本发明涉及汽车操纵系统测试技术，特别涉及一种车载分离机构耐久性测试系统及方法。
背景技术：
：汽车驾驶过程中需要通过控制离合器的结合来达到控制动力传递的目的。对于各类型手动档乘用车：目前普遍通过踩放离合器踏板，达到控制离合器工作的目的。为实现该功能，整车上设计有离合器分离机构。离合器分离机构通常由：离合器踏板、推杆、助力弹簧、主缸、储液罐、油管、工作缸、分离板、分离轴承、离合器等零件构成。车辆在生命周期内需要离合器分离机构完成上百万次的工作。如果对离合器分离机构耐久性能验证不充分，易出现早期失效或故障，导致离合器发抖、离合器分离机构不能分离或分离不彻底等故障出现，进而导致整车抖动、动力不足、动力中断或不能中断，给行车带来非常大的安全隐患。因此各整车厂在整车量产前都需要对离合器分离机构及各零部分的耐久性能做充分的验证。除整车在量产前需要对离合器分离机构做整体验证外，当离合器分离机构各部分零件：有新的设计、有新的要求、售后出现重复失效、供应商发生变更等情况发生时也需要做离合器分离机构的耐久验证。目前国内对离合器分离机构耐久测试方法主要有以下三种：序号测试方法说明试验周期试验费用备注1零部件生产厂家针对单个零件进行单品台架耐久测试30天10万单品耐久测试是在设定的稳定条件下进行，不能完全反映零件在实际车辆上的工作状态(实际车辆上有抖动、载荷不均匀、分离时间不确定、各零件相互之间影响等问题)，不能完全保证零件在实车上的寿命。24.5万公里整车耐久测试或整车换档耐久测试90天60万试验周期长，费用高。3驾驶员人力脚踏离合器分离踏板进行百万次的测试60天10万试验周期长，劳动强度大，需要多个人员进行轮流操作。目前针对离合器分离机构耐久测试通常采用的方案是：驾驶员人力脚踏离合器分离踏板进行测试。虽然该方案相对较好，但试验周期长，劳动强度大，试验费用高，易受人员操作影响。技术实现要素：本发明的目的是提供一种车载分离机构测试系统来解决离合器分离机构的耐久性测试问题，高度模拟分离机构各零件在车辆运行的耐久性能，缩短试验周期，减少劳动强度，降低试验费用，确保车载分离机构耐久测试的稳定性和可靠性。本发明的目的是这样实现的。车载分离机构耐久性测试系统，包括：车体、操作子系统、执行子系统和固定支撑机构，车体设置有踏板、执行子系统和固定支撑机构，操作子系统通过电线连接执行子系统，力传感器连接踏板，固定支撑机构固定安装有气缸；所述操作子系统，包括PCI控制单元，PCI控制单元连接有触摸显示屏，PCI控制单元和触摸显示屏的输入端分别连接电源模块的输出端，PCI控制单元的输出端与报警器输入端连接；电源模块用于PLC控制单元和触摸屏供电；所述执行子系统，包括气泵、位置传感器、电磁阀和力传感器，气泵通过气动三元件连接电磁阀，电磁阀通过气管连接气缸；位置传感器的输出端通过气缸连接力传感器的输入端；电磁阀、位置传感器和力传感器分别连接PCI控制单元；所述PLC控制单元用于控制气缸；所述位置传感器监控气缸的运动行程并计数；所述力传感器监控气缸对离合器踏板的踩踏力；所述PLC控制单元收集位置传感器的试验数据；所述气动三元件用于控制电磁阀并调整气泵气压和气路状态。进一步，所述气缸一端装有位置传感器并连接有固定支撑机构，另一端装有力传感器并连接有踏板；气缸两端的气嘴均装有气管，且气管分别与电磁阀连接。一种车载分离机构耐久性测试系统的测试方法，其步骤如下：1）试验前，利用C语言编程建立试验数据模型；确认试验条件类别，通过操作子系统中的触摸显示屏人机交互界面输入试验条件；2）通过螺栓将固定支撑机构与车体驾驶室座椅固定支架紧固，对执行子系统进行限位；3）通过触摸显示屏启动按钮开启执行子系统，开始试验；当出现超出设定的试验条件的预设值时，PLC控制单元控制电磁阀停止气缸工作，并自动发出异常信息指令给报警器，报警器启动声光报警，试验自动停止。进一步，所述试验条件为踩踏行程、踩踏力、试验循环次数和踩踏时间间隔。本发明取得的技术效果有：能高度模拟车辆运行对分离机构工作状态的影响，并同时测试整套分离机构各零件的耐久性能；通过操作子系统可对执行子系统分离与闭合执行的时长线性调整，模拟不同驾驶员踩踏离合器踏板的习惯；可自动控制分离机构的分离与闭合；自动计取分离机构工作的次数；超行程自动报警，到达设定总次数时自动停止。有效地缩短了试验周期，减少了劳动强度，降低了试验费用，确保了车载分离机构耐久测试的稳定性和可靠性。附图说明图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的系统原理框图；图3是本发明中执行机构20的结构示意图。图中：10-操作子系统，11-报警器，12-电源模块，13-PLC控制单元，14-触摸显示屏；20-执行子系统，21-气泵，22-气动三元件，23-气管，24-电磁阀，25-位置传感器，26-气缸，27-力传感器；30-固定支撑机构；40-车体，41-踏板。具体实施方式现结合附图和实施例对本发明作进一步说明：参见图1和图2，车载分离机构耐久性测试系统，包括：车体40、操作子系统10、执行子系统20和固定支撑机构30，车体40设置有踏板41、执行子系统20和固定支撑机构30，操作子系统10通过电线连接执行子系统20，力传感器27连接踏板41，固定支撑机构30固定安装有气缸26；所述操作子系统10，包括PCI控制单元13，PCI控制单元13连接有触摸显示屏14，PCI控制单元13和触摸显示屏14的输入端分别连接电源模块12的输出端，PCI控制单元13的输出端与报警器11输入端连接；电源模块12用于PLC控制单元13和触摸屏14供电；所述执行子系统20，包括气泵21、位置传感器25、电磁阀24和力传感器27，气泵21通过气动三元件22连接电磁阀24，电磁阀24通过气管23连接气缸26；位置传感器25的输出端通过气缸26连接力传感器27的输入端；电磁阀24、位置传感器25和力传感器27分别连接PCI控制单元13；所述PLC控制单元13用于控制气缸26；所述位置传感器25监控气缸26的运动行程并计数；所述力传感器27监控气缸26对离合器踏板的踩踏力；所述PLC控制单元13收集位置传感器25的试验数据；所述气动三元件22用于控制电磁阀24并调整气泵21气压和气路状态。所述气缸26一端装有位置传感器25并连接有固定支撑机构30，另一端装有力传感器27并连接有踏板41；气缸26两端的气嘴均装有气管23，且气管23分别与电磁阀24连接。一种车载分离机构耐久性测试系统的测试方法，其步骤如下：1）试验前，利用C语言编程建立试验数据模型；确认试验条件类别，通过操作子系统10中的触摸显示屏14人机交互界面输入试验条件；所述试验条件为踩踏行程、踩踏力、试验循环次数和踩踏时间间隔。2）通过螺栓将固定支撑机构30与车体40驾驶室座椅固定支架紧固，对执行子系统10进行限位；3）通过触摸显示屏14启动按钮开启执行子系统20，开始试验；当出现超出设定的试验条件的预设值时，PLC控制单元13控制电磁阀24停止气缸26工作，并自动发出异常信息指令给报警器11，报警器11启动声光报警，试验自动停止。实施例：本发明主要由操作子系统10，执行子系统20，固定支撑机构30三部分组成。试验开始时通过操作子系统10输入试验条件（行程、力、循环次数、时间间隔）；试验过程中执行子系统20实时监控各个功能参数，并将试验参数反馈给操作系统10。试验过程中，当踩踏行程、踩踏力、试验循环次数或踩踏时间间隔超出预设值时，PLC控制单元（FX2N-32）13自动发出指令给报警器11，报警器11启动超程声光报警，试验自动停止。固定支撑机构30通过螺栓将其与车体40驾驶室座椅固定支撑机构30紧固，对执行子系统20进行限位。如图1所示：图2为系统原理框图，展示各系统之间的工作原理，以及各系统内部的功能组成。各系统功能原理如下：电源模块（RS-100-24-5）12对PLC控制单元（FX2N-32）13和触摸显示屏（MT6071iE）14进行供电；试验人员依据不同车型的离合器技术试验要求，试验前将试验程序刷入PLC控制单元13，通过触摸显示屏14对试验次数、行程距离、踏下停留时间、抬起停留时间、踩踏力和超程报警等参数进行预设，同时试验过程中可以通过触摸显示屏14查看、监控；PLC控制单元13在运算的过程中如发现现场数据和预设数据不符或超程,PLC控制单元13将控制电磁阀（SMC4V230C-08）24使气缸（SMCCDM2B32-200Z）26停止工作，并控制报警器11自动发出声光报警，提示试验人员出现异常。PLC控制单元13接到触摸显示屏14的命令，执行试验，并在试验过程中收集位置传感器（SMCD-M9N）25的行程、计数数据，以及力传感器（HBM.C9B.0-3004）27的踏板执行力数据。经过换算后，在触摸显示屏14上显示出来。位置传感器25安装在气缸26上，监控气缸26的运动行程并计数；力传感器27安装在气缸26与踏板41之间，监控气缸26的对离合器踏板41的踩踏力；气泵21连接气动三元件（SMCAF2000）22，通过气动三元件22达到调整试验气压、分离气路中的油水、气路的润滑目的；气动三元件22连接电磁阀（SMC4V230C-08）24，通过电磁阀24实现换向作用；电磁阀24通过气管23连接气缸26，实现气缸26的往复运动；气缸26通过固定机构31固定在车体40上；通过以上各个功能元件的配合，完成对控制踩放离合踏板的控制。本发明的车载分离机构耐久测试系统及测试方法已成功测试多款整车的离合器分离系统的耐久性能，并取得了显著的经济效果。按单次试验计算：传统方法试验费用(RMB)10万元，而采用本发明所需要的费用为0.47万元，节省费用95%。而且大大减少试验人员的重体力劳动。当前第1页1 2 3