RU2365516C1 - Method to estimate vehicle braking efficiency and stability, anti-locking system serviceability and device to these effects - Google Patents
Method to estimate vehicle braking efficiency and stability, anti-locking system serviceability and device to these effects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365516C1 RU2365516C1 RU2008113776/11A RU2008113776A RU2365516C1 RU 2365516 C1 RU2365516 C1 RU 2365516C1 RU 2008113776/11 A RU2008113776/11 A RU 2008113776/11A RU 2008113776 A RU2008113776 A RU 2008113776A RU 2365516 C1 RU2365516 C1 RU 2365516C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- braking
- car
- wheels
- slippage
- average
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к диагностированию тормозных систем автомобилей.The invention relates to the field of engineering, namely to diagnose brake systems of cars.
Известен способ оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобилей при торможении - ГОСТ Р 51709 - 2001 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки".There is a method of evaluating the braking efficiency and stability of vehicles during braking - GOST R 51709 - 2001 "Motor vehicles. Safety requirements for the technical condition and verification methods."
Настоящий стандарт регламентирует следующие параметры оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля при торможении на стендах: усилие на органе управления, удельная тормозная сила, относительная разность тормозных сил колес одной оси. При проверках в дорожных условиях стандарт регламентирует: усилие на органе управления, тормозной путь, установившееся замедление, время срабатывания тормозной системы. Кроме того, автомобиль при торможении в дорожных условиях с начальной скоростью не менее 40 км/ч не должен ни одной своей частью выходить из нормативного коридора движения шириной 3 метра.This standard regulates the following parameters for assessing the braking efficiency and stability of a car when braking on stands: the force on the control, specific braking force, the relative difference between the braking forces of the wheels of one axis. When checking in road conditions, the standard regulates: force on the control, braking distance, steady deceleration, brake system response time. In addition, a car, when braking in road conditions with an initial speed of at least 40 km / h, should not leave a single part of the
Согласно указанному стандарту автомобили, оборудованные антиблокировочной системой (АБС), проверяют в дорожных условиях. Такие автомобили при торможении с начальной скоростью не менее 40 км/ч должны двигаться в пределах нормативного коридора движения без видимых следов увода и заноса, а их колеса не должны оставлять следов юза на дорожном покрытии до момента отключения АБС при достижении скорости движения, соответствующей порогу отключения АБС. Функционирование сигнализаторов АБС должно соответствовать ее исправному состоянию.According to this standard, vehicles equipped with an anti-lock braking system (ABS) are checked in road conditions. Such cars, when braking with an initial speed of at least 40 km / h, must move within the standard traffic corridor without visible traces of drift and skidding, and their wheels should not leave any traces of skidding on the road surface until the ABS is turned off when the speed reaches the threshold ABS The functioning of the ABS warning devices must correspond to its good condition.
Общими признаками с заявляемым способом оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного АБС, являются измерение в процессе диагностирования усилия на органе управления (тормозной педали), тормозных сил и весовой нагрузки, а также последующее вычисление удельной тормозной силы.Common signs with the claimed method of assessing the braking efficiency and stability of a car equipped with ABS are the measurement in the process of diagnosing the effort on the control (brake pedal), braking forces and weight load, as well as the subsequent calculation of the specific braking force.
Недостатком изложенных в стандарте требований к проверке тормозных систем, оснащенных АБС, является отсутствие четко определенных параметров оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля при торможении. Работоспособность тормозных систем, оснащенных АБС, определяется визуально.The disadvantage of the requirements for checking brake systems equipped with ABS set out in the standard is the lack of clearly defined parameters for assessing the braking efficiency and stability of the car during braking. The performance of brake systems equipped with ABS is visually determined.
Другой недостаток заключается в следующем. Относительная разность тормозных сил колес одной оси автомобиля вычисляется по следующей формуле:Another disadvantage is as follows. The relative difference between the braking forces of the wheels of one axis of the car is calculated by the following formula:
где FТп, FТл - максимальные тормозные силы на правом и левом колесах проверяемой оси автомобиля соответственно [Н];where F Tp , F T - the maximum braking forces on the right and left wheels of the checked axis of the car, respectively [N];
FТmах - наибольшая из указанных тормозных сил [Н].F Tmax - the largest of the indicated braking forces [N].
Однако значения максимальных тормозных сил колес оси FТп и FТл возможно зафиксировать либо при максимальных значениях каждой из указанных сил (фиг.1), либо при достижении максимального значения силы на одном из колес FТп или FТл, а значение силы на противоположном колесе фиксируется при максимальном значении силы на первом колесе (фиг.2). ГОСТ Р 51709-2001 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки" не регламентирует, каким именно образом определяются значения максимальных тормозных сил колес оси FТп и FТл.However, the values of the maximum braking forces of the wheels of the axis F T and F T can be fixed either at the maximum values of each of these forces (Fig. 1), or when the maximum value of the force on one of the wheels F Tp or F T is reached, and the value of the force on the opposite wheel fixed at the maximum value of the force on the first wheel (figure 2). GOST R 51709-2001 "Motor vehicles. Safety requirements for technical condition and verification methods" does not regulate how exactly the values of the maximum braking forces of the wheels of the axle F Tp and F Tl are determined.
За прототип заявляемых способа оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного АБС, и способа оценки работоспособности АБС автомобиля принят способ диагностирования тормозных систем автомобилей с установкой на ролики стенда посредством устройства для контроля эффективности торможения автотранспортного средства (Патент РФ №2279361, МПК 7 В60Т 17/22, G01L 5/28, опубликован 10.07.2006, Бюл. №19), наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату.For the prototype of the proposed method for evaluating the braking efficiency and stability of a car equipped with ABS, and a method for assessing the performance of an ABS car, a method for diagnosing brake systems of cars with installation on the rollers of the stand by means of a device for monitoring the effectiveness of braking of a vehicle is adopted (RF Patent No. 2279361, IPC 7 V60T 17 / 22, G01L 5/28, published July 10, 2006, Bull. No. 19), the closest in technical essence and the achieved result.
Общими признаками с заявляемым способом оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного АБС, и заявляемым способом оценки работоспособности АБС автомобиля являются: установка автомобиля на опорные ролики испытательного стенда, задание тестового режима диагностирования путем разгона инерционных масс стенда и установленных на опорные ролики стенда колес автомобиля до начальной скорости торможения, торможение и измерение в процессе торможения тормозных сил, угловых скоростей опорных роликов и времени торможения с последующей оценкой состояния тормозной системы и АБС автомобиля.Common features with the claimed method for evaluating the braking performance and stability of a car equipped with ABS, and the claimed method for assessing the performance of an ABS car are: installing the car on the support rollers of the test bench, setting the test diagnostic mode by accelerating the inertial masses of the test bench and the wheels of the car mounted on the supporting rollers of the test bench initial braking speed, braking and measurement during braking of braking forces, angular speeds of the support rollers and braking time Nia followed by evaluation of the state of the brake system and the vehicle brakes.
Недостатком способа прототипа является определение угловых скоростей колес автомобиля через угловые скорости следящих роликов, которые, обладая определенной инерционностью, не успевают отслеживать изменение угловой скорости колес, тем самым вносят погрешность в измерения.The disadvantage of the prototype method is the determination of the angular velocity of the wheels of the car through the angular velocity of the tracking rollers, which, having a certain inertia, do not have time to track the change in the angular velocity of the wheels, thereby introducing an error in the measurement.
Известен инерционный роликовый тормозной стенд с приводом от ведущих колес автомобиля (Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Под ред. Г.В.Крамаренко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1983. С.146, рис.6.34а). Он содержит опорные ролики, механически связанные между собой, и четыре маховика, расположенные на валах опорных роликов.Known inertial roller brake stand with a drive from the drive wheels of the car (Technical operation of cars: Textbook for high schools / Edited by G.V. Kramarenko. - 2nd ed., Revised. And add. - M .: Transport, 1983. C .146, Fig. 6.34a). It contains support rollers mechanically interconnected, and four flywheels located on the shafts of the support rollers.
Общими признаками известного стенда с заявленным изобретением являются: опорные ролики, связанные между собой, и маховики.Common features of a well-known stand with the claimed invention are: support rollers, interconnected, and flywheels.
Качество определения диагностических параметров с использованием известного стенда невысоко из-за того, что у него нет устройств, измеряющих тормозные силы на колесах автомобиля, а также устройств для измерения угловых скоростей колес. Несмотря на наличие маховиков и их посекционное расположение, использование схемы с жесткими связями между ними не позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении качества измерения диагностических параметров.The quality of determining diagnostic parameters using a well-known stand is low due to the fact that it does not have devices that measure braking forces on the wheels of a car, as well as devices for measuring the angular velocities of wheels. Despite the presence of flywheels and their sectional arrangement, the use of a circuit with rigid connections between them does not allow to achieve a technical result, which consists in improving the quality of measurement of diagnostic parameters.
Во-первых, тормозной момент, действующий на одном из колес диагностируемого автомобиля, через силовую цепь перераспределяется на все маховики. Перераспределение тормозных моментов приводит к увеличению нагрузки и ее неравномерности в приводах опорных роликов, влиянию левых и правых колес одной оси друг на друга, снижению точности определения тормозных сил на каждом колесе автомобиля. Между маховиками и роликами нет узлов измерения тормозного момента или силы, а их измерение производится путем косвенной оценки через путь, проходимый колесом или угловое замедление опорного ролика. Отсутствие узлов следящей системы не позволяет произвести измерения проскальзывания колес относительно опорных поверхностей роликов.Firstly, the braking torque acting on one of the wheels of the diagnosed car through the power circuit is redistributed to all flywheels. The redistribution of braking moments leads to an increase in the load and its unevenness in the drives of the support rollers, the influence of the left and right wheels of one axle on each other, and a decrease in the accuracy of determining brake forces on each wheel of the car. There are no nodes for measuring braking torque or force between the flywheels and rollers, and their measurement is carried out by indirect evaluation through the path traveled by the wheel or the angular deceleration of the support roller. The absence of nodes of the tracking system does not allow measurements of wheel slip relative to the supporting surfaces of the rollers.
Во-вторых, в случае разобщения всех кареток стенда путем выключения электромагнитных муфт, становится невозможным диагностирование различных тормозных систем, оборудованных АБС, а также большинства полноприводных автомобилей (исключение составят автомобили, не имеющие блокировочных устройств).Secondly, in the case of separation of all carriages of the stand by turning off the electromagnetic clutches, it becomes impossible to diagnose various brake systems equipped with ABS, as well as most four-wheel drive cars (the exception will be cars that do not have locking devices).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и принятым за прототип является испытательный стенд с приводом от ведущих колес автомобиля (Патент РФ №2279361, МПК 7 В60Т 17/22, G01L 5/28, опубликован 10.07.2006, Бюл. №19), содержащий четыре маховика, кинематически связанные с опорными роликами, устройства для измерения крутящих моментов, весовые устройства, устройство для определения усилия на тормозной педали, устройство для определения времени торможения колес, связанные с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с компьютером, подвижную и неподвижную платформы, а также следящие ролики.The closest in technical essence and the achieved result and adopted for the prototype is a test bench with a drive from the drive wheels of the car (RF Patent No. 2279361, IPC 7 В60Т 17/22, G01L 5/28, published July 10, 2006, Bull. No. 19), comprising four flywheels kinematically associated with support rollers, torque measuring devices, weight devices, a brake pedal force detecting device, a wheel braking time determination device associated with an analog-to-digital converter connected to a computer m, mobile and fixed platforms, as well as the cam follower rollers.
Общими признаками с заявляемым стендом являются: четыре маховика, кинематически связанные с опорными роликами, на валах которых установлены устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах автомобиля, весовые устройства для определения удельных тормозных сил на каждом колесе, устройство для определения усилия на тормозной педали, устройство для определения времени торможения колес, связанные с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с компьютером, выполненный с возможностью приведения его в действие с помощью испытуемого автомобиля и изменения расстояния между передней и задней платформами.Common features with the claimed stand are: four flywheels, kinematically connected to the support rollers, on the shafts of which there are devices for measuring torque proportional to the braking forces on the wheels of the car, weighing devices for determining specific braking forces on each wheel, a device for determining the braking force pedals, a device for determining the braking time of the wheels associated with an analog-to-digital converter connected to a computer, configured to bring th operated by a vehicle of the test and changing the distance between the front and rear platforms.
К недостаткам прототипа необходимо отнести наличие следящего ролика, а именно его инерционность, то есть, другими словами, следящий ролик не успевает реагировать на изменение угловой скорости колеса, тем самым является источником погрешности в измерении угловой скорости колеса. Кроме того, следящий ролик - дополнительный узел в конструкции стенда, как следствие, дополнительная металлоемкость и дополнительные затраты на его изготовление.The disadvantages of the prototype must include the presence of a follower roller, namely its inertia, that is, in other words, the follower does not have time to respond to changes in the angular speed of the wheel, thereby being a source of error in measuring the angular speed of the wheel. In addition, the follower is an additional unit in the stand design, as a result, additional metal consumption and additional costs for its manufacture.
Существенное влияние на измерение крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах автомобиля, оказывают маховики, которые напрямую кинематически жестко связаны с валами опорных роликов. При торможении колеса автомобиля стараются остановить опорные ролики, а раскрученные во время разгона маховики, накопив определенное количество кинетической энергии, напротив, поддерживают вращение опорных роликов. В результате этого валы последних испытывают напряжения скручивания, которые и регистрируют датчики крутящих моментов. Недостаток заключается в том, что не только колеса автомобиля скручивают валы опорных роликов, но и маховики участвуют в этом, чего быть не должно, поскольку датчик должен регистрировать напряжение скручивания, создаваемое тормозным моментом колес.A significant influence on the measurement of torques proportional to the braking forces on the wheels of the car is exerted by flywheels, which are directly kinematically rigidly connected to the shafts of the support rollers. When braking the wheels of the car, they try to stop the support rollers, while the flywheels, which were untwisted during acceleration, accumulate a certain amount of kinetic energy, on the contrary, support the rotation of the support rollers. As a result of this, the shafts of the latter experience torsional stresses, which are recorded by torque sensors. The disadvantage is that not only the wheels of the car twist the shafts of the support rollers, but also the flywheels participate in this, which should not be, since the sensor must register the torsion stress created by the braking torque of the wheels.
Еще один конструктивный недостаток - наличие регулирующего вала, который служит для жесткой кинематической связи всех маховиков стенда, а также для натяжения клиноременной передачи, связывающей маховики передней и задней платформ. Вал выполнен с возможностью вертикального перемещения в направляющих для реализации функции натяжения клиноременной передачи. Натяжение осуществляется за счет веса регулирующего вала, то есть вал должен быть достаточно большого веса, чтобы обеспечить требуемое натяжение, но тем самым увеличится металлоемкость стенда и возрастет его себестоимость. Кроме всего прочего, для перемещения регулирующего вала под стендом необходимо пространство - это конструктивно сложно и требует большой трудоемкости при монтаже.Another design flaw is the presence of an adjusting shaft, which serves for the rigid kinematic connection of all the flywheels of the stand, as well as for tensioning the V-belt transmission connecting the flywheels of the front and rear platforms. The shaft is made with the possibility of vertical movement in the guides to implement the tension function of the V-belt drive. The tension is carried out due to the weight of the control shaft, that is, the shaft must be large enough to provide the required tension, but thereby the metal consumption of the stand will increase and its cost will increase. Among other things, to move the control shaft under the stand, space is needed - it is structurally difficult and requires a lot of labor during installation.
Изобретение направлено на решение задачи по созданию экспрессной технологии диагностирования тормозных систем автомобилей, оснащенных АБС, и технологии, позволяющей быстро устанавливать работоспособность их АБС.The invention is aimed at solving the problem of creating an express technology for diagnosing brake systems of cars equipped with ABS, and technology that allows you to quickly establish the performance of their ABS.
Технический результат заявляемой группы изобретений заключается в повышении качества и скорости определения диагностических параметров тормозных систем, оснащенных АБС, и работоспособности их АБС за счет снижения погрешности измерения угловой скорости вращения колес путем непосредственного и бесконтактного ее определения, устранения влияния маховиков на скручивание валов опорных роликов и, как следствие, уменьшения погрешности измерения тормозных моментов. Кроме этого, технический результат заявляемой группы изобретений заключается в получении численной оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля при торможении с АБС и ее работоспособности, а также в снижении металлоемкости конструктивного выполнения за счет исключения металлоемкого регулирующего вала.The technical result of the claimed group of inventions is to improve the quality and speed of determining the diagnostic parameters of brake systems equipped with ABS, and the operability of their ABS by reducing the error in measuring the angular speed of rotation of the wheels by its direct and non-contact determination, eliminating the influence of the flywheels on the twisting of the shafts of the support rollers and, as a result, reducing the measurement error of braking moments. In addition, the technical result of the claimed group of inventions is to obtain a numerical estimate of the braking efficiency and stability of the car when braking with ABS and its performance, as well as to reduce the metal consumption of the structural embodiment by eliminating the metal-intensive control shaft.
Технический результат достигается тем, что в способе оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного АБС, включающем установку автомобиля колесами на опорные ролики испытательного стенда, задание тестового режима диагностирования путем разгона инерционных масс стенда и установленных на опорные ролики стенда колес диагностируемой оси до начальной скорости торможения, торможение и измерение в процессе торможения тормозных сил, угловых скоростей опорных роликов, колес автомобиля и времени торможения с последующей оценкой состояния тормозной системы автомобиля, согласно изобретению перед оценкой состояния тормозной системы автомобиля бесконтактным способом измеряют угловую скорость колес автомобиля, фиксируя ее на электронно-вычислительной машине (ЭВМ) посредством аналого-цифрового преобразователя (АЦП), и определяют с помощью ЭВМ среднюю за процесс тормозную силу, среднюю удельную тормозную силу на каждом колесе автомобиля, среднюю удельную тормозную силу всего автомобиля, коэффициент неравномерности, а оценку состояния тормозной системы автомобиля ведут по этим определяемым ЭВМ показателям процесса торможения автомобиля.The technical result is achieved in that in a method for evaluating the braking efficiency and stability of a car equipped with ABS, including setting the car with wheels on the support rollers of the test bench, setting the test diagnostic mode by accelerating the inertial masses of the test bench and the wheels of the axle being diagnosed on the supporting rollers of the test bench to the initial braking speed , braking and measurement during braking of braking forces, angular speeds of the support rollers, car wheels and braking time by evaluating the state of the vehicle’s brake system, according to the invention, before evaluating the state of the vehicle’s brake system, the angular velocity of the wheels of the vehicle is measured in a non-contact manner, fixing it on an electronic computer (ADC), and the average of the process is determined using a computer braking force, average specific braking force on each wheel of the car, average specific braking force of the entire car, unevenness coefficient, and assessment of the state of the brake system we are the car to these defined computing the vehicle braking process.
Заявляемый способ оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного АБС, предусматривает определение следующих интегральных параметров для оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля с АБС при торможении.The inventive method for assessing the braking efficiency and stability of a car equipped with ABS, provides for the determination of the following integral parameters to assess the braking efficiency and stability of a car with ABS during braking.
1. Средняя за процесс тормозная сила 
где FТi - мгновенное значение тормозной силы;where F Ti is the instantaneous value of the braking force;
N - количество мгновенных значений тормозной силы за процесс торможения.N is the number of instantaneous values of the braking force during the braking process.
2. Средняя удельная тормозная сила на одном колесе 
где mA - масса автомобиля;where m A is the mass of the car;
g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;
Rz - часть веса автомобиля, приходящаяся на одно колесо;Rz - part of the weight of the car per wheel;
3. Оценка устойчивости автомобиля при торможении производится при помощи коэффициента неравномерности тормозных сил колес правого и левого бортов автомобиля КН 3. Assessment of the stability of the car during braking is carried out using the coefficient of uneven braking forces of the wheels of the right and left sides of the car K N
где 
Оценить состояние тормозной системы автомобиля возможно, сравнив определенные выше интегральные показатели с нормативными. При совпадении интегральных показателей с нормативными делают вывод об удовлетворительном состоянии тормозной системы, то есть об удовлетворительной тормозной эффективности и устойчивости. При несовпадении интегральных показателей с нормативными делают вывод об неудовлетворительном состоянии тормозной системы, то есть об неудовлетворительной тормозной эффективности и устойчивости.It is possible to assess the state of the vehicle’s brake system by comparing the integral indicators defined above with the normative ones. When the integral indicators coincide with the normative, they conclude that the braking system is in satisfactory condition, that is, satisfactory braking efficiency and stability. If the integral indicators do not coincide with the normative, they conclude that the braking system is in unsatisfactory, that is, unsatisfactory braking efficiency and stability.
Технический результат достигается тем, что в способе оценки работоспособности антиблокировочной системы автомобиля, включающем установку автомобиля колесами на опорные ролики испытательного стенда, задание тестового режима диагностирования путем разгона инерционных масс стенда и установленных на опорные ролики стенда колес автомобиля до начальной скорости торможения, торможение и измерение в процессе торможения угловых скоростей опорных роликов и колес автомобиля с последующей оценкой состояния системы, согласно изобретению перед оценкой работоспособности АБС автомобиля бесконтактным способом измеряют угловую скорость колес автомобиля и определяют с помощью ЭВМ мгновенные значения проскальзывания Si и среднее за процесс значение проскальзывания 
где Si - мгновенное значение проскальзывания;where S i is the instantaneous value of slippage;
N - количество мгновенных значений проскальзывания за процесс торможения,N is the number of instantaneous slippage values during the braking process,
строят зависимость мгновенных значений проскальзывания Si от времени (фиг.4), разбивают ось проскальзывания на нормативные зоны, соответствующие данному типу диагностируемой АБС (фиг.5), а оценку работоспособности АБС автомобиля ведут путем сравнения среднего значения проскальзывания 
об удовлетворительной работе АБС судят по попаданию среднего значения проскальзывания
о недостаточно удовлетворительной работе АБС судят по попаданию среднего значения проскальзывания 
о полной неработоспособности АБС судят при среднем значении проскальзывания 
Технический результат достигается тем, что испытательный стенд, содержащий четыре маховика, кинематически связанные с опорными роликами, на валах которых установлены устройства для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах автомобиля, весовые устройства для определения удельных тормозных сил на каждом колесе, устройство для определения усилия на тормозной педали, устройство для определения времени торможения колес, связанные с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с компьютером, выполненный с возможностью приведения его в действие с помощью испытуемого автомобиля и изменения расстояния между передней и задней платформами, согласно изобретению дополнительно содержит датчики определения угловых скоростей колес автомобиля, установленные на стенде между опорными роликами, связанные с электронно-вычислительной машиной посредством аналого-цифрового преобразователя, при этом маховики одной платформы между собой и с маховиками другой платформы кинематически связаны посредством конического редуктора и карданного вала, кинематическая связь между маховиком и соответствующими ему опорными роликами осуществлена при помощи цепной передачи и цепной муфты.The technical result is achieved by the fact that the test bench containing four flywheels kinematically connected to the support rollers, on the shafts of which there are devices for measuring torque proportional to the braking forces on the wheels of the car, weighing devices for determining the specific braking forces on each wheel, a device for determining efforts on the brake pedal, a device for determining the braking time of the wheels associated with an analog-to-digital Converter connected to a computer, made the possibility of bringing it into action using the test vehicle and changing the distance between the front and rear platforms, according to the invention further comprises sensors for determining the angular velocities of the wheels of the car mounted on a stand between the support rollers, connected to the electronic computer via an analog-to-digital converter, flywheels of one platform between each other and with flywheels of another platform are kinematically connected by means of a bevel gear and a cardan shaft; cal connection between the flywheel and its corresponding support rollers carried by means of chain transfer and chain coupling.
Основными отличиями устройства для осуществления заявляемого способа от устройства по прототипу является следующее.The main differences between the device for implementing the proposed method from the device of the prototype is the following.
1. Следящие ролики заменены бесконтактными датчиками частот вращения колес автомобиля. Данная замена позволяет уйти от погрешности измерения частоты вращения колеса посредством следящего ролика вследствие его инерционности.1. Tracking rollers replaced by non-contact sensors of the vehicle wheel speed. This replacement allows you to get away from the measurement error of the wheel speed by means of a follower roller due to its inertia.
2. Как следствие, из-за отсутствия следящих роликов появляется возможность уменьшить межцентровое расстояние между опорными роликами, следовательно, приблизить условия диагностирования на стенде к реальным, то есть уменьшить погрешность измерений, кроме того, уменьшить габаритные размеры стенда.2. As a result, due to the lack of follow-up rollers, it becomes possible to reduce the center-to-center distance between the support rollers, therefore, to bring the diagnostic conditions on the stand closer to real ones, that is, reduce the measurement error, and also reduce the overall dimensions of the stand.
3. Маховики стенда кинематически связаны с опорными роликами через цепную передачу и цепную муфту, которая, передавая крутящий момент, не передает скручивание вала, тем самым уменьшается погрешность определения тормозного момента, пропорционального скручиванию вала.3. The flywheels of the stand are kinematically connected with the support rollers through a chain transmission and a chain clutch, which, while transmitting torque, does not transmit the twisting of the shaft, thereby reducing the error in determining the braking torque proportional to the twisting of the shaft.
4. Клиноременные передачи с регулирующим валом между передней и задней платформами заменены на конический редуктор и карданную передачу.4. V-belt drives with an adjusting shaft between the front and rear platforms are replaced by a bevel gear and cardan drive.
Из уровня техники широко известно определение с помощью ЭВМ средних за какой-либо процесс величин и определение различных интегральных показателей, например, при определении среднего (интегрального) значения коэффициента сцепления за процесс торможения (Федотов А.И. Повышение эффективности работы антиблокировочных систем при колебаниях нормальной нагрузки на колесах автомобиля: дис. канд. техн. наук: 05.05.03 / Федотов Александр Иванович. - Москва, 1986. - С.83-85).It is widely known in the prior art to determine, by means of a computer, the average values for a process and to determine various integral indicators, for example, when determining the average (integral) value of the coefficient of adhesion for the braking process (Fedotov A.I. Increasing the efficiency of anti-lock systems under normal loads on car wheels: the dissertation of the candidate of technical sciences: 05.05.03 / Fedotov Alexander Ivanovich. - Moscow, 1986. - S.83-85).
Из уровня техники известно и использование различных шкал и номограмм, например шкалы для оценки температуры (температурные шкалы) (Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для вузов. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - С.344), номограмма для определения длины рычага регулятора тормозных сил (Аппараты пневматического тормозного привода автотранспортных средств. Руководство по эксплуатации: 100-3500010 РЭ. - Рославль.: Киновия, 2001. - С.40).The use of various scales and nomograms is also known from the prior art, for example, scales for assessing temperature (temperature scales) (Dimov Yu.V. Metrology, standardization and certification: a textbook for high schools. - 2nd ed. - St. Petersburg: Peter, 2006. - S.344), nomogram for determining the length of the lever of the brake force regulator (Apparatuses for pneumatic brake drive of vehicles. Operation manual: 100-3500010 RE. - Roslavl .: Kinovia, 2001. - P.40).
Известно также из уровня техники использование бесконтактных датчиков частоты вращения (угловых скоростей) (Ермаков В.В., Иванов Д.В. Бесконтактные датчики частоты вращения и линейных перемещений / В.В. Ермаков, Д.В. Иванов // Автомобильная промышленность. - 2004. - №3. С.17-20).It is also known from the prior art that the use of non-contact speed sensors (angular velocities) (Ermakov V.V., Ivanov D.V. Non-contact sensors of speed and linear displacements / V.V. Ermakov, D.V. Ivanov // Automotive industry. - 2004. - No. 3. S.17-20).
В заявляемой группе изобретений в новой совокупности признаков использование известных признаков позволяет достичь нового технического результата - повышения качества и скорости определения диагностических параметров тормозных систем, оснащенных АБС, и обеспечения экспрессности оценки работоспособности АБС за счет снижения погрешности измерения угловой скорости вращения колес путем непосредственного и бесконтактного ее определения, устранения влияния маховиков на скручивание валов опорных роликов и, как следствие, уменьшения погрешности измерения тормозных моментов. Следовательно, объекты заявляемой группы изобретений соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».In the claimed group of inventions in a new set of features, the use of known features allows to achieve a new technical result - improving the quality and speed of determining the diagnostic parameters of brake systems equipped with ABS, and ensuring the expressness of assessing the performance of ABS by reducing the error in measuring the angular speed of rotation of the wheels by its direct and non-contact determine, eliminate the influence of the flywheels on the twisting of the shafts of the support rollers and, as a result, reduce reshnosti measuring braking torques. Therefore, the objects of the claimed group of inventions meet the condition of patentability "inventive step".
Анализ способа-аналога (ГОСТ Р 51709-2001 "Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки") поясняется графическими зависимостями - фиг.1 и фиг.2, гдеThe analysis of the method-analogue (GOST R 51709-2001 "Motor vehicles. Safety requirements for the technical condition and verification methods") is illustrated by graphical dependencies - figure 1 and figure 2, where
на фиг.1 представлено определение значений максимальных тормозных сил колес оси FТп и FТл при максимальных значениях каждой из указанных сил;figure 1 presents the determination of the values of the maximum braking forces of the wheels of the axis F Tn and F T at the maximum values of each of these forces;
на фиг.2 - определение значений максимальных тормозных сил колес оси FТп и FТл при достижении максимального значения силы на одном из колес FТп или FТл.figure 2 - determination of the values of the maximum braking forces of the wheels of the axis F T and F T when reaching the maximum value of the force on one of the wheels F T or F T.
Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг.3 - определение средней за процесс тормозной силы как математически среднего значения всех текущих значений тормозной силы за процесс установившегося торможения;figure 3 - definition of the average for the process of braking force as a mathematically average value of all current values of the braking force for the process of steady braking;
на фиг.4 - определение среднего за процесс проскальзывания колес автомобиля относительно поверхности опорных роликов как математически среднего значения всех мгновенных значений проскальзывания за процесс установившегося торможения;figure 4 - determination of the average for the process of slipping the wheels of the car relative to the surface of the support rollers as the mathematically average value of all instantaneous values of slippage for the process of steady braking;
на фиг.5 - зоны расположения среднего за процесс проскальзывания колес автомобиля относительно поверхности опорных роликов для постановки оценки работоспособности АБС;figure 5 - zone location of the average for the process of slipping the wheels of the car relative to the surface of the support rollers for setting an assessment of the health of the ABS;
на фиг.6 - схема заявляемого стенда (вид сверху);figure 6 is a diagram of the inventive stand (top view);
на фиг.7 - функциональная блок-схема алгоритма оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного АБС;Fig.7 is a functional block diagram of an algorithm for evaluating the braking efficiency and stability of a car equipped with ABS;
на фиг.8 - функциональная блок-схема алгоритма оценки работоспособности АБС автомобиля.on Fig is a functional block diagram of an algorithm for assessing the health of the vehicle ABS.
Заявляемый испытательный стенд состоит из передней подвижной 1 и задней неподвижной 2 платформ, на каждой из которых установлены опорные ролики 3, соединенные между собой цепными передачами 4. Опорные ролики 3 жестко соединены с маховиками 5 посредством цепных передач 6 и цепных муфт 7. На валах опорных роликов 3 между последними и соответствующими им маховиками 5 установлены устройства 8 для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах автомобиля. Связь между опорными роликами 3 передней подвижной 1 и задней неподвижной 2 платформ обеспечивается через маховики 5 посредством конического редуктора 9 и карданного вала 10. Изменение длины карданного вала 10 при изменении расстояния между передней подвижной 1 и задней неподвижной 2 платформами стенда, зависящего от базы диагностируемого автомобиля, осуществляется за счет раздвижения шлицевой части карданного вала 10. Определение угловых скоростей (замедлений) опорных роликов 3 осуществляется устройствами 11 для определения угловых скоростей опорных роликов, установленными на валах опорных роликов 3, а угловых скоростей (замедлений) колес автомобиля - устройствами 12 для бесконтактного определения угловых скоростей колес автомобиля, установленными на стенде между опорными роликами с внешней стороны колес автомобиля. Определение удельной тормозной силы на каждом колесе осуществляется по параметрам, полученным при помощи весовых устройств 13 и устройств 8 для измерения крутящих моментов. Определение усилия на тормозной педали осуществляется с помощью устройства 14 для определения усилия на тормозной педали, монтируемого на тормозной педали. Определение времени торможения колес осуществляется при помощи датчиков для определения времени торможения колес, установленных в устройстве 14 (для определения времени начала воздействия на тормозную педаль, т.е. начала торможения) и в устройствах 12, для определения угловых скоростей колес автомобиля (для определения времени блокирования колеса, т.е. конец торможения). Преобразование сигналов датчиков всех используемых на стенде измерительных устройств в информацию о процессе торможения колес автомобиля осуществляется аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 15, связанным с ЭВМ 16.The inventive test bench consists of a front movable 1 and rear fixed 2 platforms, each of which has
Способ оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного АБС, при использовании заявляемого испытательного стенда осуществляется следующим образом.The method of evaluating the braking efficiency and stability of a car equipped with ABS, using the inventive test bench is as follows.
Колеса автомобиля устанавливают на опорные ролики 3. Центровку осей автомобиля и стенда обеспечивают подвижной платформой 1. Ведущие колеса автомобиля приводят во вращение опорные ролики 3 одной из платформ, которые передают крутящий момент через маховики 5, конические редукторы 9 и карданный вал 10 опорным роликам 3 другой платформы. Колеса автомобиля разгоняют до начальной скорости испытаний (50…70 км/ч), после чего производится их торможение. Тормозные силы, возникающие в процессе торможения, действуют на опорные ролики 3 и их валы. В то же время раскрученные маховики 5 передают реактивные моменты на валы опорных роликов 3, в результате чего последние испытывают крутящие напряжения. Величины крутящих напряжений валов опорных роликов 3 определяются устройствами 8 для измерения крутящих моментов, пропорциональных тормозным силам на колесах автомобиля, и передаются на АЦП 15 и связанную с ним ЭВМ 16. Параллельно весовые устройства 13 определяют весовые нагрузки на каждом колесе и передают соответствующие сигналы на АЦП 15 и далее на ЭВМ 16, которая вычисляет удельную тормозную силу на каждом колесе автомобиля. Величины усилий на тормозной педали, фиксируемые устройством 14, также передаются на АЦП 15 и далее на ЭВМ 16. Устройства для определения времени торможения колес 14 и 12 фиксируют время начала воздействия на тормозную педаль и время, соответствующее блокированию каждого из колес автомобиля. На основании полученных данных ЭВМ 16 вычисляет интегральные показатели процесса торможения:The wheels of the car are mounted on the
среднее за процесс значение тормозной силы при торможении с АБС, среднее значение удельной тормозной силы на каждом колесе и всего автомобиля, коэффициент неравномерности.the average value for the process of the braking force during braking with ABS, the average value of the specific braking force on each wheel and the entire car, the coefficient of unevenness.
Функциональная блок-схема алгоритма оценки тормозной эффективности и устойчивости автомобиля, оборудованного АБС, представлена на фиг.7.A functional block diagram of an algorithm for evaluating the braking performance and stability of a car equipped with ABS is shown in Fig.7.
Способ оценки работоспособности АБС автомобиля при использовании заявляемого испытательного стенда осуществляется следующим образом.The method of assessing the health of the vehicle ABS when using the inventive test bench is as follows.
Колеса автомобиля устанавливают на опорные ролики 3. Центровку осей автомобиля и стенда обеспечивают подвижной платформой 1. Ведущие колеса автомобиля приводят во вращение опорные ролики 3 одной из платформ, которые передают крутящий момент через маховики 5, конические редукторы 9 и карданный вал 10 опорным роликам 3 другой платформы. Колеса автомобиля разгоняют до начальной скорости испытаний (50…70 км/ч), после чего производится их торможение. В это время устройства для измерения угловых скоростей опорных роликов 11 измеряют угловые скорости опорных роликов 3, а аналогичные устройства 12 - угловые скорости колес автомобиля. На основании полученных значений угловых скоростей опорных роликов и колес автомобиля ЭВМ 16 вычисляется проскальзывание колес автомобиля относительно опорных поверхностей роликов 3. На основании полученных данных ЭВМ 16 вычисляет интегральный показатель работоспособности АБС, среднее за процесс значение проскальзывания.The wheels of the car are mounted on the
Функциональная блок-схема алгоритма оценки работоспособности АБС автомобиля представлена на фиг.8.Functional block diagram of the algorithm for assessing the health of the vehicle ABS is presented in Fig. 8.
Claims (3)
где FTi - мгновенное значение тормозной силы;
N - количество мгновенных значений тормозной силы за процесс торможения,
где mА - масса автомобиля;
g - ускорение свободного падения;
RZ - часть веса автомобиля, приходящаяся на одно колесо;
FT - средняя тормозная сила на одном колесе,
,
где
where F Ti is the instantaneous value of the braking force;
N is the number of instantaneous values of the braking force for the braking process,
where m A is the mass of the car;
g is the acceleration of gravity;
R Z - part of the weight of the car per one wheel;
F T - average braking force on one wheel,
,
Where
где Si - мгновенное значение проскальзывания;
N - количество мгновенных значений проскальзывания за процесс торможения,
строят зависимость мгновенных значений проскальзывания Si от времени, разбивают шкалу проскальзывания на нормативные зоны, соответствующие данному типу диагностируемой антиблокировочной системы, а оценку работоспособности антиблокировочной системы автомобиля ведут путем сравнения среднего значения проскальзывания
where S i is the instantaneous value of slippage;
N is the number of instantaneous slippage values during the braking process,
plotting the instantaneous values of slippage S i on time, divide the slippage scale into normative zones corresponding to this type of diagnosed anti-lock system, and assess the performance of the anti-lock system of a car by comparing the average value of slippage
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008113776/11A RU2365516C1 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Method to estimate vehicle braking efficiency and stability, anti-locking system serviceability and device to these effects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008113776/11A RU2365516C1 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Method to estimate vehicle braking efficiency and stability, anti-locking system serviceability and device to these effects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2365516C1 true RU2365516C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41149778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008113776/11A RU2365516C1 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Method to estimate vehicle braking efficiency and stability, anti-locking system serviceability and device to these effects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365516C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114902300A (en) * | 2020-01-17 | 2022-08-12 | 罗尔斯·罗伊斯解决方案有限公司 | Method for monitoring the functionality of a vehicle, control unit for a drive of a vehicle, drive having such a control unit, and vehicle having such a drive |
| RU2824950C1 (en) * | 2024-02-10 | 2024-08-16 | Игорь Михайлович Блянкинштейн | Roller test bench for vehicle braking properties |
-
2008
- 2008-04-08 RU RU2008113776/11A patent/RU2365516C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114902300A (en) * | 2020-01-17 | 2022-08-12 | 罗尔斯·罗伊斯解决方案有限公司 | Method for monitoring the functionality of a vehicle, control unit for a drive of a vehicle, drive having such a control unit, and vehicle having such a drive |
| CN114902300B (en) * | 2020-01-17 | 2024-05-14 | 罗尔斯·罗伊斯解决方案有限公司 | Method for monitoring the functionality of a vehicle, control unit for a drive of a vehicle, drive with such a control unit, and vehicle with such a drive |
| RU2824950C1 (en) * | 2024-02-10 | 2024-08-16 | Игорь Михайлович Блянкинштейн | Roller test bench for vehicle braking properties |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4158961A (en) | Device for testing vehicles | |
| US7493805B2 (en) | Apparatus and method for testing the performance of a vehicle | |
| RU2766481C2 (en) | System for determining the value of friction between the rail and the wheel of a railway vehicle, and corresponding method for such determination | |
| CN108896149A (en) | Vehicle weighing method and vehicle | |
| JP2719603B2 (en) | Method and apparatus for determining engine power of a vehicle | |
| JPH02105023A (en) | Method and device for weighing car | |
| US11506551B2 (en) | Method and apparatus for dynamometer testing of a motor vehicle | |
| RU2365516C1 (en) | Method to estimate vehicle braking efficiency and stability, anti-locking system serviceability and device to these effects | |
| CN112051065B (en) | Engine brake system testing method | |
| EP3256830B1 (en) | Multi -plate apparatus and method for checking the braking system of land vehicles with at least two axles | |
| RU2345915C1 (en) | Method of differential diagnostics of road vehicles braking systems with pneumatic brake gear and device for its implementation | |
| RU182915U1 (en) | The stand for the study of the twin wheels of vehicles | |
| Muthoriq et al. | Enhancement of a roller brake tester for modelling the tire | |
| CN109615258A (en) | The evaluation method of automobile brake pedal sense | |
| RU199093U1 (en) | Hybrid universal full support stand for monitoring the technical condition of wheeled vehicles | |
| RU2279361C1 (en) | Test stand | |
| RU2297932C1 (en) | Methods of diagnosing condition of brake system of automobile furnished with antilocking system (versions); method of and device for diagnosing condition of automobile brake system | |
| EP3862238B1 (en) | Direct and indirect methods for aircraft brake wear estimation | |
| CN107044842A (en) | The detection method of automotive transmission clearance angle | |
| RU2375218C1 (en) | Method of dynamic diagnozing automotive anti-skidding systems and device to this end | |
| RU2548643C1 (en) | Method of diagnostics of automotive brake system and device to this end | |
| RU2792467C1 (en) | Method for determining the braking torque and energy loading of the wheels of the landing gear of an aircraft in flight tests on a run along the runway | |
| RU2316438C1 (en) | Device for diagnosing condition of road vehicle brake system | |
| CN107290158B (en) | The modification method of automobile art skating transmission resistance | |
| RU2613076C1 (en) | Testing bench for vehicle brake diagnosis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140409 |