[实用新型]汽车ABS动态模拟试验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车ABS动态模拟试验台，能够对汽车ABS系统进行动态性能测试，可用于汽车ABS系统的教学与科研。

背景技术

目前，国内外对汽车ABS工作性能的检测广泛采用的方法是实车道路实验，但是该方法存在许多不足：测试成本高，实验周期长，实验精度低，不易观察ABS的动态性能、工作过程及故障现象，而且危险性相当高。鉴于上述原因，有人提出测试ABS系统的仿真实验，由于ABS系统是一个非线性系统，系统的动态特性复杂多变，对ABS的控制性能有重要影响的许多环境参数还具有不确定性，ABS动力学模型中，轮胎的非线性，轮胎制动力变化复杂，完全用计算机对ABS进行仿真研究还不能完全做到。目前国内外许多专家都在从事ABS试验台的研究工作，并且设计制造出了ABS静态试验台，但是ABS系统是采用车轮的角加速度、减速度作为控制参数，而静态试验台上的车轮没有运动，无法使ABS的控制逻辑在试验台上真正起作用，因此静态实验台无法真正对ABS控制逻辑进行研究。

发明内容

为了弥补上述方案存在的不足，本发明提出了一种新的ABS动态试验台技术方案，该方案能够比较真实地模拟汽车的实际运行工作情况，并且具有良好的经济性能。

本实用新型所涉及的汽车ABS动态模拟试验台由扭矩传感器(1)、制动轮缸(2)、轮速传感器(3)、制动踏板(4)、真空助力器(5)、制动管路(6)、ABS报警灯(7)、制动总泵、ABS系统、制动器、控制模块(由工控机，数据采集卡和检测传感器等构成的微机测控系统)、电动机(8)、联轴器(9)、磁粉离合器(10)、飞轮(11)、车轮(12)、传动轴(13)、轴承(14)、支撑座(15)组成；电动机(8)经过联轴器(9)、磁粉离合器(10)、飞轮(11)，带动车轮(12)旋转，飞轮(11)安装在磁粉离合器(10)和车轮(12)之间，两端由轴承(14)支撑，用来模拟汽车的基本惯量。

本实用新型的原理是根据汽车道路制动过程和试验台系统的动力学分析，建立了汽车运动惯量和道路模拟的数学模型设定不同的值，可以模拟不同的路面状况；通过控制磁粉离合器的激磁电流来控制经过磁粉离合器所传递的转矩。准确地模拟汽车实际运动过程中在各种附着系数路面上ABS的工作情况。

本实用新型的有益效果是，在试验台上车轮发生转动，可以准确地测试ABS的性能，设定不同的值，可以模拟不同的路面状况，接近汽车实际的运行工作情况，结构简单。

附图说明

图1为ABS动态试验台总体布置简图；

图2为联接部分简图；

图3为试验台控制框图；

图4为试验台工作流程图；

图中：1-扭矩传感器，2-制动轮缸，3-轮速传感器，4-制动踏板，5-真空助力器，6-制动管路，7-ABS报警灯，8-电机，9-联轴器，10-磁粉离合器，11-飞轮，12-车轮，13-传动轴，14-轴承，15-支撑座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明如下：如图4所示，实验前，汽车制动踏板(4)处于松开状态，首先设定路面附着系数值，通过控制模块，磁粉离合器(10)的初始激磁电流恒定，电动机(8)经过联轴器(9)、磁粉离合器(10)、惯性飞轮(11)，带动车轮(12)旋转(部件之间的联接关系如图2所示)，当车轮转速达到规定值(所要求的制动初始速度)时，踩下制动踏板，制动器开始工作，车轮速度下降，轮速传感器测得转速变化情况，经过D/A转换，计算机通过数据采集卡读入数据(四个轮速传感器测得的信号分别输入控制模块的四个信号端口如图1所示)，根据控制模块中设定的算法得到汽车直线行驶的减速度和车轮旋转的角加、减速度ε(试验台信号采集处理过程如图3所示)，由于值已经预先给定，根据已经得出的数学模型便可得到经过磁粉离合器所需传递的转矩，而磁粉离合器是一种以激磁电流为控制手段的自动控制元件，其输出转矩与激磁电流呈良好的线性关系而与转速无关，结合由转矩传感器采集的输入磁粉离合器的转矩值，通过控制磁粉离合器的激磁电流，达到控制磁粉离合器输出转矩M电的目的。每个磁粉离合器的激磁电流分别由两个参数决定，控制模块得到某车轮对应的扭矩传感器和轮速传感器采集的信号后经过信号端口对磁粉离合器发出指令，控制磁粉离合器的激磁电流，其他磁粉离合器激磁电流的控制方式类似。

改变值，实验过程同上，可以准确地模拟在各种附着系数路面上汽车ABS的工作情况。