CN106939884A - 一种汽车电动真空泵测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车电动真空泵测试系统，包括踏板力加载系统、踏板、真空助力器、制动主缸、真空储气罐、电动真空泵、真空泵固定装置、感载比例阀、左前轮缸、右前轮缸、左后轮缸以及右后轮缸等，踏板力加载系统用于对踏板施加不同力矩的加载力，真空泵固定装置用于将不同形状、不同规格、不同尺寸的电动真空泵固定在测试时使用的台架上，将电动真空泵放置在本系统中进行测量，使电动真空泵最大程度的接近服役状态，同时可以输出测试时的各种指标数据，采用可匹配多种电动真空泵的固定装置，便捷拆装电动真空泵，减少了测试不同电动真空泵时更换固定装置的繁琐步骤，单位时间内效率更高，大大节省实验过程中的人力物力资源。

Description

一种汽车电动真空泵测试系统

技术领域

本发明属于汽车制动系统测试设备，涉及一种汽车电动真空泵测试系统，更确切的说属于以采集数据为基础的适应于不同型号真空泵测试的便捷测试系统

背景技术

新能源汽车的发展使车用电动真空泵的使用越来越广泛，电动真空泵性能的测试也应运而生，但目前测试系统普遍针对于一种真空泵进行测试，想要对不同电动真空泵的性能进行测量需要频繁更换真空泵的支撑装置，既浪费时间又浪费材料，造成人力物力上的浪费。同时在测试过程中并未将真空泵放入电动车制动系统上进行测量，多为直接测试真空泵的性能，忽略制动系统对真空泵造成的影响。踏板的加载过程中使用人力加载，难以控制加载力的精度，只能进行以踏板力为基础的与其他测量数据之间的定性分析。为解决上述问题，本发明采取了一种能便捷更换绝大多数型号，精确控制踏板力，将真空泵的测试置于整个车辆制动系统中的新型电动真空泵测试系统。

发明内容

本发明为了克服现有的汽车电动真空泵测试系统存在的无法对踏板施加不同力矩的加载力以及对不同的电动真空泵匹配和固定过程繁琐的问题，提供了一种汽车电动真空泵测试系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种电动真空泵测试系统，其特征在于，包括踏板力加载系统、踏板、真空助力器、制动主缸、真空储气罐、电动真空泵、真空泵固定装置、感载比例阀、左前轮缸、右前轮缸、左后轮缸以及右后轮缸，踏板力加载系统中的活动板通过一个压力传感器与踏板板面接触连接，踏板与踏板支架转轴处设置有一个与踏板同轴安装的踏板角度传感器，踏板的推杆与真空助力器中的控制阀输入端滑动配合，制动主缸采用串联双腔制动主缸，制动主缸直接安装在真空助力器中的真空伺服气室的前端，制动主缸前腔进油孔与一个第一储液罐连接，制动主缸前腔出油孔通过液压管路分别连接左前轮缸及感载比例阀的入口，制动主缸后腔进油孔与一个第二储液罐连接，制动主缸后腔出油孔分别通过液压管路连接右前轮缸及感载比例阀的入口，感载比例阀的出口分别通过液压管路与右后轮缸和左后轮缸连接，一个右前轮缸压力传感器安装在右前轮缸的入口处，一个右后轮缸压力传感器安装在右后轮缸的入口处，电动真空泵通过所述真空泵固定装置固定于测试时使用的台架上，电动真空泵的出口通过气道与真空罐的出口相连接，真空助力器中的真空伺服气室出口与单向真空阀入口相接，单向真空阀的出口通过气道连接真空罐的入口，真空罐的罐腔内装有真空度传感器，电动真空泵泵体外部设置一个可以检测电动真空泵温度的红外温度传感器，红外温度传感器、真空度传感器、角度传感器、右前轮缸压力传感器、右后轮缸压力传感器、压力传感器分别通过数据线与ECU连接，踏板力加载系统与ECU连接。

进一步的技术方案包括

所述的真空泵固定装置包括一个放置在测试时使用的台架所在的水平面上的矩形的固定底板，定义测试时使用的台架所在的水平面的横向为x方向、纵向为y方向，垂直于测试时使用的台架所在的水平面的方向为z方向，固定底板上安装有两个门式结构的横向移动架，横向移动架可以在固定底板上沿x方向上移动，横向移动架在y方向上的前后两个外端面下方加工有螺纹孔，螺栓旋入到螺纹孔中可限制横向移动架在固定底板上沿x方向的运动，两个固定夹分别安装在两个横向移动架顶部且两个固定夹可在横向移动架上沿着y方向移动，每个固定夹的上端面焊接有四根z方向设置的导杆，夹板支撑架穿过四根导杆并可在四根导杆的导向作用可沿z方向移动，夹板沿x方向穿过夹板支撑架，夹板上沿x方向加工有在z方向上贯通的矩形通槽，夹板弹簧放置在夹板支撑架和固定夹上端面之间，起夹紧作用的长螺栓穿过夹板支撑架、夹板的矩形通槽和夹板弹簧后旋进固定夹上端面中心处的螺纹孔中，夹板支撑架的上端面抵靠在长螺栓顶部的螺帽下方，夹板在y方向上的前后两个侧面均加工有三角形倒齿，三角形倒齿与夹板支撑架y方向两个侧面上设置的棘齿按钮配合以限制夹板在x方向的进给运动，夹板在x方向上的前端开有深槽，深槽内安装弹簧和伸缩头，伸缩头伸出时可完成y方向上对电动真空泵预紧力的加载。

所述踏板力加载系统包括电源、调频器、电流控制器、电动机、皮带轮、二级齿轮减速箱、底座箱、丝杠、活动板和力传感器，电控单元，电源连接调频器输入端，调频器输出端连接电流控制器的输入端，电流控制器的输出端与电动机相连接，电控单元分别通过电路与调频器和电流控制器连接，电动机的输出轴通过皮带轮接入二级齿轮减速箱，二级齿轮减速箱的输出轴通过弹性联轴器与丝杠的输入端连接，丝杠安装在底座箱内，底座箱沿x方向的两个端面分别加工出对称的轴承孔，底座箱的箱体中开有供活动板沿x方向移动的导轨，活动板沿y方向的两个侧面均有一个凸起，活动板沿y方向的两个侧面上的凸起安装在底座箱中的导轨内，丝杠通过两个角接触球轴承安装在底座箱两端轴承孔中，丝杠外表面加工有外螺纹，活动板为带有内螺纹孔的长方形板，活动板的内螺纹与丝杠上的外螺纹配合，使活动板可在底座箱内沿x方向移动，电控单元与ECU连接，ECU连接计算机。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.将电动真空泵放置在本系统中进行测量，使电动真空泵最大程度的接近服役状态，同时通过压力传感器输出踏板力的大小、角度传感器输出踏板的转动角度、红外温度传感器输出电动真空泵的工作温度、真空度传感器输出电动真空泵的实时真空度、电动真空泵的响应时间、轮缸压力传感器检测轮缸对应输出的压力。数据采集更精准，以时间为基础的函数图像能显示各个参数之间的相互影响及响应时间。

2.本系统采用匹配多种形状、规格、尺寸的真空泵的真空泵固定装置，便捷拆装真空泵，减少了测试系统对于不同真空泵进行测量时更换电动真空泵导致的需要更换不同的真空泵固定装置的繁琐步骤和材料的浪费，单位时间内效率更高，大大节省实验过程中的人力物力资源。

3.踏板力的加载通过ECU控制，通过调频器改变转速调控力矩，输出力稳定，精确，能模拟多种情况下的制动需求，并且在加载系统中能收集实时的输出力矩，便于后续的对制动意图等其他处理方法的分析。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的一种汽车电动真空泵测试系统的结构示意图；

图2为本发明所述的一种汽车电动真空泵测试系统中的真空泵固定装置的结构示意图；

图3为本发明所述的一种汽车电动真空泵测试系统中的踏板力加载系统的结构示意图；

图4为踏板力加载系统中的底座箱、丝杠、活动板配合的结构示意图；

图中：1.踏板力加载系统，2.踏板，3.真空助力器，4.制动主缸，5.红外温度传感器，6.真空度传感器，7.真空单向阀，8.真空罐，9.电动真空泵，10.真空泵固定装置，11.感载比例阀，12.左前轮缸，13.右前轮缸，14.右后轮缸，15.左后轮缸，16.踏板角度传感器，17.右前轮缸压力传感器，18.右后轮缸压力传感器，19.固定底板，20.横向移动架，21.固定夹，22.夹板支撑架，23.棘齿按钮，24.夹板，25.夹板弹簧，26.长螺栓，27.调频器，28.电流控制器，29.电动机，30.皮带轮，31.二级齿轮减速箱，32.底座箱，33.丝杠，34.活动板，35.压力传感器，36.电控单元.

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，一种汽车电动真空泵测试系统由踏板力加载系统1，踏板2，真空助力器3，制动主缸4，，红外温度传感器5，真空度传感器6，真空单向阀7，真空罐8，电动真空泵9，真空泵固定装置10，感载比例阀11，左前轮缸12，右前轮缸13，左后轮缸14，右后轮缸15，踏板度传感器16，右前轮缸压力传感器17，右后轮缸压力传感器18组成。其中制动功能通过下述方法实现，踏板力加载系统1中的活动板34与踏板2板面通过一个压力传感器35接触连接，踏板力加载系统1通过踏板2板面完成对踏板2的加载，踏板2与支架转轴处设置有同轴安装的踏板角度传感器16。踏板2推杆嵌入真空助力器3中的控制阀，根据推杆压入深度控制制动压力的大小，制动主缸4采用串联双腔制动主缸，将制动主缸4直接安装在真空助力器3中的真空伺服气室的前端，制动主缸4前腔进油孔与第一储液罐连接，制动主缸4前腔出油孔通过液压管路分别连接左前轮缸14及感载比例阀13的入口，制动主缸4后腔进油孔与第二储液罐连接，制动主缸4出油孔分别连接右前轮缸13及感载比例阀11的入口，感载比例阀11出口分别与与右后轮缸15，左后轮缸14连接。右前轮缸压力传感器17安装在右前轮缸13的入口处，右后轮缸压力传感器18安装在右后轮缸15的入口处。红外温度传感器5、真空度传感器6、角度传感器16、右前轮缸压力传感器17、右后轮缸压力传感器18、压力传感器35分别通过数据线与ECU连接，踏板力加载系统1与ECU连接。

真空助力器3中的真空环境通过下述方案获得，电动真空泵9由所述电动真空泵固定装置10固定于台驾上，电动真空泵9出口通过气道与真空罐8出口相连接，真空罐8的入口通过气道与真空助力器3中的真空伺服气室相连接，由电动真空泵9维持真空罐8中的真空度，真空助力器3通过真空罐8获取真空环境。其中真空助力器3中的真空伺服气室出口处设置有单向真空阀7，真空罐8内装有真空度传感器6，电动真空泵9外围设置红外温度仪5，通过红外温度仪5获取电动真空泵9内部工作温度。

参阅图2，真空泵固定装置由固定底板19，横向移动架20，固定夹21，夹板支撑架22，棘齿按钮23，活动夹板24，夹板弹簧25，长螺栓26组成，定义测试时使用的台架所在的水平面的横向为x方向、纵向为y方向，垂直于测试时使用的台架所在的水平面的方向为z方向。固定底板19为y方向两个端面上含有沿x方向的凹形导向凹槽的长方形板。横向移动架20可以通过自身y方向上两个端面内侧的凸起与固定底板19上的导轨配合使横向移动架20可沿固定底板19在x方向上移动，横向移动架20在y方向上的前后两个外端面下方加工有螺纹孔，螺栓旋入到螺纹孔中可限制横向移动架20在固定底板19上沿x方向的运动。横向移动架20上端面和x方向上的外侧面同样开有导向凹槽，两个固定夹21分别安装在两个横向移动架20顶部，固定夹21通过自身底部沿x方向和z方向上的凸起与横向移动架20顶部的导向凹槽配合使固定夹21可在横向移动架20上沿着y方向移动，每个固定夹21的上端面焊接有四根z方向设置的导杆，夹板支撑架22穿过四根导杆并在四根导杆的导向作用下可沿z方向移动，一个夹板24沿x方向穿过夹板支撑架22，两个固定夹21上的夹板24沿x方向相向设置，夹板24上沿x方向加工有在z方向上贯通的矩形通槽，夹板弹簧25放置在夹板支撑架22和固定夹21上端面之间，起夹紧作用的长螺栓26穿过夹板支撑架22、夹板24的矩形通槽和夹板弹簧25后旋进固定夹21上端面中心处的螺纹孔中，夹板支撑架22的上端面抵靠在长螺栓26顶部的螺帽下方，夹板24在y方向上的前后两个侧面均加工有三角形倒齿，三角形倒齿与夹板支撑架22在y方向两个侧面上设置的棘齿按钮23配合以限制夹板24在x方向的进给运动，夹板24在x方向上的前端开有深槽，深槽内安装弹簧和伸缩头。电动真空泵9较高时，夹板24、夹板24前端的伸缩头和夹板24前端深槽内的弹簧配合完成x方向上预紧力的加载，防止电动真空泵9倾覆。

参阅图3和图4，所述踏板力加载系统由电控单元27，转矩转速调控器28，电动机29，皮带轮30，二级齿轮减速箱31，底座箱32，丝杠33，活动板34，力传感器35组成，其中转矩转速调控器39由调频器和电流控制器串联组成，电源连接调频器27输入端，调频器27输出端连接电流控制器28的输入端，电流控制器28的输出端与电动机29相连接，电控单元36分别与调频器27电流控制器28通过电路连接，电动机29的输出轴通过皮带轮30接入二级齿轮减速箱31，二级齿轮减速箱31的输出轴通过弹性联轴器与丝杠33的输入端连接，丝杠33安装在底座箱32内，底座箱32沿x方向的两个端面分别加工出对称的轴承孔，底座箱32的箱体中间开有供活动板34沿x方向移动的导轨，丝杠33通过两个角接触球轴承安装在底座箱32两端轴承孔中，丝杠33外表面加工有外螺纹，活动板34为带有内螺纹孔的长方形板，活动板34沿y方向的两个侧面均有一个凸起，活动板34的内螺纹与丝杠33上的外螺纹配合，活动板34沿y方向的两个侧面上的凸起安装在底座箱32内的导轨内，使活动板34可在底座箱32内沿x方向移动。活动板34与踏板2板面接触面间安压装压力传感器35，方便调整力的输出。电控单元36与ECU相连接，ECU与计算机相连接，计算机通过调整参数向ECU输出信号，ECU控制电控单元36改变制动力的大小。

Claims (3)

1.一种汽车电动真空泵测试系统，其特征在于，包括踏板力加载系统(1)、踏板(2)、真空助力器(3)、制动主缸(4)、真空储气罐(8)、电动真空泵(9)、真空泵固定装置(10)、感载比例阀(11)、左前轮缸(12)、右前轮缸(13)、左后轮缸(14)以及右后轮缸(15)，踏板力加载系统(1)中的活动板(34)通过一个压力传感器(35)与踏板(2)板面接触连接，踏板(2)与踏板支架转轴处设置有一个与踏板(2)同轴安装的踏板角度传感器(16)，踏板(2)的推杆与真空助力器(3)中的控制阀输入端滑动配合，制动主缸(4)采用串联双腔制动主缸，制动主缸(4)直接安装在真空助力器(3)中的真空伺服气室的前端，制动主缸(4)前腔进油孔与一个第一储液罐连接，制动主缸(4)前腔出油孔通过液压管路分别连接左前轮缸(14)及感载比例阀(13)的入口，制动主缸(4)后腔进油孔与一个第二储液罐连接，制动主缸(4)后腔出油孔分别通过液压管路连接右前轮缸(13)及感载比例阀(11)的入口，感载比例阀(11)的出口分别通过液压管路与右后轮缸(15)和左后轮缸(14)连接，一个右前轮缸压力传感器(17)安装在右前轮缸(13)的入口处，一个右后轮缸压力传感器(18)安装在右后轮缸(15)的入口处，电动真空泵(9)通过所述真空泵固定装置(10)固定于测试时使用的台架上，电动真空泵(9)的出口通过气道与真空罐(8)的出口相连接，真空助力器(3)中的真空伺服气室出口与单向真空阀(7)入口相接，单向真空阀(7)的出口通过气道连接真空罐(8)的入口，真空罐(8)的罐腔内装有真空度传感器(6)，电动真空泵(11)泵体外部设置一个可以检测电动真空泵(11)温度的红外温度传感器(5)，红外温度传感器(5)、真空度传感器(6)、角度传感器(16)、右前轮缸压力传感器(17)、右后轮缸压力传感器(18)、压力传感器(35)分别通过数据线与ECU连接，踏板力加载系统(1)与ECU连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电动真空泵测试系统，其特征在于，所述的真空泵固定装置(10)包括一个放置在测试时使用的台架所在的水平面上的矩形的固定底板(19)，定义测试时使用的台架所在的水平面的横向为x方向、纵向为y方向，垂直于测试时使用的台架所在的水平面的方向为z方向，固定底板(19)上安装有两个门式结构的横向移动架(20)，横向移动架(20)可以在固定底板(19)上沿x方向上移动，横向移动架(20)在y方向上的前后两个外端面下方加工有螺纹孔，螺栓旋入到螺纹孔中可限制横向移动架(20)在固定底板(19)上沿x方向的运动，两个固定夹(21)分别安装在两个横向移动架(20)顶部且两个固定夹(21)可在横向移动架(20)上沿着y方向移动，每个固定夹(21)的上端面焊接有四根z方向设置的导杆，夹板支撑架(22)穿过四根导杆并可在四根导杆的导向作用可沿z方向移动，一个夹板(24)沿x方向穿过夹板支撑架(22)，两个固定夹(21)上的夹板(24)沿x方向相向设置，夹板(24)上沿x方向加工有在z方向上贯通的矩形通槽，夹板弹簧(25)放置在夹板支撑架(22)和固定夹(21)上端面之间，起夹紧作用的长螺栓(26)穿过夹板支撑架(22)、夹板(24)的矩形通槽和夹板弹簧(25)后旋进固定夹(21)上端面中心处的螺纹孔中，夹板支撑架(22)的上端面抵靠在长螺栓(26)顶部的螺帽下方，夹板(24)在y方向上的前后两个侧面均加工有三角形倒齿，三角形倒齿与夹板支撑架(22)y方向两个侧面上设置的棘齿按钮(23)配合以限制夹板(24)在x方向的进给运动，夹板(24)在x方向上的前端开有深槽，深槽内安装弹簧和伸缩头，伸缩头伸出时可完成y方向上对电动真空泵(9)预紧力的加载。

3.根据权利要求1所述的一种汽车电动真空泵测试系统，其特征在于，所述踏板力加载系统(1)包括电源、调频器(27)、电流控制器(28)、电动机(29)、皮带轮(30)、二级齿轮减速箱(31)、底座箱(32)、丝杠(33)、活动板(34)和力传感器(35)，电控单元(36)，电源连接调频器(27)输入端，调频器(27)输出端连接电流控制器(28)的输入端，电流控制器(28)的输出端与电动机(29)相连接，电控单元(36)分别通过电路与调频器(27)和电流控制器(28)连接，电动机(29)的输出轴通过皮带轮(30)接入二级齿轮减速箱(31)，二级齿轮减速箱(31)的输出轴通过弹性联轴器与丝杠(33)的输入端连接，丝杠(33)安装在底座箱(32)内，底座箱(32)沿x方向的两个端面分别加工出对称的轴承孔，底座箱(32)的箱体中开有供活动板(34)沿x方向移动的导轨，活动板(34)沿y方向的两个侧面均有一个凸起，活动板(34)沿y方向的两个侧面上的凸起安装在底座箱(34)中的导轨内，丝杠(33)通过两个角接触球轴承安装在底座箱(32)两端轴承孔中，丝杠(33)外表面加工有外螺纹，活动板(34)为带有内螺纹孔的长方形板，活动板(34)的内螺纹与丝杠(33)上的外螺纹配合，使活动板(34)可在底座箱(32)内沿x方向移动，电控单元(36)与ECU连接，ECU连接计算机。