CN110299061B - 一种汽车电子机械制动系统实验台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车电子机械制动系统实验台，包括支撑件、行走车、踏板模拟单元、控制单元和至少一个制动装置；支撑件的上表面开设有导向槽，导向槽内设置有行走车，行走车的行走轮上分别设置有制动装置，制动装置包括控制器、制动器和多个检测单元，控制器与控制单元电连接，制动器设置在行走轮上且与控制器电连接，多个检测单元设置在制动器上，多个检测单元分别与控制器电连接；支撑件上设踏板模拟单元，踏板模拟单元包括模拟用踏板施力装置和踏板力测量单元，踏板施力装置设置在支撑件上表面，踏板力测量单元设置在踏板施力装置的正下方且与控制单元电连接。本发明可直观演示汽车电子机械制动系统的工作过程，教学效率高，操作简单。

Description

一种汽车电子机械制动系统实验台
技术领域
本发明属于教学实验设备技术领域，具体涉及一种汽车电子机械制动系统实验台。
背景技术
汽车线控技术是一种全新的汽车制动理念，其基于信息交互系统和实时控制，用以取代传统的液压和气压制动系统。汽车电子机械制动是汽车线控技术的分支，凭借其节能、环保和制动响应快速等优点而得到了广泛的关注，在国外汽车企业得到广泛研究，但是汽车电子机械制动的理论研究、试验测试平台和样机制造在国内起步较晚，目前还处于研发摸索阶段。
在学校的教学中，对汽车电子机械制动系统的讲授还以讲解为主，电子演示为辅，但是这样不大直观，已不能满足教学研究的使用要求，故需要一种实验台展示汽车电子机械制动系统的工作状态，测试制动系统的快速响应性能。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种汽车电子机械制动系统实验台，以解决上述提到的问题。
本发明的技术方案是：
一种汽车电子机械制动系统实验台，包括支撑件、行走车、踏板模拟单元、控制单元和至少一个制动装置；
所述支撑件的上表面开设有便于行走车行进的导向槽，所述导向槽内设置有行走车，所述行走车的行走轮上分别设置有制动装置，所述制动装置包括控制器、制动器和多个检测单元，所述控制器与控制单元电连接，所述制动器设置在行走轮上且与控制器电连接，所述多个检测单元设置在制动器上用于检测制动器的作用效果，所述多个检测单元分别与控制器电连接；
所述支撑件上设置有踏板模拟单元，所述踏板模拟单元包括模拟用踏板施力装置和用于检测施力大小量的踏板力测量单元，所述踏板施力装置设置在支撑件上表面，所述踏板力测量单元设置在踏板施力装置的正下方且与控制单元电连接。
优选的，所述多个检测单元包括转速检测单元、制动力检测单元和制动力矩检测单元，所述转速检测单元、制动力检测单元和制动力矩检测单元分别设置有至少两个。
优选的，所述行走车的车架上方设置有用于承载加载件的重量的板体，所述板体上设置有加载单元。
优选的，所述加载单元包括竖直固定在板体上方的多个立柱，所述立柱上套装有用于加载的质量环，所述质量环根据质量的不同有多个规格可选。
优选的，所述导向槽的两端分别设置有用于吸收冲击力的缓冲体。
优选的，所述踏板施力装置包括与支撑件上表面固定连接的门型支撑架，所述门型支撑架的横梁上竖直穿设有用于施加作用力的螺杆，所述螺杆背离支撑件的一端设置有施力作用部。
优选的，所述踏板力测量单元包括内嵌在支撑件上表面的下压力检测用传感器，所述下压力检测用传感器设置在螺杆的正下方。
优选的，所述控制单元包括显示器和两组并联设置且信号连接的中央处理器，所述两组中央处理器分别与显示器信号连接，所述中央处理器分别电连接有供电设备。
与现有技术相比，本发明可直观演示汽车电子机械制动系统的工作过程，教学效率高，使用简单，实用性强，值得推广。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的电连接结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种汽车电子机械制动系统实验台，下面结合图1到图3的结构示意图，对本发明进行说明。
实施例1
如图1到图3所示，本发明提供的一种汽车电子机械制动系统实验台，包括用于承载其上零部件或者结构体的支撑件1、在支撑体1上方滑移的行走车4、踏板模拟单元5、用于实现整个装置的控制的控制单元6和至少一个实现行走车4的制动的制动装置2；
所述支撑件1的上表面开设有便于行走车行进的导向槽，所述导向槽内设置有行走车4，所述行走车4的行走轮上分别设置有制动装置2，所述制动装置2包括控制器、制动器和多个检测单元，所述控制器与控制单元6电连接，所述制动器设置在行走轮上且与控制器电连接，所述多个检测单元设置在制动器上用于检测制动器的作用效果，所述多个检测单元分别与控制器电连接；
所述支撑件1上设置有踏板模拟单元5，所述踏板模拟单元5包括模拟用踏板施力装置和用于检测施力大小量的踏板力测量单元，所述踏板施力装置设置在支撑件1上表面，所述踏板力测量单元设置在踏板施力装置的正下方且与控制单元6电连接。
如图3所示，本发明包括两套并联设置的中央处理器即CPU，两个CPU之间信号连接，两个CPU分别连接有各自的供电装置，同时，还连接有备用的电源，以防止意外掉电发生失控现象。
其中，CPU用于发送控制指令，并接收踏板模拟单元和制动单元传送来的信号。
其中，在行走车4的4个车轮上分别设置有与CPU信号连接的制动装置，制动装置接收CPU发送来的控制指令，并执行制动命令。
每个制动装置的结构相同，均包括一个控制器和一套制动设备，所述的制动设备由制动单元驱动电机驱动，所述的制动单元驱动电机和控制器信号连接，用于接收控制器发送来的控制指令，并予以执行相关指令。所述控制器上还信号连接有多个检测单元，检测单元包括转速检测单元、制动力检测单元和制动力矩检测单元，转速检测单元、制动力检测单元和制动力矩检测单元分别设置有至少两个，用以防止检测单元单一的情况下的不可靠问题，同时，多个检测单元将检测到的信号传输到控制器内，控制器再将信号传送给CPU，用于形成闭环的控制，防止控制不到位现象的发生。
其中，转速检测单元选用型号为HN60或者SZMB-5-B中的其中一种转速传感器。
其中，制动力检测单元选用型号为FUTEK的LSB200或者LLB300中的其中一种力传感器。
其中，制动力矩检测单元选用型号为SND的KM02C-S1或者HBM的T20WN/20NM中的其中一种力矩传感器。
其中，踏板施力装置包括与支撑件1上表面固定连接的门型支撑架51，所述门型支撑架51的横梁上竖直穿设有用于施加作用力的螺杆52，所述螺杆52背离支撑件1的一端设置有施力作用部。
踏板力测量单元包括内嵌在支撑件1上表面的下压力检测用传感器，所述下压力检测用传感器设置在螺杆52的正下方。
其中，下压力检测用传感器选用型号为FUTEK的LTH300或者LCM300中的其中一种。
实际使用中，使用手作用在施力作用部上，旋转螺杆52将螺杆52的端部下移，使得螺杆52下压在螺杆52的正下方的下压力检测用传感器检测面上，下压力检测用传感器将检测到的力信号传送给CPU，CPU接收到力信号后，再根据内部预先设定的控制规则进行分析处理后发布控制指令给相应的制动装置的控制器，以实现控制功能。
实施例2
作为对实施例1的进一步的优化方案，本实施例对行走车4的结构进行了优化，在行走车4的车架上方设置了用于承载加载件的重量的板体，板体上设置有加载单元，用于模拟不同载荷下的车辆负载状态。
其中，加载单元包括竖直固定在板体上方的多个立柱71，所述立柱71上套装有用于加载的质量环72，所述质量环72根据质量的不同有多个规格可选，多个不同规格的质量环72分别套装在立柱71上，其质量的总和分布构成加载单元，质量的总和分布不同，则加载单元不同，作用在板体上的力不同，根据加载单元的不同情况，模拟出行走车4的不同的负载情况，使得在不同负载下模拟其制动器性能成为可能。
实施例3
作为对实施例2的进一步的优化方案，本实施例为了防止实验过程中的过冲现象，导致行走车4冲出导向槽造成行走车4的车体损伤，因此，分别在导向槽的两端设置了用于吸收冲击力的缓冲体3，以吸收行走车4冲出时的冲力，防止硬碰撞导致的事故。
实施例4
作为对实施例3的进一步的优化方案，本实施例为了防止因单一处理器失效造成的制动失控现象发生，设置了两组并联设置的中央处理器组成控制单元6。
其中，两组中央处理器之间信号连接，中央处理器分别电连接有供电设备和显示器，显示器可以实时显示实时相关检测值，并显示相关的信息，两组并联的中央处理器可以共同作用，在其中一个发生故障的时候，另外一个即可启动，承担控制功能，防止意外失控的现象的发生。
本发明可直观演示汽车电子机械制动系统的工作过程，教学效率高，使用简单，实用性强，值得推广。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种汽车电子机械制动系统实验台，其特征在于，包括支撑件(1)、行走车(4)、踏板模拟单元(5)、控制单元(6)和至少一个制动装置(2)；
所述支撑件(1)的上表面开设有便于行走车行进的导向槽，所述导向槽内设置有行走车(4)，所述行走车(4)的行走轮上分别设置有制动装置(2)，所述制动装置(2)包括控制器、制动器和多个检测单元，所述控制器与控制单元(6)电连接，所述制动器设置在行走轮上且与控制器电连接，所述多个检测单元设置在制动器上用于检测制动器的作用效果，所述多个检测单元分别与控制器电连接；
所述支撑件(1)上设置有踏板模拟单元(5)，所述踏板模拟单元(5)包括模拟用踏板施力装置和用于检测施力大小量的踏板力测量单元，所述踏板施力装置设置在支撑件(1)上表面，所述踏板力测量单元设置在踏板施力装置的正下方且与控制单元(6)电连接；
所述踏板施力装置包括与支撑件(1)上表面固定连接的门型支撑架(51)，所述门型支撑架(51)的横梁上竖直穿设有用于施加作用力的螺杆(52)，所述螺杆(52)背离支撑件(1)的一端设置有施力作用部；
所述踏板力测量单元包括内嵌在支撑件(1)上表面的下压力检测用传感器，所述下压力检测用传感器设置在螺杆(52)的正下方；
所述行走车(4)的车架上方设置有用于承载加载件的重量的板体，所述板体上设置有加载单元；
所述加载单元包括竖直固定在板体上方的多个立柱(71)，所述立柱(71)上套装有用于加载的质量环(72)，所述质量环(72)根据质量的不同有多个规格可选；
所述控制单元(6)包括显示器和两组并联设置且信号连接的中央处理器，所述两组中央处理器分别与显示器信号连接，所述中央处理器分别电连接有供电设备；
使用中，在行走车(4)的不同负载下，使用手作用在施力作用部上，旋转螺杆(52)将螺杆(52)的端部下移，使得螺杆(52)下压在螺杆(52)的正下方的下压力检测用传感器检测面上，下压力检测用传感器将检测到的力信号传送给中央处理器，中央处理器接收到力信号后，再根据内部预先设定的控制规则进行分析处理后发布控制指令给相应的制动装置的控制器，实现控制功能。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电子机械制动系统实验台，其特征在于，所述多个检测单元包括转速检测单元、制动力检测单元和制动力矩检测单元，所述转速检测单元、制动力检测单元和制动力矩检测单元分别设置有至少两个。
3.根据权利要求1所述的一种汽车电子机械制动系统实验台，其特征在于，所述导向槽的两端分别设置有用于吸收冲击力的缓冲体(3)。
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