[发明专利]用于房车制动系统动态制动力矩的测量设备和测量方法

说明书

本发明公开了一种用于房车制动系统动态制动力矩的测量设备，包括陀螺仪、加速度计、应变片以及转速编码器，陀螺仪设置于房车靠近质心的位置，用于检测房车加速度/减速度信号；加速度计设置于房车的末端，用于检测房车加速度/减速度信号；应变片设置于牵引车与拖挂式房车之间挂钩受力处，用于检测牵引车与拖挂式房车之间的拉压力信号；测速编码器设置于房车车轴上，用于检测房车车轴的角加速度信号；应变片、陀螺仪、测速编码器和加速度计通讯连接采集仪；采集仪与远端计算机通讯连接；无需制动检验台等设备进行制动力矩的计算；所用的检测设备都是原本车辆上基础的检测设备，无需扭矩传感器，所以测量成本较低；本专利只需对房车建立力的平衡关系式，对拖挂式房车车轮中心点取矩，建立力矩平衡关系式，即可实时得到车辆的制动力矩，可以为后续进一步的实验提供基础数据。

技术领域：

本发明属于车辆动态测量技术领域，特别涉及一种拖挂式房车的房车制动力矩的实时测量设备和测量方法。

背景技术：

制动力矩是由制动器产生的力矩，其作用是使车轮的转速下降，最终使汽车减速直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；此外，还可以使汽车可靠地停在原地或坡道上。汽车制动时，制动力矩是分析制动过程及评价制动系统的重要参数。

车辆的制动力矩一般在制动检验台上测出，目前国内汽车综合性能检测站所用制动检测设备多为反力式滚筒制动检验台和平板式制动检验台。然而，拖挂式房车是由牵引车拖动房车行驶的，房车部分自身没有动力，因此拖挂式房车并不能在制动检验台上测量制动力矩以及制动力。拖挂式房车只能在道路试验上测量出制动力矩，在有些实际车辆试验中，制动力矩的获得需要使用扭矩传感器，由于扭矩传感器较昂贵，直接测量制动力矩的代价很高，而本发明不需要扭矩传感器，只需车辆上基础的传感器，因此测量成本较低。

文章名为《车辆行车制动过程中制动器输出力矩实时监测算法》是通过轮胎压力监测系统监测轮胎的温度和压力，建立理想气体状态方程计算轮胎变形量，从而计算得到轮胎滚动半径、轮胎对地面的垂直载荷和车辆质量。为了检测滚动阻力系数，建立车辆纵向力平衡方程，给出地面制动力、车辆减速度和轮胎对地面的垂直载荷的监测方法。参数确定后通过车轮力矩平衡方程计算制动器输出力矩。此方法计算较准确，但需要传感器较多且方法较复杂，需要对轮胎胎内温度和压力进行实时监测，而本专利只需车轮角加速度即可。对于拖挂式房车制动力矩的测量，本专利提供了简单且有效的测量方法计算拖挂式房车制动时的制动力矩。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理 解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术 人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于房车制动系统动态制动力矩的测量设备，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于房车制动系统动态制动力矩的测量设备，包括陀螺仪、加速度计、应变片以及转速编码器，陀螺仪设置于房车靠近质心的位置，用于检测房车加速度信号；

加速度计设置于房车的末端，用于检测房车加速度信号；

应变片设置于牵引车与拖挂式房车之间挂钩受力处，用于检测牵引车与拖挂式房车之间的力信号；

测速编码器设置于房车车轴上，用于检测房车车轴的角加速度信号；

应变片、陀螺仪、测速编码器和加速度计通讯连接采集仪；采集仪与远端计算机通讯连接。

优选地，上述技术方案中，陀螺仪内部有MEMS的加速度传感器、磁力计和角度传感器共同组成。

优选地，上述技术方案中，应变片为电阻应变片。