基于虚拟仪器的汽车制动性能试验台测试系统的研究

发布时间：2020-07-14 09:56

【摘要】：汽车制动性能是汽车的主要性能之一,直接关系到交通安全,是汽车安全行驶的主要保障,故而改善汽车的制动性,始终是汽车设计和使用部门的重要任务。本文基于四车轮制动试验台的硬件平台、LabVIEW及虚拟仪器的软件平台,在改进原制动试验台轴距调节机构的基础上,设计了一套操作方便、实用性强的汽车制动性能测试系统。首先,本文改进了原四车轮制动试验台的轴距调节装置。原汽车四车轮制动试验台是通过链传动带动前、后的滚筒旋转,以实现对汽车的四个车轮的制动性能的检测,但需要以增加张紧装置及增减连接前后台架之间的链条的节数,从而达到更换长度不同的传动链条的目的,进而实现改变制动试验台轴距,过程比较繁琐。因此,本文首先对原有试验台的动力传递机构提出改进设计,利用花键轴相互啮合的方式实现其功能。同时完成轴距调节机构各零部件的设计计算。其次,本文设计了汽车制动性能测试系统。该测试系统具体由硬件、软件两部分组成。硬件配置主要包括各传感器的选型和安装、数据采集卡的选用、信号调理电路的设计及采购相应的工控机。软件部分则包括上层管理程序和硬件驱动程序量两部分。前者以LabVIEW软件为基础,设计了登陆界面、采集界面、数据显示等程序界面,以实现对信号的采集、数据的处理与分析、数据的存储等功能;后者以动态链接库(DLL)形式供上层管理软件调用,实现对设置板卡的工作模式设置、数据的采集和传输等功能。同时,在系统软硬件平台上的基础上,结合汽车理论等知识,以LabVIEW为软件平台,对速度、滑移率、制动管路压强、制动力矩和地面附着率、地面附着系数等评价汽车制动性能的参数进行数据处理过程分析和模块化设计。最后,本文完成测试系统硬件和软件的调试,验证测试系统的可靠性。实验初期选用了示波器和信号发生器等实验设备进行了初步的模拟实验,基本达到了预期的效果,能够对数据模块进行处理,其后将该测试系统程序代码移植到现场做台架试验,进一步验证该测试系统的稳定性和可靠性。试验结果表明:构建的测试系统可以实时给出评价汽车制动性能参数的测试与分析曲线,也可以实现数据处理与分析、检测结果显示与存储等功能。本文设计的汽车制动测试系统操作方便,基本能实现数据采集与处理的要求,实现了对汽车制动性能参数的采集、分析和处理,并为进一步研究和分析汽车的制动性能提供数据支持,在完善其他的功能之后,可以进一步推广应用。
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U467
【图文】：

试验台,俯视图,制动试验台,车轮

汽车四车轮制动试验台概述车四车轮制动试验台介绍 2.1、图 2.2 所示的汽车四车轮制动实验台是一种惯性式汽车制动检测台，过程的四个车轮的制动情况进行实时检测[9][10][56]，它由结构相同的前后左动力单元和一套测试系统组成。每套制动力单元由举升装置 1、滚筒组 2、信号拾取装置 4 组成，其中，安装在主、副滚筒之间的举升装置用于受检离试验台；滚筒组滚筒模拟行驶路面，用来支承被测车辆的车轮，并承受；信号拾取装置由动态扭矩转速传感器和动态扭矩转速传感器组成，用于图 2.2 所示为该制动试验台测试系统的前视图部分，包括传感器、采集卡路和 PC 机等，汽车制动试验台及其测试系统就是通过硬件设备和软件测合工作，完成受检车辆制动性能的检测[11][44][54]。

前视图,测试台,滚筒

5图 2.2 测试台前视图Fig. 2.2 Front view of test bench动试验台的工作原理汽车前、后轴车轮分别安置在台架前、后各对滚筒上，前、后滚筒组经电动链条联接在在一起，从而使各对滚筒能以同一速度运转。在滚筒系统上功用是增加系统的惯量，设置离合器是便于切断滚筒组的动力，使各滚筒受检车辆驶向台架后滚筒是借助受检车辆的动力驱动旋转，受检车辆的驱带动台架后滚筒组（后轮驱动）或前滚筒组（前轮驱动）转动，并经传动后）滚筒组同步转动。汽车在台架上的运行速度由受检车辆控制。达到设，即脱档急踩制动。车轮制动后，受检车轮——滚筒系统依靠其具有的转），仍将继续转动，直至车轮制动器将转动动能全部吸收，受检车轮——止转动。显然，车轮急制动时，滚筒转过的转数，即为相应的制动距离，即是车轮的制动减速度。从而就可据此判别汽车的制动性能。

结构图,试验台,结构图

1-滚筒组；2-举升装置；3-链条；4-电磁离合器；5-飞轮组图 3.1 原试验台结构图Fig. 3.1 Structure of original test stand构的改进方案验台轴距调节机构的进行改进设计，就是为了能够要求。根据汽车制动试验台的使用条件，其改进的：1.保持前、后滚筒传递速度的大小不变；2.保持前.能够改变前、后试验台架之间的轴距。构的计算过程节机构是在参考减速器的基础上进行设计的（见图设计方案，初步绘制装配草图，接着大致确定各部系统的输入参数，再对传动装置中的轴、齿轮、轴零部件的设计，最后完成装配草图的设计和绘制。是从“选型—参数计算—校核—修正”的反复过程

【参考文献】