[发明专利]一种汽车制动试验系统及其方法

权利要求书

1.一种汽车制动试验系统，其特征在于：包括数采模块，还包括速度计、陀螺仪、GPS模块、轮胎压力检测模块、储气筒压力检测模块、轮胎温度检测模块、制动鼓温度检测模块、刹车踏板力度检测模块之一或者任一组合；

所述数采模块速度采集端连接速度计速度输出端，所述数采模块陀螺仪信号输入端连接陀螺仪信号输出端，所述数采模块位置信号输入端连接GPS模块位置信号输出端，所述数采模块轮胎压力数据采集端连接轮胎压力检测模块数据采集输出端，所述数采模块储气筒压力数据采集端连接储气筒压力检测模块数据采集输出端，所述数采模块轮胎温度输入端连接轮胎温度检测模块输出端，所述数采模块制动鼓温度输入端连接制动鼓温度检测模块输出端，所述数采模块车辆CAN总线信号输入端连接车辆CAN总线数据输出端，所述数采模块刹车踏板力度信号输入端连接刹车踏板力度检测模块数据输出端；

该试验系统的试验方法，包括：

S1：选取试验样车，并对试验样车进行试验前准备；

S1-1：对试验样车的制动器进行磨合；

S1-2：将试验样车移动至侧翻试验台上，通过侧翻试验台找出试验样车的重心，并将重心的位置进行标记和记录；

S1-3：将试验系统安装在标记的重心位置；

S1-4：在试验样车上均匀固定载荷，并使得试验样车为额定满载状态，左右轮荷差小于100kg；

S1-5：准备完毕后，开始实验；

S2：长下坡道制动稳定性试验；

S3：长直道高频紧急制动试验；

S3-1：在规定路程内完成起步，迅速把车速提到制动指定车速，在到达制动指定车速状态下进行紧急制动，记录测试数据；

S3-2-1：开始制动时，数采模块向速度计发出开始测量指令，通过速度计测量纵向位移和移动时间；数采模块向陀螺仪发出位置测量指令，通过陀螺仪实时测量并记录汽车俯仰角、航向角和侧倾角，数采模块向GPS模块发出开始测量指令，通过GPS模块获取制动初始位置数据；数采模块通过刹车踏板力度检测模块测量并记录刹车踏板力度；数采模块通过制动鼓温度检测模块测量并记录初始制动鼓温度；数采模块通过储气筒压力检测模块测量并记录初始储气筒气压；

S3-2-2：试验样车停止时，数采模块向速度计发出停止测量指令，速度计向数采模块发送纵向位移和移动时间，数采模块接收、记录纵向位移和移动时间，并通过纵向位移和移动时间计算出纵向速度和纵向加速度；

数采模块向GPS模块发出位置测量指令，通过GPS模块获取制动结束位置数据，并计算制动初始位置数据和制动结束位置数据的横向位移；数采模块根据横向位移和移动时间计算出横向速度和横向加速度；

S3-2：制动试验结果判断，若不合格则执行S4；

S3-2-1：判断纵向位移是否在制动试验设定的数据范围，若不合格则执行S4；

S3-2-1：判断横向位移是否在制动试验设定的数据范围，若不合格则执行S4；

S3-2-1：判断横向加速度是否在制动试验设定的数据范围，若不合格则执行S4；

S3-3：重复步骤S3-1～S3-2五十次；

S4：停止试验；

步骤S2还包括：

S2-1：平地起步制动试验：驾驶试验样车在相对平坦区起步开始，迅速把车速提到制动指定车速，在达到制动指定车速后进行紧急制动，记录测试数据；

S2-1-1：开始制动时，数采模块向速度计发出开始测量指令，通过速度计测量纵向位移和移动时间；数采模块向陀螺仪发出位置测量指令，通过陀螺仪实时测量并记录汽车俯仰角、航向角和侧倾角，数采模块向GPS模块发出开始测量指令，通过GPS模块获取制动初始位置数据；数采模块通过刹车踏板力度检测模块测量并记录刹车踏板力度；数采模块通过制动鼓温度检测模块测量并记录初始制动鼓温度；数采模块通过储气筒压力检测模块测量并记录初始储气筒气压；

计算其试验样车航向角，试验样车航向角的计算方法为：

其中，d₁表示试验样车质心与左后轮(右后轮)的长度，d₂表示试验样车质心与左前轮(右前轮)的长度，α为试验样车航向角，β为试验样车方向盘转动角度；

若|φ-α|≤δ，φ为陀螺仪测量记录的航向角，δ是预设航向角误差阈值，则将试验样车航向角α作为陀螺仪测量记录的航向角φ；

若|φ-α|＞δ，则将试验样车航向角α舍去；

其中，(x_t,y_t)是当前时刻t试验样车的坐标，(x_t+1,y_t+1)是下一时刻t+1试验样车的坐标，v_t为试验样车行驶速度；dt表示当前时刻t与下一时刻t+1的时间间隔；

判定试验样车坐标(x_t+1,y_t+1)是否处于行驶平面上：

若试验样车坐标(x_t+1,y_t+1)不处于行驶平面上，则试验样车紧急制动，防止试验样车行驶至坐标(x_t+1,y_t+1)；

若试验样车坐标(x_t+1,y_t+1)处于行驶平面上，则判断下一时刻t+2状况；

S2-1-2：试验样车停止时，数采模块向速度计发出停止测量指令，速度计向数采模块发送纵向位移和移动时间，数采模块接收、记录纵向位移和移动时间，并通过纵向位移和移动时间计算出纵向速度和纵向加速度；

数采模块向GPS模块发出位置测量指令，通过GPS模块获取制动结束位置数据，并计算制动初始位置数据和制动结束位置数据的横向位移；数采模块根据横向位移和移动时间计算出横向速度和横向加速度；

S2-2：制动试验结果判断，若不合格则执行S4；

S2-2-1：若横向位移符合制动试验设定的数据范围，则为合格，若合格则执行S2-3；若不合格则执行S4；

S2-3：斜坡减速监测试验：再起步以正常驾驶状态行驶，在保障安全的条件下，快速下坡行驶，途中制动减速过程记录测试数据；

S2-3-1：开始制动时，数采模块向速度计发出开始测量指令，通过速度计测量纵向位移和移动时间；数采模块向陀螺仪发出位置测量指令，通过陀螺仪实时测量并记录汽车俯仰角、航向角和侧倾角，数采模块向GPS模块发出开始测量指令，通过GPS模块获取制动初始位置数据；数采模块通过刹车踏板力度检测模块测量并记录刹车踏板力度；数采模块通过制动鼓温度检测模块测量并记录初始制动鼓温度；数采模块通过储气筒压力检测模块测量并记录初始储气筒气压；

S2-3-2：松开刹车踏板时，数采模块向速度计发出停止测量指令，速度计向数采模块发送纵向位移和移动时间，数采模块接收、记录纵向位移和移动时间，并通过纵向位移和移动时间计算出纵向速度和纵向加速度；

数采模块向GPS模块发出位置测量指令，通过GPS模块获取制动结束位置数据，并计算制动初始位置数据和制动结束位置数据的横向位移；数采模块根据横向位移和移动时间计算出横向速度和横向加速度；

S2-4：制动试验结果判断，若不合格则执行S4；

S2-4-1：若横向位移符合制动试验设定的数据范围，则为合格，若合格则执行S2-5；若不合格则执行S4；

S2-5：斜坡起平地停制动试验：接近终点时，把车速提到制动指定车速，在制动指定车速下进行紧急制动，记录测试数据；

S2-5-1：开始制动时，数采模块向速度计发出开始测量指令，通过速度计测量纵向位移和移动时间；数采模块向陀螺仪发出位置测量指令，通过陀螺仪实时测量并记录汽车俯仰角、航向角和侧倾角，数采模块向GPS模块发出开始测量指令，通过GPS模块获取制动初始位置数据；数采模块通过刹车踏板力度检测模块测量并记录刹车踏板力度；数采模块通过制动鼓温度检测模块测量并记录初始制动鼓温度；数采模块通过储气筒压力检测模块测量并记录初始储气筒气压；

S2-5-2：试验样车停止时，数采模块向速度计发出停止测量指令，速度计向数采模块发送纵向位移和移动时间，数采模块接收、记录纵向位移和移动时间，并通过纵向位移和移动时间计算出纵向速度和纵向加速度；

数采模块向GPS模块发出位置测量指令，通过GPS模块获取制动结束位置数据，并计算制动初始位置数据和制动结束位置数据的横向位移；数采模块根据横向位移和移动时间计算出横向速度和横向加速度；

S2-6：制动试验结果判断，若不合格则执行S4；

S2-6-1：若横向位移符合制动试验设定的数据范围，则为合格，若合格则执行S2-7；若不合格则执行S4；

S2-7：重复步骤S2-1～S2-6五十次。