专利名称：一种摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种摩托车的测试装置和方法，特别涉及摩托车制动系统性能参数的测试装置和方法。
背景技术：
摩托车的防抱死制动系统目前在国内还处于研制阶段，其相关的性能要求是参考欧洲的针对摩托车加装防抱死系统应达到的制动性能的附加要求，其中非常重要的一项性能指标是附着力利用率ε这一参数，附着力利用率ε＝Zmax/Zm。例如摩托车在60km/h的速度下进行单轮制动，检测从40km/h降到20km/h的时间t，则制动速率Z＝0.56/t。Zm是未启用防抱死装置时制动速率的最大值，，Zmax是启用防抱死装置时制动速率的最大值。
要检测附着力利用率ε，关键是要检测出摩托车在未启用防抱死装置时和启用防抱死装置时的制动速率的最大值为Zm和Zmax检测时，要求在制动过程中维持恒定制动压力，并且通过不断改变制动压力进行一系列的试验，通过测试结果找到未启用防抱死装置时和启用防抱死装置时的制动速率的最大值Zm和Zmax。同时，还要检测摩托车的水平速度。但针对这一性能参数的检测目前还没有相应的装置和先进的方法。在检测摩托车的水平速度方面，目前采用的光电式的水平速度测试仪在被测试的摩托车上安装也很不方便。
用现有的制动装置检测制动速率的最大值Zm和Zmax很困难，人为地控制制动压力让其维持恒定相对来说还容易一些，但因为要进行一系列的制动试验，并且在这一系列的试验中制动压力要逐渐变化，要达到这个要求，人为地控制制动压力无法得到准确、科学的实验数据。
发明内容
为了克服目前在摩托车制动系统性能参数测试方面存在难以检测的缺陷，本发明的目的在于提供一种采用计算机程序控制，能快速、准确、直观、安全、可靠的测试出路面制动速率的最大值Zm和摩托车水平速度的装置和方法。
本发明的目的是这样实现的一种摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置，其特征在于它包括中央处理器、压力传感器、轮速传感器、压力调节器、串行EEPROM存储器、串行接口电路、晶振电路、复位电路、电源模块、基准电源、输入电路、输出电路；轮速传感器的输出端与输入电路相接；输出电路的输出端接压力调节器；中央处理器分别和压力传感器、串行EEPROM存储器、串行接口电路、晶振电路、复位电路、电源模块、基准电源、输入电路、输出电路相连。
上述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其主程序流程中使用了高速输入HSI4中断处理子程序和软件定时器中断处理子程序。
上述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其主程序的流程步骤是当开始测试时，中央处理器首先进行置堆栈指针，并发出禁止中断指令；此时摩托车前后轮开始转动；高速输入HSI、各串口、软件定时器进行初始化后，中央处理器发出打开中断的指令；启动前轮的制动压力A/D转换，将前轮的制动压力信号转换成数字信号；如果转换不成功，程序自动进行再次转换；如果转换完成，则启动后轮的制动压力A/D转换，将后轮的制动压力信号转换成数字信号；如果转换不成功，程序自动进行再次转换；如果转换完成，则进行前轮的制动压力的比较和调节；如果前轮制动压力高于设定的前轮制动压力上限时，通过输出电路向压力调节器输出前轮减压信号，以降低前轮的制动压力；和如果前轮制动压力低于设定的前轮的制动压力下限时，通过输出电路向压力调节器输出前轮增压信号，以提高前轮的制动压力；和当前轮制动压力介于设定的前轮的制动压力上下限之间时，通过输出电路向压力调节器输出前轮保压信号，保持当前的前轮制动压力；如果前轮的制动压力比较和调节完成，则进行后轮的制动压力的比较和调节；如果后轮制动压力高于设定的后轮制动压力上限时，通过输出电路向压力调节器输出后轮减压信号，以降低后轮的制动压力；和如果后轮制动压力低于设定的后轮的制动压力下限时，通过输出电路向压力调节器输出后轮增压信号，以提高后轮的制动压力；和如果后轮制动压力介于设定的后轮的制动压力上下限之间时，通过输出电路向压力调节器输出后轮保压信号，保持当前的后轮制动压力；后轮的制动压力调整完后，则程序返回到启动前轮的制动压力A/D转换；循环执行从启动前轮的制动压力A/D转换到后轮的制动压力的比较和调节的过程。
上述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其高速输入HSI4中断处理子程序的流程步骤是将程序状态字压入堆栈；接收HSI4的先入先出FIFO中的轮速信号数据；将程序状态字弹出堆栈；返回到调用指令处。
上述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其软件定时器中断处理子程序的流程步骤是将程序状态字压入堆栈；重新启动软件定时器；从串口发送轮速及制动压力信号到上位机；对前、后轮转动的齿数清零；将程序状态字弹出堆栈；返回到调用指令处。
本发明的有益效果是由于采用了计算机软件程序控制的方式，解决了无法测试摩托车的防抱死制动系统的主要性能参数制动速率最大值Zm的问题，并且通过测量非制动轮的角速度来间接测量车辆水平速度，避免了现有的光电式水平速度测试仪在摩托车上安装不方便的缺点，为摩托车防抱死技术的开发和研究提供了科学的方法。
下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
图1是本发明装置的方框图。
图2是本发明的主程序流程图。
图3是本发明的高速输入HSI4中断处理子程序流程图。
图4是本发明的软件定时器中断处理子程序流程图。
具体实施例方式一种摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置，其特征在于它包括中央处理器、压力传感器、轮速传感器、压力调节器、串行EEPROM存储器、串行接口电路、晶振电路、复位电路、电源模块、基准电源、输入电路、输出电路；轮速传感器的输出端与输入电路相接；输出电路的输出端接压力调节器；中央处理器分别和压力传感器、串行EEPROM存储器、串行接口电路、晶振电路、复位电路、电源模块、基准电源、输入电路、输出电路相连。
参见图1。在本实施例中中央处理器采用16位单片机INTEL87C196KB，程序存储器在芯片内；电源模块采用芯片7805及公知的滤波整流电路；复位电路采用公知的INTEL87C196KB要求的复位电路；晶振电路采用公知的INTEL87C196KB要求的晶振时钟电路；基准电源采用芯片MAXIM875及芯片要求的外围电路构成5V的A/D转换比较基准电压；压力传感器采用CEMPX4IV2GSDM1，用来检测制动压力；输出电路采用公知的光电隔离电路，输出控制压力调节器的信号；串行接口电路采用RS232接口芯片及其要求的外围电路；轮速传感器采用霍尔传感器GT1结合铁磁介质的信号齿盘输出轮速信号；轮速信号输入电路用公知的光电隔离电路；串行EEPROM存储器采用芯片24C01A存储设定的制动压力限值；压力调节器采用目前一些汽车使用的防抱死集成块MK20，该集成块包括机械部分和控制板部分，在本实施例中仅使用其机械部分的电磁阀及泵。
参见图2、图3、图4。上述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其主程序流程包括高速输入HSI4中断处理子程序和软件定时器中断处理子程序。
上述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其主程序的流程步骤是当开始测试时，中央处理器首先进行置堆栈指针，并发出禁止中断指令；此时摩托车前后轮开始转动；高速输入HSI、各串口、软件定时器进行初始化后，中央处理器发出打开中断的指令；启动前轮的制动压力A/D转换，将前轮的制动压力信号转换成数字信号；如果转换不成功，程序自动进行再次转换；如果转换完成，则启动后轮的制动压力A/D转换，将后轮的制动压力信号转换成数字信号；如果转换不成功，程序自动进行再次转换；如果转换完成，则进行前轮的制动压力的比较和调节；如果前轮制动压力高于设定的前轮制动压力上限时，通过输出电路向压力调节器输出前轮减压信号，以降低前轮的制动压力；和如果前轮制动压力低于设定的前轮的制动压力下限时，通过输出电路向压力调节器输出前轮增压信号，以提高前轮的制动压力；和当前轮制动压力介于设定的前轮的制动压力上下限之间时，通过输出电路向压力调节器输出前轮保压信号，保持当前的前轮制动压力；如果前轮的制动压力比较和调节完成，则进行后轮的制动压力的比较和调节；如果后轮制动压力高于设定的后轮制动压力上限时，通过输出电路向压力调节器输出后轮减压信号，以降低后轮的制动压力；和如果后轮制动压力低于设定的后轮的制动压力下限时，通过输出电路向压力调节器输出后轮增压信号，以提高后轮的制动压力；和如果后轮制动压力介于设定的后轮的制动压力上下限之间时，通过输出电路向压力调节器输出后轮保压信号，保持当前的后轮制动压力；后轮的制动压力调整完后，则程序返回到启动前轮的制动压力A/D转换；循环执行从启动前轮的制动压力A/D转换到后轮的制动压力的比较和调节的过程。
参见图3。上述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其高速输入HSI4中断处理子程序的流程步骤是将程序状态字压入堆栈；接收HSI4的先入先出FIFO中的轮速信号数据；将程序状态字弹出堆栈；返回调用指令处。
该子程序中，轮速信号数据对应的是前后轮的信号齿盘每转动一个齿时控制器芯片87C196KB的时间计数器的某一时刻，接收该信号即分别累计前轮和后轮转动的齿数，并记录下最后一个齿的时刻。
参见图4。上述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其软件定时器中断处理子程序的流程步骤是将程序状态字压入堆栈；重新启动软件定时器；从串口发送轮速及制动压力信号到上位机；对前、后轮转动的齿数清零；将程序状态字弹出堆栈；返回调用指令处。
该子程序中，轮速信号是从串口发送的前轮转动的齿数及对应最后一个齿的时刻和后轮转动的齿数及对应最后一个齿的时刻的信号，制动压力信号是前、后轮最后一个制动压力信号。
另外，由于具有防抱死的摩托车都可检测到角速度，所以通过测量非制动轮的角速度来间接测量摩托车的水平速度。
权利要求
1.一种摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置，其特征在于它包括中央处理器、压力传感器、轮速传感器、压力调节器、串行EEPROM存储器、串行接口电路、晶振电路、复位电路、电源模块、基准电源、输入电路、输出电路；轮速传感器的输出端与输入电路相接；输出电路的输出端接压力调节器；中央处理器分别和压力传感器、串行EEPROM存储器、串行接口电路、晶振电路、复位电路、电源模块、基准电源、输入电路、输出电路相连。
2.一种如权利要求1所述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其主程序流程中使用了高速输入HSI4中断处理子程序和软件定时器中断处理子程序。
3.一种如权利要求2所述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其主程序的流程步骤是当开始测试时，中央处理器首先进行置堆栈指针，并发出禁止中断指令；此时摩托车前后轮开始转动；高速输入HSI、各串口、软件定时器进行初始化后，中央处理器发出打开中断的指令；启动前轮的制动压力A/D转换，将前轮的制动压力信号转换成数字信号；如果转换不成功，程序自动进行再次转换；如果转换完成，则启动后轮的制动压力A/D转换，将后轮的制动压力信号转换成数字信号；如果转换不成功，程序自动进行再次转换；如果转换完成，则进行前轮的制动压力的比较和调节；如果前轮制动压力高于设定的前轮制动压力上限时，通过输出电路向压力调节器输出前轮减压信号，以降低前轮的制动压力；和如果前轮制动压力低于设定的前轮的制动压力下限时，通过输出电路向压力调节器输出前轮增压信号，以提高前轮的制动压力；和当前轮制动压力介于设定的前轮的制动压力上下限之间时，通过输出电路向压力调节器输出前轮保压信号，保持当前的前轮制动压力；如果前轮的制动压力比较和调节完成，则进行后轮的制动压力的比较和调节；如果后轮制动压力高于设定的后轮制动压力上限时，通过输出电路向压力调节器输出后轮减压信号，以降低后轮的制动压力；和如果后轮制动压力低于设定的后轮的制动压力下限时，通过输出电路向压力调节器输出后轮增压信号，以提高后轮的制动压力；和如果后轮制动压力介于设定的后轮的制动压力上下限之间时，通过输出电路向压力调节器输出后轮保压信号，保持当前的后轮制动压力；后轮的制动压力调整完后，则程序返回到启动前轮的制动压力A/D转换；循环执行从启动前轮的制动压力A/D转换到后轮的制动压力的比较和调节的过程。
4.一种如权利要求2所述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其高速输入HSI4中断处理子程序的流程步骤是将程序状态字压入堆栈；接收HSI4的先入先出FIFO中的轮速信号数据；将程序状态字弹出堆栈；返回到调用指令处。
5.一种如权利要求2所述的摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置的测试方法，其软件定时器中断处理子程序的流程步骤是将程序状态字压入堆栈；重新启动软件定时器；从串口发送轮速及制动压力信号到上位机；对前、后轮转动的齿数清零；将程序状态字弹出堆栈；返回到调用指令处。
全文摘要
一种摩托车防抱死制动系统附着力利用率测试装置及方法，其特征在于它包括中央处理器、压力传感器、轮速传感器、压力调节器、串行EEPROM存储器、串行接口电路、晶振电路、复位电路、电源模块、基准电源、输入电路、输出电路。计算机控制主程序包括高速输入HSI4中断处理子程序和软件定时器中断处理子程序。本发明的有益效果是由于采用了计算机软件程序控制的方式，解决了无法测试摩托车的防抱死制动系统的主要性能参数制动速率最大值Z
文档编号G01M17/007GK1603766SQ20041008121
公开日2005年4月6日 申请日期2004年11月5日 优先权日2004年11月5日
发明者任德全, 肖维富 申请人:中国嘉陵工业股份有限公司(集团)