汽車駐車制動器檢測裝置的研發

江城城　張營　王霞　連永光

摘 要：針對機動車駐車制動器檢測裝置存在的，占用場地大，檢測精準度低，安全性低，安裝制造價格高等問題，設計了一種液壓牽引式汽車駐車制動器檢測裝置，該裝置采用等量替換的方法，把應該在坡道上測量的數據，轉換在水平路面上測量，并且增加了二級滑動保護裝置，極大的提高了檢測的安全性，相比于坡道式和普通牽引式所得測量數據更加準確;操縱更簡單方便，精度更高，提高了安全性，降低了檢測時對于汽車的磨損損壞，占用場地小;廣泛適用于汽車研發中心、汽車檢測站、汽車維修站等需要做駐車制動器檢測的單位[1]。

關鍵詞：牽引式 安全性 駐車制動器 檢測

Research and Development of Detection Device for Automobile Parking Brake

Jiang Chengcheng Zhang Ying Wang Xia Lian Yongguang

Abstract：Aiming at the problems of motor vehicle parking brake detection device， such as large space occupation， low detection accuracy， low safety， and high installation and manufacturing price， a hydraulic traction type automobile parking brake detection device is designed. The method of volume replacement is to convert the data that should be measured on the ramp to the level road surface measurement， and add a secondary sliding protection device， which greatly improves the safety of detection. Compared to the ramp type and ordinary traction type， the obtained measurement data is more accurate; the operation is simpler and more accurate， the accuracy is higher， the safety is improved， the wear and damage to the car during the test is reduced， and the space is small. The unit for parking brake detection is widely used in the needs of automobile research and development centers， automobile inspection stations， automobile repair stations， etc..

Key words：traction， safety， parking brake， detection

1 引言

目前市面上所使用的汽車駐車制動器檢測裝置，大概分為，坡道式、牽引式、滾筒式。坡道式汽車駐車制動器檢測裝置主要有兩種，第一種是坡度不可變式，多為簡易建造的，用土或者同磚石水泥等材料堆砌而成的陡坡和凸起的拱橋路，這樣的檢測裝置，檢測結果明顯，但是功能單一，檢測車型受限，占用檢測場地較大，并且后期坡度損壞維修等問題突出;第二種是坡度可變式，這一類主要是形如剪刀式的一端固定一端可移動，和液壓千斤頂配合使用，液壓頂升裝置控制坡道坡度，這種測量方式較為直接和第一種運用原理相同，較第一種相比優點在于，坡道可變占用面積較小等，但是安全性較低安全隱患較大，需要車輛行駛到坡道上，并做頂升運動改變坡度，檢驗車輛駐車制動器是否可以完成規定坡度的制動能力，出現滑移較為危險，并且坡道設計多為鋼結構，金屬疲勞等不可抗拒危險因素較大，總體安全性能較低。牽引式目前市面上較為常見的是根據車型參數在機動車駐車制動的情況下牽引車輛，測量車輛的最大摩擦力，根據計算公式得出是否符合駐車制動要求，這種采用等量替換的方法測量可以檢測駐車制動器的制動情況是否符合法律規定，此方法簡單方便，設備占用面積小對場地要求低，但是純在一些弊端，比如車型整備質量等必須系統提前設定等，出現滑移判斷困難等問題，滾筒式駐車制動檢測裝置，這種裝置測量方法和測試車輛制動力方法相同，但是存在對車輛損傷磨損大的的問題，并且檢測駐車制動器的制動力時，存在一些由于系統局限性等原因造成的系統誤差。由于以上的問題經過研究和學校支持我們設計了一款駐車制動器檢測裝置，這種裝置解決了很多現在駐車制動器檢測裝置的不足。

2 駐車性能檢測等量代換原理

國標規定在空載狀態下，采用坡道檢驗方法時，駐車制動裝置應能保證機動車在坡度為20%（對總質量為整備質量的1.2倍以下的機動車為15%），輪胎與路面間的附著系數大于等于0.7的坡道上，正反兩個方向保持固定不動，其時間不少于5min。對于允許掛接掛車的汽車，其駐車制動裝置必須使汽車列車在滿載狀態下時能停在坡度12%的坡道上[2]。

如圖所示，機動車在坡道上駐車時，根據物理力的特性把重力G正交分解為兩個方向的力F1、F2，F1為平行于坡道平面的力，F2為垂直于坡道平面的力，坡道坡度為20%，那么由計算公式

如果機動車想要完成駐車制動在小于等于20%的坡度上，則需要機動車的駐車制動力大于F2，若駐車制動力小于F2則車輛就不能在20%的坡度上完成機動車駐車[3]。若駐車制動力為F滿足關系：F>F2，則符合國標規定。根據此等量代換的原理，則可以用水平面試上的測試代替在坡道上測試，避免一些坡道上測試的局限性增加安全性。

3 工作原理

液壓牽引式駐車制動器檢測平臺，主要有車輛稱重裝置、護欄、一級滑動保護裝置。二級滑動保護裝置、防脫鉤牽引安全繩、處理器、顯示器、車輛液壓牽引裝置。拉力傳感器等組成。

機動車駐車制動器檢測流程為，機動車首先行駛到車輛稱重裝置上，測量出機動車的重力，根據公式計算出，機動車處于20%坡度時需要達到的的駐車制動力[4];然后駕駛員拉緊駐車制動器下車并撤離到安全區域，工作人員安裝上牽引繩，調節好一二級滑動保護裝置;其后，車輛液壓牽引裝置開始牽引車輛，當拉力傳感器傳輸給處理器，當拉力達到法律規定值時，機動車駐車制動力時保持拉力，然后開始計時5min，若5min內不發生滑移則顯示器，顯示駐車制動器合格，液壓牽引裝置松下防脫牽引繩，工作人員進入場地拆下牽引繩，駕駛員進入場地駕駛機動車離開場地;若出現滑移，一二級滑動保護裝置起作用，液壓牽引機構不在牽引車輛，拉力傳感器數值下降，顯示器顯示車駐車制動器不合格。顯示器出現結果后，最后打印機開始打印測量結果，液壓牽引裝置不再牽拉防脫牽引繩，工作人員進入場地拆下牽引繩，駕駛員進入場地駕駛機動車離開場地。

4 處理器與傳感器的選擇

一級滑動傳感器我們選用價格低廉的光電開關傳感器如圖2，這種傳感器價格比較低，性能比較穩定，抗干擾能力強，能適應惡劣使用環境，并且支持的處理器廣泛，可以和工控機J1900建立通信，所以采用這種傳感器，主要放置在機動車兩側輪胎前面當機動車發生滑移式會遮擋住光電開關，則計算機接收到信號，會做出判斷出現滑移。

處理器選用嵌入式工控機J1900如圖3，這款工控機內置無線模塊傳輸數據和信號采集均可采用無線傳輸，支持數據大，能和多種傳感器進行通信操作界面簡潔，修改指令等較為方便，自帶顯示屏幕，檢測結果顯示方便，整體軟件硬件可升級可適配更多裝置和設備。

拉力傳感器綜合考慮選用5LSH-4拉力傳感器如圖5，這款傳感器輸出性能好，抗偏載能力強，量程大，最大可達20t精度高，并且價格便宜經濟耐用使用壽命較長并且可以和嵌入式工控機J1900建立通信方便控制，所以綜合考慮采用這種拉力傳感器。

稱重裝置采用傳統的數字地磅，這種裝置目前結構簡單工作可靠，并且精準度高，可以和工控機進行通訊連接，便于集成處理數據，通訊協議開放便于開發利用。

5 總結與展望

設計的這套液壓牽引式駐車制動器檢測裝置，相比于現在存在的坡度式的安全隱患更小，相對于滾筒式的測量精度更高，對于車輛的檢測磨損更小，相對于目前牽引式的使用更方便，并且滑移測量更精準，安全性更高[5]。使用操作更簡單只需要駕駛員駕駛車輛到達工作區域，工作人員掛上防脫鉤牽引式即可;有二級防滑保護裝置安全性更高;有專用稱重裝置，重力測量比提前輸入重力數據更準確;占用面積小安裝方便制造價格低，更經濟耐用;更能適應在未來檢測市場的高要求。

參考文獻：

[1]林青云，葉杰凱，易燦燦.便攜式場（廠）內專用機動車輛制動性能檢測設備的研發[J].中國特種設備安全，2020，36（03）：21-27.

[2]于浩淼，徐弢，高文翔.一種駐車制動性能檢驗裝置的研制[J].自動化儀表，2011，32（12）：72-74.

[3]胡明沖，楊志發.平板式與滾筒反力式制動檢測臺的對比研究[J].中國測試，2011，37（06）：31-33+75.

[4]萬其倉，張為賓.淺析汽車制動性能的檢測與分析[J].科技致富向導，2011（27）：120+145.

[5]劉寧.滾筒反力式制動檢測臺與平板式制動檢測臺的差異性[J].科技信息，2009（36）：653.