CN220104497U - 一种商用汽车踏板力及位移关系测量装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种商用汽车踏板力及位移关系测量装置及系统，包括测量装置、数据采集仪和计算机；本实用新型利用测量装置将踏板的运动轨迹解析为平面坐标关系，从而准确描述其运动轨迹；同时便携式的测量装置可满足整车静态、动态两种工况下的测量需求；计算机可自动处理采集的数据信息，生成运动轨迹与踏板力的关系、运动轨迹与时间的关系，计算踏板位移长度等，从而解决动态测量踏板与踏板力测量不准确的问题；本实用新型可满足汽车不同踏板的位移及力关系测量。且具有方便、实时、成本低等特点。

Description

一种商用汽车踏板力及位移关系测量装置及系统

技术领域

本实用新型涉及汽车试验技术领域，尤其涉及一种商用汽车踏板力及位移关系测量装置及系统。

背景技术

踏板位移、踏板力等作为评价踏板感觉的重要因素，该参数直接与用户的体验相关，其测量的准确性是对踏板感觉的正确评价的基础。踏板在安装于整车后，弧形运动，受测量空间的限制，要准确测量制动踏板位移非常困难。目前的测量方案大多只能测量踏板的直线位移和力的关系，不能准确的测量出踏板的曲线轨迹和力的关系。因此，如何高效、便捷的在汽车行驶中测量汽车踏板力及位移关系成为本行业的急需解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足从而提供一种商用汽车踏板力及位移关系测量装置及系统，解决由于测量空间及现有测量手段限制，踏板的弧形运动轨迹与踏板力关系在整车运动状态下很难准确测量的问题。

本实用新型是采用如下技术方案来实现的：

一种商用汽车踏板力及位移关系测量装置，测量装置包括：

测量位置调节机构，其可拆卸的设置在驾驶室内；

滑动机构，其可滑动的设置在测量位置调节机构上，且包括用于X向上滑动的X向滑块、用于Z向上滑动的Z向滑块；

传感器机构，其可拆卸的设置在滑动机构上，且包括设置在踏板上的踏板力传感器、分别设置在X向滑块、Z向滑块上的位移传感器。

优选的，所述测量位置调节结构包括调节杆、固定杆、连接杆；

所述调节杆呈可伸缩结构，且安装在驾驶室内；所述连接杆两端分别在调节杆和固定杆上呈可移动结构，且设有最少两个。

优选的，所述滑动机构还包括横向导轨、纵向导轨；

所述Z向滑块在纵向导轨上呈可移动结构，所述纵向导轨底部与X向滑块顶部固定连接，所述X向滑块底部在横向导轨上呈可移动结构。

优选的，所述踏板力传感器安装于踏板上，且与Z向滑块侧部连接，所述位移传感器一端安装于横向导轨一端部，另一端在固定杆上呈可移动结构，且设有最少两个；所述X向滑块、Z向滑块分别与相应的位移传感器的拉线连接。

优选的，所述测量装置还包括锁紧装置；所述锁紧装置包括：

所述连接杆两端上还设有用于对连接杆分别与在调节杆、固定杆的相对位置进行固定的第一固定螺栓；

所述位移传感器端部上还设有用于对位移传感器与固定杆的相对位置进行固定的第二固定螺栓。

一种商用汽车踏板力及位移关系测量系统，包括上述测量装置，还包括：

与测量装置信号连接的数据采集仪，所述数据采集仪用于对测量后的力和位移信号进行采集；

与数据采集仪信号连接的计算机，所述计算机用于对采集后的力和位移信号进行数据分析。

优选的，所述踏板类型包括离合器踏板、制动踏板、加速踏板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型利用测量装置将踏板的运动轨迹解析为平面坐标关系，从而准确描述其运动轨迹；同时便携式的测量装置可满足整车静态、动态两种工况下的测量需求；计算机可自动处理采集的数据信息，生成运动轨迹与踏板力的关系、运动轨迹与时间的关系，计算踏板位移长度等，从而解决动态测量踏板与踏板力测量不准确的问题；本实用新型可满足汽车不同踏板的位移及力关系测量。且具有方便、实时、成本低等特点。

附图说明

下面结合附图对实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型的测量装置结构示意图；

图2为本实用新型的测量系统结构示意图；

图3为本实用新型的位移、踏板力测量示意图。

附图标记说明：

100、测量装置；200、数据采集仪；300、计算机；

1、位移传感器；2、Z向滑块；3、纵向导轨；4、X向滑块；5、横向导轨；6、踏板力传感器；7、固定杆；8、连接杆；9、第一固定螺栓；10、调节杆；11、驱动装置；12、支撑块。

具体实施方式

为利于对本实用新型的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

首先说明是，本文中定义测量装置的坐标系与车辆的坐标系一致:当车辆在水平路面上处于静止状态X轴平行于地面指向车辆前方，Z轴通过汽车质心指向上方，Y轴指向驾驶员的左侧。

如图1-3所示：一种商用汽车踏板力及位移关系测量装置，测量装置100包括：

测量位置调节机构，其可拆卸的设置在驾驶室内；

滑动机构，其可滑动的设置在测量位置调节机构上，且包括用于X向上滑动的X向滑块4、用于Z向上滑动的Z向滑块2；

传感器机构，其可拆卸的设置在滑动机构上，且包括设置在踏板上的踏板力传感器6、分别设置在X向滑块4、Z向滑块2上的位移传感器1。

于本实用新型实施例中，测量位置调节结构包括调节杆10、固定杆7、连接杆8；如图1、2所示，调节杆10呈可伸缩结构，且安装在驾驶室内；连接杆8两端分别在调节杆10和固定杆7上呈可移动结构，且设有最少两个，实现二者之间的连接，同时可实现调节杆10与固定杆7不同相对角度的调节；

进一步的，调节杆10包括两个固定套筒、两个固定套筒内设置有锁紧丝杠、锁紧丝杠中间固定设置有用于转动锁紧丝杠的驱动装置11，可采用电机，也可使用用于锁紧丝杠转动专用的锁紧调节头，驱动装置11两侧的锁紧丝杠为镜像对称结构，且固定套筒内开设有与锁紧丝杠外侧配合的螺纹，通过驱动装置11使锁紧丝杠转动，使得两侧的固定套筒对称行进或退出，固定套筒端部设置支撑块12，伸长后，两端的支撑块12实现在汽车驾驶室内的固定，使测量装置牢靠的固定在驾驶室内；

于本实施例中，滑动机构还包括X向滑块4、Z向滑块2；如图1所示，Z向滑块2在纵向导轨5上呈可移动结构，纵向导轨5底部与X向滑块4顶部固定连接；X向滑块底部在横向导轨7上呈可移动结构；

进一步的，纵向导轨5为圆柱型结构，Z向滑块2套设在纵向导轨5上进行Z向移动；纵向导轨5底部与X向滑块4顶部螺纹固定连接；横向导轨7上开槽，X向滑块4在横向导轨7槽内进行X方向移动，进而用于实现踏板的弧形运动轨迹，解析为在Z方向及X方向的运动轨迹；

于本实施例中，传感器机构包括踏板力传感器6和位移传感器1；如图1所示，踏板力传感器6安装于踏板上，且与Z向滑块侧部连接；位移传感器1一端安装于横向导轨7一端部，另一端在固定杆7上呈可移动结构，且设有最少两个；X向滑块4、Z向滑块2分别通过固定环与相应的位移传感器1的拉线连接；

进一步的，位移传感器1设有两个，位移传感器1安装在延长板上，延长板一端与横向导轨7固定连接，另一端套设在固定杆7上；横向导轨7进口处有两个定滑轮，在拉线位移运动范围有开槽，以保证其运动轨迹，同时避免与横向导轨7摩擦，延长拉线位移寿命；同时与X向滑块4配合实现踏板X向位移的测量；

于本实施例中，测量装置100，还包括锁紧装置；锁紧装置包括：如图1所示，连接杆8两端上还设有用于对连接杆8分别与在调节杆10、固定杆7的相对位置进行固定的第一固定螺栓9，位移传感器1端部上还设有用于对位移传感器1与固定杆7的相对位置进行固定的第二固定螺栓；

进一步的，连接杆8为两片式结构，两端通过第一固定螺栓9进行夹紧或放松；延长板另一端套设在固定杆7上，第二固定螺栓螺接在延长板套设端顶部，可实现横向导轨7在Y方向的移动；

以上说明了本实用新型商用汽车踏板力及位移关系测量装置的具体结构，以下再配合图2-3，说明商用汽车踏板力及位移关系测量系统；

一种商用汽车踏板力及位移关系测量系统，其特征在于，包括上述测量装置100，测量装置100包括测量位置调节机构、滑动机构、传感器机构，用于对不同踏板进行定位切换、安装，测量力和位移；其中踏板类型包括合器踏板、制动踏板、加速踏板；

与测量装置100信号连接的数据采集仪200，数据采集仪200用于对测量后的力和位移信号进行采集；

与数据采集仪200信号连接的计算机300，计算机300用于对采集后的力和位移信号进行数据分析。

工作原理：

根据被测踏板调整测量装置位置；将踏板力传感器依次切换定位在被测踏板上；具体的，首先保证Z向滑块2、X向滑块4不受Y向作用力；其次调节杆10的丝杠实现支撑块12在Y方向长度调节，伸长后，两端的支撑块12实现在汽车驾驶室内的固定，使测量装置100牢靠的固定在驾驶室内；再次保证车辆行驶中，驾驶员可实现踏板的正常操控；将踏板力传感器、Z向滑块安装于被测踏板上；

进一步的，测量Z向位移传感器1连接在Z向滑块2上，Z向滑块2安装在汽车踏板上，踩下踏板Z向滑块2则向下沿纵向导轨5运动，这时测量Z向位移传感器1的拉线收缩，实时输出位移信号，即将电压信号给数据采集仪200，数据采集仪200通过AD转换采集信号，将数据传输给计算机300，计算记录Z向位移数据；踩下踏板的同时，纵向导轨5会带动X向滑块4在横向导轨7内移动，测量X向位移传感器1连接在X向滑块4上，随着X向滑块4的移动，测量X向位移传感器1的拉线伸长，实时输出位移信号，即将电压信号给数据采集仪200，数据采集仪200通过AD转换采集信号，将数据传输给计算机300，记录X向位移数据；在踩下踏板的过程中，踏板力传感器6随着受力的增大，而实时输出电压信号，经数据采集仪200通过AD转换采集信号，将数据传输给计算机300，记录踏板力数据；

以上就是踩下踏板过程中，踏板位移及力的测量，松开踏板的过程与之类似。

此外，当完成一个踏板测量需移动测量装置测量另一个踏板时，只需松开固定杆7或连接杆8上的第一固定螺栓9即可实现测量位置沿Y方向调节。当需调整X方向位置时，则需启动调节杆10上的驱动装置11，放松支撑块12，移动至适当位置后，重新锁紧上述螺栓即可。

综上，本实用新型利用测量装置将踏板的运动轨迹解析为平面坐标关系，从而准确描述其运动轨迹；同时便携式的测量装置可满足整车静态、动态两种工况下的测量需求；计算机可自动处理采集的数据信息，生成运动轨迹与踏板力的关系、运动轨迹与时间的关系，计算踏板位移长度等，从而解决动态测量踏板与踏板力测量不准确的问题；本实用新型可满足汽车不同踏板(离合器踏板、制动踏板、加速踏板)的位移及力关系测量。且具有方便、实时、成本低等特点。

Claims (7)

1.一种商用汽车踏板力及位移关系测量装置，其特征在于，测量装置(100)包括：

测量位置调节机构，其可拆卸的设置在驾驶室内；

滑动机构，其可滑动的设置在测量位置调节机构上，且包括用于X向上滑动的X向滑块(4)、用于Z向上滑动的Z向滑块(2)；

传感器机构，其可拆卸的设置在滑动机构上，且包括设置在踏板上的踏板力传感器(6)、分别设置在X向滑块(4)、Z向滑块(2)上的位移传感器(1)。

2.如权利要求1所述的商用汽车踏板力及位移关系测量装置，其特征在于，所述测量位置调节结构包括调节杆(10)、固定杆(7)、连接杆(8)；

所述调节杆(10)呈可伸缩结构，且安装在驾驶室内；所述连接杆(8)两端分别在调节杆(10)和固定杆(7)上呈可移动结构，且设有最少两个。

3.如权利要求2所述的商用汽车踏板力及位移关系测量装置，其特征在于，所述滑动机构还包括横向导轨(5)、纵向导轨(3)；

所述Z向滑块(2)在纵向导轨(3)上呈可移动结构，所述纵向导轨(3)底部与X向滑块(4)顶部固定连接，所述X向滑块(4)底部在横向导轨(5)上呈可移动结构。

4.如权利要求3所述的商用汽车踏板力及位移关系测量装置，其特征在于，所述踏板力传感器(6)安装于踏板上，且与Z向滑块(2)侧部连接，所述位移传感器(1)一端安装于横向导轨(5)一端部，另一端在固定杆(7)上呈可移动结构，且设有最少两个；所述X向滑块(4)、Z向滑块(2)分别与相应的位移传感器(1)的拉线连接。

5.如权利要求4所述的商用汽车踏板力及位移关系测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括锁紧装置；所述锁紧装置包括：

所述连接杆(8)两端上还设有用于对连接杆(8)分别与在调节杆(10)、固定杆(7)的相对位置进行固定的第一固定螺栓(9)；

所述位移传感器(1)端部上还设有用于对位移传感器(1)与固定杆(7)的相对位置进行固定的第二固定螺栓。

6.一种商用汽车踏板力及位移关系测量系统，其特征在于，包括上述权利要求1-5中任意一项所述的测量装置(100)，还包括：

与测量装置(100)信号连接的数据采集仪(200)，所述数据采集仪(200)用于对测量后的力和位移信号进行采集；

与数据采集仪(200)信号连接的计算机(300)，所述计算机(300)用于对采集后的力和位移信号进行数据分析。

7.如权利要求6所述的商用汽车踏板力及位移关系测量系统，其特征在于，所述踏板类型包括离合器踏板、制动踏板、加速踏板。