基于单片机的汽车制动性能检测仪的设计

　　制动性能是机动车安全检测的重点指标之一，检验的方法有路试法和台架法。根据GB7258-1997规定,路试法主要在道路上对汽车制动性能进行检测，其检测的参数有制动距离;充分发出的平均减速度;制动踏板力;制动协调时间等。

　　在道路上对汽车制动性能进行检测，其测试仪器主要是车速传感器，通过对汽车在道路上制动时的车速变化对汽车整车制动性能进行评价。现在普遍使用的制动性能检测仪大多是在车身上安装传感器，使用和维护比较困难。在机动车辆制动性能检测和交通事故的勘查以及汽车维修行业中，一种能够快速测出制动距离和制动时间，方便快捷，智能化，高精度，性价比高，无需与车辆进行机械和电气安装连接的汽车制动性能测试仪显的特别重要。为提高检测的自动化水平和检测的精度，设计了一种基于C8051F206单片机和加速度传感器的汽车制动性能检测仪。

　　1 制动检测仪的工作原理

　　汽车的制动过程是：当汽车以规定的初速度在平滑的路面上行驶，驾驶员一脚将制动器踩到底直到汽车停止。制动性能检测仪完成对制动距离和制动时间的检测，其工作原理是以加速度传感器为主要探测部件,利用加速度传感器在制动时对减速度的测量，并经过单片机进行运算处理分析，实现对制动距离和制动时间的计算，该系统主要包括3个过程：制动开始的判断和数据的采集过程;数据的处理和分析过程;制动距离和制动时间的显示过程。汽车制动过程的加速度、瞬时速度曲线如图1所示：

　　图1 汽车制动过程的加速度、瞬时速度曲线

　　1.1 制动开始的判断和数据的采集过程

　　由于该测试仪与机动车辆没有任何的电气和机械的硬连接,所以制动何时开始必须由软件根据传感器的输出进行判断，从而确定数据的采集和存储。

　　1.2 数据的处理和分析过程

　　1.2.1 制动距离的计算

　　制动距离是在规定的初速度下急踩制动踏板，从脚接触制动踏板至车辆停住时行驶过的距离。由于已得到实时车速，所以制动距离是实时车速的积分。

　　式中，S为制动距离(m); v为制动初速度(km/h) ; t为协调时间(s);.i为制动减速度(m/s2) 。

　　1.2.2 充分发出的平均减速度的计算

　　根据GB7358-1997,充分发出的平均减速度(MFDD)的计算公式如下：

　　式中，V为试验车制动初速度(km/h);Vb为0.8V试验车速(km/h);Ve为0.1V试验车速(km/h);Sb为试验车速从Vv到Vb的行驶距离(m);Se为试验车速从V到Ve的行驶距离(m)。