本发明属于制动助力器测试设备领域,尤其涉及一种模拟制动助力器反馈盘工况测试系统及测试方法。
背景技术:
制动助力器能使驾驶员以较小的踏板力获得较大的汽车制动力,确保汽车在行驶过程中快速获得所需不同大小的制动力,保障汽车行驶安全。目前汽车上所采用的制动助力器大多数通过反馈盘将驾驶员的踏板力和助力器所提供的助力耦合后,迅速在主缸、轮缸中建压,获取相应的汽车制动力。反馈盘作为建立耦合力最为关键的一环,在耦合力形成过程中它的内圈、外圈分别受到踏板力和制动助力器的助力作用,回位弹簧作用力也通过反馈盘底座作用于反馈盘上。在实际汽车行驶过程中,助力器失效时反馈盘将不再受助力作用;而汽车在主动制动时,反馈盘不受驾驶员的踏板力。复杂的受力情况将使反馈盘产生不同的变形、疲劳破坏等,这些将影响反馈盘所传递的位移量,破坏主缸制动力的精确建立,危害驾驶员安全。因此需要一种专门的测试设备针对反馈盘处于不同工况的受力情况进行模拟分析,获取反馈盘的各种特性,确保制动安全。
现有技术,cn204479286u一种刹车助力器反馈盘测试设备,它主要包括固定外筒和外环顶杆,所述的固定外筒呈圆柱形,其上端开有测试圆孔,该测试圆孔的底部放置有被测试反馈盘橡胶件,该被测试反馈盘橡胶件的上端放置有侧壁与测试圆孔的侧壁贴合的外环顶杆,所述的外环顶杆内竖直布置有下端与被测试反馈盘橡胶件顶住的中心顶杆。
所述的外环顶杆的上端面高于或者低于固定外筒上端面,所述的中心顶杆的上端面高于或者低于固定套筒的上端面。所述的外环顶杆内由上之下依次布置有同心的上孔、导向孔和下孔,所述的中心顶杆的中心布置有两侧的横向伸出的导向板,该导向板的外侧的圆弧面与导向孔的内壁贴合,所述的下孔的直径与中心顶杆的直径相同,所述的上孔的直径大于中心顶杆的直径。所述的中心顶杆的下端为中间想下突出的圆锥面。
综上所述,现有技术存在的问题是:
cn204479286u中提及的测试设备在测试过程中竖直放置,这与实际工况中的反馈盘轴线是水平实际不符,不能够准确反映实际工况;
cn204479286u中提及的测试设备仅能测试反馈盘在不同受力情况下的变形量,但是实际工作中,反馈盘处于来回往复运动状态,形变量的大小与处于静止状态不同;
cn204479286u中提及的测试设备,为静态测试,但是实际工作中,反馈盘处于来回运动状态,cn204479286u中提及的测试设备不能够模拟反馈盘的疲劳破坏;
cn204479286u中提及的测试设备分析反馈盘受力变形,需要具体测试反馈盘所受力的大小以及反馈盘的变形量大小,但其未具体指出测试工具和测试工具的布置方案,若为人工读数,由于反馈盘变形小,人工读数可导致较大的实验误差。
技术实现要素:
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种一种模拟制动助力器反馈盘工况测试系统及测试方法。
本发明是这样实现的,一种模拟制动助力器反馈盘工况测试方法,所述模拟制动助力器反馈盘工况测试方法包括:通过前置电动缸电机、后置电动缸电机内部均安装encoder传感器,机构单独配置的第一力传感器、第二力传感器和位移传感器,对这些传感器信息的采集、计算、分析;机构运动时,将各个传感器的信号端与microautobox相连,microautobox为传感器提供电源同时采集传感器信号。microautobox将采集到的模拟量信号通过i/o接口地ad转换,将模拟量转变为数字量信号,输入电脑上位机实现信息的采集。上位机通过软件dspacecontroldesk来将采集到的数字量信号进行实时显示,例如想要在操作界面中获得反馈盘正常助力下的刚度特性曲线,则应该将在microautobox中所刷入的simulink模型中搭建刚度特性模型,再在dspacecontroldesk中将所需要的刚度特性信号量拖出实时记录分析;实现纤细的计算和分析。
准确地反映出反馈盘的受力和变形情况;同时设置回位弹簧,模拟反馈盘回位的工况以及测试反馈盘的疲劳破坏特性;进行模拟反馈盘在实际工作中动态的工作过程。
进一步,所述模拟制动助力器反馈盘工况测试方法具体包括:
前置电动缸电机、后置电动缸电机内部均安装有encoder传感器,通过计算能将前置电动缸电机、后置电动缸电机转过的机械角度换算成电动缸的位移x;
前置电动缸电机运行通过通带轮和同步带将转矩传递给丝杆,丝杠通过滚珠带动丝杠螺母,将转动转化为平动;丝杠螺母推动空心助力套筒沿着导向套筒穿过电动缸缸体将力作用于反馈盘外圈,同时第一力传感器采集力值大小f1,f1即为反馈盘外圈受力大小,当采集到的f1大小接近10n时,能够消除空心助理套筒与反馈盘外圈开始时所存在的初始间隙,前置电动缸电机此时的位置为初始位置x1,并在相应的电动缸控制设备上设置x1=0;
后置电动缸电机运行通过带轮和同步带将转矩传递给丝杠,丝杠通过滚珠带动丝杠螺母,将转动转化为平动;丝杠螺母推动空心助力套筒沿着前置电动缸的空心助力套筒内圈运动,穿过后置电动缸缸体作用于反馈盘内圈,同时第二力传感器采集力值大小f2,f2为反馈盘内圈受力大小,当采集到的f2大小接近10n时,能够消除空心助力套筒与反馈盘之间的初始间隙,后置电动缸电机此时的位置为初始位置x3,并在相应的电动缸控制设备上设置x1=0;前、后电动缸设置完毕后记录此时反馈盘运动机构上位移传感器的数值x5;
当仅有前置电动缸电机工作时,模拟反馈盘处于人工制动系统失效或者智能主动制动的工况,各信号传感器实时记录数据并保存;假设某一时刻第一力传感器、位移传感器所采集到的值为f1,x6,前置电动缸电机encoder所记录转换计算得到的值为x2;f1代表反馈盘外圈所受力大小,△s1=x6-x5代表反馈盘底座位移,△s2=x2-x1代表前置电动缸的输入位移,△s3=△s2-△s1代表反馈盘外圈变形量大小;如果使前置电动缸空心助力套筒在前置电动缸电机的作用下进行往复运动,直至反馈盘变形破坏,模拟测量反馈盘在仅受制动助力器助力的作用下疲劳破坏特性(此处即为上述所述疲劳特性;
当仅有后置电动缸电机工作时,模拟反馈盘处于制动助力系统失效,驾驶员人工踏板制动的工况,各信号传感器实时记录数据并保存;假设某一时刻第二力传感器、位移传感器所采集到的值为f2,x6,后置电动缸电机encoder所记录转换计算得到的值为x4;f2代表反馈盘内圈所受力大小,△s1=x6-x5代表反馈盘底座位移,△s2=x4-x3代表后置电动缸的输入位移,△s3=△s2-△s1代表反馈盘内圈变形量大小;如果使后置电动缸空心助力套筒在后置电动缸电机的作用下进行往复运动,直至反馈盘变形破坏,模拟测量反馈盘在仅在制动踏板力的作用下疲劳破坏特性;
当有前置电动缸电机、后置电动缸电机共同工作时,模拟反馈盘处于人工踏板力和制动助力器共同作用的工况;各信号传感器实时记录数据并保存;假设某一时刻第一力传感器、第二力传感器、位移传感器所采集到的值为f1,f2,x6;前置电动缸电机encoder所记录转换计算得到的值为x2,后置电动缸电机encoder所记录转换计算得到的值为x4;其中f1代表反馈盘外圈所受力大小,f2代表反馈盘内圈所受力的大小,△s1=x6-x5代表反馈盘底座位移,△s2=x2-x1代表前置电动缸的输入位移,△s3=x4-x3代表后置电动缸输入位移,计△s4=(△s2,△s3)max,△s3=△s4-△s1代表反馈盘外圈变形量大小;如果使前置电动缸空心助力套筒和后置电动缸空心推力套筒在前置电动缸电机、后置电动缸电机的共同作用下进行往复运动,直至反馈盘变形破坏,模拟测量反馈盘在人工助力和制动助力器共同作用下受制动助力器助力的作用下疲劳破坏特性。
本发明另一目的在于提供一种模拟制动助力器反馈盘工况测试系统,包括:
内部均安装encoder传感器的前置电动缸电机;
内部均安装encoder传感器的后置电动缸电机;
采集反馈盘的受力和变形情况的第一力传感器;
采集反馈盘的受力和变形情况的的第二力传感器;
采集反馈盘的受力和变形情况的位移传感器;
对这些传感器信息的采集,计算,分析,准确地反映出反馈盘的受力和变形情况;
用于反馈盘回位的回位弹簧。
进一步,前置电动缸电机(1)安装在前置电动缸缸体(2)上,前置电动机缸体(2)前侧内部安装有两第一带轮(3)和连接两第一带轮(3)的第一同步带(4),下方第一带轮(3)连接着第一丝杠(8);第一丝杠(8)穿过连接在前置电动缸缸体(2)中侧的第一支撑轴承(5);
丝杠后端支撑在前置电动缸缸体(2)后端;第一丝杠(8)水平布置;第一丝杠(8)中端外侧通过滚珠连接着丝杠螺母(6),丝杠螺母(6)外侧紧贴着支撑在支撑轴承(6)和前置电动缸(2)后端的导向套筒(9),导向套筒(9)水平布置;
第一空心助力套筒(7)顶在在丝杠螺母(6)端面,上端紧靠导向套筒(9),后端穿过前置电动缸缸体缸体(2)和后置电动缸缸体(13),同时外圈紧贴着水平连接在后置电动缸第二支承轴承(11)和后置电动缸缸体(13)之间的导向套筒(12);
第一空心助力套筒(7)在前后电动缸之间的部分连接着第一力传感器(10),末端作用于反馈盘(20)外圈且第一空心助力套筒(7)的外圈直径大小和反馈盘(20)直径相同;
后置电动缸电机(17)安装在后置电动缸缸体(13)上,后置电动机缸体(13)前侧内部安装有两第二带轮(16)和连接两第二带轮(16)的第二同步带(15),下方第二带轮(16)连接着第二丝杠(19);
第二丝杠(19)穿过连接在后置电动缸缸体(13)中侧的第二支撑轴承(11),第二丝杠(19)后端支撑在后置电动缸缸体(13)后端,第二丝杠(19)水平布置;
第二丝杠(19)中端外侧通过滚珠连接着丝杠螺母(18),丝杠螺母(18)外侧紧贴着前置电动缸穿过后置电动缸缸体(13)的第一空心助力套筒(7);
后置电动缸的空心助力套(14)顶在丝杠螺母(18)端面,上端紧靠前置电动缸穿过后置电动缸缸体(13)的第一空心助力套筒(7);
空心助力套筒(14)末端呈封闭圆柱形状,在它的末端前侧布置了第二力传感器(25),末端作用于反馈盘(20)内圈,同时空心助力套筒(14)的外圈直径等于前置电动缸第一空心助力套筒(7)的内圈直径;
后置电动缸后方布置反馈盘运动机构;反馈盘运动机构外侧是直径大于反馈盘(20)直径且带有卡环的圆形空心反馈盘支撑架(21),回位弹簧(23)末端安置于反馈盘支撑架(21)内,且末端紧靠反馈盘支撑架(21)的卡环上;
反馈盘底座(22)的t型尖端端穿过回位弹簧(23)轴线,平面部分紧靠回位弹簧(23)前端;
反馈盘(20)紧紧贴着反馈盘底座(22)安放于反馈盘支撑架(21)内测,反馈盘支撑架(21)末端一侧安装有位移传感器(24)。
本发明的优点及积极效果为:
本发明能够更准确地模拟反馈盘在实际工作过程的中的状况,能够独立对反馈盘内、外圈施力和共同施力;本发明能够精确模拟反馈盘在实际工作中动态的工作过程,电动缸自带的encoder传感器,机构单独配置的力传感器和位移传感器,传感器测量精度为0.001mm,通过对这些传感器信息的采集,计算,分析,能够准确地反映出反馈盘的受力和变形情况,避免了人工读数存在的误差;同时本发明设置回位弹簧,模拟反馈盘回位的工况以及能够测试反馈盘的疲劳破坏特性。
本发明能够根据实际需求,准确地利用电动缸模拟反馈盘处于单一踏板力输入、单一助力输入、不同助力比共同输入等模拟实际工作状态。
本发明具体分析了传感器的布置和具体参数的计算,避免了人工读数的误差,并且在模拟动态过程中可以将整个过程的每一时刻的数据完整的保存下来,利于分析计算反馈盘的特性。
本发明反馈盘测试处于轴线水平状态。更接近实际反馈盘的工况。
本发明能够准确模拟反馈盘动态和静态的状态,还能够跟接近实际的分析其疲劳特性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的模拟制动助力器反馈盘工况测试系统示意图。
图中:1、前置电动缸电机;;2、前置电动缸缸体;3、第一带轮,4、第一同步带;5、第一支撑轴承;6、第一丝杠螺母;7、第一助力套筒;8、第一丝杠;9、第一导向套筒;10、第一力传感器;11、第二支撑轴承;12、第二导向套筒;13、后置电动缸缸体;14、第二助力套筒;15、第二同步带;16、第二带轮;17、后置电动缸电机;18、第二丝杠螺母;19、第二丝杠;20、反馈盘;21、反馈盘支撑架;22、反馈盘底座;23、回位弹簧;24、位移传感器;25、第二力传感器。
图2是本发明实施例提供的模拟人工制动系统失效或者智能主动制动的工况流程图。
图3是本发明实施例提供的模拟制动力失效,驾驶员人工踏板制动的工况流程图。
图4是本发明实施例提供的模拟人工踏板力和制动助力器共同作用的工况流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的模拟制动助力器反馈盘工况测试系统,正确安装好前、后电动缸和反馈盘运动机构后,检查电动缸连接准确,保证其运行平稳可靠,同时反馈盘运动机构整体的中心轴线应该与前电动缸助力套筒(7)以及后置电动缸助力套筒(14)轴线保持水平重合,确保前、后电动缸助力套筒(7,14)能准确模拟反馈盘内外圈受力的情况。
下面结合附图1至4对本发明的应用原理作进一步描述。
本发明实施例提供的模拟制动助力器反馈盘工况测试方法,电机(1,17)内部设有encoder传感器,通过计算能将电机转过的机械角度换算成电动缸的位移x。
前置电动缸电机(1)运行通过通带轮(3)和同步带(4)将转矩传递给丝杆(8),丝杠(8)通过滚珠带动丝杠螺母(6),将转动转化为平动。丝杠螺母(6)推动空心助力套筒(7)沿着导向套筒(9,12)穿过电动缸缸体(2,13)将力作用于反馈盘(20)外圈,同时力传感器(10)采集力值大小f1,f1即为反馈盘(20)外圈受力大小,当采集到的f1大小接近10n左右时,能够消除空心助理套筒(7)与反馈盘(20)外圈开始时所存在的初始间隙,电机(1)此时的位置为初始位置x1,并在相应的电动缸控制设备上设置x1=0;
后置电动缸电机(17)运行通过带轮(16)和同步带(15)将转矩传递给丝杠(19),丝杠(19)通过滚珠带动丝杠螺母(18),将转动转化为平动。丝杠螺母(18)推动空心助力套筒(14)沿着前置电动缸的空心助力套筒(7)内圈运动,穿过后置电动缸缸体(13)作用于反馈盘(20)内圈,同时第二力传感器(25)采集力值大小f2,f2即为反馈盘(20)内圈受力大小,当采集到的f2大小接近10n左右时,能够消除空心助力套筒(14)与反馈盘(20)之间的初始间隙,电机(17)此时的位置为初始位置x3,并在相应的电动缸控制设备上设置x1=0。前、后电动缸设置完毕后记录此时反馈盘运动机构上位移传感器(24)的数值x5。
当仅有电机(1)工作时,模拟反馈盘(20)处于人工制动系统失效或者智能主动制动的工况,各信号传感器实时记录数据并保存。假设某一时刻力传感器(10)、位移传感器(24)所采集到的值为f1,x6,前置电动缸电机(1)encoder所记录转换计算得到的值为x2,所那么f1代表反馈盘(20)外圈所受力大小,△s1=x6-x5代表反馈盘底座位移,△s2=x2-x1代表前置电动缸的输入位移,△s3=△s2-△s1代表反馈盘外圈变形量大小;如果使前置电动缸空心助力套筒(7)在电机(1)的作用下进行往复运动,直至反馈盘(23)变形破坏,能够模拟测量反馈盘(20)在仅受制动助力器助力的作用下疲劳破坏特性。
当仅有电机(17)工作时,模拟反馈盘(20)处于制动助力系统失效,驾驶员人工踏板制动的工况,各信号传感器实时记录数据并保存。假设某一时刻第二力传感器(25)、位移传感器(24)所采集到的值为f2,x6,前置电动缸电机(17)encoder所记录转换计算得到的值为x4,所那么f2代表反馈盘内圈所受力大小,△s1=x6-x5代表反馈盘底座位移,△s2=x4-x3代表后置电动缸的输入位移,△s3=△s2-△s1代表反馈盘内圈变形量大小;如果使后置电动缸空心助力套筒(14)在电机(17)的作用下进行往复运动,直至反馈盘(20)变形破坏,能够模拟测量反馈盘(20)在仅在制动踏板力的作用下疲劳破坏特性。
当有电机(1,17)共同工作时,模拟反馈盘(20)处于人工踏板力和制动助力器共同作用的工况。各信号传感器实时记录数据并保存。假设某一时刻第一力传感器(10),第二力传感器(25)、位移传感器(24)所采集到的值为f1,f2,x6,前置电动缸电机(1)encoder所记录转换计算得到的值为x2,后置电动缸电机(17)encoder所记录转换计算得到的值为x4,其中f1代表反馈盘外圈所受力大小,f2代表反馈盘内圈所受力的大小,△s1=x6-x5代表反馈盘底座位移,△s2=x2-x1代表前置电动缸的输入位移,△s3=x4-x3代表后置电动缸输入位移,计△s4=(△s2,△s3)max,△s3=△s4-△s1代表反馈盘外圈变形量大小;如果使前置电动缸空心助力套筒(7)和后置电动缸空心推力套筒(14)在在电机(1,17)的作用下进行往复运动,直至反馈盘(20)变形破坏,能够模拟测量反馈盘(20)在人工助力和制动助力器共同作用下受制动助力器助力的作用下疲劳破坏特性。
如图1所示,本发明实施例提供的模拟制动助力器反馈盘工况测试系统,
改变传统电动缸结构,采用前、后布置电动缸,模拟实际工况中反馈盘内、外圈复杂的受力情况。其中前置电动缸模拟反馈盘外圈受力,后置电动缸模拟反馈盘外圈受力。
前置电动缸电机(1)安装在前置电动缸缸体(2)上,电动机缸体(2)前侧内部安装有两第一带轮(3)和连接两第一带轮(3)的第一同步带(4),下方第一带轮(3)连接着第一丝杠(8)。第一丝杠(8)穿过连接在前置电动缸缸体(2)中侧的第一支撑轴承(5),丝杠后端支撑在前置电动缸缸体(2)后端,第一丝杠(8)水平布置。第一丝杠(8)中端外侧通过滚珠连接着丝杠螺母(6),丝杠螺母(6)外侧紧贴着支撑在支撑轴承(6)和前置电动缸(2)后端的第一导向套筒(9),第一导向套筒(9)水平布置。第一空心助力套筒(7)顶在在丝杠螺母(6)端面,上端紧靠第一导向套筒(9),后端穿过前置电动缸缸体缸体(2)和后置电动缸缸体(13),同时外圈紧贴着水平连接在后置电动缸支承轴承(11)和缸体(13)之间的第二导向套筒(12)。第一空心助力套筒(7)在前后电动缸之间的部分连接着第一力传感器(10),末端作用于反馈盘(20)外圈且第一空心助力套筒(7)的外圈直径大小和反馈盘(20)直径相同。
后置电动缸电机(17)安装在后置电动缸缸体(13)上,电动机缸体(13)前侧内部安装有两带轮(16)和连接两第二带轮(16)的第二同步带(15),下方第二带轮(16)连接着第二丝杠(19)。第二丝杠(19)穿过连接在后置电动缸缸体(13)中侧的支撑轴承(11),第二丝杠(19)后端支撑在后置电动缸缸体(13)后端,第二丝杠(19)水平布置。第二丝杠(19)中端外侧通过滚珠连接着丝杠螺母(18),丝杠螺母(18)外侧紧贴着前置电动缸穿过后置电动缸缸体(13)的第一空心助力套筒(7)。后置电动缸的第二空心助力套(14)顶在丝杠螺母(18)端面,上端紧靠前置电动缸穿过后置电动缸缸体(13)的第一空心助力套筒(7)。第二空心助力套筒(14)末端呈封闭圆柱形状,在它的末端前侧布置了第二力传感器(25),末端作用于反馈盘(20)内圈,同时第二空心助力套筒(14)的外圈直径等于前置电动缸第一空心助力套筒(7)的内圈直径。
后置电动缸后方布置着反馈盘运动机构。反馈盘运动机构外侧是直径略大于反馈盘(20)直径且带有卡环的圆形空心反馈盘支撑架(21),回位弹簧(23)末端安置于反馈盘支撑架(21)内,且末端紧靠反馈盘支撑架(21)的卡环上。反馈盘底座(22)的t型尖端端穿过回位弹簧(23)轴线,平面部分紧靠回位弹簧(23)前端。反馈盘(20)紧紧贴着反馈盘底座(22)安放于反馈盘支撑架(21)内测,反馈盘支撑架(21)末端一侧安装有位移传感器(24)。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
1)正确连接好各个安装部件之间的位置关系和连接关系。
前置电动缸电机(1)安装在前置电动缸缸体(2)上,电动机缸体(2)前侧内部安装有两带轮(3)和连接两带轮(3)的同步带(4),下方带轮(3)连接着丝杠(8)。丝杠(8)穿过连接在前置电动缸缸体(2)中侧的支撑轴承(5),丝杠后端支撑在前置电动缸缸体(2)后端,丝杠(8)水平布置。丝杠(8)中端外侧通过滚珠连接着丝杠螺母(6),丝杠螺母(6)外侧紧贴着支撑在支撑轴承(6)和前置电动缸(2)后端的导向套筒(9),导向套筒(9)水平布置。空心助力套筒(7)顶在在丝杠螺母(6)端面,上端紧靠导向套筒(9),后端穿过前置电动缸缸体缸体(2)和后置电动缸缸体(13),同时外圈紧贴着水平连接在后置电动缸支承轴承(11)和缸体(13)之间的导向套筒(12)。空心助力套筒(7)在前后电动缸之间的部分连接着力传感器(10),末端作用于反馈盘(20)外圈且空心助力套筒(7)的外圈直径大小和反馈盘(20)直径相同。
后置电动缸电机(17)安装在后置电动缸缸体(13)上,电动机缸体(13)前侧内部安装有两带轮(16)和连接两带轮(16)的同步带(15),下方带轮(16)连接着丝杠(19)。丝杠(19)穿过连接在后置电动缸缸体(13)中侧的支撑轴承(11),丝杠(19)后端支撑在后置电动缸缸体(13)后端,丝杠(19)水平布置。丝杠(19)中端外侧通过滚珠连接着丝杠螺母(18),丝杠螺母(18)外侧紧贴着前置电动缸穿过后置电动缸缸体(13)的空心助力套筒(7)。后置电动缸的空心助力套(14)顶在丝杠螺母(18)端面,上端紧靠前置电动缸穿过后置电动缸缸体(13)的空心助力套筒(7)。空心助力套筒(14)末端呈封闭圆柱形状,在它的末端前侧布置了第二力传感器(25),末端作用于反馈盘(20)内圈,同时空心助力套筒(14)的外圈直径等于前置电动缸空心助力套筒(7)的内圈直径。
后置电动缸后方布置着反馈盘运动机构。反馈盘运动机构外侧是直径略大于反馈盘(20)直径且带有卡环的圆形空心反馈盘支撑架(21),回位弹簧(23)末端安置于反馈盘支撑架(21)内,且末端紧靠反馈盘支撑架(21)的卡环上。反馈盘底座(22)的t型尖端端穿过回位弹簧(23)轴线,平面部分紧靠回位弹簧(23)前端。反馈盘(20)紧紧贴着反馈盘底座(22)安放于反馈盘支撑架(21)内测,反馈盘支撑架(21)末端一侧安装有位移传感器(24)。
2)检查该模拟制动助力器反馈盘工况的测试设备是否安装正确。
1.固定反馈盘运动机构。
2.运行前置电动缸电机(1),检查前置空心助力套筒(7)能否运行顺畅,检查前空心助力套筒(7)末端是否刚好作用于反馈盘(20)的外圈且接合顺畅,如果不符合则调整前、后置电动缸位置,重复2,直至符合要求。
3.运行后置电动缸电机(17),检查后置空心助力套筒(14)能否运行顺畅,检查后空心助力套筒(14)末端是否刚好作用于反馈盘(20)的内圈且接合顺畅,如果不符合,则调整前、后置电动缸位置,重复3,直至符合要求。
4.运行前、后置电动缸电机(1,17),检查机构是否运行顺畅,前、后空心助力套筒(7,14)是否正确的与反馈盘内外圈接合顺畅,如果不符合,则重复2,3,直至符合要求。
5.运行前置电动缸电机(1)或后置电动缸电机(17),检查反馈盘运动机构能否运行顺畅,检查反馈盘(20)能否顺畅地往复运动,如果不符合,则重复1,2,3,直至符合要求。
3)将该模拟制动助力器反馈盘工况的测试设备中的传感器正确布置后,
通过microautobox采集力,位移信号传递给电脑,电脑采用dspacecontroldesk来进行实时信号数据的采集。本专利设计的电动缸自带有电机的encoder转角传感器,通过电脑模型的搭建可将电机的转角信号转换成助力套筒的位移量
4)模拟人工制动系统失效或者智能主动制动的工况:如图2所示;
1.运行前置电动缸电机(1),后置电动缸电机(17)不运行,前置电动缸电机(1)运行通过通带轮(3)和同步带(4)将转矩传递给丝杆(8),丝杠(8)通过滚珠带动丝杠螺母(6),将转动转化为平动。丝杠螺母(6)推动空心助力套筒(7)沿着导向套筒(9,12)穿过电动缸缸体(2,13)将力作用于反馈盘(20)外圈,同时力传感器(10)采集力值大小f1,f1即为反馈盘(20)外圈受力大小,当采集到的f1大小在电脑上显示接近10n左右时,能够消除空心助理套筒(7)与反馈盘(20)外圈开始时所存在的初始间隙,电机(1)此时的位置为初始位置x1,并在相应的电动缸控制设备上设置x1=0;记录此时反馈盘运动机构上位移传感器(24)的数值x5,代表反馈盘底座的初始位移。
2.运行前置电动缸电机(1),后置电动缸电机(17)不运行,推动前置电动缸空心助力套筒(7)作用于反馈盘(20)外圈,此时力传感器(10)、位移传感器(24)所采集到的数据为f1,x6,分别代表反馈盘外圈受力大小和反馈盘底座的位置,电脑上显示由前置电动缸电机(1)encoder电机转角传感器计算转换来的x2代表该时刻前置电动缸空心助力套筒(7)的位置,为了进一步分析反馈盘工况,可以计算得到前置电动缸空心助力套筒(7)的输入位移△s2=x2-x1,反馈盘底座的位移量△s1=x6-x5,那么反馈盘外圈形变量的大小则可计算得到△s3=△s2-△s1。
3.运行前置电动缸电机(1),后置电动缸电机(17)不运行,使得前置电动缸空心助力套筒(7)在电机(1)的作用下往复运动,观察反馈盘(20)的状态,并实时记录反馈盘(20)受力、变形量的各组数据,当反馈盘(20)因往复受力破坏时,即可模拟出反馈盘(20)在汽车上疲劳破坏的实际工况。
5)模拟制动力失效,驾驶员人工踏板制动的工况:如图3所示;
1.运行后置电动缸电机(17),前置电动缸电机(1)不运行,后置电动缸电机(17)运行通过通带轮(16)和同步带(15)将转矩传递给丝杆(19),丝杠(19)通过滚珠带动丝杠螺母(18),将转动转化为平动。丝杠螺母(18)推动空心助力套筒(14)沿着前置电动缸的空心助力套筒(7)内圈运动,穿过后置电动缸缸体(13)作用于反馈盘(20)内圈,同时力传感器(16)采集力值大小f2,f2即为反馈盘(20)内圈受力大小,当采集到的f2大小在电脑上显示接近10n左右时,能够消除空心助理套筒(14)与反馈盘(20)内圈开始时所存在的初始间隙,电机(17)此时的位置为初始位置x3,并在相应的电动缸控制设备上设置x3=0;记录此时反馈盘运动机构上位移传感器(24)的数值x5,代表反馈盘底座的初始位移。
2.运行后置电动缸电机(17),前置电动缸电机(1)不运行,推动前置电动缸空心助力套筒(14)作用于反馈盘(20)内圈,此时第二力传感器(25)、位移传感器(24)所采集到的数据为f2,x6,分别代表反馈盘内圈受力大小和反馈盘底座的位置,电脑上显示由后置电动缸电机(17)encoder电机转角传感器计算转换来的x4代表该时刻后置电动缸空心助力套筒(14)的位置,为了进一步分析反馈盘工况,可以计算得到前置电动缸空心助力套筒(14)的输入位移△s2=x4-x3,反馈盘底座的位移量△s1=x6-x5,那么反馈盘外圈形变量的大小则可计算得到△s3=△s2-△s1。
3.运行后置电动缸电机(17),前置电动缸电机(1)不运行,使得后置电动缸空心助力套筒(14)在电机(17)的作用下往复运动,观察反馈盘(20)的状态,并实时记录反馈盘(20)受力、变形量的各组数据,当反馈盘(20)因往复受力破坏时,即可模拟出反馈盘(20)在汽车上疲劳破坏的实际工况。
6)模拟人工踏板力和制动助力器共同作用的工况;如图4所示;
汽车在正常运行时,反馈盘(20)受到的实际作用力为助力阀体作用于反馈盘外圈的作用力和人工制动时推杆作用于反馈盘内圈的作用力的耦合。本专利设计的测试设备能够完整地模拟出实际运行的正常工况,具体方法如下:
1.运行前置电动缸电机(1),后置电动缸电机(17)不运行,前置电动缸电机(1)运行通过通带轮(3)和同步带(4)将转矩传递给丝杆(8),丝杠(8)通过滚珠带动丝杠螺母(6),将转动转化为平动。丝杠螺母(6)推动空心助力套筒(7)沿着导向套筒(9,12)穿过电动缸缸体(2,13)将力作用于反馈盘(20)外圈,同时力传感器(10)采集力值大小f1,f1即为反馈盘(20)外圈受力大小,当采集到的f1大小在电脑上显示接近10n左右时,能够消除空心助理套筒(7)与反馈盘(20)外圈开始时所存在的初始间隙,电机(1)此时的位置为初始位置x1,并在相应的电动缸控制设备上设置x1=0。
2.运行后置电动缸电机(17),前置电动缸电机(1)不运行,后置电动缸电机(17)运行通过通带轮(16)和同步带(15)将转矩传递给丝杆(19),丝杠(19)通过滚珠带动丝杠螺母(18),将转动转化为平动。丝杠螺母(18)推动空心助力套筒(14)沿着前置电动缸的空心助力套筒(7)内圈运动,穿过后置电动缸缸体(13)作用于反馈盘(20)内圈,同时第二力传感器(25)采集力值大小f2,f2即为反馈盘(20)内圈受力大小,当采集到的f2大小在电脑上显示接近10n左右时,能够消除空心助理套筒(14)与反馈盘(20)内圈开始时所存在的初始间隙,电机(17)此时的位置为初始位置x3,并在相应的电动缸控制设备上设置x3=0。
3.完成步骤1,2之后,观察并记录下此时反馈盘运动机构上位移传感器(24)的数值x5,代表反馈盘的初始运动位置。
4.在反馈盘的实际工况中,总是助力阀体的作用力超前于制动踏板推杆的作用力,减少驾驶员的制动负担。先运行前置电动缸电机(1),随后运行后置电动缸电机(17),推动前置电动缸空心助力套筒(7)作用于反馈盘(20)外圈,推动前置电动缸空心助力套筒(14)作用于反馈盘(20)内圈,此时第一力传感器(10),第二力传感器(25)、位移传感器(24)所采集到的数据为f1,f2,x6,分别代表反馈盘外圈受力大小、反馈盘内圈受力大小和反馈盘底座的位置,电脑上显示由前置电动缸电机(1)encoder电机转角传感器计算转换来的x2代表该时刻前置电动缸空心助力套筒(7)的位置,由后置电动缸电机(17)encoder电机转角传感器计算转换来的x4代表该时刻后置电动缸空心助力套筒(14)的位置,为了进一步分析反馈盘工况,可以计算得到前置电动缸空心助力套筒(7)的输入位移△s2=x2-x1,后置电动缸空心助力套筒(14)的输入位移△s3=△x4-x3,反馈盘底座的位移量△s1=x6-x5,那么反馈盘外圈变形量大小为△s4=△s2-△s1,反馈盘内圈变形量大小为△s5=△s3-△s1。
5.先运行前置电动缸电机(1),随后运行后置电动缸电机(17),使得前置电动缸空心助力套筒(7)在电机(1)的作用下往复运动,后置电动缸空心助力套筒(14)在电机(17)的作用下往复运动,观察反馈盘(20)的状态,并实时记录反馈盘(20)受力、变形量的各组数据,当反馈盘(20)因往复受力破坏时,即可模拟出反馈盘(20)在汽车上疲劳破坏的实际工况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。