服务器24的功能。

优选地，所述外转子与内转子之间充填磁粉。

优选地，所述电机为电磁调速电动机。

优选地，所述离合器为电磁式牙嵌离合器。

与现有技术相比，本实用新型一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置1能够动态模拟多种路面行驶效果，应用范围广。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置，其特征在于：包括制动电机、减速器、速度传感器、驱动滚筒、第三滚筒、举升器、从动滚筒、离合器、同步装置、联轴器、可变惯量飞轮装置、扭矩控制器以及速度传感器；所述驱动滚筒的动力源来自于被测车辆的车轮驱动，并通过同步装置带动从动滚筒转动；速度传感器采集从动滚筒转速来计算车轮速度；所述扭矩控制器包括激磁线圈、外转子、内转子；外转子与可变惯量飞轮装置同轴；内转子通过同步装置与驱动滚筒联动。

2.如权利要求1所述的一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置，其特征在于：所述外转子与内转子之间充填磁粉。

3.如权利要求1所述的一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置，其特征在于：所述可变惯量飞轮装置包括电机、联轴器以及成组的固定惯量盘、活动惯量盘。

4.如权利要求3所述的一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置，其特征在于：所述电机为电磁调速电动机。

5.如权利要求3所述的一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置，其特征在于：所述活动惯量盘包括离合器和惯量片或多片和多轴组合。

6.如权利要求1所述的一种用于abs制动检测的路面附着系数模拟装置，其特征在于：所述离合器为电磁式牙嵌离合器。