[发明专利]一种附着系数实时可调的车辆ABS制动模拟台架及其试验方法

权利要求书

1.一种附着系数实时可调的车辆ABS制动模拟台架，其特征在于：包括机械传动系统、信号采集与控制系统，其中：

机械传动系统包括三相异步电动机、飞轮、无级变速机、转矩转速传感器、磁粉离合器、转矩转速传感器、制动器、车轮，所述三相异步电动机的输出轴通过电磁离合器与飞轮的输入轴共中心轴连接，飞轮的输出轴后方设有无级变速机，所述飞轮的输出轴通过一级联轴器与无级变速机的输入端共中心轴连接，无级变速机的后方设有转矩转速传感器，无级变速机的输出端与转矩转速传感器的输入端通过二级联轴器共中心轴连接，转矩转速传感器的后方设有磁粉离合器，所述转矩转速传感器的输出端通过三级联轴器与磁粉离合器的输入端共中心轴连接，磁粉离合器的后方设有转矩转速传感器，所述磁粉离合器的输出端通过四级联轴器与转矩转速传感器的输入端共中心轴连接，转矩转速传感器后方设有制动器，所述转矩转速传感器的输出端通过五级联轴器与制动器的输入轴共中心轴连接，制动器的后方设有车轮，所述制动器的输出轴通过法兰盘与车轮共中心轴连接；

信号采集与控制系统包括信号采集传感器、信号采集系统、上位机，其中信号采集传感器包括无级变速机与磁粉离合器之间的转矩转速传感器和磁粉离合器与制动器之间的转矩转速传感器，所述转矩转速传感器输出的频率信号通过一个变送器传送至信号采集系统输入端，信号采集系统输出端与上位机电连接，所述上位机通过一个变频器与所述三相异步电动机的控制端电连接，上位机还分别与所述电磁离合器、电流调节器的控制端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种附着系数实时可调的车辆ABS制动模拟台架，其特征在于：所述制动器为线控制动器。

3.根据权利要求1所述的一种附着系数实时可调的车辆ABS制动模拟台架，其特征在于：所述转矩转速传感器测量路面附着力力矩，转矩转速传感器测量制动器制动力矩。

4.根据权利要求1所述的一种附着系数实时可调的车辆ABS制动模拟台架，其特征在于：所述上位机中存储Burckhardt提出七种标准路面附着系数和车轮滑移率之间的关系：

5.根据权利要求1所述的一种附着系数实时可调的车辆ABS制动模拟台架，其特征在于：所述上位机中存储ABS控制系统。

6.根据权利要求1所述的一种附着系数实时可调的车辆ABS制动模拟台架，其特征在于：所述机械传动系统置于一个试验台底座上。

7.一种附着系数实时可调的车辆ABS制动模拟台架的试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：检查并确保实验平台信号采集与控制系统的电路连接正确无误；

步骤二：上位机中选择一种典型路面，根据所需模拟的汽车制动车速，调节无级变速机档位，使输出转速达到目标值；

步骤三：给磁粉离合器预置适当电流使得车轮与飞轮同步转动，启动三相异步电动机和电磁离合器，试运行60s，待转速平稳和磁粉离合器彻底搅匀后，记录上位机监控界面的制动初速度；

步骤四：断开三相异步电动机、电磁离合器和磁粉离合器的电流，然后启动ABS系统调节电流调节器的输出电流大小使得制动器工作，飞轮和车轮转速在制动器作用下下降至零，其中所述信号采集与控制系统收集转矩转速传感器和转矩转速传感器的转速信号，计算出滑移率的值，根据Burckhardt轮胎模型计算出当前路面附着系数，进而调整磁粉离合器的励磁电流大小，所述信号采集与控制系统根据步骤一中所选择的典型路面确定路面最佳滑移率，作为ABS控制系统的目标滑移率；

步骤五：记录车速、轮速、滑移率、附着系数利用率、路面制动力矩、制动器制动力矩；

步骤六：重新选择一种典型路面，重复步骤二至步骤五的内容，从而模拟汽车处于不同的路面、档位和制动初速度下，制动器的工作特性和ABS系统的有效性。