1.本发明属于汽车性能测试技术领域，具体涉及一种车辆脱困能力测试台架总成。
背景技术：2.开发车辆的越野性能时，主重点关注的是车辆的脱困能力。车辆的脱困能力主要指车辆在非铺装路面行驶过程中，当一个至三个车轮出现打滑时，依靠剩余车轮的附着力，车辆能否脱离困境并继续前进。
3.车辆在越野时遇到的脱困工况主要有如图9所示三类、五种模式；另外，对于汽车在非铺装路面和无路路况越野时，绝大多数情况下遇到的典型的路面、土壤材质如下几种：
[0004][0005]
根据不同脱困模式和不同的路面材质，汽车完整的越野性能需对应测试如下矩阵表格中的所有工况：
[0006][0007]
车辆在实际越野过程中，五种脱困模式都有可能随时遇到，但若到野外进行脱困试验有三点难以克服的困难。首先，寻找对应每种路面材质的五种脱困工况并进行试验，需要消耗大量的人员差旅费及车辆运输费，这对于需要进行反复测试的多地形驾驶辅助系统的标定工作，会带来很大的开发成本。第二，在野外几乎无法在脱困工况中加入坡道的影响因素，如需加入坡道，需要对野外工况进行基建施工，代价高昂。第三，在野外强制让车轮出现打滑工况较为困难，即便通过挖掘坑洞等方式让车轮离地，但由于车辆无法只用两个车
轮保持平衡，因此必然有第三个车轮着地，即在野外几乎无法令严格意义上的“交叉轴脱困”、“单轮脱困”的工况出现。
[0008]
中国实用新型专利(申请号201620208520.6)公开了一种四驱汽车通过性测试平台。需要测试指定车轮的脱困能力时，将相对应的盖板盖上，将其余的盖板打开，然后将四驱汽车开到平台上面去，使每一个车轮落入到相应的槽内，此时位于槽内的车轮处于打滑状态，最后启动汽车即可进行测试。无法适应轴距差异较大的车辆，无法模拟车轮处于土壤、石块等非铺装路面上时的脱困工况，也无法模拟车辆爬坡脱困工况。
技术实现要素：[0009]
本发明针对上述技术缺陷，提供一种能适应不同轴距、模拟不同脱困工况的车辆脱困能力测试台架总成。
[0010]
为实现上述目的，设计了一种车辆脱困能力测试台架总成，包括台架，台架包括两个沿长边方向并排放置的长方体金属箱体，两个长方体金属箱体之间用桁架焊接连接；每个长方体金属箱体的前内壁和后内壁上且靠近长方体金属箱体上方开口处沿长方体金属箱体长边方向各有一层凸台，且在每层凸台上开有若干个用于安装零件的安装孔；所述零件包括若干个主滚花铁板、多个滚轴箱和多个装载箱，通过主滚花铁板、装载箱、滚轴箱在金属箱体上不同位置的安装，实现不同非铺装路面材质的脱困工况。
[0011]
进一步地，所述主滚花铁板表面上的滚花为车轮提供附着力；所述装载箱包括装载箱箱体和放入装载箱箱体内的泥土、碎石、岩石、沙子、雪和/或土壤，模拟与自然环境中车轮轧到同样材质的非铺装路面上时所获得的附着力；所述滚轴箱包括滚轴箱箱体、多根支撑轴和套置在每根支撑轴上的金属滚轴，多根支撑轴沿滚轴箱箱体的长边方向均匀布置且沿短边方向贯穿固定在滚轴箱箱体上方的开口位置处，金属滚轴通过轴承绕支撑轴转动，模拟车辆在越野过程失去附着力的状态。
[0012]
进一步地，所述前内壁凸台上的安装孔与后内壁凸台上的安装孔呈对称布置；所述主滚花铁板长度方向的边沿、装载箱箱体长度方向的开口翻边、滚轴箱箱体长度方向的开口翻边均设有间隔相等的固定孔，每相邻两个固定孔间距为每相邻两个安装孔间距的 1/5～3/5。
[0013]
进一步地，所述装载箱箱体长宽的最大尺寸、滚轴箱箱体长宽的最大尺寸与主滚花铁板的长宽尺寸相同；安装时，装载箱箱体的开口翻边和滚轴箱箱体的开口翻边搁在金属箱体的凸台上，装载箱箱体和滚轴箱箱体的下表面与金属箱体的内底表面贴合。
[0014]
进一步地，所述零件还包括若干个副滚花铁板，副滚花铁板长度方向尺寸为主滚花铁板长度方向尺寸的1/3～1/2，且副滚花铁板长度方向的边沿设有间隔相等的固定孔，通过副滚花铁板的填充适应不同车辆的轴距。
[0015]
进一步地，还包括安装在每个金属箱体底表面的液压举升机构，液压举升机构安装于地基之下的空间中，金属箱体的部分埋入地基表面，通过旋转销轴将金属箱体与地基相连。
[0016]
进一步地，还包括与每个金属箱体相连的搭接板，所述搭接板包括活动板和固定板，活动板和固定板通过销轴转动连接，固定板固定安装在金属箱体的滚花铁板上，活动板的末端搁置在地基上。
[0017]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0018]
1、本发明车辆脱困能力测试台架总成，通过在装载箱中填入不同的土壤材质，再与滚轴箱配合进行位置调整，可以在台架上模拟车辆在不同土壤材质的非铺装路面上的五种脱困工况的评价测试，无需将试验车辆运载至特定的野外试验区域，节省了车辆运输费、人员差旅费；还可以通过台架的液压举升机构可以为脱困工况添加坡道因素，对车辆在不同角度坡道上的脱困能力进行评价测试。
[0019]
2、本发明仅需对装载箱中的土壤或石材进行维护，相比野外试验所进行的试验道路维护工作量小很多，大大提升试验效率；对于需要长时间、反复测试的多地形驾驶辅助系统的电控标定有很大帮助，可以大大降低开发费用、节省标定时间，试验工况可重复性更高、试验条件一致性更好、坡道角度控制准确且易于调节。
附图说明
[0020]
图1为本发明台架俯视结构示意图；
[0021]
图2为图1中不含零件的俯视示意图；
[0022]
图3为图2的侧视截面示意图；
[0023]
图4为图1中装载箱示意图；
[0024]
图5为图1中滚轴箱示意图；
[0025]
图6为图1中侧视截面示意图；
[0026]
图7为图1中含液压举升机构结构示意图；
[0027]
图8为图7中部分放大示意图；
[0028]
图9为车辆在越野时遇到的脱困工况图。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以便本领域技术人员理解。
[0030]
如图1、2、3所示车辆脱困能力测试台架总成，包括台架，台架包括两个沿长边方向并排放置的长方体金属箱体1，两个长方体金属箱体1之间用桁架2焊接连接。每个长方体金属箱体1的前内壁和后内壁上且靠近长方体金属箱体1上方开口处沿长方体金属箱体1长边方向各有一层凸台3，且在每层凸台3上开有若干个用于安装零件的安装孔4，前内壁凸台上的安装孔4与后内壁凸台上的安装孔4呈对称布置。
[0031]
零件包括若干个主滚花铁板6、若干个副滚花铁板、多个滚轴箱7和多个装载箱5。主滚花铁板6和副滚花铁板表面上的滚花为车轮提供附着力。如图4所示装载箱5包括装载箱箱体5.1和放入装载箱箱体内的泥土、碎石、岩石、沙子和/雪等土壤材质，模拟与自然环境中车轮轧到同样材质的非铺装路面上时所获得的附着力。如图5所示滚轴箱7包括滚轴箱箱体7.1、多根支撑轴7.2和套置在每根支撑轴7.2上的金属滚轴7.3，多根支撑轴7.2沿滚轴箱箱体7.1 的长边方向均匀布置且沿短边方向贯穿固定在滚轴箱箱体7.1上方的开口位置处，金属滚轴7.3通过轴承绕支撑轴7.2转动；当车轮轧在滚轴箱7上时，由于金属滚轴7.3表面光滑且滚动阻力小，车轮在滚轴箱7上几乎无法获得任何附着力用于驱动，即使用滚轴箱 7强制让车轮出现滑转，模拟车辆在越野过程中腾空、打滑等失去附着力的状态。
[0032]
主滚花铁板长度方向的边沿、副滚花铁板长度方向的边沿、装载箱箱体长度方向的开口翻边、滚轴箱箱体长度方向的开口翻边均设有间隔相等的固定孔6，每相邻两个固定孔6间距为每相邻两个安装孔4间距的1/5～3/5。本实施例中，装载箱箱体5.1长宽的最大尺寸、滚轴箱箱体7长宽的最大尺寸与主滚花铁板的长宽尺寸相同。安装时，装载箱箱体5.1的开口翻边和滚轴箱箱体7.1的开口翻边搁在金属箱体1的凸台2上，同时，装载箱箱体5.1和滚轴箱箱体 7.1的下表面与金属箱体1的内底表面贴合，并用螺栓固定连接，如图6所示。通过主滚花铁板6、装载箱5、滚轴箱7在金属箱体1 上不同位置的安装，可实现针对不同非铺装路面材质的五种脱困工况；通过副滚花铁板的填充适应不同车辆的轴距，副滚花铁板长度方向尺寸为主滚花铁板长度方向尺寸的1/3～1/2。
[0033]
再次如图6所示，若车辆从右侧驶上台架，预先将滚轴箱7与填装了碎石的装载箱5安装于金属箱体1上，滚轴箱7与装载箱5 之间的间距与车辆轴距相符，金属箱体1的其余空缺位置安装主滚花铁板6，迫使车辆的四个车轮同时轧到装载箱和滚轴箱上面。若调整轴距导致不能全部主滚花铁板无法安装，则使用副滚花铁板填补空缺。当车辆驶上至已安装好的台架表面后，左前轮、右后轮附着于装载箱的碎石上，右前轮和左后轮处于滚轴箱上。此时左前、右后轮的附着力为碎石提供，右前、左后轮因滚轴滚动导致几乎没有附着力，此时即表1中的“碎石—交叉轴脱困”工况。
[0034][0035]
本发明台架总成还能实现坡道脱困的工况，如图7所示，包括安装在每个金属箱体1底表面的液压举升机构9及与金属箱体1相连的搭接板10。如图8所示，搭接板10包括活动板8和固定板12，活动板8和固定板12通过销轴13转动连接，活动板8和固定板12 表面的滚花为车轮提供附着力。
[0036]
实验时，液压举升机构9安装于地基11之下的空间中，金属箱体1的一部分埋入地基11表面。为使车辆方便驶上金属箱体进行试验，将搭接板10的固定板12固定安装在金属箱体1的滚花铁板6 上(具体为：固定板和滚花铁板一同安装在金属箱体的凸台上，并使用螺栓连接固定)，固定板12安装位置可根据需要进行调整，活动板8的自由端搁置在地基11上；同时，在安装搭接板10侧，通过旋转销轴将金属箱体1与地基11相连，实现金属箱体1的旋转。
[0037]
当实验开始时，启动液压举升机构9，将金属箱体1连同固定在上的滚花铁板6、装载箱5、滚轴箱7部件，举升至预定的角度，车辆通过搭接板10驶上金属箱体1上，当车轮轧到装载箱5和滚轴箱7时既可以开始进行车辆爬坡时的脱困试验。若车轮可以驶过装载箱5和
滚轴箱7组成的测试区，即表明车辆脱困试验成功。
[0038]
当前一车辆完成测试后，装载箱5之内的碎石、泥土等会因车轮打滑等问题产生挖坑、飞溅出去等问题，导致装载箱内的土壤材料减少，进而影响下一次的试验结果。因此可配备多个装载箱5，预先进行土壤填装，当一台车辆完成测试后，对装载箱5进行替换，以便快速进行下一台车辆的测试。
[0039]
为了避免车辆在试验过程中从台架上掉落引发安全事故，可以在台架两侧安装护栏，以便阻止车辆偏移。
[0040]
本发明车辆脱困能力测试台架总成，通过在装载箱5中填入不同的土壤材质，再与滚轴箱7配合进行位置调整，可以在台架上模拟车辆在不同土壤材质的非铺装路面上的五种脱困工况的评价测试；因此，测试不同土壤材质非铺装路面的脱困性能，仅需提取并复制野外试验区域的土壤或石材样本，试验时将土壤或石材填入装载箱 4，即可获得与野外试验区相同的地面附着特性，无需将试验车辆运载至特定的野外试验区域，节省了车辆运输费、人员差旅费。
[0041]
另外，在野外试验时，修筑坡道需要雇佣工程机械且耗时较长，坡道角度难以进行精准控制。通过台架的液压举升机构9可以为脱困工况添加坡道因素，对车辆在不同角度坡道上的脱困能力进行评价测试。
[0042]
再者，在野外试验区进行试验时，当车辆多次试验后，地面的土壤或石材会因为车轮的滑转而产生沟、坑、车辙等，对车轮附着特性有较大影响，甚至可能使得车辆底盘与地面发生干涉。本发明仅需对装载箱4中的土壤或石材进行维护，相比野外试验所进行的试验道路维护工作量小很多，大大提升试验效率。
[0043]
最后，对于需要长时间、反复测试的多地形驾驶辅助系统的电控标定有很大帮助，可以大大降低开发费用、节省标定时间，试验工况可重复性更高、试验条件一致性更好、坡道角度控制准确且易于调节。
技术特征：1.一种车辆脱困能力测试台架总成，其特征在于：包括台架，台架包括两个沿长边方向并排放置的长方体金属箱体(1)，两个长方体金属箱体(1)之间用桁架(2)焊接连接；每个长方体金属箱体(1)的前内壁和后内壁上且靠近长方体金属箱体(1)上方开口处沿长方体金属箱体(1)长边方向各有一层凸台(3)，且在每层凸台(3)上开有若干个用于安装零件的安装孔(4)；所述零件包括若干个主滚花铁板(6)、多个滚轴箱(7)和多个装载箱(5)，通过主滚花铁板(6)、装载箱(5)、滚轴箱(7)在金属箱体(1)上不同位置的安装，实现不同非铺装路面材质的脱困工况。2.根据权利要求1所述车辆脱困能力测试台架总成，其特征在于：所述主滚花铁板(6)表面上的滚花为车轮提供附着力；所述装载箱(5)包括装载箱箱体(5.1)和放入装载箱箱体内的泥土、碎石、岩石、沙子、雪和/或土壤，模拟与自然环境中车轮轧到同样材质的非铺装路面上时所获得的附着力；所述滚轴箱(7)包括滚轴箱箱体(7.1)、多根支撑轴(7.2)和套置在每根支撑轴(7.2)上的金属滚轴(7.3)，多根支撑轴(7.2)沿滚轴箱箱体(7.1)的长边方向均匀布置且沿短边方向贯穿固定在滚轴箱箱体(7.1)上方的开口位置处，金属滚轴(7.3)通过轴承绕支撑轴(7.2)转动，模拟车辆在越野过程失去附着力的状态。3.根据权利要求2所述车辆脱困能力测试台架总成，其特征在于：所述前内壁凸台上的安装孔(4)与后内壁凸台上的安装孔(4)呈对称布置；所述主滚花铁板长度方向的边沿、装载箱箱体长度方向的开口翻边、滚轴箱箱体长度方向的开口翻边均设有间隔相等的固定孔(6)，每相邻两个固定孔(6)间距为每相邻两个安装孔(4)间距的1/5～3/5。4.根据权利要求2所述车辆脱困能力测试台架总成，其特征在于：所述装载箱箱体(5.1)长宽的最大尺寸、滚轴箱箱体(7)长宽的最大尺寸与主滚花铁板的长宽尺寸相同；安装时，装载箱箱体(5.1)的开口翻边和滚轴箱箱体(7.1)的开口翻边搁在金属箱体(1)的凸台(2)上，装载箱箱体(5.1)和滚轴箱箱体(7.1)的下表面与金属箱体(1)的内底表面贴合。5.根据权利要求1所述车辆脱困能力测试台架总成，其特征在于：所述零件还包括若干个副滚花铁板，副滚花铁板长度方向尺寸为主滚花铁板长度方向尺寸的1/3～1/2，且副滚花铁板长度方向的边沿设有间隔相等的固定孔(6)，通过副滚花铁板的填充适应不同车辆的轴距。6.根据权利要求1所述车辆脱困能力测试台架总成，其特征在于：还包括安装在每个金属箱体(1)底表面的液压举升机构(9)，液压举升机构(9)安装于地基(11)之下的空间中，金属箱体(1)的部分埋入地基(11)表面，通过旋转销轴将金属箱体(1)与地基(11)相连。7.根据权利要求6所述车辆脱困能力测试台架总成，其特征在于：还包括与每个金属箱体(1)相连的搭接板(10)，所述搭接板(10)包括活动板(8)和固定板(12)，活动板(8)和固定板(12)通过销轴(13)转动连接，固定板(12)固定安装在金属箱体(1)的滚花铁板(6)上，活动板(8)的末端搁置在地基(11)上。
技术总结本发明公开了一种车辆脱困能力测试台架总成，包括台架，台架包括两个沿长边方向并排放置的长方体金属箱体，两个长方体金属箱体之间用桁架焊接连接；每个长方体金属箱体的前内壁和后内壁上且靠近长方体金属箱体上方开口处沿长方体金属箱体长边方向各有一层凸台，且在每层凸台上开有若干个用于安装零件的安装孔；所述零件包括若干个主滚花铁板、多个滚轴箱和多个装载箱，通过主滚花铁板、装载箱、滚轴箱在金属箱体上不同位置的安装，实现不同非铺装路面材质的脱困工况，无需将试验车辆运载至特定的野外试验区域，节省了车辆运输费、人员差旅费。差旅费。差旅费。
技术研发人员：黄福金 蔡仁杰 金安康 罗凯杰 郑越
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2022.07.05
技术公布日：2022/11/1
