CN104502117A - Abs性能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种ABS性能测试装置及方法，其结构由机械液压系统和测控系统组成，所述机械液压系统包括油箱、压力泵、蓄能器、电磁球阀、ABS总成及制动钳总成，所述压力泵通过蓄能器、电磁球阀与ABS总成连接并通过压力泵与蓄能器建立测试所需压力，是一种能长时间提供稳定液压输出，测试过程对环境需求及影响小，能适应多种测试类型，评价直观准确且操作安全性高的ABS性能测试装置及方法。

Description

ABS性能测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种测试装置及方法，特别是一种ABS性能测试装置及方法。

背景技术

防抱死制动系统(ABS)，通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断进行循环，始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。ABS生产厂家在产品开发的过程中，往往难以预知产品的可靠性和耐久性，而ABS系统在实际运行过程中对增压阀、减压阀的密封性，柱塞泵性能及整体在耐久状态下的稳定性要求很高，若上述某一项或几项性能达不到使用安全要求，会降低汽车的制动性能进而影响汽车的安全性，因此对ABS进行性能测试是一件必要的工序。

现有的ABS耐久性测试过程中，需要模拟多达百万次来检测产品在液压冲击载荷状态下的产品性能，为保证测试准确性整个过程需要提供稳定的液压输入，现有的ABS性能测试装置若要在整个测试过程中提供稳定的液压，特别是采用气液增压泵进行增压的测试装置，因运转需要稳定的气源，对试验台的安置场地要求有很高的限制、噪音大且稳压效果仍不理想；加之现有的测试装置测试类型有限，不能适应对ABS柱塞泵电机进行调速控制测试，不能采集工作中柱塞泵电机的电流曲线图，对ABS性能评判不够完整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能长时间提供稳定液压输出，测试过程对环境需求及影响小，能适应多种测试类型，评价直观准确且操作安全性高的ABS性能测试装置及方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

ABS性能测试装置，其结构由机械液压系统和测控系统组成，所述机械液压系统包括油箱、压力泵、蓄能器、电磁球阀、ABS总成及制动钳总成，所述压力泵通过蓄能器、电磁球阀与ABS总成连接，所述ABS总成与制动钳总成连接，所述油箱、压力泵、ABS总成与制动钳总成形成回路；所述测控系统包括上位机及数据收集设备，所述上位机通过数据收集设备收集机械液压系统数据并控制机械液压系统。压力泵将测试所需压力先储存至蓄能器中，再通过蓄能器为整个测试系统提供压力，蓄能器的设置能起到吸收压力波动的作用，保证测试过程中压力稳定，保证测试结果的准确；测控系统的设置使测试过程中无需通过人工制动来达到测试目的，节省了人力成本并降低了人工操作带来的测试误差。

作为优选，所述蓄能器包括第一蓄能器与第二蓄能器，所述第一蓄能器与第二蓄能器之间设有减压阀，所述压力泵依次连接第一蓄能器、减压阀、第二蓄能器与电磁球阀。第一蓄能器的设置能够保证测试装置压力的稳定供应并能检测系统总压力的情况，第二蓄能器为测试装置提供测试所需压力，第一蓄能器与第二蓄能器的设置均能起到吸收压力波动的作用，第一蓄能器能监控装置总压力情况并保证压力泵输入压力波动时装置的总压力稳定，第二蓄能器保证能长时间稳定提供测试所需压力，第一蓄能器与第二蓄能器的配合使用时，当压力泵输入压力波动，可以防止出现单个蓄能器不能及时建立测试所需压力导致测试压力不足的情况，亦能保证测试所需压力长时间地稳定准确供给。

作为优选，所述第一蓄能器与减压阀之间设置有第一压力表，所述减压阀与第二蓄能器之间设置有第二压力表。第一压力表与第二压力表的设置可以让测试人员客观得出装置总压力及装置测试压力的情况，当装置压力出现波动时可以及时发现，并对机械液压系统或测控系统进行及时调整，保证测试压力长时间地稳定准确供给。

作为优选，所述第一蓄能器与油箱连接，所述第一蓄能器与油箱之间设置有溢流阀；所述电磁球阀与油箱连接，所述电磁球阀与油箱之间设置有泄压阀。溢流阀的设置起到一个保护的作用，可以根据要求来减少装置总压力，当压力泵输入压力过大时，溢流阀就可以将第一蓄能器当中的制动液溢流回油箱，从而保证装置不受损坏；泄压阀的设置可以对测试部件起到一个保护的作用，当实际测试压力过大时，泄压阀可起到及时减压的作用，保护测试部件不受损坏，并能在排空过程中加快泄压。

作为优选，所述压力泵为液压泵。液压泵油液的压缩量小，在通常压力下可以认为不可压缩，依靠油液的连续流动进行传动，因此液压传送平稳，适合长时间的精确测试要求；相对现有的气液增压泵，液压泵可降低测试需求及成本，并且噪音低、增压快。

作为优选，所述ABS总成上连接有电流传感器。电流传感器可以采集工作中柱塞泵电机的电流曲线图，完善了ABS性能评判，根据电流曲线图可以进一步判断ABS总成的性能。

ABS性能测试方法，其步骤包括：

a)压力建立：通过压力泵与蓄能器建立测试所需压力；

b)增压测试：关闭常开阀，通过蓄能器输入设定液压，以设定脉冲频率打开常开阀，当制动钳总成上的压力值达到设定液压后关闭常开阀；

c)减压测试：以设定脉冲频率控制(PWM控制)启动柱塞泵电机，以设定脉冲频率打开常闭阀，当制动钳总成上的压力值达到设定液压后停止；

d)耐久性测试：按设定次数进行b、c步骤循环测试。

作为优选，在所述步骤a后、步骤b前加入下列步骤：

a1)增压阀密封性测试：关闭ABS总成中的常开阀，通过蓄能器输入设定液压，测量制动钳总成上的压力值；打开常开阀设定时间；关闭常开阀，停止液压输入并进行泄压，测试制动钳总成上的压力值变化；

a2)减压阀密封性测试：打开制动钳总成与油箱间连接的排气阀，打开常闭阀，启动ABS总成中的柱塞泵电机，对ABS总成与制动钳总成进行排空后全部关闭；通过蓄能器输入设定液压，当制动钳总成上压力稳定后停止液压输入；在设定时间内测量制动钳总成上的压力值变化。

增压阀密封性测试与减压阀密封性测试的进行可以排除因增压阀或减压阀密封性对测试结果的影响，使耐久性测试得到的结果能准确反应ABS总成在长时间运行下的工作状态。

作为优选，所述步骤a中，压力泵通过第一蓄能器、减压阀后，在第二蓄能器建立测试所需压力。

作为优选，所述步骤a1、a2、b、c、d中，通过电流传感器测量柱塞泵电机的电流。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、液压泵液压传送平稳，配合第一蓄能器与第二蓄能器使用时，当液压泵输入压力波动，可以防止出现单个蓄能器不能及时建立测试所需压力导致测试压力不足的情况，亦能保证测试所需压力长时间地稳定准确供给。

2、第一压力表与第二压力表的设置可以让测试人员客观得出装置总压力、装置测试输入压力及实际测试压力的情况，准确了解各部件是否在预设条件下进行测试；溢流阀与泄压阀的设置可以使装置在压力过大时及时减压，保证装置的安全运行，且泄压阀可起到加快排空的作用。

3、ABS总成在进行耐久性测试中，能对柱塞泵电机进行PWM控制，完善了ABS性能评判；测试过程中可以采集工作中柱塞泵电机的电流曲线图，可根据电流曲线图进一步判断ABS总成的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的系统框图。

标号说明：

液压泵011                  第一蓄能器021

第二蓄能器022              第一压力表031

第二压力表032

压力传感器041、042、043、044、045、046、047

比例减压阀051              总控电磁球阀061

测控电磁球阀062            泄压阀063

排气阀064、065、066、067   ABS总成071

制动钳总成081、082、083、084

油滤091、092、093          液位计101

液位开关111                油箱121

直动式溢流阀131            电流传感器141

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1至2所示，本实施例由机械液压系统和测控系统组成，机械液压系统包括油箱121、液压泵011、第一蓄能器021、总控电磁球阀061、ABS总成071、四个制动钳总成081、082、083、084及其分别对应的排气阀064、065、066、067，液压泵011依次通过第一蓄能器021、总控电磁球阀061与ABS总成071连接，ABS总成071与制动钳总成081、082、083、084分别连接，制动钳总成081、082、083、084分别通过排气阀064、065、066、067与油箱121连接，油箱121、液压泵011、ABS总成071与制动钳总成081、082、083、084形成回路；油箱121上设有液位开关111、液位计101、及与油箱121入口连接的油滤091、与液压泵011连接的油滤092、与排气阀064、065、066、067连接的油滤093；第一蓄能器021的总容积为31.5L，当蓄能器的总容积大于等于30L时，蓄能器可以完全吸收液压泵011在正常工作状态下压力波动产生的影响，但当蓄能器的容积大于等于40L时，会使测试装置占地过大并且会使整个测试台承受的重量过重。

测控系统包括上位机、驱动卡、数据收集设备及采集卡，数据收集设备包括设置在第一蓄能器021与总控电磁阀061之间的压力传感器041、分别设置在制动钳总成081、082、083、084上的压力传感器044、045、046、047及抑制各种设备之间信号干扰的信号调理模块，上位机通过驱动卡控制液压泵011、总控电磁球阀061、排气阀064、065、066、067及ABS总成071进行测试工作，制动钳总成081、082、083、084根据ABS总成071的信号进行制动模拟，压力传感器041、044、045、046、047测得的压力信息经过信号调理模块后，通过采集卡传送至上位机显示。

ABS性能测试方法步骤如下：

a)压力建立：测试开始时或当第一蓄能器021的压力未达到所需的工作压力时，上位机通过驱动卡控制液压泵011工作，将油箱121中的制动液泵入第一蓄能器021中，压力传感器041将压力值通过采集卡反馈到上位机中并进行显示，当第一蓄能器021的压力达到所需的工作压力时停止，然后进行下列测试操作；

a1)增压阀密封性测试：关闭ABS总成071中的常开阀，打开总控电磁球阀061，通过第一蓄能器021输入15MPa液压，保持30s使管路内液压达到测试所需液压，测量制动钳总成081、082、083、084上的压力值；打开常开阀5s后关闭常开阀，关闭总控电磁球阀061，打开排气阀064、065、066、067，测试制动钳总成081、082、083、084上的压力值变化，压力应能快速下降；

a2)减压阀密封性测试：打开制动钳总成081、082、083、084与油箱121间连接的排气阀064、065、066、067，打开常闭阀，启动ABS总成071中的柱塞泵电机，对ABS总成071与制动钳总成081、082、083、084进行排空后全部关闭；打开总控电磁球阀061，通过第一蓄能器021输入15MPa液压，当制动钳总成081、082、083、084上压力稳定后关闭总控电磁球阀061；在30s内测量制动钳总成081、082、083、084上的压力值变化；

b)增压测试：关闭常开阀，打开总控电磁球阀061，通过第一蓄能器021输入12MPa液压；以设定脉冲频率打开常开阀，当制动钳总成081、082、083、084上的压力值达到12MPa液压后关闭常开阀；

c)减压测试：以设定脉冲频率控制(PWM控制)启动柱塞泵电机，以设定脉冲频率打开常闭阀，当制动钳总成081、082、083、084上的压力值达到1MPa液压后停止；

d)ABS耐久性测试：按设定次数进行b、c步骤循环测试；

e)上述a、a1、a2、b、c、d中某一步骤完成后，打开排气阀064、065、066、067进行排空，排空完成后全部关闭，进行下一步测试，保证整个测试的准确性。

实施例2：

如图1至2所示，如图1至2所示，本实施例由机械液压系统和测控系统组成，机械液压系统包括油箱121、液压泵011、第一蓄能器021、直动式溢流阀131、第一压力表031、比例减压阀051、第二压力表032、第二蓄能器022、总控电磁球阀061、泄压阀063、测控电磁球阀062、ABS总成071、四个制动钳总成081、082、083、084及其分别对应的排气阀064、065、066、067，液压泵011依次通过第一蓄能器021、比例减压阀051、第二蓄能器022、总控电磁球阀061及测控电磁球阀062后，与ABS总成071连接；第一压力表031设置在第一蓄能器021与比例减压阀051之间用以检测第一蓄能器021的压力即装置总压力，第二压力表032设置在比例减压阀051与第二蓄能器022之间用以检测第二蓄能器022的压力即装置测试压力；第一蓄能器021与油箱121连接，直动式溢流阀131设置在第一蓄能器021与油箱121之间用以防止装置总压力过大；测控电磁球阀062与油箱121连接，泄压阀063设置在测控电磁球阀062与油箱121之间用以防止装置测试压力过大及用以加快排空；ABS总成071与制动钳总成081、082、083、084分别连接，制动钳总成081、082、083、084分别通过排气阀064、065、066、067与油箱121连接；油箱121、液压泵011、ABS总成071与制动钳总成081、082、083、084形成回路；油箱121上设有液位开关111、液位计101、及与油箱121入口连接的油滤091、与液压泵011连接的油滤092、与排气阀064、065、066、067连接的油滤093；第一蓄能器021与第二蓄能器022的总容积均为31.5L，当蓄能器的总容积大于等于30L时，蓄能器可以完全吸收液压泵011在正常工作状态下压力波动产生的影响，但当蓄能器的容积大于等于40L时，会使测试装置占地过大并且会使整个测试台承受的重量过重。

测控系统包括上位机、驱动卡、数据收集设备及采集卡，数据收集设备包括设置在第一蓄能器021与比例减压阀051之间的压力传感器041、设置在比例减压阀051与第二蓄能器022之间的压力传感器042、设置在测控电磁球阀062与ABS总成071之间的压力传感器043、设置在ABS总成071上的电流传感器141、分别设置在制动钳总成081、082、083、084上的压力传感器044、045、046、047及抑制各种设备之间信号干扰的信号调理模块，上位机通过驱动卡控制液压泵011、比例减压阀051、总控电磁球阀061、测控电磁球阀062、泄压阀063、排气阀064、065、066、067及ABS总成071进行测试工作，制动钳总成081、082、083、084根据ABS总成071的信号进行制动模拟，压力传感器041、042、043、044、045、046、047测得的压力信息经过信号调理模块后，通过采集卡传送至上位机显示。

ABS性能测试方法步骤如下：

a)测试开始时或当第一蓄能器021的压力未达到装置设定的总压力要求时，上位机通过驱动卡控制液压泵011工作，将油箱121中的制动液泵入第一蓄能器021中，压力传感器041将压力值通过采集卡反馈到上位机中并进行显示，直到第一蓄能器021的压力达到装置设定的总压力要求时停止；当测试开始第一蓄能器021压力建立后或测试中第二蓄能器022的压力降低到设定值(高于测试压力值)时，上位机根据设定的测试压力值自动调节比例减压阀051，打开比例减压阀051，使第一蓄能器021中的制动液流入第二蓄能器022中，压力传感器042将压力值通过采集卡反馈到上位机中并进行显示，当第二蓄能器022的压力达到所需的测试压力后，关闭比例减压阀051，进行下列测试操作；

a1)增压阀密封性测试：关闭ABS总成071中的常开阀，打开总控电磁球阀061，打开测控电磁球阀062，通过第一蓄能器021输入15MPa液压，保持30s使管路内液压达到测试所需液压，测量制动钳总成081、082、083、084上的压力值；打开常开阀5s后关闭常开阀，关闭总控电磁球阀061，打开泄压阀063进行泄压，测试制动钳总成081、082、083、084上的压力值变化，压力应能快速下降；

a2)减压阀密封性测试：打开制动钳总成081、082、083、084与油箱121间连接的排气阀064、065、066、067，打开常闭阀，启动ABS总成071中的柱塞泵电机，对ABS总成071与制动钳总成081、082、083、084进行排空后全部关闭；打开总控电磁球阀061，打开测控电磁球阀062，通过第一蓄能器021输入15MPa液压，当制动钳总成081、082、083、084上压力稳定后关闭总控电磁球阀061，关闭测控电磁球阀062；在30s内测量制动钳总成081、082、083、084上的压力值变化；

b)增压测试：关闭常开阀，打开总控电磁球阀061，打开测控电磁球阀062，通过第一蓄能器021输入12MPa液压；以设定脉冲频率打开常开阀，当制动钳总成081、082、083、084上的压力值达到12MPa液压后关闭常开阀；

c)减压测试：以设定脉冲频率控制(PWM控制)启动柱塞泵电机，以设定脉冲频率打开常闭阀，当制动钳总成081、082、083、084上的压力值达到1MPa液压后停止；

d)ABS耐久性测试：按设定次数进行b、c步骤循环测试；

e)上述步骤a1、a2、b、c、d中，通过电流传感器141测量柱塞泵电机的电流，并反馈至上位机，经上位机显示柱塞泵电机的电流曲线图。

f)上述步骤a、a1、a2、b、c、d中某一步骤完成后，打开测控电磁球阀062、泄压阀063、排气阀064、065、066、067进行排空，排空完成后全部关闭，进行下一步测试，保证整个测试的准确性。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.ABS性能测试装置，由机械液压系统和测控系统组成，其特征在于：所述机械液压系统包括油箱、压力泵、蓄能器、电磁球阀、ABS总成及制动钳总成，所述压力泵通过蓄能器、电磁球阀与ABS总成连接，所述ABS总成与制动钳总成连接，所述油箱、压力泵、ABS总成与制动钳总成形成回路；所述测控系统包括上位机及数据收集设备，所述上位机通过数据收集设备收集机械液压系统数据并控制机械液压系统。

2.根据权利要求1所述的ABS性能测试装置，其特征在于：所述蓄能器包括第一蓄能器与第二蓄能器，所述第一蓄能器与第二蓄能器之间设有减压阀，所述压力泵依次连接第一蓄能器、减压阀、第二蓄能器与电磁球阀。

3.根据权利要求2所述的ABS性能测试装置，其特征在于：所述第一蓄能器与减压阀之间设置有第一压力表，所述减压阀与第二蓄能器之间设置有第二压力表。

4.根据权利要求3所述的ABS性能测试装置，其特征在于：所述第一蓄能器与油箱连接，所述第一蓄能器与油箱之间设置有溢流阀；所述电磁球阀与油箱连接，所述电磁球阀与油箱之间设置有泄压阀。

5.根据权利要求1至4中任一所述的ABS性能测试装置，其特征在于：所述压力泵为液压泵。

6.根据权利要求5所述的ABS性能测试装置，其特征在于：所述ABS总成上连接有电流传感器。

7.根据权利要求1至6中任一ABS性能测试装置的测试方法，其步骤包括：

a)压力建立：通过压力泵与蓄能器建立测试所需压力；

b)增压测试：关闭常开阀，通过蓄能器输入设定液压，以设定脉冲频率打开常开阀，当制动钳总成上的压力值达到设定液压后关闭常开阀；

c)减压测试：以设定脉冲频率控制启动柱塞泵电机，以设定脉冲频率打开常闭阀，当制动钳总成上的压力值达到设定液压后停止；

d)耐久性测试：按设定次数进行b、c步骤循环测试。

8.根据权利要求9所述的ABS性能测试方法，其特征在于：在所述步骤a后、步骤b前加入下列步骤：

a1)增压阀密封性测试：关闭ABS总成中的常开阀，通过蓄能器输入设定液压，测量制动钳总成上的压力值；打开常开阀设定时间；关闭常开阀，停止液压输入并进行泄压，测试制动钳总成上的压力值变化；

a2)减压阀密封性测试：打开制动钳总成与油箱间连接的排气阀，打开常闭阀，启动ABS总成中的柱塞泵电机，对ABS总成与制动钳总成进行排空后全部关闭；通过蓄能器输入设定液压，当制动钳总成上压力稳定后停止液压输入；在设定时间内测量制动钳总成上的压力值变化。

9.根据权利要求8所述的ABS性能测试方法，其特征在于：所述步骤a中，压力泵通过第一蓄能器、减压阀后，在第二蓄能器建立测试所需压力。

10.根据权利要求9所述的ABS性能测试方法，其特征在于：所述步骤a1、a2、b、c、d中，通过电流传感器测量柱塞泵电机的电流。