專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)制動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備的測(cè)試方法，具體涉及一種用于對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行測(cè)試的方法。
背景技術(shù)：
汽車(chē)制動(dòng)性能的檢測(cè)，作為機(jī)動(dòng)車(chē)安全檢測(cè)中最重要項(xiàng)目之一，一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)大量使用的是滾筒反力式汽車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，普遍采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行制動(dòng)力數(shù)據(jù)的采集和處理。例如，常見(jiàn)的單軸反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)由結(jié)構(gòu)完全相同的左右兩套車(chē)輪制動(dòng)力測(cè)試單元和一套指示控制裝置組成。每一套車(chē)輪制動(dòng)力測(cè)試單元由框架(有的試驗(yàn)臺(tái)將左右測(cè)試單元通過(guò)框架制成一體)、驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒組、舉升裝置、測(cè)量裝置等構(gòu)成。其中的制動(dòng)力測(cè)量裝置主要由測(cè)力杠桿和傳感器組成，測(cè)力杠桿一端與傳感器連接，另一端與減速器殼體連接，被測(cè)車(chē)輪制動(dòng)時(shí)測(cè)力杠桿與減速器殼體將一起繞主動(dòng)滾筒(或繞減速器輸出軸、電動(dòng)機(jī)樞軸)軸線(xiàn)擺動(dòng)，傳感器將測(cè)力杠桿傳來(lái)的、與制動(dòng)力成比例的力(或位移)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸送到指示、控制裝置，傳感器有應(yīng)變測(cè)力式、自整角電動(dòng)機(jī)式、電位計(jì)式、差動(dòng)變壓器式等多種類(lèi)型。
在制動(dòng)力的數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，是以一定的采樣速率來(lái)獲得各個(gè)采集點(diǎn)制動(dòng)力數(shù)值的，在此過(guò)程中，由于機(jī)加工精度引起傳感器振動(dòng)和電子電路引入的寄生干擾，會(huì)使測(cè)到的信號(hào)不穩(wěn)定，而引起測(cè)量值跳動(dòng)，干擾信號(hào)疊加在制動(dòng)力信號(hào)上，在波形曲線(xiàn)上形成“毛刺”。因此，在實(shí)際的測(cè)控電路和軟件中，不同程度地加入了濾波電路和平滑算法，以使輸出數(shù)字穩(wěn)定。
目前，計(jì)量部門(mén)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的標(biāo)定檢驗(yàn)，采用的是靜態(tài)標(biāo)定的方法，即制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)入“標(biāo)定”狀態(tài)，對(duì)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)力傳感器加載，并穩(wěn)定在一個(gè)固定數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)值，制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)這個(gè)力進(jìn)行測(cè)量得到測(cè)量值，與標(biāo)準(zhǔn)值比較，如果相對(duì)誤差在±5％以?xún)?nèi)，這個(gè)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)即為合格。
然而，在檢車(chē)的實(shí)際操作中，駕駛員踩剎車(chē)的快慢不同使得制動(dòng)力的上升時(shí)間在0.3-8秒之間不等，即制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)實(shí)際加載的制動(dòng)力是動(dòng)態(tài)的。在經(jīng)過(guò)上述濾波電路和平滑軟件處理以后，測(cè)到的制動(dòng)力最大值受到了損失，信號(hào)波形參見(jiàn)附圖1所示，其中，實(shí)線(xiàn)是傳感器輸出的制動(dòng)力信號(hào)，虛線(xiàn)是濾波、平滑處理后的信號(hào)，在一些系統(tǒng)上，最大值的損失達(dá)到30％以上，并且，損失的大小與制動(dòng)力上升的快慢(即踩剎車(chē)的速度)有關(guān)，從而，雖然制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)在靜態(tài)時(shí)標(biāo)定合格，但在實(shí)際檢測(cè)的動(dòng)態(tài)情況下，由于操作的不同和處理程序的不同，會(huì)不同程度地降低制動(dòng)力的實(shí)際測(cè)試值。
另一方面，由于目前計(jì)量部門(mén)對(duì)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)無(wú)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)標(biāo)定，目前廠商都是給出兩種狀態(tài)，即標(biāo)定狀態(tài)和測(cè)量狀態(tài)，有可能造成廠商使用兩種不同的程序，標(biāo)定程序應(yīng)付計(jì)量檢查，而測(cè)量程序則不受約束。實(shí)踐中已發(fā)現(xiàn)有的廠商在測(cè)量程序內(nèi)設(shè)置一個(gè)系數(shù)，在相同制動(dòng)力的情況下可以通過(guò)系數(shù)調(diào)整輸出結(jié)果，得到不同的測(cè)試值。
再者，根據(jù)GB7258-2004的規(guī)定，制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)需要同時(shí)檢測(cè)過(guò)程差，即汽車(chē)同一軸左右輪在制動(dòng)力上升中的最大差值，過(guò)程差過(guò)大會(huì)造成車(chē)輛制動(dòng)時(shí)側(cè)滑、打轉(zhuǎn)等嚴(yán)重后果。然而，目前的靜態(tài)標(biāo)定方法無(wú)法對(duì)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的過(guò)程差進(jìn)行標(biāo)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試方法，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)動(dòng)車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)態(tài)測(cè)試與標(biāo)定，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)力過(guò)程差的測(cè)定。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用該測(cè)試方法實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)態(tài)測(cè)試的裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試方法，分別對(duì)應(yīng)機(jī)動(dòng)車(chē)的左、右輪，采用計(jì)算機(jī)擬合兩條制動(dòng)力曲線(xiàn)；利用數(shù)模轉(zhuǎn)換方式根據(jù)所述制動(dòng)力曲線(xiàn)生成隨時(shí)間變化的電信號(hào)，調(diào)整電信號(hào)的幅度與阻抗，使之與被測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)的傳感器輸出信號(hào)匹配；將獲得的兩路電信號(hào)分別經(jīng)試驗(yàn)臺(tái)的左、右輪傳感電路送入測(cè)量系統(tǒng)；將試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的結(jié)果與已知的制動(dòng)力曲線(xiàn)的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，檢定測(cè)量系統(tǒng)的誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試。
上述技術(shù)方案中，所述擬合的“兩條制動(dòng)力曲線(xiàn)”可以根據(jù)實(shí)測(cè)中車(chē)輛左、右輪的剎車(chē)制動(dòng)力曲線(xiàn)統(tǒng)計(jì)生成，也可以設(shè)置不同的曲線(xiàn)，來(lái)考核制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)不同的指標(biāo)。利用數(shù)模轉(zhuǎn)換方式獲得由該曲線(xiàn)設(shè)定的電信號(hào)，經(jīng)調(diào)整幅度和阻抗后，接入傳感器輸出端，以此替代實(shí)際的傳感器輸出信號(hào)，此時(shí)，傳感器輸出信號(hào)與擬合信號(hào)實(shí)際上構(gòu)成加法連接，因而不會(huì)影響試驗(yàn)臺(tái)原來(lái)存在的由傳感器之前形成的干擾信號(hào)。以此，獲得動(dòng)態(tài)的測(cè)試結(jié)果。對(duì)比時(shí)，可以將兩條曲線(xiàn)的對(duì)應(yīng)參數(shù)進(jìn)行比較，也可以估測(cè)出制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的采樣頻率和單點(diǎn)重復(fù)性等重要指標(biāo)，通過(guò)改變兩條曲線(xiàn)的相互關(guān)系，還可以用于測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)對(duì)過(guò)程差的檢測(cè)情況。
優(yōu)選的技術(shù)方案，所述制動(dòng)力曲線(xiàn)預(yù)先設(shè)置存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)內(nèi)，測(cè)試時(shí)，先在計(jì)算機(jī)上顯示曲線(xiàn)，經(jīng)選擇后采用對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)數(shù)據(jù)。
采用上述測(cè)試方法，可以提供一種機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試裝置，包括計(jì)算機(jī)及標(biāo)定儀，所述計(jì)算機(jī)與標(biāo)定儀間通過(guò)通信接口連接，所述標(biāo)定儀由微處理器、與微處理器的輸入輸出端口連接的通信接口電路、2路曲線(xiàn)擬合電路構(gòu)成，所述每一曲線(xiàn)擬合電路包括與微處理器的輸出端口連接的數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、幅度調(diào)節(jié)電路和阻抗匹配電路。
上述技術(shù)方案中，所述計(jì)算機(jī)用于進(jìn)行曲線(xiàn)的預(yù)設(shè)和選擇，通常，其可以通過(guò)軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)下列功能曲線(xiàn)的預(yù)設(shè)及存儲(chǔ)；曲線(xiàn)的顯示和選擇；將曲線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送至標(biāo)定儀。標(biāo)定儀則用于將預(yù)設(shè)曲線(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，首先通過(guò)通信接口，從計(jì)算機(jī)(上位機(jī))獲得曲線(xiàn)數(shù)據(jù)，由微處理器處理，分別將兩條曲線(xiàn)的數(shù)據(jù)發(fā)送至兩路曲線(xiàn)擬合電路，微處理器可以根據(jù)擬合曲線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送變化的數(shù)值，由數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，再由幅度調(diào)節(jié)電路和阻抗匹配電路將其調(diào)整為與傳感器輸出信號(hào)匹配的電信號(hào)，分別輸出至左、右輪傳感器的輸出端。根據(jù)數(shù)字信號(hào)擬合模擬信號(hào)曲線(xiàn)，可以采用現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)臺(tái)，可以知道如何調(diào)整數(shù)模轉(zhuǎn)換的輸出，使之與試驗(yàn)臺(tái)的傳感幅度和阻抗匹配。
其中，所述通信接口采用USB端口；或者，所述通信接口采用并行接口；也可以采用RS232或其它串行接口。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本發(fā)明采用了在傳感器輸出至傳感信號(hào)輸入之間加入符合已知的制動(dòng)力曲線(xiàn)的電信號(hào)的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)態(tài)測(cè)試，改變了目前只能進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試的現(xiàn)狀，其構(gòu)思巧妙，具有創(chuàng)造性；2.本發(fā)明可以進(jìn)行過(guò)程差的測(cè)試，解決了目前無(wú)法對(duì)過(guò)程差進(jìn)行標(biāo)定的問(wèn)題；3.采用本發(fā)明用于制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的標(biāo)定，可以直接對(duì)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量程序進(jìn)行檢定，真實(shí)地測(cè)量出制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)在各種狀態(tài)下的誤差，解決了目前國(guó)內(nèi)無(wú)法對(duì)各廠商生產(chǎn)的制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)標(biāo)定的問(wèn)題，從而改變因電測(cè)引起的目前國(guó)內(nèi)各檢測(cè)機(jī)構(gòu)乃至同一機(jī)構(gòu)對(duì)車(chē)輛制動(dòng)力測(cè)試結(jié)果不一致的局面。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中傳感器輸出的制動(dòng)力信號(hào)與濾波后信號(hào)的比較圖；附圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)框圖；附圖3為實(shí)施例一中計(jì)算機(jī)中的程序功能框圖；附圖4為實(shí)施例一中標(biāo)定儀的電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)附圖2至附圖4所示，一種機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試裝置，包括計(jì)算機(jī)及標(biāo)定儀，所述計(jì)算機(jī)與標(biāo)定儀間通過(guò)通信接口連接，所述標(biāo)定儀由微處理器、與微處理器的輸入輸出端口連接的通信接口電路、2路曲線(xiàn)擬合電路構(gòu)成，所述每一曲線(xiàn)擬合電路包括與微處理器的輸出端口連接的數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、幅度調(diào)節(jié)電路和阻抗匹配電路。
本實(shí)施例中，所述通信接口采用USB端口。
預(yù)先對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行曲線(xiàn)設(shè)置，并將曲線(xiàn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的外存儲(chǔ)器中，使用時(shí)，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)程序，選擇曲線(xiàn)，顯示相應(yīng)的曲線(xiàn)，確定后將兩路曲線(xiàn)數(shù)據(jù)分別通過(guò)USB端口發(fā)送至標(biāo)定儀，標(biāo)定儀中的微處理器根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔將曲線(xiàn)數(shù)據(jù)分別發(fā)送至2路曲線(xiàn)擬合電路；利用數(shù)模轉(zhuǎn)換方式根據(jù)所述制動(dòng)力曲線(xiàn)生成隨時(shí)間變化的電信號(hào)，調(diào)整電信號(hào)的幅度與阻抗，使之與被測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)的傳感器輸出信號(hào)匹配；將獲得的兩路電信號(hào)分別經(jīng)試驗(yàn)臺(tái)的左、右輪傳感電路送入測(cè)量系統(tǒng)；將試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的結(jié)果與已知的制動(dòng)力曲線(xiàn)的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，檢定測(cè)量系統(tǒng)的誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試。
參見(jiàn)附圖4，本實(shí)施例中，可以選用8031單片機(jī)作為標(biāo)定儀的微處理器，利用多片鎖存器74LS373和專(zhuān)用USB接口芯片USB100構(gòu)成單片機(jī)的總線(xiàn)傳輸結(jié)構(gòu)，譯碼器74LS138用于輸出片選信號(hào)，6264作為程序存儲(chǔ)器；分別由2個(gè)16位D/A芯片DAC712P構(gòu)成數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，利用負(fù)反饋設(shè)置的運(yùn)算放大器OP-07構(gòu)成幅度調(diào)節(jié)電路，在2路輸出中，分別由電阻R9、R10、R11和電阻R21、R22、R23構(gòu)成阻抗匹配電路。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于分別對(duì)應(yīng)機(jī)動(dòng)車(chē)的左、右輪，采用計(jì)算機(jī)擬合兩條制動(dòng)力曲線(xiàn)；利用數(shù)模轉(zhuǎn)換方式根據(jù)所述制動(dòng)力曲線(xiàn)生成隨時(shí)間變化的電信號(hào)，調(diào)整電信號(hào)的幅度與阻抗，使之與被測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)的傳感器輸出信號(hào)匹配；將獲得的兩路電信號(hào)分別經(jīng)試驗(yàn)臺(tái)的左、右輪傳感電路送入測(cè)量系統(tǒng)；將試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的結(jié)果與已知的制動(dòng)力曲線(xiàn)的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，檢定測(cè)量系統(tǒng)的誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于所述制動(dòng)力曲線(xiàn)預(yù)先設(shè)置存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)內(nèi)，測(cè)試時(shí)，先在計(jì)算機(jī)上顯示曲線(xiàn)，經(jīng)選擇后采用對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)數(shù)據(jù)。
3.一種機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試裝置，包括計(jì)算機(jī)及標(biāo)定儀，所述計(jì)算機(jī)與標(biāo)定儀間通過(guò)通信接口連接，其特征在于所述標(biāo)定儀由微處理器、與微處理器的輸入輸出端口連接的通信接口電路、2路曲線(xiàn)擬合電路構(gòu)成，所述每一曲線(xiàn)擬合電路包括與微處理器的輸出端口連接的數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、幅度調(diào)節(jié)電路和阻抗匹配電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試裝置，其特征在于所述通信接口采用USB端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試裝置，其特征在于所述通信接口采用并行接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試裝置，其特征在于所述通信接口采用RS232接口。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于采用計(jì)算機(jī)擬合兩條制動(dòng)力曲線(xiàn)；利用數(shù)模轉(zhuǎn)換方式生成隨時(shí)間變化的電信號(hào)，調(diào)整電信號(hào)的幅度與阻抗，使之與被測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)的傳感器輸出信號(hào)匹配；將獲得的兩路電信號(hào)分別送入試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng)；將試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的結(jié)果與已知的制動(dòng)力曲線(xiàn)的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，檢定測(cè)量系統(tǒng)的誤差，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試。其測(cè)試裝置包括計(jì)算機(jī)及標(biāo)定儀，標(biāo)定儀中設(shè)置有2路曲線(xiàn)擬合電路。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)態(tài)測(cè)試，同時(shí)可以進(jìn)行過(guò)程差的測(cè)試，改變了目前只能進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試的現(xiàn)狀，其構(gòu)思巧妙，具有創(chuàng)造性。
文檔編號(hào)B60T17/18GK1865880SQ20061008804
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者黃耀民, 陳小平, 褚桂旸 申請(qǐng)人:黃耀民, 陳小平, 褚桂旸