CN106198046B - 一种可进行多种测试的车辆abs制动试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可进行多种测试的车辆ABS制动试验台，该试验台在机架平台的前左、前右端和后左、后右端分别安装有单独的轮速检测装置、车轮ABS模拟器固定装置，可以分别检测整车ABS或车轮ABS制动模拟装置的制动性能。试验台滚筒组通过电动伸缩杆，控制不同车型两轴间距离，电动伸缩杆两端与滚筒组两轴动态连接，能准确控制不同尺寸车轮轮径，实现精确试验的目的。本发明可以准确的检测多种情况下整车或单只轮胎在ABS制动作用下的制动效果，有较显著的科研价值、教学价值；另外本发明还有结构简单、操作简便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车检测领域，特别涉及一种可进行多种测试的车辆ABS制动试验台。
背景技术
由于ABS能显著改善汽车的制动性能，现已成为汽车制动***的基本设备，随着ABS在汽车上的应用日益广泛，如何准确、快速、有效地检测ABS工作性能已是一项十分紧迫的任务。目前，国内外对汽车ABS工作性能的检测广泛采用的方法是实际装车路试，但从试验情况来看，该法存在着费用昂贵、周期过长、精度偏低等缺陷。
现在也有一些ABS测试设备采用普通惯性式制动试验台，这种仅能对轴距固定的某一类车辆整车进行测量，不能在试验研究或者教学过程中对单个车轮模拟装置测量。而整辆汽车ABS在测试时，路面的附着系数、载荷、阻力等是变化的，不同型号车辆对试验台要求多有不同，车轮ABS制动模拟装置与整车相比更有利于试验的准确性和安全性。尤其在试验、教学等环境下，整车与车轮ABS制动模拟装置分别进行试验，更有利于对ABS性能的检测，而现有技术却不具备上述条件下的检测功能，且不能对不同轴距、不同轮径的车辆ABS性能进行有效的检测，起不到应有的检测评价作用。所以能同时对整车ABS和车轮ABS制动模拟装置进行检测，且对不同轴距、轮径的车辆进行检测，是当前汽车检测与试验行业急需解决的难题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种能同时对整车和车轮模拟装置进行ABS性能检测，且能准确调节汽车两轴间轴距，车轮轮径的ABS制动试验台。该装置主要应用于教学和科学实验，有较显著的科研意义，另外本发明还有结构简单、操作简便、稳定性好的优点。
本发明解决所述技术问题的技术方案是：提供一种能准确调节ABS制动试验台汽车两轴间轴距以及准确配合车轮轮径的有轨电控伸缩装置，和在不影响整车检测时，可配合车轮ABS制动模拟装置固定机构，对其进行检测。该试验台包括：对称设置在机架平台上的前左、前右、后左、后右飞轮轴，前左、前右、后左、后右传动箱以及前左轮滚筒组、前右轮滚筒组、后左轮滚筒组、后右轮滚筒组，所述飞轮轴分别与相应的前后传动箱相连，可伸缩传动轴首尾连接所述相应传动箱，所述飞轮轴设置有飞轮，其特征在于，所述前后轴机架平台还设置有前左轮、前右轮、后左轮、后右轮扭矩控制器，所述每个扭矩控制器分别首尾连接相应的滚筒组和传动轴；
所述扭矩控制器为电磁制动器，尤其是磁粉制动器；
所述滚筒组包括：主滚筒、副滚筒、滚筒组架、车轮举升装置、车辆ABS制动轮模拟器固定装置、主副滚筒轮速转速传感器。所述主滚筒、副滚筒通过电动伸缩杆相连接，主副滚筒两轴末端分别与主副滚筒轮速转速传感器相连，其中主滚筒轴与相应可伸缩传动轴通过联轴器相连；
所述电动伸缩杆一端与主滚筒固定连接，另一端与副滚筒通过位置固定块弹性相连，以便适应不同尺寸车轮轮径的大小，所述电动伸缩轴中端与车轮举升装置同位相连。所述车轮举升装置底部通过滑轨可以前后移动，以便适应不同车型轴距的变化；
所述每个滚筒组设有车轮ABS制动模拟器固定装置，以便固定车轮ABS制动模拟器，所述固定装置为可伸缩固定杆，杆上端设有卡头；
所述检测台控制附着系数的方式如下：根据被检车辆在滚筒上的受力情况分析得，滚筒提供的附着力为：
式①～⑤中，μ为滚筒与轮胎间的附着系数，N1、N2分别为主滚筒、副滚筒对车轮的支持力；G1为车轮轮荷；α为车轮在滚筒上的安置角；M为扭矩，I为扭矩控制器电流。可见，车轮轮荷G1已知时，利用电动伸缩轴控制并记录车轮轮径D、轴距H，滚筒半径R等定值，通过改变车轮在滚筒上的安置角α，即可改变试验台的附着系数μ，改变滚筒提供的附着力Fμ实现系数调节。在制动过程中，通过检测主副滚筒转速传感器和传感滚筒转速传感器的信息，反映车速和各车轮轮速及变化情况，实现对车辆ABS***性能的试验与检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于在机架平台的前左、前右端和后左、后右端分别安装有单独的轮速检测装置、车轮ABS模拟器固定装置，可以分别检测整车ABS或车轮ABS制动模拟装置的制动性能。试验台滚筒组通过电动伸缩杆，控制不同车型两轴间距离，电动伸缩杆两端与滚筒组两轴动态连接，能准确控制不同尺寸车轮轮径，实现精确试验的目的。本发明可以准确的检测多种情况下整车或单只轮胎在ABS制动作用下的制动效果，有较显著的科研价值、教学价值，另外本发明还有结构简单、操作简便的优点。
附图说明
图1是本发明试验台的一种实施例的整体结构主视示意图(其中13、机架平台；14、前左轮ABS制动试验装置总成(其中14A、前左飞轮组，14B、前左飞轮轴，14C、前左变速器轴，14D、前左变速器，14E、前左扭矩控制器，14F、前左可伸缩传动轴，14G、前左联轴器，14H、前左滚筒组)；15、前右轮ABS制动试验装置总成(其中15A、前右飞轮组，15B、前右飞轮轴，15C、前右变速器轴，15D、前右变速器，15E、前右扭矩控制器，15F、前右可伸缩传动轴，15G、前右联轴器，15H、前右滚筒组)；16、后右轮ABS制动试验装置总成(其中16A、后右飞轮组，16B、后右飞轮轴，16C、后右变速器轴，16D、后右变速器，16E、后右扭矩控制器，16F、后右可伸缩传动轴，16G、后右联轴器，16H、后右滚筒组)；17、后左轮ABS制动试验装置总成(其中17A、后左飞轮组，17B、后左飞轮轴，17C、后左变速器轴，17D、后左变速器，17E、后左扭矩控制器，17F、后左可伸缩传动轴，17G、后左联轴器，17H、后左滚筒组))。
图2是本发明试验台的一种实施例滚筒组整体结构右视示意图(滚筒组架的右侧侧板已去掉)；
其中1、滚筒组架；2、主滚筒、；3、主滚筒转速传感器；4、主滚筒轴；5、电动伸缩杆；6、车轮举升装置；7、副滚筒轴；8、副滚筒转速传感器；9、副滚筒位置固定块；10、副滚筒。
图3是本发明试验台的一种实施例车轮ABS制动模拟器固定装置结构示意图(其中11、车轮举升装置滑轨；12、车轮ABS制动模拟器固定杆)。
图4是本发明试验台的一种实施例电路连接示意图。
图5是本发明试验台的一种实施例测试状态示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明方法做进一步说明。
本发明提供一种可进行多种测试的车辆ABS试验台(简称试验台，参见图1-5)。该试验台包括机架平台13、前左轮ABS制动试验装置总成14、前右轮ABS制动试验装置总成15、后右轮ABS制动试验装置总成16、后左轮ABS制动试验装置总成17。前左轮ABS制动试验装置总成14、前右轮ABS制动试验装置总成15、后右轮ABS制动试验装置总成16和后左轮ABS制动试验装置总成17的结构完全相同，四者以机架平台13的中轴线为对称中心，对称地分别安装在机架平台13的四个角上。
所述前左轮ABS制动试验装置总成14包括前左飞轮组14A、前左飞轮轴14B、前左变速器轴14C、前左变速器14D、前左扭矩控制器14E、前左可伸缩传动轴14F、前左联轴器14G、前左滚筒组14H。所述前左轮滚筒组14H通过前左联轴器14G与前左扭矩控制器14E的输出端相连，前左扭矩控制器14E的输入端与前左变速器14D刚性相连，前左飞轮轴14B通过前左变速器14D和前左可伸缩传动轴14F相连来实现相互同步，前左飞轮轴14B上刚性的安装有前左飞轮组14A。
参照图1,该试验台机架平台13上分别对称安装有完全相同的前左轮滚筒组14H、前右轮滚筒组15H、后右轮滚筒组16H、后左轮滚筒组17H，每个滚筒组分别通过前左联轴器14G、前右联轴器15G、后右联轴器16G、后左联轴器17G与相应的前左扭矩控制器14E、前右扭矩控制器15E、后右扭矩控制器16E、后左扭矩控制器17E的输出端相连，每个扭矩控制器的输入端分别与相应的前左变速器14D、前右变速器15D、后右变速器16D、后左变速器17D刚性相连。前左飞轮轴14B、前右飞轮轴15B、后右飞轮轴16B、后左飞轮轴17B分别通过前左变速器14D、前右变速器15D、后右变速器16D、后左变速器17D分别与前左可伸缩传动轴14F、前右可伸缩传动轴15F、后右可伸缩传动轴16F、后左可伸缩传动轴17F相连来实现相互同步。前左飞轮轴14B、前右飞轮轴15B、后右飞轮轴16B、后左飞轮轴17B上刚性的分别对应安装有四个转动惯量相同的前左飞轮组14A、前右飞轮组15A、后右飞轮组16A、后左飞轮组17A，用来模拟待测车辆的动能。四个扭矩控制器采用磁粉制动器，具体是通过改变磁粉制动器激磁线圈的电流改变传递的扭矩大小，实现附着系数的改变。
以前左轮滚筒组14H为例说明滚筒组内部连接关系。前左轮滚筒组14H包括主滚筒轴4、电动伸缩杆5、车轮举升装置6、副滚筒轴7、副滚筒位置固定块9；主滚筒2、副滚筒10前后平行地安装在滚筒组架1上，两滚筒通过主滚筒轴4、副滚筒轴7分别安装在电动伸缩杆5的两端，其中，电动伸缩杆5的一端与主滚筒2固定连接，其另一端与副滚筒10通过副滚筒位置固定块9弹性联接；两滚筒的输出端分别与主滚筒转速传感器3、副滚筒转速传感器8相连。每个主滚筒转速传感器3、副滚筒转速传感器8、电动伸缩杆5均分别与总的测控单元独立连接，单独受测控单元监测与控制，如图4所示。车轮举升装置6安装在主滚筒2、副滚筒10之间的下方位置，其上端与电动伸缩杆5的中部固定连接，其底座设置在滚筒组架1底部的凹槽轨道11内。前右轮滚筒组15H、后右轮滚筒组16H、后左轮滚筒组内部结构及连接与前左轮滚筒组14H相同。车轮举升装置6由气液压缸驱动控制上下运动，如图2所示，车轮举升装置6底座与电动伸缩杆5同位控制，通过电动伸缩杆5的伸缩及车轮举升装置6底座在凹槽滑轨11上移动，改变两滚筒间距离和两滚筒组间位置，可配合不同轮径的汽车，抬升车轮以便车辆驶入和驶出试验台。
参照图3和图5，本发明试验台滚筒四轮制动测试装置相互独立，以便对转弯制动时四个车轮的制动情况进行独立监测和控制。并在滚筒组的车轮举升装置6的底座上设有车轮ABS制动模拟器固定杆12，以便对单个的车轮ABS制动模拟器进行ABS制动检测。
单个车轮ABS制动模拟器在该试验台上的测试过程为：车轮ABS制动模拟器通过固定杆固定在任意一个ABS制动试验装置总成上，施加固定大小的力，低速运行以便摆正车轮，使车轮与相应的前后滚筒组接触。开始测试时，根据试验要求设定车轮的附着系数即扭矩控制器的控制电流，再次启动车轮模拟器，车轮带动滚筒旋转，滚筒组通过电动伸缩杆、扭矩控制器、飞轮轴驱动飞轮旋转来模拟车身动能。当车轮以5km/h速度运行数秒再加速到40km/h轮速，然后停止车轮模拟器，使车轮滑行，滑行后即可启动车轮ABS制动模拟器ABS制动，直到轮速为零。通过测试过程中飞轮轴的速度和各滚筒上转速传感器的速度变化来计算车辆的附着系数利用率和车辆相对地面的滑移率，对其ABS***性能进行评价。
车辆在该试验台上的测试过程为：汽车驶上试验台台架后，低速运行以便摆正车轮，使车轮与相应的前后滚筒组接触，固定车身以防窜出。开始测试时，根据试验要求设定各轮的附着系数即扭矩控制器的控制电流，驾驶员启动车辆，车轮带动滚筒旋转，滚筒组通过电动伸缩杆、扭矩控制器、飞轮轴驱动飞轮旋转来模拟车身动能，飞轮轴通过变速器和可伸缩传动轴相连实现相互同步。当车辆以5km/h速度运行数秒再加速到40km/h车速，然后变速器挂空档滑行，滑行后即可紧急制动直到车速为零。通过测试过程中飞轮轴的速度和各滚筒上转速传感器的速度变化来计算车辆的附着系数利用率和车辆相对地面的滑移率，对车辆的ABS***性能进行评价。
本发明可广泛应用ABS研发、车辆检验机构和车辆相关专业的教学，通过检测能够排除车辆的安全隐患，提高车辆的行驶安全性。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (1)
1.一种可进行多种测试的车辆ABS试验台，其特征在于，包括机架平台、前左轮ABS制动试验装置总成、前右轮ABS制动试验装置总成、后右轮ABS制动试验装置总成、后左轮ABS制动试验装置总成；前左轮ABS制动试验装置总成、前右轮ABS制动试验装置总成、后右轮ABS制动试验装置总成和后左轮ABS制动试验装置总成的结构完全相同，四者以机架平台的中轴线为对称中心，对称地分别安装在机架平台的四个角上；
所述前左轮ABS制动试验装置总成包括前左飞轮组、前左飞轮轴、前左变速器轴、前左变速器、前左扭矩控制器、前左可伸缩传动轴、前左联轴器、前左滚筒组；所述前左轮滚筒组通过前左联轴器与前左扭矩控制器的输出端相连，前左扭矩控制器的输入端与前左变速器刚性相连，前左飞轮轴通过前左变速器和前左可伸缩传动轴相连来实现相互同步，前左飞轮轴上刚性的安装有前左飞轮组；
机架平台上分别对称安装有完全相同的前左轮滚筒组、前右轮滚筒组、后右轮滚筒组、后左轮滚筒组，每个滚筒组分别通过前左联轴器、前右联轴器、后右联轴器、后左联轴器与相应的前左扭矩控制器、前右扭矩控制器、后右扭矩控制器、后左扭矩控制器的输出端相连，每个扭矩控制器的输入端分别与相应的前左变速器、前右变速器、后右变速器、后左变速器刚性相连；前左飞轮轴、前右飞轮轴、后右飞轮轴、后左飞轮轴分别通过前左变速器、前右变速器、后右变速器、后左变速器分别与前左可伸缩传动轴、前右可伸缩传动轴、后右可伸缩传动轴、后左可伸缩传动轴相连来实现相互同步；前左飞轮轴、前右飞轮轴、后右飞轮轴、后左飞轮轴上刚性的分别对应安装有四个转动惯量相同的前左飞轮组、前右飞轮组、后右飞轮组、后左飞轮组，用来模拟待测车辆的动能；四个扭矩控制器采用磁粉制动器，具体是通过改变磁粉制动器激磁线圈的电流改变传递的扭矩大小，实现附着系数的改变；
以前左轮滚筒组为例说明滚筒组内部连接关系；前左轮滚筒组包括主滚筒轴、电动伸缩杆、车轮举升装置、副滚筒轴、副滚筒位置固定块；主滚筒、副滚筒前后平行地安装在滚筒组架上，两滚筒通过主滚筒轴、副滚筒轴分别安装在电动伸缩杆的两端，其中，电动伸缩杆的一端与主滚筒固定连接，其另一端与副滚筒通过副滚筒位置固定块弹性联接；两滚筒的输出端分别与主滚筒转速传感器、副滚筒转速传感器相连；每个主滚筒转速传感器、副滚筒转速传感器、电动伸缩杆均分别与总的测控单元独立连接，单独受测控单元监测与控制；车轮举升装置安装在主滚筒、副滚筒之间的下方位置，其上端与电动伸缩杆的中部固定连接，其底座设置在滚筒组架底部的凹槽轨道内；前右轮滚筒组、后右轮滚筒组、后左轮滚筒组内部结构及连接与前左轮滚筒组相同；车轮举升装置由气液压缸驱动控制上下运动，车轮举升装置底座与电动伸缩杆同位控制，通过电动伸缩杆的伸缩及车轮举升装置底座在凹槽滑轨上移动，改变两滚筒间距离和两滚筒组间位置，可配合不同轮径的汽车，抬升车轮以便车辆驶入和驶出试验台；
四个ABS制动试验装置总成相互独立，以便对转弯制动时四个车轮的制动情况进行独立监测和控制；
在滚筒组的车轮举升装置的底座上设有车轮ABS制动模拟器固定杆，以便对单个的车轮ABS制动模拟器进行ABS制动检测。
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