CN203616143U

CN203616143U - 蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台

Info

Publication number: CN203616143U
Application number: CN201320850046.3U
Authority: CN
Inventors: 李静; 陈亚东; 韩佐悦; 杜松; 禚帅帅; 王子涵
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2023-12-23

Abstract

本实用新型涉及一种蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台，属于汽车领域。包括驱动装置、右支撑板、旋转机构、左支撑板、试验台机架，手动转动旋转轴，旋转轴带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮，蜗轮通过平键带动主轴旋转，从而带动旋转平台旋转，旋转平台上的坡度传感器将采集到的坡度值信号反馈到控制器，控制器经过计算之后控制执行机构，从而在进行实车试验之前充分验证电子驻车系统的有效性和可靠性。优点在于：可以完成对电子驻车制动系统传感器、控制器、执行装置的硬件在环试验，驱动机构具有自锁功能，稳定可靠。可使实验装置在不使用任何供电的情况下完成一定精度的硬件在环试验，精度高，避免了使用电机驱动潜在的信号干扰和指针来回摆动问题。

Description

蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种执行机构使用蜗轮蜗杆装置的、用于电子驻车制动系统的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台。

背景技术

电子驻车制动系统（EPB）通过内置在其电脑中的纵向加速度传感器来测算坡度，从而可以算出车辆在斜坡上由于重力而产生的下滑力，电脑通过电机对后轮施加制动力来平衡下滑力，使车辆能停在斜坡上。当车辆起步时，电脑通过离合器踏板上的位移传感器以及油门的大小来测算需要施加的制动力，同时通过高速控制器局域网络（CAN）与发动机电脑通讯来获知发动机牵引力的大小。电脑自动计算发动机牵引力的增加，相应的减少制动力。当牵引力足够克服下滑力时，电脑驱动电机解除制动，从而实现车辆顺畅起步。

在研究、评价电子驻车系统（EPB）传感器、控制器、执行器及系统整体性能方面，使用硬件在环试验具有非常明显的优势。其可以在不进行整车真实道路试验的情况下，对电子驻车系统（EPB）的硬件进行总体的性能评价和分析验证，达到接近实车试验的真实性，同时大大降低试验研究的成本，缩短试验评价的时间周期，提高电子驻车试验的安全性。

目前国内对电子驻车系统（EPB）硬件在环试验的研究还比较少，而且试验范围比较有限，无法完成全面的硬件在环试验；传感器、控制器和执行器信号之间容易相互干扰且控制精度低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台，解决了电子驻车系统（EPB）硬件在环试验坡度模拟范围有限、精度不高、各个元器件信号容易干扰等制约电子驻车系统（EPB）硬件在环试验发展的瓶颈问题，从而在一定程度上促进电子驻车系统（EPB）的发展。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台，包括驱动装置1、右支撑板2、主轴5、旋转机构的旋转平台3、左支撑板4和试验台机架6，驱动装置1为具有自锁性能的蜗轮蜗杆驱动装置，固定在右支撑板2上，左支撑板4和右支撑板2严格对中固定在试验台机架6上，手动调节驱动装置1，使主轴5带动旋转平台3旋转，旋转平台3上的坡度传感器感知旋转角度，将旋转角度信号传递给ECU控制器，控制器计算后控制执行机构。

所述的主轴5分别与左、右支撑板轴承28、24内圈过盈配合，左、右支撑板轴承28、24外圈分别与左、右支撑板4、2小间隙配合，旋转平台3通过螺钉固定连接在主轴5上；驱动装置1上的上、下固定钣金22、23通过螺钉固定连接在右支撑板2上，旋转轴13与蜗杆7过盈配合，蜗轮14与主轴5通过平键15连接，蜗杆7通过蜗轮14带动主轴5旋转，蜗杆7具有自锁性，使旋转平台3旋转一定角度后可以固定不动，旋转平台3上面的坡度传感器将检测到的坡度信号传递给ECU，ECU经过计算后控制执行机构。

所述的驱动装置1包括蜗杆7、蜗杆挡圈8、固定蜗杆左轴承9、固定蜗杆右轴承10、锁紧环11、驱动机构固定板12、旋转轴13、蜗轮14、平键15、固定主轴左轴承16、固定主轴左轴承挡圈17、固定主轴右轴承18、固定主轴右轴承挡圈19、分度盘20、指针21、上固定钣金22、下固定钣金23，所述蜗杆7具有自锁性，手动转动旋转轴13，通过蜗杆7、蜗轮14带动主轴5旋转一定角度，指针21和主轴5一起旋转，从而在分度盘20上显示主轴5旋转的角度。

所述的驱动机构固定板12通过螺钉连接成箱体，旋转轴13与蜗杆7过盈配合，蜗杆挡圈8和蜗杆凸台对固定蜗杆左轴承9轴向定位，锁紧环11与蜗杆7螺纹连接，锁紧环11和蜗杆凸台对固定蜗杆右轴承10轴向定位，蜗轮14与主轴5通过平键15连接；固定主轴左轴承挡圈17和主轴凸台对固定主轴左轴承16轴向固定，固定主轴右轴承挡圈19和主轴凸台对固定主轴右轴承18轴向固定；分度盘20通过螺钉固定连接在驱动机构固定板12上，指针21通过螺钉固定在主轴5上，主轴5带动指针21一起旋转，指针21在分度盘20上显示旋转的角度；蜗杆7具有自锁性，指针21可以固定在分度盘20某一角度不动；上固定钣金22、下固定钣金23通过螺钉固定在驱动机构固定板12上，上固定钣金22、下固定钣金23通过螺钉连接使整个驱动装置1固定在右支撑板2上。

所述的试验台机架6沿着长度方向设有一凹槽，左、右支撑板4、2下端设有和试验台机架6凹槽宽度相同的凹槽，左、右支撑板紧固块31、27下部分别与试验台机架6的凹槽过盈配合，左、右支撑板紧固块31、27上部分别与左、右支撑板4、2下端的凹槽过盈配合，使左、右支撑板4、2沿着试验台机架6的凹槽固定，从而保证左、右支撑板严格对中。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台可以完成对电子驻车制动系统传感器、控制器、执行装置的硬件在环试验，在进行实车试验之前充分验证控制系统的有效性和可靠性。

2.本实用新型所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台的驱动机构为手动调节蜗轮蜗杆机构，机构本身具有自锁功能，稳定可靠。

3.本实用新型的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台驱动机构上设置有分度盘，可使实验装置在不使用任何供电的情况下完成一定精度的硬件在环试验，精度高，省去了其他试验装置的电机驱动控制器，避免了使用电机驱动潜在的信号干扰和指针来回摆动问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的立体分解示意图；

图3为本实用新型的驱动装置结构示意图；

图4为本实用新型的蜗轮蜗杆机构的蜗杆部分剖视图；

图5为本实用新型的蜗轮蜗杆机构的蜗轮部分剖视图；

图6为本实用新型的旋转机构剖视图；

图7为本实用新型的工作流程图。

图中：1.驱动装置，2.右支撑板，3.旋转平台，4.左支撑板，5.主轴，6.试验台机架，7.蜗杆，8.蜗杆挡圈，9.固定蜗杆左轴承，10.固定蜗杆右轴承，11.锁紧环，12.驱动机构固定板，13.旋转轴，14.蜗轮，15.平键，16.固定主轴左轴承，17.固定主轴左轴承挡圈，18.固定主轴右轴承，19.固定主轴右轴承挡圈，20.分度盘，21.指针，22.上固定钣金，23.下固定钣金，24.右支撑板轴承，25.右支撑板轴承右挡板，26.右支撑板轴承左挡板，27.右支撑板紧固块，28.左支撑板轴承，29.左支撑板轴承右挡板，30.左支撑板轴承左挡板，31.左支撑板紧固块。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。

参见图1及图2所示，本实用新型的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台由驱动装置1、右支撑板2、主轴5、旋转平台3、左支撑板4和试验台机架6组成。试验台机架6是一定厚度的铝板，沿着长度方向设有一凹槽，左、右支撑板4、2下部也设有凹槽，左、右支撑板紧固块31、27下部与试验台机架6的凹槽过盈配合，左、右支撑板紧固块31、27上部分别与左、右支撑板4、2下部凹槽过盈配合，左、右支撑板4、2沿着试验台机架6的凹槽固定，从而保证左、右支撑板4、2严格对中；主轴5分别与左、右支撑板轴承28、24内圈过盈配合，左、右支撑板轴承28、24外圈分别与左、右支撑板4、2小间隙配合，旋转平台3通过螺钉固定连接在主轴5上；驱动装置1上的上、下固定钣金22、23通过螺钉固定连接在右支撑板2上，旋转轴13与蜗杆7过盈配合，蜗轮14与主轴5通过平键15连接，蜗杆7通过蜗轮14带动主轴5旋转，蜗杆7具有自锁性，使旋转平台3旋转一定角度后可以固定不动，旋转平台3上面的坡度传感器将检测到的坡度信号传递给ECU，ECU经过计算后控制执行机构。

参见图2至图5所示，本实用新型所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台驱动装置由蜗杆7、蜗杆挡圈8、固定蜗杆左轴承9、固定蜗杆右轴承10、锁紧环11、驱动机构固定板12、旋转轴13、蜗轮14、平键15、固定主轴左轴承16、固定主轴左轴承挡圈17、固定主轴右轴承18、固定主轴右轴承挡圈19、分度盘20、指针21、上固定钣金22、下固定钣金23组成，驱动机构固定板12是薄铝板，6个驱动机构固定板12通过螺钉连接搭接成箱体；旋转轴13与蜗杆7过盈配合，蜗杆挡圈8和蜗杆凸台对固定蜗杆左轴承9轴向定位，锁紧环11与蜗杆7螺纹连接，锁紧环11和蜗杆凸台对固定蜗杆右轴承10轴向定位，蜗轮14与主轴5通过平键15连接；

参见图5所示，固定左轴承挡圈17和主轴凸台对固定主轴左轴承16轴向固定，固定右轴承挡圈19和主轴凸台对固定主轴右轴承18轴向固定；分度盘20通过螺钉连接固定在驱动机构固定板12上，指针21通过螺钉连接固定在主轴5上，主轴5会带动指针21一起旋转，指针21会在分度盘20上显示旋转的角度，蜗杆7具有自锁性，指针21可以固定在分度盘20某一角度不动；上固定钣金22、下固定钣金23通过螺钉连接固定在驱动机构固定板12上，上固定钣金22、下固定钣金23通过螺钉连接使整个驱动装置1固定在右支撑板2上

参见图6所示，本实用新型所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台旋转机构由右支撑板2、右支撑板轴承24、右支撑板轴承右挡板25、右支撑板轴承左挡板26、右支撑板紧固块27、左支撑板4、左支撑板轴承28、左支撑板轴承右挡板29、左支撑板轴承左挡板30、左支撑板紧固块31、主轴5、旋转平台3、试验台机架6组成。右支撑板轴承24和左支撑板轴承28选用轴承型号为1205K、尺寸规格为25×52×15的调心球轴承，具有自动调心功能，使主轴5能在左右支撑板上固定；右支撑板轴承24内圈与主轴5过盈配合，右支撑板轴承24外圈与右支撑板2小间隙配合，右支撑板轴承右挡板25通过螺钉固定在右支撑板2上，右支撑板轴承左挡板26通过螺钉固定在右支撑板2上，右支撑板轴承右挡板25和右支撑轴承左挡板26起到对右支撑板轴承24轴向固定的作用；左支撑板轴承28内圈与主轴5过盈配合，左支撑板轴承28外圈与左支撑板4小间隙配合，左支撑板轴承右挡板29通过螺钉固定在左支撑板4上，左支撑板轴承左挡板30通过螺钉固定在左支撑板4上，左支撑板轴承右挡板29和左支撑板轴承左挡板30起到对左支撑板轴承28轴向固定的作用；右支撑板2和左支撑板4下部设有凹台，减轻支撑板的重量；试验台机架6是一定厚度的铝板，沿着长度方向设有一凹槽，右支撑板下部有与试验台机架凹槽等宽的凹槽，右支撑板紧固块27下部与试验台机架凹槽过盈配合，右支撑板紧固块27上部与右支撑板下部凹槽过盈配合，左支撑板下部也设有与试验台机架凹槽等宽的凹槽，左支撑板紧固块31下部与试验台机架凹槽过盈配合，左支撑板紧固块31上部与左支撑板下部凹槽过盈配合，左、右支撑板沿着试验台凹槽固定，保证左、右支撑板严格对中；旋转平台3通过螺钉固定在主轴5上，坡度传感器固定在旋转平台3上，坡度传感器感知旋转平台3的旋转角度，将旋转角度信号传递给ECU控制器。

参见图4所示，本实用新型所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台的工作流程图，主要由上位机、dspace机、ECU控制器、坡度传感器、执行机构（制动钳固定台架）和压力传感器组成。通过上位机将设置好的工况参数变成C代码传送给dspace机，dspace机运行整车模型，采集和发送压力传感器的信号，旋转平台3上的坡度传感器将坡度信号传给ECU控制器，ECU控制器将坡度信号和整车模型根据ECU控制器内嵌的算法进行计算，根据计算的结果控制执行机构（制动钳固定台架），压力传感器将执行机构的压力信号传递给dspace机。

下面举例说明蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台的工作过程：

首先，手动转动旋转轴13，旋转轴13通过蜗轮蜗杆机构带动主轴5旋转一定角度，坡度传感器感知旋转平台的旋转角度，将旋转角度信号传递给ECU控制器，上位机将设置好的工况参数传递给dspace机，通过dspace机运行整车模型，ECU控制器将坡度信号和整车模型根据ECU控制器内嵌的算法进行计算，根据计算的结果控制执行机构，压力传感器将执行机构的压力信号传递给dspace机。本实用新型的驱动机构为手动调节的蜗轮蜗杆机构，具有自锁性，精度高，稳定可靠，省去了采用电机驱动必须要有的电机驱动控制器，避免了潜在的信号干扰和指针来回摆动问题。本实用新型的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台操作简单，制造成本低，效率高，能有效满足电子驻车系统（EPB）硬件在环试验，一定程度上促进电子驻车系统（EPB）的发展。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡对本实用新型所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1. 一种蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台，包括驱动装置（1）、右支撑板（2）、主轴（5）、旋转机构的旋转平台（3）、左支撑板（4）和试验台机架（6），其特征在于：驱动装置（1）为具有自锁性能的蜗轮蜗杆驱动装置，固定在右支撑板（2）上，左支撑板（4）和右支撑板（2）严格对中固定在试验台机架（6）上，手动调节驱动装置（1），使主轴（5）带动旋转平台（3）旋转，旋转平台（3）上的坡度传感器感知旋转角度，将旋转角度信号传递给ECU控制器，控制器计算后控制执行机构。

2.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台，其特征在于：所述的主轴（5）分别与左、右支撑板轴承（28、24）内圈过盈配合，左、右支撑板轴承（28、24）外圈分别与左、右支撑板（4、2）小间隙配合，旋转平台（3）通过螺钉固定连接在主轴（5）上；驱动装置（1）上的上、下固定钣金（22、23）通过螺钉固定连接在右支撑板（2）上，旋转轴（13）与蜗杆（7）过盈配合，蜗轮（14）与主轴（5）通过平键（15）连接，蜗杆（7）通过蜗轮（14）带动主轴（5）旋转，蜗杆（7）具有自锁性，使旋转平台（3）旋转一定角度后可以固定不动，旋转平台（3）上面的坡度传感器将检测到的坡度信号传递给ECU，ECU经过计算后控制执行机构。

3.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台，其特征在于：所述的驱动装置（1）包括蜗杆（7）、蜗杆挡圈（8）、固定蜗杆左轴承（9）、固定蜗杆右轴承（10）、锁紧环（11）、驱动机构固定板（12）、旋转轴（13）、蜗轮（14）、平键（15）、固定主轴左轴承（16）、固定主轴左轴承挡圈（17）、固定主轴右轴承（18）、固定主轴右轴承挡圈（19）、分度盘（20）、指针（21）、上固定钣金（22）、下固定钣金（23），所述蜗杆（7）具有自锁性，手动转动旋转轴（13），通过蜗杆（7）、蜗轮（14）带动主轴（5）旋转，指针（21）和主轴（5）一起旋转，从而在分度盘（20）上显示主轴（5）旋转的角度。

4.根据权利要求3所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台，其特征在于：所述的驱动机构固定板（12）通过螺钉连接成箱体，旋转轴（13）与蜗杆（7）过盈配合，蜗杆挡圈（8）和蜗杆凸台对固定蜗杆左轴承（9）轴向定位，锁紧环（11）与蜗杆（7）螺纹连接，锁紧环（11）和蜗杆凸台对固定蜗杆右轴承（10）轴向定位，蜗轮（14）与主轴（5）通过平键（15）连接；固定主轴左轴承挡圈（17）和主轴凸台对固定主轴左轴承（16）轴向固定，固定主轴右轴承挡圈（19）和主轴凸台对固定主轴右轴承（18）轴向固定；分度盘（20）通过螺钉固定连接在驱动机构固定板（12）上，指针（21）通过螺钉固定在主轴（5）上，主轴（5）带动指针（21）一起旋转，指针（21）在分度盘（20）上显示旋转的角度；上固定钣金（22）、下固定钣金（23）通过螺钉固定在驱动机构固定板（12）上，上固定钣金（22）、下固定钣金（23）通过螺钉连接使整个驱动装置（1）固定在右支撑板（2）上。

5.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式电子驻车制动坡度模拟试验台，其特征在于：所述的试验台机架（6）沿着长度方向设有一凹槽，左、右支撑板（4、2）下端设有和试验台机架（6）凹槽宽度相同的凹槽，左、右支撑板紧固块（31、27）下部分别与试验台机架（6）的凹槽过盈配合，左、右支撑板紧固块（31、27）上部分别与左、右支撑板（4、2）下端的凹槽过盈配合，使左、右支撑板（4、2）沿着试验台机架（6）的凹槽固定。