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汽车制动性能检测系统的结构和原理

汽车作为现代社会最重要的代步工具之一，已经成为人们日常工作和生活中

不可缺少的物品。随着汽车工业的高速发展和人们对汽车性能要求的提高，使各

种高新技术得以在汽车上广泛应用，如电子学、光学、传感器技术以及新材料、

新工艺等。现代汽车对高安全性，低排放污染和低燃油消耗的要求与高度成熟的

电子技术相结合使汽车技术发展迅猛，目前汽车广泛采用的电子系统有发动机电

子控制系统、防抱死制动系统、自动变速系统、防碰撞系统、导航系统和全球定

位系统等。这些新技术的应用使汽车发生了巨大变化。现代化电子部件数量与日

俱增，使汽车的维修已从机械修理变成了电子诊断和部件更换。新型汽车需要用

新型的检测设备来检测与维修，单靠传统的眼看、手摸、耳听和拆装等经验式的

方法来确定汽车技术状况和检查判断故障已经难以适应汽车技术快速发展的需

要。因此，汽车检测诊断技术的发展，要紧跟汽车技术飞速发展的步伐，和汽车

技术的总体发展趋势相一致，才能够更有效地对汽车实施检测与维修。

整条汽车检测线由速度工位、制动工位和侧滑工位三个工位组成，分别完成

各自的检测功能。本文的汽车安全性能检测主要是指制动性能检测，在本章中将

进行汽车制动性能检测系统的硬件设计和软、硬件抗干扰措施的分析，从而使检

测系统完成对各个参量的控制和测量。

汽车制动试验台原理图如图所示，整个实验台由结构完全相同的左右两套车

轮制动力测试单元组成。主滚筒由电机带动，从滚筒起支撑车轮的作用，制动试

验台在主滚筒和从滚筒之间设置一直径较小，既可自转又可上下摆动的第三滚筒，

平时由弹簧使其保持最高位置，第三滚筒上装有接近开关和速度传感器用来检测

车轮是否到位以及车轮的速度。从图中可见，被检汽车驶上制动试验台，车轮置

于主、从滚筒之间，压下第三滚筒，通过装在第三滚筒支架下的接近开关接通电

机控制电路起动电机，经机械传动装置带动车轮低速旋转，当引车员得到提示信

号后迅速用力踩下制动踏板。这时车轮产生的制动力作用在滚筒上，与滚筒的转

动方向相反，因而产生一反作用力矩。这一反作用力矩通过力传感器送入计算机

数据采集系统，在设定的滑移率状态下当计算机采集到最大制动力时，计算机控

制使电机停转，最后显示和打印测量结果。

一、汽车制动性能检测系统的结构

汽车制动性测量参量包括:汽车车轮的制动力，汽车制动脚踏板的踏板力和汽

车制动的协调时间。因此汽车制动性参量测量的技术指标主要是力学参量测量的

技术指标。其内容如下：

1、制动力最大测试范围0～30000N；

2、踏板力最大测试范围0～1000N；

3、零值误差不超过±0.1%(FS)；

4、制动力不大于4%(FS)的:不超过±0.4%；

5、制动力大于4%(FS)的:不超过±5%；

6、左右制动力示值间差当制动力不大于4%(FS)时不超过5%，当制动力大

于4%(FS)时不超过3%；

7、自动关机时，其第三滚筒在自动关机时的线速度值应为主滚筒线速度值

的70%～90%。

根据所规定的技术指标，本系统制动力测量采用的力传感器为0.05级(万分

之五)BHR系列悬臂梁式高精度测力传感器，量程为0～50000N，供电电压

DC9V～DC15V，输出信号1.5～2.0mv/v。由此可见，传感器的选择足以满足所需

的测量精度。

二、汽车制动性能检测系统的检测原理

测量时，被测车轮驶入制动台两滚筒之间（此时被测车怠速，挂空档）。电

动机通电转动经减速机减速增大扭矩后驱动滚筒转动，由于被测车轮轮胎外圆与

两滚筒外圆表面相切，此时车轮也在磨擦力的作用下以滚筒相同的线速度转动，

由电动机驱动车轮转动的转矩称驱动转矩。待电动机运转平稳后，踩制动踏板使

车轮制动，车轮制动产生的制动转矩经轮胎传递到滚筒表面，此时滚筒表面受到

的制动转矩与驱动转矩形成一对大小相等，方向相反的力偶矩。制动转矩试图阻

止滚筒转动，并带动由电动机减速机构成的传动链围绕主动滚筒轴线反向旋转，

在减速机与机架之间安装的测力传感器限制了传动链的转动并测取了制动转矩

的信号，此信号经控制系统处理，显示其量化值。

在不制动时，滚筒表面转动的线速度与被测车轮轮胎外圆的线速度相同，不

会造成轮胎磨损。但当制动时，尤其在车轮抱死时，线速度不相同就会造成轮胎

磨损。在主动、从动滚筒之间安装的第三滚筒，在检测时由轮胎带动以轮胎相同

的线速度转动。制动过程中，如果轮胎相对滚筒产生滑动，线速度就会降低，装

配在第