一种乘用车制动踏板性能测试系统的制作方法

1.本发明属于车辆检测技术领域，尤其是涉及一种乘用车制动踏板性能测试系统。


背景技术：

2.随着国民经济的快速发展，我国的汽车保有量急速增加，汽车的发展给人们的生活带来了方便，同时车辆带来的交通安全问题也变得日益突出了。机动车技术状况良好是车辆行驶安全的基本保证，机动车安全性能检测是保证车辆技术状况的重要手段。制动性能检测是安全检测的重要项目之一。因此，研究如何评价汽车制动性能对保证车辆安全行驶，减少交通事故具有重要的意义。
3.为了进一步完善制动法规的试验能力，对车辆制动测试方法进行研究，需要对整车制动时的踏板力、踏板行程和踏板速率进行测量，目前国内还没有系统性的通用制动踏板性能测试装置，对于制动踏板性能的测试主要还是依托简单的传感器进行测试，这种测试测试精度差、通用性低，也无法实现数据的存储分析，严重制约了制动性能试验测试数据准确性，也限制了制动性能测试水平提升。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种乘用车制动踏板性能测试系统，克服原始传感器测试的不足，提供一种安装方便、通用性强、系统稳定、易于携带的制动踏板性能测试装置，实现一套设备同时测量制动踏板力、踏板行程和踏板速率的通用测试需求。该测试系统功能强大，应用灵活，可用于乘用车的制动性能的测试。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种乘用车制动踏板性能测试系统，包括安装座、测量臂、角度传感器、踏板力传感器；
7.测量臂通过安装座设置在车体上，角度传感器设置在测量臂上，用于检测测量臂的转动角度；
8.测量臂一端与踏板连接，踏板力传感器用于检测踏板力变化。
9.进一步的，安装座包括导向杆和支撑盘，支撑盘连接在导向杆的两端，导向杆的长度可伸缩；
10.通过调节导向杆的长度，利用支撑盘将安装座卡紧在驾驶位底部的内壁之间。
11.进一步的，导向杆包括长度可调节的螺纹杆，通过转动螺纹杆改变导向杆的长度。
12.进一步的，测量臂包括上测量臂的下测量臂，上测量臂用于模拟人体的大腿，下测量臂用于模拟人体的小腿；
13.上测量臂一端与安装座活动连接，另一端与下测量臂活动连接；
14.下测量臂远离上测量臂一端与制动踏板活动连接。
15.进一步的，上测量臂与下测量臂的连接部位设置有第一角度传感器，上测量臂与安装座的连接部位设置有第二角度传感器；
16.所述第一角度传感器用于表征人体膝关节，所述第二角度传感器用于表征人体髋关节。
17.进一步的，下测量臂通过固定铰链与制动踏板连接，踏板力传感器安装在固定铰链结构内，用于测量驾驶员踩踏制动踏板时的踏板力变化，踏板力传感器通过数据线与信号调理模块连接。
18.进一步的，所述信号调理模块用于采集和监控所测得的第一角度传感器、第二角度传感器和踏板力传感器的信号，将微小踏板力的变化信号通过放大、滤波传输至车载电脑；
19.包括车载plc模块，用于收集信号调理模块发送的踏板力测试信号并将采集的角度信号通过计算转化为制动踏板的弧长变化，plc将采集到的数据通过运算的弧长，以模拟信号的形式发送给现场的多通道数据采集器，数据采集器最终解算获得踏板运动轨迹，再经过计算得出最终的踏板行程和踏板速率，车载plc模块与车载电脑相连。
20.一种乘用车制动踏板性能测试系统的测试方法，包括静态测试：
21.车辆在未启动的状态下，连续踩踏踏板，保证真空罐和助力器的真空度消耗完毕；
22.操作制动踏板以缓慢的速率施加踏板力直到踏板行程无明显增加，记录踏板力、踏板行程及左前轮轮缸压力；
23.绘制制动踏板力与踏板行程的变化关系曲线；
24.按照使得踏板有一个明显位移时的踏板力读取预置踏板力，取三次平均值；
25.按照使得制动轮缸产生明显压力时的制动踏板行程读取踏板空行程，取三次平均值。
26.一种乘用车制动踏板性能测试系统的测试方法，包括动态测试：
27.试验需要分别按照空、满载两种载荷状态进行；
28.车辆加速行驶至设定速度，将挡位挂入空挡，操作制动踏板以恒定速率踩踏制动踏板使车辆减速度达到最大，持续增加踏板力直到abs开始工作或踏板力达到设定值，以先到者为准，记录踏板力、踏板行程、减速度及左前轮轮缸压力；
29.绘制制动踏板力与制动踏板行程、踏板力与制动减速度、踏板行程与减速度曲线；
30.按照使得制动管路压力无明显增加时的制动踏板行程读取截止踏板行程，取三次平均值；
31.按照使得制动管路压力无明显增加时的制动踏板力读取截止踏板力，取三次平均值。
32.一种电子设备，包括处理器以及与处理器通信连接，且用于存储所述处理器可执行指令的存储器，所述处理器用于执行一种乘用车制动踏板性能测试系统的测试方法。
33.相对于现有技术，本发明所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统具有以下有益效果：
34.(1)本发明所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统，克服原始传感器测试的不足，提供一种安装方便、通用性强、系统稳定、易于携带的制动踏板性能测试装置，实现一套设备同时测量制动踏板力、踏板行程和踏板速率的通用测试需求，该测试系统功能强大，应用灵活，可用于乘用车的制动性能的测试；
35.(2)本发明所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统，能适用于不同制动踏板造
型的乘用车制动踏板，一套测试装置即可完成通用测试，测试集成度更高，车型适用范围广泛；
36.(3)本发明所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统，具备强大的后处理功能，实时高效的采集踏板力、踏板行程和踏板速率变化状态，可方便快捷的进行测试结果处理，数据易于存储、复制、移动等操作，极大便于结果的分析处理；
37.(4)本发明所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统，具有良好的扩展性。此系统可进行制动踏板性能单独测试，还可配合gps惯导、减速度计等进行乘用车的动态制动性能、制动踏板感觉等测试；
38.(5)本发明所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统，操作简便快捷，易于拆装携带，提高工作效率，测试装置总共需要测量臂及传感器模块，设备机箱(信号调理模块及车载plc)1个，车载电脑1台，相关电源及信号连接线6根，所有设备可放到600
×
400
×
200mm的设备箱内，易于移动携带，安装调试方便，大大提高工作效率。
附图说明
39.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：
40.图1为本发明实施例所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统整体结构示意图；
41.图2为本发明实施例所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统局部结构示意图；
42.图3为本发明实施例所述的一种乘用车制动踏板性能测试系统踏板连接部位示意图；
43.图4为本发明实施例所述的静态试验实验曲线示意图；
44.图5为本发明实施例所述的动态试验实验曲线示意图；
45.图6为本发明实施例所述的踏板计算原理示意图。
46.附图标记说明：
47.1-安装座；2-导向杆；3-支撑盘；4-上测量臂；5-下测量臂；6-第一角度传感器；7-第二角度传感器。
具体实施方式
48.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。
49.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
50.一种乘用车制动踏板性能测试系统，包括：角度传感器、踏板力传感器、固定铰链、测量臂、信号调理模块、车载plc模块、车载电脑等，其中：
51.所述的测量臂是测试系统的核心，分为上测量臂4和下测量臂5，分别用于模拟驾驶员的大腿和小腿，通过固定铰链与制动踏板连接，在制动踏板踩下后，可以随着制动踏板与驾驶员的腿同时向前移动。
52.所述的角度传感器是测试系统的重要组成部分，共有两个，分别设置于两个测量臂连接处及上测量臂4与支架连接处，用于模拟人体关节踩踏制动踏板时的角度变化，角度传感器1表征人体膝关节，角度传感器2表征人体髋关节(角度传感器1与踏板以及角度传感
器直接的长度为标定定长)。测试时测量臂随人腿向前移动，角度传感器采集关节角度变化，通过数据线与信号调理模块连接；
53.所述的固定铰链用于连接下测量臂5与制动踏板，采用可调式螺栓结构用于适配不同造型的制动踏板；
54.所述的踏板力传感器安装于固定铰链结构内，用于测量驾驶员踩踏制动踏板时的踏板力变化，通过数据线与信号调理模块连接；
55.所述的信号调理模块用于采集和监控所测得的角度和力信号，将微小踏板力的变化信号通过放大、滤波传输至车载电脑；
56.所述的车载plc模块用于收集信号调理模块发送的踏板力测试信号并将采集的角度信号通过计算转化为制动踏板的弧长变化，plc将采集到的数据通过运算的弧长，以模拟信号的形式发送给现场的多通道数据采集器，数据采集器最终解算获得踏板运动轨迹(弧长)，再经过计算得出最终的踏板行程和踏板速率。与车载电脑相连；
57.已知：
58.测量臂一：r1＝155mm
59.测量臂二：r2＝398mm
60.编码器一角度α＝plc获取
61.编码器二初始外置角度β1＝plc获取
62.编码器二终点外置角度β2＝plc获取
[0063][0064][0065]
l2＝l1[0066][0067][0068][0069][0070]
ε＝β
2-β
1-α ν＝90
°‑
θ-ε
[0071]
l6＝l5*cosν＝l5*cos(90
°‑
θ-ε)
[0072]
l7＝l5*sin(90
°‑
θ-ε)
[0073]
l8＝r
2-l6[0074][0075]
所述的车载电脑用于接收最终采集数据信号和车辆状态信号，并输出测试信号曲线，用于制动性能试验分析。
[0076]
在进行测试时，方法如下：
[0077]
静态测试：
[0078]
车辆在未启动的状态下，连续踩5脚踏板，保证真空罐和助力器的真空度消耗完
毕。
[0079]
操作制动踏板以较缓慢的速率(20n/s左右)施加踏板力直到踏板行程无明显增加(≤2mm)，记录踏板力、踏板行程及左前轮轮缸压力。绘制制动踏板力与踏板行程的变化关系曲线；按照使得踏板有一个明显位移(≥2mm)时的踏板力读取预置踏板力，取三次平均值。按照使得制动轮缸产生明显压力时的制动踏板行程读取踏板空行程，取三次平均值。
[0080]
动态试验：
[0081]
试验按照空、满载两种载荷状态进行。
[0082]
车辆加速行驶至100km/h，将挡位挂入空挡，操作制动踏板以50n/s左右的恒定速率踩踏制动踏板使车辆减速度达到最大，持续增加踏板力直到abs开始工作或踏板力达到1000n，以先到者为准，记录踏板力、踏板行程、减速度及左前轮轮缸压力。
[0083]
绘制制动踏板力与制动踏板行程、踏板力与制动减速度、踏板行程与减速度曲线。
[0084]
按照使得制动管路(左前轮轮缸)压力无明显增加时的制动踏板行程读取截止踏板行程，取三次平均值。
[0085]
按照使得制动管路(左前轮轮缸)压力无明显增加时的制动踏板力读取截止踏板力，取三次平均值。
[0086]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0087]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
[0088]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
[0089]
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。