汽车制动性能路试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车制动性能路试仪。它包括主机A以及能够与主机进行信息传输的无线终端B；无线终端B包括终端数据处理模块，与终端数据处理模块连接的终端无线传输模块以及与终端数据处理模块连接的输出单元，终端数据处理模块还与一个触点开关连接；主机包括主机数据处理模块，与主机数据处理模块连接的测距模块以及与主机数据处理模块连接的主机无线传输模块，主机安置在测量位上并与无线终端进行信息传输。其优点是：安装快捷，使用方便，提高了检测效率，使用十分便捷；检测灵敏度高，检测精度高；信息传输及时准确，进一步保证了检测精度；对检测参数可溯源进行标定，保证了长久使用精准度，使检测数据得到了可靠保证。
【专利说明】
汽车制动性能路试仪
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种用于检验汽车制动性能的仪器，具体地说是一种采用道路试 验方式检验汽车制动性能的汽车制动性能路试仪。
【背景技术】
[0002] 国标GB7258-2012《机动车运行安全技术条件》（以下简称国标)7.10规定，有两种 路试检验汽车制动性能的方式，一种是用仪器测定汽车的制动距离来检验制动性能，就是 将汽车加速到大于国标规定的初速度V0后，让汽车空挡滑行减速，减速到V0时急踩制动使 汽车停止。用仪器测定从汽车急踩制动到汽车停止时的距离，即为汽车制动距离。第二种是 用仪器测定汽车制动时充分发出的平均减速度来检验汽车的制动性能，就是将汽车加速到 大于国标规定的初速度V0时，让汽车空挡滑行减速，减速到V0时急踩制动使汽车停止。国标 规定充分发出的平均减速度(MFDD)计算公式是：
[0003]
[0004] XV T ：
[0005] MFDD-充分发出的平均减速度，单位为m/s~2;
[0006] V0-车辆制动初速度，单位为km/h;
[0007] Vb-0.8V0 车辆速度，单位 km/h;
[0008] Ve-0 · 1V0 车辆速度，单位 km/h;
[0009] Sb-在速度降到Vb时车辆驶过的距离，单位m;
[0010] Se-在速度降到Ve时车辆驶过的距离，单位m。所以（Se-Sb)就是汽车速度从Vb降 到Ve时汽车所驶过的距离。
[0011 ] 用仪器测定Vb、Ve、Sb、Se后计算得到MFDD值。
[0012] 目前用于路试方式检验汽车制动性能的路试仪可以分为三类，即五轮仪、非接触 式五轮仪和便携式路试仪。
[0013] 五轮仪，是指在汽车四个轮子外加一个第五轮，就是将一个轮子通过螺丝夹持等 方式固定在汽车后部，与汽车的行驶、停止同步随动。安装在第五轮上的光栅传感器测知汽 车的行驶速度和距离，从而检测汽车的制动性能。其缺点：一是将第五轮安装在汽车尾部比 较繁琐，特别是对多辆汽车进行检验时，需要频繁拆装，影响检测效率;二是对安装和第五 轮气压有一定要求，因为第五轮对地面的压力和第五轮的气压都会影响到第五轮的周长， 从而影响到检测精度;三是第五轮对地面的压力不仅受到安装调整的影响，还会受到检测 过程中汽车在制动时车身前倾和跳动的影响，这都加大检测数据的误差。
[0014] 非接触式五轮仪，其核心部件是一个非接触式车速传感器，安装在车身上调整其 垂直照射地面，光传感器接收地面反射光产生车速电压模拟量信号，再经过模数处理得到 车速的数字量。通过单位时间的速度变化计算出加速度值以及汽车的行驶距离。其缺点：一 是由于非接触式五轮仪是根据地面图像的变化来测定车速的，对传感器安装和地面有一定 要求，当地面出现潮湿、污渍等影响反光的情况，或者汽车高速急踩制动时车身出现前倾、 跳动等情况都会出现瞬时车速测不到的现象，影响检测精度甚至检测失效，所以并没有被 汽车检测站广泛采用。
[0015] 便携式路试仪，相对于五轮仪来说携带和安装使用都比较方便。其核心部件是一 个加速度传感器，通过测定汽车的加速度值和加速度时长来计算汽车的行驶速度以及行驶 距离，再计算出充分发出平均减速度MFDD值。尽管其检测精度不如五轮仪和非接触式五轮 仪，但是其安装使用相比前两者较为方便，在日常汽车检测量较大的检测站得到了普遍应 用。
[0016] 需要指出的是，目前得到普遍应用的便携式路试仪还存在着以下缺陷：
[0017] 1、检测精度不高(受不确定因素影响较大）
[0018] 便携式路试仪检测误差主要存在于:一是检测方法造成的误差，便携式路试仪的 核心部件是一个加速度传感器，其检测的是汽车加速度，并没有检测出国标规定公式中Vb、 Ve、Sb、Se的四个参数值，这四个参数和初速度V0值，都是通加速度以及加速度时间推算出 来，然后用四个推算出来的参数值计算出MFDD结果。有资料显示计算出来的MFDD数值误差 约-2.1%;V0误差约4.1%;制动距尚误差约_7.3%，这些是计算中累积的误差，其实际检测的 数据误差将会更大。二是人为因素造成的误差，主要是加速度传感器的安装必须与汽车行 驶方向的轴向相吻合，即使每次都认真安装保证了轴向吻合，但是在急踩制动时车身都会 前倾，传感器也跟着失去水平导致与车辆行驶方向轴向产生夹角，使得加速度值产生分量 而出现误差;其次是国标规定了汽车路试时的初速度V0,便携式路试仪并不能直接测定当 前的车辆速度，因此现实中路试的检验员都是直接看汽车本身的速度表，当达到规定的初 速度V0时急踩制动，从而检测汽车的制动性能。要知道汽车本身的速度表不是仪器，并不能 作为检测其制动性能时的依据。
[0019] 2、仪器的日常标定和校准困难
[0020] 由于其采用了加速度传感器，目前还没有比较简单的方式来测定加速度误差，因 此普通的用户并不能自行检查仪器的精度并加以校准，有可能会出现用一个已经失准的仪 器去检测汽车制动性能的情况。即使是专业的计量认证也只对便携式路试仪可溯源的加速 度值进行标定，行驶速度和制动距离是计算值，不能作为计量认证的标定参数，可见实际检 测参数与可溯源的标定参数产生了脱节。严格来说，用便携式路试仪按照充分发出的平均 减速度的标准，来检验汽车的制动性能并不是一个恰当的选择。
【发明内容】
[0021] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种不但安装使用方便快捷并且能够直接 检测汽车的行驶距离与速度，同时标定校准方式直观简单的汽车制动性能路试仪。
[0022] 为了解决上述技术问题，本实用新型的汽车制动性能路试仪，包括主机A以及能够 与主机进行信息传输的无线终端B;无线终端B包括能够进行信息处理的终端数据处理模 块，与终端数据处理模块连接的用于传输无线信号的终端无线传输模块以及与终端数据处 理模块连接的用于对信息进行输出的输出单元，终端数据处理模块还与一个能够卡接在汽 车制动踏板上的触点开关连接;主机A包括主机数据处理模块，与主机数据处理模块连接的 用于测量车辆行驶距离的测距模块以及与主机数据处理模块连接的用于传输无线信号的 主机无线传输模块，主机A安置在测量位上并与无线终端B进行信息交换传输。
[0023]所述主机数据处理模块还连接有数据存储模块。
[0024]所述主机数据处理模块上还连接有打印输出模块。
[0025]所述输出单元为显示单元或/和声音输出单元。
[0026]所述声音输出单元为音响设备。
[0027] 所述显示单元为显示屏。
[0028]所述测距模块为超声波、电磁波或激光传感器。
[0029]本实用新型的优点在于：
[0030] 1、与五轮仪、非接触式五轮仪、便携式路试仪相比较，将其固定安装在路试跑道的 尽头，一次调整到位即可对多辆汽车制动性能进行检测，避免了在被检测汽车之间反复拆 装的麻烦，安装使用十分便捷，提高了检测效率。也因不与汽车本身进行关联，避免了安装 传感器不规范、不到位，或者汽车因紧急制动而车身前倾、跳动等原因加大检测数据的误 差；
[0031] 2、与非接触式五轮仪相比较，该仪器采用超声波、电磁波、激光传感器直接测定汽 车行驶速度和距离，受外界环境如地面潮湿、污渍，汽车制动引起的前倾、跳动因素影响小， 检测精度比较容易保证或者精度受不确定因素影响小；
[0032] 3、与五轮仪、非接触式五轮仪、便携式路试仪相比较，该仪器将车速实时传到无线 终端B提示检验员，为检验员执行国标规定的检验初速度V0要求提供确切的依据。
[0033] 4、与非接触式五轮仪、便携式路试仪相比较，该仪器直接测定汽车的动态行驶距 来获得检验结果，检测参数和标定参数相一致，测距的精度只要用标准的长尺就可以进行 日常检查校准，直观简单，很方便的就可对检测参数可溯源的进行标定，保证了其长久使用 的精准度。避免了像非接触式五轮仪、便携式路试仪检测参数和标定参数不一致，从而出现 检测参数不可溯源的情况，比如便携式路试仪标定的是加速度值，检测的却是汽车的行驶 距离，不仅检测参数不可溯源，同时在换算过程中也产生了不必要、也是不可忽略的计算累 积误差。
【附图说明】
[0034] 图1为本实用新型汽车制动性能路试仪的原理结构示意图；
[0035] 图2为本实用新型汽车制动性能路试仪的使用状态示意图；
[0036] 图3为本实用新型汽车制动性能路试仪中测试数据关系图。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型的汽车制动性能路试仪作进一步详 细说明。
[0038] 如图所示，本实用新型的汽车制动性能路试仪，包括主机A以及能够与主机进行信 息传输的无线终端B;无线终端B包括能够进行处理信息的终端数据处理模块，与终端数据 处理模块连接的用于传输无线信号的终端无线传输模块以及与终端数据处理模块连接的 用于对信息进行输出的输出单元，所说的输出单元为显示单元或/和声音输出单元，所说的 声音输出单元可以为音响设备，所说的显示单元可以为显示屏，无线终端B还与一个能够卡 接在汽车制动踏板上的触点开关连接;主机A包括主机数据处理模块，与主机数据处理模块 连接的用于测量车距的测距模块以及与主机数据处理模块连接的用于传输无线信号的主 机无线传输模块，主机数据处理和存储模块上还连接有打印输出模块;主机A安置在测量位 上并与无线终端B进行信息交换传输。
[0039]所说的测距模块为超声波、电磁波或激光传感器，由此通过超声波、电磁波、激光 等方式，直接测定汽车行驶速度和距离，像五轮仪测定的参数一样，保证了检测的精度;使 用时，将其固定安装在路试跑道的尽头，一次调整到位，避免了五轮仪、便携式路试仪和非 接触式五轮仪要在被检测汽车之间反复拆装的麻烦，也避免了安装不到位或者汽车因制动 车身前倾、跳动产生的误差，使用十分便捷。
[0040] 其具体检测原理如下：
[0041] 本实用新型优先采用激光来测定汽车行驶的距离和速度，使用时，如图2所示，主 机A用固定支架或移动三脚架安装在路试跑道E起始处的中心线D上，调整主机A中的激光束 与路试跑道E中心线D平行，同时调整激光束至一定高度并水平，能照向被检验汽车C，高频 次检测主机A到汽车C之间的距离;无线终端B由检测汽车制动性能的驾驶人（以下称检测 员）持有，它通过无线方式与主机A连接;无线终端B上插接一个触点开关，触点开关可以比 较方便的卡接在汽车制动踏板上，当踩踏制动踏板时触点开关接通，用来采集检验员踩踏 汽车制动踏板的信号。
[0042] 实际检验时，检验员将车牌号码、车辆类型等信息输入路试仪，携带无线终端B驾 驶被检验汽车C从图2中F处进入检测车道E并暂停在起始位置G处，将制动踏板触点开关卡 接在制动踏板上，然后用无线终端B远程激活主机A，主机A开始用激光束高频次的测定主机 A到被检验汽车C的距离，通过单位时间内的距离变化计算出汽车C的瞬时速度，并将速度值 实时传到无线终端B上。检验员驾驶被检验汽车C加速至大于初速度V0后分离离合器自由滑 行，此过程中无线终端B会通过数字显示和声音等方式提示检验员当前车速，当车速滑行下 降至初速度V0时，检验员急踩制动直至汽车停止，急踩制动踏板的同时触点开关接通，无线 终端B迅速将开关接通信号发送到主机A上，告知制动已经开始。在这个过程中，汽车路试仪 主机A始终高频次检测并记录下时间t值、速度V值、距离S值，它们的关系如图3所示。检验员 急踩制动踏板触点开关接通产生to，对应此时的汽车速度即为V0(国标规定的初速度值）， 根据Ve=0.1V0和Vb=0.8V0得到Ve和Vb的值，对应汽车速度Ve和Vb时主机A到被检验汽车C的 距离就是Se和Sb的值。同理，对应汽车速度V0和汽车停止时的距离分别是S0和Sp值。
[0043]以上检测所得数据的运用：
[0044] 1、汽车的制动距离，就是检验员急踩制动踏板到汽车停止时汽车行驶过的距离， 从图3可以看出也就是S0到Sp的距离，用Sp减去S0就是汽车的制动距离，符合国标要求的为 合格。
[0045] 2、汽车制动充分发出的平均减速度MFDD，就是将Vb、Ve、Sb、Se代入国标规定的公 式得到MFDD值，符合国标规定的为合格。
[0046] 3、汽车的制动协调时间，国标规定制动协调时间是从急踩制动踏板开始时到制动 减速度达到MFDD的75%为止的时长。汽车的制动减速度计算公式是a=V/t，式中a是汽车制动 减速度，等于路试仪测得的MFDD的75%，是已知量;V和t由图3可见是有函数关系的两个变 量，它们的函数关系有路试仪测得的一连串V值和t值求得。当满足公式a=V/t条件时，此时 的t值也就是图3中的tx，tO到tx之间的时长就是制动协调时间。
[0047] 4、绘制汽车速度和制动距离曲线图，用高频次检测到的所有汽车速度V值、行驶距 离S值、制动时长t值，绘制出比较精确的汽车制动性能曲线图，图形类似与图3中V、S线图， 比较直观形象的反映汽车的制动性能。
[0048]汽车制动性能检验报告的打印：
[0049] 当车速降到零时，说明车辆已经停止表明检验结束，主机A可以分别采用充分发出 的平均减速度MFDD或制动距离两个方法来判断汽车的制动性能。
[0050] 不管检测结果如何，检验员都可以通过无线终端B选择打印或不打印检验报告，检 验员在选择打印报告前要对汽车的制动稳定性做一个判断，当汽车车身在急踩制动后没有 超出路试跑道E的两侧国标规定边线就可以判断汽车的制动稳定性符合国标要求，主机A根 据检验员的指令打印出制动性能检验报告。
[0051] 主机A可以存储检验数据，也可将检验数据通过有线或无线方式发送到汽车检测 站的计算机，与被检验汽车C的其它工位检测的数据比如灯光性能、底盘性能等一起保存， 由汽车检测站的计算机给被检测汽车出具包括底盘性能、灯光性能等更加全面的综合检测 报告，同时保证了汽车检测站汽车检测数据的完整性。
【主权项】
1. 一种汽车制动性能路试仪，其特征在于:包括主机A以及能够与主机进行信息传输的 无线终端B;所述无线终端B包括能够进行信息处理的终端数据处理模块，与终端数据处理 模块连接的用于传输无线信号的终端无线传输模块以及与终端数据处理模块连接的用于 对信息进行输出的输出单元，所述无线终端B还与一个能够卡接在汽车制动踏板上的触点 开关连接;所述主机A包括主机数据处理模块，与主机数据处理模块连接的用于测量车辆行 驶距离的测距模块以及与主机数据处理模块连接的用于传输无线信号的主机无线传输模 块，所述主机A安置在测量位上并与无线终端进行信息交换传输。2. 按照权利要求1所述的汽车制动性能路试仪，其特征在于:所述主机数据处理模块还 连接有数据存储模块。3. 按照权利要求1或2所述的汽车制动性能路试仪，其特征在于:所述主机数据处理模 块上还连接有打印输出模块。4. 按照权利要求1所述的汽车制动性能路试仪，其特征在于:所述输出单元为显示单元 或/和声音输出单元。5. 按照权利要求4所述的汽车制动性能路试仪，其特征在于:所述声音输出单元为音响 设备。6. 按照权利要求4所述的汽车制动性能路试仪，其特征在于:所述显示单元为显示屏。7. 按照权利要求1所述的汽车制动性能路试仪，其特征在于:所述测距模块为超声波、 电磁波或激光传感器。
【文档编号】G01M17/007GK205607649SQ201620302563
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】王冰
【申请人】王冰