汽車(chē)abs演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架及4個(gè)帶制動(dòng)器的車(chē)輪，在所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上4個(gè)車(chē)輪之間設(shè)置有由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的前軸及后軸，在電機(jī)上連接有變頻調(diào)速器，在前軸及后軸的兩側(cè)上分別從內(nèi)至外依次對(duì)稱(chēng)設(shè)置有支撐軸承、慣性輪及摩擦轂，在所述前軸及后軸的左側(cè)支撐軸承與慣性輪之間設(shè)置有齒盤(pán)，所述的摩擦轂與車(chē)輪間通過(guò)壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)壓緊安裝，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上車(chē)輪及齒盤(pán)側(cè)部分別安裝有與控制器相連的輪速傳感器及車(chē)速傳感器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于觀察制動(dòng)時(shí)車(chē)輪和地面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能夠?qū)崿F(xiàn)多種路面附著系數(shù)的制動(dòng)模擬、能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)及顯示相關(guān)技術(shù)參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于汽車(chē)教學(xué)領(lǐng)域，特別是一種汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)ABS系統(tǒng)在制動(dòng)時(shí)可實(shí)時(shí)調(diào)整各個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)壓力，確保汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的滑移率保持在15% -20%之間，以縮短制動(dòng)距離，防止前、后軸側(cè)滑并保證制動(dòng)時(shí)汽車(chē)具備轉(zhuǎn)向能力。由上可知，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上模擬汽車(chē)ABS制動(dòng)時(shí)的工作原理，有較大的技術(shù)難度。
[0003]通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前市場(chǎng)上的ABS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)存在諸多的問(wèn)題，難以滿(mǎn)足實(shí)際教學(xué)和科研開(kāi)發(fā)的需求:1.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)沒(méi)有模擬汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的慣量系統(tǒng)，導(dǎo)致制動(dòng)時(shí)間很短，很難直觀觀察到制動(dòng)時(shí)車(chē)輪和地面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；2.只能在一種附著路面上進(jìn)行ABS制動(dòng)實(shí)驗(yàn)，無(wú)法模擬不同附著系數(shù)路面時(shí)的制動(dòng)情況；3.無(wú)法實(shí)時(shí)檢測(cè)和顯示滑移率、制動(dòng)減速度、制動(dòng)距離等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于觀察制動(dòng)時(shí)車(chē)輪和地面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能夠?qū)崿F(xiàn)多種路面附著系數(shù)的制動(dòng)模擬、能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)及顯示相關(guān)技術(shù)參數(shù)的汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架及安裝于實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上的4個(gè)帶制動(dòng)器的車(chē)輪，其特征在于:在所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上4個(gè)車(chē)輪之間設(shè)置有由電機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)的前軸及后軸，前軸及后軸與車(chē)輪同軸向，在電機(jī)上還連接有變頻調(diào)速器，在所述前軸及后軸的兩側(cè)上分別從內(nèi)至外依次對(duì)稱(chēng)設(shè)置有支撐軸承、慣性輪及摩擦轂，在所述前軸及后軸的左側(cè)支撐軸承與慣性輪之間設(shè)置有齒盤(pán)，所述的摩擦轂與車(chē)輪間通過(guò)壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)壓緊安裝，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上車(chē)輪及齒盤(pán)側(cè)部分別安裝有輪速傳感器及車(chē)速傳感器，所述的輪速傳感器與車(chē)速傳感器分別與控制器相連接。
[0007]而且，所述的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由L形移動(dòng)板、壓力調(diào)節(jié)固定塊、固定螺栓及調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成，在所述L形移動(dòng)板的水平部中間位置安裝有安裝車(chē)輪的車(chē)輪安裝架，在車(chē)輪安裝架的兩側(cè)移動(dòng)板水平部上對(duì)稱(chēng)制有滑動(dòng)長(zhǎng)孔，L形移動(dòng)板通過(guò)固定螺栓穿裝于滑動(dòng)長(zhǎng)孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架的固裝，在L形移動(dòng)板的豎直部外側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上固裝有壓力調(diào)節(jié)固定塊，在壓力調(diào)節(jié)固定塊的中部安裝有頂推L形移動(dòng)板豎直部的調(diào)節(jié)螺栓。
[0008]而且，所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架由工字鋼焊接而成。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0010]1、本汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)慣量模擬系統(tǒng)(運(yùn)動(dòng)慣量模擬系統(tǒng)主要由變頻調(diào)速器、電機(jī)及慣性輪構(gòu)成)的設(shè)置，使其可模擬不同車(chē)速時(shí)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)慣量，使汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程的時(shí)間延長(zhǎng)，便于觀察車(chē)輪與地面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；通過(guò)調(diào)節(jié)路面與摩擦轂之間的壓力及更換不同表面摩擦系數(shù)的摩擦轂，可以改變車(chē)輪與地面之間的附著條件，實(shí)現(xiàn)進(jìn)行不同附著系數(shù)路面的制動(dòng)實(shí)驗(yàn)；可清晰的觀察有ABS和無(wú)ABS時(shí)車(chē)輪和路面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；通過(guò)與輪速傳感器與車(chē)速傳感器相連的控制器可實(shí)時(shí)采集和顯示制動(dòng)時(shí)的各種參數(shù)信息，便于對(duì)ABS系統(tǒng)的性能進(jìn)行定量分析和研究；本系統(tǒng)還可對(duì)新開(kāi)發(fā)的ABS系統(tǒng)控制器進(jìn)行在線測(cè)試。
[0011]2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于觀察制動(dòng)時(shí)車(chē)輪和地面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能夠?qū)崿F(xiàn)多種路面附著系數(shù)的制動(dòng)模擬、能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)及顯示相關(guān)技術(shù)參數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，是一種具有較高創(chuàng)新性的汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(省略控制器)；
[0013]圖2為本實(shí)用新型壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與摩擦轂配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型L形移動(dòng)板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記:
[0016]1-摩擦轂、2-制動(dòng)器、3-車(chē)輪、4-實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架、5-慣性輪、6_輪速傳感器、7_支撐軸承、8-前軸、9-皮帶、10-后軸、11-電機(jī)、12-變頻調(diào)速器、13-實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架、14-車(chē)輪安裝架、15-L形移動(dòng)板、16-壓力調(diào)節(jié)固定塊、17-調(diào)節(jié)螺栓、18-固定螺栓、19-水平部、20-豎直部。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖、通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0018]一種汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括由工字鋼焊接而成的實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架13及安裝于實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上的帶制動(dòng)器2的左前車(chē)輪、右前車(chē)輪、左后車(chē)輪及右后車(chē)輪，其創(chuàng)新之處在于:在所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上4個(gè)車(chē)輪3之間設(shè)置有由電機(jī)11皮帶9驅(qū)動(dòng)的前軸8及后軸10，前軸及后軸與車(chē)輪同軸向，在電機(jī)上還連接有變頻調(diào)速器12，在所述前軸及后軸的兩側(cè)上分別從內(nèi)至外依次對(duì)稱(chēng)設(shè)置有支撐軸承7、慣性輪5及摩擦轂1，在所述前軸及后軸的左側(cè)支撐軸承與慣性輪之間設(shè)置有齒盤(pán)，所述的摩擦轂與各車(chē)輪間通過(guò)壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)壓緊安裝，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上左前車(chē)輪、右前車(chē)輪、左后車(chē)輪及右后車(chē)輪的側(cè)部分別安裝有左前輪輪速傳感器、右前輪輪速傳感器、左后輪輪速傳感器及右后輪輪速傳感器，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上各齒盤(pán)側(cè)部分別安裝有車(chē)速傳感器I及車(chē)速傳感器II，所述的各輪速傳感器6與各車(chē)速傳感器4分別與控制器相連接。
[0019]所述的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由L形移動(dòng)板15、壓力調(diào)節(jié)固定塊16、固定螺栓18及調(diào)節(jié)螺栓17構(gòu)成，在所述L形移動(dòng)板的水平部19中間位置安裝有安裝車(chē)輪的車(chē)輪安裝架14，在車(chē)輪安裝架的兩側(cè)移動(dòng)板水平部上對(duì)稱(chēng)制有滑動(dòng)長(zhǎng)孔18，L形移動(dòng)板通過(guò)固定螺栓穿裝于滑動(dòng)長(zhǎng)孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架的固裝，在L形移動(dòng)板的豎直部20外側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上固裝有壓力調(diào)節(jié)固定塊，在壓力調(diào)節(jié)固定塊的中部安裝有頂推L形移動(dòng)板豎直部的調(diào)節(jié)螺栓。
[0020]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0021](I)車(chē)輪運(yùn)動(dòng)慣量的模擬原理
[0022]汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度不同，具備的運(yùn)動(dòng)慣量也不同。系統(tǒng)通過(guò)位于前、后軸上的4個(gè)慣性輪來(lái)模擬汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的慣量。實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)變頻調(diào)速器改變電機(jī)(三相異步電動(dòng)機(jī))的轉(zhuǎn)速，動(dòng)力通過(guò)皮帶后傳遞到前軸與后軸上，從而帶動(dòng)4個(gè)慣性輪轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)該系統(tǒng)，可以模擬不同制動(dòng)初速度時(shí)車(chē)輛的慣性并進(jìn)行不同制動(dòng)初速度的制動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
[0023](2)不同附著路面的模擬
[0024]地面附著條件通過(guò)車(chē)輪和摩擦轂表面之間的接觸情況進(jìn)行模擬，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變二者之間的壓力(調(diào)節(jié)步驟具體為:先將固定移動(dòng)板的兩個(gè)固定螺栓擰松，同時(shí)擰松調(diào)節(jié)螺栓上的鎖緊螺母，用扳手旋緊調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓便推動(dòng)L形移動(dòng)板向摩擦轂的方向移動(dòng)，L形移動(dòng)板通過(guò)車(chē)輪安裝架帶動(dòng)車(chē)輪向摩擦轂的方向平移，于是車(chē)輪與摩擦轂之間產(chǎn)生一定的壓緊力。當(dāng)壓緊力調(diào)節(jié)合適后，鎖緊L形移動(dòng)板的兩個(gè)固定螺栓和調(diào)節(jié)螺栓上的鎖緊螺母。該機(jī)構(gòu)通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓改變車(chē)輪向摩擦轂方向移動(dòng)的位移量便可方便的調(diào)節(jié)車(chē)輪與摩擦轂之間的壓緊力。)，可模擬汽車(chē)與路面之間的壓力；通過(guò)更換不同表面摩擦系數(shù)的摩擦轂可以模擬不同附著系數(shù)的路面。因此，該系統(tǒng)可以進(jìn)行不同附著系數(shù)路面的制動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
[0025](3)無(wú)ABS時(shí)的制動(dòng)過(guò)程模擬
[0026]關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，ABS系統(tǒng)不工作。此時(shí)調(diào)節(jié)變頻調(diào)速器，將4個(gè)慣性輪加速到預(yù)定的制動(dòng)轉(zhuǎn)速(對(duì)應(yīng)一定的車(chē)速)，然后關(guān)閉電機(jī)電源并進(jìn)行緊急制動(dòng)，觀察制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪和摩擦轂之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)，車(chē)輪會(huì)抱死，而摩擦轂繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0027](4)有ABS時(shí)的制動(dòng)過(guò)程模擬
[0028]點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)，ABS系統(tǒng)投入工作。此時(shí)調(diào)節(jié)變頻調(diào)速器，將4個(gè)慣性輪加速到預(yù)定的制動(dòng)轉(zhuǎn)速(對(duì)應(yīng)一定的車(chē)速)，然后關(guān)閉三相異步電動(dòng)機(jī)電源并進(jìn)行緊急制動(dòng)，觀察制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪和摩擦轂之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)，車(chē)輪不會(huì)抱死，而是與摩擦轂同時(shí)減速直至同時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0029](5)制動(dòng)過(guò)程中的數(shù)據(jù)檢測(cè)及可視化
[0030]制動(dòng)時(shí)，控制器檢測(cè)4個(gè)輪速傳感器及前、后軸之上的車(chē)速傳感器，并經(jīng)其運(yùn)算處理后，可實(shí)時(shí)計(jì)算出滑移率、制動(dòng)減速度、車(chē)輪角速度、車(chē)輪角減速度等關(guān)鍵參數(shù)，最后在其上進(jìn)行可視化顯示。
[0031](6)對(duì)新開(kāi)發(fā)的ABS控制器進(jìn)行性能測(cè)試
[0032]將新開(kāi)發(fā)的ABS控制器替換原車(chē)ABS控制器，可進(jìn)行控制器性能及控制策略的檢驗(yàn)及驗(yàn)證，避免了在實(shí)車(chē)上進(jìn)行制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性，并降低了開(kāi)發(fā)成本。
[0033]盡管為說(shuō)明目的公開(kāi)了本實(shí)用新型的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實(shí)用新型的范圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架及安裝于實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上的4個(gè)帶制動(dòng)器的車(chē)輪，其特征在于:在所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上4個(gè)車(chē)輪之間設(shè)置有由電機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)的前軸及后軸，前軸及后軸與車(chē)輪同軸向，在電機(jī)上還連接有變頻調(diào)速器，在所述前軸及后軸的兩側(cè)上分別從內(nèi)至外依次對(duì)稱(chēng)設(shè)置有支撐軸承、慣性輪及摩擦轂，在所述前軸及后軸的左側(cè)支撐軸承與慣性輪之間設(shè)置有齒盤(pán)，所述的摩擦轂與車(chē)輪間通過(guò)壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)壓緊安裝，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上車(chē)輪及齒盤(pán)側(cè)部分別安裝有輪速傳感器及車(chē)速傳感器，所述的輪速傳感器與車(chē)速傳感器分別與控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由L形移動(dòng)板、壓力調(diào)節(jié)固定塊、固定螺栓及調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成，在所述L形移動(dòng)板的水平部中間位置安裝有安裝車(chē)輪的車(chē)輪安裝架，在車(chē)輪安裝架的兩側(cè)移動(dòng)板水平部上對(duì)稱(chēng)制有滑動(dòng)長(zhǎng)孔，L形移動(dòng)板通過(guò)固定螺栓穿裝于滑動(dòng)長(zhǎng)孔內(nèi)實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架的固裝，在L形移動(dòng)板的豎直部外側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架上固裝有壓力調(diào)節(jié)固定塊，在壓力調(diào)節(jié)固定塊的中部安裝有頂推L形移動(dòng)板豎直部的調(diào)節(jié)螺栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)ABS演示及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架由工字鋼焊接而成。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK204010515SQ201420503581
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】臺(tái)曉虹, 申榮衛(wèi), 謝康, 吳筱菲, 何澤剛 申請(qǐng)人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)