车辆故障检测设备及车辆故障检测系统的制作方法

本实用新型涉及测控领域，具体而言，涉及一种车辆故障检测设备及车辆故障检测系统。

背景技术：

汽车作为现代文明中最重要的交通工具之一，其功能强大、结构复杂，也往往容易出现或多或少的故障。相较于商用车，一般轿车约由1万多个不可拆解的独立零部件组装而成，甚至更多，这就使得轿车的故障发生率更高、且更不容易维修，而再维修前，如何有效地发现汽车故障点，一直是没有得到很好地解决。

在现有技术中，对汽车故障的检测手段单一且只能用于特定的场合，比如汽车出厂测试的跑道测试、汽车性能测试时的麋鹿测试、转鼓试验等，这些测试或检测手段要么需要大面积的跑道，要么只能测试车辆静态下的情况。然后现实生活中汽车出现故障后却不能通过上述的方法得以测试和检测，只能依靠维修人员的经验进行试错式地进行摸索维修，这样的方法也不能很好确认故障发生的位置，不能针对性地解决汽车出现的问题，同时也埋下了安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种车辆故障检测设备，其能够模拟汽车在一般运行时的车况，从而为汽车故障的判断提供了可靠地前提。

本实用新型的另一目的在于提供一种车辆故障检测系统，其能够通过车辆故障检测设备更自动化、更方便地完成车辆故障的检测。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种车辆故障检测设备，其包括四个相互独立的支撑单元，支撑单元包括连接部和支撑部。连接部包括第一连接部和第二连接部，支撑部为可伸缩式结构。第一连接部与第二连接部通过轴承连接，第二连接部与支撑部可活动的一端连接。

这样的车辆故障检测设备通过四个相互独立的支撑单元的支撑部可以单独地将车辆的四个轮毂(进一步地是汽车悬挂系统的半轴的端部)的位置提升，同时因为车辆的轮毂位置是与第一连接部连接，第一连接部与第二连接部又是通过轴承连接的，这样当车辆启动时，车辆的驱动系统可以在支撑单元(包括连接部和支撑部)的作用下顺畅地运行，以达到模拟一般路况下的车辆行驶的状况，进而为汽车故障点查找提供了有效的准备。相较于现有技术中，静态模拟车况的方法，这样的车辆故障检测设备通过动态模拟车辆行驶的状况，从而使得对故障点的发现和检测更加准确和高效。

在本实用新型的一种实施例中，上述至少两个支撑单元的第二连接部与其相对应的支撑部可活动的一端可水平转动地连接。

在本实用新型的一种实施例中，上述四个的支撑单元的第二连接部与其相对应的支撑部可活动的一端可竖直转动地连接。

在本实用新型的一种实施例中，上述还包括设置在支撑单元上的限位装置，限位装置能够限定第二连接部与支撑部可活动的一端的竖直转动。

一种车辆故障检测系统，其包括第一升降系统、第二升降系统、工作平台、调整机构和上述任意一种的车辆故障检测设备。工作平台与第一升降系统连接，第二升降系统位于工作平台上，车辆故障检测设备与调整机构连接，调整机构可移动地设置在工作平台上。

一种车辆故障检测系统，因为包括了上述的车辆检测设备，所以这样的车辆故障检测系统也能够通过动态模拟车辆行驶的状况，从而使得对故障点的发现和检测更加准确和高效。车辆故障检测系统的优点在于通过调整机构的调整可以更加方便地实现对更多地不同行驶状况的模拟，同时第一升级系统和第二升级系统的设置也使得汽车在提升时更加方便、快捷，最后集成化的系统更有利于产业式地完成汽车故障的检测。

在本实用新型的一种实施例中，上述第一升降系统具有四个立柱，工作平台通过传动机构沿立柱高度方向水平上升或下降。

在本实用新型的一种实施例中，上述第二升降系统包括支撑臂和升降机，升降机的一端设置在工作平台上，升降机的另一端带动支撑臂上升或下降。

在本实用新型的一种实施例中，上述支撑臂包括第一支撑臂和第二支撑臂，第一支撑臂的中部与第二支撑臂的中部铰接并形成铰接部，升降机与铰接部连接。

在本实用新型的一种实施例中，上述调整机构为四个调整单元相互连接构成的矩形结构，调整单元包括相互垂直的第一部分和第二部分。第一部分的一端具有容纳车辆故障检测设备的容纳腔，第一部分的另一端与另一个调整单元的第一部分可伸缩地连接。第二部分与另一个调整单元的第二部分可伸缩地连接。两个连接部与其对应的支撑部水平转动连接的支撑单元位于调整机构的同一侧。

在本实用新型的一种实施例中，上述调整单元的第二部分设置有牵引装置。

本实用新型实施例的有益效果是：

车辆故障检测设备通过四个独立的支撑单元可以将汽车的轮毂的位置提升，同时支撑单元的第一连接部与汽车的半轴连接，第二连接部与支撑单元的支撑部连接，第一连接部与第二连接部通过轴承连接的方式，保证了汽车的驱动装置可以自由灵活地在支撑单元上运行，从而真实地模拟了汽车在一般行驶情况下的车况，进而为汽车故障点的排查提供了良好的条件。

车辆故障检测系统包括上述的车辆故障检测设备，还包括用于模拟检测前提升汽车的第一升降系统和第二升降系统，和用于联动四个支撑单元的调整机构，和用于承载设备的工作平台。这样的车辆故障检测系统通过系统化地设置，能够更好地完成汽车行驶时不同路况下的真实模拟，也能更好地为汽车故障的检测和发现提供条件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1中车辆故障检测设备的的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中支撑单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中车辆故障检测设备的使用状态图；

图4为本实用新型实施例2中车辆故障检测系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例2中车辆故障检测系统的部分结构示意图。

图标：100-车辆故障检测设备；110-支撑单元；112-连接部；1122-第一连接部；1124-第二连接部；1126-轴承；114-支撑部；115-销轴；116-限位装置；117-连接件；120-阻力装置；130-感应装置；200-车辆故障检测系统；210-第一升降系统；211-立柱；220-第二升降系统；222-支撑臂；2221-第一支撑臂；2223-第二支撑臂；224-铰接部；226-升降机；230-工作平台；240-调整机构；242-调整单元；2421-第一部分；2422-第二部分；2423-容纳腔；2425-牵引装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中央”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参照图1，本实施例提供一种车辆故障检测设备100，其包括四个相互独立的支撑单元110。

参照图2，支撑单元110包括连接部112和支撑部114。

连接部112包括第一连接部1122和第二连接部1124。第一连接部1122与第二连接部1124通过轴承1126连接。第一连接部1122和第二连接部1124都为圆形盘状结构。轴承1126包括内圈、外圈和滚动体，在本实用新型的本实施例中，轴承1126为角接触轴承1126。角接触轴承1126是被广泛使用的轴承1126中的一种，其具体结构和工作原理是本领域技术人员可获知的，此处不再赘述。第一连接部1122通过连接轴与轴承1126的内圈固定连接，第二连接部1124与轴承1126的外圈固定连接(在本实施例中第二连接部1124与轴承1126外圈一体成型)。这样，通过轴承1126，第一连接部1122和第二连接部1124相互之间就能够实现绕着轴承1126中轴线自由转动了。同时，第一连接部1122还开设有用于与汽车半轴端部连接的通孔。

支撑部114为可伸缩式结构。第二连接部1124与支撑部114可活动的一端连接。在本实用新型的本实施例中，支撑部114为液压缸结构，液压缸包括缸体、活塞杆和活塞；活塞与活塞杆的一端连接，活塞可活动地设置在缸体内且与缸体内表面密闭接触(液压缸是被广泛使用的可伸缩式结构的一种，其具体结构和工作原理是本领域技术人员可获知的，此处不再赘述)。活塞杆远离缸体的端部与第二连接部1124连接，进而活塞杆带动第二连接部1124以实现连接部112在缸体的高度方向的上下移动。

进一步地，四个的支撑单元110的第二连接部1124与其相对应的支撑部114可活动的一端可竖直转动地连接。在本实用新型的本实施例中，第二连接部1124与其相对应的支撑部114可活动的一端通过销轴115铰接。为了限定第二连接部1124与支撑部114可活动的一端的竖直转动，同时起到支承限位的作用，在支撑单元110上还设置有限位装置116。在本实施例中，限位装置116为设置在上述活塞杆的端部。限位装置116为长条形。限位装置116可选择性地填充第二连接部1124与支撑部114之间的间隙，进而限制第二连接部1124绕销轴115的中轴线旋转。

进一步地，两个支撑单元110的第二连接部1124与其相对应的支撑部114可活动的一端可水平转动地连接。在本实用新型的本实施例中，支撑单元110的支撑部114可活动的一端通过可水平转动的连接件117与第二连接部1124连接。这里示出的一种情况是，支撑部114可活动的一端的顶部中央设置有向上凸起的圆柱形中轴，连接件117的底部中央设置有与中轴相配合的通孔，连接件117的顶部与第二连接部1124连接。中轴与通孔形成类似轴与轴套的配合关系，这样就能保证支撑部114可活动的一端与第二连接部1124的可水平转动地连接了；为了增强水平转动的灵活性，可以在支撑部114可活动的一端的顶部或连接件117的底部设置平面轴承。

为了更好地模拟车辆行驶时受到来自路面和/或在上坡路段行驶受到额外增加的阻力，在第二连接部1124上设置有用于限制第一连接部1122转动的阻力装置120，同时连接部112上设置有测试第一连接部1122转速的感应装置130(进一步地，第二连接部1124上设有信号接收装置，第一连接部1122上设置有与信号接收装置相对应的检测装置)。通过阻力装置120模拟车辆行驶受到的阻力，通过感应装置130监测汽车转速，以保证阻力装置120提供的合适的阻力。

在使用时，参照图3，先将需要检测故障的汽车移动至工作平面，再将汽车提升使汽车的四个轮胎悬空。接着将汽车的轮胎拆卸下来，露出汽车与轮胎连接的部分，即汽车驱动系统的半轴的端部。将半轴的端部通过预留的螺栓穿过第一连接部1122的通孔，这样就使得半轴与第一连接部1122连接起来了。(图中只示出了两个支撑单元110)

这里需要注意的是，第一连接部1122与半轴连接前，需要将四个支撑单元110的限位装置116移动到限制第二连接部1124竖直转动的位置。因为一般的汽车是两驱车，所以将两个具有可水平转动地连接件117的支撑单元110与汽车转向轮所在位置的半轴连接；另外两个支撑单元110则与汽车剩余的两个半轴连接。

因为第一连接部1122只是与汽车的半轴连接，没有干预汽车的其他部件；同时第一连接部1122和第二连接部1124是通过轴承1126连接，这样就保证了当半轴旋转时，与半轴连接的第二连接部1124能够自由无约束地转动，从而模拟了汽车行驶时车轮与路面的接触情况，进而使得在汽车在行驶过程中排查汽车故障点成为现实(以第一连接部1122等效为车轮；以第二连接部1124和支撑部114等效为路面)。

当需要模拟汽车承载大重量(以下简称重载)时的运行情况，可以在汽车内部增加重物和/或通过固定在工作平面上的设备将汽车整体向工作平面的方向牵引，以模拟汽车重载时的运行情况。这里的设备可以是卷扬机等现有技术中的牵引的设备。

当需要模拟汽车启动时的惯性时，可以通过固定在工作平面上的设备给汽车后车架施加一个预设的、短时间的向工作平面方向的牵引力；或者直接将汽车熄火停车的状态启动为加速行驶的状态。

当需要模拟汽车停止时的惯性时，可以通过固定在工作平面上的设备给汽车前车架施加一个预设的、短时间的向工作平面方向的牵引力；或者启动汽车的刹车系统，使汽车由运动的状态变为停车的状态。

当需要模拟转向时汽车的运行状况时，转动转向轮，连接部112相对于支撑部114和工作平面水平转动，这样就可以模拟汽车在转向时的运行状况。

当需要模拟汽车在倾斜路面/起伏路面行驶的状态时，将支撑部114上的限位装置116移动以使第二连接部1124可以自由地竖直转动。当模拟汽车在倾斜路面行驶的状态时，使汽车同一侧的两个支撑单元110的支撑部114可活动的一端上升；当模拟汽车倾斜路面/起伏路面行驶的状态时，可根据需要使不同位置的支撑部114可活动的一端上升或下降。

在模拟汽车不同行驶状况的同时，维修人员可以根据可能出现的异响及时判断故障点的位置；另一方面，在模拟汽车运行姿态的同时，可以在汽车的关键部位预设相关的检测装置(这些检测装置可以是现有技术中常用的)以监测、判断汽车的故障点，这种动态的检测方法，既准确、高效，又使用方便、成本低廉。

在不使用时，将第二连接部1124与半轴端部分开，再将轮胎的轮毂与半轴连接即可。

需要说明的是：

支撑部114为液压缸只是一种示例，在本实用新型的其他实施例中，支撑部114可以是其他的液压机构，也可以是气动机构、电磁驱动机构、凸轮机构等其他构造，只要支撑部114具有可活动的端部，以实现连接部112与支撑部114可伸缩式连接即可。

第一连接部1122与轴承1126内圈连接，第二连接部1124与轴承1126外圈连接，仅仅是一个实施例，在本实用新型的其他实施例中，第一连接部1122可以直接是轴承1126的内圈，第二连接部1124为轴承1126的外圈，只要第一连接部1122与第二连接部1124通过轴承1126可自由转动地连接即可。

在本实用新型的其他实施例中，可以是三个或四个支撑单元110的第二连接部1124与其相对应的支撑部114可活动的一端可水平转动地连接，这里仅仅是一个示例。进一步地，当汽车的转向轮为多个时，具有可水平转动的连接件117的支撑单元110相应地增加，即汽车的转向轮与具有可水平转动的连接件117的支撑单元110连接。

四个支撑单元110的移动和/或控制方式既可以也手动操作地，也可以是通过自动化控制装置完成的自动控制。

这样的车辆故障检测设备100通过将半轴与第二连接部1124连接，以连接部112等效为汽车车轮，以支撑部114和地面等效为路面的方式，能够模拟汽车在各种状况下的行驶情况(包括转向、启停、斜面行驶、起伏路行驶、上下坡、重载)，而且结构简单、使用方便。

实施例2

请参照图4，本实施例提供一种车辆故障检测系统200，其包括第一升降系统210、第二升降系统220、工作平台230、调整机构240和实施例中的车辆故障检测设备100。工作平台230与第一升降系统210连接，第二升降系统220位于工作平台230上，车辆故障检测设备100与调整机构240连接，调整机构240可移动地设置在工作平台230上。

第一升降系统210具有四个立柱211，工作平台230通过传动机构(图中未示出)沿立柱211高度方向水平上升或下降。在本实用新型的本实施例中，第一升降系统210类似现有技术中的汽车提升机；传动机构为齿轮齿条传动机构。第一升价系统的主要目的在于提升工作平台230及放置在工作平台230上的汽车，以便于维修人员和/或检测人员具有更好地视角判断车辆不同位置的故障点。

参照图4和图5，第二升降系统220包括支撑臂222和升降机226，升降机226的一端设置在工作平台230上，升降机226的另一端带动支撑臂222上升或下降。支撑臂222包括第一支撑臂2221和第二支撑臂2223，第一支撑臂2221的中部与第二支撑臂2223的中部铰接并形成铰接部224，升降机226与铰接部224连接。支撑臂222的端部还设置有微调旋钮。第二升降系统220的主要目的在于从工作平台230上举起汽车以便于车轮的拆卸。铰接好处是，通过调整第一支撑臂2221和第二支撑臂2223二者之间铰接的角度以改变支撑臂222四个端部(第一支撑臂2221具有相对的两个端部、第二支撑臂2223具有相对的两个端部)之间的距离，进而适应不同轴距和不同车身宽度的汽车。

调整机构240为四个调整单元242相互连接构成的矩形结构，调整单元242包括相互垂直的第一部分2421和第二部分2422。第一部分2421的一端具有容纳车辆故障检测设备100的容纳腔2423，第一部分2421的另一端与另一个调整单元242的第一部分2421可伸缩地连接。第二部分2422与另一个调整单元242的第二部分2422可伸缩地连接。两个连接部112与其对应的支撑部114水平转动连接的支撑单元110位于调整机构240的同一侧。调整单元242的第二部分2422设置有牵引装置2425。进一步地，调整机构240与工作平台230是可活动连接，这样可以增加调整机构240调节的灵活性。

在使用时，支撑单元110可以完全收纳到调整单元242的容纳腔2423内。至少位于两个第二部分2422相互连接所形成的一个矩形侧边上的两个支撑单元110应该具有可水平转动的连接件117。四个支撑单元110的限位装置116都打开以限制第二连接部1124的竖直转动。先将待检测的汽车移动到工作平台230上，使汽车的两个转向轮正对具有可水平转动连接件117的两个支撑单元110。启动第二升降系统220，将汽车提升使其四个轮胎远离工作平台230的平面。接着卸下汽车的四个轮胎，调节调整机构240的四个调节单元，使四个支撑单元110与汽车的四个半轴对应，再将汽车的驱动半轴与第一连接部1122连接。降下第一升降系统210，接着启动第一升降系统210使工作平台230上升。当需要模拟汽车在不同情况下的行驶时，调节四个支撑单元110和/或牵引装置2425即可。

与实施例1不同的在于，模拟过程中的状态调整是可以通过自动化控制单元来完成的。在一种实施方式中，汽车移动到工作平台230后，控制单元根据预设的程序调整调整机构240各个调整单元242之间的间距；模拟车况时，通过操作控制单元来实现对不同的运行姿态的模拟，相较于实施例1更加灵活、方便。

不使用时，降下第一升降系统210，启动第二升降系统220，将第一连接部1122与半轴分开即可。

需要说明的是：

第一升降系统210和第二升降系统220的具体构造不限于上述的方式，这里仅仅是一个实施例，只要其能够提升即可。

调整机构240的具体构造也不限于上述的方式，只要调整机构240能够实现对四个支撑单元110的联动调整即可。

这样的车辆故障检测系统200通过第一升降系统210和第二升降系统220的提升进一步方便了对汽车故障的观察和监测；调整机构240的设置方便了支撑单元110与汽车的连接；同时设置在第二部分2422上的牵引装置2425也能够方便的实现部分运行状况的模拟。

综上，本实用新型提供一种车辆故障检测设备100通过四个独立的支撑单元110可以将汽车的轮毂的位置提升，同时支撑单元110的第一连接部1122与汽车的半轴连接，第二连接部1124与支撑单元110的支撑部114连接，第一连接部1122与第二连接部1124通过轴承1126连接的方式，保证了汽车的驱动装置可以自由灵活地在支撑单元110上运行，从而真实地模拟了汽车在一般行驶情况下的车况，进而为汽车故障点的排查提供了良好的条件。

一种车辆故障检测系统200包括上述的车辆故障检测设备100，还包括用于模拟检测前提升汽车的第一升降系统210和第二升降系统220，和用于联动四个支撑单元110的调整机构240，和用于承载设备的工作平台230。这样的车辆故障检测系统200通过系统化地设置，能够更好地完成汽车行驶时不同路况下的真实模拟，也能更好地为汽车故障的检测和发现提供条件。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。