车速检测系统的虚拟设计及应用
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驱 动滚筒与前从动轮 ，滚筒 的表面相对 于静止 的汽车作旋转 运动 ，通过加载装置给滚筒轴施加负荷 以模拟汽车在实际行 驶 时的阻 力，并在尽可能接近于实 际行驶 的工况下进行各项
测量 。
解、 掌握车辆行驶速度 ， 这就要求 车速表应具有 一定的精度 ， 能尽量准确反 映车辆 的实际速度 。 了提高使用车辆的安全 ， 为 Ｇ ７ ５ － ０ ４ 机动车运行安全技术 条件》 以下简称《 Ｂ ２ ８２ ０ （ （ 条件》 ）
式 中 ： 筒的线速度 ，ｍｈ Ｌ 滚 ｋ ／； ：滚筒 的圆周 长 ， ｍ； ｍ Ｄ：
滚筒直径 ， ｍ； 滚筒 的转速 ， ｒｎ Ｐ： ｍ ： ｒ ｉ； 传感器测 得 的与 滚筒 ／ ａ 同步转动的小滚筒脉冲数 ； 小滚筒齿数 ； 采样时间 ， ｉ。 ｐ： ｔ ： ａ ｒ ｎ
＼ 一 （ｌ ／ × 卜
３ ８
《 装备制造技术）０８ ） ０ 年第 １ 期 ２ １
（） ４
＋ — Ｊ ＋ × ‘
流程图如图 ２ 所示 ， 应用该程序分别对乘用车 、 总质量不大于
３ ０ｋ 汽车及其他汽车进行试验 ，并对不 同滚筒转速下测得 ５０ｇ
二
”
三 ｘ１０ ： ０ ％
（） ２
其中 ∞ ． ２×１×６ ｎ ２ ＝ Ｔ ０× ￣１０×叮× Ｔ
ｑｘｆ
式 中 ｕ 车轮 中心速 度 ， 即试验 时滚筒 的线速 度 ，ｍｈ ｋ ｌ； ｒ。 车 轮滚动半 径 ， ： ： ｍ； 车轮角 速度 ， ｄ，； ： 轮转 速 ， ｒ ｓ 车 ａ
则有 ：
多数汽车的车速表转速信号取 自变速器 或分动器的输 出 端， 但对于后置发动机的汽车 ， 由于车速表软轴过长会 出现传
收稿 日期 ：０ ８ ０ — ０ ２ ０ － ８ １
作者简介 ： 徐礼超（９ ２ ）江苏涟水人 ， １７ 一 ， 讲师 ， 硕士 、 研究方向 ： 性能测试。 车辆
ｒ ｉ； 传感器测得的车轮转： 冲数 ， ： 车轮 同步转动的 ／ ｎ ｐ： ａ ｒ 功脉 ｑ与
齿 圈齿 数 ，： 样 时 间 ， ｉ。 ｔ采 ｒ ｎ ａ
在车速检测时 ， 可以测 出滚筒表面与车轮间的滑移率随滚
１ 车速检 测基理
汽车行驶速度检测方法 ， 是将 被检汽车车轮置于车速表试
筒转速变化的曲线 。虽然附着系数对不 同的滚筒表面和车轮 有少许的差 别 ， 但对 同一试验 台可 以认为 附着 系数为常量 ， 从
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎ ． １， ０ ８ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ １ ２ ０ ｉ
车速 检 测 系统 的虚拟 设计 及应 用
徐 礼超
（ 阴工学院 ，江苏 淮安 ２ ３０ ） 淮 ２ ０ ３
摘要 ： 汽车速度检测是汽车安全检 测项 目的重要组成部分 ， 当前检测实践 中， 于后置后驱 、 在 对 车速信号取 自前轮 的汽车 ， 由于测试 时 由滚筒带动车轮转动 ， 滚筒与车轮 间存在的滑移情 况未被考虑 ， 致使车速检 测结果产 生较 大误 差。针对这种情况 ， 于虚拟仪 器开发 基 了车速检 测系统 ， 克服 了传统车速检 测原理的不足 ， 用于检测 实践 中， 应 效果 良好 。
规定必须对行驶车辆 的车速表进行定期检测校正 。
由于滚筒带动车轮旋转 ， 此时两者问极有可能产生打滑现 象， 常用 滑移 率来表征车轮滑 动成分的 多少 。滑移率 的定 义
为［ １ １ ：
：
车速检测方法通常有道 路试验法和台架试 验法两种 ， 中 其
台架试验法（ 即在滚筒式车速表试验 台上进行检测 ） 用最 为 应 广泛 ， 由于该方法检测车速的原理 ， 是建立在 车轮 速度 与滚筒 线速度相等的基础上 ，而实际测试 时，车轮与滚筒间存在滑 移， 尤其对后置后驱 、 车速信号取 自前轮 、 且测试 时须 由电机 带动滚筒驱动车轮旋转的汽车 ， 这种滑 移现象将更加明显 。因 此， 在检测过程 中， 车速检测值存 在较大误差 ， 致使原 来合格 的车辆被判 为不合格 。 为了克服传统车速检测原理 的不足 ， 本 文基于虚拟仪器技术 对车速检测 系统进行 了研究 ，并开发 了 考虑车速与滚筒 间有滑移情况的车速检测系统 。
： 一
（） ３
＝ ×ｎ ０×１ ×６ ０
（） １
“１一 ｊ
根据式 （ ）可 由传感器采集 的转速信号得出滚筒ｔ
。
线速度相 当于路 面上汽车车轮 中心的速度 ， 即车速 ｕ 。 若汽车 车轮线速度为 ， 脚 × ÷３ 。又 由式（ ）式 （ ） 则 。 ． ６ １ 、 ３ 可得 ：
而可 以用试验得 出的曲线去修正车速计算值 。
验 台的滚筒上使之旋转 ， 滚筒当作 活动路 面 ， 将 以此来模拟汽
车在道路上行驶 的实际情况进行检测 的。车速表试验台滚筒 的线速度可用下式求出 ：
设对应速度数列ｆ 有滑移率数列 ｝ ＝，３…… 。若 ｝ ，１， ｉ ２，
速度 在速度 。 与 之间 ， 根据拉格 朗 日插值法可得 出 Ⅱ
关 键 词 ： 速 ； 测 ； ａＶＩＷ 车 检 Ｌｂ Ｅ 中国 分 类 号 ： ４ ７ Ｕ６ 文 献标 识码 ： Ａ
文章编号 ： ； ５ ５ （ ０ ８）１ ０ ３ — ３ １ ７！ ４ Ｘ ２ ０ １ － ０ ８ ０ ６ 一
汽车的行驶 速度关系到行车安全 与运输 生产率。在驾驶
汽车 时 ， 合理运用 、 准确掌握行 车速度 ， 对行车安 全与高效运
用 车 辆 具有 重 要 意义 。 在行 车 中 ， 车 驾 驶 员 通 过 车速 表 来 了 汽
动精度和寿命 等方面问题 ， 以转速信号均取 自前从 动轮 ， 所 对 这种车辆必须采用 电机驱动型车速表试验 台，测试时 由电机
测量 。
解、 掌握车辆行驶速度 ， 这就要求 车速表应具有 一定的精度 ， 能尽量准确反 映车辆 的实际速度 。 了提高使用车辆的安全 ， 为 Ｇ ７ ５ － ０ ４ 机动车运行安全技术 条件》 以下简称《 Ｂ ２ ８２ ０ （ （ 条件》 ）
式 中 ： 筒的线速度 ，ｍｈ Ｌ 滚 ｋ ／； ：滚筒 的圆周 长 ， ｍ； ｍ Ｄ：
滚筒直径 ， ｍ； 滚筒 的转速 ， ｒｎ Ｐ： ｍ ： ｒ ｉ； 传感器测 得 的与 滚筒 ／ ａ 同步转动的小滚筒脉冲数 ； 小滚筒齿数 ； 采样时间 ， ｉ。 ｐ： ｔ ： ａ ｒ ｎ
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《 装备制造技术）０８ ） ０ 年第 １ 期 ２ １
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流程图如图 ２ 所示 ， 应用该程序分别对乘用车 、 总质量不大于
３ ０ｋ 汽车及其他汽车进行试验 ，并对不 同滚筒转速下测得 ５０ｇ
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三 ｘ１０ ： ０ ％
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其中 ∞ ． ２×１×６ ｎ ２ ＝ Ｔ ０× ￣１０×叮× Ｔ
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式 中 ｕ 车轮 中心速 度 ， 即试验 时滚筒 的线速 度 ，ｍｈ ｋ ｌ； ｒ。 车 轮滚动半 径 ， ： ： ｍ； 车轮角 速度 ， ｄ，； ： 轮转 速 ， ｒ ｓ 车 ａ
则有 ：
多数汽车的车速表转速信号取 自变速器 或分动器的输 出 端， 但对于后置发动机的汽车 ， 由于车速表软轴过长会 出现传
收稿 日期 ：０ ８ ０ — ０ ２ ０ － ８ １
作者简介 ： 徐礼超（９ ２ ）江苏涟水人 ， １７ 一 ， 讲师 ， 硕士 、 研究方向 ： 性能测试。 车辆
ｒ ｉ； 传感器测得的车轮转： 冲数 ， ： 车轮 同步转动的 ／ ｎ ｐ： ａ ｒ 功脉 ｑ与
齿 圈齿 数 ，： 样 时 间 ， ｉ。 ｔ采 ｒ ｎ ａ
在车速检测时 ， 可以测 出滚筒表面与车轮间的滑移率随滚
１ 车速检 测基理
汽车行驶速度检测方法 ， 是将 被检汽车车轮置于车速表试
筒转速变化的曲线 。虽然附着系数对不 同的滚筒表面和车轮 有少许的差 别 ， 但对 同一试验 台可 以认为 附着 系数为常量 ， 从
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎ ． １， ０ ８ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ １ ２ ０ ｉ
车速 检 测 系统 的虚拟 设计 及应 用
徐 礼超
（ 阴工学院 ，江苏 淮安 ２ ３０ ） 淮 ２ ０ ３
摘要 ： 汽车速度检测是汽车安全检 测项 目的重要组成部分 ， 当前检测实践 中， 于后置后驱 、 在 对 车速信号取 自前轮 的汽车 ， 由于测试 时 由滚筒带动车轮转动 ， 滚筒与车轮 间存在的滑移情 况未被考虑 ， 致使车速检 测结果产 生较 大误 差。针对这种情况 ， 于虚拟仪 器开发 基 了车速检 测系统 ， 克服 了传统车速检 测原理的不足 ， 用于检测 实践 中， 应 效果 良好 。
规定必须对行驶车辆 的车速表进行定期检测校正 。
由于滚筒带动车轮旋转 ， 此时两者问极有可能产生打滑现 象， 常用 滑移 率来表征车轮滑 动成分的 多少 。滑移率 的定 义
为［ １ １ ：
：
车速检测方法通常有道 路试验法和台架试 验法两种 ， 中 其
台架试验法（ 即在滚筒式车速表试验 台上进行检测 ） 用最 为 应 广泛 ， 由于该方法检测车速的原理 ， 是建立在 车轮 速度 与滚筒 线速度相等的基础上 ，而实际测试 时，车轮与滚筒间存在滑 移， 尤其对后置后驱 、 车速信号取 自前轮 、 且测试 时须 由电机 带动滚筒驱动车轮旋转的汽车 ， 这种滑 移现象将更加明显 。因 此， 在检测过程 中， 车速检测值存 在较大误差 ， 致使原 来合格 的车辆被判 为不合格 。 为了克服传统车速检测原理 的不足 ， 本 文基于虚拟仪器技术 对车速检测 系统进行 了研究 ，并开发 了 考虑车速与滚筒 间有滑移情况的车速检测系统 。
： 一
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＝ ×ｎ ０×１ ×６ ０
（） １
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根据式 （ ）可 由传感器采集 的转速信号得出滚筒ｔ
。
线速度相 当于路 面上汽车车轮 中心的速度 ， 即车速 ｕ 。 若汽车 车轮线速度为 ， 脚 × ÷３ 。又 由式（ ）式 （ ） 则 。 ． ６ １ 、 ３ 可得 ：
而可 以用试验得 出的曲线去修正车速计算值 。
验 台的滚筒上使之旋转 ， 滚筒当作 活动路 面 ， 将 以此来模拟汽
车在道路上行驶 的实际情况进行检测 的。车速表试验台滚筒 的线速度可用下式求出 ：
设对应速度数列ｆ 有滑移率数列 ｝ ＝，３…… 。若 ｝ ，１， ｉ ２，
速度 在速度 。 与 之间 ， 根据拉格 朗 日插值法可得 出 Ⅱ
关 键 词 ： 速 ； 测 ； ａＶＩＷ 车 检 Ｌｂ Ｅ 中国 分 类 号 ： ４ ７ Ｕ６ 文 献标 识码 ： Ａ
文章编号 ： ； ５ ５ （ ０ ８）１ ０ ３ — ３ １ ７！ ４ Ｘ ２ ０ １ － ０ ８ ０ ６ 一
汽车的行驶 速度关系到行车安全 与运输 生产率。在驾驶
汽车 时 ， 合理运用 、 准确掌握行 车速度 ， 对行车安 全与高效运
用 车 辆 具有 重 要 意义 。 在行 车 中 ， 车 驾 驶 员 通 过 车速 表 来 了 汽
动精度和寿命 等方面问题 ， 以转速信号均取 自前从 动轮 ， 所 对 这种车辆必须采用 电机驱动型车速表试验 台，测试时 由电机