CN111766078B - 一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，通过变频器对加载电机进行控制，加载电机输出扭矩，带动齿轮箱进行低速旋转；齿轮箱的电子驻车机构接收驻车指令后，驱动该电子驻车机构完成驻车，在完成驻车所需的指定扭矩后，刹车盘模拟汽车的刹车进行了刹车动作，并通过扭矩传感器将刹车信号和扭矩量送入NI实时测量控制器；NI实时测量控制器再对电子驻车机构发送解除驻车的指令，随后电子驻车机构解除驻车，在完成解除驻车后，刹车盘解除刹车，完成电子驻车机构的可靠性试验的一个循环；本发明结构简单，扭矩值小，扭矩控制简单精确，单次测试时间短，试验整体安全；本发明采用刹车盘来模拟真实刹车工况，试验数据更为准确合理。

Description

一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法

技术领域

本发明涉及检测、试验方法领域，尤其涉及一种应用于汽车动力装置研发领域中的电子驻车机构可靠性测试的试验方法。

背景技术

电子驻车EPB(Electrical Parking Brake)，是指由电子控制方式实现停车制动的技术。而与其配套的电子驻车机构是现代汽车机械结构电子化的产物，电子驻车机构的工作原理可将其分为电驱动单元和机械执行机构两个部分，其中电驱动单元包括电机、电机控制器、减速机构(如蜗轮蜗杆减速机构)和相关接插件，而机械执行机构主要包括驻车齿轮、棘爪、弹簧等相关部件。

现有技术下的电子驻车机构具有结构复杂、体积较大等缺点，无法直接应用于新能源动力总成系统。而且现有技术下的电子驻车机构的机械执行机构大都无法承受较大承受载荷、稳定性不好等缺点，导致电子驻车系统没有广泛应用。

而目前针对电子驻车机构可靠性试验的试验方法尚属空白或处于摸索阶段，所以目前迫切需要电子驻车机构可靠性测试装置及方法，在电子驻车机构的研发时对电子驻车机构的可靠性试验进行有效的验证电子驻车机构可靠性的试验，从而提高产品质量。

发明内容

为了解决现有技术下的电子驻车机构可靠性试验的试验方法缺乏的问题，本发明提供了一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，该装置结构简单、测试方便、其配套的试验方法可以真实模拟汽车工况，来实现电子驻车机构的可靠性试验。

本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，其具体系统配置和方案步骤如下所述：

一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统，包括带有电子驻车机构的齿轮箱，其具体结构如下所述：

齿轮箱的输入端与加载电机连接，并在齿轮箱与加载电机之间的连接轴上分别安装设置有扭矩传感器与刹车盘；

变频器与加载电机信号联通，对加载电机进行扭矩控制；

齿轮箱的电子驻车机构通过控制器局域网络总线连接至NI实时测量控制器的控制器局域网络接口，而变频器则通过以太网控制连线与实时控制器的以太网控制接口连接，将变频器与NI实时测量控制器之间实时通讯；

扭矩传感器与NI实时测量控制器的模拟量输入卡件接口数据联通，将与该扭矩传感器同轴连接的刹车盘产生的刹车信号和扭矩量通过模拟量输入卡件接口送入NI实时测量控制器。

根据本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统，其特征在于，所述的NI实时测量控制器设置有Simulink状态机，通过该Simulink状态机的编程，实现对整个试验系统的自动控制，并通过与NI实时测量控制器连接的外部控制上位机与NI实时测量控制器的实时系统交互，通过该外部控制上位机对整个系统的参数进行监控。

根据本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统，其特征在于，所述的变频器为ACS880变频器。

ACS880系列可以满足任何工业过程、自动化系统、用户和企业的需求，其宽泛的功率和电压范围可适用于驱动各种类型的电机。其创新的通用架构，可以简化操作，改善能效和扩大产出，ACS880系列包含单传动、多传动和传动模块。

根据本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统，其特征在于，所述的外部控制上位机与NI实时测量控制器之间采用了用户数据报协议。

一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，基于上述的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统，其具体步骤如下所述：

1)将齿轮箱、加载电机、扭矩传感器、刹车盘、变频器和NI实时测量控制器的各个装置之间正确连接，并确认各个装置之间的电路、信号、数据联通；

2)启动电子驻车机构可靠性测试，首先通过变频器对加载电机进行控制，加载电机输出扭矩，带动齿轮箱进行低速旋转；

3)齿轮箱的电子驻车机构接收驻车指令后，驱动该电子驻车机构完成驻车，在完成驻车所需的指定扭矩后，刹车盘模拟汽车的刹车进行了刹车动作，并通过扭矩传感器将刹车信号和扭矩量送入NI实时测量控制器；

4)NI实时测量控制器获得步骤3)中的刹车信号和扭矩量，通过其控制器局域网络接口的控制器局域网络总线对电子驻车机构发送解除驻车的指令，随后电子驻车机构解除驻车，在完成解除驻车后，刹车盘解除刹车，此时完成电子驻车机构的可靠性试验的一个循环；

5)通过NI实时测量控制器重复上述步骤2)～步骤4)，直至达到电子驻车机构的可靠性试验的要求次数，试验结束。

5.一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，其特征在于，所述的步骤4)中，NI实时测量控制器作为控制器对变频器实时通讯，对其扭矩模式进行实时控制，并通过外部控制上位机的实时系统交互显示并监控试验数据。

使用本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法获得了如下有益效果：

1.本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法结构简单，通过变频器控制加载电机对齿轮箱输入端加载，扭矩值小，试验整体安全；

2.本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法通过NI实时测量控制器来控制扭矩模式，扭矩控制更为简单、精确，且单次测试时间短，降低了试验周期，提高了试验效率；

3.本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法采用了刹车盘来模拟刹车，该真实模拟刹车工况使得整个试验数据更为准确合理。

附图说明

图1为本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法的系统装置的具体结构示意图。

图中：1-齿轮箱，1a-电子驻车机构，2-加载电机，3-扭矩传感器，4-刹车盘，5-变频器，6-控制器局域网络总线，7-NI实时测量控制器，7a-控制器局域网络接口，7b-以太网控制接口，7c-模拟量输入卡件接口，8-以太网控制连线，9-外部控制上位机，10-用户数据报协议。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法做进一步的描述。

实施例

如图1所示，一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统，包括带有电子驻车机构1a的齿轮箱1，该齿轮箱的输入端与加载电机2连接，并在齿轮箱与加载电机之间的连接轴上分别安装设置有扭矩传感器3与刹车盘4；

变频器5与加载电机2信号联通，对加载电机进行扭矩控制；

齿轮箱1的电子驻车机构1a通过控制器局域网络总线6连接至NI实时测量控制器7的控制器局域网络接口7a，而变频器5则通过以太网控制连线8与实时控制器的以太网控制接口7b连接，将变频器与NI实时测量控制器之间实时通讯；

扭矩传感器3与NI实时测量控制器7的模拟量输入卡件接口7c数据联通，将与该扭矩传感器同轴连接的刹车盘产生的刹车信号和扭矩量通过模拟量输入卡件接口送入NI实时测量控制器。

NI实时测量控制器7设置有Simulink状态机7d，通过该Simulink状态机的编程，实现对整个试验系统的自动控制，并通过与NI实时测量控制器连接的外部控制上位机9与NI实时测量控制器的实时系统交互，通过该外部控制上位机对整个系统的参数进行监控。

变频器为ACS880变频器。

外部控制上位机9与NI实时测量控制器7之间采用了用户数据报协议10。

一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，基于上述的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统，其具体步骤如下所述：

1)将齿轮箱1、加载电机2、扭矩传感器3、刹车盘4、变频器5和NI实时测量控制器7的各个装置之间正确连接，并确认各个装置之间的电路、信号、数据联通；

2)启动电子驻车机构可靠性测试，首先通过变频器5对加载电机2进行控制，加载电机输出扭矩，带动齿轮箱1进行低速旋转；

3)齿轮箱1的电子驻车机构1a接收驻车指令后，驱动该电子驻车机构完成驻车，在完成驻车所需的指定扭矩后，刹车盘4模拟汽车的刹车进行了刹车动作，并通过扭矩传感器3将刹车信号和扭矩量送入NI实时测量控制器7；

4)NI实时测量控制器7获得步骤3)中的刹车信号和扭矩量，通过其控制器局域网络接口7a的控制器局域网络总线6对电子驻车机构1a发送解除驻车的指令，随后电子驻车机构解除驻车，在完成解除驻车后，刹车盘4解除刹车，此时完成电子驻车机构的可靠性试验的一个循环；

5)通过NI实时测量控制器7重复上述步骤2)～步骤4)，直至达到电子驻车机构的可靠性试验的要求次数，试验结束。

步骤4)中，NI实时测量控制器7作为控制器对变频器5实时通讯，对其扭矩模式进行实时控制，并通过外部控制上位机9的实时系统交互显示并监控试验数据。

本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法结构简单，通过变频器控制加载电机对齿轮箱输入端加载，扭矩值小，试验整体安全；本发明通过NI实时测量控制器来控制扭矩模式，扭矩控制更为简单、精确，且单次测试时间短，降低了试验周期，提高了试验效率；本发明采用了刹车盘来模拟刹车，该真实模拟刹车工况使得整个试验数据更为准确合理。

本发明的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法适用于各种电子驻车机构的研发试验领域。

Claims (4)

1.一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，基于下述的用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统：

带有电子驻车机构(1a)的齿轮箱(1)的输入端与加载电机(2)连接，并在齿轮箱与加载电机之间的连接轴上分别安装设置有扭矩传感器(3)与刹车盘(4)；

变频器(5)与加载电机(2)信号联通，对加载电机进行扭矩控制；

齿轮箱(1)的电子驻车机构(1a)通过控制器局域网络总线(6)连接至NI实时测量控制器(7)的控制器局域网络接口(7a)，而变频器(5)则通过以太网控制连线(8)与实时控制器的以太网控制接口(7b)连接，将变频器与NI实时测量控制器之间实时通讯；

扭矩传感器(3)与NI实时测量控制器(7)的模拟量输入卡件接口(7c)数据联通，将与该扭矩传感器同轴连接的刹车盘产生的刹车信号和扭矩量通过模拟量输入卡件接口送入NI实时测量控制器；

NI实时测量控制器(7)设置有Simulink状态机(7d)，通过该Simulink状态机的编程，实现对整个试验系统的自动控制，并通过与NI实时测量控制器连接的外部控制上位机(9)与NI实时测量控制器的实时系统交互，通过该外部控制上位机对整个系统的参数进行监控；

用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，基于上述的用于电子驻车机构可靠性测试的试验系统，其具体步骤如下所述：

1)将齿轮箱(1)、加载电机(2)、扭矩传感器(3)、刹车盘(4)、变频器(5)和NI实时测量控制器(7)的各个装置之间正确连接，并确认各个装置之间的电路、信号、数据联通；

2)启动电子驻车机构可靠性测试，首先通过变频器(5)对加载电机(2)进行控制，加载电机输出扭矩，带动齿轮箱(1)进行低速旋转；

3)齿轮箱(1)的电子驻车机构(1a)接收驻车指令后，驱动该电子驻车机构完成驻车，在完成驻车所需的指定扭矩后，刹车盘(4)模拟汽车的刹车进行了刹车动作，并通过扭矩传感器(3)将刹车信号和扭矩量送入NI实时测量控制器(7)；

4)NI实时测量控制器(7)获得步骤3)中的刹车信号和扭矩量，通过其控制器局域网络接口(7a)的控制器局域网络总线(6)对电子驻车机构(1a)发送解除驻车的指令，随后电子驻车机构解除驻车，在完成解除驻车后，刹车盘(4)解除刹车，此时完成电子驻车机构的可靠性试验的一个循环；

5)通过NI实时测量控制器(7)重复上述步骤2)～步骤4)，直至达到电子驻车机构的可靠性试验的要求次数，试验结束。

2.如权利要求1所述的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，其特征在于，所述的变频器(5)为ACS880变频器。

3.如权利要求1所述的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，其特征在于，所述的外部控制上位机(9)与NI实时测量控制器(7)之间采用了用户数据报协议(10)。

4.如权利要求1所述的一种用于电子驻车机构可靠性测试的试验方法，其特征在于，所述的步骤4)中，NI实时测量控制器(7)作为控制器对变频器(5)实时通讯，对其扭矩模式进行实时控制，并通过外部控制上位机(9)的实时系统交互显示并监控试验数据。

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