[发明专利]一种汽车制动系统台架试验路面附着系数模拟装置及方法

权利要求书

1.一种汽车制动系统台架试验路面附着系数模拟方法，采用以下模拟装置：包含驱动电机、飞轮组、转鼓、4个轮胎、4个伺服油缸、4个轮速传感器、1个转鼓转速传感器、4个伺服油缸载荷力传感器、4个制动力传感器、整车制动器、制动踏板控制机构，采用驱动电机带动转鼓转动，模拟路面；采用伺服油缸控制轮胎压在转鼓上，模拟汽车4个轮胎与地面接触；制动踏板控制机构包含了踏板的控制和整车制动器的控制系统，配合制动器实现汽车轮胎制动；采用4个轮速传感器与转鼓转速传感器用于测试轮胎与地面滑移率；采用4个制动力传感器用于实测制动力；需要分别标定出需要模拟的目标路面附着系数u、轮胎目标承受轴荷N和施加油缸载荷G的关系，然后控制伺服油缸载荷达到G，即可模拟出这个轮胎承受轴荷为N，在附着系数为u的地面上的工作情况，其特征在于，包括以下模拟步骤：

采用驱动电机带动转鼓转动，模拟路面；采用伺服油缸控制轮胎压在转鼓上，模拟汽车4个轮胎与地面接触；制动踏板控制机构包含了踏板的控制和整车制动器的控制系统，配合制动器实现汽车轮胎制动；采用4个轮速传感器与转鼓转速传感器用于测试轮胎与地面滑移率；采用4个制动力传感器用于实测制动力；

需要分别标定出需要模拟的路面附着系数u、轮胎承受轴荷N和施加油缸载荷G的三维关系；其中，u＝{u₁,u₂……u_n},0.2≤u≤0.8，N＝{N₁,N₂……N_m}，所述标定出需要模拟的目标路面附着系数u、轮胎承受轴荷N和施加油缸载荷G的标定步骤如下：

1)根据需要模拟的目标路面附着系数u和汽车作用在其中单个轮胎上的目标轴荷N，计算得到汽车单个轮胎受到的目标摩擦力f＝u*N；

2)利用伺服油缸给汽车单轮施加载荷G，转动转鼓，转鼓带动轮胎转动；

3)制动踏板行程从0逐渐增加，直到轮胎与转鼓之间打滑，采集制动力最大值Fmax，比较Fmax与计算的摩擦力f；

4)制动踏板归零，改变载荷G，重复步骤3)直到F_max与f偏差小于设定范围；

5)改变附着系数u，u＝{u₁,u₂……u_n}，单轮轴荷N，N＝{N₁,N₂……N_m}，重复步骤1)、2)、3)、4)，得到u、N和G的三维关系数据；

6)已知u、N和G的三维关系数据，根据需要模拟的目标附着系数u’，模拟的目标轴荷N’，查询计算得到目标油缸载荷G’；

7)伺服油缸控制单轮载荷为G’，此时模拟了制动系统在地面附着系数为u’，轮胎轴荷为N’的工作条件。

2.根据权利要求1所述的汽车制动系统台架试验路面附着系数模拟方法，

其特征在于，所述需要模拟的目标路面包括单一路面、对接路面、对开路面。

3.根据权利要求1所述的汽车制动系统台架试验路面附着系数模拟方法，其特征在于，所述步骤6)已知u、N和G的三维关系数据，根据需要模拟的附着系数u’，目标轴荷N’，附着系数即是路面附着系数，轴荷即是汽车作用在轮胎上的重量，模拟不同重量的车辆行驶在不同的路面上的制动的情况，u，N，G指的是集合的概念，u，N，G是u1…un,N1…Nn和G1….Gn的三维关系，这里的u’，N’是指的具体某一个附着系数和轴荷，利用如下方法得到目标油缸载荷G’具体包括步骤：

1)根据目标附着系数u’，在标定数据中查询到与其相邻的两个附着系数u_m和u_m+1，其中1≤m≤n,u_m<u_m+1,计算得到一个系数k＝(u’-u_m)/(u_m+1-u_m)；

2)根据u_m和N’在标定数据中查询到目标油缸载荷G_m，根据u_m+1和N’在标定数据中查询到目标油缸载荷G_m+1；

3)计算G’＝k*(G_m+1-G_m)/G_m。