一種摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置及方法
2023-11-10 02:56:42 1
專利名稱：一種摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種摩託車的測試裝置和方法，特別涉及摩託車制動系統性能參數的測試裝置和方法。
背景技術：
摩託車的防抱死制動系統目前在國內還處於研製階段，其相關的性能要求是參考歐洲的針對摩託車加裝防抱死系統應達到的制動性能的附加要求，其中非常重要的一項性能指標是附著力利用率ε這一參數，附著力利用率ε＝Zmax/Zm。例如摩託車在60km/h的速度下進行單輪制動，檢測從40km/h降到20km/h的時間t，則制動速率Z＝0.56/t。Zm是未啟用防抱死裝置時制動速率的最大值，，Zmax是啟用防抱死裝置時制動速率的最大值。
要檢測附著力利用率ε，關鍵是要檢測出摩託車在未啟用防抱死裝置時和啟用防抱死裝置時的制動速率的最大值為Zm和Zmax檢測時，要求在制動過程中維持恆定製動壓力，並且通過不斷改變制動壓力進行一系列的試驗，通過測試結果找到未啟用防抱死裝置時和啟用防抱死裝置時的制動速率的最大值Zm和Zmax。同時，還要檢測摩託車的水平速度。但針對這一性能參數的檢測目前還沒有相應的裝置和先進的方法。在檢測摩託車的水平速度方面，目前採用的光電式的水平速度測試儀在被測試的摩託車上安裝也很不方便。
用現有的制動裝置檢測制動速率的最大值Zm和Zmax很困難，人為地控制制動壓力讓其維持恆定相對來說還容易一些，但因為要進行一系列的制動試驗，並且在這一系列的試驗中制動壓力要逐漸變化，要達到這個要求，人為地控制制動壓力無法得到準確、科學的實驗數據。
發明內容
為了克服目前在摩託車制動系統性能參數測試方面存在難以檢測的缺陷，本發明的目的在於提供一種採用電腦程式控制，能快速、準確、直觀、安全、可靠的測試出路面制動速率的最大值Zm和摩託車水平速度的裝置和方法。
本發明的目的是這樣實現的一種摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置，其特徵在於它包括中央處理器、壓力傳感器、輪速傳感器、壓力調節器、串行EEPROM存儲器、串行接口電路、晶振電路、復位電路、電源模塊、基準電源、輸入電路、輸出電路；輪速傳感器的輸出端與輸入電路相接；輸出電路的輸出端接壓力調節器；中央處理器分別和壓力傳感器、串行EEPROM存儲器、串行接口電路、晶振電路、復位電路、電源模塊、基準電源、輸入電路、輸出電路相連。
上述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其主程序流程中使用了高速輸入HSI4中斷處理子程序和軟體定時器中斷處理子程序。
上述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其主程序的流程步驟是當開始測試時，中央處理器首先進行置堆棧指針，並發出禁止中斷指令；此時摩託車前後輪開始轉動；高速輸入HSI、各串口、軟體定時器進行初始化後，中央處理器發出打開中斷的指令；啟動前輪的制動壓力A/D轉換，將前輪的制動壓力信號轉換成數位訊號；如果轉換不成功，程序自動進行再次轉換；如果轉換完成，則啟動後輪的制動壓力A/D轉換，將後輪的制動壓力信號轉換成數位訊號；如果轉換不成功，程序自動進行再次轉換；如果轉換完成，則進行前輪的制動壓力的比較和調節；如果前輪制動壓力高於設定的前輪制動壓力上限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪減壓信號，以降低前輪的制動壓力；和如果前輪制動壓力低於設定的前輪的制動壓力下限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪增壓信號，以提高前輪的制動壓力；和當前輪制動壓力介於設定的前輪的制動壓力上下限之間時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪保壓信號，保持當前的前輪制動壓力；如果前輪的制動壓力比較和調節完成，則進行後輪的制動壓力的比較和調節；如果後輪制動壓力高於設定的後輪制動壓力上限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪減壓信號，以降低後輪的制動壓力；和如果後輪制動壓力低於設定的後輪的制動壓力下限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪增壓信號，以提高後輪的制動壓力；和如果後輪制動壓力介於設定的後輪的制動壓力上下限之間時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪保壓信號，保持當前的後輪制動壓力；後輪的制動壓力調整完後，則程序返回到啟動前輪的制動壓力A/D轉換；循環執行從啟動前輪的制動壓力A/D轉換到後輪的制動壓力的比較和調節的過程。
上述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其高速輸入HSI4中斷處理子程序的流程步驟是將程序狀態字壓入堆棧；接收HSI4的先入先出FIFO中的輪速信號數據；將程序狀態字彈出堆棧；返回到調用指令處。
上述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其軟體定時器中斷處理子程序的流程步驟是將程序狀態字壓入堆棧；重新啟動軟體定時器；從串口發送輪速及制動壓力信號到上位機；對前、後輪轉動的齒數清零；將程序狀態字彈出堆棧；返回到調用指令處。
本發明的有益效果是由於採用了計算機軟體程序控制的方式，解決了無法測試摩託車的防抱死制動系統的主要性能參數制動速率最大值Zm的問題，並且通過測量非制動輪的角速度來間接測量車輛水平速度，避免了現有的光電式水平速度測試儀在摩託車上安裝不方便的缺點，為摩託車防抱死技術的開發和研究提供了科學的方法。
下面結合附圖，對本發明作進一步的說明。
圖1是本發明裝置的方框圖。
圖2是本發明的主程序流程圖。
圖3是本發明的高速輸入HSI4中斷處理子程序流程圖。
圖4是本發明的軟體定時器中斷處理子程序流程圖。
具體實施例方式一種摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置，其特徵在於它包括中央處理器、壓力傳感器、輪速傳感器、壓力調節器、串行EEPROM存儲器、串行接口電路、晶振電路、復位電路、電源模塊、基準電源、輸入電路、輸出電路；輪速傳感器的輸出端與輸入電路相接；輸出電路的輸出端接壓力調節器；中央處理器分別和壓力傳感器、串行EEPROM存儲器、串行接口電路、晶振電路、復位電路、電源模塊、基準電源、輸入電路、輸出電路相連。
參見圖1。在本實施例中中央處理器採用16位單片機INTEL87C196KB，程序存儲器在晶片內；電源模塊採用晶片7805及公知的濾波整流電路；復位電路採用公知的INTEL87C196KB要求的復位電路；晶振電路採用公知的INTEL87C196KB要求的晶振時鐘電路；基準電源採用晶片MAXIM875及晶片要求的外圍電路構成5V的A/D轉換比較基準電壓；壓力傳感器採用CEMPX4IV2GSDM1，用來檢測制動壓力；輸出電路採用公知的光電隔離電路，輸出控制壓力調節器的信號；串行接口電路採用RS232接口晶片及其要求的外圍電路；輪速傳感器採用霍爾傳感器GT1結合鐵磁介質的信號齒盤輸出輪速信號；輪速信號輸入電路用公知的光電隔離電路；串行EEPROM存儲器採用晶片24C01A存儲設定的制動壓力限值；壓力調節器採用目前一些汽車使用的防抱死集成塊MK20，該集成塊包括機械部分和控制板部分，在本實施例中僅使用其機械部分的電磁閥及泵。
參見圖2、圖3、圖4。上述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其主程序流程包括高速輸入HSI4中斷處理子程序和軟體定時器中斷處理子程序。
上述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其主程序的流程步驟是當開始測試時，中央處理器首先進行置堆棧指針，並發出禁止中斷指令；此時摩託車前後輪開始轉動；高速輸入HSI、各串口、軟體定時器進行初始化後，中央處理器發出打開中斷的指令；啟動前輪的制動壓力A/D轉換，將前輪的制動壓力信號轉換成數位訊號；如果轉換不成功，程序自動進行再次轉換；如果轉換完成，則啟動後輪的制動壓力A/D轉換，將後輪的制動壓力信號轉換成數位訊號；如果轉換不成功，程序自動進行再次轉換；如果轉換完成，則進行前輪的制動壓力的比較和調節；如果前輪制動壓力高於設定的前輪制動壓力上限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪減壓信號，以降低前輪的制動壓力；和如果前輪制動壓力低於設定的前輪的制動壓力下限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪增壓信號，以提高前輪的制動壓力；和當前輪制動壓力介於設定的前輪的制動壓力上下限之間時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪保壓信號，保持當前的前輪制動壓力；如果前輪的制動壓力比較和調節完成，則進行後輪的制動壓力的比較和調節；如果後輪制動壓力高於設定的後輪制動壓力上限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪減壓信號，以降低後輪的制動壓力；和如果後輪制動壓力低於設定的後輪的制動壓力下限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪增壓信號，以提高後輪的制動壓力；和如果後輪制動壓力介於設定的後輪的制動壓力上下限之間時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪保壓信號，保持當前的後輪制動壓力；後輪的制動壓力調整完後，則程序返回到啟動前輪的制動壓力A/D轉換；循環執行從啟動前輪的制動壓力A/D轉換到後輪的制動壓力的比較和調節的過程。
參見圖3。上述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其高速輸入HSI4中斷處理子程序的流程步驟是將程序狀態字壓入堆棧；接收HSI4的先入先出FIFO中的輪速信號數據；將程序狀態字彈出堆棧；返回調用指令處。
該子程序中，輪速信號數據對應的是前後輪的信號齒盤每轉動一個齒時控制器晶片87C196KB的時間計數器的某一時刻，接收該信號即分別累計前輪和後輪轉動的齒數，並記錄下最後一個齒的時刻。
參見圖4。上述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其軟體定時器中斷處理子程序的流程步驟是將程序狀態字壓入堆棧；重新啟動軟體定時器；從串口發送輪速及制動壓力信號到上位機；對前、後輪轉動的齒數清零；將程序狀態字彈出堆棧；返回調用指令處。
該子程序中，輪速信號是從串口發送的前輪轉動的齒數及對應最後一個齒的時刻和後輪轉動的齒數及對應最後一個齒的時刻的信號，制動壓力信號是前、後輪最後一個制動壓力信號。
另外，由於具有防抱死的摩託車都可檢測到角速度，所以通過測量非制動輪的角速度來間接測量摩託車的水平速度。
權利要求
1.一種摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置，其特徵在於它包括中央處理器、壓力傳感器、輪速傳感器、壓力調節器、串行EEPROM存儲器、串行接口電路、晶振電路、復位電路、電源模塊、基準電源、輸入電路、輸出電路；輪速傳感器的輸出端與輸入電路相接；輸出電路的輸出端接壓力調節器；中央處理器分別和壓力傳感器、串行EEPROM存儲器、串行接口電路、晶振電路、復位電路、電源模塊、基準電源、輸入電路、輸出電路相連。
2.一種如權利要求1所述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其主程序流程中使用了高速輸入HSI4中斷處理子程序和軟體定時器中斷處理子程序。
3.一種如權利要求2所述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其主程序的流程步驟是當開始測試時，中央處理器首先進行置堆棧指針，並發出禁止中斷指令；此時摩託車前後輪開始轉動；高速輸入HSI、各串口、軟體定時器進行初始化後，中央處理器發出打開中斷的指令；啟動前輪的制動壓力A/D轉換，將前輪的制動壓力信號轉換成數位訊號；如果轉換不成功，程序自動進行再次轉換；如果轉換完成，則啟動後輪的制動壓力A/D轉換，將後輪的制動壓力信號轉換成數位訊號；如果轉換不成功，程序自動進行再次轉換；如果轉換完成，則進行前輪的制動壓力的比較和調節；如果前輪制動壓力高於設定的前輪制動壓力上限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪減壓信號，以降低前輪的制動壓力；和如果前輪制動壓力低於設定的前輪的制動壓力下限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪增壓信號，以提高前輪的制動壓力；和當前輪制動壓力介於設定的前輪的制動壓力上下限之間時，通過輸出電路向壓力調節器輸出前輪保壓信號，保持當前的前輪制動壓力；如果前輪的制動壓力比較和調節完成，則進行後輪的制動壓力的比較和調節；如果後輪制動壓力高於設定的後輪制動壓力上限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪減壓信號，以降低後輪的制動壓力；和如果後輪制動壓力低於設定的後輪的制動壓力下限時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪增壓信號，以提高後輪的制動壓力；和如果後輪制動壓力介於設定的後輪的制動壓力上下限之間時，通過輸出電路向壓力調節器輸出後輪保壓信號，保持當前的後輪制動壓力；後輪的制動壓力調整完後，則程序返回到啟動前輪的制動壓力A/D轉換；循環執行從啟動前輪的制動壓力A/D轉換到後輪的制動壓力的比較和調節的過程。
4.一種如權利要求2所述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其高速輸入HSI4中斷處理子程序的流程步驟是將程序狀態字壓入堆棧；接收HSI4的先入先出FIFO中的輪速信號數據；將程序狀態字彈出堆棧；返回到調用指令處。
5.一種如權利要求2所述的摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置的測試方法，其軟體定時器中斷處理子程序的流程步驟是將程序狀態字壓入堆棧；重新啟動軟體定時器；從串口發送輪速及制動壓力信號到上位機；對前、後輪轉動的齒數清零；將程序狀態字彈出堆棧；返回到調用指令處。
全文摘要
一種摩託車防抱死制動系統附著力利用率測試裝置及方法，其特徵在於它包括中央處理器、壓力傳感器、輪速傳感器、壓力調節器、串行EEPROM存儲器、串行接口電路、晶振電路、復位電路、電源模塊、基準電源、輸入電路、輸出電路。計算機控制主程序包括高速輸入HSI4中斷處理子程序和軟體定時器中斷處理子程序。本發明的有益效果是由於採用了計算機軟體程序控制的方式，解決了無法測試摩託車的防抱死制動系統的主要性能參數制動速率最大值Z
文檔編號G01M17/007GK1603766SQ20041008121
公開日2005年4月6日 申請日期2004年11月5日 優先權日2004年11月5日
發明者任德全, 肖維富 申請人:中國嘉陵工業股份有限公司(集團)