一種測試車輛制動性能的方法及裝置制造方法
【專利摘要】“一種測試車輛制動性能的方法及裝置”發(fā)明專利提出了一種新的用于測試車輛制動性能的方法及裝置，可以解決當(dāng)前測試制動力“失真”、偏小的問題。提出的新的驅(qū)動方法和設(shè)備包括以下幾點(diǎn)：1.驅(qū)動裝置上表面作直線往返換向運(yùn)動。2.被測試的左右兩車輪下的驅(qū)動裝置上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反。3.采用運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置可以同時測試小轎車四輪。該測試方法及裝置可以廣泛地應(yīng)用于汽車制造企業(yè)的出廠檢驗(yàn)、汽車4S汽車維修企業(yè)和汽車檢測站。
【專利說明】一種測試車輛制動性能的方法及裝置
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】該發(fā)明專利涉及一種用于測試車輛制動性能的方法及裝置，該測試方法及裝置可以廣泛地應(yīng)用于汽車制造企業(yè)的出廠檢驗(yàn)、汽車4S汽車維修企業(yè)和汽車檢測站。
[0002]【背景技術(shù)】目前，公知的車輛制動性能測試方法主要有兩種:一是采用道路測試的方法。車輛在實(shí)際道路上達(dá)到一定車速，通過車輛在實(shí)際道路上的制動操作，直接得到車輛的制動距離或制動減速度來評價車輛制動性能。二是采用室內(nèi)臺架測試的方法，測得車輛的制動力，用制動力來評價車輛制動性能。
[0003]第一種方法是早期使用的傳統(tǒng)方法。這種方法需要在實(shí)際道路上實(shí)施緊急制動操作，汽車驟然減速，如被測試車輛左右輪制動力相差較大，車輛可能跑偏、側(cè)滑失去控制，可能引起交通事故，對周圍的車輛和人員都是不安全的。考慮到實(shí)際道路的車流量和交通擁堵的現(xiàn)狀，這種方法幾乎不能在城市和較高等級的道路上運(yùn)用。
[0004]第二種方法可分為兩類:一類是采用滾筒測試臺的方法，車輛同軸左右車輪分別安置在對應(yīng)的前后滾筒上。測試時，電機(jī)帶動前后滾筒始終向同一方向旋轉(zhuǎn)，被測車輪也隨之同向旋轉(zhuǎn)。電機(jī)外殼是浮動的，測試裝置固定在電機(jī)外殼和機(jī)架之間。當(dāng)車輪被實(shí)施制動后，滾筒力圖轉(zhuǎn)動車輪，電機(jī)外殼在滾筒阻力的作用下試圖轉(zhuǎn)動，測試裝置一機(jī)架阻止了電機(jī)外殼轉(zhuǎn)動，于是測試裝置測出了各車輪的制動力。測試前車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)下，測試時滾筒帶動車輛同向運(yùn)動，車輛的同向運(yùn)動使即時的制動力變小，于是產(chǎn)生測試誤差。另外非測試輪的制動性能的差異等因素都影響了測試輪的制動力測試。往往制動力不是制動器摩擦力的真實(shí)反映，測試的制動力“失真”嚴(yán)重，偏小。
[0005]該測試裝置能測得最大腳制動力，測試穩(wěn)定，測試重復(fù)性好，目前在汽車檢測站獲得廣泛的應(yīng)用。但存在如下缺點(diǎn):
[0006]1.在測試車輛的手制動時，由于非測試車輪不存在制動力，測試時車身會快速后退，即手制動性能良好的車輛測得的手制動力比真實(shí)的制動力偏小，也很難達(dá)到手制動力的國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0007]2.非測試車輪的制動性能不佳直接影響測試車輪的制動力測試。在這種情況下，測得的腳制動力比真實(shí)的制動力偏小，往往達(dá)不到規(guī)定的腳制動力的國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0008]3.制動時，車身隨滾筒的轉(zhuǎn)動向后移動，制動力一時間波形會發(fā)生畸變，波形拉長。由此測得的“制動協(xié)調(diào)時間”比真實(shí)狀況要長。
[0009]第二類是平板測試臺。平板測試臺完全模擬實(shí)際道路測試。車輛以一定的速度駛過一段低矮的平臺，駕駛員在平臺上踩剎車或拉手剎車，固連在平板下面的傳感器將制動力變?yōu)殡娦盘枴?br> [0010]該測試裝置能真實(shí)地反映腳制動全過程，真實(shí)地測得腳制動力、手制動力和制動協(xié)調(diào)時間。它的缺點(diǎn)是:
[0011]1.占用的空間大。車輛從靜止加速到制動停下需要足夠長的距離，測手制動也需要同樣的距離。如果手、腳連續(xù)測試，需要的空間就更大了。
[0012]2.車輛必須達(dá)到一定速度才能進(jìn)行測試，如果需要重復(fù)測試，則車輛應(yīng)重新回到入口處進(jìn)行加速，當(dāng)車輛達(dá)到一定速度后進(jìn)行制動，測試花費(fèi)時間多。
[0013]3.測手制動的方法與實(shí)際操作手制動不同。
[0014]
【發(fā)明內(nèi)容】
該發(fā)明專利的目的在于提出一種新的測試方法和設(shè)備，簡便、快速、準(zhǔn)確地得到各車輪的制動力等制動性能，可以取代現(xiàn)有的測試方法和設(shè)備。
[0015]類似滾筒測試臺的制動性能檢測設(shè)備都是由驅(qū)動裝置和測試裝置兩部分構(gòu)成。滾筒測試臺的驅(qū)動裝置由電機(jī)、前后滾筒等組成，在電機(jī)的驅(qū)動下，前后滾筒自始自終向同一方向轉(zhuǎn)動。在實(shí)施制動后，左右車輪制動力也是自始自終朝向同一方向，引起車身也朝向同一方向運(yùn)動。車身運(yùn)動速度方向與滾筒表面線速度方向相同，當(dāng)兩者的速度值之差不是很大時會產(chǎn)生測試“失真”。
[0016]本發(fā)明提出了新的驅(qū)動方法，包括以下幾點(diǎn):
[0017]1.驅(qū)動裝置上表面作直線往返換向運(yùn)動。
[0018]前述滾筒測試臺的最大的問題是在車輛制動時，驅(qū)動裝置(前后滾筒)自始自終向一個方向轉(zhuǎn)動。本方法要求驅(qū)動裝置表面作直線往返運(yùn)動。由于車輛的慣性大，加速緩慢，車輛的速度還未升高，驅(qū)動裝置就開始換向。這樣在一個單行程中，驅(qū)動裝置線速度與車輛速度差距大。在驅(qū)動裝置改變方向的換向區(qū)間，會出現(xiàn)驅(qū)動裝置往返運(yùn)動與車輛往返運(yùn)動的相位差，在某些時段兩者的速度方向相反，這對避免產(chǎn)生“失真”是很有利的。
[0019]2.被測試的左右兩車輪下的驅(qū)動裝置上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反。
[0020]讓左右車輪下的驅(qū)動裝置線速度保持相反方向，這樣左右輪的制動力也是始終保持相反方向。在制動過程中，能夠引起車輛加速度、速度、位移的是兩制動力之差，在理想狀態(tài)，兩制動力的差為零，車身不會移動。采用這種方法能顯著降低車身移動速度。
[0021]3.如果是四輪同時測試，同側(cè)前后兩驅(qū)動裝置相互之間的上表面位移、上表面線速度的方向相反。
[0022]由于各種類型的小型車的軸距差不多，如果驅(qū)動裝置可以兼容變化不大的軸距，讓車輛四輪可以有效地位于驅(qū)動裝置上，可以采用四輪同時測試腳制動力方法，這無疑提高了測試效率，同時也測試了四輪制動反應(yīng)時間的同步性。
[0023]采取這樣驅(qū)動運(yùn)動方式，車輛受到的制動力的合力、合力偶在理論上為零，車身受力更平衡，位移更小了，測試結(jié)果更真實(shí)。
[0024]本發(fā)明要求驅(qū)動裝置作往返運(yùn)動。設(shè)驅(qū)動裝置表面位移、線速度的正方向就是車輛前進(jìn)方向，反之為負(fù)方向。
[0025]汽車制動性能的測試內(nèi)容包括四輪腳制動和手制動。如果四輪同時測試腳制動力，測試方法如下:被測試車輛駛?cè)腧?qū)動裝置，四個車輪分別位于四個驅(qū)動裝置上。在測試過程中，動力驅(qū)使驅(qū)動裝置的上表面在正反兩個方向進(jìn)行連續(xù)的直線往返換向運(yùn)動，在合力的作用下，車身也進(jìn)行往返換向運(yùn)動，有利于減少了車身的運(yùn)動速度。測試腳制動時，為了使得左右車輪制動力的方向相反，左驅(qū)動裝置和右驅(qū)動裝置相互之間的上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反，這樣左右車輪制動力的方向相反。另外，前后同側(cè)驅(qū)動裝置相互之間的上表面位移、上表面線速度的方向應(yīng)相反，有利于減少車輛受到的制動力的合力。
[0026]測試手制動時，根據(jù)相同的理由，左驅(qū)動裝置和右驅(qū)動裝置相互之間的上表面位移、上表面線速度的方向應(yīng)相反。對于手制動器為中央制動器的車輛，左右驅(qū)動裝置上表面位移、上表面線速度的方向應(yīng)相同，但由于驅(qū)動裝置上表面的往返運(yùn)動，仍然會得到較好的測試效果。
[0027]除小轎車等小型車輛外，其余車輛的軸距變化較大，不適合全車四輪同時測腳制動，只能采用順序測每軸兩輪的腳制動力和手制動，即采用車輛左右兩輪同測的方法。該測試車輛制動性能的方法的操作步驟如下:
[0028]左車輪和右車輪分別位于左驅(qū)動裝置和右驅(qū)動裝置上，驅(qū)動裝置被啟動后，左右驅(qū)動裝置在正反兩個方向進(jìn)行往返換向運(yùn)動，相應(yīng)的左右車輪隨左右驅(qū)動裝置發(fā)生交替正反轉(zhuǎn)動。同時驅(qū)使左驅(qū)動裝置與右驅(qū)動裝置表面位移方向相反及表面線速度方向相反。
[0029]驅(qū)動裝置可以采取運(yùn)動平板方式。運(yùn)動平板式結(jié)構(gòu)簡單，加長平板縱線長度可以兼容較大的軸距變化的車輛，滿足四輪同側(cè)對軸距的要求。運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，氣缸通過浮動接頭、拉壓力傳感器與運(yùn)動平板連接，浮動接頭的作用類似于機(jī)械結(jié)構(gòu)中的彈性聯(lián)軸器，使用兩個浮動接頭允許活塞桿軸線與運(yùn)動板運(yùn)動軌跡線存在一定程度的不重合度，該結(jié)構(gòu)降低了加工的精度要求和制造成本。運(yùn)動平板的四角有四個滾輪，滾輪在導(dǎo)軌上可自由縱向滾動。
[0030]由于往返運(yùn)動的運(yùn)動平板不可能作勻速運(yùn)動，在往返運(yùn)動過程中總是存在加速度和減速度，活塞、活塞桿、浮動接頭、拉壓力傳感器都與運(yùn)動板以同一加速度a運(yùn)動，因此存在平動慣性力，平動慣性力FU = _Ma，M是上述總質(zhì)量。同理，也存在車輪轉(zhuǎn)動的慣性力矩。在驅(qū)動裝置運(yùn)動部件加速度和角速度較大的情況下，其產(chǎn)生的慣性力不可忽視。因此有必要測得運(yùn)動部件的加速度，計算得到慣性力，由公式
[0031]制動力=測試力土慣性力
[0032]得到真實(shí)的制動力。
[0033]裝在運(yùn)動板上的加速度傳感器測得的加速度值是計算慣性力的根據(jù)。力信號和加速度信號需要運(yùn)算放大器放大，在每個運(yùn)動平板上裝有加速度傳感器及變送器。
[0034]由于采用上述測試方法和技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)簡單，制造和使用成本降低，測試時間縮短，操作、使用簡便。更重要的是解決了測試“失真”的問題，可以較真實(shí)地測得制動力等制動性能。
[0035]【專利附圖】

【附圖說明】圖1車輛四輪同測的測試原理示意圖。圖2車輛左右兩輪同測的測試原理示意圖。圖3運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖中1.左車輪2.右車輪3.左驅(qū)動裝置4.右驅(qū)動裝置11.左前輪12.右前輪13.左后輪14.右后輪15.左前驅(qū)動裝置16.右前驅(qū)動裝置17.左后驅(qū)動裝置18.右后驅(qū)動裝置21.氣缸22.浮動接頭I 23.拉壓力傳感器24.被測車輪25.導(dǎo)軌26.滾輪27.加速度傳感器及變送器28.運(yùn)動平板29.浮動接頭2。
[0037]【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例，具體說明本發(fā)明的內(nèi)容。
[0038]圖1所示車輛四輪同測的測試原理示意圖。左前輪(11)位于左前驅(qū)動裝置(15)上，右前輪(12)位于右前驅(qū)動裝置(16)上，左后輪(13)位于左后驅(qū)動裝置(17)上，右后輪(14)位于右后驅(qū)動裝置(18)上。為了往返驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，動力驅(qū)使驅(qū)動裝置上表面作連續(xù)的直線往返換向運(yùn)動，這樣制動時的車輪制動力也是在正反兩個方向。左前驅(qū)動裝置
(15)和右前驅(qū)動裝置(16)相互之間的上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反，左后驅(qū)動裝置(17)和右后驅(qū)動裝置(18)相互之間的上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反，如圖中速度V箭頭方向所示。另外還要求同側(cè)左前驅(qū)動裝置(15)和左后驅(qū)動裝置
(17)相互之間的上表面位移、上表面線速度的方向相反，同側(cè)右前驅(qū)動裝置(16)和右后驅(qū)動裝置(18)相互之間的上表面位移、上表面線速度的方向相反，如圖中速度V箭頭方向所
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[0039]圖2所示車輛左右兩輪同測的測試原理示意圖。被測試的左車輪(I)和右車輪
(2)分別位于左驅(qū)動裝置(3)和右驅(qū)動裝置(4)上，左驅(qū)動裝置(3)和右驅(qū)動裝置(4)上表面在正反兩個方向進(jìn)行連續(xù)的直線往返換向運(yùn)動，左驅(qū)動裝置(3)和右驅(qū)動裝置(4)上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反，如圖中速度V箭頭方向所示。
[0040]如圖3所示的運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。氣缸(21)通過浮動接頭I (22)、浮動接頭2 (29)、拉壓力傳感器(23)和運(yùn)動平板(28)連接，拉壓力傳感器(23)測試制動過程的制動力。加速度傳感器及變送器(27)與拉壓力傳感器(23)組合在一起，提高抗干擾能力。運(yùn)動平板(28)的四個滾輪(26)在導(dǎo)軌(25)上可自由縱向滾動，車輪(24)位于運(yùn)動平板(28)上。
【權(quán)利要求】
1.一種測試車輛制動性能的方法及裝置，對于任何測試驅(qū)動裝置上表面在正反兩個方向進(jìn)行連續(xù)的直線往返換向運(yùn)動，車輛四輪同測采用的方法是，左前輪(11)位于左前驅(qū)動裝置(15)上，右前輪(12)位于右前驅(qū)動裝置(16)上，左后輪(13)位于左后驅(qū)動裝置(17)上，右后輪(14)位于右后驅(qū)動裝置(18)上，左前驅(qū)動裝置(15)和右前驅(qū)動裝置(16)相互之間的上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反，左后驅(qū)動裝置(17)和右后驅(qū)動裝置(18)相互之間的上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反，同側(cè)左前驅(qū)動裝置(15)和左后驅(qū)動裝置(17)相互之間的上表面位移方向相反及上表面線速度的方向相反，同側(cè)右前驅(qū)動裝置(16)和右后驅(qū)動裝置(18)相互之間的上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反，車輛左右兩輪同時測試的方法是，左車輪(I)和右車輪(2)分別位于左驅(qū)動裝置(3)和右驅(qū)動裝置(4)上，左驅(qū)動裝置(3)和右驅(qū)動裝置(4)上表面位移方向相反及上表面線速度方向相反，上述驅(qū)動裝置(3)、(4)、(15)、(16)、(17)、(18)可以是運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試車輛制動性能的方法及裝置，運(yùn)動平板式驅(qū)動裝置的特征是，氣缸(21)通過浮動接頭I (22)、浮動接頭2 (29)、拉壓力傳感器(23)和運(yùn)動平板(28)連接，加速度傳感器及變送器(27)與拉壓力傳感器(23)組合在一起，運(yùn)動平板(28)的四個滾輪(26)在導(dǎo)軌(25)上可自由縱向滾動，車輪(24)位于運(yùn)動平板(28)上。
【文檔編號】G01L5/28GK103542973SQ201210259415
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】葛在 申請人:葛在