[发明专利]1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统与方法

说明书

本发明公开了一种1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统与方法，所述系统包括电机、滚筒组、扭矩控制器、飞轮、1/4车辆悬架、信号采集处理系统；滚筒转速模拟车轮速度，飞轮转速模拟车速，飞轮的转动惯量模拟1/4车辆平动惯量；信号采集处理系统采集并处理由传感器采集到的滚筒、飞轮转速数据和扭矩控制器的输出扭矩；根据信号采集处理系统的输出信息，相应控制扭矩控制器的输出扭矩，从而模拟路面制动力的变化以达到调节附着系数的目的。本发明利用滚筒组和扭矩控制器模拟路面制动，基于车辆制动时车轮与路面之间的受力情况，进行数据采集与处理和系统控制，解决了现有车辆制动性能实验测试系统模拟附着系数单一和模拟精确度不高的问题。

技术领域

本发明涉及车用制动实验测试与模拟系统，更具体地说是一种1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统。

背景技术

汽车制动系统性能对汽车行驶安全性起到极其重要作用，测试并评价汽车制动系统性能是值得研究的主题。目前，线控制动系统作为全世界范围内引起广泛关注的智能汽车/无人驾驶汽车技术中的关键零部件之一，它的检测与评价技术成为汽车制动技术乃至智能汽车/无人驾驶汽车发展的关键。目前，要完整地评价车辆制动工作性能，必须通过道路测试的方法进行，这种检测方法需要专门的测试场地，建设和维护费用高、危险性大、测试周期长、易受环境及道路条件的影响，因此只适合对部分车辆进行抽检，不适合广泛推广。

现有的惯性反力式制动性能检测台，其滚筒转速较低并且滚筒和轮胎接触面的附着系数无法改变，相当于车辆在单一路面上行驶，而汽车制动过程中轮胎与路面的附着系数是随着滑移率实时变化的。目前，已知有台架系统解决了附着系数随滑移率实时变化的问题，但是已有的台架系统是基于车辆在台架上受力关系作出的控制方式，而且受力情况与台架的安装角度有很大的关系，所以该台架系统并没有真实地反映出车辆在地面制动时，制动器作出的响应。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术无法精确模拟路面制动的问题，提供一种1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统，以达到精确模拟路面制动的目的。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统的结构特点是包括电机、滚筒组、扭矩控制器、飞轮和1/4车辆悬架；所述电机与滚筒组连接；所述滚筒组与扭矩传感器的一端相连接，扭矩传感器的另一端与扭矩控制器的输出端相连接；所述扭矩控制器的输入端与飞轮相连接；所述1/4车辆悬架固定于滚筒组上，还包括信号采集处理系统，用于采集扭矩传感器和滚筒与飞轮的转速传感器的信号，上位机将输入控制信号发送至下位机作用于扭矩控制器(3)。

具体的，滚筒转速模拟车轮速度，飞轮转速模拟车速，飞轮的转动惯量模拟1/4车辆平动惯量。该系统利用电机带动滚筒组及1/4车辆悬架的车轮转动，通过扭矩控制器的传递带动飞轮旋转；在模拟制动时，飞轮通过扭矩控制器传递惯性力到滚筒，通过控制扭矩控制器的控制信号模拟路面制动力的变化，达到附着系数实时可调的目的。

本发明利用滚筒组和扭矩控制器模拟路面制动，基于车辆制动时车轮与路面之间的受力情况，进行数据采集与处理和系统控制，解决了现有车辆制动性能实验测试系统模拟附着系数单一和模拟精确度不高的问题。

本发明1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统的结构特点也在于：所述扭矩控制器为磁粉离合器、磁流变离合器或者电流变离合器。

本发明1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统结构特点也在于：所述滚筒组包含两只滚筒，主动滚筒的一端和电机输出轴相连，另一端与扭矩传感器相连，主、从动滚筒通过第二传送带相连。

本发明1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统结构特点也在于：电机输出轴通过第一传送带与主动滚筒连接，扭矩控制器的输入端通过第三传送带与飞轮相连接。

本发明1/4车辆制动模拟与性能实验测试系统的结构特点也在于：电机输出端与主动滚筒之间安装超越离合器，防止滚筒组带动电机轴转动。