车辆制动测试装置及方法_3

文档序号:8511472阅读:来源:国知局
感器7,设置在所述转毂2上,用于在所述转毂2转动时检测所述转毂2的角位移;以及所述控制器还与所述角速度传感器6和所述角位移传感器7通信,用于接收所述角速度和所述角位移,并根据所述角速度和所述角位移来确定所述转毂2与所述轮胎3之间的摩擦力,以及记录所述摩擦力。由此,可以建立所述摩擦力与施加给制动踏板16的制动力之间的对应关系。此外,还可以在上述同一坐标系上绘制该摩擦力的曲线,从而能够更清晰地查看摩擦力、踏板制动力、以及作用力之间的关系及变化趋势。
[0051]在本发明中,每个转毂2上都可以设置一个角速度传感器6和一个角位移传感器7,以由控制器能够确定出在不同的制动工况下,每个转毂2与轮胎3之间的摩擦力。该摩擦力还表示转毂2与轮胎3之间的制动力。因此,通过该摩擦力,可以分析出车辆在不同的制动工况下(即,施加给制动踏板16不同的制动力),左前轮与右前轮、左后轮与右后轮之间的制动力差,并根据该制动力差进行调试,最终使制动力差趋于零。
[0052]具体地,可以通过以下方式来确定转毂2与轮胎3之间的摩擦力:
[0053]LXf= β X 1/2X1X ((Q^2-(O2)2)(2)
[0054]L = Θ XR(3)
[0055]其中,L表示转毂2的旋转弧长;f表示转毂2与轮胎3之间的摩擦力;1表示转毂2的转动惯量,为已知参数;Θ表示转毂2的角位移;O1表示制动初始时转毂2的角速度;ω2表示制动结束时转毂2的角速度$表示转毂2的半径,为已知参数;β为第二当量系数,为预设参数,可通过多次测量来确定。
[0056]首先,可以通过角位移传感器7来获取转毂2的角位移Θ,并根据转毂2的半径R、利用等式(3)来确定从制动初始到制动结束时转毂2的旋转弧长L。之后,通过角速度传感器6来获取制动初始时转毂2的角速度Q1以及制动结束时转毂2的角速度ω 2,之后,就可以根据所述旋转弧长L、转毂2的转动惯量1、利用等式(2)确定出在制动过程中转毂2与轮胎3之间的摩擦力(即,转毂2与轮胎3之间的制动力)。根据左前轮与右前轮的摩擦力,可以确定出左前轮与右前轮之间的制动力差,以及根据左后轮与右后轮的摩擦力,可以确定出左后轮与右后轮之间的制动力差。可以通过踩踏制动踏板来模拟不同的制动工况(施加给所述制动踏板16不同的制动力),并测得不同制动工况下的转毂2与轮胎3之间的制动力差。之后,工作人员可以根据不同制动工况下的转毂2与轮胎3之间的制动力差来分析车辆的制动性能、车辆何时出现热衰退现象,并为日后的车辆设计、调试及改进提供重要的数据支持。
[0057]如图3所示,在本发明的优选实施方式中,所示测试装置还可以包括:角加速度传感器8,设置在所述转毂2上,用于在所述转毂2转动时检测所述转毂2的角加速度;以及所述控制器还与所述角加速度传感器8通信,用于接收所述角加速度,并利用所述角加速度和所述摩擦力进行相互校验。
[0058]对于单个转毂2而言,对角加速度和与轮胎3的摩擦力进行相互校验的方法和原理与上面结合加速度和作用力描述的相互校验的方法和原理相类似,就是利用角加速度与摩擦力之间的函数关系,来对二者进行相互校验,从而可以保证得出的数据的准确性、可靠性与真实性。
[0059]转回到图1,在本发明的另一实施方式中,所述测试装置还可以包括:陀螺仪12,设置在所述车辆的车身内,用于在所述轮胎3转动时检测所述车辆的车身侧倾角和/或车身横摆角速度;以及所述控制器还与所述陀螺仪12通信,用于记录所述车身侧倾角和/或车身横摆角速度。优选地,如图1所示,在车身的前、后两侧均设置一个陀螺仪12。在车辆制动时,一旦由于车身晃动而引起车身侧倾和/或横摆,可以通过陀螺仪12检测出车身侧倾角和/或车身横摆角速度,并且由控制器记录该车身侧倾角和/或车身横摆角速度,建立踏板力计15检测出的制动力与该车身侧倾角和/或车身横摆角速度的对应关系,以为日后的车辆分析、设计、调试、改进等提供数据支持。
[0060]此外,如图1所示,在本发明的另一实施方式中,该测试装置还可以包括:温度传感器11,设置在所述轮胎3附近,用于检测所述轮胎3的温度;压力传感器(未示出),设置在所述轮胎3的充气口处,用于检测所述轮胎3的胎压;以及所述控制器还与所述温度传感器11和所述压力传感器通信,用于记录所述温度和所述胎压。
[0061]在使用时,可以把本发明提供的测试装置放置在环境仓内,该仓内的温度可以调节,以模拟高温、常温、低温等不同的环境条件。可以在轮胎3附近设置温度传感器11,该温度传感器11例如为红外线温度传感器。例如,可以将该温度传感器11安装在安全钢索13的位置处。此外,在轮胎3的充气口安装一个能够向外界发射信号、传递数据的压力传感器。这样就可以检测出轮胎在各种条件下(例如,不同的环境温度、不同的转速、不同的载荷等)的轮胎温升和胎压数据,这样就能为轮胎选型提供技术依据,并能为用户如何正确使用该款车型提供理论指导,避免高速行驶时因轮胎爆胎而产生巨大安全事故。
[0062]需要说明的是,在本发明中,可以根据控制器记录的全部参数,在同一坐标系(例如共用横轴一一时间轴)上绘制出各自的参数曲线,以在同一时间轴上更加清晰地显示各参数之间的关系及变化趋势。可以通过控制器来进行曲线绘制,也可以由控制器将所记录的参数传输至其他终端设备来进行曲线绘制,对此,本发明不进行限制。
[0063]图4示出了根据本发明的实施方式的车辆制动测试方法的流程图。如图4所示,该方法可以包括:步骤SI,将车辆设置在转毂2上,该车辆的轮胎3与所述转毂2相对应,并能够与所述转毂2同时转动;步骤S2,在所述车辆的车架底部集成框架1,并且该框架I与固定底座4连接;步骤S3,检测所述框架I与所述固定底座4之间的作用力;步骤S4,检测施加给车辆的制动踏板16的制动力;以及步骤S5,记录所述作用力和所述制动力。
[0064]这里需要说明的是,虽然使用了 S3、S4这样的表述,但是并不意味着这两个步骤是有先后次序,这两个步骤可以是同时并行的。
[0065]虽然未示出,但是所述方法还可以包括:在所述轮胎3转动时检测所述框架I相对于所述固定底座4的位移;以及记录所述位移。
[0066]此外,所述方法还可以包括:在所述轮胎3转动时检测所述车辆的加速度;以及利用所述加速度和所述作用力进行相互校验。
[0067]此外,所述方法还可以包括:在所述转毂2转动时检测所述转毂2的角速度和角位移;根据所述角速度和所述角位移来确定所述转毂2与所述轮胎3之间的摩擦力;以及记录所述摩擦力。
[0068]此外,所述方法还可以包括:在所述转毂2转动时检测所述转毂2的角加速度;以及利用所述角加速度和所述摩擦力进行相互校验。
[0069]此外,所述方法还可以包括:在所述轮胎3转动时检测所述车辆的车身侧倾角和/或车身横摆角速度;以及记录所述车身侧倾角和/或车身横摆角速度。
[0070]此外,所述方法还可以包括:检测所述轮胎3的温度和胎压;以及记录所述温度和所述胎压。
[0071 ] 应当理解的是,上述方法中的每一步骤的具体原理和实现均与上面结合车辆制动测试装置所描述的一致,对此,本发明不再进行赘述。
[0072]综上所述,在本发明提供的车辆制动测试装置和方法中,车辆的车架底部集成有框架,使得框架与车辆可以集成为一体。通过与框架连接的固定底座可以对该框架固定,
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