车辆ABS制动性能辅助检测装置的制作方法

本发明属于车辆制动系统控制领域及abs附着系数利用率测量，具体涉及车辆abs制动性能辅助检测装置及其附着系数利用率测量方法。

背景技术：

1、随着汽车工业的不断发展，对汽车的安全性，特别是制动安全性能提出了越来越高的要求，汽车防抱死系统(abs)是为满足汽车安全性日益增长的需求而开发出的汽车电子产品，它是一种在汽车制动时能够自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳制动效果的装置。abs系统由于提高了利用附着系数,所以能够缩短汽车的制动距离。但是附着系数影响车轮抱死(滑移率为100％)时的制动力。目前abs的控制方式有车轮滑移率控制方式、逻辑门限值控制方式、最优化控制方式、滑模动态变结构控制方式和模糊控制方式等。根据道路附着条件的不同，abs的控制过程通常分为高附着系数路面控制、低附着系数路面控制和附着系数由高到低的路面控制情况。由于车辆制动过程中可能发生从高附着到低附着跃变和低附着到高附着跃变两类基本情况。当高到低附着系数跃变发生时，由于当前压力与低附着路面相适应的压力差异很大，车轮会长时间处在较高滑移率状态，易发生抱死。长时间处在较高滑移率水平的危害是：侧向附着能力降低很多，当车辆受到轻微侧向外力作用时就有可能发生侧滑，并且车辆的转向能力也将降低。如果车轮滑移率较长时间处在较低的水平上，而跃变后的控制循环车轮也长时间处在较低滑移水平上，地面附着没有得到充分利用，制动距离加大，对制动性能不利。

2、目前对abs的检测方法不尽完善,在传统的制动系统里，常采用制动力调节装置用来改善制动力在各个车轴间的分配，但无法避免车轮被抱死导致滑动运动，而车轮一旦发生滑动，则直接会导致丧失转向能力或者丧失方向的操纵稳定性能，会使制动效能变差，并且在低附着路面上，很容易出现高的滑移率，车轮重新加速也需要更长的时间。

3、汽车abs装置不解体检测技术是近些年刚发展起来的一种先进的检测abs制动性能的方法。这种检测方法使用abs台架，需要专门的试验道路，占用较大面积的试验场地，必须在被试车辆上安装abs防抱死制动装置和高精度的测试系统，做好充分的实验准备需要消耗较长的时间，试验过程要求车辆在高速下完成制动，危险性比较大，容易受到天气和环境的影响，并且路试检测方式的可重复性差，具有很大的局限性。

4、附着系数利用率的测量是gb/t13594用来评价abs性能采取的方法，此标准是在大量路试试验基础上积累而来的经验方法，具有操作性强，认同广泛等特点。但是其考核参数相对单一、附着系数利用率的测量方法不甚精确、没有考虑复杂工况下abs性能测试方法、不能为abs的进一步研发提供有价值的实验数据等缺点。对于制动距离，有实验表明，abs在低附着系数路面的制动距离比常规制动有所增加，所以也不能用来作为性能的确切指标。而如同上面所述，附着系数利用率对侧向附着系数并未考虑，所以用此评价方法仍然不能完全反应abs在车辆制动过程中的作用，对abs在车辆的操纵稳定性方面发挥的作用不能表述出来。另外，附着系数利用率是一种试验性的评价指标，并不能体现制动过程中abs起作用的过程。开发一种对装有汽车abs性能有效的检测方法成为一个迫切需求。通常现有的abs附着系数利用率需要进行以下测量步骤，步骤1，获取车辆最大制动强度，控制汽车abs脱离不工作，且车辆处于单轴制动，驾驶员踩踏制动踏板，使得车速在初速度为50km/h开始单轴制动，观察车速由40km/h下降至20km/h的制动时间，在车速由40km/h下降至20km/h时需要保证车轮不发生抱死，且保证车辆在20km/h时恰好处于将要抱死的状态，此时为最大制动强度，步骤2，在abs工作时获取车辆的最大制动强度，车辆初速度处于55km/h，记录车辆从45km/h下降至15km/h的时间，由此得出abs工作时的最大制动强度。

5、现有技术存在的问题是，在上述步骤1中，abs不工作，获取车辆最大制动强度的过程中，驾驶员只能够依靠经验踩压制动踏板使其制动，不仅需要保证由40km/h下降至20km/h时车轮不会抱死，且最佳的状态为在20km/h时车轮恰好处于即将要抱死的状态，驾驶员只能够根据经验多次反复实验才能够采集到数据，导致abs附着系数利用率测试效率较低，且该过程中abs防抱死系统处于脱离的状态，容易产生安全事故。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明的目的在于：提供一种操作灵活、防抱性能较好，测试效率高，能够提高车辆的制动效果和制动安全性，并能快速的对制动的状态进行调节的车辆abs制动性能辅助检测装置，本发明的更进一步目的是提供一种能够提高制动效率的附着系数利用率测量方法。

2、本发明的上述目的可以通过以下技术方案予以实现，一种车辆abs制动性能辅助检测装置，包括：连接在制动管路输入端与输出端之间的制动介质储存罐2、制动分泵3及与车轮4上的制动器5连接的霍尔式轮速传感器6，其特征在于：制动介质储存罐2通过输送泵9、压力传感器10、三通阀11和abs电磁阀8形成液压控制并联回路；霍尔式轮速传感器6通过abs控制器7、abs电磁阀8、三通阀11、制动分泵3控制的制动器5，形成制动并联控制回路；相连车速传感器13的ecu电控单元12输出端通过输送泵9、压力传感器10、三通阀11连接制动分泵3相连的制动器5，并通过霍尔式轮速传感器6相连ecu电控单元12的输入端，形成bs附着系数利用率辅助测量并联回路；主控制器ecu电控单元12接收压力传感器10所获取的压力信号并监测制动管路的压力，输出端输出控制信号控制输送泵9的运行，控制上述液压控制并联回路、制动并联控制回路，与abs防抱死系统一起完成abs附着系数利用率辅助测量；在abs附着系数利用率辅助测量中，霍尔式轮速传感器6实时地辨识出路面状况，测量制动车轮的角速度，检测出车轮的轮速信号，并且传输给主控制器ecu电控单元12运算出车轮速度、车辆速度、滑移率及车轮加速度，自动确定车辆在制动过程中的最大附着系数，然后向液压并联回路执行单元发出制动压力的调节指令，压力传感器反馈制动管路的制动压力，对制动的状态进行调节，液压执行单元接收到ecu的控制指令后，制动并联控制回路中的制动执行单元执行相应的操作，改变制动管路中的制动液的压力，继而改变制动器5的制动力矩，使车轮与路面的附着状况相适应，防止制动车轮出现抱死状况。

3、本发明相比于现有技术具有如下的有益效果：

4、本发明采用连接在制动管路输入端与输出端之间的制动介质储存罐2、制动分泵3及与车轮4上的制动器5连接的霍尔式轮速传感器构成的车辆abs制动性能辅助检测装置，有效地利用轮胎与路面附着力，操作灵活。检测方式所需成本较低，不需要占用较大的地面空间，检测效率高，可重复性好，检测不受环境的限制，能够调节车轮与路面之间的附着力，能够动态模拟路面附着力的变化，明显改善汽车的主动安令性。

5、本发明采用制动介质储存罐2通过输送泵9、压力传感器10、三通阀11和abs电磁阀8形成液压并联回路；通过主控制器ecu电控单元控制输送泵，且设置压力传感器反馈制动管路的制动压力，能够快速的对制动的状态进行调节使其达到目标制动状态。同时本发明在目标制动状态调整的过程中，abs防抱死系统也可以不脱离制动系统，使得测试的过程中更加的安全。

6、本发明采用霍尔式轮速传感器6通过abs控制器7、abs电磁阀8、三通阀11形成的制动并联控制回路；防抱性能较好。通过上述设置的主控制器ecu电控单元12、输送泵9和压力传感器10能够替代驾驶员踩踏制动踏板1进行制动，辅助车辆在进行abs附着系数利用率测试时，能够快速的调节至目标制动状态。通过主控制器ecu电控单元12配合输送泵9和压力传感器10，替代驾驶员踩压制动踏板1，能够更加精准的调节。

7、本发明采用霍尔式轮速传感器6通过主控制器ecu电控单元12连接车速传感器13和输送泵9；主控制器ecu电控单元12的输入端与压力传感器10相连接，接收压力传感器10所获取的压力信号并监测制动管路的压力，输出端输出控制信号控制输送泵9的运行；可以实时地辨识出路面状况，保证车轮与地面的最大附着力，可减少测量附着系数利用率的后处理工作,提高测量的工作效率。

8、本发明在abs附着系数利用率辅助测量中，采用霍尔式轮速传感器6实时地辨识出路面状况，测量制动车轮的角速度，检测出车轮的轮速信号，以实时地确定车辆在制动过程中的最大附着系数，并且传输给主控制器ecu电控单元12电控单元运算出车轮速度、车辆速度、滑移率及车轮加速度，自动确定车辆在制动过程中的最大附着系数，为车辆在进行基于滑移率的abs控制时确定了控制目标，可有效地用于abs系统，快速、准确地获得abs的附着系数利用率，从而可以获得最佳的控制效果，并可提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离。在缩短制动距离的基础上，提高了制动时车辆行驶的稳定性同时防止汽车产生侧滑及甩尾现象，大大提高了汽车的行驶安全性。