CN113567145A - 用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置，包括前车、连接结构、拉力计、速度计、后车、数据采集器和计算机，连接结构的一端固定连接至前车，连接结构中部设有拉力计，连接结构另一端固定连接至后车，且前车、后车二者位于同一条直线上，后车内设有速度计和数据采集器。本发明所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置结构简单，设计合理，在线计算代替离线计算，方法应用简单方便易懂，大大缩短试验结果处理时间，提高了测量精度以及试验效率。

Description

用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置

技术领域

本发明属于汽车检测领域，尤其是涉及用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置。

背景技术

随着汽车技术的高速发展和道路条件的不断改善，车辆的载质量和行驶速度的不断提高，使得汽车制动器要承受大量的负荷，特别是在道路通行情况比较差的城市，或是处于长距离下坡或频繁制动的工况时，车辆的制动器工作更加频繁，很难得到良好的散热，温度的升高使得制动器的制动性能产生衰退，给车辆运行带来极大的安全隐患。

辅助制动系统的作用是在不使用或少使用行车制动器的情况下，减缓或保持车辆行驶速度，增强车辆的安全性，其作用原理与传统制动方式不同，能够有效地延长制动器的寿命。减少行车制动器的维护保养，降低下长坡的速度和整车运营成本。

关于商用车缓速器制动性能试验明确要求车辆满载试验时的能量输入等于在相同的时间内、满载车辆在7％的坡道上，以30km/h的平均车速下坡行驶6km时所记录的能量。为满足标准要求，保证试验精度，搭建测试系统，形成一体化可快速判定试验结果的体系。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，以克服上述现有技术空缺。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，包括前车、连接结构、拉力计、速度计、后车、数据采集器和计算机，连接结构的一端固定连接至前车，连接结构中部设有拉力计，连接结构另一端固定连接至后车，且前车、后车二者位于同一条直线上，后车内设有速度计和数据采集器，拉力计、速度计均信号连接至数据采集器输入端，数据采集器的输出端信号连接至计算机。

进一步的，所述连接结构包括一号固定件、连接件和二号固定件，连接件的一端固定连接至一号固定件的一端，连接件的另一端固定连接至二号固定件的一端，一号固定件的另一端连接至前车，二号固定件的的另一端连接至后车，所述一号固定件、二号固定件结构相同，且二者对称设置。

进一步的，所述一号固定件包括内杆和套筒，套筒一端固定连接至前车，另一端外壁轴向均设若干一号调节孔，套筒另一端固定套接至内杆的一端，且内杆该端外壁轴向均设若干二号调节孔，一号调节孔、二号调节孔二者配合使用，内杆的另一端开设有螺纹孔，内杆的另一端螺纹连接至连接件。

进一步的，所述连接件包括一号顶杆、二号顶杆、一号卡接杆、二号卡接杆、一号螺杆和二号螺杆，一号顶杆、二号顶杆二者平行设置，一号顶杆一侧设有一号螺杆，二号顶杆一侧设有二号螺杆，一号顶杆、二号顶杆之间设有一号卡接杆、二号卡接杆，一号卡接杆、二号卡接杆对称设置。

进一步的，所述一号卡接杆、二号卡接杆均为一侧开设有长方形凹槽的圆柱结构。

相对于现有技术，本发明所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置具有以下优势：

(1)本发明所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，结构简单，设计合理，在前车与后车之间通过刚性或柔性连接，在牵引之间加装拉力计，并在后车安装速度计，通过数据采集器对拉力计的拉力信号和速度计的速度信号进行快速采集，在数据采集处理系统中植入matlab算法，对力和速度在试验时间上进行积分求得能量数值，最终实现试验结果判定的可视一体化，方便快捷。

本发明的另一目的在于提出一种用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法，以克服上述现有技术空缺。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法，包括如下步骤：

S1、将前车牵引车与后车试验车停放在一条直线上，通过连接结构连接，并将拉力计安装在连接结构与后车之间；

S2、对测量装置获取测量值；

S3、将速度计安装在后车内，检测试验时车辆的行驶速度；

S4、将数据采集器安装在后车，采集拉力计的拉力信号和速度计的速度信号；

S5、计算机放在后车内，将数据采集器与计算机相连；

S6、对计算机输入测量值；

S7、启动前车和后车，进行牵引，试验完成后，计算机对拉力信号和速度信号进行处理，输出测量结果并对试验结果的符合性进行判定。

进一步的，在步骤S2中的所述测量值获取的方法如下：

S21、调整前车与后车的位置，使连接结构处于绷紧的状态；

S22、分别测量前车连接点和后车连接点的离地距离h₁和h₂；

S23、测量沿着连接结构的测量前车牵引点到后车牵引点两点间的距离l。

相对于现有技术，本发明所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法具有以下优势：

(1)本发明所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法，在线计算代替离线计算，方法应用简单方便易懂，大大缩短试验结果处理时间，提高了测量精度以及试验效率，易于推广。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置其测量装置示意图；

图2为本发明实施例所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置其MATLAB程序图；

图3为本发明实施例所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置牵引示意图；

图4为本发明实施例所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置具体实施例数据示意图；

图5为本发明实施例所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置其连接结构示意图；

图6为本发明实施例所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置其一号卡接杆示意图。

附图标记说明：

1、前车；2、连接结构；21、一号固定件；211、内杆；212、套筒；22、连接件；221、一号顶杆；222、二号顶杆；223、一号卡接杆；224、二号卡接杆；225、一号螺杆；226、二号螺杆；23、二号固定件；3、拉力计；4、速度计；5、后车；6、数据采集器；7、计算机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图6所示，用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，包括前车1、连接结构2、拉力计3、速度计4、后车5、数据采集器6和计算机7，连接结构2的一端固定连接至前车1，连接结构2中部设有拉力计3，连接结构2另一端固定连接至后车5，且前车1、后车5二者位于同一条直线上，后车5内设有速度计4和数据采集器6，拉力计3、速度计4均信号连接至数据采集器6输入端，数据采集器6的输出端信号连接至计算机7。结构简单，设计合理，在前车与后车之间通过刚性或柔性连接，在牵引之间加装拉力计，并在后车5安装速度计，通过数据采集器对拉力计的拉力信号和速度计的速度信号进行快速采集，在数据采集处理系统中植入matlab算法，对力和速度在试验时间上进行积分求得能量数值，最终实现试验结果判定的可视一体化，方便快捷，其拉力计3安装在连接结构2间，用于检测牵引时的拉力值；其速度计4(GPS传感器)安装在后车5内，用于检测试验时车辆的行驶速度；其数据采集器6安装在后车5内，用于采集试验时车辆间的拉力和行驶速度；其计算机7通过MATLAB APP对数据进行处理，直接显示试验结果并对符合性进行判定。数据处理界面见附图2。

所述连接结构2包括一号固定件21、连接件22和二号固定件23，连接件22的一端固定连接至一号固定件21的一端，连接件22的另一端固定连接至二号固定件23的一端，一号固定件21的另一端连接至前车1，二号固定件23的的另一端连接至后车5，所述一号固定件21、二号固定件23结构相同，且二者对称设置，连接结构2不仅以便于固定拉力计3，而且适用于不同尺寸大小的拉力计3，成本低，从而增加本测量装置的实用性。

所述一号固定件21包括内杆211和套筒212，套筒212一端固定连接至前车1，另一端外壁轴向均设若干一号调节孔，套筒212另一端固定套接至内杆211的一端，且内杆211该端外壁轴向均设若干二号调节孔，一号调节孔、二号调节孔二者配合使用，内杆211的另一端开设有螺纹孔，内杆211的另一端螺纹连接至连接件22，在实际使用时，工作人员依据前车1、后车5之间设定的距离对内杆211、套筒212之间的距离进行调整(二号固定件23的内杆和套筒也可以进行调节)，之后使一号调节孔、二号调节孔对齐，用螺栓穿过相应的一号调节孔、二号调节孔，从而使内杆211和套筒212固定住即可。

所述连接件22包括一号顶杆221、二号顶杆222、一号卡接杆223、二号卡接杆224、一号螺杆225和二号螺杆226，一号顶杆221、二号顶杆222二者平行设置，一号顶杆221一侧设有一号螺杆225，二号顶杆222一侧设有二号螺杆226，一号顶杆221、二号顶杆222之间设有一号卡接杆223、二号卡接杆224，一号卡接杆223、二号卡接杆224对称设置，一号螺杆225用于固定内杆211，二号螺杆226用于固定二号固定件23，一号螺杆225可以通过螺纹孔固定值内杆211，这样以便于使一号卡接杆223、二号卡接杆224从拉力计3前后方向固定住拉力计3，所述一号顶杆221、二号顶杆222结构相同，且二者均为内置限位弹簧的伸缩套杆，这样以便于使一号顶杆221、二号顶杆222从拉力计3左右方向固定住拉力计3，在实际使用时，工作人员手动将一号卡接杆223、二号卡接杆224二者拉开，再将拉力计3放进一号卡接杆223、二号卡接杆224内松手，即可一号顶杆221、二号顶杆222在限位弹簧的作用下使一号卡接杆223、二号卡接杆224紧紧抵在拉力计3前后两侧。

所述一号卡接杆223、二号卡接杆224均为一侧开设有长方形凹槽的圆柱结构，在实际使用时，工作人员可以在长方形凹槽内粘贴一个弹性垫，这样，弹性垫不仅可以适用于不同厚度的拉力计3，而且减缓拉力计3的震动，提高拉力计3测量数据的准确性。

用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法，包括如下步骤：

S1、将前车1牵引车与后车5试验车停放在一条直线上，通过连接结构2连接，并将拉力计3安装在连接结构2与后车5之间。

S2、对测量装置获取测量值；

S3、将速度计4安装在后车5内，检测试验时车辆的行驶速度；

S4、将数据采集器6安装在后车5，采集拉力计3的拉力信号和速度计的速度信号；

S5、计算机7放在后车5内，将数据采集器6与计算机7相连；

S6、对计算机7输入测量值，即前车1牵引点和后车5牵引点的离地高h₁、h₂以及前车1牵引点到后车5牵引点两点间的距离l；

S7、启动前车1和后车5，按照试验标准要求进行牵引，试验完成后，计算机7对拉力信号和速度信号进行处理，输出测量结果并对试验结果的符合性进行判定，在线计算代替离线计算，方法应用简单方便易懂，大大缩短试验结果处理时间，提高了测量精度以及试验效率，易于推广。

在步骤S2中的所述测量值获取的方法如下：

S21、调整前车1与后车5的位置，使连接结构2处于绷紧的状态；

S22、分别测量前车1连接点和后车5连接点的离地距离h₁和h₂；

S23、测量沿着连接结构2的测量前车1牵引点到后车5牵引点两点间的距离l，这样以便于后续精确计算前后车的之间拉力，提高本实验的精确度。

用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法及测量装置的工作原理：

A1、前车1与后车5利用刚性或柔性连接结构2实现牵引，拉力计3通过柔性或刚性连接结构2安装在两车之间，用于检测前车1与后车2牵引时的拉力值；因实际试验时，连接结构2分别与前车1和后车5的牵引点不在同一高度，试验开始前需分别测量前车1连接点和后车5连接点的离地高，以及前车1连接点到后车5连接点的连线距离。

A2、速度计4安装在后车5，用于检测试验时车辆的行驶速度；

A3、拉力值和速度通过数据采集器6实时传输到计算机7中，计算机7通过MATLAB算法对拉力值的cosθ值和速度值进行积分处理，求得消耗能量值，并将结果与标准要求的等效能量值进行比对对其进行判定。

步骤A1的测量具体方法如下：

A11、测量简图见附图3；

A12、点a为前车1与连接结构2点，点b为后车5与连接结构2点；前车1与后车5距离拉开，使连接结构2任何部位都处于绷紧拉紧状态；分别测量点a和点b的离地距离h₁和h₂，测量两牵引点的连线距离l，则

实施例1

如图4所示，前车1牵引车与后车5试验车通过连接结构2连接，并处于拉紧状态。后车5试验车为满载，称重测得m＝5540kg，测得前车1牵引点和后车5牵引点的离地高h₁＝1245mm、h₂＝540mm，测得两牵引点的连线距离l＝9549mm，输入软件。采样频率可根据需求进行选择，等效能量根据公式可直接输入w₁＝1.955×10⁷。启动车辆，车辆以30km/h的速度行驶6km，停止试验，软件则会根据公式直接求得消耗能量w₂＝1.01×10⁸。如果w₂≥w₁，则满足标准要求，结果判定为符合；如果w₂＜w₁，则不满足标准要求，结果判定为不符合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，其特征在于：包括前车(1)、连接结构(2)、拉力计(3)、速度计(4)、后车(5)、数据采集器(6)和计算机(7)，连接结构(2)的一端固定连接至前车(1)，连接结构(2)中部设有拉力计(3)，连接结构(2)另一端固定连接至后车(5)，且前车(1)、后车(5)二者位于同一条直线上，后车(5)内设有速度计(4)和数据采集器(6)，拉力计(3)、速度计(4)均信号连接至数据采集器(6)输入端，数据采集器(6)的输出端信号连接至计算机(7)。

2.根据权利要求1所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，其特征在于：所述连接结构(2)包括一号固定件(21)、连接件(22)和二号固定件(23)，连接件(22)的一端固定连接至一号固定件(21)的一端，连接件(22)的另一端固定连接至二号固定件(23)的一端，一号固定件(21)的另一端连接至前车(1)，二号固定件(23)的的另一端连接至后车(5)，所述一号固定件(21)、二号固定件(23)结构相同，且二者对称设置。

3.根据权利要求2所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，其特征在于：所述一号固定件(21)包括内杆(211)和套筒(212)，套筒(212)一端固定连接至前车(1)，另一端外壁轴向均设若干一号调节孔，套筒(212)另一端固定套接至内杆(211)的一端，且内杆(211)该端外壁轴向均设若干二号调节孔，一号调节孔、二号调节孔二者配合使用，内杆(211)的另一端开设有螺纹孔，内杆(211)的另一端螺纹连接至连接件(22)。

4.根据权利要求2所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，其特征在于：所述连接件(22)包括一号顶杆(221)、二号顶杆(222)、一号卡接杆(223)、二号卡接杆(224)、一号螺杆(225)和二号螺杆(226)，一号顶杆(221)、二号顶杆(222)二者平行设置，一号顶杆(221)一侧设有一号螺杆(225)，二号顶杆(222)一侧设有二号螺杆(226)，一号顶杆(221)、二号顶杆(222)之间设有一号卡接杆(223)、二号卡接杆(224)，一号卡接杆(223)、二号卡接杆(224)对称设置。

5.根据权利要求4所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置，其特征在于：所述一号卡接杆(223)、二号卡接杆(224)均为一侧开设有长方形凹槽的圆柱结构。

6.根据权利要求1至5任一所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量装置的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将前车(1)牵引车与后车(5)试验车停放在一条直线上，通过连接结构(2)连接，并将拉力计(3)安装在连接结构(2)与后车(5)之间；

S2、对测量装置获取测量值；

S3、将速度计(4)安装在后车(5)内，检测试验时车辆的行驶速度；

S4、将数据采集器(6)安装在后车(5)，采集拉力计(3)的拉力信号和速度计(4)的速度信号；

S5、计算机(7)放在后车(5)内，将数据采集器(6)与计算机(7)相连；

S6、对计算机(7)输入测量值；

S7、启动前车(1)和后车(5)，进行牵引，试验完成后，计算机(7)对拉力信号和速度信号进行处理，输出测量结果并对试验结果的符合性进行判定。

7.根据权利要求6所述的用于模拟坡道法的缓速制动性能试验测量方法，其特征在于：在步骤S2中的所述测量值获取的方法如下：

S21、调整前车(1)与后车(5)的位置，使连接结构(2)处于绷紧的状态；

S22、分别测量前车(1)连接点和后车(5)连接点的离地距离h₁和h₂；

S23、测量沿着连接结构(2)的测量前车(1)牵引点到后车(5)牵引点两点间的距离l。

Images