一种用于整车碰撞试验车辆对中的系统及方法与流程

本公开涉及车机控制，尤其涉及一种用于整车碰撞试验车辆对中的系统及方法。

背景技术：

1、整车碰撞试验是车辆被动安全研发过程中的重要一环，具有不可被仿真设计替代的作用，但是整车碰撞试验所需的成本十分巨大，为了缩短车辆被动安全的研发周期和成本，需要更加高效、准确的完成试验。

2、为了保证车辆在高速牵引运动过程中十分稳定的直线行驶，目前现有的具体试验方法为：首先通过测量标记车辆前后的蒙皮的中心点，并悬挂铅锤，前后铅锤中心点的连线即为车辆行驶的几何中心线，接着通过不断调节方向盘使车辆沿着这条中心线直线前进，此时的方向盘位置即为零点位置。而目前现有的确定车辆行驶的几何中心线的方式为在车辆前后牌照固定位置处通过卷尺测量特征点的中心，前后中心点的连线即确定为车辆行驶的几何中心线；这种方式往往受到车辆蒙皮的装配精度的影响，使得车辆行驶的几何中心线不与牵引小车的中心线重合而导致车辆在牵引行驶过程中的偏移，通过这种方式确定的车辆行驶的几何中心线即使由于车辆蒙皮的装配导致前轴与后轴偏移的相对差值大于3mm便不能满足试验要求。此外目前现有的确定车辆方向盘零点位置的方式为通过试验人员的不断调节使得车辆沿着标定好的车辆行驶的几何中心线前进，这种方式的问题在于如果所标定好的车辆行驶的几何中心线存在偏差，则方向盘的调节无法弥补这一缺陷，车辆将沿着先左后右或先右后左的轨迹前进。

3、在整车碰撞试验中，如正面50％重叠移动渐进变形壁障(mpdb)碰撞试验、正面25％偏置碰撞(sob)试验等具有偏置性质的试验对于车辆与壁障发生碰撞时的偏移量有着十分严格的要求，在mpdb试验中，车辆与移动渐进变形壁障各以50km/h的速度发生对碰，且要求碰撞时的表面重叠率为50％±25mm；在sob试验中，车辆以64.4km/h±1km/h的速度、25％±1％的重叠率正面撞击固定刚性壁障，这时对于一个车宽为2000mm的车辆而言，其与刚性壁障发生碰撞时的相对偏移量应在±20mm以内；正因为这些试验对于碰撞偏移量有着十分严格的要求，所以需要车辆在高速牵引运动过程中必须保持十分稳定的直线行驶，为保证这一点需要满足两个条件，其一保证牵引小车的几何中心线与车辆行驶的几何中心线重合且牵引钢缆保持对称，其二为车辆的方向盘位置能够保证车辆的高速直线行驶。目前试验人员在准备此类型试验过程中均需花费极大的努力才能保证这两点条件，这是因为现有的通过车辆蒙皮上的特征点获取车辆几何中心的方式存在很大的不稳定性，这是因为车辆蒙皮的装配精度过低，因而试验人员无法快速准确的找到车辆的几何中心位置；此外目前的通过不断试验来调节方向盘位置使得车辆能够保持直线行驶的方式效率过低，这是因为车辆四轮定位标定的精度低于试验所需精度的原因导致的。

4、由于车辆研发过程中车辆蒙皮的装配精度以及车辆四轮定位标定的精度不能因为仅需要满足整车碰撞试验的需要而提高，所以研发一种用于整车碰撞试验的车辆对中方法对于提高试验效率和精度，缩短车辆被动安全研发周期具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种用于整车碰撞试验车辆对中的系统及方法。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种用于整车碰撞试验车辆对中的系统，其特征在于，包括：

3、车辆固定及升降机构，用于将车辆举升至预定高度，并去除车底护板以进行底盘特征点测量；

4、全息测量系统，用于测量车辆底盘前后特征点并形成平面1，计算与平面1垂直的平面2，并标记平面2与车辆前后蒙皮相切的点；

5、铅锤悬挂及标记装置，用于在车辆前后悬挂铅锤，在地面形成车辆行驶的几何中心线；

6、方向盘零点位置测量装置，包括可固定在方向盘上的角度尺、限制车辆直线行驶的轨道和测试台面，用于确定方向盘的零点位置，将车辆的方向盘调节至所标记的零点位置；

7、牵引对中机构，用于将车辆调节至牵引轨道的中心，测量牵引钢缆的张紧程度以完成车辆对中；

8、进一步地，牵引对中机构包括牵引轨道和牵引小车，用于将车辆上安装的牵引钢缆悬挂到牵引小车上，通过所述铅锤将车辆前后同时调节至牵引轨道的中心，使牵引小车的几何中心线与车辆行驶的几何中心线重合；向后推动车辆使得牵引钢缆张紧，测量钢缆的张紧程度，若钢缆张紧程度基本一致，则整车碰撞试验车辆的对中完成；

9、根据本公开的第二方面，提供了一种用于整车碰撞试验车辆对中的方法，其特征在于，包括以下步骤：

10、将车辆举升至预定高度，并去除车底护板以进行底盘特征点测量；

11、测量车辆底盘前后特征点并形成平面1，计算与平面1垂直的平面2，并标记平面2与车辆前后蒙皮相切的点；

12、在车辆前后悬挂铅锤，在地面形成车辆行驶的几何中心线；

13、通过可固定在方向盘上的角度尺、限制车辆直线行驶的轨道和测试台面，用于确定方向盘的零点位置，将车辆的方向盘调节至所标记的零点位置；

14、将车辆调节至牵引轨道的中心，测量牵引钢缆的张紧程度以完成车辆对中；

15、进一步地，还包括牵引轨道和牵引小车，用于将车辆上安装的牵引钢缆悬挂到牵引小车上，通过所述铅锤将车辆前后同时调节至牵引轨道的中心，使牵引小车的几何中心线与车辆行驶的几何中心线重合；向后推动车辆使得牵引钢缆张紧，测量钢缆的张紧程度，若钢缆张紧程度基本一致，则整车碰撞试验车辆的对中完成；

16、根据本公开的第三方面，提供了一种确定车辆行驶的几何中心线的装置，其特征在于，包括：

17、举升机构，用于将车辆举升至距离地面预设高度，去除车底护板以选择车辆底盘前后对称的特征点；

18、全息测量系统，用于测量所选特征点并形成平面1，计算与平面1垂直的平面2，并标记平面2与车辆前后蒙皮相切的点；

19、铅锤悬挂装置，用于在车辆落下后悬挂铅锤，使铅锤线分别通过所标记的点，铅锤顶尖接触地面形成两个标记；

20、地面标记工具，用于在地面上标记由铅锤顶尖接触地面形成的两个标记，且所述两个标记的连线即为车辆行驶的几何中心线，即平面2与水平地面的交线；

21、进一步地，所述举升机构将车辆举升至距离地面1.5米高度；

22、根据本公开的第四方面，提供了一种确定车辆行驶的几何中心线的方法，其特征在于，包括以下步骤：

23、将车辆举升至距离地面预设高度，去除车底护板以选择车辆底盘前后对称的特征点；

24、测量所选特征点并形成平面1，计算与平面1垂直的平面2，并标记平面2与车辆前后蒙皮相切的点；

25、在车辆落下后悬挂铅锤，使铅锤线分别通过所标记的点，铅锤顶尖接触地面形成两个标记；

26、在地面上标记由铅锤顶尖接触地面形成的两个标记，且所述两个标记的连线即为车辆行驶的几何中心线，即平面2与水平地面的交线；

27、根据本公开的第五方面，提供了一种确定车辆方向盘零点位置的装置，其特征在于，包括：

28、地平铁，其上设有凹槽；

29、平台，通过螺栓安装在地平铁上；

30、轨道，镶嵌于平台的凹槽内，轨道与地平铁开槽方向垂直，通过螺栓连接至地平铁，使轨道与平台处于夹紧状态，轨道的两个内边沿卡紧车辆两侧轮胎的外边沿；

31、测试台面，通过螺栓连接到地平铁上，并与平台处于夹紧状态，测试台面上设有用于确定车辆运动终止位置的挡块；

32、根据本公开的第六方面，提供了一种确定车辆方向盘零点位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

33、将校准过的角度尺固定在方向盘上；

34、将车辆放置在轨道上并限制其直线运动；

35、在车辆前进过程中记录方向盘角度尺的读数值1；

36、将车辆倒退至初始位置并改变测试台面的位置；

37、在车辆再次前进过程中记录方向盘角度尺的读数值2；

38、调节方向盘使得角度尺的读数值位于读数值1和读数值2的中间值，此时方向盘的位置即为零点位置；

39、进一步地，在所述车辆的前后两次前进时所述测试台面的位置分别对称地设置在车辆左右两侧的前轮行驶位置。

40、本公开提出了一种用于整车碰撞试验车辆对中的系统及方法，保证了车辆在高速牵引运动过程中保持十分稳定的直线行驶，解决了确定车辆行驶的几何中心线和确定车辆方向盘的零点位置两个问题，提高试验条件的精度和提升试验的效率，降低试验的时间成本和人力成本。