一种汽车电子油门踏板的测试夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车发动机零部件制造与测试领域，具体涉及一种汽车电子油门踏板的测试夹具。
【背景技术】
[0002]电子油门踏板总成accelerator pedal module (APM)是用于将驾驶员的加减速意图转化为电信号并传输给电子控制器的装置。一般由踏板、踏板位置传感器、复位弹簧、阻尼机构等组成。
[0003]随着汽车电子技术的迅猛发展，基于drive-by-wire (电传线控驾驶)理念的电子油门踏板取代传统拉线式油门踏板已成为必然趋势。与传统油门踏板相比，电子油门踏板将驾驶者的加速意图直接转变为电信号发送至发动机管理系统后即可快速、精准地实现加减速控制，同时能够提高燃油经济性，并可设置各种功能来改善驾驶安全和舒适性，如怠速控制、牵引力控制、巡航控制等。随着国家强制性排放法规的出台和人们对轿车安全的迫切需求，电子油门踏板总成已成为汽车的标配零部件。
[0004]电子油门踏板总成的输出特性不仅直接关系到电控单元对油门需求的精准控制，同时也影响着行车安全和燃油消耗水平等车辆关键性能指标。因此，制造商对电子油门踏板总成的测试技术及其相关装置提出了迫切的需求，随着电子油门踏板总成技术的发展相应的测试工作也在不断的升级。
[0005]在电子油门踏板总成产品测试方面，国外已经拥有完善的标准、法规以及与之配套的测试检测设备。但由于技术垄断与技术封锁，可借鉴的标准、技术信息非常少。国内对电子油门踏板总成的测试技术研宄较少，长期以来缺少相关行业标准指导，各企业只能根据自己产品的特点，设计简易的检测装置进行测试试验。如东风汽车有限公司在测试夹具上采用单作用气缸作驱动力。奇瑞汽车股份有限公司通过电磁阀控制可调行程气缸工作，对电子油门踏板总成进行力矩的加载测试。上述驱动机构体积庞大，结构复杂。上海大学的郭鹏等人设计了油门踏板的专用测试台，为了适应各种型号的油门踏板的安装，过多的设计了调整环节，使得测试台机械结构变得非常复杂。值得一提的是该测试台利用步进电机驱动电子油门踏板总成运动，虽然步进电机在转角控制上更容易实现，但其使用过程中存在的丟步问题将对测试结构带来误差。综上，目前国内的研宄人员设计的检测夹具有的加载机构较笨重，体积庞大、分散，不能保证踏板与加载机构转动中心的同心度。甚至有的加载方式采用直接推动的方式，无法消除侧向力的产生，测试精度较低；有的结构又过于复杂，给设计、加工增加了难度，且在驱动方式上没有考虑位置的反馈。
【发明内容】
[0006]本发明针对汽车电子油门特性测试中的测试件夹持固定问题，提供了一种结构简单，易于电子油门踏板安装的专用测试夹具装置，目的在于:能稳定加持住被测样件，能实现自动踩踏动作，能检测旋转的角度、踏板的回弹力，还能快速的更换被测试样件，提高样件的测试水平，提高测试效率。
[0007]本发明的技术解决方案:
一种汽车电子油门踏板的测试夹具，其特征在于:包括底座，安装于底座上的踏板夹持定位装置、踩踏动作发生装置、回弹力测量传感器以及用于温度补偿的温度传感器、旋转角度测量组件、限位开关组件；
所述踏板夹持定位装置由安装在底座上的两块踏板定位块组成。
[0008]所述踩踏动作发生装置包括:踏板压杆、踏板压杆支架、电机支架、直流减速电机和凸轮，所述踏板压杆与所述凸轮的轮廓线相切，直流减速电机带动凸轮绕电机轴正反转动，凸轮驱动踏板压杆围绕转轴往复转动，模拟往复的踩踏动作；
所述回弹力测量传感器以及用于温度补偿的温度传感器包括直接粘贴在踏板压杆上的应变式力传感器和用于对力传感器做温度补偿的的温度传感器，踏板压杆为金属材质，能保证力传感器和温度传感器所处的温度环境一致；
所述旋转角度测量组件包括:角度传感器、角度传感器支架，角度传感器被固定在角度传感器支架上，其转轴能与被测油门踏板的转轴保持同轴连接，实时检测油门踏板转过的角度；
所述限位开关组件为两套，包括光电传感器和光线遮挡块，用于界定汽车油门踏板的最大旋转角度，一套安装在踏板的起始位置，另一套安装在踏板的最大行程处，两者之间形成的夹角为油门踏板能旋转的最大角度；
所述光电传感器采用5_对射式“U”型槽式光电开关，并被安装在电机支架上，光线遮挡块安装在踏板压杆上，可以从“U”型槽扫过，当光电开关的接收光线被遮挡块遮挡时，光电开关输出高电平，测试电路系统可以感知踏板已经旋转至该位置，利用2只“U”型槽式光电开关可以界定踏板旋转的角度范围。
[0009]所述温度传感器采用AD590、MAX873模拟式温度传感器或DS1620、DS18B20数字式温度传感器。
[0010]所述角度传感器为精密导电塑料电位器，线性度为±0.1%，用于测量电子油门踏板转过的相对角度。
[0011]所述凸轮为盘形凸轮。
[0012]所述踏板定位块截面设计为倒“L”型，其上设置有用来固定踏板的安装孔。
[0013]本发明的有益效果:
本发明通过采用踏板夹持定位装置、踩踏动作发生装置、回弹力测量与温度补偿组件、旋转角度测量组件、限位开关组件相互配合，可快速准确地对电子油门踏板总成进行性能测试，本结构设计通用性强，能适合多种型号规格的汽车电子油门踏板的测试夹持，只要合理调节踏板定位块的间距和光电传感器的界定角度即可，组件之间结构布置巧妙，生产制造成本低廉，能快速定位被测油门踏板样件。
[0014]踩踏动作发生装置采用直流减速电机带动凸轮机构的形式，结构简单，由于采用了直流电机，使得调速和旋转的换向控制更加容易。
[0015]采用两只光电传感器界定踏板旋转的角度范围，配合精密导电塑料电位器角度传感器检测踏板转过的相对角度。
[0016]采用应变式力传感器对踏板的回弹力进行测量。由于应变式力传感器存在温度漂移等非线性问题，直接影响着测试结果的精度，故增加温度传感器采用多传感器信息融合技术来对力传感器的测量结果进行补偿修正。补偿修正算法可以在后续测试电路的软件里实现或送入上位PC机处理实现。
[0017]本发明能够对油门踏板的旋转角度、回弹力进行高精度的测量，对实现油门踏板综合性能的测试具有重要意义。
【附图说明】
[0018]图1:本发明结构原理示意图。
[0019]图2:本发明工作状态示意图。
[0020]其中:I底座2踏板定位块3应变式力传感器4凸轮5温度传感器6踏板压杆7电机支架8直流减速电机9光电传感器10光线遮挡块11角度传感器支架12角度传感器13踏板压杆支架。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施实例来对本发明做进一步描述:
如图1所示的汽车电子油门踏板的专用测试夹具，包括底座1，安装于底座I上的踏板夹持定位装置、踩踏动作发生装置、回弹力测量组件、旋转角度测量组件、限位开关组件；所述踏板夹持定位装置由安装在底座I上的两块踏板定位块2组成；所述踩踏动作发生装置包括:踏板