专利名称：机动车反力式制动试验台的测试方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车制动检验设备的测试方法，具体涉及一种用于对机动车反力式制动试验台进行测试的方法。
背景技术：
汽车制动性能的检测，作为机动车安全检测中最重要项目之一，一直是人们关注的焦点。目前，国内大量使用的是滚筒反力式汽车制动试验台，普遍采用计算机控制技术进行制动力数据的采集和处理。例如，常见的单轴反力式滚筒制动试验台由结构完全相同的左右两套车轮制动力测试单元和一套指示控制装置组成。每一套车轮制动力测试单元由框架(有的试验台将左右测试单元通过框架制成一体)、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等构成。其中的制动力测量装置主要由测力杠杆和传感器组成，测力杠杆一端与传感器连接，另一端与减速器壳体连接，被测车轮制动时测力杠杆与减速器壳体将一起绕主动滚筒(或绕减速器输出轴、电动机枢轴)轴线摆动，传感器将测力杠杆传来的、与制动力成比例的力(或位移)转变成电信号输送到指示、控制装置，传感器有应变测力式、自整角电动机式、电位计式、差动变压器式等多种类型。
在制动力的数据采集过程中，是以一定的采样速率来获得各个采集点制动力数值的，在此过程中，由于机加工精度引起传感器振动和电子电路引入的寄生干扰，会使测到的信号不稳定，而引起测量值跳动，干扰信号叠加在制动力信号上，在波形曲线上形成“毛刺”。因此，在实际的测控电路和软件中，不同程度地加入了滤波电路和平滑算法，以使输出数字稳定。
目前，计量部门对机动车制动试验台的标定检验，采用的是静态标定的方法，即制动试验台的测量系统进入“标定”状态，对制动试验台的测力传感器加载，并稳定在一个固定数值作为标准值，制动试验台的测量系统对这个力进行测量得到测量值，与标准值比较，如果相对误差在±5％以内，这个制动试验台即为合格。
然而，在检车的实际操作中，驾驶员踩刹车的快慢不同使得制动力的上升时间在0.3-8秒之间不等，即制动试验台实际加载的制动力是动态的。在经过上述滤波电路和平滑软件处理以后，测到的制动力最大值受到了损失，信号波形参见附图1所示，其中，实线是传感器输出的制动力信号，虚线是滤波、平滑处理后的信号，在一些系统上，最大值的损失达到30％以上，并且，损失的大小与制动力上升的快慢(即踩刹车的速度)有关，从而，虽然制动试验台在静态时标定合格，但在实际检测的动态情况下，由于操作的不同和处理程序的不同，会不同程度地降低制动力的实际测试值。
另一方面，由于目前计量部门对制动试验台无法进行动态标定，目前厂商都是给出两种状态，即标定状态和测量状态，有可能造成厂商使用两种不同的程序，标定程序应付计量检查，而测量程序则不受约束。实践中已发现有的厂商在测量程序内设置一个系数，在相同制动力的情况下可以通过系数调整输出结果，得到不同的测试值。
再者，根据GB7258-2004的规定，制动试验台需要同时检测过程差，即汽车同一轴左右轮在制动力上升中的最大差值，过程差过大会造成车辆制动时侧滑、打转等严重后果。然而，目前的静态标定方法无法对制动试验台的过程差进行标定。
发明内容
本发明目的是提供一种机动车反力式制动试验台的测试方法，能够实现机动车制动试验台的动态测试与标定，同时实现对制动力过程差的测定。
本发明的另一个目的是提供一种采用该测试方法实现机动车制动试验台动态测试的装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种机动车反力式制动试验台的测试方法，分别对应机动车的左、右轮，采用计算机拟合两条制动力曲线；利用数模转换方式根据所述制动力曲线生成随时间变化的电信号，调整电信号的幅度与阻抗，使之与被测试的试验台的传感器输出信号匹配；将获得的两路电信号分别经试验台的左、右轮传感电路送入测量系统；将试验台的测量系统测得的结果与已知的制动力曲线的相应参数进行对比，检定测量系统的误差，实现对机动车反力式制动试验台的测试。
上述技术方案中，所述拟合的“两条制动力曲线”可以根据实测中车辆左、右轮的刹车制动力曲线统计生成，也可以设置不同的曲线，来考核制动试验台不同的指标。利用数模转换方式获得由该曲线设定的电信号，经调整幅度和阻抗后，接入传感器输出端，以此替代实际的传感器输出信号，此时，传感器输出信号与拟合信号实际上构成加法连接，因而不会影响试验台原来存在的由传感器之前形成的干扰信号。以此，获得动态的测试结果。对比时，可以将两条曲线的对应参数进行比较，也可以估测出制动试验台的采样频率和单点重复性等重要指标，通过改变两条曲线的相互关系，还可以用于测试试验台对过程差的检测情况。
优选的技术方案，所述制动力曲线预先设置存储于计算机内，测试时，先在计算机上显示曲线，经选择后采用对应的曲线数据。
采用上述测试方法，可以提供一种机动车反力式制动试验台的测试装置，包括计算机及标定仪，所述计算机与标定仪间通过通信接口连接，所述标定仪由微处理器、与微处理器的输入输出端口连接的通信接口电路、2路曲线拟合电路构成，所述每一曲线拟合电路包括与微处理器的输出端口连接的数/模转换电路、幅度调节电路和阻抗匹配电路。
上述技术方案中，所述计算机用于进行曲线的预设和选择，通常，其可以通过软件设置实现下列功能曲线的预设及存储；曲线的显示和选择；将曲线数据发送至标定仪。标定仪则用于将预设曲线转变为电信号，首先通过通信接口，从计算机(上位机)获得曲线数据，由微处理器处理，分别将两条曲线的数据发送至两路曲线拟合电路，微处理器可以根据拟合曲线数据发送变化的数值，由数/模转换电路转换成模拟信号，再由幅度调节电路和阻抗匹配电路将其调整为与传感器输出信号匹配的电信号，分别输出至左、右轮传感器的输出端。根据数字信号拟合模拟信号曲线，可以采用现有技术，本领域的技术人员根据对应的试验台，可以知道如何调整数模转换的输出，使之与试验台的传感幅度和阻抗匹配。
其中，所述通信接口采用USB端口；或者，所述通信接口采用并行接口；也可以采用RS232或其它串行接口。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点1.由于本发明采用了在传感器输出至传感信号输入之间加入符合已知的制动力曲线的电信号的方法，实现了对机动车反力式制动试验台的动态测试，改变了目前只能进行静态测试的现状，其构思巧妙，具有创造性；2.本发明可以进行过程差的测试，解决了目前无法对过程差进行标定的问题；3.采用本发明用于制动试验台的标定，可以直接对制动试验台的测量程序进行检定，真实地测量出制动试验台在各种状态下的误差，解决了目前国内无法对各厂商生产的制动试验台测量系统进行动态标定的问题，从而改变因电测引起的目前国内各检测机构乃至同一机构对车辆制动力测试结果不一致的局面。
附图1为现有技术中传感器输出的制动力信号与滤波后信号的比较图；附图2为本发明实施例一的测试装置结构框图；附图3为实施例一中计算机中的程序功能框图；附图4为实施例一中标定仪的电路原理示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述实施例一参见附图2至附图4所示，一种机动车反力式制动试验台的测试装置，包括计算机及标定仪，所述计算机与标定仪间通过通信接口连接，所述标定仪由微处理器、与微处理器的输入输出端口连接的通信接口电路、2路曲线拟合电路构成，所述每一曲线拟合电路包括与微处理器的输出端口连接的数/模转换电路、幅度调节电路和阻抗匹配电路。
本实施例中，所述通信接口采用USB端口。
预先对计算机进行曲线设置，并将曲线存储在计算机的外存储器中，使用时，启动计算机程序，选择曲线，显示相应的曲线，确定后将两路曲线数据分别通过USB端口发送至标定仪，标定仪中的微处理器根据设定的时间间隔将曲线数据分别发送至2路曲线拟合电路；利用数模转换方式根据所述制动力曲线生成随时间变化的电信号，调整电信号的幅度与阻抗，使之与被测试的试验台的传感器输出信号匹配；将获得的两路电信号分别经试验台的左、右轮传感电路送入测量系统；将试验台的测量系统测得的结果与已知的制动力曲线的相应参数进行对比，检定测量系统的误差，实现对机动车反力式制动试验台的测试。
参见附图4，本实施例中，可以选用8031单片机作为标定仪的微处理器，利用多片锁存器74LS373和专用USB接口芯片USB100构成单片机的总线传输结构，译码器74LS138用于输出片选信号，6264作为程序存储器；分别由2个16位D/A芯片DAC712P构成数/模转换电路，利用负反馈设置的运算放大器OP-07构成幅度调节电路，在2路输出中，分别由电阻R9、R10、R11和电阻R21、R22、R23构成阻抗匹配电路。
权利要求
1.一种机动车反力式制动试验台的测试方法，其特征在于分别对应机动车的左、右轮，采用计算机拟合两条制动力曲线；利用数模转换方式根据所述制动力曲线生成随时间变化的电信号，调整电信号的幅度与阻抗，使之与被测试的试验台的传感器输出信号匹配；将获得的两路电信号分别经试验台的左、右轮传感电路送入测量系统；将试验台的测量系统测得的结果与已知的制动力曲线的相应参数进行对比，检定测量系统的误差，实现对机动车反力式制动试验台的测试。
2.根据权利要求1所述的机动车反力式制动试验台的测试方法，其特征在于所述制动力曲线预先设置存储于计算机内，测试时，先在计算机上显示曲线，经选择后采用对应的曲线数据。
3.一种机动车反力式制动试验台的测试装置，包括计算机及标定仪，所述计算机与标定仪间通过通信接口连接，其特征在于所述标定仪由微处理器、与微处理器的输入输出端口连接的通信接口电路、2路曲线拟合电路构成，所述每一曲线拟合电路包括与微处理器的输出端口连接的数/模转换电路、幅度调节电路和阻抗匹配电路。
4.根据权利要求3所述的机动车反力式制动试验台的测试装置，其特征在于所述通信接口采用USB端口。
5.根据权利要求3所述的机动车反力式制动试验台的测试装置，其特征在于所述通信接口采用并行接口。
6.根据权利要求3所述的机动车反力式制动试验台的测试装置，其特征在于所述通信接口采用RS232接口。
全文摘要
本发明公开了一种机动车反力式制动试验台的测试方法，其特征在于采用计算机拟合两条制动力曲线；利用数模转换方式生成随时间变化的电信号，调整电信号的幅度与阻抗，使之与被测试的试验台的传感器输出信号匹配；将获得的两路电信号分别送入试验台的测量系统；将试验台的测量系统测得的结果与已知的制动力曲线的相应参数进行对比，检定测量系统的误差，实现对机动车反力式制动试验台的测试。其测试装置包括计算机及标定仪，标定仪中设置有2路曲线拟合电路。本发明实现了对试验台的动态测试，同时可以进行过程差的测试，改变了目前只能进行静态测试的现状，其构思巧妙，具有创造性。
文档编号B60T17/18GK1865880SQ20061008804
公开日2006年11月22日 申请日期2006年6月15日 优先权日2006年6月15日
发明者黄耀民, 陈小平, 褚桂旸 申请人:黄耀民, 陈小平, 褚桂旸