汽车制动性能测试系统的设计

汽车制动性能测试系统的设计

作者：王余雷朱晓宇孙朝辉

来源：《中国科技博览》2013年第21期

[摘要]汽车制动性能是汽车安全性的主要指标之一，作为汽车性能检测的最重要指标之一，它直接影响交通运输效率，和汽车速度性能的发挥，并且关系到乘员、车辆和行人的安全，因此车辆制动性能的好坏是影响安全行车的一个重要因素。测试汽车制动性能的方法分两大类：（1）台测法；（2）路测法。其中台测法因其受外界环境影响小而广泛使用。台测法按原理不同，又可分为反力式和惯性式两类。本文就惯性式进行研究和设计，为汽车制动性能检测的台式法设计提供一定参考。

[关键词]惯性式检测制动性能

中图分类号：U461.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0005-02

1、惯性式制动性能检测原理

惯性式的滚筒与飞轮相当于移动的路面，检测时，转动的滚筒与飞轮系统便具有转动动能，相当于汽车在道路上行驶的平动动能。汽车制动时，切断系统的电源，使滚筒与飞轮失去驱动力。此时，轮胎对滚筒产生了阻力，但滚筒与飞轮仍将继续转动。在阻力和制动器的作用下，其转动动能被车轮制动器吸收直至停止不转。，测出整个过程当中滚筒与飞轮转动的时间、滚筒转动的角度、以及初始参数。在滚筒与飞轮系统转动惯量一定时，完全受车轮制动力的制约，可以由以上的数据计算出汽车的制动距离、制动减速度和制动时间。

2、检测平台的设计及检测过程

2.1 试验台的设计

利用Auto CAD绘图软件绘制试验台（如图1）

2.2 检测过程

检测时，将被检车辆驶上试验台。滚筒组之间的距离可用液压缸调节，调节后用液压缸锁紧。将汽车调速器至空挡，此时通过延时电路启动电机。

通过主轴与传动器相连，并经变速器、离合器、传动轴、带动滚筒及汽车轮胎一起旋转。此时按被检车辆行驶时的惯性等效质量配置的飞轮也一起旋转。当达到试验转速时，断开连接各滚筒的离合器，同时作紧急制动。车轮制动后，滚筒飞轮依靠惯性继续转动，滚筒能转动的圈数相当于车轮的制动距离。在规定试验车速下，滚筒继续转动圈数取决于车轮制动器和整个

制动系的技术状况。滚筒转动圈数由装在滚筒端部的光电传感器转变为电脉冲送入计数器记录。直至飞轮完全停止，将所需参数输出到电脑。

2.3 数值计算

本测试系统采用增量式编码器（IHA8030型号的编码器）。

3.2 变频器

变频器是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，将工频电源变换为直流功率的“整流器”。变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到广泛应用。变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。

3.3 数据采集卡

数据采集（DAQ），是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析、处理。数据采集卡？，即实现数据采集（DAQ）功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线（1394）、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机。系统采用型号为M287489的采集卡。

3.4 光电传感器

光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。

4、软件设计

4.1 设计流程（如图2）

4.2 设计软件

LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境的简称，是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境。它能够以直观简便的编程方式、众多的源代码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持，为用户快捷地构筑自己在实际工程中所需要的仪器系统创造了基础条件，LabVIEW易学易用，可在很短的时间内掌握并应用到实践中去。LabVIEW也是一种通用编程系统，具有各种各样、功能强大的函数库，包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储。LabVIEW可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况，比其它语言的开发环境更方便、更有效。因此，可以利用LabVIEW软件设计数据处理的软件。

参考文献

[1] 张涛，王燕玲.汽车制动性能与测试[J].仪器仪表学报，2001，22（4）：197-198.

[2] 陈焕江.汽车检测与诊断[M].北京：机械工业出版社，2007.8.