一种汽车后面碰撞试验车载制动装置的制作方法

本发明属于汽车碰撞试验技术领域，主要涉及一种车辆后面碰撞试验车载制动装置。

背景技术

现今，社会和公众对汽车行车安全，特别是汽车发生碰撞后的安全性越来越重视，国内外汽车法规和标准都对汽车碰撞后的安全性做出了严格要求，汽车发生后面碰撞后，被撞车辆的制动能力属于其中一个重要的考核方面，企业研发试验和车型认证试验都需进行后面碰撞试验验证。后面碰撞中被碰撞车辆在后面撞击发生后会有不同程度的前冲运动，容易发生二次碰撞，碰撞后车辆运动的安全控制是汽车后面碰撞试验中的重要安全问题。传统的安全处理方式有两种，一种是在被碰撞车辆前方大量布置缓冲吸能装置，防止车辆运动冲出安全控制区域，该种方式的弊端是试验前需要花费大量时间布置阻拦吸能装置，且被碰撞车辆的前端撞击变形的概率极大，对车辆有后续要求的客户厂家不能接受；还有一种方式是通过制动装置直接和车辆的制动管路相连接，试验后触发管路制动，该种方式需针对不同的车辆加工不同的制动管路多通阀，且试验前需花费大量的时间进行管路改造和连接的准备，极大影响了试验的效率。

技术实现要素：

针对上述现状，本发明提供一种汽车后碰撞试验车载制动装置，主要解决传统车载制动装置安装复杂、试验效率低等问题。

本发明所采取的技术方案如下：一种汽车后面碰撞试验车载制动装置，包括电控装置、气动装置、机械连接装置几部分功能部件；

所述电控装置包括控制器、阀门控制模块、试验触发接口、复位按钮、触发开关、延时模块，所述控制器与阀门控制模块、试验触发接口、复位按钮、触发开关、延时模块均电连接，所述试验触发接口外连触发开关构成触发装置，所述触发开关粘贴于被撞车辆的后部撞击面最凸出部位；

所述气动装置包括气瓶、管路、腿型装置以及所述阀门控制模块，所述气瓶通过管路与腿型装置连接，在所述管路上设置所述阀门控制模块，所述腿型装置包括一气缸和活塞杆；

所述机械连接装置包括一底座，固定在驾驶员座椅上，在所述底座上固定一连接板，所述连接板朝外侧连接固定支架，所述固定支架活动连接所述腿型装置的气缸部位，模拟人体膝关节，所述腿型装置的活塞杆伸出端活动连接一脚板，模拟人体踝关节。

所述延时模块控制延时触发时间，延时时间到，触发信号才传递给所述阀门控制模块。

进一步地，所述阀门控制模块上设置有放气阀门，按动所述复位按钮，所述控制器接到复位按钮信号后输出放气指令，指示所述阀门控制模块放气。

进一步地，所述气瓶通过充放气阀口与软管二连接，所述软管二连接至所述阀门控制模块的进气工作口，所述阀门控制模块的出气工作口连接软管一，所述软管一连接至腿型装置的气缸进气接口。

优选地，所述连接板与所述底座之间通过可调孔位的螺栓固定。

优选地，所述固定支架和所述气缸上对应设置有穿销座和穿销翼耳，通过销二连接。

优选地，所述活塞杆和所述脚板上对应设置有穿销座和穿销翼耳，通过销一连接。

进一步地，所述腿型装置还包括有加强支杆，所述加强支杆支撑在所述气缸周围。

进一步地，所述阀门控制模块核心为一电磁阀。

与现有技术相比，本发明显著的有益效果体现在：

本装置固定安装简单方便，制动效果稳定可靠，且安装使用不受试验车型限制。

传统的整车后面碰撞试验后的车辆制动有2种，一种是在被碰撞车辆前方大量布置缓冲吸能装置，防止车辆运动冲出安全控制区域。该种方式的弊端是试验前需要花费大量时间布置阻拦吸能装置，且被碰撞车辆的前端撞击变形的概率极大，对车辆有后续要求的客户厂家不能接受。另外一种是在车辆上安装车载制动装置，传统的车载制动装置需根据不同的车型制动系统加工多通阀，然后将发动机舱内制动总泵上的制动管路拆下，与多通阀相连，之后制动装置的制动气源通过多通阀与车辆制动管路相通，同时装置需在车辆前端进行刚性固定。整个准备试验周期较长。

本发明装置，不需与车型的制动管路直接相连，而是采用仿人腿结构进行踏板制动。装置固定于驾驶员座椅上，固定时只需在座椅底座和座椅靠背上采用捆绑带固定基座即可。安装固定简单可靠，制动效果良好，且不受车型制动系统和制动管路的限制。

本装置结构简单，主要由简单的电器、气路、机械控制，不用其他管路改造，且安装拆卸简便，相对传统的车载管路制动装置，显著提高了试验效率。试验制动装置的安装准备由8人时缩减到2人时，极大的提高了后面碰撞试验的试验效率。

本装置尤其模拟人腿操作，设计膝关节和踝关节结构，动作灵活，可瞬间调整脚位和脚力。

本装置本身的破坏性小，可重复使用。再者，不用设置其他辅助避障吸能装置。

基于以上优势，本装置具有很好的应用价值，且能显著提高工作效率。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明后面碰撞试验车载制动装置示意图；

图2-1为本装置一个实施例的连接板示意图；

图2-2为本装置另一个实施例的连接板示意图；

图3为固定支架结构示意图；

图4为图1中的a部放大图，显示固定支架与腿型装置连接关系；

图5为本发明后面碰撞试验车载制动装置控制原理示意图。

图中，1脚板；2销一；3活塞杆；4加强支杆；5气缸；6进气接口；7销二；8固定支架；9连接板；10底座；11软管一；12阀门控制模块；13软管二；14试验触发接口；15延时触发显示屏；16复位按钮；17电源模块；18控制箱；19气瓶；20充放气阀口；21气源切断手柄；22气瓶固定支座；23触发开关；24压力表；25延时模块；26控制器；27放气阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明装置主要是由电控装置、气动装置、机械连接装置等几部分功能装置的组合，涉及的主要零部件有脚板1、腿型装置、连接板9、底座10、气瓶19、管路、阀门控制模块12、控制器26、触发装置等。本装置采用模拟驾驶员踩制动踏板的制动方式实现后面碰撞试验后被撞车辆的制动。

底座10在使用时固定于驾驶员座椅上，不用时可拆卸，包括底平板和后背板。连接板9固定在底座10前沿，连接板9和底座10通过螺栓固定，连接板9上或底座10上，其中有一个上面设置有长螺孔或多个圆螺孔，如图2-1、2-2所示，这样连接板9和底座10通过螺栓固定时，连接板9可以通过长螺孔或多个圆螺孔根据不同座椅位置进行前后调整，以适应脚板1与制动踏板的距离。

连接板9由钢板制作成l型，其中底板与底座10连接，侧立板朝外与固定支架8通过螺栓连接。固定支架8结构如图3所示，在一平板上除设有与连接板9连接的螺栓孔外，还焊接一穿销座，穿销座上设置销孔；如图4所示，该销孔用于通过销二7实现与腿型装置的连接，腿型装置上端带有穿销翼耳，穿销翼耳穿在销二7上可相对固定支架8上的穿销座转动，所以连接板9和固定支架8共同将腿型装置与底座10连接起来，并通过销二7实现腿型装置相对底座10的旋转，以实现对驾驶员膝关节的模拟。

腿型装置是装置的关键执行部件，如图1所示，腿型装置是一个具有气缸功能的部件，包括气缸5和活塞杆3，两者组合成腿型结构。气缸5上端设有进气接口6，软管一11连接至此，气缸下端连接活塞杆3。进一步地，在腿型装置上还设有四根加强支杆4，用于辅助增强腿型装置模拟腿部的力量。

气缸和活塞杆在气力作用下相对伸缩，以模拟脚蹬的动作，以及匹配不同车型的驾驶员座椅。活塞杆3下端和脚板1通过销一2连接，同样地，活塞杆3和脚板1之间也是一个带有穿销座，一个带有穿销翼耳(图1中脚板1带有穿销座，活塞杆3带有穿销翼耳)，穿销座与穿销翼耳之间通过销一2连接，可相对转动，所以活塞杆3和脚板1之间相对旋转以模拟人体脚踝关节的活动。

由于固定支架8与腿型装置之间，以及活塞杆3与脚板1之间，各自具有活动销轴连接，从机械结构上实现了模仿腿部的屈伸膝关节以及踝关节的动作，就像真人踩在制动踏板上一样，实现模拟腿部制动，此种机械结构设计，简单，灵活，零部件少，拆卸方便。

以上，脚板1、销一2、活塞杆3、加强支杆4、气缸5、销二7、固定支架8、连接板9、底座10等属于机械连接装置，其核心是构成人体坐姿，模拟腿部及脚部脚踩踏板的动作，并且使膝关节和踝关节活动灵活。其中，气缸5和活塞杆3不仅是机械部件，也是气动部件。

整套装置是电控、气动、机械执行的组合，电控装置包括控制箱18、阀门控制模块12、试验触发接口14、延时触发显示屏15、复位按钮16、电源模块17、触发开关23、延时模块25、控制器26等。在底座10上设置一控制箱18，控制箱18里部或外部相应位置布置有阀门控制模块12、试验触发接口14、延时触发显示屏15、复位按钮16、电源模块17、触发开关23、压力表24、延时模块25、控制器26。

如图5所示，电控装置由电源模块17供电，控制器26作为信息指令控制中心，与试验触发接口14、复位按钮16、延时模块25、阀门控制模块12电连接。控制箱顶部设置试验触发接口14，试验触发接口14外连触发开关23构成触发装置，试验时，将触发开关23粘贴于被碰撞车辆的后部撞击面最凸出部位，碰撞移动台车撞击试验车辆时，粘贴于车辆后部的触发开关23首先发生闭合，触发电路接通，碰撞发生信号通过试验触发接口14输入到控制箱内的控制器26。

控制箱内还装有延时模块25，可以调整延时触发时间，用于延时触发的控制，以保证后面碰撞试验发生完毕后才进行制动，碰撞发生信号通过试验触发接口14输入到控制箱内的控制器26，之后延时模块25启动，在经过一定时间延时后，控制信号才传递给阀门控制模块12。延时触发显示屏15可以显示延时触发时间。

阀门控制模块12核心为一电磁阀，安装在气瓶19通往腿型装置的气路上，也作为气动装置的一部分。如图1所示，气动装置主要包括气瓶19、软管一11、软管二13、气缸5、活塞杆3、阀门控制模块12、充放气阀口20、气源切断手柄21、压力表24、放气阀门27。

在底座10上通过气瓶固定支座22安装一气瓶19，气瓶19是为腿型装置供气的气源，气瓶19通过充放气阀口20与软管二13连接，软管二13连接至阀门控制模块12的进气工作口，气路上设置压力表24，在充放气阀口20处设置气源切断手柄21。阀门控制模块12的出气工作口连接软管一11，软管一11连接至腿型装置的气缸进气接口6。在软管二13与软管一11之间加入阀门控制模块12作为控制接口，由控制器26控制阀门控制模块12的气路通断。当延时模块25启动，延时时间到时，控制器26控制阀门控制模块12打开，软管二13与软管一11之间的气路畅通，气体由气瓶19加至腿型装置中。试验后按复位按钮16，控制器接到信号后输出放气指令，经阀门控制模块上的放气阀门27可实现放气卸载。

进行整车后面碰撞试验时，将底座10置于驾驶员座椅上，后背板要与座椅靠背靠紧，用捆绑带将制动装置的底座10固定到座椅上，调节连接板9使腿型装置不与座椅底座发生干涉，并拧紧连接螺栓；调节活塞杆3长度使脚板1置于车辆制动踏板上，将脚板用捆绑带或是强力胶带固定到制动踏板上。将气瓶19固定于底座10上，试验前对气瓶19通过充放气阀口20外接氮气源进行充气，充气至合适压力后，将气源切断手柄21关闭，去掉外接气源，连接软管二13，打开气源切断手柄21，确认控制箱上的气压表指示值是否在范围内。将触发开关23粘贴于被碰撞车辆的后部撞击面最凸出部位，等待试验。碰撞开始后，碰撞移动台车撞击试验车辆时，粘贴于车辆后部的触发开关23受碰首先发生闭合，碰撞发生信号通过试验触发接口14输入到控制箱内的控制器26，之后延时模块25启动，控制信号经延时后传递给阀门控制模块12，阀门控制模块12中电磁阀接到控制信号后连通气瓶19，通过软管一11和进气接口6对腿型装置内的气室进行充气，在气压作用下气缸5和活塞杆3发生相对位移，推动活塞杆3运动，并促使销一2和销二7两个部位发生小幅旋转，最终实现脚板1对制动踏板的加载制动。试验后按复位按钮16，控制器输出放气指令，经阀门控制模块上的放气阀门27可实现放气卸载。

本装置是一不依赖于车型的独立装置，在结构上特别设计了连接板9与底座10之间调整型安装螺孔，安装时即便对应于不同车型，调整螺孔安装也方便。其次，装置不依赖于车体结构，也不会对车体结构造成改装或破坏。再者，装置结构本身也简单易操作，只是模拟人体踩制动踏板动作。再者，装置具有自主控制系统，以电路为控制，以气路为动力，以机械为执行，综合运用电路原理、气动原理以及机械原理，三者有机结合。再者，装置本身好拆好装，一次使用后可拆卸应用于其他车辆上。再者，这种结构对自身的破坏性也小，有几处有冲击磨损的地方，都用销轴活动连接以缓解冲击。再者，不用设置其他辅助避障装置。基于以上优势，本装置具有很好的应用价值，且能显著提高工作效率。