滚筒惯性式ABS制动检验台简

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滚筒惯性式ABS制动检验台简
摘要:汽车制动性是指汽车行驶时能在短时间内停车且维持行驶方向不变和在坡道上长时间保持停驻的能力。

汽车制动性是汽车的重要性之一,它的好坏直接关系到交通安全。

因此,汽车制动性是汽车运行安全检测的重点。

目前,滚筒反力式和平板式制动检验台还无法对具有防抱死(ABS)系统的汽车制动系的制动性能进行较好的测试,这是因为检验台的测试车速较低,一般不超过5km/h,而现代防抱死系统均在车速10~20km/h以上起作用,而低于该车速,ABS将停止工作。

所以用滚筒反力式和平板式制动检验台检测车轮制动力时,汽车的防抱死系统不起作用,只能相当于对普通的液压制动系统的检测过程。

关键词:ABS制动系统检测标准检验台结构与工作原理
1.ABS制动系统原理
ABS是一种汽车主要安全技术,它用于汽车紧急制动时防止车轮抱死,提高汽车的制动效能并维持转向过程操纵能力。

为描述车轮制动过程中与道路接触的状态,引入滑移率Si:
由图可知,当滑移率为15%~20%时,纵向附着系数最大,且反映方向操纵能力的横向附着系数也处于较高的水平。

此时道路与车轮的接触并未发生滑动,滑移率主要是由弹性轮胎受力拉伸造成的,汽车制动效果较佳。

随着滑移率的增加,轮胎与地面接触真正滑动的成分随之增加,纵向附着系数和横向附着系数随之减小,制动距离加长。

当滑移率达到100%时,车轮完全抱死,横向附着系数变为0,汽车失去转向能力,后轴侧滑还可能导致翻车。

所以,若能使制动时的滑移率保持在15%~20%,便可获得较大的纵向附着系数与较高的横向附着系数。

这样制动性能最好,侧向稳定性也很好。

具有常规制动系统的汽车是无法做到一点的,而装有ABS制动装置的汽车却能实现这个要求,从而显著改善汽车在制动时的制动效能和侧向稳定性。

2.ABS制动检测标准
对于ABS的检测方法和检测标准,欧洲ECE法规及ISO标准中都有制订,我国已基本上采用了这两个标准,制订了行业标准《汽车防抱制动系统检测技术条件》(JT/T510-2004)。

该标准规定汽车在空载条件下,且汽车制动踏板力或制动气压应满足:气压制动系:气压表的指示气压≤600kPa;液压制动系:踏板力,座位数≤9座的载客汽车不大于400N;其它汽车≤450N。

轮胎充气至汽车制造厂规定压力值,误差不超过±10kPa;胎面花纹高度不低于1.6mm。

所测得的各检测参数应满足下列要求:
⑴测得的整车制动率≥60%,轴制动率≥60%(前轴)。

⑵前轴的轴最大制动不平衡率不得大于20%;在后轴制动力大于等于后轴轴荷的60%时,后轴上的轴最大制动不平衡率不得大于24%。

当后轴制动力小于后轴荷的60%时,后轴的轴最大制动不平衡率不得大于8%。

⑶测得的制动协调时间不大于0.6s。

⑷测得的车轮阻滞率不大于5%。

⑸测得的驻车制动率不小于20%。

⑹台架检测车轮滑移率时,其值仍可按上式计算,不过式中的μ和μwi分别为制动时滚筒线速度和车轮线速度。

滑移率为评价被检汽车的ABS制动系防抱死功能的量化指标。

起动检验台使滚筒的线速度达到50km/h以上,待滚筒的线速度稳定在40(±1.5)km/h时实施制动,测取各个车轮的滑移率应在15%~20%的范围内。

3. 结构与工作原理
该检验台可以模拟汽车道路运行时的制动工况,客观反映汽车在运行时的制动状况,能同时检测四个车轮的常规制动性能参数(制动力、制动协调时间和制动距离等)及ABS自动性能检测参数(车轮滑移率)。

因此,该检验台有时又称多功能汽车制动检验台。

滚筒惯性式ABS制动检验台利用物体动能可用转动惯量等效原理,采用机械惯量或电惯量模拟装置模拟汽车直线运动质量的平动动能,以再现汽车道路制动时的工况。

⑴基于机械惯量模拟的检验台。

其机械惯量模拟装置通常为一组惯量很大的飞轮。

整个检验台由移动的前桥测试总成和固定的后桥测试总成组成,共有前左、右、后左、右四个滚筒组用于支承被检汽车的四个车轮。

当汽车运行时,汽车驱动后桥测试总成的后左和后右两个滚筒组旋转,然后通过链轮带动前桥测试总成的前左和前右两个滚筒组一起旋转,即滚筒相当于一个滚动的路面。

后桥测试总成的滚筒组串联有一个飞轮组,滚筒和飞轮组的惯性质量与被检汽车的惯性质量相当;制动时轮胎对于滚动路面产生阻力,但由于滚筒传动系统具有一定的惯性,因而滚动路面将相对于车轮转过一定的距离,该距离相当于汽车在道路试验时的制动距离,因而可以模拟道路制动时的试验工况。

⑵基于电惯量模拟的检验台。

由于机械惯量模拟装置制造费用高,不仅安装、调整不方便,而且调整惯量也不连续,所以出现了电惯量模拟装置。

基于电惯量模拟的检验台取消了飞轮组。

利用与主动滚筒串联的电动机按照一定的控制算法输出力矩和转速来模拟转动惯量,即电动机不仅起拖动作用,还起到飞轮的
作用,则可实现机械转动惯量的电模拟。

该检验台在基准平台上分别安装固定的后桥测试总成和移动的前桥测试总成,使用安装在前、后桥测试总成上的四台电动机,驱动四对φ477.5mm表面具有高摩擦系数的大滚筒,利用PLC控制电动机的加减速度,直接模拟被检汽车的转动惯量及检测初速度,同时检测被检汽车四个车轮的制动性能和整车制动的性能,使用VIN条码器或计算机键盘输入被检汽车信息、通过总线利用计算机网络控制PLC,由PLC完成数据采集、处理,动作执行元件的控制。

结束语
GB7258-2004规定:滚筒惯性式ABS制动检验台可以用于检测轴荷在1500kg以内汽车各轮的常规制动性能及装有ABS制动系的制动性能。

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