气压控制系统、汽车制动系统、制动性及减速度测试方法与流程

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种气压控制系统、汽车制动系统、制动性及减速度测试方法。

背景技术：

良好的汽车制动系统是行车安全的一个重要保障。当汽车在行驶过程中发生突发事件时，稳定而迅速的制动可以保障车内外人员的生命及财产安全。

制动系统主要是通过制动器散热以及轮胎与地面间摩擦热的耗散来迅速减少车辆动能，以达到车辆制动减速，直至停车的目的。

实际制动过程中由于车速、载重、路面及车况等因素的影响，轮胎与地面间存在滑移现象，即车速和轮速的之间总是存有一定的差值，若该差值过大，则汽车易发生侧滑或甩尾等危险情况。

现有技术中，对于制动管道压力的控制完全依赖于驾驶员，驾驶员通过控制踩踏制动踏板的力，决定着制动踏板的行程，从而决定着制动管道压力的大小。这种方式对驾驶员的要求较高，依据经验控制对踏板的作用力，难以实现精确控制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气压控制系统及制动性能测试方法，通过设置气压控制系统，以实现汽车制动时输出压力的稳定性，进而保证在制动过程中车速变化的稳定性；此外，通过该汽车制动性能测试方法，以实现汽车附着系数利用率测试的精确性，并通过气压控制系统的应用，以排除在汽车制动性能测试过程中因人为因素所造成的误差。

本发明提供了一种气压控制系统，其中，包括：第一三通、第二三通、比例阀、电磁阀和电源；

所述第一三通包括一个进气口和两个出气口，所述第一三通的进气口与制动管路连通，所述第一三通的两个出气口分别与所述比例阀的进气口和所述电磁阀的出气口连通；

所述第二三通包括两个进气口和一个出气口，所述第二三通的出气口与制动气室连通，所述第二三通的两个进气口分别与所述比例阀的出气口和所述电磁阀的进气口连通；

所述电源与所述比例阀和所述电磁阀电连接。

如上所述的气压控制系统，其中，优选的是，还包括单向阀，所述单向阀设置在所述比例阀和所述第二三通之间。

本发明还提供了一种汽车制动系统，包括压缩机、制动气室、储气筒和制动控制阀，所述制动气室包括前轴制动气室和后轴制动气室，所述储气筒包括第一储气筒、第二储气筒和第三储气筒，其中，所述汽车制动系统还包本发明提供的所述气压控制系统；

所述汽车制动系统包括第一回路和第二回路，所述第一回路为：所述压缩机、所述第一储气筒、所述第二储气筒、所述制动控制阀和所述前轴制动气室依次连通；

所述第二回路为：所述压缩机、所述第一储气筒、所述第三储气筒、所述制动控制阀和所述后轴制动气室依次连通；

所述第二三通的出气口与所述前轴制动气室连通。

如上所述的汽车制动系统，其中，优选的是，还包括快放阀，所述快放阀与所述前轴制动气室连通。

本发明还提供了一种汽车制动性能测试方法，其中，采用了本发明提供的所述气压控制系统，所述测试方法包括如下步骤：

s100、控制汽车防抱系统处于工作状态，并控制气压控制系统中的比例阀输出设定的制动压强变化范围，且所述压强变化范围对应汽车制动过程中车速的变化范围；

s200、采集汽车从第一速度降低到第二速度所用的第一时间，以获得第一制动强度；

s300、控制汽车防抱系统处于非工作状态，采集汽车从第三速度降低到第四速度所用的第二时间，以获得第二制动强度；

s400、根据所述第一制动强度获得后轴动态载荷，根据所述第二制动强度获得前轴动态载荷；

s500、控制abs保持关闭状态，分别测定前轴附着系数和后轴附着系数；

s600、根据所述后轴动态载荷、所述前轴动态载荷、所述前轴附着系数和所述后轴附着系数获得整车附着系数；

s700、根据所述整车附着系数和所述第一转动强度获得附着系数利用率；

s800、判断所述附着系数利用率是否大于等于设定值，如果是，则汽车制动性能合格。

如上所述的汽车制动性能测试方法，其中，优选的是，在从所述第一速度降低到所述第二速度之前还包括以下步骤：

s201、控制汽车在第一初始速度下运行，且所述第一初始速度大于所述第一速度。

如上所述的汽车制动性能测试方法，其中，优选的是，在从所述第三速度降低到所述第四速度之前还包括以下步骤：

s301、控制汽车在第二初始速度下运行，且所述第二初始速度大于所述第三速度。

如上所述的汽车制动性能测试方法，其中，优选的是，在步骤s300之前还包括以下步骤：

s210、判断车速在不低于临界速度的情况下，轮速是否为0，如果否，则进入步骤s300。

如上所述的汽车制动性能测试方法，其中，优选的是，通过车速传感器采集车速信号，通过轮速传感器采集轮速信号。

本发明还提供了一种汽车减速度测试方法，其中，采用了本发明提供的所述气压控制系统，所述汽车减速度测试方法包括如下步骤：

s10、控制气压控制系统调节到设定的制动气压；

s20、检测汽车在所述制动气压下行驶的减速度；

s30、判定所述减速度是否等于设计值，如果是，则汽车制动性能合格。

本发明提供的气压控制系统及制动性能测试方法，通过设置气压控制系统，实现了汽车制动时输出压力的稳定性，进而保证了在制动过程中车速变化的稳定性，同时也达到了在各种气压状态下对汽车制动性能进行检测的目的；此外，通过该汽车制动性能测试方法，保证了汽车附着系数利用率测试的精确性，并通过气压控制系统的应用，排除了在汽车制动性能测试过程中因人为因素所造成的误差。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的气压控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的汽车制动系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的汽车制动性能测试方法的流程图。

附图标记说明：

100-气压控制系统110-第一三通120-第二三通

130-电磁阀140-比例阀150-单向阀

160-电源200-汽车制动系统210-前轴制动气室

220-后轴制动气室230-快放阀240-第一储气筒

250-第二储气筒260-第三储气筒270-制动控制阀

280-踏板290-压缩机

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的气压控制系统的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种气压控制系统100，其中包括：第一三通110、第二三通120、比例阀140、电磁阀130和电源160；第一三通110包括一个进气口和两个出气口，第一三通110的进气口与制动管路连通，第一三通110的两个出气口分别与比例阀140的进气口和电磁阀130的出气口连通；第二三通120包括两个进气口和一个出气口，第二三通120的出气口与制动气室连通，第二三通120的两个进气口分别与比例阀140的出气口和电磁阀130的进气口连通；电源160与比例阀140和电磁阀130电连接。

本发明实施例提供的气压控制系统100在汽车制动过程中，压缩空气由第一三通110的进气口进入，并从第一三通110的两个出气口分别流向比例阀140的进气口和电磁阀130的出气口，电磁阀130不通电工作，压缩空气无法通过，比例阀140通电工作，并设置比例阀140输出的压强值，以控制所流出的压缩空气的气压，使压缩空气由第二三通120的出气口通过制动管路流向制动气室，并推动制动气室的膜片移动，从而控制车轮制动器实现平稳制动，解决了现有技术中因驾驶员踩踏制动踏板280的力度不易控制而导致制动压力不稳定，进而导致汽车制动不到位的问题。

进一步地，为了控制压缩空气的流量，以保证输出气压的精确性，该气压控制系统100还可以包括单向阀150，该单向阀150设置在比例阀140和第二三通120之间。

图2为本发明实施例提供的汽车制动系统的结构示意图。

如图2所示，本发明实施例还提供了一种汽车制动系统200，包括压缩机290、制动气室、储气筒和制动控制阀270，制动气室包括前轴制动气室210和后轴制动气室230，储气筒包括第一储气筒240、第二储气筒250和第三储气筒260，其中，汽车制定系统还包括本发明实施例提供的气压控制系统100。

该汽车制动系统200包括第一回路和第二回路，其中，第一回路为：压缩机290、第一储气筒240、第二储气筒250、制动控制阀270和前轴制动气室210依次连通；第二回路为：压缩机290、第一储气筒240、第三储气筒260、制动控制阀270和后轴制动气室230依次连通；气压控制系统100与前轴制动气室210连通。

进一步地，该汽车制动系统200还包括快放阀230，快放阀230与前轴制动气室210连通；通过设置快放阀230，可以实现在驾驶员松开制动踏板280的情况下，前轴制动气室210可以迅速排气，从而保证制动器快速接触制动。

图3为本发明实施例提供的汽车制动性能测试方法的流程图。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种汽车制动性能测试方法，该测试方法采用了本发明实施例提供的气压控制系统，该测试方法具体包括一下步骤：

s100、控制汽车防抱系统处于工作状态，并控制气压控制系统中的比例阀输出设定的制动压强变化范围，且所述压强变化范围对应汽车制动过程中车速的变化范围。

可以理解的是，在汽车制动过程中，由气压控制系统输出的压强是逐渐升高的，且输出的压强具有设定的范围，该压强范围可以通过经验值得到，对此本实施例不作限定。

s200、采集汽车从第一速度降低到第二速度所用的第一时间，以获得第一制动强度。

具体地，可以通过防抱系统工作状态下的最大制动强度公式获得第一制动强度，该防抱系统工作状态下的最大强度公式如下：

zal＝0.849/t1

其中，zal为第一制动强度，t1为第一时间。

需要说明的是，该第一速度和第二速度可以通过速度传感器获得，且在本发明实施例中，第一速度可以是45km/h，第二速度可以是15km/h。

进一步地，为了获得较为准确的数据，可以进行多组试验，并根据多组试验得到的第一时间获得时间的平均值，在根据最大强度公式计算获得第一制动强度。

具体地，在从第一速度降低到第二速度之前还包括以下步骤：

s201、控制汽车在第一初始速度下运行，且第一初始速度大于第一速度，从而可以保证所采集的第一速度和第二速度具有代表性。

需要说明的是，在本发明实施例中，该第一初始速度可以是55km/h。

s300、控制汽车防抱系统处于非工作状态，采集汽车从第三速度降低到第四速度所用的第二时间，以获得第二制动强度。

具体地，可以通过防抱系统非工作状态下最大制动强度公式获得第二制动强度，该防抱系统非工作状态下最大制动强度公式如下：

zm＝0.566/t2

其中，zm为第二制动强度，t2为第二时间。

需要说明的是，该第三速度和第四速度可以通过速度传感器获得，且在本发明实施例中，第三速度可以是40km/h，第四速度可以是20km/h。

可以理解的是，在从第三速度降低到第四速度之前还包括以下步骤：

s301、控制汽车在第二初始速度下运行，且第二初始速度大于第三速度，从而可以保证所采集的第三速度和第四速度具有代表性。

需要说明的是，在本发明实施例中，该第二初始速度可以是50km/h。

具体地，在步骤s300之前还包括以下步骤：

s210、判断车速在不低于临界速度的情况下，轮速是否为0，如果否，则进入步骤s300。

可以理解的是，车轮在抱死状态时，其轮速为0，而车速大于0，车速可以通过车速传感器获得，轮速可以通过轮速传感器获得。

需要说明的是，在本发明实施例中，临界速度可以是20km/h。

s400、根据第一制动强度获得后轴动态载荷，根据第二制动强度获得前轴动态载荷。

具体地，后轴动态载荷可以通过后轴动态载荷公式获得，该后轴动态载荷公式为：

具体地，前轴动态载荷可以通过前轴动态载荷公式获得，该前轴动态载荷公式为：

其中，frdyn为后轴动态载荷，ffdyn为前轴动态载荷，fr为后周静态轴荷，ff为前轴静态轴荷，h为重心高度，p为单车重量，g为重力加速度。

s500、控制abs保持关闭状态，分别测定前轴附着系数和后轴附着系数。

具体地，后轴附着系数可以通过后轴附着系数公式获得，该后轴附着系数公式为：

具体地，前轴附着系数可以通过前轴附着系数公式获得，该前轴附着系数公式为：

其中，kr为后轴附着系数，kf为前轴附着系数。

s600、根据后轴动态载荷、前轴动态载荷、前轴附着系数和后轴附着系数获得整车附着系数。

具体地，整车附着系数可以通过整车附着系数公式获得，该整车附着系数公式为：

其中，km为整车附着系数。

s700、根据整车附着系数和第一转动强度获得附着系数利用率。

具体地，附着系数利用率可以根据附着系数利用率公式获得，该附着系数利用率公式为：

ε＝zal/km

其中，ε为附着系数利用率。

s800、判断附着系数利用率是否符合规定，如果是，则汽车制动性能合格。

需要说明的是，当附着系数利用率大于等于0.75时，则判定汽车制动性能合格。

进一步地，本发明实施例还提供了一种汽车减速度测试方法，其中，采用了本发明实施例提供的气压控制系统，该汽车减速度测试方法包括如下步骤：

s10、控制气压控制系统调节到设定的制动气压。

具体地，该设定的气压可以通过调节比例阀实现。

s20、检测汽车在制动气压下行驶的减速度。

s30、判定减速度是否符合设计值，如果是，则汽车制动性能合格。

需要说明的是，设定的制动气压可以是多组不同数值，从而实现在各种气压状态下对汽车制动性能进行检测。

本发明实施例提供的气压控制系统及制动性能测试方法，通过设置气压控制系统，实现了汽车制动时输出压力的稳定性，进而保证了在制动过程中车速变化的稳定性，同时也达到了在各种气压状态下对汽车制动性能进行检测的目的；此外，通过该汽车制动性能测试方法，保证了汽车附着系数利用率测试的精确性，并通过气压控制系统的应用，排除了在汽车制动性能测试过程中因人为因素所造成的误差。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。