[发明专利]一种汽车制动系统台架试验路面附着系数模拟装置及方法

摘要

本发明请求保护一种汽车制动系统台架试验路面附着系数模拟装置及方法。目的是提供一种路面附着系数的模拟方法，能够在试验台架上，精确模拟出各种不同附着系数。根据需要模拟的路面附着系数u₀和汽车单轮轴荷N₀，计算得到汽车单轮所受到的摩擦力f₀；利用伺服油缸给汽车单轮施加一个载荷G₀，将转鼓转动起来，逐渐增加制动踏板行程，直到轮胎打滑，采集制动力最大值F_max，比较采集的制动力F_max与计算的摩擦力f₀是否在一个设定的小的偏差范围内。若偏差较大，制动踏板回到零位，改变伺服油缸施加的载荷，将制动踏板从0逐渐增大；重复这个过程，直到采集的制动力最大值F_max与计算的摩擦力f₀偏差在设定的小的偏差范围。

主权项

1.一种汽车制动系统台架试验路面附着系数模拟方法，采用以下模拟装置：包含驱动电机、飞轮组、转鼓、4个轮胎、4个伺服油缸、4个轮速传感器、1个转鼓转速传感器、4个伺服油缸载荷力传感器、4个制动力传感器、整车制动器、制动踏板控制机构，采用驱动电机带动转鼓转动，模拟路面；采用伺服油缸控制轮胎压在转鼓上，模拟汽车4个轮胎与地面接触；制动踏板控制机构包含了踏板的控制和整车制动器的控制系统，配合制动器实现汽车轮胎制动；采用4个轮速传感器与转鼓转速传感器用于测试轮胎与地面滑移率；采用4个制动力传感器用于实测制动力；需要分别标定出需要模拟的目标路面附着系数u、轮胎目标承受轴荷N和施加油缸载荷G的关系，然后控制伺服油缸载荷达到G，即可模拟出这个轮胎承受轴荷为N，在附着系数为u的地面上的工作情况，其特征在于，包括以下模拟步骤：采用驱动电机带动转鼓转动，模拟路面；采用伺服油缸控制轮胎压在转鼓上，模拟汽车4个轮胎与地面接触；制动踏板控制机构包含了踏板的控制和整车制动器的控制系统，配合制动器实现汽车轮胎制动；采用4个轮速传感器与转鼓转速传感器用于测试轮胎与地面滑移率；采用4个制动力传感器用于实测制动力；需要分别标定出需要模拟的路面附着系数u、轮胎承受轴荷N和施加油缸载荷G的三维关系；其中，u＝{u1,u2……un},0.2≤u≤0.8，N＝{N1,N2……Nm}，所述标定出需要模拟的目标路面附着系数u、轮胎承受轴荷N和施加油缸载荷G的标定步骤如下：1)根据需要模拟的目标路面附着系数u和汽车作用在其中单个轮胎上的目标轴荷N，计算得到汽车单个轮胎受到的目标摩擦力f＝u*N；2)利用伺服油缸给汽车单轮施加载荷G，转动转鼓，转鼓带动轮胎转动；3)制动踏板行程从0逐渐增加，直到轮胎与转鼓之间打滑，采集制动力最大值Fmax，比较Fmax与计算的摩擦力f；4)制动踏板归零，改变载荷G，重复步骤3)直到Fmax与f偏差小于设定范围；5)改变附着系数u，u＝{u1,u2……un}，单轮轴荷N，N＝{N1,N2……Nm}，重复步骤1)、2)、3)、4)，得到u、N和G的三维关系数据；6)已知u、N和G的三维关系数据，根据需要模拟的目标附着系数u’，模拟的目标轴荷N’，查询计算得到目标油缸载荷G’；7)伺服油缸控制单轮载荷为G’，此时模拟了制动系统在地面附着系数为u’，轮胎轴荷为N’的工作条件。