[發明專利]汽車保險杠模擬碰撞測試系統及測試方法

在審

• 申請號: 201610068874.X
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105738122A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 廖育武;朱金濤;王正強
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;G01M7/08
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 黎慧華

技術領域

本發明屬于汽車制造領域，更具體地，涉及一種汽車保險杠模擬碰撞測試用的系統以及測試方法。

背景技術

汽車保險杠模擬碰撞試驗的根本指導思想是在國家標準規定的行駛速度下，給保險杠突加一定的反向作用力，使保險杠產生變型或破裂，通過對保險杠的變型和破裂程度來分析保險杠的性能是否達到要求。

實現模擬碰撞的方法主要有兩種：一是保險杠運動而模擬碰撞塊不動。二是保險杠不動而模擬碰撞塊動。

保險杠運動而模擬碰撞塊不動是保險杠安裝在模擬汽車支架上以規定的運動速度撞擊模擬碰撞塊，從而完成模擬碰撞試驗，通過分析各種檢測數據來判斷保險杠的性能高低。

保險杠不動而模擬碰撞塊動是保險杠安裝在模擬汽車支架并處于靜止狀態，模擬碰撞塊以規定的運動速度撞擊模擬車，從而完成碰撞試驗，通過分析各種檢測數據來判斷保險杠的性能高低。

保險杠運動而模擬碰撞塊不動的試驗方法的優點是較為真實地模擬了汽車實際碰撞情況，但缺點也是顯而易見的，那就是在模擬碰撞過程中保險杠破裂率太大，而使得碰撞結果分析難度加大，甚至就得不到結果；模擬車的速度控制難度高，如果將驅動系統安裝在車上，碰撞過程中的損壞概率大，試驗成本高。如果將驅動系統不安裝在車上，對機械傳動要求特別高，制造成本和維護成本都也特別高。

保險杠不動而模擬碰撞塊動的試驗方法的優點是保險杠在模擬碰撞過程中的破裂率小，容易得到碰撞分析結果；模擬碰撞塊的運動速度方便控制，且成本低。

現有的汽車保險杠模擬碰撞測試系統，由于MCU的頻率低或中斷響應時間等原因會引起的誤差和信號處理緩慢。

發明內容

針對現有技術中信號處理緩慢以及測試會有誤差等缺陷，本發明的目的旨在解決以上技術的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種汽車保險杠模擬碰撞測試系統，其特征在于，所述系統包括支架、擺錘、傳感器、數據采集卡、PC機、PLC控制器以及動力輸出裝置；

所述數據采集卡用于采集所述傳感器的數據并上傳至所述PC機；

所述擺錘設置在所述支架上，用于模擬碰撞所述汽車保險杠；

所述PC機根據所述數據，通過所述PLC控制器控制動力輸出組件，對所述擺錘作出相應的調整或動作。

優選地，所述傳感器包括力傳感器、速度傳感器、角度傳感器和位移傳感器；

優選地，力傳感器的數量為4個，均勻分布，撞擊力為此4個力傳感器的和；

優選地，所述動力輸出組件包括用于調整所述擺錘高度的雙頭蝸桿減速電機及絲杠傳動機構，所述擺錘撞擊后回彈時的抱閘電磁鐵以及所述擺錘提升機構；

根據本發明的另一個方面，提供了一種汽車保險杠模擬碰撞測試方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)根據所述保險杠的尺寸確定所述擺錘碰撞的豎直高度h、碰撞速度v以及碰撞角度a；

(2)通過所述PLC控制器控制所述動力輸出裝置使所述擺錘與保險杠的碰撞高度為h；

(3)控制所述動力輸出組件拉升擺錘至一定高度，待穩定后放下擺錘，并通過設定所述速度傳感器采集所述擺錘的速度v2；

(4)對比v2與v，并根據對比結果調整所述擺錘的拉起高度，直至v2與v差值小于允許的誤差范圍，并記錄下此時擺錘被提升的高度h0；

(5)將待所述保險杠以實驗需要的高度和角度放置，控制所述動力輸出組件拉升所述擺錘至高度h0，待穩定后放下所述擺錘，通過所述數據采集卡記錄碰撞數據。

通過本發明所構思的以上技術方案，與現有技術相比，能夠取得以下有益效果：

(1)本發明的碰撞速度通過光電的方法進行測試，通過硬件直接測量記錄脈沖寬度和脈沖數量，避免現有的因MCU的頻率低或中斷響應時間等引起的誤差。碰撞塊的擺角的測量通過磁敏感角度傳感器進行測量，測量的更加精確。本發明通過采集卡采集到數據上傳到PC機，然后通過工控軟件進行處理測出的信號，信號處理迅速。

(2)本發明采用保險杠不動而模擬碰撞塊動的測試方法，記錄并分析碰撞過程數據，提高對碰撞的認知程度。

附圖說明

圖1為本發明的汽車保險杠模擬碰撞測試系統優選方案的控制系統原理結構框圖；

圖2本發明的汽車保險杠模擬碰撞測試系統優選方案的結構示意圖；

圖3為本發明的汽車保險杠模擬碰撞測試系統優選方案的脫扣組件結構示意圖；

圖4為本發明的汽車保險杠模擬碰撞測試系統優選方案的碰撞速度傳感器安裝示意圖；