專利名稱：多功能汽車abs動態試驗臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車試驗臺，尤其涉及一種多功能汽車ABS動態試驗臺。
背景技術：
目前汽車ABS系統得到了廣泛應用，已經作為汽車的一種標準配置。汽車ABS系 統可以提高汽車的制動穩定性和安全性，但是目前對汽車ABS系統的檢測廣泛采用的是實 車道路實驗，需要大的實驗場地，并且測試成本高，實驗周期長，不易對ABS系統進行動態 觀察。目前國內外許多專家都在進行研發型汽車ABS試驗臺的研究工作，并且設計出汽車 ABS靜態試驗臺，但是ABS系統是采用車輪的角加速度、減速度、滑移率作為控制參數，而靜 態試驗臺上沒有車輪的轉動，因而無法對ABS控制邏輯進行研究。教學型汽車ABS性能試 驗臺一般采用電動機驅動車輪，結構簡單，但由于沒有汽車平移慣性質量的模擬，車輪轉速 和整車速度模擬精度差，普遍存在緊急制動車輪就抱死的現象，不能正確反映汽車ABS制 動的實際情況。還有人提出測試ABS系統的仿真實驗，但在ABS動力學模型中，輪胎的非 線性化用計算機進行仿真存在很大的誤差。現有的ABS試驗臺只考慮輪胎縱向和垂向的受 力，沒有考慮橫向受力，尤其在汽車轉彎時，離心力引起的輪胎側向力對輪胎的縱向附著系 數會產生很大的影響。
發明內容本實用新型是針對現有技術所存在的缺點，提供一種測試精度高、可以更好地模 擬汽車ABS工作的多種工況，并能夠正確反映汽車ABS制動情況，具有良好經濟社會效益的 技術方案。 本實用新型是通過如下技術措施實現的一種多功能汽車ABS動態試驗臺，它可 以通過模塊化擴展進行組合，每個模塊包括力矩電機，力矩電機通過電機固定法蘭固定在 底座支架上，力矩電機依次連接有電磁離合器、磁粉制動器、力矩傳感器，并通過彈性聯軸 器與滾筒連接，滾筒通過滾動軸承固定安裝在底座支架上，其特征是，所述滾筒的軸端有力 傳感器，滾筒上放置有輪胎，輪胎安裝在輪胎活動支架上，輪胎活動支架上安裝有帶傳感器 的制動器總成，輪胎活動支架安裝在龍門支架上，輪胎活動支架上連接有帶傳感器的垂向 加載裝置，帶傳感器的垂向加載裝置上連接有帶傳感器的側向加載裝置，帶角度傳感器的 驅動裝置安裝在龍門支架上并通過帶傳感器的垂向加載裝置與輪胎活動支架連接，力矩電 機、電磁離合器、磁粉制動器、力矩傳感器、帶角度傳感器的驅動裝置、帶傳感器的垂向加載 裝置、帶傳感器的側向加載裝置、力傳感器均與工控機連接，工控機還與被測試的ABS控制 單元及帶傳感器的制動器總成連接。 上述輪胎可以由帶傳感器的側向加載裝置施加側向載荷。 上述輪胎可以由帶傳感器的加載裝置驅動輪胎活動支架進行轉動。 上述帶角度傳感器的驅動裝置可以沿著龍門支架的導軌進行移動。 本實用新型可以進行汽車ABS系統的動態試驗。工作時，先由力矩電機驅動滾筒轉動，由滾筒帶動輪胎轉動，達到預定轉速時，力矩電機停止工作，帶傳感器的制動器總成 開始制動，由磁粉制動器產生與滾筒轉向相反的制動力矩，來模擬路面的制動力。力矩電機 和力矩傳感器構成一個閉環的控制系統，提高力矩的控制精度。本實用新型加入了帶傳感 器的垂向加載裝置，模擬汽車質量對輪胎的作用力；加入了帶傳感器的側向加載裝置，模擬 汽車離心力對輪胎的作用力；加入了帶角度傳感器的驅動裝置，模擬汽車的轉向，通過滾筒 軸端的力傳感器測量轉向過程中輪胎受到的側向力，采用實車輪胎作用在滾筒上，可以很 好的模擬輪胎附著性能，使試驗結果具有科學性。 本實用新型的有益結果是使用本實用新型可以進行汽車ABS系統試驗，采用對 輪胎進行垂向和側向加載，可以更好地模擬輪胎的受力，更好地模擬輪胎與路面的附著性 能，使結果更為科學。輪胎可以轉向，由滾筒軸端的傳感器測量輪胎轉向過程中受到的側向 力，由于采用獨立的力矩電機進行驅動，可以模擬更多的路況，對汽車ABS系統進行試驗。
圖1為多功能汽車ABS動態試驗臺的單模塊結構及控制簡圖 圖2為多功能汽車ABS動態試驗臺的單模塊部分簡圖 圖中1_力矩電機，2-電機固定法蘭，3_電磁離合器，4-磁粉制動器，5-力矩傳 感器，6-彈性聯軸器，7-滾動軸承，8-帶角度傳感器的驅動裝置，9-帶傳感器的垂向加載 裝置，10-輪胎支架，11-輪胎，12-帶傳感器的制動器總成，13-帶傳感器的側向加載裝 置，14-龍門支架，15-力傳感器，16-底座支架，17-滾動軸承，18-滾筒，19-旋轉編碼器， 20-ABS控制單元，21-工控機。
具體實施方式為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體實施方式
，并結合附圖，對本 方案進行闡述。 —種多功能汽車ABS動態試驗臺，它可以通過模塊化擴展進行組合，每個模塊包 括力矩電機1，力矩電機1通過電機固定法蘭2固定在底座支架16上，力矩電機1依次連接 有電磁離合器3、磁粉制動器4、力矩傳感器5，并通過彈性聯軸器6與滾筒18連接，滾筒18 通過滾動軸承7固定安裝在底座支架16上，其特征是，所述滾筒18的軸端有力傳感器15， 滾筒18上放置有輪胎ll，輪胎11安裝在輪胎活動支架10上，輪胎活動支架10上安裝有帶 傳感器的制動器總成12，輪胎活動支架10安裝在龍門支架14上，輪胎活動支架10上連接 有帶傳感器的垂向加載裝置9，帶傳感器的垂向加載裝置9上連接有帶傳感器的側向加載 裝置13，帶角度傳感器的驅動裝置8安裝在龍門支架14上并通過帶傳感器的垂向加載裝 置9與輪胎活動支架10連接，力矩電機1、電磁離合器3、磁粉制動器4、力矩傳感器5、帶角 度傳感器的驅動裝置8、帶傳感器的垂向加載裝置9、帶傳感器的側向加載裝置13、力傳感 器15均與工控機21連接，工控機21還與被測試的ABS控制單元20及帶傳感器的制動器 總成12連接。 其中，力矩電機1的扭矩通過電磁離合器3、磁粉制動器4、力矩傳感器5、彈性聯軸 器6傳遞到滾筒18上，由滾筒18帶動輪胎11旋轉。輪胎11通過輪胎支架10固定在龍門 支架14上，帶角度傳感器的驅動裝置8驅動輪胎支架IO旋轉，實現輪胎11的轉向，帶傳感器的垂向加載裝置9通過輪胎支架IO對輪胎ll進行垂向加載，帶傳感器的側向加載裝置 13通過輪胎支架10對輪胎11進行側向加載，輪胎11受到的側向力由力傳感器15測量。 滾筒18的表面進行滾花處理，用來模擬路面的附著性能，滾筒18的旋轉慣量來模擬汽車的 平移慣量和旋轉慣量。旋轉編碼器19將脈沖信號輸入到工控機21中。力矩傳感器5將力 矩信號輸入到工控機21中。力傳感器15將力信號輸入到工控機21中。帶傳感器的垂向 加載裝置9和帶傳感器的側向加載裝置13將力信號輸入到工控機21中。帶角度傳感器的 驅動裝置8將角位移信號輸入到工控機21中。工控機21控制力矩電機1的扭矩和速度。 工控機21控制帶傳感器的側向加載裝置13的力。工控機21控制帶傳感器的垂向加載裝 置9的力。工控機21控制帶角度傳感器的驅動裝置8的轉動角度。帶傳感器的制動器總 成12將車輪角速度信號輸入到ABS控制單元20中，由ABS控制單元20控制帶傳感器的制 動器總成12的工作，工控機21和ABS控制單元20進行數據交換。
權利要求一種多功能汽車ABS動態試驗臺，它可以通過模塊化進行擴展，每個模塊包括力矩電機[1]，力矩電機[1]通過電機固定法蘭[2]固定在底座支架[16]上，力矩電機[1]依次連接有電磁離合器[3]、磁粉制動器[4]、力矩傳感器[5]，并通過彈性聯軸器[6]與滾筒[18]連接，滾筒[18]通過滾動軸承[7]和滾動軸承[17]固定安裝在底座支架[16]上，其特征是，所述滾筒[18]的軸端有力傳感器[15]，滾筒[18]上放置有輪胎[11]，輪胎[11]安裝在輪胎活動支架[10]上，輪胎活動支架[10]上安裝有帶傳感器的制動器總成[12]，輪胎活動支架[10]安裝在固定支架[14]上，輪胎活動支架[10]上連接有垂向帶傳感器的加載裝置[9]，輪胎活動支架[10]上連接有側向帶傳感器的加載裝置[13]，帶角度傳感器的驅動裝置[8]安裝在支架[14]上，帶角度傳感器的驅動裝置[8]與輪胎活動支架[10]連接，力矩電機[1]、電磁離合器[3]、磁粉制動器[4]、力矩傳感器[5]、帶角度傳感器的驅動裝置[8]、垂向帶傳感器的加載裝置[9]、帶傳感器的加載裝置[13]、力傳感器[15]均與工控機[21]連接，工控機[21]還與ABS控制單元[20]連接，ABS控制單元[20]還與帶傳感器的制動器總成[12]連接。
2. 根據權利要求1所述的多功能汽車ABS動態試驗臺，其特征是，所述輪胎[11]可以 由帶角度傳感器的驅動裝置[8]驅動輪胎活動支架[10]進行轉動。
3. 根據權利要求1所述的多功能汽車ABS動態試驗臺，其特征是，所述帶角度傳感器的 驅動裝置[8]可沿著支架[14]的導軌進行移動。
專利摘要一種多功能汽車ABS動態試驗臺，它可以通過模塊化擴展進行組合，每個模塊包括力矩電機、電機固定法蘭、電磁離合器、磁粉制動器、力矩傳感器、彈性聯軸器、滾動軸承、帶角度傳感器的驅動裝置、帶傳感器的垂向加載裝置、輪胎支架、輪胎、帶傳感器的制動器總成、帶傳感器的側向加載裝置、龍門支架、力傳感器、底座支架、滾動軸承、滾筒、旋轉編碼器、ABS控制單元和工控機。使用本實用新型可以對輪胎進行垂向和側向加載，更好地模擬輪胎的受力及輪胎與路面的附著性能。由于采用獨立的力矩電機進行驅動，可以模擬更多的路況，對汽車ABS系統進行試驗。
文檔編號G01L5/28GK201497607SQ20092023900
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月28日 優先權日2009年9月28日
發明者于明進, 張海燕, 張竹林, 楊福廣, 邱緒云, 阮久宏 申請人:山東交通學院