汽车离合系统性能测试台架装置及包括其的测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽车离合系统测试台架装置及一种包括其的测试系统。所述离合系统测试台架装置包括用于安装、承载待测零件的台架主体；第一支架，所述第一支架以能够调整相对位置的方式设置在所述台架主体上，适于安装汽车变速箱和飞轮；以及第二支架，所述第二支架以能够调整相对位置的方式设置在所述台架主体上，适于安装离合踏板。本发明的测试台架装置将离合系统及与离合系统相关的零件（变速箱、飞轮等）全部安装到台架上，可以完整的仿真整车环境，同时实现了对液压管路压力、分离轴承力的有效测量。同时有效地解决了整车上零件拆装不便、传感器安装困难、测试成本过高的问题。
【专利说明】汽车离合系统性能测试台架装置及包括其的测试系统
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车测试【技术领域】；更具体地说，本发明涉及一种汽车离合器系统性能测试台架装置。
[0002]进一步地，本发明还涉及一种包括前述测试台架装置的测试系统。
【背景技术】
[0003]汽车离合系统作为手动挡汽车动力传递中不可或缺的一个部件，其工作性能的好坏直接反映了车辆的设计水平和质量水平。
[0004]汽车离合系统包含置于变速箱壳体内部的离合器、置于驾驶舱的离合踏板、连接离合器和离合踏板的液压管路系统三部分。分离轴承根据不同类型可分为拨叉式分离轴承、液压式分离轴承。驾驶员的脚踏力作用在离合踏板上，踏板通过杠杆作用将力放大，然后通过主缸建立液压，液压经过管路传递到分离轴承(对拨叉式分离轴承而言，液压首先传递到从缸，然后再通过拨叉传递到分离轴承；液压式分离轴承由于不包含从缸和拨叉，液压将直接传递到液压式分离轴承)，分离轴承开始工作使压盘抬起与从动盘分离，从而中断动力，实现分离。
[0005]在此过程中，离合系统的传递效率、零件(主缸、液压管路、从缸)的传递效率等都是重要的设计指标。根据汽车设计的常用知识及经验，要获取这些指标，就需要对以下具体参数进行测量:踏板力、踏板位移、主缸位移、液压管路输入压力、液压管路输出压力、分离轴承位移、分离轴承力。对以上参数进行完整、有效的测量，是开发设计过程中重要的一环。
[0006]对离合系统参数测量目前有两种方式。一种是在整车上进行的。将新设计的离合系统零件安装到车上，然后将测试设备和传感器安装到相应的测量位置进行测量，最终将测量数据进行分析，进而判断新设计是否达到预期。这种测试方法存在很多弊端:首先，在整车上测量受空间位置所限，无法安装分离轴承力传感器，管路压力传感器、分离轴承力位移传感器、主缸位移传感器的安装也非常困难，所获得的参数极其有限(常见的测量一般仅能获得踏板力、踏板位移等数据)；其次，在整车上反复拆装零件工作强度大，需要在车间举升机上进行，工作效率非常低；最后，不同车型的样件需要使用不同的车辆来测量，测量成本闻。
[0007]还有一种测量方式是对在离合器样件上安装传感器，并将样件布置在简易的台架上进行测量。如中国专利CN202133545U所述的一种离合器分离系统测试分析装置。专利CN202133545U所述装置的测量参数仅限于离合踏板位置，并不能完成对液压管路、分离轴承的测量。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是提供能够实现对汽车离合系统参数的完整、有效测量，并且能够克服现有技术中工作效率低、测量成本高等缺陷的一种汽车离合系统性能测试的台架装置并且进一步提供一种包括其的测试系统。
[0009]为了解决前述技术问题，本发明的第一方面提供的离合系统测试台架装置包括: 用于安装、承载待测零件的台架主体；
第一支架，所述第一支架以能够调整相对位置的方式设置在所述台架主体上，适于安装汽车变速箱和飞轮；以及
第二支架，所述第二支架以能够调整相对位置的方式设置在所述台架主体上，适于安装离合踏板。
[0010]在整车上固定的变速箱、飞轮、离合系统能够完整地布置在这种离合系统测试台架装置的台架主体上并且其相对位置关系是可以调整的(通过第一支架和第二支架)，从而能够准确的仿真被测零件在整车上的位置关系。变速箱和离合踏板相对台架主体的移动即可实现变速箱和离合踏板两者之间的相对位置变化，通过调整上述相对位置就可以实现与整车上完全相同的布置。
[0011]可选地，在如前所述的测试台架装置中，所述台架主体由多个型材框架结构搭建--? 。
[0012]可选地，在如前所述的测试台架装置中，所述台架主体呈方形，并且所述第一支架和所述第二支架分别设置在其不同侧面上。
[0013]可选地，在如前所述的测试台架装置中，所述第一支架和/或所述第二支架上设置横向开槽，并且利用穿过所述开槽的螺栓固定在所述台架主体上，以便于调整所述第一支架和/或所述第二支架的固定位置。
[0014]可选地，在如前所述的测试台架装置中，所述第一支架和/或所述第二支架是铝制的。
[0015]为了解决前述技术问题，本发明的第二方面提供的用于汽车离合系统性能测试的测试系统包括如前述第一方面中任一项所述的测试台架装置，并且，所述测试系统还包括:
安装在所述测试台架装置上的测量系统，其用于测量各项汽车离合系统参数；
与所述传感器通信以获取数据信号的数据采集器；
用于进行数据的计算、处理及结果输出的计算机。
[0016]可选地，在如前所述的测试系统中，所述测量系统由多个传感器组成的，所述传感器包括但不限于踏板力传感器、踏板位移传感器、主缸位移传感器、输入压力液压传感器、分离轴承位移传感器、输出压力液压传感器和分离轴承力传感器。
[0017]可选地，在如前所述的测试系统中，所述分离轴承位移传感器为拉线式位移传感器，并且其固定点位于变速箱壳体外部，拉线穿过变速箱的壳体上的开孔进入内部、经过滑轮后改变方向后，其末端与所述分离轴承处的支架连接。
[0018]可选地，在如前所述的测试系统中，所述支架连接在所述分离轴承上，并且所述拉线在所述滑轮和所述支架之间的保持水平走向，所述滑轮固定在变速箱壳体内部。
[0019]可选地，在如前所述的测试系统中，所述分离轴承力传感器纵向布置在汽车离合系统的飞轮与所述第一支架之间，所述分离轴承力传感器的两个受力表面分别与所述飞轮及所述第一支架相连。
[0020]可选地，在如前所述的测试系统中，所述输出液压传感器和所述输入液压传感器在所述离合系统的液压管路的前端和末端分别通过三通阀组连接，所述三通阀组的旁路用于排气。
[0021]可选地，在如前所述的测试系统中，所述三通阀组由两个相同的三通阀组合连接--? 。
[0022]在本发明中测试台架装置将离合系统及与离合系统相关的零件(变速箱、飞轮等)全部安装到台架上，可以完整的仿真整车环境，同时实现了对液压管路压力、分离轴承力的有效测量。同时有效地解决了整车上零件拆装不便、传感器安装困难、测试成本过高的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]参照附图，本发明的公开内容将变得更加显然。图中:
图1示意性地示出了根据本发明的一种实施方式的离合系统性能测试台架装置的结构图，其中展示了铝板支架在台架主体上的空间关系；
图2示意性地示出了根据本发明的前述实施方式的离合系统性能测试台架装置中的铝板支架的安装示意图；
图3示意性地示出了根据本发明的一种实施方式的包括前述离合系统性能测试台架装置的测试系统，其中示出了进行测试时各离合系统零件、变速箱、飞轮等的安装关系以及传感器的安装位置；以及
图4示意性地示出了图3中的三通阀13的连接关系。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明做进一步描述。
[0025]图1示意性地示出了根据本发明的一种实施方式的离合系统性能测试台架装置的结构图，其中展示了铝板支架在台架主体上的空间关系。在图1中，附图标记26表示台架主体，9表示第一铝板支架，27表示第二铝板支架，28和29表示立柱。
[0026]可以看出，本发明的离合系统性能测试台架的图示实施方式包括台架主体26、第一铝板支架9、第二铝板支架27。台架主体26由多个铝型材框架结构搭建而成，用以安装、承载待测零件。在本实施方式中，台架主体26呈方形结构，第一铝板支架9和第二铝板支架27分别通过立柱安装在台架主体26的侧面上。例如，第一铝板支架9是通过立柱28和29安装在台架主体26的一个侧面上的。应当了解，在可选的实施方式中也可以采用方形以外其它形式的台架主体。
[0027]在本实施方式中，第一铝板支架9连接台架主体26并用于固定变速箱I和飞轮7。图2示意性地示出了根据本发明的前述实施方式的离合系统性能测试台架中的第一铝板支架9的安装示意图。图中可以看出铝型材构成的立柱28和29的结构。铝型材框架结构的使用在保证结构强度的情况下还有利于轻量化该结构。作为优选，该铝板支架9如图2所示，上面设有四个横向开槽31，四个螺栓30从该横向开槽穿过并在台架主体的铝型材立柱28和立柱29上固定。设置横向开槽的目的是可以沿开槽方向移动第一铝板支架9，以调整变速箱在台架上的位置。第一铝板支架9上下移动是由固定螺栓30在台架主体26的铝型材支架上的固定位置来确定的。这样变速箱I即可在台架主体26上实现上下、前后移动。可以了解，第二铝板支架27也可以设计成类似的结构。
[0028]图3示意性地示出了根据本发明的一种实施方式的包括前述离合系统性能测试台架装置的测试系统，并示出了进行测试时各离合系统零件、变速箱、飞轮等的安装关系以及传感器的安装位置。在图3中附图标记5表示离合器压盘，6表示离合器的磨擦片。
[0029]如图3中所示，第一铝板支架9与变速箱I连接中间增加了垫片8、11，该垫片是为了补偿安装分离轴承力传感器10后带来的厚度增加。垫片11的厚度与分离轴承力传感器10的厚度一致。第二铝板支架27用以连接台架主体26并固定离合踏板18。作为优选，其开槽与固定方式与第一铝板支架9 一致。同样的，离合踏板18可在台架主体26上实现上下、左右移动。变速箱I和离合踏板18相对台架主体26的移动即可实现变速箱I和离合踏板18两者之间的相对位置变化，通过调整上述相对位置就可以实现与整车上完全相同的相对位置关系。
[0030]用于汽车离合系统性能测试的测量系统可以包括传感器(例如踏板位移传感器20、踏板力传感器21、主缸位移传感器19、液压管路输入压力传感器15、液压管路输出压力传感器12、分离轴承位移传感器3、分离轴承力传感器10)、数据采集器和计算机(未图示)等。踏板位移传感器20可以采用拉线式位移传感器，其固定点与踏板的相对位置关系与整车上方向盘下缘与踏板的相对位置关系一致。踏板力传感器21紧贴踏板表面，作为优选，上述踏板力传感器使用夹具夹紧在踏板上。主缸位移传感器19固定在台架主体26上，该传感器拉线走向与主缸17布置方向一致。本发明的分离轴承2的分离轴承位移参数采用拉线式位移传感器来进行测量，位移传感器3固定点位于变速箱壳体外部，拉线穿过变速箱I壳体上的开孔进入内部，穿过滑轮2后改变方向，拉线末端与支架4连接。支架4连接在分离轴承上(对于拨叉式分离轴承，连接在分离轴承外表面；对于液压式分离轴承32，连接在液压式分离轴承靠近压盘的非旋转表面上)。拉线在滑轮2和支架4之间的保持水平走向。滑轮2固定在变速箱壳体内部。
[0031]液压管路压力传感器15和12分别布置在液压管路14的前后两端，分别采用三通阀组16、三通阀组13连接。图4示意性地展示了三通阀的连接关系。从图中可以看出，三通阀组13由三通阀22和三通阀23组合连接，这两个三通阀的A为入口、B为出口、C为旁路。三通阀23的旁路C起排气的作用，排气后由排气孔塞24堵住。三通阀22和三通阀23完全相同，且与整车离合系统液压管路上的排气阀完全相同，这样即可就地取材，有效降低台架成本。可以了解，三通阀组16也可以具有相类似的结构。
[0032]所有传感器测量的信号通过信号连线与数据采集器相连，作为优选，数据采集器选用市场上常见的通用型号产品，以降低台架成本。数据采集器通过接口与计算机相连，从而获得踏板力、踏板位移、主缸位移、液压管路输入压力、液压管路输出压力、分离轴承位移、分离轴承力等数据。
[0033]本发明的离合系统测试台架装置实现了对汽车离合系统参数(主要包含踏板位移、踏板力、主缸位移、液压管路输入压力、液压管路输出压力、分离轴承力、分离轴承位移)的测量，突破了现有测试手段的局限性，对现有离合系统设计而言，能提供更多有效的测试数据进行验证。本发明的离合系统测试台架装置上变速箱与离合踏板位置可调，这样就可以对不同的变速箱平台和离合系统进行测量，提高了测试装置的适用范围。本发明的离合系统测试台架装置有效的提高了测试效率。在整车上测量，更换离合器部件一般需要3小时(不含车辆准备时间)，安装调试传感器需要2-3小时，测量需要I小时。而采用本发明的台架测试后，不需要准备车辆，更换离合器部件一般需要0.5小时，安装传感器需要I小时，测量需要I小时。相比之前缩短了 3.5小时以上。
[0034]在使用本发明的离合系统测试台架装置之前，设计离合器的诸多参数依靠经验估算和计算机仿真分析，开发周期长长达数月之久。使用本发明后，对新方案的验证一般在一周内即可完成验证，缩短了开发周期。同时，使用本发明后不需要在整车上进行测试，基本排除了对整车的需求,极大的降低了开发成本。
[0035]本发明通过恰当的布置传感器的位置(包括主缸位移传感器、液压管路压力传感器、分离轴承位移传感器、分离轴承力传感器)成功实现了对主缸位移、液压管路输入压力、液压管路输出压力、分离轴承位移、分离轴承力的测量。完成对以上参数的测量，进而可以得到离合系统的传递效率和刚度，主缸、液压管路、从缸的效率等。
[0036]如前根据附图对本发明的优选实施方式进行的描述仅是示例性和说明性的；所属领域的技术人员在本文的教示下也能够对本发明的优选实施方式进行等同或类似形式的变通或改型，这些变通或改型也将落入由本发明的权利要求书所覆盖的保护范围内。
【权利要求】
1.一种离合系统测试台架装置，其特征在于，所述测试台架装置包括: 用于安装、承载待测零件的台架主体； 第一支架，所述第一支架以能够调整相对位置的方式设置在所述台架主体上，适于安装汽车变速箱和飞轮；以及 第二支架，所述第二支架以能够调整相对位置的方式设置在所述台架主体上，适于安装离合踏板。
2.如权利要求1所述的测试台架装置，其中，所述台架主体由多个型材框架结构搭建--? 。
3.如权利要求2所述的测试台架装置，其中，所述台架主体呈方形，并且所述第一支架和所述第二支架分别设置在其不同侧面上。
4.如权利要求1所述的测试台架装置，其中，所述第一支架和/或所述第二支架上设置横向开槽，并且利用穿过所述开槽的螺栓固定在所述台架主体上，以便于调整所述第一支架和/或所述第二支架的固定位置。
5.如权利要求1所述的测试台架装置，其中，所述第一支架和/或所述第二支架是铝制的。
6.一种用于汽车离合系统性能测试的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括如前述权利要求1至5中任一项所述的测试台架装置，并且，所述测试系统还包括: 安装在所述测试台架装置上的测量系统，其用于测量各项汽车离合系统参数； 与所述传感器通信以获取数据信号的数据采集器； 用于进行数据的计算、处理及结果输出的计算机。
7.如权利要求6所述的测试系统，其中，所述测量系统由多个传感器组成的，所述传感器包括但不限于踏板力传感器、踏板位移传感器、主缸位移传感器、输入压力液压传感器、分离轴承位移传感器、输出压力液压传感器和分离轴承力传感器。
8.如权利要求7所述的测试系统，其中，所述分离轴承位移传感器为拉线式位移传感器，并且其固定点位于变速箱壳体外部，拉线穿过变速箱的壳体上的开孔进入内部、经过滑轮后改变方向后，其末端与所述分离轴承处的支架连接。
9.如权利要求8所述的测试系统，其中，所述支架连接在所述分离轴承上，并且所述拉线在所述滑轮和所述支架之间的保持水平走向，所述滑轮固定在变速箱壳体内部。
10.如权利要求7所述的测试系统，其中，所述分离轴承力传感器纵向布置在汽车离合系统的飞轮与所述第一支架之间，所述分离轴承力传感器的两个受力表面分别与所述飞轮及所述第一支架相连。
11.如权利要求7所述的测试系统，其中，所述输出液压传感器和所述输入液压传感器在所述离合系统的液压管路的前端和末端分别通过三通阀组连接，所述三通阀组的旁路用于排气。
12.如权利要求11所述的测试系统，其中，所述三通阀组由两个相同的三通阀组合连接而成。
【文档编号】G01M13/02GK104422592SQ201310378605
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】范文波, 吴金山, 张浩驰, 姜辣, 方伟荣 申请人:上海汽车集团股份有限公司