ABS系统附着系数利用率测试系统及测试方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112124286 A(43)申请公布日 2020.12.25

(21)申请号 202010974542.4(22)申请日 2020.09.16

(71)申请人 东风华神汽车有限公司

地址 442000 湖北省十堰市红卫工业新区

捷达路7号东风华神汽车有限公司(72)发明人 张云振　刘财民　肖广林　周志强　

李双锋　(74)专利代理机构 武汉智权专利代理事务所

(特殊普通合伙) 42225

代理人 陈文净(51)Int.Cl.

B60T 17/22(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图1页

CN 112124286 A(54)发明名称

ABS系统附着系数利用率测试系统及测试方法

(57)摘要

本发明涉及汽车防抱死制动系统技术领域，具体涉及一种ABS系统附着系数利用率测试系统及测试方法，该系统包括：储气装置；还包括两条控压管路，其入口均与储气装置连通，每条控压管路上均设有电磁阀；还包括两个双向阀，每个双向阀包括第一入口、第二入口和出口，出口用于与前轴或者后轴一侧的制动器连通，第一入口与一条控压管路连通，第二入口用于与同一侧的防抱制动系统连通，当ABS介入为制动器提供制动压力时，对应的控压管路退出供压；还包括控制单元，其与两个电磁阀信号连接，控压管路是否通过双向阀为制动器提供制动压力。能够解决现有技术中试验时需要切断后轴制动管路，车辆满载在低附着系统的路况很容易发生危险的问题。

CN 112124286 A

权　利　要　求　书

1/2页

1.一种ABS系统附着系数利用率测试系统，其特征在于，包括：储气装置(1)；

两条控压管路(2)，其入口均与所述储气装置(1)连通，每条所述控压管路(2)上均设有电磁阀(3)；

两个双向阀(4)，每个所述双向阀(4)包括第一入口、第二入口和出口，所述出口用于与前轴或者后轴一侧的制动器连通，所述第一入口与一条控压管路(2)连通，用于为制动器提供制动压力，所述第二入口用于与同一侧的防抱制动系统连通，当防抱制动系统介入为制动器提供制动压力时，对应的控压管路(2)退出供压；

控制单元(5)，其与两个所述电磁阀(3)信号连接，用于控制所述电磁阀(3)的打开或者关闭，以使控压管路(2)是否通过所述双向阀(4)为制动器提供制动压力。

2.如权利要求1所述的ABS系统附着系数利用率测试系统，其特征在于，每条所述控压管路(2)还包括：

气压表(22)，其设于所述双向阀(4)和电磁阀(3)之间的控压管路(2)上；调压阀(21)，其设于所述储气装置(1)和电磁阀(3)之间的控压管路(2)上，用于调节设定控压管路(2)介入为制动器提供制动压力的大小。

3.如权利要求1所述的ABS系统附着系数利用率测试系统，其特征在于，所述控制单元(5)包括：

控制开关(51)，其与所述电磁阀(3)信号连接，且所述控制开关(51)上设有控制按钮(52)；

电源(53)，其与所述控制开关(51)连接，为其提供电能。4.如权利要求1所述的ABS系统附着系数利用率测试系统，其特征在于，还包括非接触VBOX汽车测试仪，其用于检测记录所述控压管路(2)介入后车辆的速度。

5.一种利用权利要求1所述的ABS系统附着系数利用率测试系统的测试方法，其特征在于，包括：

S1：当车辆以第一速度行驶时，停止动力输入，控制单元(5)控制电磁阀(3)打开，控压管路(2)通过双向阀(4)为前轴或者后轴的制动器提供制动压力；

S2：判断控压管路(2)提供制动压力后车辆是否跑偏，若是，则采用原车的防抱制动系统和所述双向阀(4)制动车辆，若否，则记录车速从第二速度降至第三速度的减速时间；

S3：重复S1和S2步骤，根据车速在第三速度时前轴或者后轴恰好被制动抱死对应的减速时间确定附着系数利用率。

6.如权利要求5所述的ABS系统附着系数利用率的测试方法，其特征在于，当第二速度为45Km/h，第三速度为15Km/h时，确定对应的减速时间为整车测试时间，根据整车测试时间，确定整车的最大制动强度；

当第二速度为40Km/h，第三速度为20Km/h时，确定对应的减速时间为单轴测试时间，根据单轴测试时间，确定单轴的最大制动强度；

根据单轴的最大制动强度，确定前轴和后轴的附着系数以及前轴和后轴的动态轴荷；根据前轴和后轴的附着系数和前轴和后轴的动态轴荷，确定整车的附着系数；根据整车的最大制动强度以及整车的附着系数，确定整车的附着系数的利用率。7.如权利要求6所述的ABS系统附着系数利用率的测试方法，其特征在于，所述的根据

2

CN 112124286 A

权　利　要　求　书

2/2页

整车测试时间，确定整车的最大制动强度，具体包括：

根据公式ZAL＝0.849/tm计算求得整车的最大制动强度ZAL，tm为单根车轴制动时，车速从45Km/h降到15Km/h所经历的时间。

8.如权利要求6所述的ABS系统附着系数利用率的测试方法，其特征在于，所述的根据单轴测试时间，确定单轴的最大制动强度，具体包括：

根据公式zm＝0.566/t计算求单轴车的最大制动强度zm，t为单根车轴制动时，车速从40Km/h降到20Km/h所经历的时间。

9.如权利要求6所述的ABS系统附着系数利用率的测试方法，其特征在于，所述的根据单轴的最大制动强度，确定前轴和后轴的附着系数以及前轴和后轴的动态轴荷，具体包括：

根据公式

确定前轴的附着系数kf，

根据公式确定后轴的附着系数kr，

根据公式根据公式

确定前轴动态轴荷Ffdyn，确定前轴动态轴荷Frdyn，

其中，zm为单轴车的最大制动强度，P为整车重量，g为重力加速度，F1前轴静态载荷，F2前轴静态载荷，h为重心高度，E为轴距，ZAL为整车的最大制动强度。

10.如权利要求6所述的ABS系统附着系数利用率的测试方法，其特征在于，所述的根据前轴和后轴的附着系数和前轴和后轴的动态轴荷，确定整车的附着系数，以及根据整车的最大制动强度以及整车的附着系数，确定整车的附着系数的利用率，具体包括：

根据公式

确定整车的附着系数KM，

根据公式ε＝ZAL/KM确定整车的附着系数的利用率ε，

其中，前轴的附着系数kf，后轴的附着系数kr，前轴动态轴荷Ffdyn，前轴动态轴荷Frdyn，P为整车重量，g为重力加速度，ZAL为整车的最大制动强度。

3

CN 112124286 A

说　明　书

ABS系统附着系数利用率测试系统及测试方法

1/6页

技术领域

[0001]本发明涉及汽车防抱死制动系统技术领域，具体涉及一种ABS系统附着系数利用率测试系统及测试方法。

背景技术

[0002]载货车制动性能的可靠性和安全性越来越受关注，国标对特殊用途的载货车要求匹配电子控制系统如EBS、ESC等，这些电控性能都依据此车的防抱死制动系统装置采集数据信息，因此防抱死制动系统的性能须符合国标GB/T 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》中条款内容。防抱死制动系统性能合格的判定内容之一为路面附着系数利用率，在进行该项试验时要求防抱系统不工作，要求后轴制动解除，仅靠前轴一根轴制动，并就均匀地分配左右车轮制动力。[0003]为适应国标要求，在进行路面附着系数利用率试验时，目前所采用的试验装置及试验方法是利用一个制动踏板行程调节机构，控制踏板行程来调节制动压力，并将后制动管路断开。

[0004]但此种方法的缺陷是：在试验时需要切断后轴制动管路，若是满载在低附着系统的路况上，很容易发生危险，而无保护措施。发明内容

[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种ABS系统附着系数利用率测试系统及测试方法，能够解决现有技术中试验时需要切断后轴制动管路，满载在低附着系统的路况很容易发生危险的问题。[0006]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：[0007]一方面，本发明提供一种ABS系统附着系数利用率测试系统，包括：[0008]储气装置；

[0009]两条控压管路，其入口均与所述储气装置连通，每条所述控压管路上均设有电磁阀；

[0010]两个双向阀，每个所述双向阀包括第一入口、第二入口和出口，所述出口用于与前轴或者后轴一侧的制动器连通，所述第一入口与一条控压管路连通，用于为制动器提供制动压力，所述第二入口用于与同一侧的防抱制动系统连通，当防抱制动系统介入为制动器提供制动压力时，对应的控压管路退出供压；[0011]控制单元，其与两个所述电磁阀信号连接，用于控制所述电磁阀的打开或者关闭，以使控压管路是否通过所述双向阀为制动器提供制动压力。[0012]在上述技术方案的基础上，每条所述控压管路还包括：[0013]气压表，其设于所述双向阀和电磁阀之间的控压管路上；[0014]调压阀，其设于所述储气装置和电磁阀之间的控压管路上，用于调节设定控压管路介入为制动器提供制动压力的大小。

4

CN 112124286 A[0015]

说　明　书

2/6页

在上述技术方案的基础上，所述控制单元包括：

[0016]控制开关，其与所述电磁阀信号连接，且所述控制开关上设有控制按钮；[0017]电源，其与所述控制开关连接，为其提供电能。[0018]在上述技术方案的基础上，还包括非接触VBOX汽车测试仪，其用于检测记录所述控压管路介入后车辆的速度。[0019]另一方面，本发明还提供一种ABS系统附着系数利用率测试方法，包括：[0020]S1：当车辆以第一速度行驶时，停止动力输入，控制单元控制所述电磁阀打开，控压管路通过所述双向阀为前轴或者后轴的制动器提供制动压力；[0021]S2：判断控压管路提供制动压力后车辆是否跑偏，若是，则采用原车的防抱制动系统和所述双向阀制动车辆，若否，则记录车速从第二速度降至第三速度的减速时间；[0022]S3：重复S1和S2步骤，根据车速在第三速度时前轴或者后轴恰好被制动抱死对应的减速时间确定附着系数利用率。[0023]在上述技术方案的基础上，当第二速度为45Km/h，第三速度为15Km/h时，确定对应的减速时间为整车测试时间，根据整车测试时间，确定整车的最大制动强度；[0024]当第二速度为40Km/h，第三速度为20Km/h时，确定对应的减速时间为单轴测试时间，根据单轴测试时间，确定单轴的最大制动强度；[0025]根据单轴的最大制动强度，确定前轴和后轴的附着系数以及前轴和后轴的动态轴荷；

[0026]根据前轴和后轴的附着系数和前轴和后轴的动态轴荷，确定整车的附着系数；[0027]根据整车的最大制动强度以及整车的附着系数，确定整车的附着系数的利用率。[0028]在上述技术方案的基础上，所述的根据整车测试时间，确定整车的最大制动强度，具体包括：

[0029]根据公式ZAL＝0.849/tm计算求得整车的最大制动强度ZAL，tm为单根车轴制动时，车速从45Km/h降到15Km/h所经历的时间。[0030]在上述技术方案的基础上，所述的根据单轴测试时间，确定单轴的最大制动强度，具体包括：

[0031]根据公式zm＝0.566/t计算求单轴车的最大制动强度zm，t为单根车轴制动时，车速从40Km/h降到20Km/h所经历的时间。[0032]在上述技术方案的基础上，所述的根据单轴的最大制动强度，确定前轴和后轴的附着系数以及前轴和后轴的动态轴荷，具体包括：

[0033]

根据公式确定前轴的附着系数kf，

[0034]根据公式确定后轴的附着系数kr，

[0035]根据公式确定前轴动态轴荷Ffdyn，

5

CN 112124286 A[0036][0037]

说　明　书

确定前轴动态轴荷Frdyn，

3/6页

根据公式

其中，zm为单轴车的最大制动强度，P为整车重量，g为重力加速度，F1前轴静态载

荷，F2前轴静态载荷，h为重心高度，E为轴距，ZAL为整车的最大制动强度。[0038]在上述技术方案的基础上，所述的根据前轴和后轴的附着系数和前轴和后轴的动态轴荷，确定整车的附着系数，以及根据整车的最大制动强度以及整车的附着系数，确定整车的附着系数的利用率，具体包括：

[0039][0040]

根据公式确定整车的附着系数KM，

根据公式ε＝ZAL/KM确定整车的附着系数的利用率ε，[0041]其中，前轴的附着系数kf，后轴的附着系数kr，前轴动态轴荷Ffdyn，前轴动态轴荷Frdyn，P为整车重量，g为重力加速度，ZAL为整车的最大制动强度。[0042]与现有技术相比，本发明的优点在于：在测试汽车防抱制动ABS系统附着系数利用率时，若选用的气压值过高，满载车辆在车速较高时，可能会使前轴或者后轴的左右车轮产生抱死现象。此时车辆会跑向一侧，发生危险，司机可迅速踩下刹车踏板，外部连接的控压管路会失效，车辆的原制动管路即防抱死系统可使车辆稳定停止。该汽车防抱制动ABS系统附着系数利用率的测试系统及方法提供了一种操纵简便、安全可靠，数据精准的方法。已在各类平台车型的防抱制动系统性能验证中，做了全面的验证，得到了更加详细、可靠的数据，为防抱制动系统性能的提升及后期加装的电子制动控制系统数据标定提供了有力的支撑及指导。

附图说明

[0043]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0044]图1为本发明实施例中测试系统的结构示意图；

[0045]图2为本发明实施例中测试系统接入测试车辆的示意图。[0046]图中：1、储气装置；2、控压管路；20、三通接头；21、调压阀；22、气压表；3、电磁阀；4、双向阀；5、控制单元；51、控制开关；52、控制按钮；53、电源；61、空压机；62、干燥器；63、四保阀；、驻车储气筒；65、后回路储气筒；66、前回路储气筒；71、前桥制动器；72、前ABS调节阀；73、前继动阀；81、后桥制动器；82、后ABS调节阀；83、后继动阀；9、脚阀。具体实施方式

[0047]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。[0048]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

6

CN 112124286 A[0049]

说　明　书

4/6页

如图1和体2所示，本发明提供一种ABS系统附着系数利用率测试系统，包括：储气

装置1；还包括两条控压管路2，其入口均与储气装置1连通，每条控压管路2上均设有电磁阀3；还包括两个双向阀4，每个双向阀4包括第一入口、第二入口和出口，出口用于与前轴或者后轴一侧的制动器连通，第一入口与一条控压管路2连通，用于为制动器提供制动压力，第二入口用于与同一侧的防抱制动系统连通，当防抱制动系统介入为制动器提供制动压力时，对应的控压管路2退出供压；还包括控制单元5，其与两个电磁阀3信号连接，用于控制电磁阀3的打开或者关闭，以使控压管路2是否通过双向阀4为制动器提供制动压力。[0050]在使用该测试系统时，将该装置的两条控压管路2分别通过双向阀4接入原车的前轴或者后轴的防抱制动系统系统中，可为原车的制动器提供制动压力，并在原车的防抱制动系统介入为制动器提供制动压力时，对应的控压管路2退出供压。因此在测试汽车防抱制动系统附着系数利用率时，若选用的气压值过高，满载车辆在车速较高时，可能会使前轴或者后轴的左右车轮产生抱死现象。此时车辆会跑向一侧，发生危险，司机可迅速踩下刹车踏板，外部连接的控压管路2会失效，车辆的原制动管路即防抱死系统可使车辆稳定停止。另外，在高附着路面的附着系数利用率和低降路面上测试方法与该方法一致。该装置可以使试验过程中的安全性更高。而且该装置的通用性高，可通过储气装置1的或者控压管路2调节压力，可以适应不同车辆的测试要求。[0051]在本实施例中，两条控压管路2与储气装置1通过三通接头20连通，气压表22通过三通接头20与控压管路2连通。[0052]在本实施例中，原车的控制系统包括：供压系统，其包括空压机61、干燥器62、四保阀63、驻车储气筒、后回路储气筒65和前回路储气筒66。空压机61的出口通过干燥器62后与四保阀63的入口连通过。四保阀63的出口分别与驻车储气筒、后回路储气筒65和前回路储气筒66连通。

[0053]还包括前制动系统，其包括前继动阀73和两条前制动回路，每条制动回路均包括一个前桥制动器71、前ABS调节阀72，且两条前制动回路均与前继动阀73连接，前继动阀73与前回路储气筒66连接。

[0054]还包括后制动系统，其包括后继动阀83和两条后制动回路，每条制动回路均包括一个后桥制动器81、后ABS调节阀82，且两条后制动回路均与后继动阀83连接，后继动阀83与后回路储气筒65连接。[0055]还包括脚阀9，其与前回路储气筒66连接后与前继动阀73连接，还后回路储气筒65连接后与后继动阀83连接。

[0056]在一些可选地实施例中，每条控压管路2还包括：气压表22，其设于双向阀4和电磁阀3之间的控压管路2上；调压阀21，其设于储气装置1和电磁阀3之间的控压管路2上，用于调节设定控压管路2介入为制动器提供制动压力的大小。[0057]在本实施例中，通过调压阀21和气压表22的配合可在试验时，多次微调气压，进行多次试验，以使达到最佳的效果是车速恰好在20km/h以下时，单轴制动能快速抱死，得到最大制动强度。

[0058]在一些可选地实施例中，控制单元5包括：控制开关51，其与电磁阀3信号连接，且控制开关51上设有控制按钮52；电源53，其与控制开关51连接，为其提供电能。[0059]在本实施例中，通过控制开关51与电磁阀3信号连接，控制开关51在打开时，使电

7

CN 112124286 A

说　明　书

5/6页

磁阀3打开，以控压管路2介入车辆的制动器。这样的设计可以使控压管路2快速介入为制动器提供制动压力。

[0060]在一些可选地实施例中，还包括非接触VBOX汽车测试仪，其用于检测记录控压管路2介入后车辆的速度。[0061]在本实施例中，采用非接触VBOX汽车测试仪来检测记录车辆在控压管路2介入后的速度，安装方便，使用便捷。在其他实施例中，也可以采用其他方式的测试仪来记录车辆在控压管路2介入后的速度。

[0062]本发明还提供一种ABS系统附着系数利用率测试方法，包括以下步骤：[0063]S1：当车辆以第一速度行驶时，停止动力输入，控制单元5控制所述电磁阀3打开，控压管路2通过所述双向阀4为前轴或者后轴的制动器提供制动压力；[00]S2：判断控压管路2提供制动压力后车辆是否跑偏，若是，则采用原车的防抱制动系统和所述双向阀4制动车辆，若否，则记录车速从第二速度降至第三速度的减速时间；[0065]S3：重复S1和S2步骤，根据车速在第三速度时前轴或者后轴恰好被制动抱死对应的减速时间确定附着系数利用率。[0066]优选地，S31：当第二速度为45Km/h，第三速度为15Km/h时，确定对应的减速时间为整车测试时间，根据整车测试时间，确定整车的最大制动强度；当第二速度为40Km/h，第三速度为20Km/h时，确定对应的减速时间为单轴测试时间，根据单轴测试时间，确定单轴的最大制动强度。

[0067]优选地，根据公式ZAL＝0.849/tm计算求得整车的最大制动强度ZAL，tm为单根车轴制动时，车速从45Km/h降到15Km/h所经历的时间。[0068]优选地，根据公式zm＝0.566/t计算求单轴车的最大制动强度zm，t为单根车轴制动时，车速从40Km/h降到20Km/h所经历的时间。[0069]S32：根据单轴的最大制动强度，确定前轴和后轴的附着系数以及前轴和后轴的动态轴荷。

[0070]优选地，确定前轴和后轴的附着系数以及前轴和后轴的动态轴荷，具体包括：

[0071]

根据公式确定前轴的附着系数kf，

[0072]根据公式确定后轴的附着系数kr，

[0073][0074][0075]

根据公式根据公式

确定前轴动态轴荷Ffdyn，确定前轴动态轴荷Frdyn，

其中，zm为单轴车的最大制动强度，P为整车重量，g为重力加速度，F1前轴静态载荷，F2前轴静态载荷，h为重心高度，E为轴距，ZAL为整车的最大制动强度。[0076]S33：根据前轴和后轴的附着系数和前轴和后轴的动态轴荷，确定整车的附着系数；根据整车的最大制动强度以及整车的附着系数，确定整车的附着系数的利用率。

8

CN 112124286 A[0077][0078]

说　明　书

确定整车的附着系数KM，

6/6页

优选地，根据公式

根据公式ε＝ZAL/KM确定整车的附着系数的利用率ε，

[0079]其中，前轴的附着系数kf，后轴的附着系数kr，前轴动态轴荷Ffdyn，前轴动态轴荷Frdyn，P为整车重量，g为重力加速度，ZAL为整车的最大制动强度。[0080]综上所述，在使用该测试方法时，由于两条控压管路2分别通过双向阀4接入原车的前轴或者后轴的防抱制动系统系统中，可为原车的制动器提供制动压力，并在原车的防抱制动系统介入为制动器提供制动压力时，对应的控压管路2退出供压。所以在测试汽车防抱制动系统附着系数利用率时，若选用的气压值过高，满载车辆在车速较高时，可能会使前轴或者后轴的左右车轮产生抱死现象。此时车辆会跑向一侧，发生危险，司机可迅速踩下刹车踏板，外部连接的控压管路2会失效，车辆的原制动管路即防抱死系统可使车辆稳定停止。

[0081]该汽车防抱制动ABS系统附着系数利用率测试系统及方法提供了一种操纵简便、安全可靠，数据精准的方法。已在各类平台车型的防抱制动系统性能验证中，做了全面的验证，得到了更加详细、可靠的数据，为防抱制动系统性能的提升及后期加装的电子制动控制系统数据标定提供了有力的支撑及指导。[0082]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。[0083]需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0084]以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

9

CN 112124286 A

说　明　书　附　图

1/1页

图1

图2

10