专利名称：两轴汽车行车制动系Ⅰ型制动性能热衰退虚拟试验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制动性能热衰退虚拟试验系统，尤其是涉及一种两轴汽车行 车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系统。
背景技术：
汽车制动器的实际工作过程比较复杂，而制动器作为汽车的一个重要安全部件， 它的实际工作性能及稳定性不仅受到“人-车-环境”系统中其它非车因素影响，同时还与 汽车其它系统和总成相互耦合与作用。对于汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验 系统的建立，不但需要基于制动器台架试验及其有限元仿真相结合所验证得到的制动器的 摩擦系数温度特性，同时还需要综合考虑汽车重量、几何和其它有关部件性能参数作用下 对制动器动态输出力矩的影响，并设法进行误差修正。汽车整车制动试验主要为验证是否符合相应的法规、标准的要求而进行的，汽 车整车制动方面主导性的国家强制性标准主要是GB12676-1999《汽车制动系统结构、 性能和试验方法》和GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》，其中1999年修订后的 GB12676-1999 等效采用 了 ECE R13 法规和 ISO 6597-1991，IS07634-1995，IS07635-1991 等 国际标准；GB7258是根据我国机动车运行中的安全要求，由公安部、交通部提出并于1987 年开始实施，1997年作了修订，其第6节“制动系”的要求与GB12676-1999的内容大体相似。 GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》涉及的整车热衰退试验包括1型试 验(紧急制动热衰退和恢复试验)和II型试验(下长坡试验)。汽车实车道路制动试验特 点是真实可靠，一般在汽车试验场进行，可以模拟一些车辆的实际使用工况，是汽车性能研 究不可缺少的基础和重要环节，但它需要投入较多的人力、物力和各种测量仪器，费用及试 验周期仍然相对较长；另外有时由于试验条件和试验安全方面考虑也有所受限。而虚拟试 验为汽车试验提供了特殊高效解决手段。虚拟试验就是借助于计算机的高速解算，按实际 试验要求对基于描述汽车系统及其动态过程的数学模型的仿真模型进行模拟试验不仅可 以作为真实试验的前期准备工作或在一定程度上替代传统的试验(如一些极限工况)；大 幅减少真实试验次数，降低试验费用，缩短试验周期；较好的交互性，使得各种试验信息及 时反馈；不受气象条件、场地、时间和次数的限制，试验过程可方便实现回放、再现和重复。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种两轴 汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系统，其设计合理、试验投资成本低、模拟效 果好且使用操作简便，能有效解决现有制动系I型制动性能热衰退虚拟测量系统所存在的 投资成本高、模拟性较差、试验方法复杂、试验周期长等多种缺陷和不足。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种两轴汽车行车制动系 I型制动性能热衰退虚拟试验系统，其特征在于包括用于输入被测试两轴汽车的动力学 初始参数与机械性能参数的参数设置单元、根据参数设置单元所设置的参数相应对被测试两轴汽车进行I型制动性能热衰退虚拟试验的虚拟试验系统和对虚拟试验系统所计算得 出的试验数据进行同步显示的显示器，参数设置单元与虚拟试验系统相接，所述显示器与 虚拟试验系统相接且其由虚拟试验系统进行控制。上述两轴汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系统，其特征是所述虚 拟试验系统包括根据参数设置单元所输入参数建立被测试两轴汽车的五自由度制动动力 学模型的建模模块、存储模块、根据所述五自由度制动动力学模型和所述动力学初始参数 且在恒定管路压力下对被测试两轴汽车的前轴和后轴制动器分别进行多次循环虚拟制动 测试的循环制动测试模块、根据循环制动测试模块的循环测试结果同步对所述五自由度制 动动力学模型进行实时更新的模型更新模块、对多次循环虚拟制动测试过程中被测试两轴 汽车的前轴和后轴制动器的温度进行实时测试的制动器温升计算模块、根据制动器温升计 算模块所计算得出的温度数据相应对前轴和后轴制动器的摩擦系数进行推算的制动器摩 擦性能推算模块、多次循环虚拟制动测试结束后对被测试两轴汽车的前轴和后轴制动器进 行提速散热性能测试的提速散热性能测试模块以及与显示器相接的参数输出模块，建模模 块、循环制动测试模块、模型更新模块、制动器温升计算模块、制动器摩擦性能推算模块、提 速散热性能测试模块和参数输出模块均与存储模块相接，所述循环制动测试模块分别与模 型更新模块、制动器温升计算模块和提速散热性能测试模块相接，所述制动器温升计算模 块与制动器摩擦性能推算模块相接；所述参数设置单元与建模模块相接。上述两轴汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系统，其特征是所述参 数设置单元为输入键盘，且所述显示器为液晶显示器。上述两轴汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系统，其特征是所述参 数设置单元和显示器集成为一体，且二者形成HMI人机交互界面。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、结构简单、设计合理、操作简便且实现方便，投入成本低，明显简化了两轴汽车 行车制动系I型制动性能热衰退试验的试验过程，大大了缩短试验周期，大幅减小试验成 本。2、计算精度较高。3、实用价值高，能简便投入工业生产应用中，可以在制动器生产过程中很方便地 用于进行制动性能的评估与监控，可经济、高效地对制动器的设计、生产、鉴定、销售等环节 进行实时跟踪测试，不仅保证产品质量，还可及时调整产品各项性能指标，增强产品生产的 柔性。4、推广应用前景广泛，符合当前我国两轴汽车制动系I型制动性能热衰退虚拟测 试行业对测试方法所要求的最有效、最精准、最节约的目标要求。5、适用面广，可方便地用于对汽车制动热衰退和制动器摩擦性能热衰退的单因素 或多因素分析、极限工况分析等方面的虚拟试验检测研究。综上所述，本实用新型设计合理、试验投资成本低、模拟效果好且使用操作简便， 能有效解决现有制动系I型制动性能热衰退虚拟测量系统所存在的投资成本高、模拟性较 差、试验方法复杂、试验周期长等多种缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的电路原理框图。附图标记说明1-参数设置单元； 2-虚拟试验系统；2-1-建模模块；2-2-存储模块；2-3-循环制动测试模2-4-制动器温升计块；算模块；2-5-制动器摩擦性能推2-6-提速散热性能测2_7_参数输出模块；算模块；试模块；2-8-模型更新模块；3-显示器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括用于输入被测试两轴汽车的动力学初始参数与机械 性能参数的参数设置单元1、根据参数设置单元1所设置的参数相应对被测试两轴汽车进 行I型制动性能热衰退虚拟试验的虚拟试验系统2和对虚拟试验系统2所计算得出的试验 数据进行同步显示的显示器3，参数设置单元1与虚拟试验系统2相接，所述显示器3与虚 拟试验系统2相接且其由虚拟试验系统2进行控制。本实施例中，所述虚拟试验系统2包括根据参数设置单元1所输入参数建立被测 试两轴汽车的五自由度制动动力学模型的建模模块2-1、存储模块2-2、根据所述五自由度 制动动力学模型和所述动力学初始参数且在恒定管路压力下对被测试两轴汽车的前轴和 后轴制动器分别进行多次循环虚拟制动测试的循环制动测试模块2-3、根据循环制动测试 模块2-3的循环测试结果同步对所述五自由度制动动力学模型进行实时更新的模型更新 模块2-8、对多次循环虚拟制动测试过程中被测试两轴汽车的前轴和后轴制动器的温度进 行实时测试的制动器温升计算模块2-4、根据制动器温升计算模块2-4所计算得出的温度 数据相应对前轴和后轴制动器的摩擦系数进行推算的制动器摩擦性能推算模块2-5、多次 循环虚拟制动测试结束后对被测试两轴汽车的前轴和后轴制动器进行提速散热性能测试 的提速散热性能测试模块2-6以及与显示器3相接的参数输出模块2-7，建模模块2-1、循 环制动测试模块2-3、模型更新模块2-8、制动器温升计算模块2-4、制动器摩擦性能推算模 块2-5、提速散热性能测试模块2-6和参数输出模块2-7均与存储模块2-2相接，所述循环 制动测试模块2-3分别与模型更新模块2-8、制动器温升计算模块2-4和提速散热性能测试 模块2-6相接，所述制动器温升计算模块2-4与制动器摩擦性能推算模块2-5相接。所述 参数设置单元1与建模模块2-1相接。所述参数设置单元1为输入键盘，且所述显示器3为液晶显示器。另外。实际使 用过程中，所述参数设置单元1和显示器3集成为一体，且二者形成HMI人机交互界面。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种两轴汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系统，其特征在于包括用 于输入被测试两轴汽车的动力学初始参数与机械性能参数的参数设置单元(1)、根据参数 设置单元(1)所设置的参数相应对被测试两轴汽车进行I型制动性能热衰退虚拟试验的虚 拟试验系统( 和对虚拟试验系统( 所计算得出的试验数据进行同步显示的显示器(3)， 参数设置单元(1)与虚拟试验系统( 相接，所述显示器C3)与虚拟试验系统( 相接且 其由虚拟试验系统( 进行控制。
2.按照权利要求1所述的两轴汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系统， 其特征在于所述虚拟试验系统( 包括根据参数设置单元(1)所输入参数建立被测试 两轴汽车的五自由度制动动力学模型的建模模块0-1)、存储模块0-2)、根据所述五自 由度制动动力学模型和所述动力学初始参数且在恒定管路压力下对被测试两轴汽车的前 轴和后轴制动器分别进行多次循环虚拟制动测试的循环制动测试模块(2- 、根据循环制 动测试模块0-3)的循环测试结果同步对所述五自由度制动动力学模型进行实时更新的 模型更新模块(2-8)、对多次循环虚拟制动测试过程中被测试两轴汽车的前轴和后轴制动 器的温度进行实时测试的制动器温升计算模块0-4)、根据制动器温升计算模块(2-4)所 计算得出的温度数据相应对前轴和后轴制动器的摩擦系数进行推算的制动器摩擦性能推 算模块0-5)、多次循环虚拟制动测试结束后对被测试两轴汽车的前轴和后轴制动器进行 提速散热性能测试的提速散热性能测试模块0-6)以及与显示器C3)相接的参数输出模 块0-7)，建模模块0-1)、循环制动测试模块0-3)、模型更新模块0-8)、制动器温升计 算模块0-4)、制动器摩擦性能推算模块0-5)、提速散热性能测试模块(2-6)和参数输出 模块(2-7)均与存储模块(2- 相接，所述循环制动测试模块(2- 分别与模型更新模块 0-8)、制动器温升计算模块(2-4)和提速散热性能测试模块(2-6)相接，所述制动器温升 计算模块(2-4)与制动器摩擦性能推算模块(2- 相接；所述参数设置单元(1)与建模模 块(2-1)相接。
3.按照权利要求1或2所述的两轴汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系 统，其特征在于所述参数设置单元(1)为输入键盘，且所述显示器C3)为液晶显示器。
4.按照权利要求1或2所述的两轴汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系 统，其特征在于所述参数设置单元(1)和显示器C3)集成为一体，且二者形成HMI人机交互界面。
专利摘要本实用新型公开了一种两轴汽车行车制动系I型制动性能热衰退虚拟试验系统，包括用于输入被测试两轴汽车的动力学初始参数与机械性能参数的参数设置单元、根据参数设置单元所设置的参数相应对被测试两轴汽车进行I型制动性能热衰退虚拟试验的虚拟试验系统和对虚拟试验系统所计算得出的试验数据进行同步显示的显示器，参数设置单元与虚拟试验系统相接，显示器与虚拟试验系统相接且其由虚拟试验系统进行控制。本实用新型设计合理、试验投资成本低、模拟效果好且使用操作简便，能有效解决现有制动系I型制动性能热衰退虚拟测量系统所存在的投资成本高、模拟性较差、试验方法复杂、试验周期长等多种缺陷和不足。
文档编号G01M17/007GK201837526SQ20102053576
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者刘华峰, 谢洪波, 贾鸿社, 赵凯辉, 陈涛, 魏朗 申请人:长安大学