连续式路面摩擦系数测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种连续式路面摩擦系数测试装置，由轮速检测单元、力检测单元、制动力调控单元、ＥＣＵ控制单元以及上位机组成，其中轮速检测单元、力检测单元分别将测得的测试轮与辅助轮的两路轮速信号、测试轮与地面之间的制动力与法向力两路信号传递给ＥＣＵ控制单元；ＥＣＵ控制单元根据上述检测获得的数据，经过内部运算得出道路摩擦系数，同时对安装在测试轮上的制动力调控单元进行相应地控制；上位机对ＥＣＵ控制单元传入的所有数据进行即时地显示、保存和处理。本测试装置安全、高效、准确，在测量道路滑动摩擦系数的同时，也能测量对应于ＡＢＳ系统工作范围中的峰值附着系数的道路峰值摩擦系数，能够实现摩擦系数的高速连续式检测。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测试装置，尤其是涉及一种测试路面摩擦系数、 考核路面抗滑性能的连续式路面摩擦系数测试装置。
技术介绍
目前，我国在路面纵向抗滑能力测试方面主要釆用的是摆式摩擦系数 仪。摆式摩擦系数仪作为传统的公路检测仪器，其釆用摆捶的势能与路面 在一定条件下接触瞬间所产生的摩擦阻力来度量摩擦系数，长期以来在公 路建设和养护方面发挥了较大的作用。但随着我国公路交通事业的迅猛发 展，高级公路里程的迅速增长，传统的摆式摩擦系数仪已经越来越不适应 我国高速公路建设的需要。 一方面该测试仪是静态单点抽样检测，需要多 人在道路上进行试验作业，存在较大的安全隐患，同时检测速度缓慢，对交通的影响也较大；另一方面它不能很好地反映路面的宏观紋理构造对摩 擦系数的影响，而同时宏观紋理构造是高速公路影响路面抗滑能力好坏的 决定因素；另外，该测试仪在使用过程中需要大量的人为操作，效率低， 误差来源多，可重复性差，数值往往有较大的误差，其测试效率、检测频 率和可靠性均无法满足高等级公路管理、养护的现实需要。在2006年7月12日公告的技术专利CN2795847Y中披露了一 种智能摆式摩擦系数测定仪，该技术对传统的摆式摩擦系数测定仪作 了较大改进，采用光电编码器测定摆动角度，并釆用单片机进行数据釆集 处理，误差小、测量的准确度高、重复性好，克服传统的摆式摩擦系数测 定仪的一些不足。但是其终究是一种摆式摩擦系数测试仪，随着近年人们 对汽车动力学、轮胎力学、车轮与道路相互作用的深入研究，人们已经认 识到，摆式摩擦系数仪的测量方法不足以反映轮胎和道路间的摩擦作用。尤其当汽车制动防暴死装置ABS系统已经成为汽车的标准配置时，该 问题显得尤为突出。当前迫切需要一种安全、高效、准确、能客观地反映 路面与车轮附着性能的道路摩擦系数测试仪，能克服上述现有技术中存在 的缺陷及不足。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提 供一种连续式路面摩擦系数测试装置，其安全、高效、准确，在测量道路滑动摩擦系数的同时，也能测量对应于ABS系统工作范围中的峰值附着系 数的道路峰值摩擦系数，能够实现摩擦系数的高速连续式检测。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是 一种连续式路面摩擦 系数测试装置，由轮速检测单元1、力检测单元2、制动力调控单元3、 ECU 控制单元4以及上位机5组成，其中轮速检测单元l、力检测单元2分别 将测得的测试轮6与辅助轮7的两路轮速信号、测试轮6与地面之间的制 动力与法向力两路信号传递给ECU控制单元4; ECU控制单元4根据上述检测获得的数据，经过内部运算得出道路摩擦系数，同时对安装在测试轮 6上的制动力调控单元3进行相应地控制；上位机5对ECU控制单元4传入的所有数据进行即时地显示、保存和处理。作为本技术的一种优选方案，所述力检测单元2中测试轮6与地 面之间的制动力的检测器件为制动力传感器8或扭矩传感器9。作为本技术的另一种优选方案，所述力检测单元2中测试轮6与 地面之间的法向力的检测器件为法向力传感器IO或加速度传感器11。作为本技术的又一种优选方案，所述制动力调控单元3为相互连 接的液压制动泵12和制动力调节阀13。釆用本技术一种连续式路面摩擦系数测试装置，具有以下优点 1、结构相对简单、操作方便且安全系数高，能够有效保证搡作人员、检 测设备和其他车辆行驶的安全性。2、测量准确度高，测得数据的真实性、有效性、精确性高，可重复性好，而且具有较高的测试效率、检测频率和 可靠性。3、能够较好地反映路面的宏观紋理构造对摩擦系数的影响，真 正客观反映实际车辆行驶过程中车轮与道路的相互作用情况。4、而且针 对汽车ABS的大量使用，该装置在测量道路滑动摩擦系数的同时，也能测量对应于ABS系统工作范围中的峰值附着系数的道路峰值摩擦系数。5、采 用较先进和科学的数据釆集和处理系统，提高测试效率和测试速度，测量 过程的同步性能非常好，能够真正实现摩擦系数的高速连续式检测。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述, 附图说明图l是本技术整体结构框图。图2是本技术第一优选实施方式的整体结构框图。图3是本技术第二优选实施方式的整体结构框图。 附图标记说明l一轮速检测单元；4一ECU控制单元；7—辅助轮；IO—法向力传感器；13—制动力调节阀；2—力检测单元； 5 —上位机； 8—制动力传感器； ll一加速度传感器: 14一轮速传感器；3—制动力调控单元: 6 —测试轮； 9一扭矩传感器； 12—液压制动泵；具体实施方式如图l、图2所示，本连续式路面摩擦系数测试装置，由轮速检测单元 1、力检测单元2、制动力调控单元3、 ECU控制单元4以及上位机5组成， 其中轮速检测单元1、力检测单元2分别将测得的测试轮6与辅助轮7的 两路轮速信号、测试轮6与地面之间的制动力与法向力两路信号传递给 ECU控制单元4; ECU控制单元4根据上述检测获得的数据，经过内部运算 得出道路摩擦系数，同时对安装在测试轮6上的制动力调控单元3进行相应地控制；上位机5对ECU控制单元4传入的所有数据进行即时地显示、保存和处理。在图2所示的本技术的第一种优选实施方式中，其具体过程是 ECU控制单元4根据轮速传感器14传入的两路轮速信号对测试轮的运动状 态进行监测和判定，用逻辑门限法计算出车轮的滑移率S数值并根据滑移 率S的数值大小向制动力调控单元3中的制动力调节闽13发出相应的控 制指令，对制动力进行不断地控制调节。所述测试轮6的制动力调控单元 3为相互连接的液压制动泵12和制动力调节闽13,釆用液压制动的方式， 用液压制动泵12给制动力调节阀13提供制动力。当需要测量道路滑动摩 擦系数4)s时，通过对测试轮6的制动力不断进行相应的调节，将测试轮 的滑移率S调至10(W，此时经计算测得的数值即为道路滑动摩擦系数；而 当需要测量道路峰值摩擦系数即车轮峰值附着系数d)P时，通过对测试轮 6的制动力不断进行相应的调节，将测试轮的滑移率S控制在Sp附近的范 围(15%-25%)内循环变化，此时测得的车轮纵向附着系数达至最大值， 即峰值附着系数4)P。而与此同时，制动力传感器8和法向力传感器10,进行连续动态测量 并将检测获得的测试轮6与地面之间的制动力与法向力信号分别传递给 ECU控制单元4。ECU控制单元4对输入的测试轮6与地面之间的制动力与 法向力信号数值进行分析、判断，且在此基础上进行同步谐调控制。并利 用公式4> =Fx/FZ,其中Fx为轮胎与路面之间的制动力的极限值，Fz为轮胎 与路面之间的法向力，经过有关的相应计算，即可对应地得到车轮滑动附 着系数d)s或车轮峰值附着系数(l)p。而根据上位机指令，ECU控制单元4 可实现连续长距离高速的峰值附着系数检测，也可根据设定的时间步长或 距离步长进行间隔性峰值附着系数检测，同时ECU控制单元4将测得的数 据即时传给上位机5保存并处理。如图3所示，其第二优选方式同第一优选方式，ECU控制单元4根据轮 速传感器14传入的两路轮速信号对测试轮6的运动状态进行监测和判定，用逻辑门限法对滑移率S进行计算并根据滑移率S的数值大小向制动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续式路面摩擦系数测试装置，其特征在于：由轮速检测单元（１）、力检测单元（２）、制动力调控单元（３）、ＥＣＵ控制单元（４）以及上位机（５）组成，其中轮速检测单元（１）、力检测单元（２）分别将测得的测试轮（６）与辅助轮（７）的两路轮速信号、测试轮（６）与地面之间的制动力与法向力两路信号传递给ＥＣＵ控制单元（４）；ＥＣＵ控制单元（４）根据上述检测获得的数据，经过内部运算得出道路摩擦系数，同时对安装在测试轮（６）上的制动力调控单元（３）进行相应地控制；上位机（５）对ＥＣＵ控制单元（４）传入的所有数据进行即时地显示、保存和处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田见校，张启明，马建，王雨臣，陈德迎，范陆军，
申请(专利权)人：田见校，张启明，马建，王雨臣，陈德迎，范陆军，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]