一種測量汽車防抱abs制動性能的儀表及檢測方法
【專利摘要】一種測量汽車防抱ABS制動性能的儀表及檢測方法，屬于汽車電子技術(shù)中的車載故障診斷系統(tǒng)，主要由二部分組成，第一部分為車載便攜式儀表部分，第二部分為汽車ABS制動性能道路測試控制系統(tǒng)。利用價(jià)格低廉的姿態(tài)傳感器，研發(fā)一種能夠檢測ABS防抱制動系統(tǒng)的檢測儀器，可以檢測平均減速度（MFDD）、制動協(xié)調(diào)時(shí)間、機(jī)動車防抱ABS制動性能等的便攜式儀表成為可能，該儀表的研發(fā)可以方便地對機(jī)動車制動性能進(jìn)行檢測，其設(shè)備價(jià)格低廉、改造成本低，完全可以在機(jī)動車安全性能檢測機(jī)構(gòu)推廣使用，以便進(jìn)一步完善機(jī)動車檢測站對機(jī)動車制動性能的檢測能力，加強(qiáng)對車輛的源頭進(jìn)行管理。
【專利說明】一種測量汽車防抱ABS制動性能的儀表及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于汽車電子技術(shù)中的車載故障診斷系統(tǒng)，具體是機(jī)動車在道路試驗(yàn)過程中，通過慣性導(dǎo)航技術(shù)，檢測汽車ABS防抱制動性能道路試驗(yàn)儀表及檢測方法
【背景技術(shù)】:
[0002]機(jī)動車的制動性能是機(jī)動車的重要性能之一，它直接關(guān)系到機(jī)動車的行駛安全。同時(shí)，良好的制動性能也是提高機(jī)動車速度的前提，沒有良好、可靠的制動性能作為保障，機(jī)動車的高速行駛便無從談起。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，越來越多的新技術(shù)尤其是電子技術(shù)被應(yīng)用于汽車制動系統(tǒng)中。如ABS (防抱死制動系統(tǒng))、EBD (電子制動力分配)和ESP(電子穩(wěn)定程序)等制動系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。而ABS可以提高汽車制動過程中的操縱穩(wěn)定性和縮短制動距離，從而有效地保障汽車安全性，是提高汽車主動安全性的首要途徑，它已成為汽車的必配項(xiàng)目。
[0003]GB7258-2012《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》其中“7.2.11車長大于9m的公路客車、旅游客車和未設(shè)置乘客站立區(qū)的公共汽車，所有專用校車、危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車和半掛牽引車，總質(zhì)量大于等于12000kg的貨車和專項(xiàng)作業(yè)車及總質(zhì)量大于10000kg的掛車應(yīng)安裝符合GB/T13594規(guī)定的防抱死制動裝置?！?，“7.9.4安裝具有防抱死制動裝置的汽車，當(dāng)防抱死制動裝置失效時(shí)，報(bào)警裝置應(yīng)能連續(xù)向駕駛?cè)税l(fā)出容易聽到或看到的報(bào)警信號”。
[0004]GB21861-2008《機(jī)動車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》其中“8.2.3以20km / h左右的速度正直行駛，雙手輕扶方向盤，急踩制動踏板后迅速放松，初步掌握車輛制動協(xié)調(diào)時(shí)間、釋放時(shí)間和有無跑偏現(xiàn)象…；對2005年2月I日起新注冊登記的總質(zhì)量大于12000kg的長途客車和旅游客車、總質(zhì)量大于10000kg的掛車、總質(zhì)量大于16000kg允許掛接總質(zhì)量大于10000kg的掛車的貨車、半掛牽引車，還應(yīng)檢查`其裝備的防抱制動裝置自檢功能是否正常?！?，“附錄A主要特征和技術(shù)參數(shù)A.3車輛安全裝置配備情況中防抱制動裝置(ABS)”，“附錄E機(jī)動車安全技術(shù)檢驗(yàn)記錄單(人工檢驗(yàn)部分)續(xù)中第82、防抱制動裝置”作為否決項(xiàng)，即否決就判定為車輛檢測不合格。
[0005]當(dāng)前大多數(shù)汽車都安裝了汽車ABS防抱制動系統(tǒng)，國標(biāo)GB7258由于沒有一種功能完備、可操作性強(qiáng)、價(jià)格合適的能夠檢測汽車ABS防抱制動系統(tǒng)性能的儀器，因此只能提及這方面的要求，沒有作為機(jī)動車安全檢測機(jī)構(gòu)必配設(shè)備，是安檢機(jī)構(gòu)設(shè)備配備一個(gè)比較嚴(yán)重的缺陷。所以，無論從汽車生產(chǎn)廠到機(jī)動車安全檢測機(jī)構(gòu)都迫切需要一種簡單、通用的汽車ABS防抱制動系統(tǒng)的檢測儀器，方便地對機(jī)動車制動性能進(jìn)行檢測，禁止機(jī)動車制動性能不合格的車輛在交通道路上行駛。
[0006]由于國標(biāo)GB7258-2012對道路試驗(yàn)要求的局限性，判定道路試驗(yàn)車輛制動性能是否合格，僅指在相同附著系數(shù)的的條件下進(jìn)行，不能夠檢測出車輛左右車輪在不同附著系數(shù)的制動性能，汽車在對開路面上緊急制動是汽車制動非常惡劣的一種工況，如在雨雪天氣，當(dāng)一邊車輪在冰雪路面，一邊在水泥路面，這時(shí)間踩剎車就非常危險(xiǎn)，容易出現(xiàn)車輛失控現(xiàn)象，更重要的是，自汽車ABS防抱制動性能在新車出廠檢驗(yàn)后，除了汽車自帶的自檢功能外，沒有正真上路進(jìn)行過試驗(yàn)，汽車自檢功能嚴(yán)格意義上講，只是檢測汽車自身的電器功能，只能屬于靜態(tài)檢測，不能夠完全取代道路測試，如輪速傳感器間隙故障、液壓調(diào)節(jié)器、制動管路堵塞等故障，汽車自帶的自檢功能無法判斷，上述的故障也會導(dǎo)致ABS防抱制動性能不良，制動距離增長，防抱制動失控等問題，所以測量汽車對開路面的制動性能是一種很好的動態(tài)檢測汽車ABS防抱制動性能的方法。
[0007]目前市場上便攜式制動性能測試儀采用的是加速度傳感器進(jìn)行檢測，車輪因制動問題發(fā)生跑偏時(shí)，由于分力的作用，在檢測車輛因剎車不靈出現(xiàn)載荷橫向轉(zhuǎn)移時(shí)，不能檢測載荷橫向轉(zhuǎn)移時(shí)的相對距離，還會造成制動減速度合格與否的誤判。
[0008]隨著微電子技術(shù)的飛快發(fā)展，市場上出現(xiàn)了價(jià)格低廉的姿態(tài)傳感器，姿態(tài)傳感器是基于MEMS技術(shù)的高性能三維運(yùn)動姿態(tài)測量系統(tǒng)。它包含三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)，三軸電子羅盤等運(yùn)動傳感器，通過內(nèi)嵌的低功耗ARM處理器得到經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)娜S姿態(tài)與方位等數(shù)據(jù)。利用基于四元數(shù)的三維算法和特殊數(shù)據(jù)融合技術(shù)，實(shí)時(shí)輸出以四元數(shù)、歐拉角表示的零漂移三維姿態(tài)方位數(shù)據(jù)。姿態(tài)傳感器可廣泛嵌入到航模無人機(jī)，機(jī)器人，機(jī)械云臺，車輛船舶，地面及水下設(shè)備，虛擬現(xiàn)實(shí)，人體運(yùn)動分析等需要自主測量三維姿態(tài)與方位的產(chǎn)品設(shè)備中。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種檢測汽車ABS防抱制動系統(tǒng)的儀表及檢測方法，采用電子羅盤、方向盤接收模塊、車載姿態(tài)傳感器、踏板力采集模塊、微處理器、無線藍(lán)牙發(fā)送模塊、顯示器、微型打印機(jī)、3G/GPRS模塊、車載電源、車載電源充電器作為車載便攜式儀表，采用MEMS微機(jī)械慣性導(dǎo)航，卡爾曼濾波等技術(shù)，分別檢測出整車的平均減速度(MFDD )、制動協(xié)調(diào)時(shí)間、制動初速度、制動距離、制動踏板力、整車偏移角度來判斷整車制動性能，通過汽車ABS制動性能道路測試控制系統(tǒng)來處理車載儀表的數(shù)據(jù)，提供了一種比較實(shí)用的能夠檢測汽車ABS制動性能道路測試儀表及檢測方法。
[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
[0011]汽車ABS制動性能道路測試儀表由二部分組成，第一部分為車載便攜式儀表部分，如圖3所示，主要由電子羅盤、方向盤接收模塊、車載姿態(tài)傳感器、踏板力采集模塊、微處理器、無線藍(lán)牙發(fā)送模塊、顯示器、微型打印機(jī)、3G/GPRS模塊、車載電源、車載電源充電器組成，方向盤與電子羅盤接收模塊采用專用夾具與方向盤固定。
[0012]方向盤接收模塊主要由MEMS微機(jī)械慣性導(dǎo)航模塊功能為采集測試車輛在檢測中的方向盤數(shù)據(jù)，避免人為操作弓I起的測量誤差。
[0013]電子羅盤模塊功能用于采集測試車輛在剎車時(shí)整車偏轉(zhuǎn)角度，用于判斷車輛車輛偏移角度。
[0014]車載姿態(tài)傳感器主要由MEMS微機(jī)械慣性導(dǎo)航模塊功能為測量測試車輛在踩剎車時(shí)的加、減速度。
[0015]踏板力采集模塊功能為獲取操作人員踩剎車的時(shí)間、踏板力。
[0016]無線藍(lán)牙發(fā)送模塊用于與汽車ABS制動性能道路測試控制系統(tǒng)通信。
[0017]3G/GPRS通信模塊用于直接與檢測站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
[0018]第二部分為汽車ABS制動性能道路測試控制系統(tǒng)，如圖4所示，主要由地感線圈、IC卡識別系統(tǒng)、車牌識別系統(tǒng)、激光定位開關(guān)、CXD攝像機(jī)、LED顯示器、打印機(jī)、無線藍(lán)牙模塊、3G/GPRS通信模塊組成。
[0019]地感線圈、IC卡識別系統(tǒng)、車牌識別系統(tǒng)用于檢測站方便檢測流程車輛。
[0020]激光定位開關(guān)、CCD攝像機(jī)用于車輛在測試時(shí)因測試制動不合格車輛越位報(bào)警。
[0021]無線藍(lán)牙模塊用于與車載便攜式儀表通信，獲取車輛在測試中的測量數(shù)據(jù)。
[0022]3G/GPRS通信模塊用于方便檢測站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
[0023]汽車ABS制動性能道路測試儀表及檢測方法，具體包括以下方法步驟:
[0024]測試車輛進(jìn)入待檢位置，將方向盤接收模塊固定到車輛方向盤上，將電子羅盤、車載姿態(tài)傳感器用吸盤固定到車內(nèi)適當(dāng)位置，踏板力采集模塊安裝到車輪踏板上，如圖1所示，檢測站控制系統(tǒng)發(fā)出車輛道路試驗(yàn)指令，由LED顯示屏顯示測試車輛車牌，操作人員根據(jù)LED顯示屏顯示測試車輛車牌，將相應(yīng)車輛停放在道路試驗(yàn)前端，由地感線圈、IC卡或車牌識別系統(tǒng)對測試車輛進(jìn)行身份識別，操作人員根據(jù)國標(biāo)對不同車輛測試的初速度要求，啟動車輛，進(jìn)入檢測階段，檢測分為帶與不帶防抱ABS汽車制動性能。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于:利用價(jià)格低廉的姿態(tài)傳感器，研發(fā)一種能夠檢測ABS防抱制動系統(tǒng)的檢測儀器，可以檢測平均減速度(MFDD)、制動協(xié)調(diào)時(shí)間、制動初速度、制動距離、整車偏移角度、機(jī)動車防抱ABS制動性能等的便攜式儀表成為可能，該儀表的研發(fā)可以方便地對機(jī)動車制動性能進(jìn)行檢測，其設(shè)備價(jià)格低廉、檢測站現(xiàn)有場地改造成本低，完全可以在機(jī)動車安全性能檢測機(jī)構(gòu)推廣使用，以便進(jìn)一步完善機(jī)動車檢測站對機(jī)動車制動性能的檢測能力，加強(qiáng)對車輛的源頭進(jìn)行監(jiān)督和管理。它在使用上具有安全、準(zhǔn)確、方便、高效顯著特點(diǎn)，對于維護(hù)道路交通秩序，預(yù)防和減少交通事故具有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0026]圖1檢測汽車ABS防抱道路試驗(yàn)場地示意圖；
[0027]圖2檢測汽車ABS防抱彎道路面道路試驗(yàn)示意圖；
[0028]圖3車載便攜式儀表原理圖；
[0029]圖4汽車ABS制動性能道路測試控制系統(tǒng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0030]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0031]1.不帶防抱ABS檢測
[0032]檢測不帶防抱ABS汽車制動功能，當(dāng)車輛初速度達(dá)到國標(biāo)要求時(shí)，急踩剎車，至車輛完全停止后，車載便攜式儀表在剎車的整個(gè)過程中，自動采集方向盤、電子羅盤、車載姿態(tài)傳感器、踏板力的相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出汽車平均減速度(MFDD )、制動初速度、制動距離、整車偏移角度。
[0033]2.帶防抱ABS檢測
[0034]設(shè)計(jì)對開路面的目的是，檢測ABS防抱制動性能在不同路面附著系數(shù)的控制能力，當(dāng)車輛行駛到對開路面時(shí)，在踩制動剎車時(shí)，如果沒有ABS防抱死制動系統(tǒng)，或ABS防抱死制動系統(tǒng)性能出現(xiàn)問題，當(dāng)車輛左右制動力出現(xiàn)不平衡，或左右制動力一邊大一邊小時(shí)，車輛會向左右偏移，由此可以評價(jià)ABS防抱死制動系統(tǒng)性能。
[0035]測試時(shí)，當(dāng)車輛初速度達(dá)到國標(biāo)要求，進(jìn)入道路試驗(yàn)車道對開路面，急踩剎車，至車輛完全停止后，車載便攜式儀表在剎車的整個(gè)過程中，自動采集方向盤、電子羅盤、車載姿態(tài)傳感器、踏板力的相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出汽車平均減速度(MFDD)、制動初速度、制動距離、整車偏移角度。
[0036]3.數(shù)據(jù)采集后的處理
[0037]上述制動性能檢測過程中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集車輛在剎車過程中是否跑偏，如果車輛跑偏，激光開關(guān)就被遮擋，可以判定車輛跑偏距離超過國標(biāo)限定范圍，直接判定車輛道路試驗(yàn)不合格。
[0038]在檢測過程中，如果車輛制動出現(xiàn)故障時(shí)，車輛不管有沒有ABS防抱系統(tǒng)，只要左右車輪制動力不平衡，車身都有可能出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，此時(shí)可以用電子羅盤偏移角來判定車輛是否合格。
[0039]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種測量汽車防抱ABS制動性能的儀表，其特征在于:主要由二部分組成，第一部分為車載便攜式儀表部分，主要由電子羅盤、方向盤接收模塊、車載姿態(tài)傳感器、踏板力采集模塊、微處理器、無線藍(lán)牙發(fā)送模塊、顯示器、微型打印機(jī)、3G/GPRS模塊、車載電源、車載電源充電器組成，方向盤與電子羅盤接收模塊采用專用夾具與方向盤固定。 方向盤接收模塊主要由MEMS微機(jī)械慣性導(dǎo)航模塊功能為采集測試車輛在檢測中的方向盤數(shù)據(jù)，避免人為操作引起的測量誤差。 電子羅盤模塊功能用于采集測試車輛在剎車時(shí)整車偏轉(zhuǎn)角度，用于判斷車輛車輛偏移角度。 車載姿態(tài)傳感器主要由MEMS微機(jī)械慣性導(dǎo)航模塊功能為測量測試車輛在踩剎車時(shí)的力口、減速度。 踏板力采集模塊功能為獲取操作人員踩剎車的時(shí)間、踏板力。 無線藍(lán)牙發(fā)送模塊用于與汽車ABS制動性能道路測試控制系統(tǒng)通信。 3G/GPRS通信模塊用于直接與檢測站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。 第二部分為汽車ABS制動性能道路測試控制系統(tǒng)，主要由地感線圈、IC卡識別系統(tǒng)、車牌識別系統(tǒng)、激光定位開關(guān)、CXD攝像機(jī)、LED顯示器、打印機(jī)、無線藍(lán)牙模塊、3G/GPRS通信模塊組成。 地感線圈、IC卡識別系統(tǒng)、車牌識別系統(tǒng)用于檢測站方便檢測流程車輛。 激光定位開關(guān)、CCD攝像機(jī)用于車輛在測試時(shí)因測試制動不合格車輛越位報(bào)警。 無線藍(lán)牙模塊用于與車載便攜式儀表通信，獲取車輛在測試中的測量數(shù)據(jù)。 3G/GPRS通信模塊用于方便檢測站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
2.一種測量汽車防抱ABS制動性能的儀表檢測方法，其特征在于:具體包括以下方法步驟:測試車輛進(jìn)入待檢位置，將方向盤接收模塊固定到車輛方向盤上，將電子羅盤、車載姿態(tài)傳感器用吸盤固定到車內(nèi)適當(dāng)位置，踏板力采集模塊安裝到車輪踏板上，檢測站控制系統(tǒng)發(fā)出車輛道路試驗(yàn)指令，由LED顯示屏顯示測試車輛車牌，操作人員根據(jù)LED顯示屏顯示測試車輛車牌，將相應(yīng)車輛停放在道路試驗(yàn)前端，由地感線圈、IC卡或車牌識別系統(tǒng)對測試車輛進(jìn)行身份識別，操作人員根據(jù)國標(biāo)對不同車輛測試的初速度要求，啟動車輛，進(jìn)入檢測階段，檢測分為帶與不帶防抱ABS汽車制動性能。
【文檔編號】G01M17/007GK103884515SQ201410075619
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】程炎星, 麻偉民, 賀永平, 杜穎, 楊華西, 王金斌, 廖小鵬 申請人:合肥市強(qiáng)科達(dá)科技開發(fā)有限公司