多功能汽车ＡＢＳ动态试验台制造技术

一种多功能汽车ＡＢＳ动态试验台，它可以通过模块化扩展进行组合，每个模块包括力矩电机、电机固定法兰、电磁离合器、磁粉制动器、力矩传感器、弹性联轴器、滚动轴承、带角度传感器的驱动装置、带传感器的垂向加载装置、轮胎支架、轮胎、带传感器的制动器总成、带传感器的侧向加载装置、龙门支架、力传感器、底座支架、滚动轴承、滚筒、旋转编码器、ＡＢＳ控制单元和工控机。使用本实用新型专利技术可以对轮胎进行垂向和侧向加载，更好地模拟轮胎的受力及轮胎与路面的附着性能。由于采用独立的力矩电机进行驱动，可以模拟更多的路况，对汽车ＡＢＳ系统进行试验。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车试验台，尤其涉及一种多功能汽车ABS动态试验台。
技术介绍
目前汽车ABS系统得到了广泛应用，已经作为汽车的一种标准配置。汽车ABS系 统可以提高汽车的制动稳定性和安全性，但是目前对汽车ABS系统的检测广泛采用的是实 车道路实验，需要大的实验场地，并且测试成本高，实验周期长，不易对ABS系统进行动态 观察。目前国内外许多专家都在进行研发型汽车ABS试验台的研究工作，并且设计出汽车 ABS静态试验台，但是ABS系统是采用车轮的角加速度、减速度、滑移率作为控制参数，而静 态试验台上没有车轮的转动，因而无法对ABS控制逻辑进行研究。教学型汽车ABS性能试 验台一般采用电动机驱动车轮，结构简单，但由于没有汽车平移惯性质量的模拟，车轮转速 和整车速度模拟精度差，普遍存在紧急制动车轮就抱死的现象，不能正确反映汽车ABS制 动的实际情况。还有人提出测试ABS系统的仿真实验，但在ABS动力学模型中，轮胎的非 线性化用计算机进行仿真存在很大的误差。现有的ABS试验台只考虑轮胎纵向和垂向的受 力，没有考虑横向受力，尤其在汽车转弯时，离心力引起的轮胎侧向力对轮胎的纵向附着系 数会产生很大的影响。
技术实现思路
本技术是针对现有技术所存在的缺点，提供一种测试精度高、可以更好地模 拟汽车ABS工作的多种工况，并能够正确反映汽车ABS制动情况，具有良好经济社会效益的 技术方案。 本技术是通过如下技术措施实现的一种多功能汽车ABS动态试验台，它可 以通过模块化扩展进行组合，每个模块包括力矩电机，力矩电机通过电机固定法兰固定在 底座支架上，力矩电机依次连接有电磁离合器、磁粉制动器、力矩传感器，并通过弹性联轴 器与滚筒连接，滚筒通过滚动轴承固定安装在底座支架上，其特征是，所述滚筒的轴端有力 传感器，滚筒上放置有轮胎，轮胎安装在轮胎活动支架上，轮胎活动支架上安装有带传感器 的制动器总成，轮胎活动支架安装在龙门支架上，轮胎活动支架上连接有带传感器的垂向 加载装置，带传感器的垂向加载装置上连接有带传感器的侧向加载装置，带角度传感器的 驱动装置安装在龙门支架上并通过带传感器的垂向加载装置与轮胎活动支架连接，力矩电 机、电磁离合器、磁粉制动器、力矩传感器、带角度传感器的驱动装置、带传感器的垂向加载 装置、带传感器的侧向加载装置、力传感器均与工控机连接，工控机还与被测试的ABS控制 单元及带传感器的制动器总成连接。 上述轮胎可以由带传感器的侧向加载装置施加侧向载荷。 上述轮胎可以由带传感器的加载装置驱动轮胎活动支架进行转动。 上述带角度传感器的驱动装置可以沿着龙门支架的导轨进行移动。 本技术可以进行汽车ABS系统的动态试验。工作时，先由力矩电机驱动滚筒转动，由滚筒带动轮胎转动，达到预定转速时，力矩电机停止工作，带传感器的制动器总成 开始制动，由磁粉制动器产生与滚筒转向相反的制动力矩，来模拟路面的制动力。力矩电机 和力矩传感器构成一个闭环的控制系统，提高力矩的控制精度。本技术加入了带传感 器的垂向加载装置，模拟汽车质量对轮胎的作用力；加入了带传感器的侧向加载装置，模拟 汽车离心力对轮胎的作用力；加入了带角度传感器的驱动装置，模拟汽车的转向，通过滚筒 轴端的力传感器测量转向过程中轮胎受到的侧向力，采用实车轮胎作用在滚筒上，可以很 好的模拟轮胎附着性能，使试验结果具有科学性。 本技术的有益结果是使用本技术可以进行汽车ABS系统试验，采用对 轮胎进行垂向和侧向加载，可以更好地模拟轮胎的受力，更好地模拟轮胎与路面的附着性 能，使结果更为科学。轮胎可以转向，由滚筒轴端的传感器测量轮胎转向过程中受到的侧向 力，由于采用独立的力矩电机进行驱动，可以模拟更多的路况，对汽车ABS系统进行试验。附图说明图1为多功能汽车ABS动态试验台的单模块结构及控制简图 图2为多功能汽车ABS动态试验台的单模块部分简图 图中1_力矩电机，2-电机固定法兰，3_电磁离合器，4-磁粉制动器，5-力矩传 感器，6-弹性联轴器，7-滚动轴承，8-带角度传感器的驱动装置，9-带传感器的垂向加载 装置，10-轮胎支架，11-轮胎，12-带传感器的制动器总成，13-带传感器的侧向加载装 置，14-龙门支架，15-力传感器，16-底座支架，17-滚动轴承，18-滚筒，19-旋转编码器， 20-ABS控制单元，21-工控机。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本 方案进行阐述。 —种多功能汽车ABS动态试验台，它可以通过模块化扩展进行组合，每个模块包 括力矩电机1，力矩电机1通过电机固定法兰2固定在底座支架16上，力矩电机1依次连接 有电磁离合器3、磁粉制动器4、力矩传感器5，并通过弹性联轴器6与滚筒18连接，滚筒18 通过滚动轴承7固定安装在底座支架16上，其特征是，所述滚筒18的轴端有力传感器15， 滚筒18上放置有轮胎ll，轮胎11安装在轮胎活动支架10上，轮胎活动支架10上安装有带 传感器的制动器总成12，轮胎活动支架10安装在龙门支架14上，轮胎活动支架10上连接 有带传感器的垂向加载装置9，带传感器的垂向加载装置9上连接有带传感器的侧向加载 装置13，带角度传感器的驱动装置8安装在龙门支架14上并通过带传感器的垂向加载装 置9与轮胎活动支架10连接，力矩电机1、电磁离合器3、磁粉制动器4、力矩传感器5、带角 度传感器的驱动装置8、带传感器的垂向加载装置9、带传感器的侧向加载装置13、力传感 器15均与工控机21连接，工控机21还与被测试的ABS控制单元20及带传感器的制动器 总成12连接。 其中，力矩电机1的扭矩通过电磁离合器3、磁粉制动器4、力矩传感器5、弹性联轴 器6传递到滚筒18上，由滚筒18带动轮胎11旋转。轮胎11通过轮胎支架10固定在龙门 支架14上，带角度传感器的驱动装置8驱动轮胎支架IO旋转，实现轮胎11的转向，带传感器的垂向加载装置9通过轮胎支架IO对轮胎ll进行垂向加载，带传感器的侧向加载装置 13通过轮胎支架10对轮胎11进行侧向加载，轮胎11受到的侧向力由力传感器15测量。 滚筒18的表面进行滚花处理，用来模拟路面的附着性能，滚筒18的旋转惯量来模拟汽车的 平移惯量和旋转惯量。旋转编码器19将脉冲信号输入到工控机21中。力矩传感器5将力 矩信号输入到工控机21中。力传感器15将力信号输入到工控机21中。带传感器的垂向 加载装置9和带传感器的侧向加载装置13将力信号输入到工控机21中。带角度传感器的 驱动装置8将角位移信号输入到工控机21中。工控机21控制力矩电机1的扭矩和速度。 工控机21控制带传感器的侧向加载装置13的力。工控机21控制带传感器的垂向加载装 置9的力。工控机21控制带角度传感器的驱动装置8的转动角度。带传感器的制动器总 成12将车轮角速度信号输入到ABS控制单元20中，由ABS控制单元20控制带传感器的制 动器总成12的工作，工控机21和ABS控制单元20进行数据交换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能汽车ＡＢＳ动态试验台，它可以通过模块化进行扩展，每个模块包括力矩电机［１］，力矩电机［１］通过电机固定法兰［２］固定在底座支架［１６］上，力矩电机［１］依次连接有电磁离合器［３］、磁粉制动器［４］、力矩传感器［５］，并通过弹性联轴器［６］与滚筒［１８］连接，滚筒［１８］通过滚动轴承［７］和滚动轴承［１７］固定安装在底座支架［１６］上，其特征是，所述滚筒［１８］的轴端有力传感器［１５］，滚筒［１８］上放置有轮胎［１１］，轮胎［１１］安装在轮胎活动支架［１０］上，轮胎活动支架［１０］上安装有带传感器的制动器总成［１２］，轮胎活动支架［１０］安装在固定支架［１４］上，轮胎活动支架［１０］上连接有垂向带传感器的加载装置［９］，轮胎活动支架［１０］上连接有侧向带传感器的加载装置［１３］，带角度传感器的驱动装置［８］安装在支架［１４］上，带角度传感器的驱动装置［８］与轮胎活动支架［１０］连接，力矩电机［１］、电磁离合器［３］、磁粉制动器［４］、力矩传感器［５］、带角度传感器的驱动装置［８］、垂向带传感器的加载装置［９］、带传感器的加载装置［１３］、力传感器［１５］均与工控机［２１］连接，工控机［２１］还与ＡＢＳ控制单元［２０］连接，ＡＢＳ控制单元［２０］还与带传感器的制动器总成［１２］连接。...

【技术特征摘要】
一种多功能汽车ABS动态试验台，它可以通过模块化进行扩展，每个模块包括力矩电机[1]，力矩电机[1]通过电机固定法兰[2]固定在底座支架[16]上，力矩电机[1]依次连接有电磁离合器[3]、磁粉制动器[4]、力矩传感器[5]，并通过弹性联轴器[6]与滚筒[18]连接，滚筒[18]通过滚动轴承[7]和滚动轴承[17]固定安装在底座支架[16]上，其特征是，所述滚筒[18]的轴端有力传感器[15]，滚筒[18]上放置有轮胎[11]，轮胎[11]安装在轮胎活动支架[10]上，轮胎活动支架[10]上安装有带传感器的制动器总成[12]，轮胎活动支架[10]安装在固定支架[14]上，轮胎活动支架[10]上连接有垂向带传感器的加载装置[9]，轮胎活动支架[10]上连接有侧向带传感器的加载装置[13]...

【专利技术属性】
技术研发人员：张竹林，杨福广，张海燕，阮久宏，于明进，邱绪云，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]