CN202814710U - 运动平板式制动性能检测台 - Google Patents

Abstract

该实用新型涉及一种用于测试车辆制动性能的运动平板式测试装置，可以解决测试的制动力“失真”、偏小等问题。测试装置采用气动系统，气缸(21)通过浮动接头1(22)、浮动接头2(29)、拉压力传感器(23)和运动平板(28)连接，加速度传感器及变送器(27)与拉压力传感器(23)组合在一起，运动平板(28)的四个滚轮(26)在导轨(25)上可自由纵向滚动。该测试装置可以广泛地应用于汽车制造企业的出厂检验、汽车4S店和汽车检测站。

Description

运动平板式制动性能检测台

技术领域  该实用新型涉及一种用于测试车辆制动性能的装置，该测试装置可以广泛地应用于汽车制造企业的出厂检验、汽车4S店和汽车检测站。 

背景技术  目前，公知的车辆制动性能测试方法主要有两种：一是采用道路测试的方法。车辆在实际道路上达到一定车速，通过车辆在实际道路上的制动操作，直接得到车辆的制动距离或制动减速度来评价车辆制动性能。二是采用室内台架测试的方法，测得车辆的制动力，用制动力来评价车辆制动性能。 

第一种方法是早期使用的传统方法。这种方法需要在实际道路上实施紧急制动操作，汽车骤然减速，如被测试车辆左右轮制动力相差较大，车辆可能跑偏、侧滑失去控制，可能引起交通事故，对周围的车辆和人员都是不安全的。考虑到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。 

第二种方法可分为两类：一类是采用滚筒台架测试的方法，车辆同轴左右车轮分别安置在对应的前后滚筒上。测试时，电机带动前后滚筒始终向同一方向旋转，被测车轮也随之同向旋转。电机外壳是浮动的，测试装置固定在电机外壳和机架之间。当车轮被实施制动后，滚筒力图转动车轮，电机外壳在滚筒阻力的作用下试图转动，测试装置-机架阻止了电机外壳转动，于是测试装置测出了各车轮的制动力。测试前车辆处于静止状态下，测试时滚筒带动车辆同向运动，车辆的同向运动使即时的制动力变小，于是产生测试误差。另外非测试轮的制动性能的差异等因素都影响了测试轮的制动力测试。往往制动力不是制动器摩擦力的真实反映，测试的制动力“失真”严重、偏小。 

该测试装置能测得最大脚制动力，测试稳定，测试重复性好，目前在汽车检测站获得广泛的应用。但存在如下缺点： 

1.在测试车辆的手制动时，由于非测试车轮不存在制动力，测试时车身会快速后退，即手制动性能良好的车辆测得的手制动力比真实的制动力偏小，也很难达到手制动力的国家标准。 

2.非测试车轮的制动性能不佳直接影响测试车轮的制动力测试。在这种情况下，测得的脚制动力比真实的制动力偏小，往往达不到规定的脚制动力的国家标准。 

3.制动时，车身随滚筒的转动向后移动，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”比真实状况要长。 

第二类是平板测试台。平板测试台完全模拟实际道路测试。车辆以一定的速度驶过一段低矮的平台，驾驶员在平台上踩刹车或拉手刹车，固连在平板下面的传感器将制动力变为电信号。 

该测试装置能真实地反映脚制动全过程，真实地测得脚制动力、手制动力和制动协调时间。它的缺点是： 

1.占用的空间大。车辆从静止加速到制动停下需要足够长的距离，测手制动也需要同样的距离。如果手、脚连续测试，需要的空间就更大了。 

2.车辆必须达到一定速度才能进行测试，如果需要重复测试，则车辆应重新回到入口处进行加速，当车辆达到一定速度后进行制动，测试花费时间多。 

3.测手制动的方法与实际操作手制动不同。 

发明内容  该实用新型专利的目的在于提出一种新的装置和设备，简便、快速、准确地得到各车轮的制动力等制动性能，可以取代现有的装置和设备。 

前述滚筒台架测试的最大的问题是在车辆制动时，前后滚筒始终向同一方向转动，车身后退速度方向与滚筒表面线速度方向相同，当两者的速度值之差不是很大时会产生测试“失真”。 

本发明采用的是运动平板结构，被测试车轮停放在运动平板上，压缩空气推动气缸，带动运动平板作往复运动，采用往复运动的方法的好处是能显著降低车身移动速度。另外让左右轮下的运动平板线速度保持相反方向，这样左右轮的制动力也是始终保持相反方向。测试中能够引起车辆加速度、速度、位移的是左右轮制动力大小之差，在理想状态，两轮制动力的差为零，车身不会移动。车身不移动，就不会产生测试“失真”。 

运动平板式驱动装置的特征是，气缸通过浮动接头、拉压力传感器与运动平板连接，浮动接头的作用类似于机械结构中的弹性联轴器，配置两个浮动接头允许活塞杆轴线与运动板运动轨迹线存在一定程度的不重合，该结构降低了加工的精度要求和制造成本。运动平板的四角有四个滚轮，滚轮在导轨上可自由纵向滚动。 

采用运动平板式的一个好处是，可以进行四轮同时测试脚制动力。由于各种类型的小型车的轴距差不多，可以同时将四轮停在四块运动平板上。如果四轮同时测试脚制动力，受力更平衡，车身的位移更小了，同时测试效率提高了。操作的方法是，被测试车轮驶上运动平板，四个车轮分别位于四个运动平板上，四个运动平板在正反两个方向进行直线往返换向运动，同一车轴下的两个运动平板位移、线速度的方向相反。四个运动平板可分为左侧运动平板和右侧运动平板，同侧前面运动平板与后面运动平板相互之间的位移、线速度的方向相反。采取这种运动平板的运动方式，车辆受到的制动力的合力、合力偶在理论上为零。 

运动平板式装置的驱动采用气动系统。采用气动系统的优点是可以简捷地得到速度较低的直线往返运动，不需要减速装置，结构简单。作为气源的气泵输出口与气罐连通，气罐与安装在气缸附近的前置储气筒相连，前置储气筒的作用是加快气流进入气缸的速度。前置储气筒经由高压气管路和低压气管路与截止式两位五通电磁阀相连。高压气管路和低压气管路中都装有二位二通阀，用于关闭或开启气管路，失电处于关闭气管路状态。 

气缸的进气分为两个阶段，在未实施制动前，气缸的往返运动基本上是空载运行，气缸运动阻力小，只需要比较低的气压就可以满足气缸往返运动的要求。这一阶段属于制动前的准备阶段，持续的时间长，可能需要好几秒钟，耗气量较大。因此在空载运行时，高压气管路中二位二通阀关闭，气体经由低压气管路中二位二通阀给气缸供气，由于低压气管路中管路和二位二通阀口径小，供给气压低气缸速度不高，减少了供气量。 

当制动踩下以后，制动力迅速上升，运动平板运动的阻力大增，要求系统给气缸提供较高气压气体。当系统检测到制动力上升后，输出信号打开高压气管路中二位二通阀，气缸内气压升高，仍可维持较高速度作往复运动。 

对于采用中央传动轴手制动的车辆，左右运动平板只能是同向运动。因此在气路系统中，应设置两个两位三通电磁阀，用于一个气缸的进、排气气路转换，让同轴的两车轮进行同向转动和反向转动的转换。 

采用两个两位三通电磁阀可以完成同向和反向转动的转换。两位五通电磁阀的两个出口 接两个三通接头，每个三通接头的一个出口接一个气缸的上气口或下气口，每一个三通接头的另一出口接另一个气缸的上气口或下气口。由两位三通电磁阀的失电和得电控制两气缸往复运动的相位。当两位三通电磁阀失电时，两气缸往复运动的相位是180°反相；当两位三通电磁阀得电时，两气缸及相应的运动平板往复运动的相位是同相。 

当测试手制动时，前轮气缸不需要通气运动，为了节省压缩气体，在前轮气缸进气管路中接入两个二位二通阀，通电后处于关闭状态。 

使用截止式两位五通电磁阀用于气流的换向。截止式电磁阀的优点是阀的动作频率高，接管口径可以作得较大。 

采用两位五通电磁阀控制气缸往复运动的气体换向。当磁性活塞运动到气缸两端的磁性开关处时，两位五通电磁阀得到换向电信号，气缸从相反方向进气或排气，如果连续不断的改变两位五通电磁阀的进、排气方向，运动板进行设定行程的往复运动。 

运动平板不是作匀速运动，活塞、活塞杆、浮动接头、拉压力传感器都与运动板以同一加速度a运动，存在平动惯性力。同样也存在车轮转动的惯性力矩。装在运动板上的加速度传感器测得的加速度值是计算惯性力的根据。实施制动后，在运动平板上的力传感器和加速度传感器信号经过传递和运算得到车轮制动力。 

整个运动平板式驱动装置都布置在地平面以下，若不作为制动检验之用，地上空间可作它用。 

运动平板式制动性能检验台的特征是，气压源(31)与气罐(32)连通，气罐(32)与前置储气筒(99)相连，前置储气筒(99)经由高压气管路(34)和低压气管路(33)与截止式两位五通电磁阀(37)的进气口(38)相连，截止式两位五通电磁阀(37)的排气口1(39)与前三通接头进口(41)连接，前三通接头出口1(42)通过二位二通阀4(82)与左前轮气缸(63)上气口1(61)和右前轮气缸(66)下气口2(65)连接，前三通接头出口2(43)既与右后轮气缸(76)上气口4(74)相连又与两位三通电磁阀1(7)的进口1(1)连接，两位三通电磁阀1(7)的出口1(2)既与左后轮气缸(73)的下气口3(72)连接也和两位三通电磁阀2(8)的出口4(6)连接，截止式两位五通电磁阀(37)的排气口2(40)与后三通接头进口(44)连接，后三通接头出口1(45)通过二位二通阀3(81)既与左前轮气缸(63)下气口1(62)相连也与右前轮气缸(66)上气口2(64)连接，后三通接头出口2(46)既与右后轮气缸(76)下气口4(75)相连又与两位三通电磁阀2(8)的进口2(4)连接，两位三通电磁阀2(8)的出口3(5)与左后轮气缸(73)上气口3(71)和两位三通电磁阀1(7)的出口2(3)连接，气缸(21)通过浮动接头1(22)、浮动接头2(29)、拉压力传感器(23)和运动平板(28)连接，加速度传感器及变送器(27)与拉压力传感器(23)组合在一起，运动平板(28)的四个滚轮(26)在导轨(25)上可自由纵向滚动，车轮(24)位于运动平板(28)上，整个驱动装置低于地平面(13)。 

由于采用上述运动平板式驱动装置的技术方案，结构简单，制造和使用成本降低，测试时间缩短，操作简便。更重要的是解决了测试“失真”的问题，可以较精确地测得制动力等制动性能。 

附图说明  图1运动平板式驱动装置示意图。图2气路图。 

图中1.进口12.出口13.出口24.进口25.出口36.出口47.两位三通电磁阀18.两位三通电磁阀213.地平面21.气缸22.浮动接头123.拉压力 传感器24.被测车轮25.导轨26.滚轮27.加速度传感器及变送器28.运动平板29.浮动接头231.气压源32.气罐33.低压气管路34.高压气管路35.二位二通阀136.二位二通阀237.截止式两位五通电磁阀38.进气口39.排气口140.排气口241.前三通接头进口42.前三通接头出口143.前三通接头出口244.后三通接头进口45.后三通接头出口146.后三通接头出口261.上气口162.下气口163.左前轮气缸64.上气口265.下气口266.右前轮气缸71.上气口372.下气口373.左后轮气缸74.上气口475.下气口476.右后轮气缸81.二位二通阀382.二位二通阀499.前置储气筒。 

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。 

图1所示的运动平板式驱动装置的结构特征是，气缸(21)是推动运动平板(28)作往复直线的动力源，气缸(21)通过浮动接头1(22)、浮动接头2(29)、拉压力传感器(23)和运动平板(28)连接，加速度传感器及变送器(27)与拉压力传感器(23)组合在一起，运动平板(28)的四个滚轮(26)在导轨(25)上可自由纵向滚动，车轮(24)位于运动平板(28)上。 

车辆被踩制动以后，气缸(21)要克服在运动平板(28)与被测车轮(24)之间的阻力作往复直线运动，拉压力传感器(23)得到了测试力信号，由于运动平板(28)上装有加速度传感器及变送器(27)，间接得到了惯性力信号，计算得到制动力。运动平板(28)和气缸 

(21)都低于地平面(13)。 

图2所示的是气路控制图。使用该气路控制，可以同时检测车辆四轮脚制动和手制动。气压源(31)与气罐(32)连通，气罐(32)与前置储气筒(99)相连，前置储气筒(99)经由高压气管路(34)和低压气管路(33)与截止式两位五通电磁阀(37)的进气口(38)相连，截止式两位五通电磁阀(37)的排气口1(39)与前三通接头进口(41)连接，前三通接头出口1(42)通过二位二通阀4(82)与左前轮气缸(63)上气口1(61)和右前轮气缸(66)下气口2(65)连接，前三通接头出口2(43)既与右后轮气缸(76)上气口4(74)相连又与两位三通电磁阀1(7)的进口1(1)连接，两位三通电磁阀1(7)的出口1(2)既与左后轮气缸(73)的下气口3(72)连接也和两位三通电磁阀2(8)的出口4(6)连接，截止式两位五通电磁阀(37)的排气口2(40)与后三通接头进口(44)连接，后三通接头出口1(45)通过二位二通阀3(81)既与左前轮气缸(63)下气口1(62)相连也与右前轮气缸(66)上气口2(64)连接，后三通接头出口2(46)既与右后轮气缸(76)下气口4(75)相连又与两位三通电磁阀2(8)的进口2(4)连接，两位三通电磁阀2(8)的出口3(5)与左后轮气缸(73)上气口3(71)和两位三通电磁阀1(7)的出口2(3)连接。 

从图中可以看出，在图示状态，左右两轮气缸的进气方向、排气方向是相反的，因此左右两轮气缸活塞的运动方向也是相反的。 

依据气缸活塞运动位置，安装在气缸上的磁性开关发出换向信息，截止式两位五通电磁阀(37)的进气口(38)轮换与排气口1(39)、排气口2(40)相通，于是四个气缸及相应运动平板作往返运动。 

图中两位三通电磁阀1(7)和两位三通电磁阀2(8)处于断电状态，右后轮气缸(76)和左后轮气缸(73)进气方向、排气方向是相反的，运动方向也是相反的。如两位三通电磁 阀1(7)和两位三通电磁阀2(8)处于通电状态，右后轮气缸(76)和左后轮气缸(73)进气方向、排气方向是相同的，运动方向也是相同的。对于采用中央传动轴手制动的车辆，当测试手制动时，右后轮气缸(76)和左后轮气缸(73)应处于这种状态。 

当测试手制动时，二位二通阀4(82)和二位二通阀3(81)应处于通电关闭状态，以节省压缩气体。 

如果采用顺序测每轴两轮的脚制动力，即采用车辆左右两轮同测而不是四轮同测的方法，则不需要前三通接头出口1(42)和后三通接头出口1(45)连接的零件和管路。两个三通接头也不再需要，直接用管路连接。 

在高压气管路(34)中装有二位二通阀1(35)，断电时关闭，踩下制动后通电打开。在低压气管路(33)中装有二位二通阀2(36)，输出较低气压的压缩空气。 

Claims (2)

1.运动平板式制动性能检验台的特征是，气压源(31)与气罐(32)连通，气罐(32)与前置储气筒(99)相连，前置储气筒(99)经由高压气管路(34)和低压气管路(33)与截止式两位五通电磁阀(37)的进气口(38)相连，截止式两位五通电磁阀(37)的排气口1(39)与前三通接头进口(41)连接，前三通接头出口1(42)通过二位二通阀4(82)与左前轮气缸(63)上气口1(61)和右前轮气缸(66)下气口2(65)连接，前三通接头出口2(43)既与右后轮气缸(76)上气口4(74)相连又与两位三通电磁阀1(7)的进口1(1)连接，两位三通电磁阀1(7)的出口1(2)既与左后轮气缸(73)的下气口3(72)连接也和两位三通电磁阀2(8)的出口4(6)连接，截止式两位五通电磁阀(37)的排气口2(40)与后三通接头进口(44)连接，后三通接头出口1(45)通过二位二通阀3(81)既与左前轮气缸(63)下气口1(62)相连也与右前轮气缸(66)上气口2(64)连接，后三通接头出口2(46)既与右后轮气缸(76)下气口4(75)相连又与两位三通电磁阀2(8)的进口2(4)连接，两位三通电磁阀2(8)的出口3(5)与左后轮气缸(73)上气口3(71)和两位三通电磁阀1(7)的出口2(3)连接，气缸(21)通过浮动接头1(22)、浮动接头2(29)、拉压力传感器(23)和运动平板(28)连接，加速度传感器及变送器(27)与拉压力传感器(23)组合在一起，运动平板(28)的四个滚轮(26)在导轨(25)上可自由纵向滚动，车轮(24)位于运动平板(28)上，整个驱动装置低于地平面(13)。

2.根据权利要求1所述的运动平板式制动性能检验台，其特征是，高压气管路(34)中装有二位二通阀1(35)，低压气管路(33)中装有二位二通阀2(36)。 

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