CN113758719A

CN113758719A - 一种卡车行车抖动检测装置

Info

Publication number: CN113758719A
Application number: CN202010482339.5A
Authority: CN
Inventors: 何海浪; 史季青; 黄森; 任国涛
Original assignee: Shaanxi Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2020-06-01
Filing date: 2020-06-01
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2040-06-01
Also published as: CN113758719B

Abstract

本发明涉及一种卡车行车抖动检测装置，包括检测装置、抖动模拟装置和多个车轮驱动装置；所述抖动模拟装置包括实验平台和设置在实验平台上的多个举升装置，多个举升装置与试验车辆固定连接；所述检测装置包括车架抖动检测装置和车轮径向跳动检测装置；所述车架抖动检测装置包括振动检测分析仪和与振动检测分析仪电连接的转速振动传感器和多个加速度振动传感器，多个加速度振动传感器分别设置于驾驶室悬置、前桥、后桥和传动轴上，转速振动传感器设置于发动机机壳上，本申请具有检测分析车辆抖动原因的功能。

Description

一种卡车行车抖动检测装置

技术领域

本发明涉及汽车NVH技术领域，尤其涉及一种卡车行车抖动检测装置。

背景技术

卡车的NVH性能是客户关注的重要指标之一，整车的抖动问题造成乘车舒适性下降，如何高效解决整车行驶抖动问题是当前工程师面对的一个难题，以往针对行车抖动问题的诊断大多基于主观评价和经验，更换样件在频繁路试，对抖动问题的解决存在盲目性和不确定性，路试往往周期长，引入的其他干扰较多，导致对抖动问题的诊断和原因查找不准，解决问题的周期长。

发明内容

为了解决上述背景技术中的问题，本发明提供了一种卡车行车抖动检测装置，其具有检测分析车辆抖动原因的功能。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种卡车行车抖动检测装置，包括检测装置、抖动模拟装置和多个车轮驱动装置；

所述抖动模拟装置包括实验平台和设置在实验平台上的多个举升装置，多个举升装置与试验车辆固定连接；

所述检测装置包括车架抖动检测装置和车轮径向跳动检测装置；

所述车架抖动检测装置包括振动检测分析仪和多个与振动检测分析仪电连接的加速度振动传感器，多个加速度振动传感器分别设置在驾驶室悬置、前桥、后桥、发动机壳体和传动轴上。

作为发明的进一步说明：所述举升装置上固定设置有举升夹具，所述举升夹具与车辆可拆卸固定连接。

作为发明的进一步说明：所述车轮驱动装置包括驱动电机和设置在所述驱动电机驱动轴上的带动轮，所述驱动电机与所述实验平台之间设置有高度调节装置。

作为发明的进一步说明：所述车轮径向跳动检测装置包括接触轮、位移传感器和设置在所述接触轮与所述位移传感器之间的伸缩杆，所述伸缩杆固定设置在实验平台上。

作为发明的进一步说明：所述车轮径向跳动检测装置包括竖直设置的第一激光位移传感器和水平设置的第二位移传感器。

作为发明的进一步说明：所述实验平台上设置有多个燕尾槽，所述举升装置上对应所述燕尾槽设置有基座。

作为发明的进一步说明：所述高度调节装置包括一端铰接在所述实验平台上的支撑杆，所述支撑杆的另一端与所述驱动电机固定连接，所述支撑杆与所述实验平台之间设置有固定装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

1、该装置进行检测试验时，利用多个举升装置使车辆前轮接地固定，后轮悬空，开始对车辆进行检测试验；对于人为主观判断车辆未抖动，则确定行车抖动与传动系和后桥驱动部分无直接关系，直接利用车架抖动检测装置对车辆进行车架抖动检测，通过车架抖动检测装置进一步对车辆抖动原因进行检测；对于人为主观判断车辆存在抖动，则利用车轮径向跳动装置对车辆进行车轮径向跳动检测，由车辆径向跳动检测装置进一步对车辆抖动原因进行检测；在上述两个检测过程中均由相应的加速度振动传感器对车辆抖动数据进行采集，并传输至振动检测分析仪，这样逐步对车辆的抖动原因进行检测与分析，最终找出车辆抖动原因。

2、定位平台上设置多个燕尾槽与举升装置的基座进行滑动卡接，根据不同车辆的大小，可将基座设置在不同的燕尾槽内，且能够在同一燕尾槽内滑动举升装置，这样提高了该装置的适用性。

附图说明

图1为本发明的部分结构示意图；

图2为本发明的前轴与举升装置连接示意图；

图3为本发明的后桥与举升装置连接示意图；

图4为本发明车轮径向跳动检测装置设置为接触式位移传感器的示意图；

图5为本发明中的车轮驱动装置示意图；

图6为本发明中的车轮径向跳动检测装置设置为激光位移非接触式的传感器示意图。

附图标记说明

1、检测装置；11、车架抖动检测装置；111、振动分析仪；112、加速度振动传感器；12、车轮径向跳动检测装置；121、接触轮；122、位移传感器；123、伸缩杆；124、第一激光位移传感器；125、第二激光位移传感器；21、实验平台；211、燕尾槽；22、举升装置；221、举升夹具；3、车轮驱动装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1及图5所示，一种卡车行车抖动检测装置，检测装置、抖动模拟装置和多个车轮驱动装置。

抖动模拟装置包括实验平台和设置在实验平台上的多个举升装置，多个举升装置与试验车辆固定连接。举升装置上固定设置有举升夹具，举升夹具与车辆可拆卸固定连接。定位平台上设置有多个燕尾槽，举升装置上对应燕尾槽设置有基座。具体的，多个燕尾槽之间相互平行，举升装置设置有四个，两个举升装置为一组位于同一燕尾槽内。

检测装置包括车架抖动检测装置，车架抖动检测装置包括振动检测分析仪和多个与振动检测分析仪电连接的加速度振动传感器，多个加速度振动传感器分别设置在驾驶室悬置、前桥、后桥、发动机壳体和传动轴上。具体的，驾驶室的两个前悬置处各设置有一个加速度振动传感器，驾驶室两个后悬置处各设置有一个加速度振动传感器，前桥左右两端各设置有一个加速度振动传感器，后桥左右两端各设置有一个加速度振动传感器，发动机壳体与传动轴吊钩各设置有一个加速度振动传感器，。

检测装置还包括车轮径向跳动检测装置，车轮径向跳动检测装置设置为接触式位移传感器，包括接触轮、位移传感器和设置在接触轮与位移传感器之间的伸缩杆，伸缩杆固定设置在地面上。或车轮径向跳动检测装置设置为激光位移非接触式的传感器，包括竖直设置的第一激光位移传感器和水平设置的第二激光位移传感器。具体的，在使用时接触轮抵接车轮胎面中间两条花纹，车轮抖动时所产生的位移将传递至位移传感器，伸缩杆为可自行复位型。

车轮驱动装置包括驱动电机和设置在驱动电机驱动轴上的带动轮，驱动电机与实验平台设置有高度调节装置。车轮驱动装置包括驱动电机和设置在驱动电机驱动轴上的带动轮，驱动电机与实验平台设置有高度调节装置。

本实施例的具体实施方式：一种卡车行驶抖动检测方法，

S1：测点布置，在车辆的测试点布置信息采集；具体的，在卡车的前轴左右两端、驾驶室悬置上、后桥左右两边、传动轴吊挂、变速器、发动机上布置加速度传感器，在飞轮壳上安装转速传感器。

S2：安装车架，安装车辆至测试装置；确保前轮定位参数符合设计要求后，将车辆前轴和后桥利用举升装置举起来，车轮驱动装置与车辆接触，车轮驱动装置电机不工作，由驾驶员发动车辆，进行测试热车2分钟，消除车轮静止时的变形。

S3：测试工况，对车辆的抖动进行测试，包括以下步骤：

S31、车架抖动主观检测，人为主观判断车辆抖动状态；具体的，对抖动的车辆先利用举升装置将后轮抬起离地大约3cm，前轮接地并固定，发动车辆，对于已经存在抖动现象的车辆，固定抖动现象所在档位，对于下线的新车，选取直接档和超速档，分别以30km/h、40km/h、50km/h、60km/h、70km/h、80km/h、90km/h、100km/h进行匀速试车，每个车速保持15s，并记录振动数据，驾驶员在车内对抖动进行同步主观评价，如果各个车速下没有抖动，则可确定行驶车速抖动与传动系和后桥驱动部分没有直接关系，然后进行S32对车辆抖动进行客观判断，如果有抖动，进行S33检测车辆抖动的原因。

S32、车辆未抖动，进行车辆抖动客观检测，包括以下步骤：

S321、前轮径向跳动检测；测试车辆前轮径向跳动值，采集并输出数据A1；具体的，利用举升装置将整车举升起来，保证车轮离地间隙相等，利用位移传感器对前轮左右轮的径向跳动量进行检测，保证位移传感器与车轮胎面垂直，匀速转动车轮，测量车轮胎面中间2条花纹，每次测量车轮转动不少于5圈，位移传感器可以是接触式的，也可以式激光位移非接触式的传感器。

S322、前轮抖动单独检测，分别测试左、右前轮的旋转时抖动状态，采集并输出数据A2；具体的，利用举升装置将整车举升起来，发动机不工作，变速器挂空挡，利用车轮驱动装置，先旋转左前轮，右前轮静止，按照0-10m/s匀加速；利用前桥左侧的加速度传感器采集振动信号，再旋转右前轮，左前轮静止，按照匀加速升速；利用前桥右侧的加速度传感器采集振动信号。

S323、前轮抖动整体检测，左、右前轮行车时整体抖动状态，采集并输出数据A3；具体的，利用举升装置将整车举升起来，同时旋转前桥左右前轮，按照0-10m/s转速进行旋转；利用前桥左、右侧的加速度传感器采集振动信号。

S33、车辆抖动，进行车辆抖动原因检测，包括以下步骤：

S331、发动机抖动排除检测，后轮悬空，发动机从怠速缓加速到额定发动机额定转速，采集并输出数据B，所述数据B包括驾驶室悬置振动数据b1、传动轴吊挂振动数据b2、飞轮角加速度数据b3和后桥左右轮数据b4；具体的，对抖动的车辆先用举升装置将后轮抬起，离地间隙大约3cm，前轮接地并固定，发动车辆，变速器在档，发动机从怠速缓加速到额定发动机额定转速，由相应测点采集驾驶室悬置振动数据b1、传动轴吊挂振动数据b2、飞轮角加速度数据b3和后桥左右轮数据b4。

S332、传动轴抖动排除检测，发动机从怠速缓加速到发动机额定转速后，空挡滑行，采集并输出数据C，所述数据C包括车辆驾驶室悬置振动数据c1、传动轴吊挂振动数据c2和后桥左右轮振动数据c3；具体的，将抖动的车辆的后轮用举升装置抬起，离地间隙大约3cm，前轮接地并固定，发动车辆，变速器在档，发动机从怠速缓加速到额定发动机额定转速后，空挡滑行，由相应的测点采集车辆驾驶室悬置振动数据c1、传动轴吊挂振动数据c2和后桥左右轮振动数据c3。

S333、后轮径向跳动检测，检测后轮径向跳动并采集后轮进行跳动数据D；具体的，将抖动的车辆用举升装置将后轮抬起，离地间隙大约3cm，变速器挂空挡，发动机不工作，前轮接地并固定，保证车轮离地间隙相等，利用位移传感器对后轮左右轮的径向跳动量进行检测并采集后轮跳动数据D，保证位移传感器与车轮胎面垂直，匀速转动车轮，测量车轮胎面中间2条花纹，每次测量车轮转动不少于5圈，位移传感器可以是接触式位移传感器，也可以是激光位移非接触式的传感器。

S4：数据统计与评价分析，处理分析数据，得出抖动原因，包括：

S41、车辆抖动客观判断，处理A1、A2和A3，得出客观抖动检测值a，客观抖动检测值a未超标，车辆合格，客观抖动检测值a超标，更换不合格件重复进行S32；具体的，对A1、A2和A3的RMS进行统计，得出车速和振动量级曲线即客观抖动检测值a，车速和振动量级曲线处于预设阈值的车辆，客观判断为整车不抖动。

S42、车辆抖动检测，对于抖动车辆检测车辆抖动原因，包括以下步骤：

S421、数据处理，处理数据B分别得到对比检测数据B1和B2，B1和B2均超标，处理b4和b2得出后轮抖动数据f，抖动数据f超标，进行后轮抖动校正并处理数据D计算径向跳动量d，抖动数据f未超标，进行传动系抖动分析；具体的，绘制b4、b2、c4和c2的的加速度、转速、振动大小的加速度瀑布图，并分别求解发动机抖动排除检测与传动轴排除检测中驾驶室悬置位置加速度与后桥、传动轴吊挂测点的加速度相关性数据B1和B2，B1和B2均大于0.8以上，对b4的左右加速度瀑布图车轮的1、2、3阶和b2的1阶和2阶进行判断，如果b4的1、2、3阶超出预设阈值，车轮抖动；

进行后轮校正，b4左右两边X、Y、Z三个方向加速度信号进行滤波处理，保留低频40Hz以内的加速度信号，加速度积分处理成位移信号，得出位移谱图的1、2、3阶量级，通过车轮1阶振动数据处理，求解出动不平衡量，对不平衡是否超标进行判断，若超标对车轮总成的动平衡进行校正；

处理数据D计算径向跳动量d，对利用激光位移测试的位移信号X、和Z向的位移信号进行滤波和轴心轨迹合成，得到轨迹的长度a和宽度b，对利用接触式测试位移信号进行滤波处理和EMD经验模式分解，结合得到b4左右Z向2阶位移振动曲线C1和C2，得到波动量Δc1和Δc2，对径向跳动量按照d值(公式-1)进行，对径向跳动是否超标进行判断；若超标对车轮总成进行更换或者对径向跳动进行校正

传动系抖动分析包括：

S4211、c3超标，发动机悬置抖动，c2超标，传动轴抖动，c2未超标进行S4212；具体的，c3超标，则对发动机悬置刚度进行调整；c2超标，则检查传动轴的动平衡和夹角，若在某车速下存传动轴1阶和2阶存在峰值，判定抖动由传动轴引起。

S4212、处理c3得到c31，c31超标，传动系抖动，c31未超标驾驶室抖动；具体的，对c3进行处理，得到飞轮转速波动与车速的振动曲线c31，c31超过预设阈值，传动系抖动，c31未超过预设阈值，驾驶室抖动。

S422、B1超标B2未超标进行S4222；具体的，B1大于0.8，B2小于0.8，进行步骤S4222。

S423、B1和B2均未超标，驾驶室抖动；具体的，B1和B2均小于0.8，驾驶室抖动。

以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种卡车行车抖动检测装置，其特征在于：包括检测装置、抖动模拟装置和多个车轮驱动装置；

所述车架抖动检测装置包括振动检测分析仪和与振动检测分析仪电连接的转速振动传感器和多个加速度振动传感器，多个加速度振动传感器分别设置于驾驶室悬置、前桥、后桥和传动轴上，转速振动传感器设置于发动机机壳上。

2.根据权利要求1所述的一种卡车行车抖动检测装置，其特征在于：所述举升装置上固定设置有举升夹具，所述举升夹具与车辆可拆卸固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种卡车行车抖动检测装置，其特征在于：所述车轮驱动装置包括驱动电机和设置在所述驱动电机驱动轴上的带动轮，所述驱动电机与所述实验平台之间设置有高度调节装置。

4.根据权利要求1所述的一种卡车行车抖动检测装置，其特征在于：所述车轮径向跳动检测装置包括接触轮、位移传感器和设置在所述接触轮与所述位移传感器之间的伸缩杆，所述伸缩杆固定设置在实验平台上。

5.根据权利要求1所述的一种卡车行车抖动检测装置，其特征在于：所述车轮径向跳动检测装置包括竖直设置的第一激光位移传感器和水平设置的第二激光位移传感器。

6.根据权利要求1所述的一种卡车行车抖动检测装置，其特征在于：所述实验平台上设置有多个燕尾槽，所述举升装置上对应所述燕尾槽设置有基座。

7.根据权利要求3所述的一种卡车行车抖动检测装置，其特征在于：所述高度调节装置包括一端铰接在所述实验平台上的支撑杆，所述支撑杆的另一端与所述驱动电机固定连接，所述支撑杆与所述实验平台之间设置有固定装置。