汽车制动性试验方案设计
目 录
1 第1章 引言 1
1.1 本课题研究的背景和意图 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 本课题的主要研究内容 2
2 第2章 制动性能评价指标和评价汽车制动性能检测方法3
2.1制动效能 3
2.2制动效能的恒定性 4
2.3制动时汽车的方向稳定性 4
2.4汽车制动性能的检测标准 5
2.5汽车制动性能检测方法 7
3第3章 基于GPS的VBOXIII设备的制动性能试验系统8
3.1测试系统介绍 9
3.2 GPS定位原理11
3.3用GPS测速的理论基础12
4 第4章 基于VBOX设备的汽车制动性方案的制定13
4.1试验方案制定的目标 13
4.2试验方案的内容13
4.3试验过程和结果分析14
5 结论 26
6 致谢 27
7 参考文献 28附录A 29
1 第1章 引言
1.1 本课题研究的背景和意图
1.1.1 研究的背景
伴随着汽车产业的迅速发展及人们生活质量的不断改善，我国的汽车需求量也在逐日增长。我们当然要感谢工业时代给我们带来的成果，但是我们必须承认因其汽车故障产生的交通事故也很多，这给人们的生命财产安全也带来了严重的威胁。据记载，我国汽车保有量大约只占全世界的百分之二，但在安全事故中死亡的人数却占全球的百分之十五左右，道路交通事故概率是世界上最大的和最严重的国家之一[]。为了减少交通事故的数量，中国的有关法律和法规明确指出，需要定期检查的汽车，经过测试，才让它上道路行 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
驶，在汽车的定期检验中，制动性能是好的或坏的是作为主要指标来确定车辆安全技术状态[]。因此，对于在用车和新车，汽车制动性能的检测都是具有十分重要的意义。随着时代发展，同时为了满足汽车工业在我国发展的需要，颁布了一系列新的汽车行业标准，使得目前各家汽车公司大大的提高了对汽车试验的重视，各大汽车试验场里用来做性能测试的样车数量越来越多，对测试系统的效率和可靠性要求也因此提高。为了适应汽车测试技术的发展趋势，我院从外地借来Racelogic公司第三代GPS数据采集系统——VBOX III产品，用于汽车道路试验。
1.1.2 研究意义
对于新生产的车来讲，进行制动性能的检测可以了解该辆汽车是否满足国家标准对汽车制动性能的规定，若不满足，则需要对该车的制动系统加以改进，且要停止批量生产；而对与在用车，在使用过程中，跟着汽车运转里程的增加，制动系统的组成部件会收到磨损、退化或者直接被损坏，制动本领会逐步降低,这是，就容易导致交通事故，产生恶果。所以，定期对在用车进行制动性能检测是必不可少的。因此，对汽车进行制动性能检测具有重要意义。
未来几年，人们对汽车的需求应该只增不减，在设计过程中任何的缺陷都有可能造成严重的后果。正因为如此，汽车测试的事情在汽车制造业中尤为紧要，已成为汽车制造公司相互竞争的重要技术措施。从事汽车行业的人都很清楚，无论是新的汽车产品设计还是生产，还是在设计和制造过程中考虑的如何仔细，都需要经过严格的、科学的检验。
汽车制动性能的道路试验技术中是评价汽车安全性能的重要组成部分，其决策依据是制动效能和稳定性，因为汽车制动性能是汽车的基本性能它，是非常重要的。所以其他国家各个厂家的测试工具、测试数据和测试方法一般都是不公开的。我国在这项研究项目上起步较晚，本课题就是在这样的情况下，希望对车辆制动性能的研究方法进行进一步的研究。
1.2 国内外研究现状
汽车道路试验是对汽车设计进行性能评估的技术措施，近来及几年来多项先进技术都被应用到该范畴。GB21861-2012《机动车运行安全技术条件》中将制动性能实验检测分为台试试验法和路试试验法[]，本课题研究的是道路试验检测。
2010年8月份，西华大学交通与汽车工程学院的徐延海等人在 《GPS在汽车道路试验系统中的应用研究》中提出以GPS信号为基础，利用GPS差分定位组建了汽车动态参数实时测试的道路试验系统，涉及到不同类型汽车道路试验仪器之间的对比试验。通过试验和比较说明了基于GPS的车辆道路测试系统的可靠性和实用性[]。
2012年，中国汽车技术研究中心在《整车制动道路试验测试研究》一文中介绍了以MATLAB软件为开发平台，加上笔记本电脑、各种传感器、信号调理器和数据采集卡，策划搭建一套车辆制动集成测试系统，接收及时检测、剖、处理每一个传感器输入的制动性能物理参数，确切飞快地实现对整车制动系统匹配以及对ABS控制方案的剖析评估。系统中基本上所有传感器均采用电压差分模拟输入。但因为HIOKI数据采集系统通道数受到限制，所以该检测系统不能同时测出多个重要参数[]。
接着，在2013年，江苏大学汽车与交通工程学院的教授刘军带领他的两位学生基于MEMS技术在LabVIEW软件开发平台上构建了汽车制动性能道路测试系统，并运用所构建的系统，依照国家标准对现实情况下车辆进行制动性能道路实验，对系统方案的可行性进行了验证[]。MEMS传感器有高灵敏性、易于集成、低成本以及容易构成大规模和多功能性的阵列以实现新的功能等一系列优点[]。
2014年，南京林业大学汽车与交通工程学院的老师运用自制的雷达测试装置，对普锐斯混合动力制动能量回收系统这款车的制动性能进行了分析和研究。自制设备运用雷达测速技术，采用高精度、不受天气环境条件的影响的雷达测速传感器，在使用的过程当中，这是非常稳定的，再通过软件的支持，如LabVIEW编程，便能够测试汽车在试验过程中的距离、加速度、速度、时间等参数的变化，也就是具有实时反映出汽车的制动性能的功能[]。
1.3 本课题的主要研究内容
第一，学习和了解汽车制动性检测背景、研究现状、国家制动性检测标准、评价指标及进行制动性检测的重要意义，查看网络上一些专家、硕博士写的相关论文，了解当前国内外汽车道路试验系统组成、测试内容和测试方法；
第二，通过知网上的硕博士论文学习GPS的定位原理、测速原理和测距原理、用VBOX测试汽车制动性能的理论基础，复习余志生主编的《汽车理论》中制动防抱装置的内容；
第三，完成测试系统的硬件设置、设备连接，在导师的带领下认真学习仪器的使用方法，最主要的是要翻阅VBOXTools的软件说明书，熟悉该软件，能独立操作软件进行速度，距离等参数的测量和处理编辑数据；
第四，参照国内外关于制动性道路试验的研究现状、《汽车试验学》等相关书籍及我国发表的关于制动性能测试的国家标准，完成制动性试验的方案设计；
最后，按照方案，在不同的工作条件下，如分别在干路面和湿路面、混凝土路面和沥青路面对某实车检测其行车制动性能（制动距离、制动减速度、抗热衰退性）和ABS防抱死制动系统工作性能，判断被检测车辆的制动性能是否满足国家标准，以及通过实践对理论知识进行验证。
2 第2章 制动性能评价指标和评价汽车制动性能检测方法
制动性能评价指标详细论述如下：
2.1 制动效能
图3.2 VBOX 3i的测试主机
1 第1章 引言 1
1.1 本课题研究的背景和意图 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 本课题的主要研究内容 2
2 第2章 制动性能评价指标和评价汽车制动性能检测方法3
2.1制动效能 3
2.2制动效能的恒定性 4
2.3制动时汽车的方向稳定性 4
2.4汽车制动性能的检测标准 5
2.5汽车制动性能检测方法 7
3第3章 基于GPS的VBOXIII设备的制动性能试验系统8
3.1测试系统介绍 9
3.2 GPS定位原理11
3.3用GPS测速的理论基础12
4 第4章 基于VBOX设备的汽车制动性方案的制定13
4.1试验方案制定的目标 13
4.2试验方案的内容13
4.3试验过程和结果分析14
5 结论 26
6 致谢 27
7 参考文献 28附录A 29
1 第1章 引言
1.1 本课题研究的背景和意图
1.1.1 研究的背景
伴随着汽车产业的迅速发展及人们生活质量的不断改善，我国的汽车需求量也在逐日增长。我们当然要感谢工业时代给我们带来的成果，但是我们必须承认因其汽车故障产生的交通事故也很多，这给人们的生命财产安全也带来了严重的威胁。据记载，我国汽车保有量大约只占全世界的百分之二，但在安全事故中死亡的人数却占全球的百分之十五左右，道路交通事故概率是世界上最大的和最严重的国家之一[]。为了减少交通事故的数量，中国的有关法律和法规明确指出，需要定期检查的汽车，经过测试，才让它上道路行 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
驶，在汽车的定期检验中，制动性能是好的或坏的是作为主要指标来确定车辆安全技术状态[]。因此，对于在用车和新车，汽车制动性能的检测都是具有十分重要的意义。随着时代发展，同时为了满足汽车工业在我国发展的需要，颁布了一系列新的汽车行业标准，使得目前各家汽车公司大大的提高了对汽车试验的重视，各大汽车试验场里用来做性能测试的样车数量越来越多，对测试系统的效率和可靠性要求也因此提高。为了适应汽车测试技术的发展趋势，我院从外地借来Racelogic公司第三代GPS数据采集系统——VBOX III产品，用于汽车道路试验。
1.1.2 研究意义
对于新生产的车来讲，进行制动性能的检测可以了解该辆汽车是否满足国家标准对汽车制动性能的规定，若不满足，则需要对该车的制动系统加以改进，且要停止批量生产；而对与在用车，在使用过程中，跟着汽车运转里程的增加，制动系统的组成部件会收到磨损、退化或者直接被损坏，制动本领会逐步降低,这是，就容易导致交通事故，产生恶果。所以，定期对在用车进行制动性能检测是必不可少的。因此，对汽车进行制动性能检测具有重要意义。
未来几年，人们对汽车的需求应该只增不减，在设计过程中任何的缺陷都有可能造成严重的后果。正因为如此，汽车测试的事情在汽车制造业中尤为紧要，已成为汽车制造公司相互竞争的重要技术措施。从事汽车行业的人都很清楚，无论是新的汽车产品设计还是生产，还是在设计和制造过程中考虑的如何仔细，都需要经过严格的、科学的检验。
汽车制动性能的道路试验技术中是评价汽车安全性能的重要组成部分，其决策依据是制动效能和稳定性，因为汽车制动性能是汽车的基本性能它，是非常重要的。所以其他国家各个厂家的测试工具、测试数据和测试方法一般都是不公开的。我国在这项研究项目上起步较晚，本课题就是在这样的情况下，希望对车辆制动性能的研究方法进行进一步的研究。
1.2 国内外研究现状
汽车道路试验是对汽车设计进行性能评估的技术措施，近来及几年来多项先进技术都被应用到该范畴。GB21861-2012《机动车运行安全技术条件》中将制动性能实验检测分为台试试验法和路试试验法[]，本课题研究的是道路试验检测。
2010年8月份，西华大学交通与汽车工程学院的徐延海等人在 《GPS在汽车道路试验系统中的应用研究》中提出以GPS信号为基础，利用GPS差分定位组建了汽车动态参数实时测试的道路试验系统，涉及到不同类型汽车道路试验仪器之间的对比试验。通过试验和比较说明了基于GPS的车辆道路测试系统的可靠性和实用性[]。
2012年，中国汽车技术研究中心在《整车制动道路试验测试研究》一文中介绍了以MATLAB软件为开发平台，加上笔记本电脑、各种传感器、信号调理器和数据采集卡，策划搭建一套车辆制动集成测试系统，接收及时检测、剖、处理每一个传感器输入的制动性能物理参数，确切飞快地实现对整车制动系统匹配以及对ABS控制方案的剖析评估。系统中基本上所有传感器均采用电压差分模拟输入。但因为HIOKI数据采集系统通道数受到限制，所以该检测系统不能同时测出多个重要参数[]。
接着，在2013年，江苏大学汽车与交通工程学院的教授刘军带领他的两位学生基于MEMS技术在LabVIEW软件开发平台上构建了汽车制动性能道路测试系统，并运用所构建的系统，依照国家标准对现实情况下车辆进行制动性能道路实验，对系统方案的可行性进行了验证[]。MEMS传感器有高灵敏性、易于集成、低成本以及容易构成大规模和多功能性的阵列以实现新的功能等一系列优点[]。
2014年，南京林业大学汽车与交通工程学院的老师运用自制的雷达测试装置，对普锐斯混合动力制动能量回收系统这款车的制动性能进行了分析和研究。自制设备运用雷达测速技术，采用高精度、不受天气环境条件的影响的雷达测速传感器，在使用的过程当中，这是非常稳定的，再通过软件的支持，如LabVIEW编程，便能够测试汽车在试验过程中的距离、加速度、速度、时间等参数的变化，也就是具有实时反映出汽车的制动性能的功能[]。
1.3 本课题的主要研究内容
第一，学习和了解汽车制动性检测背景、研究现状、国家制动性检测标准、评价指标及进行制动性检测的重要意义，查看网络上一些专家、硕博士写的相关论文，了解当前国内外汽车道路试验系统组成、测试内容和测试方法；
第二，通过知网上的硕博士论文学习GPS的定位原理、测速原理和测距原理、用VBOX测试汽车制动性能的理论基础，复习余志生主编的《汽车理论》中制动防抱装置的内容；
第三，完成测试系统的硬件设置、设备连接，在导师的带领下认真学习仪器的使用方法，最主要的是要翻阅VBOXTools的软件说明书，熟悉该软件，能独立操作软件进行速度，距离等参数的测量和处理编辑数据；
第四，参照国内外关于制动性道路试验的研究现状、《汽车试验学》等相关书籍及我国发表的关于制动性能测试的国家标准，完成制动性试验的方案设计；
最后，按照方案，在不同的工作条件下，如分别在干路面和湿路面、混凝土路面和沥青路面对某实车检测其行车制动性能（制动距离、制动减速度、抗热衰退性）和ABS防抱死制动系统工作性能，判断被检测车辆的制动性能是否满足国家标准，以及通过实践对理论知识进行验证。
2 第2章 制动性能评价指标和评价汽车制动性能检测方法
制动性能评价指标详细论述如下：
2.1 制动效能
图3.2 VBOX 3i的测试主机
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