專利名稱：兩軸汽車行車制動系Ⅰ型制動性能熱衰退虛擬試驗系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種制動性能熱衰退虛擬試驗系統，尤其是涉及一種兩軸汽車行 車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統。
背景技術：
汽車制動器的實際工作過程比較復雜，而制動器作為汽車的一個重要安全部件， 它的實際工作性能及穩定性不僅受到“人-車-環境”系統中其它非車因素影響，同時還與 汽車其它系統和總成相互耦合與作用。對于汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗 系統的建立，不但需要基于制動器臺架試驗及其有限元仿真相結合所驗證得到的制動器的 摩擦系數溫度特性，同時還需要綜合考慮汽車重量、幾何和其它有關部件性能參數作用下 對制動器動態輸出力矩的影響，并設法進行誤差修正。汽車整車制動試驗主要為驗證是否符合相應的法規、標準的要求而進行的，汽 車整車制動方面主導性的國家強制性標準主要是GB12676-1999《汽車制動系統結構、 性能和試驗方法》和GB7258-1997《機動車運行安全技術條件》，其中1999年修訂后的 GB12676-1999 等效采用 了 ECE R13 法規和 ISO 6597-1991，IS07634-1995，IS07635-1991 等 國際標準；GB7258是根據我國機動車運行中的安全要求，由公安部、交通部提出并于1987 年開始實施，1997年作了修訂，其第6節“制動系”的要求與GB12676-1999的內容大體相似。 GB12676-1999《汽車制動系統結構、性能和試驗方法》涉及的整車熱衰退試驗包括1型試 驗(緊急制動熱衰退和恢復試驗)和II型試驗(下長坡試驗)。汽車實車道路制動試驗特 點是真實可靠，一般在汽車試驗場進行，可以模擬一些車輛的實際使用工況，是汽車性能研 究不可缺少的基礎和重要環節，但它需要投入較多的人力、物力和各種測量儀器，費用及試 驗周期仍然相對較長；另外有時由于試驗條件和試驗安全方面考慮也有所受限。而虛擬試 驗為汽車試驗提供了特殊高效解決手段。虛擬試驗就是借助于計算機的高速解算，按實際 試驗要求對基于描述汽車系統及其動態過程的數學模型的仿真模型進行模擬試驗不僅可 以作為真實試驗的前期準備工作或在一定程度上替代傳統的試驗(如一些極限工況)；大 幅減少真實試驗次數，降低試驗費用，縮短試驗周期；較好的交互性，使得各種試驗信息及 時反饋；不受氣象條件、場地、時間和次數的限制，試驗過程可方便實現回放、再現和重復。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種兩軸 汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統，其設計合理、試驗投資成本低、模擬效 果好且使用操作簡便，能有效解決現有制動系I型制動性能熱衰退虛擬測量系統所存在的 投資成本高、模擬性較差、試驗方法復雜、試驗周期長等多種缺陷和不足。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種兩軸汽車行車制動系 I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統，其特征在于包括用于輸入被測試兩軸汽車的動力學 初始參數與機械性能參數的參數設置單元、根據參數設置單元所設置的參數相應對被測試兩軸汽車進行I型制動性能熱衰退虛擬試驗的虛擬試驗系統和對虛擬試驗系統所計算得 出的試驗數據進行同步顯示的顯示器，參數設置單元與虛擬試驗系統相接，所述顯示器與 虛擬試驗系統相接且其由虛擬試驗系統進行控制。上述兩軸汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統，其特征是所述虛 擬試驗系統包括根據參數設置單元所輸入參數建立被測試兩軸汽車的五自由度制動動力 學模型的建模模塊、存儲模塊、根據所述五自由度制動動力學模型和所述動力學初始參數 且在恒定管路壓力下對被測試兩軸汽車的前軸和后軸制動器分別進行多次循環虛擬制動 測試的循環制動測試模塊、根據循環制動測試模塊的循環測試結果同步對所述五自由度制 動動力學模型進行實時更新的模型更新模塊、對多次循環虛擬制動測試過程中被測試兩軸 汽車的前軸和后軸制動器的溫度進行實時測試的制動器溫升計算模塊、根據制動器溫升計 算模塊所計算得出的溫度數據相應對前軸和后軸制動器的摩擦系數進行推算的制動器摩 擦性能推算模塊、多次循環虛擬制動測試結束后對被測試兩軸汽車的前軸和后軸制動器進 行提速散熱性能測試的提速散熱性能測試模塊以及與顯示器相接的參數輸出模塊，建模模 塊、循環制動測試模塊、模型更新模塊、制動器溫升計算模塊、制動器摩擦性能推算模塊、提 速散熱性能測試模塊和參數輸出模塊均與存儲模塊相接，所述循環制動測試模塊分別與模 型更新模塊、制動器溫升計算模塊和提速散熱性能測試模塊相接，所述制動器溫升計算模 塊與制動器摩擦性能推算模塊相接；所述參數設置單元與建模模塊相接。上述兩軸汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統，其特征是所述參 數設置單元為輸入鍵盤，且所述顯示器為液晶顯示器。上述兩軸汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統，其特征是所述參 數設置單元和顯示器集成為一體，且二者形成HMI人機交互界面。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、結構簡單、設計合理、操作簡便且實現方便，投入成本低，明顯簡化了兩軸汽車 行車制動系I型制動性能熱衰退試驗的試驗過程，大大了縮短試驗周期，大幅減小試驗成 本。2、計算精度較高。3、實用價值高，能簡便投入工業生產應用中，可以在制動器生產過程中很方便地 用于進行制動性能的評估與監控，可經濟、高效地對制動器的設計、生產、鑒定、銷售等環節 進行實時跟蹤測試，不僅保證產品質量，還可及時調整產品各項性能指標，增強產品生產的 柔性。4、推廣應用前景廣泛，符合當前我國兩軸汽車制動系I型制動性能熱衰退虛擬測 試行業對測試方法所要求的最有效、最精準、最節約的目標要求。5、適用面廣，可方便地用于對汽車制動熱衰退和制動器摩擦性能熱衰退的單因素 或多因素分析、極限工況分析等方面的虛擬試驗檢測研究。綜上所述，本實用新型設計合理、試驗投資成本低、模擬效果好且使用操作簡便， 能有效解決現有制動系I型制動性能熱衰退虛擬測量系統所存在的投資成本高、模擬性較 差、試驗方法復雜、試驗周期長等多種缺陷和不足。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的電路原理框圖。附圖標記說明1-參數設置單元； 2-虛擬試驗系統；2-1-建模模塊；2-2-存儲模塊；2-3-循環制動測試模2-4-制動器溫升計塊；算模塊；2-5-制動器摩擦性能推2-6-提速散熱性能測2_7_參數輸出模塊；算模塊；試模塊；2-8-模型更新模塊；3-顯示器。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括用于輸入被測試兩軸汽車的動力學初始參數與機械 性能參數的參數設置單元1、根據參數設置單元1所設置的參數相應對被測試兩軸汽車進 行I型制動性能熱衰退虛擬試驗的虛擬試驗系統2和對虛擬試驗系統2所計算得出的試驗 數據進行同步顯示的顯示器3，參數設置單元1與虛擬試驗系統2相接，所述顯示器3與虛 擬試驗系統2相接且其由虛擬試驗系統2進行控制。本實施例中，所述虛擬試驗系統2包括根據參數設置單元1所輸入參數建立被測 試兩軸汽車的五自由度制動動力學模型的建模模塊2-1、存儲模塊2-2、根據所述五自由度 制動動力學模型和所述動力學初始參數且在恒定管路壓力下對被測試兩軸汽車的前軸和 后軸制動器分別進行多次循環虛擬制動測試的循環制動測試模塊2-3、根據循環制動測試 模塊2-3的循環測試結果同步對所述五自由度制動動力學模型進行實時更新的模型更新 模塊2-8、對多次循環虛擬制動測試過程中被測試兩軸汽車的前軸和后軸制動器的溫度進 行實時測試的制動器溫升計算模塊2-4、根據制動器溫升計算模塊2-4所計算得出的溫度 數據相應對前軸和后軸制動器的摩擦系數進行推算的制動器摩擦性能推算模塊2-5、多次 循環虛擬制動測試結束后對被測試兩軸汽車的前軸和后軸制動器進行提速散熱性能測試 的提速散熱性能測試模塊2-6以及與顯示器3相接的參數輸出模塊2-7，建模模塊2-1、循 環制動測試模塊2-3、模型更新模塊2-8、制動器溫升計算模塊2-4、制動器摩擦性能推算模 塊2-5、提速散熱性能測試模塊2-6和參數輸出模塊2-7均與存儲模塊2-2相接，所述循環 制動測試模塊2-3分別與模型更新模塊2-8、制動器溫升計算模塊2-4和提速散熱性能測試 模塊2-6相接，所述制動器溫升計算模塊2-4與制動器摩擦性能推算模塊2-5相接。所述 參數設置單元1與建模模塊2-1相接。所述參數設置單元1為輸入鍵盤，且所述顯示器3為液晶顯示器。另外。實際使 用過程中，所述參數設置單元1和顯示器3集成為一體，且二者形成HMI人機交互界面。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根 據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍 屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種兩軸汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統，其特征在于包括用 于輸入被測試兩軸汽車的動力學初始參數與機械性能參數的參數設置單元(1)、根據參數 設置單元(1)所設置的參數相應對被測試兩軸汽車進行I型制動性能熱衰退虛擬試驗的虛 擬試驗系統( 和對虛擬試驗系統( 所計算得出的試驗數據進行同步顯示的顯示器(3)， 參數設置單元(1)與虛擬試驗系統( 相接，所述顯示器C3)與虛擬試驗系統( 相接且 其由虛擬試驗系統( 進行控制。
2.按照權利要求1所述的兩軸汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統， 其特征在于所述虛擬試驗系統( 包括根據參數設置單元(1)所輸入參數建立被測試 兩軸汽車的五自由度制動動力學模型的建模模塊0-1)、存儲模塊0-2)、根據所述五自 由度制動動力學模型和所述動力學初始參數且在恒定管路壓力下對被測試兩軸汽車的前 軸和后軸制動器分別進行多次循環虛擬制動測試的循環制動測試模塊(2- 、根據循環制 動測試模塊0-3)的循環測試結果同步對所述五自由度制動動力學模型進行實時更新的 模型更新模塊(2-8)、對多次循環虛擬制動測試過程中被測試兩軸汽車的前軸和后軸制動 器的溫度進行實時測試的制動器溫升計算模塊0-4)、根據制動器溫升計算模塊(2-4)所 計算得出的溫度數據相應對前軸和后軸制動器的摩擦系數進行推算的制動器摩擦性能推 算模塊0-5)、多次循環虛擬制動測試結束后對被測試兩軸汽車的前軸和后軸制動器進行 提速散熱性能測試的提速散熱性能測試模塊0-6)以及與顯示器C3)相接的參數輸出模 塊0-7)，建模模塊0-1)、循環制動測試模塊0-3)、模型更新模塊0-8)、制動器溫升計 算模塊0-4)、制動器摩擦性能推算模塊0-5)、提速散熱性能測試模塊(2-6)和參數輸出 模塊(2-7)均與存儲模塊(2- 相接，所述循環制動測試模塊(2- 分別與模型更新模塊 0-8)、制動器溫升計算模塊(2-4)和提速散熱性能測試模塊(2-6)相接，所述制動器溫升 計算模塊(2-4)與制動器摩擦性能推算模塊(2- 相接；所述參數設置單元(1)與建模模 塊(2-1)相接。
3.按照權利要求1或2所述的兩軸汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系 統，其特征在于所述參數設置單元(1)為輸入鍵盤，且所述顯示器C3)為液晶顯示器。
4.按照權利要求1或2所述的兩軸汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系 統，其特征在于所述參數設置單元(1)和顯示器C3)集成為一體，且二者形成HMI人機交互界面。
專利摘要本實用新型公開了一種兩軸汽車行車制動系I型制動性能熱衰退虛擬試驗系統，包括用于輸入被測試兩軸汽車的動力學初始參數與機械性能參數的參數設置單元、根據參數設置單元所設置的參數相應對被測試兩軸汽車進行I型制動性能熱衰退虛擬試驗的虛擬試驗系統和對虛擬試驗系統所計算得出的試驗數據進行同步顯示的顯示器，參數設置單元與虛擬試驗系統相接，顯示器與虛擬試驗系統相接且其由虛擬試驗系統進行控制。本實用新型設計合理、試驗投資成本低、模擬效果好且使用操作簡便，能有效解決現有制動系I型制動性能熱衰退虛擬測量系統所存在的投資成本高、模擬性較差、試驗方法復雜、試驗周期長等多種缺陷和不足。
文檔編號G01M17/007GK201837526SQ20102053576
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者劉華峰, 謝洪波, 賈鴻社, 趙凱輝, 陳濤, 魏朗 申請人:長安大學