CN107817116A - 用于车辆测试的动态滚轴装置及其控制电路和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆测试的动态滚轴装置及其控制电路和控制方法，装置包括底座，及多个顶端设置有可以沿竖直方向上下活动的第一伸缩轴的顶升机构，所述顶升机构呈一一对应的两列设置于所述底座，相对应的二个所述第一伸缩轴顶端之间连接有滚轴机构本方案通过控制多个顶升机构调节第一伸缩轴的伸缩长度，并进一步调节不同的滚轴机构在竖直方向上的位置，从而达到模似不同路况所需要的路面的效果，可以用于测试车辆在不同模拟路况上的运行数据，更加真实全面的模拟了不同的现实路况，提高了测试结果的精确度。

Description

用于车辆测试的动态滚轴装置及其控制电路和控制方法

技术领域

本发明涉及到车辆测试装置领域，特别是涉及到一种用于车辆测试的动态滚轴装置及其控制电路和控制方法。

背景技术

车辆测试台是在平板上堵住前轮，上面固定位置加载车辆进行整车测试，测试车辆在不同的路况下的运行参数，并统计备用。

现有车辆测试台，通过将车体固定在测试台上，使用单一表面或不可随时变化模拟不规则路况的滚轴进行测试，每次只能够通过一种滚轴测试车辆在一种具体路况上的运动数据，测试完一种路况之后再跟换其他滚轴继续进行其他路况的测试，过程繁琐，且无法测试车辆在不同的路况下的运动数据。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种用于车辆测试的动态滚轴装置及其控制电路和控制方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于车辆测试的动态滚轴装置，包括底座，及多个顶端设置有可以沿竖直方向上下活动的第一伸缩轴的顶升机构，所述顶升机构呈一一对应的两列设置于所述底座，相对应的二个所述第一伸缩轴顶端之间连接有滚轴机构。

进一步地，所述顶升机构包括安装座，以及固定在安装座上的伺服电机，所述伺服电机传动连接所述的第一伸缩轴；

所述伺服电机电连接于多通道变频器的输出端，所述多通道变频器的控制端电连接于控制单元，所述多通道变频器控制多个伺服电机工作，以调节与之相对应的第一伸缩轴的伸缩长度。

进一步地，所述顶升机构包括安装座，以及固定在安装座上的油缸或者气缸；所述油缸或气缸的活塞杆构成所述的伸缩轴，所述油缸或气缸电连接于电磁阀，所述电磁阀电连接于驱动电路，所述驱动电路电连接于控制单元。

进一步地，所述控制单元还连接有显示触控单元。

进一步地，所述顶升机构滑动设置于所述底座。

进一步地，所述底座凸起设置有两条平行的滑轨，所述安装座底端为与所述滑槽对应配合的滑槽，所述顶升机构一一对应滑动设置于所述滑轨上。

进一步地，还包括前后调节机构，所述前后调节机构的第二伸缩轴沿所述滑轨方向做往返运动，所述第二伸缩轴末端连接于设置在所述滑轨最外侧的顶升机构。

进一步地，所述滚轴机构包括滚轴，以及与滚轴两端轴承连接的轴承座，滚轴相对轴承座绕轴心转动，所述第一伸缩轴的顶端连接所述轴承座的下表面。

进一步地，还包括有连接相邻两个所述安装座的限位件，所述限位件中部开有贯通上下的通槽，以及穿过通槽固定在所述安装座上的限位钉。

本发明还提供了一种用于车辆测试的动态滚轴装置的控制电路，包括：

多通道变频器；

与所述多通道变频器电性互连的控制单元；

与所述控制单元电性互连的显示触控单元；

其中，所述多通道变频器与一个或数个伺服电机分别相连，用以控制伺服电机动作。

本发明还提出一种如上所述的用于车辆测试的动态滚轴装置的控制方法，包括以下步骤：

根据模拟路况的实际要求，调节第一伸缩轴在竖直方向的伸缩长度，形成目标起浮坡度；

选择适合的滚轴机构安装于第一伸缩轴的顶端，形成由滚轴组成目标起浮坡度的测试面。

本发明的有益效果是：本方案通过控制多个顶升机构调节第一伸缩轴的伸出和缩短尺寸，并进一步调节不同的滚轴机构在竖直方向上的位置，从而达到模似不同路况所需要的路面的效果，可以用于测试车辆在不同模拟路况上的运行数据，更加真实全面的模拟了不同的现实路况，提高了测试结果的精确度。

附图说明

图1为本发明一种用于车辆测试的动态滚轴装置的结构示意图；

图2为本发明一种用于车辆测试的动态滚轴装置的结构示意图；

图3为本发明一种用于车辆测试的动态滚轴装置的控制电路的电路原理图；

图4为本发明一种用于车辆测试的动态滚轴装置的控制方法的方法流程图。

附图标记：

10底座；11滑轨；20顶升机构；21安装座；22第一伸缩轴；23限位件；24限位钉；30滚轴；31轴承座；40前后调节机构；50控制单元； 60多通道变频器；70显示触控单元。

具体实施方式

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

参照图1和图2，提出本发明一具体实施例，一种用于车辆测试的动态滚轴装置，包括底座10，及多个顶端设置有可以沿竖直方向上下活动的第一伸缩轴22的顶升机构20，顶升机构20呈一一对应的两列设置在底座10 上，相对应的二个第一伸缩轴22顶端连接有滚轴机构，滚轴机构包括滚轴 30，以及与滚轴30两端轴承连接的轴承座31，滚轴30相对轴承座31绕轴心转动，第一伸缩轴22的顶端连接轴承座31的下表面。

滚轴机构中的滚轴30表面特征可以不同，也可以相同，可以为表面排列设置有块状凸起的圆柱状的滚轴30，也可以为表面平整的圆柱状的滚轴 30，也可以为横截面外边缘为封闭型循环波浪状的滚轴30，波浪的峰谷数量不同，凹凸深度不同，表面粗糙度存在差异，不同形状的滚轴30用于模拟不同的路况，但是可以组合使用。

由于一个滚轴机构两端连接轴承座31，对应的每个轴承座31下方需要同时连接一个顶升机构20，因此，如图1和图2所示，顶升机构20呈两列设置在底座10上。

第一伸缩轴22可以在竖直方向上下活动，也就是第一伸缩轴22超出顶升机构20顶端的长度可调节，同一列上的顶升机构20的第一伸缩轴22 的最高点高度可以是相同，也可以是不同。

当同一列上第一伸缩轴22的最高点的高度相同时，可以用于模拟在平整路面，用于测试车辆在平整路面的运动参数；当需要模拟起浮高度不同的路面时，可以根据需要调整不同的顶升机构20的第一伸缩轴22的伸缩长度，也就是调节第一伸缩轴22的最高点的高度，得到目标起浮状态的滚轴机构组成的测试面。

顶升机构20包括安装座21，以及固定在安装座21上的伺服电机，伺服电机传动连接第一伸缩轴22；伺服电机电连接到多通道变频器60的输出端，多通道变频器60的控制端连接控制单元50，控制单元50还连接有显示触控单元70，多通道变频器60控制不同伺服电机工作，调节与之对应的第一伸缩轴22的伸缩长度。

参考图3，本发明还提供了一种用于车辆测试的动态滚轴装置的控制电路，具体包括：

多通道变频60；

与多通道变频器60电性互连的控制单元50；

与控制单元50电性互连的显示触控单元70；

其中，多通道变频器60与一个或数个伺服电机分别相连，用以控制伺服电机动作。

具体的，显示触控单元70为带触控功能的显示屏，用户可以通过在显示屏上查看并编辑控制参数，用于直观的控制对应的伺服电机。

通过多通道变频器60可以同时控制多个伺服电机按照不同的参数进行工作，从而同时调节对应的第一伸缩轴22的伸缩长度。通过控制单元50 可以为多通道变频器60设置不同伺服电动的工作参数，用于通过多通道变频器60控制对应的伺服电机进行工作，能够调节第一伸缩轴22的伸缩长度，调节相邻伸缩轴的间距，以及调节不同滚轴表面伸缩轴的工作时间。连接在控制单元50上的显示触控单元70在本实施例为带触控功能的显示屏，用户可以通过在显示屏上查看并编辑控制参数，用于直观的控制对应的伺服电机。具体的，可以在测试过程中设置第一伸缩轴22的伸缩长度、运行频率及工作时间，达到模似真实路况的目的。也可以在测试完之后进行设置，每根滚轴按照同样的方法设置。

在本发明的另一实施例中，顶升机构20包括安装座21，以及固定在安装座21上的油缸或者气缸，油缸或气缸的活塞杆构成所述的伸缩轴，油缸或气缸连接于电磁阀，电磁阀连接于驱动电路，驱动电路连接于控制单元。通过控制油缸或气缸的伸缩轴的长度，也可以实现调节不同滚轴机构的高度的目的，从而实现模拟不同起浮坡度的路况的真实效果。

具体的，顶升机构20滑动设置于底座10，底座10凸起设置有两条平行的滑轨11，安装座21底端为与滑槽对应配合的滑槽，顶升机构20一一对应滑动设置于滑轨11上。顶升机构20滑动设置在底座10上，可以自由条调节顶升机构20在底座10上的位置，并根据实际需要调节相邻两个顶升机构20的相对距离。

参考图2，用于车辆测试的动态滚轴30装置还包括有中部开有贯通上下的通槽的限位件23，以及穿过通槽固定在安装座21上的限位钉24，相邻的安装座21通过限位件23连接在一起，限位钉24的直径小于通槽的宽度。

限位件23和限位钉24的配合使用可以限制相邻的安装座21也就是顶升机构20之间的最大距离，并可以在最大距离内调节相邻安装座21之间的间距。

参考图1和2，用于车辆测试的动态滚轴30装置还包括前后调节机构 40，前后调节机构40的第二伸缩轴沿滑轨11方向做往返运动，第二伸缩轴末端连接位于滑轨11最外侧的顶升机构20。第二伸缩轴的末端连接位于最外侧的顶升机构20，第二伸缩轴在伸缩时，会带动顶升机构20在底座 10上滑动，同时改变顶升机构20的前后位置。

本方案通过控制多个顶升机构20调节第一伸缩轴22的伸缩长度，并进一步调节不同的滚轴机构在竖直方向上的位置，从而达到模似不同路况所需要的路面的效果，可以用于测试车辆在不同模拟路况上的运行数据，更加真实全面的模拟了不同的现实路况，提高了测试结果的精确度。

需要指出的是，上面的方案还继续拓展，这些拓展得到的方案也属于本申请的保护范围：

更加具体的，滚轴的本体可以呈圆柱形，也可以是直径逐渐变大的圆锥形，即从一端到另一端延伸时，其截面越来越小或者越大。圆锥形的滚轴带来的效果是，当车轮与滚轴的不同区段接触时，且滚轴的角速度一定时，车轮的线速度与实际接触的滚轴段直径成正相关，也就是在同一滚轴，同一角速度的前提下，被测试车轮的线速度不相同，从而带来不同的测试效果。此外，滚轴还可以呈现两端小、中间大的形状，以及呈现阶梯状的直径变大或变小。

更加具体的，相邻的滚轴之间并不一定是相互平行的。如图1和2所示， 4根滚轴相互平行，但这只是本发明的一种具体实施例示意图。其实，在本发明的另外的具体实施例中，包含了这样的方式：滚轴A、滚轴B、滚轴C、滚轴D，这四个滚轴分别从左到右分布的四个滚轴，这四个滚轴可以是分别于滑轨垂直相交的，也可以是分别与滑轨非垂直的相交。当非垂直相交的时候，这四个滚轴依然可以是相互平行的。此外，还可以是，滚轴A、滚轴B、滚轴C、滚轴D的首尾相连可以形成类似Z字形，即滚轴A、滚轴B形成V形，但由于滚轴A、滚轴B是线段而不是直线，且二者的对应的端点具有一定的距离，滚轴A、滚轴B并没有连接在一起。当滚轴与滑轨不平行的时候，待测车辆在测试过程中会受到沿滑轨轴向方向的力，这可以适应更加复杂的测试要求。当然，上面的举例是以四个滚轴来讲述的，也可以是5个、6个或者更多个滚轴，多排滚轴的设置方式可以参考上述设置方式。更进一步的，在本实施例中滚轴与地面平行设置，但是在本实用新型的另一实施例中，滚轴与地面可以不是平行设置的，假如底座是水平的，那么滚轴与底座之间形成的两面角可以不为零。并且，每个滚轴与底座之间的两面角可以是指定的角度。但滚轴与底座之间的两面角有一个取值范围，该范围是0°到60°。

更进一步的，关于滚轴的表面特征。具有表面特征的滚轴，其表面不是光滑的平面或者曲面。滚轴的表面分布有凸起或者凹陷，在单位面积上其分布密布并不一定均匀，如可以是从左到右方向单位面积上分布的凸起或凹陷的密度递减或递增，或者沿其轴向方向其分布密度均一。在同一区段上，可以有一种或数种的凸起或凹陷，如在某一区段内，均匀分布有圆柱形凸起、圆台形凸起、圆球形凸起等，此外，当凸起或凹陷的形状相同时其大小还可以不同。此外，凸起可以与滚轴一体成型，也可以是以固定安装或者可拆卸安装的方式与滚轴结合在一起，如可以在某一区段上设置一个圆柱形的套筒，套筒的外表面分布有凸起，通过将套筒套在滚轴的外表面，就可以方便的在滚轴上布置凸起，也就是形成表面特征。这里的表面特征是一种概括性的描述，如凸起物可以是尖锐状的、圆角的，凸起物的材质也可以根据具体的需要来设置，也就是说，凸起物的材质与滚轴的材质可以相同也可以不同，如凸起物的材质可以是具有弹性的材质(橡胶)、石子、沙砾、合金、玻璃、陶瓷、混凝土块，凸起物的表面还可以喷涂有地坪漆或者油漆或者涂抹有沥青或者泥浆。

更加具体的，各个滚轴的直径可以相同也可以不同，根据实际需要而选用适合尺寸的滚轴进行组合。

本发明另一实施例，还提出了一种用于车辆测试的动态滚轴装置的控制方法，包括以下步骤：

S10、根据模拟路况的实际要求，调节第一伸缩轴22在竖直方向的伸出和缩短尺寸，形成特定起浮坡度的。

S20、选择适合的滚轴机构安装于第一伸缩轴22的顶端，形成由滚轴 30组成的特定起浮坡度的测试面。

对于步骤S10，第一伸缩轴22可以在竖直方向上下活动，也就是第一伸缩轴22超出顶升机构20顶端的长度可调节，同一列上的顶升机构20的第一伸缩轴22的最高点高度可以是相同，也可以是不同。

当同一列上第一伸缩轴22的最高点的高度相同时，可以用于模拟在平整路面，用于测试车辆在平整路面的运动参数；当需要模拟起浮高度不同的路面时，可以根据需要调整不同的顶升机构20的第一伸缩轴22的伸出和缩短尺寸，也就是调节第一伸缩轴22的最高点的高度，得到目标起浮状态的滚轴机构组成的测试面。

对于步骤S20，滚轴30的表面特征可能相同也可能不同，因此可以根据需要选择适合的滚轴机构安装在对应给的第一伸缩轴22上。

本方案通过控制多个顶升机构20调节第一伸缩轴22的伸出和缩短尺寸，并进一步调节不同的滚轴机构在竖直方向上的位置，从而达到模似不同路况所需要的路面的效果，可以用于测试车辆在不同模拟路况上的运行数据，更加真实全面的模拟了不同的现实路况，提高了测试结果的精确度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，包括底座，及多个顶端设置有可以沿竖直方向上下活动的第一伸缩轴的顶升机构，所述顶升机构呈一一对应的两列设置于所述底座，相对应的二个所述第一伸缩轴顶端之间连接有滚轴机构。

2.如权利要求1所述的用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，所述顶升机构包括安装座，以及固定在安装座上的伺服电机，所述伺服电机传动连接所述的第一伸缩轴；

所述伺服电机电连接于多通道变频器的输出端，所述多通道变频器的控制端电连接于控制单元，所述多通道变频器控制多个伺服电机工作，以调节与之相对应的第一伸缩轴的伸缩长度。

3.如权利要求1所述的用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，所述顶升机构包括安装座，以及固定在安装座上的油缸或者气缸；所述油缸或气缸的活塞杆构成所述的伸缩轴，所述油缸或气缸电连接于电磁阀，所述电磁阀电连接于驱动电路，所述驱动电路连接于控制单元。

4.如权利要求2或3所述的用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，所述控制单元还连接有显示触控单元。

5.如权利要求4任一项所述的用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，所述顶升机构滑动设置于所述底座。

6.如权利要求5所述的用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，所述底座凸起设置有两条平行的滑轨，所述安装座底端为与所述滑槽对应配合的滑槽，所述顶升机构一一对应滑动设置于所述滑轨上。

7.如权利要求6所述的用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，还包括前后调节机构，所述前后调节机构的第二伸缩轴沿所述滑轨方向做往返运动，所述第二伸缩轴末端连接于设置在所述滑轨最外侧的顶升机构。

8.如权利要求1所述的用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，所述滚轴机构包括滚轴，以及与滚轴两端轴承连接的轴承座，滚轴相对轴承座绕轴心转动，所述第一伸缩轴的顶端连接所述轴承座的下表面。

9.如权利要求8所述的用于车辆测试的动态滚轴装置，其特征在于，还包括有连接相邻两个所述安装座的限位件，所述限位件中部开有贯通上下的通槽，以及穿过通槽固定在所述安装座上的限位钉。

10.一种用于车辆测试的动态滚轴装置的控制电路，其特征在于，包括：

多通道变频器；

与所述多通道变频器互连的控制单元；

与所述控制单元互连的显示触控单元；

其中，所述多通道变频器与一个或数个伺服电机分别相连，用以控制伺服电机动作。

11.一种如权利要求1-9任一项所述的用于车辆测试的动态滚轴装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据模拟路况的实际要求，调节第一伸缩轴在竖直方向的伸缩长度，形成目标起浮坡度；

选择适合的滚轴机构安装于第一伸缩轴的顶端，形成由滚轴组成目标起浮坡度的测试面。