[发明专利]汽车保险杠模拟碰撞测试系统及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车制造领域，更具体地，涉及一种汽车保险杠模拟碰撞测试用的系统以及测试方法。

背景技术

汽车保险杠模拟碰撞试验的根本指导思想是在国家标准规定的行驶速度下，给保险杠突加一定的反向作用力，使保险杠产生变型或破裂，通过对保险杠的变型和破裂程度来分析保险杠的性能是否达到要求。

实现模拟碰撞的方法主要有两种：一是保险杠运动而模拟碰撞块不动。二是保险杠不动而模拟碰撞块动。

保险杠运动而模拟碰撞块不动是保险杠安装在模拟汽车支架上以规定的运动速度撞击模拟碰撞块，从而完成模拟碰撞试验，通过分析各种检测数据来判断保险杠的性能高低。

保险杠不动而模拟碰撞块动是保险杠安装在模拟汽车支架并处于静止状态，模拟碰撞块以规定的运动速度撞击模拟车，从而完成碰撞试验，通过分析各种检测数据来判断保险杠的性能高低。

保险杠运动而模拟碰撞块不动的试验方法的优点是较为真实地模拟了汽车实际碰撞情况，但缺点也是显而易见的，那就是在模拟碰撞过程中保险杠破裂率太大，而使得碰撞结果分析难度加大，甚至就得不到结果；模拟车的速度控制难度高，如果将驱动系统安装在车上，碰撞过程中的损坏概率大，试验成本高。如果将驱动系统不安装在车上，对机械传动要求特别高，制造成本和维护成本都也特别高。

保险杠不动而模拟碰撞块动的试验方法的优点是保险杠在模拟碰撞过程中的破裂率小，容易得到碰撞分析结果；模拟碰撞块的运动速度方便控制，且成本低。

现有的汽车保险杠模拟碰撞测试系统，由于MCU的频率低或中断响应时间等原因会引起的误差和信号处理缓慢。

发明内容

针对现有技术中信号处理缓慢以及测试会有误差等缺陷，本发明的目的旨在解决以上技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种汽车保险杠模拟碰撞测试系统，其特征在于，所述系统包括支架、摆锤、传感器、数据采集卡、PC机、PLC控制器以及动力输出装置；

所述数据采集卡用于采集所述传感器的数据并上传至所述PC机；

所述摆锤设置在所述支架上，用于模拟碰撞所述汽车保险杠；

所述PC机根据所述数据，通过所述PLC控制器控制动力输出组件，对所述摆锤作出相应的调整或动作。

优选地，所述传感器包括力传感器、速度传感器、角度传感器和位移传感器；

优选地，力传感器的数量为4个，均匀分布，撞击力为此4个力传感器的和；

优选地，所述动力输出组件包括用于调整所述摆锤高度的双头蜗杆减速电机及丝杠传动机构，所述摆锤撞击后回弹时的抱闸电磁铁以及所述摆锤提升机构；

根据本发明的另一个方面，提供了一种汽车保险杠模拟碰撞测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)根据所述保险杠的尺寸确定所述摆锤碰撞的竖直高度h、碰撞速度v以及碰撞角度a；

(2)通过所述PLC控制器控制所述动力输出装置使所述摆锤与保险杠的碰撞高度为h；

(3)控制所述动力输出组件拉升摆锤至一定高度，待稳定后放下摆锤，并通过设定所述速度传感器采集所述摆锤的速度v2；

(4)对比v2与v，并根据对比结果调整所述摆锤的拉起高度，直至v2与v差值小于允许的误差范围，并记录下此时摆锤被提升的高度h0；

(5)将待所述保险杠以实验需要的高度和角度放置，控制所述动力输出组件拉升所述摆锤至高度h0，待稳定后放下所述摆锤，通过所述数据采集卡记录碰撞数据。

通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得以下有益效果：

(1)本发明的碰撞速度通过光电的方法进行测试，通过硬件直接测量记录脉冲宽度和脉冲数量，避免现有的因MCU的频率低或中断响应时间等引起的误差。碰撞块的摆角的测量通过磁敏感角度传感器进行测量，测量的更加精确。本发明通过采集卡采集到数据上传到PC机，然后通过工控软件进行处理测出的信号，信号处理迅速。

(2)本发明采用保险杠不动而模拟碰撞块动的测试方法，记录并分析碰撞过程数据，提高对碰撞的认知程度。

附图说明

图1为本发明的汽车保险杠模拟碰撞测试系统优选方案的控制系统原理结构框图；

图2本发明的汽车保险杠模拟碰撞测试系统优选方案的结构示意图；

图3为本发明的汽车保险杠模拟碰撞测试系统优选方案的脱扣组件结构示意图；

图4为本发明的汽车保险杠模拟碰撞测试系统优选方案的碰撞速度传感器安装示意图；