專利名稱：測量車輪滑動率的方法以及實現(xiàn)該方法的檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測車輪滑動率方法。本發(fā)明還涉及實施該方法測量車輪滑動率的檢測裝置。
背景技術：
汽車制動性能是確保汽車安全行駛的重要條件，各國政府均以法規(guī)或強制性標準對汽車提出必須具有最低制動性能的要求。近二年來隨著引進車型的逐漸增多，制動防抱死系統(tǒng)已是各型新生產(chǎn)中高檔轎車最基本的配置，部分高檔大客車和貨車也開始裝置備制動防抱死系統(tǒng)。
制動防抱死系統(tǒng)(Antilock Braking System，簡稱ABS)是指汽車在制動過程中可以自動調(diào)節(jié)制動壓力大小，防止車輪抱死，以獲得最佳制動性能，包括最佳方向穩(wěn)定性、正常轉向能力和最小制動距離的裝置。
眾所周知，汽車定型時確立的制動性能，在使用過程中會因組成制動系的元、器件磨損、老化、變形而逐漸變差。為保障在用汽車的安全行駛，促使車主維持汽車固有的制動性能，世界各國政府主管部門者要求定期、強制性地檢測汽車的制動性能。
對于新生產(chǎn)車型的出廠前檢測，部分汽車制造廠的下線檢測臺架采用了多功能制動檢驗臺，但這些檢驗臺全部從國外進口。如國內(nèi)某越野車生產(chǎn)廠進口日本某公司用于總裝下線檢測的ABS制動檢驗臺，其主要的檢驗項目是制動力，制動距離等，無法真正評判ABS制動性能的好壞。
防抱死制動系統(tǒng)的基本功能是在汽車緊急制動時，不使車輪完全地抱死，而是使其處于半抱半滾，維持滑動率(車輪制動過程中滑動成分所占比例)在15～20％的狀況，以充分利用道路的附著系數(shù)獲得最佳的制動效果。由此，ABS制動系統(tǒng)在緊急制動過程中，若車輪滑動率大于15～20％，即表明ABS制動系統(tǒng)狀況不佳，控制車輪制動抱死的能力衰退，甚至喪失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種檢測車輪滑動率方法以及實施該方法測試車輪滑動率的檢測裝置。
為達到上述目的，本發(fā)明測量車輪滑動率的方法包括下列步驟(1)將車輪引入與驅動電機傳動連接的由主動滾筒和從動滾筒構成的滾筒組中；(2)通過滑動率測試滾筒的驅動氣缸使滑動率測試滾筒與車輪接觸；(3)使?jié)L筒組帶動車輪按照試驗速度旋轉；(4)在達到試驗速度時緊急制動車輪；同時，分別采集主動滾筒與滑動率測試滾筒的制動距離信號，并計錄從制動開始到制動結束之間的制動時間，由此計算出主動滾筒和滑動率測試滾筒的角速度；(5)利用主動滾筒的角速度乘以主動滾筒的半徑得出制動時主動滾筒的線速度；利用滑動率測試滾筒的角速度乘以滑動率測試滾筒的半徑得出制動時滑動率測試滾筒的線速度；(6)將主動滾筒的線速度減去滑動率測試滾筒的線速度的值除以主動滾筒的線速度并乘以100％得出車輪的滑動率。
用于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的檢測裝置，包括底架、以及安置在其上的滾筒組，所述的滾筒組，包括平行間隔設置的主動滾筒和從動滾筒，每組滾筒的主動滾筒與驅動電機傳動聯(lián)接，所述的滾筒組為4組，分別與汽車的前、后軸的左、右車輪相對應，其中前軸左、右車輪的兩組滾筒與后軸左、右車輪的兩組滾筒相互平行，在所述主動滾筒軸的軸端設有主動滾筒測速器；在所述的每組滾筒的主動滾筒與從動滾筒之間設有滑動率檢測裝置，所述的滑動率檢測裝置包括下方設有支撐架的滑動率測試滾筒、滑動率測試滾筒驅動氣缸和滑動率測試滾筒測速器，所述的滑動率測試滾筒平行設置每組滾筒的主動滾筒和從動滾筒之間，所述的滑動率測試滾筒測速器設置在滑動率測試滾筒軸的軸端，所述的滑動率測試滾筒驅動氣缸固定在滑動率測試滾筒與底架之間，在主動滾筒與從動滾筒中部的兩側支撐架上固定有開口相對的兩個U型滑道，所述的滑動率測試滾筒及其支撐架的兩端設置在U型滑道內(nèi)，并與滑道間隙配合；還包括一個用于數(shù)據(jù)采集和處理的可編程控制器，所述的主動滾筒測速器和滑動率測試滾筒測速器的信號輸出端與可編程控制器的信號輸入端信號連接。
借助本發(fā)明的檢測方法和實施該方法的檢測裝置，很容易測得車輪在制動過程中的滑動率，利用該車輪滑動率可對ABS系統(tǒng)的制動能力進行評測。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1為實施本發(fā)明方法的裝置的示意圖。
圖2為圖1所示實施本發(fā)明方法裝置的結構示意圖。
圖3為現(xiàn)有技術中機械式慣性滾筒制動檢測臺的示意圖。
圖4為圖2所示實施本發(fā)明方法裝置實施方式總裝圖。
圖5為圖4所示實施本發(fā)明方法裝置的控制部分的功能結構圖。
具體實施例方式
本發(fā)明測量車輪滑動率的方法，該方法包括下列步驟(1)將車輪1引入與驅動電機2傳動連接的由主動滾筒31和從動滾筒32構成的滾筒組3中；(2)控制滑動率測試滾筒4的驅動氣缸41舉升，使滑動率測試滾筒4與車輪1充分接觸；(3)使?jié)L筒組3帶動車輪1按照試驗速度旋轉；(4)在達到試驗速度時緊急制動車輪1；同時，分別采集主動滾筒31與滑動率測試滾筒4的制動距離信號，并計錄從制動開始到制動結束之間的制動時間，由此計算出主動滾筒31和滑動率測試滾筒4的角速度；(5)利用主動滾筒31的角速度乘以主動滾筒31的半徑得出制動時主動滾筒31的線速度；利用滑動率測試滾筒的角速度4乘以滑動率測試滾筒4的半徑得出制動時滑動率測試滾筒4的線速度；(6)將主動滾筒31的線速度減去滑動率測試滾筒4的線速度的值除以主動滾筒31的線速度并乘以100％得出車輪的滑動率。
參照圖1至圖5，實現(xiàn)本發(fā)明檢測方法的檢測裝置，包括底架、以及安置在其上的滾筒組3，所述的滾筒組3，包括平行間隔設置的主動滾筒31和從動滾筒32，每組滾筒的主動滾筒31與驅動電機2傳動聯(lián)接，在所述主動滾筒31軸的軸端設有主動滾筒測速器(圖中未示出)；在所述的滾筒組的主動滾筒31與從動滾筒32之間設有滑動率檢測裝置，所述的滑動率檢測裝置包括下方設有支撐架42的滑動率測試滾筒4、滑動率測試滾筒驅動氣缸41和滑動率測試滾筒測速器43，所述的滑動率測試滾筒4平行設置每組滾筒的主動滾筒31和從動滾筒32之間，所述的滑動率測試滾筒測速器43設置在滑動率測試滾筒4軸的軸端，所述的滑動率測試滾筒驅動氣缸41固定在滑動率測試滾筒4與底架之間，在主動滾筒31與從動滾筒32中部的兩側支撐架上固定有開口相對的兩個U型滑道44，所述的滑動率測試滾筒4及其支撐架42的兩端設置在U型滑道44內(nèi)，并與滑道44間隙配合；還包括一個用于數(shù)據(jù)采集和處理的可編程控制器，所述的主動滾筒測速器和滑動率測試滾筒測速器43的信號輸出端與可編程控制器的信號輸入端信號連接。借助本發(fā)明的檢測方法和實施該方法的檢測裝置，很容易測得車輪在制動過程中的滑動率，利用該車輪滑動率可對ABS系統(tǒng)的制動能力進行評測。
上述的滑動率測試滾筒驅動氣缸41的目的在于控制滑動率測試滾筒的升降，因此，可以用任意的氣缸或液壓缸，為了便于控制其升降速度和接觸力，可采用智能電磁閥組來對氣缸進行控制。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述的滾筒組3為4組，分別與汽車的前、后軸的左、右車輪相對應，其中前軸左、右車輪的兩組滾筒與后軸左、右車輪的兩組滾筒相互平行。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述前軸兩組滾筒和后軸兩組滾筒分別固定在兩個底架上，并且其中任一底架下方設有滑動導軌8；在所述的兩個底架之間聯(lián)接有軸距調(diào)節(jié)裝置，所述的軸距調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)距驅動電機61、絲杠62和與之相適配的絲杠母63，絲杠62與絲杠母63分別鉸接在所述的前軸兩組滾筒之間的底架上和后軸兩組滾筒之間的底架上，調(diào)距驅動電機61與絲杠62傳動聯(lián)接。為了精確控制前后軸兩軸距間的距離，上述的滑動導軌可采用線性導軌，還可在驅動電機上安裝測距傳感器，從而使移動距離的精度可以控制在1mm/s時±1mm以內(nèi)。為了保證滾筒組在試驗中的穩(wěn)定性和測試精度，在移動滾筒組底部的支架外側安裝鎖緊裝置7，鎖緊裝置可以是任意的可將導軌與滾筒底架鎖死的裝置。
現(xiàn)有技術中的慣性滾筒制動檢測臺主要是用于檢測汽車制動過程中的制動力、制動距離等輪制動特性來反應汽車的制動性能的，它的檢測原理的基點是受檢車輪在慣性式臺架上吸收的動能與在道路上制動吸收的動能一致。這樣，慣量就是慣性式臺架檢測制動性的基礎，若檢測臺系統(tǒng)的慣量與受檢車不等，制動性檢測結果就不可靠、不可信?，F(xiàn)有的慣性滾筒制動檢測臺通常包括兩個滾筒組3，滾筒相當于活動路面，為了使?jié)L筒具有需要的慣性質(zhì)量，結構上配有相應的飛輪9、滾筒則通常由電機2驅動(如圖3所示)。顯然，滾筒慣性檢驗臺要能檢測各類不同車型的汽車，其滾筒系統(tǒng)的轉動慣量應能據(jù)受檢車的平動質(zhì)量調(diào)節(jié)，為使汽車在慣性制動檢測臺上運轉時慣性制動檢測臺系統(tǒng)的動能與汽車在道路上行駛的動能一致，即滾筒系統(tǒng)的轉動慣量與受檢汽車的平動質(zhì)量一致，因此，多是設置多個飛輪組成飛輪組以匹配組合成相應的轉動慣量級來適應不同平動質(zhì)量車型檢測的需要，但慣性臺的結構就因此而復雜化，且增大了制造成本，而且關鍵是這種機械式的慣量匹配是有級的，滿足不了滾筒慣性式檢驗臺的轉動動能應等于受檢車平動動能的要求。
為了能夠使本發(fā)明的裝置可以自動模擬受檢車的慣量，而對受檢車的綜合性能進行檢測，作為本發(fā)明的進一步的改進，所述的驅動電機為帶有變頻調(diào)速器的變頻調(diào)速電機，所述的可編程控制器的信號輸出端與變頻調(diào)速電機的變頻調(diào)速器信號輸入端信號連接。
使用這種結構，可利用可編程控制器對主動滾筒31的測速器測得的轉速的數(shù)據(jù)，結合檢測臺架滾筒系統(tǒng)固有的轉動動能，通過計算得出相應的附加轉矩，然后通過滾筒驅動電機2向滾筒系統(tǒng)施加相應的驅動轉矩或阻力轉矩，增減檢測臺架轉動動能，使其等同于受檢汽車道路行駛的動能。即利用已知的受檢汽車的平動動能和檢測臺架固有的轉動動能推算出滾筒系統(tǒng)需調(diào)節(jié)的轉動慣量，利用該轉動慣量乘以由可編程控制器從主動滾筒31軸的軸端測速器測得的車輪制動時的角減速度，即為滾筒驅動電機2需施加的轉矩。顯然，從上述在制動檢測過程可看出，本實用新型滾筒驅動電機2向滾筒系統(tǒng)施加的是動態(tài)轉距，是隨滾筒系統(tǒng)減速度衰變的變轉矩，具有實時動態(tài)模擬車輪運行制動的動能的能力，可實時動態(tài)的增、減受檢車的模擬慣量或各車輪的模擬轉動動能，模擬受檢車的動態(tài)平動慣量。
為使支撐在滾筒上的各種規(guī)格車輪(胎)的接觸狀況同于或接近于路面接觸狀況，且動滾筒的動平衡較好，所述的滾筒直徑為400～500mm。本實用新型的滾筒直徑采用477.5mm。
為了提高滾筒表面的附著系數(shù)，作為本實用新型的進一步改進，在所述的滾筒外表面上采用等離子噴涂技術制有高附著系數(shù)的涂層。這種噴涂層較薄、附著系數(shù)高，有利于提高滾筒的動平衡，進而便于提高滾筒的轉速。
權利要求
1.一種測量車輪滑動率的方法，該方法包括下列步驟(1)將車輪引入與驅動電機傳動連接的由主動滾筒和從動滾筒構成的滾筒組中；(2)通過滑動率測試滾筒的驅動氣缸使滑動率測試滾筒與車輪充分接觸；(3)使?jié)L筒組帶動車輪按照試驗速度旋轉；(4)在達到試驗速度時緊急制動車輪；同時，分別采集主動滾筒與滑動率測試滾筒的制動距離信號，并計錄從制動開始到制動結束之間的制動時間，由此計算出主動滾筒和滑動率測試滾筒的角速度；(5)利用主動滾筒的角速度乘以主動滾筒的半徑得出制動時主動滾筒的線速度；利用滑動率測試滾筒的角速度乘以滑動率測試滾筒的半徑得出制動時滑動率測試滾筒的線速度；(6)將主動滾筒的線速度減去滑動率測試滾筒的線速度的值除以主動滾筒的線速度并乘以100％得出車輪的滑動率。
2.一種用于實現(xiàn)權利要求1的方法的檢測裝置，包括底架、以及安置在其上的滾筒組，所述的滾筒組，包括平行間隔設置的主動滾筒和從動滾筒，每組滾筒的主動滾筒與驅動電機傳動聯(lián)接，其特征在于在所述主動滾筒軸的軸端設有主動滾筒測速器；在所述的滾筒組的主動滾筒與從動滾筒之間設有滑動率檢測裝置，所述的滑動率檢測裝置包括下方設有支撐架的滑動率測試滾筒、滑動率測試滾筒驅動氣缸和滑動率測試滾筒測速器，所述的滑動率測試滾筒平行設置每組滾筒的主動滾筒和從動滾筒之間，所述的滑動率測試滾筒測速器設置在滑動率測試滾筒軸的軸端，所述的滑動率測試滾筒驅動氣缸固定在滑動率測試滾筒與底架之間，在主動滾筒與從動滾筒中部的兩側支撐架上固定有開口相對的兩個U型滑道，所述的滑動率測試滾筒及其支撐架的兩端設置在U型滑道內(nèi)，并與滑道間隙配合；還包括一個用于數(shù)據(jù)采集和處理的可編程控制器，所述的主動滾筒測速器和滑動率測試滾筒測速器的信號輸出端與可編程控制器的信號輸入端信號連接。
3.如權利要求2所述檢測裝置，其特征在于所述的滾筒組為4組，分別與汽車的前、后軸的左、右車輪相對應，其中前軸左、右車輪的兩組滾筒與后軸左、右車輪的兩組滾筒相互平行。
4.如權利要求3所述檢測裝置，其特征在于所述前軸兩組滾筒和后軸兩組滾筒分別固定在兩個底架上，并且其中任一底架下方設有滑動導軌；在所述的兩個底架之間聯(lián)接有軸距調(diào)節(jié)裝置，所述的軸距調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)距驅動電機、絲杠和與之相適配的絲杠母，絲杠與絲杠母分別鉸接在所述的前軸兩組滾筒之間的底架上和后軸兩組滾筒之間的底架上，調(diào)距驅動電機與絲杠傳動聯(lián)接。
5.如權利要求4所述檢測裝置，其特征在于所述的驅動電機為帶有變頻調(diào)速器的變頻調(diào)速電機，所述的可編程控制器的信號輸出端與變頻調(diào)速電機的變頻調(diào)速器信號輸入端信號連接。
6.如權利要求2、3或4所述檢測裝置，其特征在于所述的滾筒直徑為400～500mm。
7.如權利要求2、3或4所述檢測裝置，其特征在于所述的滾筒直徑為477.5mm。
8.如權利要求2、3或4所述檢測裝置，其特征在于在所述的滾筒上制有高附著系數(shù)的涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及測量車輪滑動率的方法以及實現(xiàn)該方法的檢測裝置，為了解決現(xiàn)有技術無法測試車輪滑動率的問題，本發(fā)明的裝置包括底架、以及安置在其上的4組滾筒組，在主動滾筒軸的軸端設有主動滾筒測速器；在所述的每組滾筒的主動滾筒與從動滾筒之間設有滑動率檢測裝置，還包括一個用于數(shù)據(jù)采集和處理的可編程控制器，所述的主動滾筒測速器和滑動率測試滾筒測速器的信號輸出端與可編程控制器的信號輸入端信號連接。利用上述的裝置，可計算車輪在制動過程中的滑動率，按照本發(fā)明的方法對車輪在制動過程中的角減速度進行測量，并可很容易的得出車輪的滑動率。
文檔編號G01P15/03GK1752726SQ200410077939
公開日2006年3月29日 申請日期2004年9月20日 優(yōu)先權日2004年9月20日
發(fā)明者王維, 任亞華, 劉建農(nóng), 曾德斌, 白立, 崔海濤, 黃意明, 何光里, 董國亮, 趙玉坤 申請人:交通部公路科學研究所