[发明专利]一种气压制动过程测试系统及误差校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及气压制动过程测试系统。更具体地说，本发明涉及一种汽车列车气压制动过程测试系统和误差校正方法。

背景技术

随着重型汽车列车成为当前商品运输的主要载体，同时国内正在大力推广甩挂运输模式，重型汽车列车的行驶安全性也越来越受到重视。重型汽车列车满载总质量大、车体长，因此行驶安全性中最重要的是制动稳定性。重型汽车列车的制动系统包含牵引车制动系统和挂车制动系统两部分，二者耦合作用复杂，其中最重要的是轴间制动响应时间、制动力分配。如果挂车制动响应时间偏长，制动滞后于牵引车，挂车给牵引车很大的向前的推力，如果路面湿滑，易产生列车折叠或侧翻。国内一些用户将牵引车的前桥制动解除，降低牵引车的制动力，补偿由于挂车制动响应时间较长而产生的制动滞后问题，由于牵引车和挂车制动不同步，在制动时易产生列车甩尾现象。因此整车设计需要控制制动协调性和制动响应时间，整车出厂前也要进行相应的制动协调性和制动响应时间的测量和调整(GB 12676中有明确规定)。但目前国内没有相应的测量制动协调性和制动响应时间的成套的设备，测量过程中不能准确记录制动气室气压变化过程，对于国家标准(GB 12676)中的试验方法无法准确把握，测量起来费时费力，测量结果也无法保证，不能给重型汽车列车型式认证、整车设计、制动性能技术研究、出厂检验等工作提供依据。通常采用压力传感器测量制动气室内的压力，但是压力传感器因为温度而产生误差对精度具有一定影响，一般情况下对误差进行校正，但是也存在校正效果不好等缺点。

发明内容

本发明目的是提供一种气压制动过程测试系统，利用制动踏板传感器采集制动踏板开关信号，并触发数据采集器同步采集制动气压传感器组监测的制动气压，记录各车轮制动气室压力随时间变化过程，用来测量重型汽车及重型汽车列车各车轮制动协调性和制动响应时间。

本发明还有一个目的是提供一种气压制动过程测试系统的误差校正方法，利用压力校正公式对测试系统的温度漂移所产生的误差进行补偿，利用模糊控制器得到压力校正公式中的温度校正系数λ，以提高测量精度。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种气压制动过程测试系统，包括：

制动踏板传感器，其安装在制动踏板上，用于监测制动踏板开关信号；

制动气压传感器组，其连接各车轮的制动装置，用于监测各车轮制动装置的制动气压；以及

数据采集器，其连接所述制动踏板传感器和制动气压传感器组，用于采集制动踏板开关信号和各车轮的制动气压；当制动踏板传感器采集到制动踏板开关信号，其触发所述数据采集器同步采集所述制动气压传感器组监测的制动气压；

数据处理器，包括时间处理模块，所述时间处理模块用于监测各车轮的制动时间；

其中，所述数据处理器连接所述数据采集器，其接收制动气压数据并输出。

优选的是，所述制动装置包括制动气室和制动气传输管路，所述制动气压传感器组安装在制动气室内或制动气室传输管路上。

优选的是，所述制动气压传感器组还包括：总制动气压传感器，其连接气源装置，用于监测气源装置的总制动气压。

优选的是，所述制动气压传感器组为石英薄膜压力传感器。

优选的是，所述测试系统还包括模糊控制器，其中数据采集器还包括CAN总线，所述数据采集器用CAN总线实现数据采集器之间和与模糊控制器之间的数据同步。

本发明的目的还通过一种气压制动过程测试系统的误差校正方法来实现，包括：

步骤1、制动踏板传感器监测到制动踏板开关信号，其触发所述数据采集器同步采集制动气压传感器组监测的前轮制动气室气压和后轮制动气室气压，并以触发点为原点，输出制动时间；

步骤2、数据处理器接收信号采集器采集的气压和时间数据，利用压力校正公式校正，得到校正气压P_T：

其中，P为数据采集器采集的前轮制动气室气压或后轮制动气室气压；λ为温度校正系数；U为惠更斯全桥应变测量电路的供桥电压；E为压力传感器内弹性应变材料的弹性模量；△T为温度环境T与传感器应用的理想温度差值。

优选的是，所述步骤2中温度校正系数λ用模糊控制法得到：

模糊控制器采集温度信号和前轮制动气室气压和后轮制动气室气压，分别将环境温度和环境温度T与理想温度的偏差输入模糊控制模型，所述模糊控制模型中环境温度、温度偏差分为7个等级；

模糊控制器输出温度校正系数λ，输出分为7个等级。

优选的是，模糊控制规则为：