CN112461553A - 一种检验车辆制动性能装置 - Google Patents

Abstract

“一种检验车辆制动性能装置”发明专利属于汽车整车制动性能检测领域。该套装置主要针对大型、重型汽车，一套装置可以做到同时检测二轴汽车四轮制动性能或同时检测并装双后桥三轴汽车六轮制动性能，对于多轴车辆可以一轴一轴或两轴两轴检测。能较准确测得汽车制动性能的有关参数，包括车轮阻滞力、最大脚制动力、手制动力、制动力上升时间、制动力下降时间，以及各轮轮重。检测时，汽车车轮安放在本装置运动平板上，气缸通过测力装置驱动运动平板部件，汽车同轴左右轮的转动方向相反。该装置可以广泛地应用于汽车制造企业的出厂检验、汽车检测站、汽车保修企业。

Description

一种检验车辆制动性能装置

技术领域

一种检验车辆制动性能装置属于汽车整车技术性能检测领域，特别是整车制动性能检测领域。

背景技术

对汽车制动性能的检测，重要的是对驻车制动性能和行车制动性能的检测，为了便于理解，以下采用通俗的称呼，驻车制动称为手制动，行车制动称为脚制动。目前，公知的汽车制动性能检测方法主要有两大类：一是采用道路检测的方法。汽车在实际道路上达到一定车速，通过对汽车在实际道路上的制动操作，直接得到汽车的制动距离或制动减速度来评价汽车制动性能。二是采用室内台架检测的方法，测得汽车的制动性能参数，用制动性能参数来评价汽车制动性能。

第一类方法是早期使用的传统方法。考虑到现代实际道路的车流量和交通拥堵的现状，这种方法几乎不能在城市和较高等级的道路上运用。

第二类方法是室内台架检测的方法。室内台架检测的方法有多种，一种是采用反力式滚筒检验台的方法，滚筒组包括前后滚筒，车轮置于前后滚筒之间，汽车同轴左右车轮分别安置在左右对应的滚筒组上。检测时，电机带动前后滚筒始终向同一方向旋转，同轴被测车轮也随之同向旋转，汽车施以制动，检测装置测出了车轮的制动力。

该检验装置检测值稳定，检测重复性好，检测汽车范围广，几乎所有的汽车都可以检测，其中也包括并装双后桥的重型汽车，目前在汽车检测站获得广泛的应用。但存在如下缺点：

1.在检测汽车的手制动时，由于非测试车轮不存在制动力，测试时车身会快速后退，手制动性能良好的汽车测得的手制动力往往比真实的制动力偏小，较难达到手制动力的国家标准。如果使用三角木垫块塞在前轮下，能提高一些手制动力，但在流水线作业使用三角木也很不方便。并且只能测一个方向的手制动力，实际情况是上坡和下坡都需要坡道停车。

2.在进行脚制动检测时，汽车会向后运动，非测试车轮会产生制动力阻止汽车移动，只有非测试车轮产生制动力足够大，才能阻止汽车移动，测试车轮才能测得较真实的制动性能，因此非测试车轮的制动性能不佳直接影响测试车轮的制动性能检测，即各轮的测试制动力还取决于非测试车轮的制动性能；测试车轮的测试制动力大小还与非测试车轮的轮重、轴重有关，因为非测试车轮产生的制动力是轮重乘以摩擦系数，即存在系统无法克服的、不可避免的因素妨碍测得真实的制动性能。

3.制动时，车身随滚筒的转动方向向后移动，制动力——时间波形会发生畸变，波形拉长。由此测得的“制动协调时间”等制动时间参数都比真实状况要长。

4.汽车的全部制动性能除了各轮的制动力外，还包括制动时间参数。制动时间参数包括制动力上升时间、制动力释放时间。由于该类检验台每次测试仅能测试一轴左右轮的制动性能，对一辆车的各轴制动性能不能同时测量，无法对汽车各轮制动时间参数进行比较。

基于以上原因，国标GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》对汽车台架制动时间检测参数的评价是针对一轴左右轮的制动力不平衡程度，而不是检测整车的制动时间参数，测试项目也有所减少。

室内台架检测的第二种方法是平板检验台。平板检验台完全模拟实际道路检测。汽车以一定的速度驶过一段低矮的平台，平台上表面是四块相互不关联的测试板，当四轮汽车以一定的速度前后轮分别处于四块测试板上时，驾驶员踩脚刹车或拉手刹车，固连在测试板下面的传感器将制动力变为电信号，获得各轮的制动性能。但是对于并装双后桥的重型汽车，由于双后桥前后车轮距离很近，即使设置六块测试板，在测试过程中双后桥前后车轮制动力会作用在一块测试板上，无法区分各车轮制动力。基于上述原因，目前平板检验台主要用于四轮乘用车测试，不能覆盖全部车型。

室内台架检测的第三种方法是运动平板式检验台，是本人前三个专利《一种测试车辆制动性能的方法及装置》(专利号：ZL201210259415.1)、《一种检验汽车制动性能装置》(专利号：ZL201921648475.6)及《一种检验汽车制动性能装置及方法》(专利申请号：201910961240.0)提出的汽车的检测装置及方法。该运动平板式检验台设置四块运动平板，可以同时检测汽车四轮的制动力参数和时间参数，但对于并装双后桥的六轮汽车、多轴汽车、牵引挂车则不能进行全轮同测。

为了提高检测精度，需要根据被测车辆的总重量，把乘用车、小型车与大型、重型二轴汽车、并装双后桥三轴汽车、牵引挂车分开测试。客观说来，我们需要一种针对大型、重型车辆的专用检测装置，用一套检测装置包揽除乘用车、小型车外的大型、重型车辆的制动性能检测业务。

发明内容

该发明专利是在本人前三个专利的基础上，提出的一种检测装置，能检测大型、重型二轴汽车，并装双后桥三轴汽车，以及牵引挂车各车轮的制动性能。

该检测装置在一套装置中能解决的技术问题包括：

1.大型、重型二轴汽车制动性能的检验能做到四轮脚制动同时检测。

2.能较准确测得大型、重型二轴汽车制动性能的全部参数，包括车轮阻滞力、最大脚制动力、手制动力、制动力上升时间、制动力下降时间。

3.并装双后桥三轴汽车、牵引车制动性能的检验能做到六轮脚制动同时检测。

4.能较准确测得并装双后桥三轴汽车、牵引车制动性能的全部参数，包括车轮阻滞力、最大脚制动力、手制动力、制动力上升时间、制动力下降时间。

5.其它各种类型的牵引挂车能一轴一轴或两轴两轴的检测制动性能。

本专利提供的检验汽车制动性能装置包括动力系统、测控系统、信息输入输出系统等。动力系统主要包括气动系统和机械系统，被测车轮停放在运动平板上，气缸推动运动平板作往返运动，制动操作后力传感器获得制动性能数据。测控系统和信息输出系统进行制动性能数据实时采集处理、实时操作引导及数据显示，由单片机和电脑完成。检测项目的选择输入通过按钮输入单片机系统，单板机系统后向通道端口通过光耦继电器的输出指令及安装在气缸上的磁性开关开合状态控制气缸活塞运动、磁性开关测试、检验装置标定操作。

由于二轴以上重型汽车前后桥的跨距较大，应当是建筑专用的厂房用于汽车的检测。整个装置放入地沟内，对应汽车前桥设立前基座，对应后桥或并装双后桥设立后基座，前后基座中间由混凝土地面隔开，前桥基座、后桥基座上平面与周围混凝土地面在同一水平面上。检测脚制动或手制动时，由于前桥基座、后桥基座不是一个整体，作用在基座上的制动力可能引起基座移动，因此基座需要固定。

采用运动平板作为汽车车轮承载部件，两个前桥运动平板部件放入前桥基座内，四个后桥运动平板部件放入后桥基座内。为了减少测试装置占据空间，前桥基座后部放置前桥气缸。在后桥基座前后端相对布置后桥前气缸和后桥后气缸。每个气缸分别连接一个测力装置，这个测力装置与距离最近的运动平板连接。只有在后桥基座前后端相对布置后桥前气缸和后桥后气缸，后桥的前后运动平板部件才能靠得很近，才能安放并装双后桥车轮。

后桥前气缸和后桥后气缸活塞杆伸出方向相反，这样当并装双后桥各气缸对应的电磁控制阀通电时，双后桥对应的运动平板的运动方向是反向的，产生的制动力方向是相反的。气动系统控制测试时左右轮的转动方向相反，双后桥前后轴同侧车轮的转动方向相反，这样汽车在制动时受到的制动力合力最小，对于提高测试精度是有利的。前桥气缸与后桥后气缸活塞杆伸出方向相同，也就是前桥气缸与后桥前气缸活塞杆伸出方向相反，对于测试两轴车是有利的，测试时车辆的移动最小。

检验并装双后桥三轴汽车制动性能的检测过程是：汽车驶过盖板车轮落入前后桥六个运动平板上，各气缸活塞往返运动，带动同轴左右车轮反向转动，并装双后桥同侧车轮转动方向相反，施以脚制动或手制动，在测力装置上测得的力就是车轮制动力。如果仅测一轴或两轴的脚制动力或手制动力，仅相应轴对应的气缸活塞作往返运动，不测试轴对应的气缸活塞静止不动。

检验二轴汽车制动性能的检测过程是：汽车驶过盖板车轮落入前桥运动平板和后桥前运动平板上，前面四气缸活塞往返运动，带动同轴左右车轮反向转动，且同侧前后车轮转动方向相反。施以脚制动或手制动，在测力装置上测得的力就是车轮制动力。如果仅测一轴的脚制动力或手制动力，仅相应轴对应的气缸活塞作往返运动，不测试轴对应的气缸活塞静止不动。

在并装双后桥三轴汽车制动性能测试前，汽车六轮应停留在前基座及后基座的六个运动平板上的合适位置，不得与各盖板接触，以免妨碍测试的准确性。显然，如果驾驶员只需要观察并装后桥后车轮是否停在运动平板上的合适位置，不用管前轮所处的位置，则无疑便利了驾驶员的操作。在设计上，让后桥后运动平板长度仅能容纳车轮及合理的前后距离，前运动平板长度要足够长，除能容纳前轮外，还应考虑到被测汽车轴距的变化范围，因此前运动平板长度应超过后桥后运动平板长度许多。

该装置主要应用于二轴、并装双后桥三轴大型或重型汽车，可以根据轴距的涵盖范围，设计出相应尺寸的制动检验台，以便一次检测得到全部车轮脚制动的制动参数。由并装双后桥三轴汽车前轴与后轴的轴距的涵盖范围，决定前桥运动平板的长度；由二轴汽车前轴与后轴的轴距的涵盖范围，及已确定的前桥运动平板的长度，决定后桥前运动平板的长度。因此应当是前桥运动平板的长度＞后桥前运动平板的长度，后桥前运动平板的长度＞后桥后运动平板的长度。

本装置检测针对的主要对象是大型、重型汽车，这些类型的车辆的手制动装置大都是分别布置在左、右后轮附近，一般都采用制动车轮方式，手制动器设置在轮边，是车轮制动器的一部分。对于这种类型车辆，手制动测试与脚制动测试检验台动力系统动作是相同的，不同的是驾驶员的操作，一个是踩脚制动，一个是拉手制动。

该检验汽车制动性能装置采用钢结构构件组成的基座作为汽车制动检验台的基础，包括前基座和后基座。不论前基座或后基座都是由结构相同的左右基座构成。每个左基座或右基座有两条分列在两边的左右纵梁，左右纵梁分别由顶梁、若干桁架、底梁焊接而成，形成垂直于地面的框架。采用桁架结构的目的是在保证结构强度的前提下节省材料。由纵向的底梁、导轨与横向的气缸支架、标定支架焊接形成下部框架，气缸用螺栓固定在气缸支架上。纵梁及下部框架的构件由矩管、角钢作成，具有较好的抗弯、抗扭性能，当气缸运行出力或进行测力传感器标定时，下部框架能很好的承受相互之间的作用力。在顶梁上平面铺有可拆卸的盖板，顶梁上表面装有拉铆螺母，用于与盖板螺栓连接，于是整个基座截面形成一个口字形结构，可以容纳运动平板部件等运动部件的往返运动，具有较好的稳定性。为了提高基座结构的强度，左右基座由角钢连接成一个整体，用四根角钢把左右基座前后上下固定为一个整体，标定支架也是其中的一根角钢。

基座的前端和后端的定义：以被测汽车前进方向决定基座的前端和后端，从基座后端到前端的方向与被测汽车前进方向一致。

作为测试制动力的装置，应当设立制动力标定装置对制动力测试的准确度进行标定。前基座标定装置布置在运动平板的另一侧，与驱动该运动平板的前桥气缸相对。后基座标定装置布置在后基座中部。当检验台处于测试模式时，各气缸通过测力装置与运动平板连接；当检验台处于标定模式时，除测试模式连接外，标定装置还通过另外的测力装置与各运动平板连接。

在四轮、六轮同测汽车脚制动力的实践中，可能会遇到某一、两轮的制动性能很差的情况，在测试过程中汽车会有较大的移动，造成制动性能正常的车轮变成制动性能不正常。对于这种情况，应测试单轴的制动力，即一轴一轴地分别测试，或者单独测试并装双后桥的制动力。测试时一轴或两轴左右轮对应的运动平板作反向运动，其余轴车轮对应的运动平板静止不动，对被测试汽车的推动力是左右轮制动力的合力，是左右制动力之差，较小。而非测试轮产生的制动力方向相同，与测试轮制动力的合力方向相反，制动时产生的最大摩擦力比测试轮的制动力的合力大，故测试时汽车不会移动，可真实地测得车轮的制动力。除了上述情况外，测手制动也需要进行单独测试。

本专利提供的装置采取的技术方案具有明显的有益效果：

1.仅使用一套制动检测装置，可以应对各类轴距变化范围的二轴、并装后桥三轴大型、重型汽车，做到脚制动全轮同测，有利于各轮制动参数的比较，比较各车轮阻滞力、最大脚制动力、制动力上升时间、制动力下降时间，找出检测车制动性能的故障。

2.可以单独检测二轴、三轴汽车每一轴及并装后桥车轮的制动性能，对于其它各种类型多轴车辆，例如挂车的各轴能分解开来检测，检测覆盖面大。

附图说明

图1机械系统检测模式原理示意图。

图2机械系统标定模式原理示意图。

图3后桥基座剖面示意图。

图4后桥基座下部框架俯视图。

图5前桥基座剖面示意图。

图6前桥基座下部框架俯视图。

图7机械系统俯视图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例，具体说明本专利的内容。

结合图1，图中所示的是一种检验多轴汽车制动性能装置。在检测区域内从前到后布置前桥基座62、混凝土地面8、后桥基座63，前桥基座62、混凝土地面8、后桥基座63上平面与周围地面在同一水平面上。前桥基座62后部固定前桥气缸12，后桥基座63前后端相对位置固定后桥前气缸13和后桥后气缸14，后桥前气缸13和后桥后气缸14活塞杆伸出方向相反，前桥气缸12和后桥后气缸14活塞杆均向前桥基座62前端方向伸出。

在前桥基座62内，前桥气缸12连接一个第一测力传感器部件1，这个第一测力传感器部件1与前桥运动平板部件9连接，在后桥基座63内，后桥前气缸13连接一个第一测力传感器部件1，这个第一测力传感器部件1与后桥前运动平板部件10连接，后桥后气缸14连接一个第一测力传感器部件1，这个第一测力传感器部件1与后桥后运动平板部件11连接，整个气动系统布置在地沟中。

前桥运动平板部件9纵向长度C与后桥前运动平板部件10纵向长度D之比C/D≥1.2，后桥前运动平板部件10纵向长度D与后桥后运动平板部件11纵向长度E之比D/E≥1.1。

测试并装双后桥三轴车时，前轮5停放在前桥运动平板部件9上，三轴车并装双后桥前轮6停放在后桥前运动平板部件10上，三轴车并装双后桥后轮7停放在后桥后运动平板部件11上。各轮制动力方向之间的相互关系如图中F1、F2、F3所示，并装双后桥前轮6与并装双后桥后轮7的制动力方向相反，并装双后桥后轮7的制动力方向与前轮5的制动力方向相同。

结合图2，在标定模式，除上述检测模式的连接外，当标定前桥运动平板时，前桥运动平板部件9还应连接第二测力传感器部件65，这个第二测力传感器部件65与前桥标定支架62-7连接；当标定后桥前运动平板时，后桥前运动平板部件10还应连接第二测力传感器部件65，这个第二测力传感器部件65与标定座63-7连接；当标定后桥后运动平板时，后桥后运动平板部件11还应连接第二测力传感器部件65，这个第二测力传感器部件65与标定座63-7连接。

结合图3、图4，后桥基座63的后桥桁架63-3由钢筋或角钢构成，左右互联杆64、后桥底梁63-4、后桥气缸支架63-6由角钢构成，标定座63-7由槽钢构成，后桥导轨63-5、后桥顶梁63-2由方管或矩管构成，盖板63-1由相同截面尺寸的方管或矩管构成，后桥顶梁63-2上表面装有拉铆螺母，用于与盖板63-1螺栓连接。

后桥基座63的后桥顶梁63-2、后桥桁架63-3、后桥底梁63-4焊接在一起；后桥底梁63-4、后桥导轨63-5纵向排列，四根后桥气缸支架63-6横向排列，四根后桥气缸支架63-6分别位于后桥基座63前后两端，标定座63-7处于两后桥导轨63-5之间，焊接形成下部框架。

结合图5、图6，前桥基座62的前桥桁架62-3由钢筋或角钢构成，左右互联杆64、前桥底梁62-4、前桥气缸支架62-6、前桥标定支架62-7由角钢构成，前桥导轨62-5、前桥顶梁62-2由方管或矩管构成，盖板62-1由相同截面尺寸的方管或矩管构成，前桥顶梁62-2上表面装有拉铆螺母，用于与盖板62-1螺栓连接。

前桥基座62的前桥顶梁62-2、前桥桁架62-3、前桥底梁62-4焊接在一起；前桥底梁62-4、前桥导轨62-5纵向排列，两根前桥气缸支架62-6横向排列，两根前桥气缸支架62-6位于前桥基座62后端，焊接形成下部框架。

结合图1、图4，后桥前气缸13由螺栓固定在后桥基座63前端的后桥气缸支架63-6上，后桥后气缸14由螺栓固定在后桥基座63后端的后桥气缸支架63-6上。

结合图1、图6，前桥气缸12由螺栓固定在前桥基座62后端的前桥气缸支架62-6上。

结合图3、图4、图7，后桥基座63的左右基座部分应连接成为一个刚性整体。后桥基座63的左右基座前后上下端由四根左右互联杆64固连在一起。

结合图5、图6、图7，前桥基座62的左右基座部分应连接成为一个刚性整体。前桥基座62的左右基座前后上下端由一根前桥标定支架62-7及三根左右互联杆64固连在一起。

Claims (2)

1.一种检验车辆制动性能装置，前桥基座(62)的前桥顶梁(62-2)、前桥桁架(62-3)、前桥底梁(62-4)焊接在一起；前桥底梁(62-4)、前桥导轨(62-5)纵向排列，两根前桥气缸支架(62-6)横向排列，焊接在一起；

后桥基座(63)的后桥顶梁(63-2)、后桥桁架(63-3)、后桥底梁(63-4)焊接在一起；后桥底梁(63-4)、后桥导轨(63-5)纵向排列，四根后桥气缸支架(63-6)横向排列；

在前桥基座(62)内，前桥气缸(12)连接一个第一测力传感器部件(1)，这个第一测力传感器部件(1)与前桥运动平板部件(9)连接，在后桥基座(63)内，后桥前气缸(13)连接一个第一测力传感器部件(1)，这个第一测力传感器部件(1)与后桥前运动平板部件(10)连接，后桥后气缸(14)连接一个第一测力传感器部件(1)，这个第一测力传感器部件(1)与后桥后运动平板部件(11)连接，基座顶梁上表面装有拉铆螺母，用于与盖板螺栓连接，整个气动系统布置在地沟中；

在标定模式，除上述检测模式的连接外，当标定前桥运动平板时，前桥运动平板部件(9)还应连接第二测力传感器部件(65)，这个第二测力传感器部件(65)与前桥标定支架(62-7)连接；

单板机系统后向通道端口通过光耦继电器的输出信号，及安装在气缸上的磁性开关开合状态控制六个气缸活塞运动、磁性开关测试、标定操作；

其特征在于，在检测区域内从前到后布置前桥基座(62)、混凝土地面(8)、后桥基座(63)，四根后桥气缸支架(63-6)分别位于后桥基座(63)前后两端，标定座(63-7)处于两后桥导轨(63-5)之间，焊接形成下部框架，后桥基座(63)的左右基座前后上下端由四根左右互联杆(64)固连在一起；前桥基座(62)的左右基座前后上下端由一根前桥标定支架(62-7)及三根左右互联杆(64)固连在一起；

前桥基座(62)后部固定前桥气缸(12)，后桥基座(63)前后端相对位置固定后桥前气缸(13)和后桥后气缸(14)，后桥前气缸(13)和后桥后气缸(14)活塞杆伸出方向相反，前桥气缸(12)和后桥后气缸(14)活塞杆均向前桥基座(62)前端方向伸出；

在标定模式，除检测模式的连接外，当标定后桥前运动平板时，后桥前运动平板部件(10)还应连接第二测力传感器部件(65)，这个第二测力传感器部件(65)与标定座(63-7)连接；当标定后桥后运动平板时，后桥后运动平板部件(11)还应连接第二测力传感器部件(65)，这个第二测力传感器部件(65)与标定座(63-7)连接；

前桥运动平板部件(9)纵向长度C与后桥前运动平板部件(10)纵向长度D之比C/D≥1.2，后桥前运动平板部件(10)纵向长度D与后桥后运动平板部件(11)纵向长度E之比D/E≥1.1。

2.根据权利要求1所述的一种检验车辆制动性能装置，其特征在于，标定座(63-7)由槽钢构成。

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