本发明专利技术公开了一种路面峰值附着系数测试装置及测试方法，包括汽车信息采集单元、数据处理单元和输出显示装置；所述信息采集单元包括车轮轮速传感器、车轮转速传感器、轮缸压力传感器、车轮垂向载荷传感器；所述数据处理单元包括车轮滑移率计算模块、车轮纵向力计算模块、Burckhard轮胎模型筛选模块、路面附着系数计算模块、路面峰值附着系数计算模块；所述路面峰值附着系数计算模块与所述输出显示装置相连，实时显示当前路面峰值附着系数。本发明专利技术方法实时性较好，适用于各种路面，而不局限于几种典型路面，且处理方法简单有效，具有结构简单，适用范围广，效率高的特点，以更好的控制车辆。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆控制
，涉及一种路面峰值附着系数测试装置及测试方 法。
技术介绍
随着汽车工业的发展，以及汽车保有量的增加，交通事故也随之增加。车辆稳定性 控制技术在保证车辆主动安全方面具有十分重大的意义，现已成为汽车工业界的研究重点 之一。然而汽车安全辅助系统性能的充分发挥，依赖于路面附着系数等车辆状态信息的准 确估计。当路面附着系数未知时，主动安全系统的性能通常无法充分发挥。如果能够实时 估算出路面峰值附着系数，系统就可以根据当前路况调节控制策略，提高车辆安全。实时检 测路面峰值附着系数，是车辆主动控制所必需的关键技术之一。 目前，针对上述问题国内外学者做出大量研究，有部分学者将光学传感器安装在 汽车上，通过对地面反射光进行频谱分析来估计路面附着系数。但光学传感器对工作环境 要求较高，受外部因素影响较多，且传感器成本较高，大规模应用有一定难度。或者通过声 学传感器测量车辆行驶过程中轮胎与路面之间的噪声，进而估计路面附着系数的大小及变 化。但轮胎与路面之间发出噪声的复杂性使得这种估计方法的可靠性不高。这两种方法都 不能反映影响路面附着系数的其他因素，如轮胎气压、轮胎磨损等。又如清华大学公开号为 CN 101581659A所专利技术的测试方法，数据分析繁冗，效率较低，实时性不强，不利于为车辆 的控制系统提供快速的结果进行下一步的控制运算，导致控制系统反应速度慢。且该类方 法对经过试验训练的路面具有较好的估计精度，对未经过训练的路面则难以得到满意的效 果。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有路面附着系数测试方法计算繁琐、效率低和适用范围小 的问题，提供一种更为简洁高效的路面峰值附着系数测试方法。 本专利技术的技术方案为：一种路面峰值附着系数测试装置，包括汽车信息采集单元、 数据处理单元和输出显示装置；所述信息采集单元包括车轮轮速传感器、车轮转速传感器、 轮缸压力传感器、车轮垂向载荷传感器；所述数据处理单元包括车轮滑移率计算模块、车轮 纵向力计算模块、Burckhard轮胎模型筛选模块、路面附着系数计算模块、路面峰值附着系 数计算模块；所述车轮轮速传感器和车轮转速传感器分别采集车轮的轮速和转速，所述车 轮滑移率计算模块分别与所述车轮轮速传感器和车轮转速传感器相连，获取车轮滑移率； 所述轮缸压力传感器采集制动压力，所述车轮纵向力计算模块与所述轮缸压力传感器相 连，获取车轮纵向力；所述路面附着系数计算模块分别与所述车轮纵向力计算模块、车轮垂 向载荷传感器相连，用于获取当前车轮附着系数；所述Burckhard轮胎模型筛选模块分别 与所述车轮滑移率计算模块、路面峰值附着系数计算模块相连，用于获取两条相近路面对 应的车轮附着系数及路面峰值系数；所述Burckhard轮胎模型筛选模块、路面附着系数计 算模块分别与所述路面峰值附着系数计算模块相连，获取当前路面峰值附着系数；所述路 面峰值附着系数计算模块与所述输出显示装置相连，实时显示当前路面峰值附着系数。 进一步，所述数据处理单元为电子控制单元ECU ;所述车轮转速传感器为电磁感 应式传感器；所述车轮垂向载荷传感器采用线位移传感器。 本专利技术的测试方法的技术方案为： -种由权利要求1所述的一种路面峰值附着系数测试装置的测试方法，包括如下 步骤： 步骤1，汽车信息采集单元中的车轮轮速传感器、车轮转速传感器、轮缸压力传感 器、车轮垂向载荷传感器分别采集车轮的轮速、转速、轮缸压力、车轮垂向载荷Fz; 步骤2,利用传感器采集的信息，通过车轮滑移率计算模块、车轮纵向力计算模块 分别获取汽车车轮滑移率s、车轮制动力Fx; 步骤3,依据步骤1和步骤2中获取的车轮制动力Fx和车轮垂向载荷？2，通过路面 附着系数计算模块获取当前车轮附着系数f; 步骤4,利用步骤2中计算得到的车轮滑移率s和步骤3中计算得到的当前车轮附 着系数通过Burckhard轮胎模型筛选模块在预存储曲线上选取两条相近路面Rl、R2,并 获取两条相近路面对应的车轮附着系数約、典及路面峰值系数μ i、μ 2; 步骤5,依据步骤4中得到的车轮附着系数《、終及路面峰值系数μ2，通过 路面峰值附着系数计算模块计算当前路面峰值附着系数； 步骤6,输出显示装置上实时显示步骤5获得的当前路面峰值附着系数。 进一步，所述步骤2中通过车轮滑移率计算模块计算车轮滑移率s的公式为f其中ν是车轮轮速，w是车轮转速，r是车轮半径。 进一步，所述步骤2中通过车轮纵向力计算模块计算车轮制动力Fx的公式为 其中T是车轮制动力矩，r是车轮半径。 进一步，所述步骤3中通过路面附着系数计算模块计算当前车轮附着系数伊的公 式为 进一步，所述步骤5中计算当前路面峰值附着系数的公式为 本专利技术由于采取以上技术方法，具有以下优点：本专利技术方法实时性较好，利用已知 的的典型路面附着系数曲线，且不依赖该曲线，适用于各种工况，避免了实际因素对曲 线准确性的影响。另外，适用于各种路面，而不局限于几种典型路面，且处理方法简单有效， 具有结构简单，适用范围广，效率高的特点，以更好的控制车辆。【附图说明】 图1为峰值附着系数测试装置结构框图； 图2为六种典型路面附着系数-滑移率曲线； 图3为轮胎模型筛选模块筛选原则。【具体实施方式】 为方便对本专利技术方法的理解，下面以【具体实施方式】为例对本专利技术作进一步详细描 述。 本专利技术方法使用一种路面峰值附着系数的测试装置，包括汽车信息采集单元、数 据处理单元以及一个LED输出显示装置。所述信息采集单元包括车轮轮速传感器，车轮转 速传感器，轮缸压力传感器，车轮垂直载荷传感器。所述数据处理单元为ECU，包括滑移率计 算模块、纵向力计算模块、轮胎模型筛选模块、附着系数计算模块、峰值附着系数计算模块。 所述车轮轮速传感器和车轮转速传感器分别采集车轮的轮速和转速，所述车轮滑 移率计算模块分别与所述车轮轮速传感器和车轮转速传感器相连，获取车轮滑移率；所述 轮缸压力传感器采集制动压力，所述车轮纵向力计算模块与所述轮缸压力传感器相连，获 取车轮纵向力；所述路面附着系数计算模块分别与所述车轮纵向力计算模块、车轮垂向载 荷传感器相连，用于获取当前车轮附着系数；所述Burckhard轮胎模型筛选模块分别与所 述车轮滑移率计算模块、路面峰值附着系数计算模块相连，用于在预存储曲线上选取两条 相近路面R1、R2,并获取两条相近路面对应的车轮附着系数約、朽及路面峰值系数μ ρ μ 2;所述Burckhard轮胎模型筛选模块、路面附着系数计算模块分别与所述路面峰值附着 系数计算模块相连，获取当前路面峰值附着系数；所述路面峰值附着系数计算模块与所述 输出显示装置相连，实时显示当前路面峰值附着系数。 所述的信息采集单元中的转速传感器和转速传感器分别固装在前后轮轴上。 所述的信息采集单元中的车轮转速传感器是电磁感应式传感器，安装在车轮总成 的非旋转部分（如转向节或轴头）上。 所述的信息采集单元中，车轮垂当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种路面峰值附着系数测试装置，其特征在于：包括汽车信息采集单元、数据处理单元和输出显示装置；所述信息采集单元包括车轮轮速传感器、车轮转速传感器、轮缸压力传感器、车轮垂向载荷传感器；所述数据处理单元包括车轮滑移率计算模块、车轮纵向力计算模块、Burckhard轮胎模型筛选模块、路面附着系数计算模块、路面峰值附着系数计算模块；所述车轮轮速传感器和车轮转速传感器分别采集车轮的轮速和转速，所述车轮滑移率计算模块分别与所述车轮轮速传感器和车轮转速传感器相连，获取车轮滑移率；所述轮缸压力传感器采集制动压力，所述车轮纵向力计算模块与所述轮缸压力传感器相连，获取车轮纵向力；所述路面附着系数计算模块分别与所述车轮纵向力计算模块、车轮垂向载荷传感器相连，用于获取当前车轮附着系数；所述Burckhard轮胎模型筛选模块分别与所述车轮滑移率计算模块、路面峰值附着系数计算模块相连，用于获取两条相近路面对应的车轮附着系数及路面峰值系数；所述Burckhard轮胎模型筛选模块、路面附着系数计算模块分别与所述路面峰值附着系数计算模块相连，获取当前路面峰值附着系数；所述路面峰值附着系数计算模块与所述输出显示装置相连，实时显示当前路面峰值附着系数。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张龙飞，袁朝春，陈龙，申小敏，范兴根，王潍，王琨，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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