一种液压制动执行机构测试装置的制作方法

本实用新型涉及执行机构测试领域，具体涉及一种液压制动执行机构测试装置。

背景技术：

随着车辆技术的不断发展，行车安全性越来越受到整车厂及交通参与者重视，相关法规愈加严格，制动系统对车辆行驶安全有着决定性的影响。车身电子稳定系统ESP及防抱死制动系统ABS逐渐成为车辆的标准配置，可自动根据传感器测量的车辆状态信息控制ESP/ABS液压系统执行机构，从而最大限度地提高汽车在极限工况下的安全性。

对于ESP/ABS液压制动系统的设计开发及而言，对其进行系统的充分性能测试和验证是必不可少的。现有技术情况下，ESP系统测试和验证方法主要是在ESP系统装车后进行实车试验，测试和验证周期较长、可重复性差，且难于完成危险极限工况的测试验证。如采用仿真方式进行测试及验证，则需要ESP/ABS液压制动系统内部液压元件的特性作为建模数据输入。

ESP/ABS液压制动系统目前采用集成液压阀块总成设计，内部集成四个轮系的进压阀、泄压阀、增压泵、反向阀、开关阀、阻尼腔、低压蓄能器等结构。由于液压阀块目前采用集成制造，难以对每个液压执行元件单独进行测试获取液压特性数据。

因此亟待需要提供一种能够对ESP/ABS液压制动系统的每个液压执行元件单独进行测试获取液压特性数据的测试方案。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型提供一种液压制动执行机构测试装置，用于对ESP/ABS液压制动系统的每个液压执行元件单独进行测试获取液压特性数据。

本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的实施例提供一种液压制动执行机构测试装置，包括：压力源、气压阀、气缸、制动主缸、ESP/ABS液压控制单元、刹车钳、主缸压力传感器、主缸流量传感器、轮缸压力传感器、轮缸流量传感器、电磁阀驱动装置、数据采集装置、实时处理器和上位机；所述上位机与所述实时处理器通信连接，所述实时处理器与所述数据采集装置和所述电磁阀驱动装置连接；所述电磁阀驱动装置与所述ESP/ABS液压控制单元连接以对其中的液压执行元件进行控制；所述数据采集装置一端与所述主缸压力传感器、主缸流量传感器、轮缸压力传感器、轮缸流量传感器连接，另一端与所述实时处理器连接；所述压力源供应装置、所述气压阀、所述气缸、所述制动主缸和所述ESP/ABS液压控制单元依次串联连接；所述主缸压力传感器和所述主缸流量传感器布置在所述ESP/ABS液压控制单元与所述制动主缸连接的管路上，所述轮缸压力传感器和所述轮缸流量传感器布置在所述ESP/ABS液压控制单元与车辆轮胎连接的管路上。

可选地，所述ESP/ABS液压控制单元与车辆的左前轮胎和右后轮胎连接。

可选地，所述ESP/ABS液压控制单元与车辆的右前轮胎和左后轮胎连接。

可选地，所述液压执行元件包括电磁阀。

可选地，所述压力源供应装置包括储气罐和气泵。

与现有技术相比，本实用新型提供的液压制动执行机构测试装置能够对不同车型的ESP/ABS液压制动系统的每个液压执行元件单独进行测试获取液压特性数据，通用性能好。

附图说明

图1为本实用新型的液压制动执行机构测试装置的气动液压系统的结构示意图；

图2为本实用新型的液压制动执行机构测试装置的电气系统的结构示意图；

图3为本实用新型的液压制动执行机构测试装置的电磁阀的液压特性参数辨识原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1为本实用新型的液压制动执行机构测试装置的气动液压系统的结构示意图；图2为本实用新型的液压制动执行机构测试装置的电气系统的结构示意图；图3为本实用新型的液压制动执行机构测试装置的电磁阀的液压特性参数辨识原理示意图。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种液压制动执行机构测试装置，包括：压力源供应装置、气压阀3、气缸4、制动主缸5、刹车钳(未图示)、ESP/ABS液压控制单元(Hybrid Control Unit，HCU)8、主缸压力传感器6、主缸流量传感器7、轮缸压力传感器、轮缸流量传感器、数据采集装置17、电磁阀驱动装置18、实时处理器16和上位机15。其中，压力源供应装置可包括气泵1和储气罐2，用于为整个测试装置提供动力源，在本实用新型中，动力源不一定是恒压源，压力范围可为6bar～8bar。

在本实用新型中，ESP/ABS液压控制单元8可为车辆实际使用的ESP/ABS液压制动系统的液压控制单元，所以可与车辆实际使用的ESP/ABS液压控制单元8具有相同的构造，可包括电磁阀、机械阀和容腔等液压执行元件，用于执行液压功能，不具备电控功能。在一个示意性实施例中，本实用新型的测试装置进行示例性测试的液压执行机构为电磁阀，但并不局限于此，本实用新型的测试装置可以用于对所有的液压执行元件进行测试。

继续参考图1和图2，所述上位机15与所述实时处理器16通信连接，所述实时处理器16与所述数据采集装置17和所述电磁阀驱动装置18连接，所述电磁阀驱动装置18与所述ESP/ABS液压控制单元8连接以对其中的液压执行元件进行控制，例如向电磁阀和电机泵供电和进行控制等；所述数据采集装置一端与所述主缸压力传感器6、主缸流量传感器7、轮缸压力传感器、轮缸流量传感器连接，另一端与所述实时处理器连接。所述气泵1、所述储气罐2、所述气压阀3、所述气缸4、所述制动主缸5和所述ESP/ABS液压系统依次串联连接；所述主缸压力传感器6和所述主缸流量传感器7布置在所述ESP/ABS液压控制单元与所述制动主缸连接的管路上，所述轮缸压力传感器和所述轮缸流量传感器布置在所述ESP/ABS液压控制单元与车辆轮胎连接的管路上。

具体地，本实用新型中的上位机可为个人计算机，安装有电磁阀驱动控制模块和传感器采集监测模块，用于向实时处理器发送指令以控制电磁阀驱动单元和数据采集装置的操作。实时处理器16可采用NI PXIe-1065实时系统，具有处理器、IO板卡和数据采集板卡等，接收数据采集装置17的电气信号，可通过网线与上位机连接，实时处理器的IO板卡通道与电磁阀驱动装置18的每个电磁阀及电机泵供电及控制端口进行连接，达到电磁阀和电机泵供电及控制的目的。电磁阀驱动装置18根据ESP/ABS液压系统中的电磁阀驱动特性定制，用于代替实际车辆上使用的液压制动系统中的电控部分，使得在试验过程中能够按照试验者的工况设计自行控制ESP/ABS液压系统中各电磁阀及电机泵的工作状态。数据采集装置用于采集各压力传感器和流量传感器采集的数据，根据采集的压力传感器和流量传感器的信号定制，在定制时，根据实时处理器的数据采集板卡端的标准的68针接口定义好每个针脚的信号名称、类型等信息。气压阀3通过气路管路气缸4连接，气缸4用于给制动主缸5加压。ESP/ABS液压控制单元8通过液压管路与制动主缸5和刹车钳连接，所述主缸压力传感器6和所述主缸流量传感器7布置在该液压管路上，用于采集进口压力和流量。在本实用新型中，主缸流量传感器7可采用HONSBERG的VHZ系列齿轮式流量计，主缸压力传感器6可采用Trafag 8251系列溅射薄膜式传感器。

本实用新型中的ESP/ABS液压控制单元8可分为左前轮(FL)、右后轮(RR)和右前轮(FR)、左后轮(RL)两条回路，两条回路对称，液压性能相同，本实用新型中选择FL、RR回路作为目标实验回路，当然，也可选择FR、RL作为目标实验回路。在采用FL、RR回路作为目标实验回路的情况下，所述ESP/ABS液压控制单元与车辆的左前轮胎和右后轮胎连接，布置在连接管路上的压力传感器和流量传感器可称作左前轮缸压力传感器12、左前轮缸流量传感器14、右后轮缸压力传感器9和右后轮缸流量传感器11。在采用FR、RL作为目标实验回路的情况下，所述ESP/ABS液压控制单元与车辆的右前轮胎和左后轮胎连接。本实用新型的测试装置从四个接刹车缸的管路输出压力，但是在进行液压回路维修或者液压制动油回收、更换测试时要求右后轮(RR)和左前轮(FL)中的任一个管路均可接到油箱以保持低压水平，在正常测试时可以接到一般的刹车缸。

在使用本实用新型的测试装置对液压执行元件例如电磁阀进行测试时，首先，控制气压阀3，推动气缸4，制动主缸5建立压力，达到驾驶员踩制动踏板的效果，或控制气压阀3使气缸4泄压，达到驾驶员松开制动踏板的效果，或保持气缸压力，持续制动。制动主缸5连接ESP/ABS液压控制的那样的进口管路，提供制动液压力，压力传感器6和流量传感器7采集进口压力和流量。右后轮缸压力传感器9和右后轮毂流量传感器11采集右后轮缸10的压力和流量，左前轮缸压力传感器12和左前轮缸流量传感器14采集左前轮缸13的压力和流量。

上位机15通过实时处理器16控制电磁阀驱动装置18，液压阀驱动单元驱动ESP/ABS液压控制单元88中的相关电磁阀，控制电磁阀开启或闭合，ESP/ABS HCU中电机泵也是根据此方式控制，即也根据液压阀驱动单元的控制而启动。数据采集装置17采集三个压力传感器和三个流量传感器的数据采集，并将信号传递给实时处理器，在上位机上显示并记录数据。

完成测试实验后，记录实验数据(压力传感器、流量传感器信号、电磁阀、电机泵输入信号等)。在ESP/ABS液压仿真模型中以相同的数据输入条件(制动主缸压力)进行仿真，模型计算出的输出刹车缸压力，与测试装置实验实测刹车缸压力进行差值比较，得出误差平方和，通过极小化模型输出与实际输出来优化待辨识参数的值，优化算法后进行参数调整，迭代计算，使实测压力和仿真压力误差值达到理想状态，此时使用的阀特性参数即为最终辨识值。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。