汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置及测试方法，包括主控制器(5)、设置有P挡驻车系统(4)的减速箱(1)、与减速箱输入轴或输出轴连接的用于对减速箱提供等效坡道驻车扭矩的驱动电机(2)、与驱动电机(2)连接的用于控制驱动电机(2)对减速箱提供的扭矩的大小与方向的电机控制器(3)。本发明专利技术可通过改变驱动电机的输出扭矩改变所测试的坡道坡度，整个测试过程可在没有坡度的平地进行，应用范围广，且结构简单，成本低。并可在企业内部自己做耐久试验和性能测试、节约外协试验成本和缩短研发周期。本发明专利技术的测试方法过程精简，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置及测试方法
本专利技术涉及汽车零部件测试技术，特别的，涉及一种汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置及测试方法。
技术介绍
手刹基本是所有汽车的标配，用于驻车，防止驾驶员离开车辆后，车辆出现异常溜车造成安全事故。但手刹基本都是通过拉索，拉动后轮的刹车装置抱死车轮，防止车辆溜车。但手刹拉紧的力度因人而异，拉索也会存在拉伸变形，甚至驻车过程中崩断的情况，存在安全隐患。因此越来越多的汽车开始配备减速箱P挡系统，驻车时锁止减速箱的传动轴。欧洲已经强制所有车辆配备减速箱P挡系统。参见图1，减速箱P挡系统是指在减速箱内部集成一套与输出轴a直接或间接连接的P挡驻车执行部件(如图1中的P挡驻车执行部件包括驻车齿轮b与驻车棘爪c)。其功能是以机械的方式锁止传动轴，禁止传动轴旋转，从而防止车辆溜车。减速箱P挡系统的可靠性要求非常高，比如在坡道上面驻车时，整车溜车的力，都可能会转换到P挡驻车齿轮上面，驻车齿轮与驻车棘爪的啮合齿之间会产生很大的压力，这时候P挡系统能否正常驻车，驾驶员要求解除的时候(使驻车齿轮与驻车棘爪分离)能否顺利解除，都需要进行大量的可靠性试验。现有的P挡系统可靠性试验方法一般直接装车进行整车道路试验，在坡道上面由人操作反复启动驻车和解除驻车，需要占用较大的实验场地，且由于需要人工操作，不便于对P挡进行耐久性测试，测试效率不高，测试与研发周期长，成本高。中国专利201610236906.2公开了一种汽车电子驻车制动系统仿真装置，该方案设置有机械式的倾角调整机构，通过伺服电机与倾角传感器组成的可控闭环系统来模拟坡度并进行角度标定，其倾角调整机构调整至所需要的角度后，再启动卡钳夹紧力测试装置对电子驻车执行车机构进行夹紧力测试，由于其坡度通过倾角调整机构调整，当同一种驻车制动系统需要进行多种坡度测试时，需要不断的变化倾角调整机构的角度，测试效率不高，影响研发周期与生产成本，且整个系统部件繁杂，不利于过程的控制，另外，由于该方案在测试过程中有实际的坡度，为保证安全，需要配备专用的场地，限制了其使用范围。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置及测试方法，以解决技术
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置，包括主控制器5、设置有P挡驻车系统4的减速箱1、与减速箱输入轴或输出轴连接的用于对减速箱提供等效坡道驻车扭矩的驱动电机2、与驱动电机2连接的用于控制驱动电机2对减速箱提供的扭矩的大小与方向的电机控制器3；所述等效坡道驻车扭矩Tm大于或等于汽车驻车于坡道时的溜坡力矩(溜坡力产生的力矩)，即：驱动电机2连接减速箱输入轴时，驱动电机2连接减速箱输出轴时，Tm≥Gsin(θ)R；式中，G为所模拟测试的车的整车重力值(N)、θ为模拟测试的坡度值(°)、R为所模拟测试的车的车轮半径(m)、i为减速箱总传动比；所述P挡驻车系统4包括与减速箱1输出轴直接或间接连接的P挡驻车执行部件41、与P挡驻车执行部件41连接的用于驱动P挡驻车执行部件41动作的P挡驱动装置42、用于检测P挡驻车执行部件41是否挂到位或退回至初始位置的挡位传感器43，所述P挡驻车系统4还包括有P挡控制单元44，所述P挡驱动装置42与挡位传感器43均由P挡控制单元44电连接控制，P挡控制单元44用于启动或停止P挡驱动装置42以及接收挡位传感器43传输的P挡驻车执行部件41的位置信号；所述电机控制器3包括有用于输出驱动电机对减速箱输入轴或输出轴施加的即时扭矩值的扭矩反馈单元以及用于输出驱动电机与减速箱输入轴或输出轴即时转速值的车速反馈单元；所述电机控制器3与P挡控制单元44通过通信线路与主控制器5连接，主控制器接收P挡控制单元44反馈的P挡驻车执行部件的位置信号、电机控制器扭矩反馈单元反馈的输入轴或输出轴的即时扭矩值以及车速反馈单元反馈的减速箱输入轴或输出轴的即时转速信号，并根据P挡驻车执行部件的位置信号以及减速箱输入轴或输出轴的即时扭矩、转速信号而对电机控制器3发出施加或清除等效坡道驻车扭矩的信号以及对P挡控制单元44发出挂P挡或摘P挡的信号，挂P挡测试具体为：在P挡驱动装置42带动P挡执行部件运动至挂挡位置后，启动驱动电机对减速箱输入轴或输出轴施加等效坡道驻车扭矩，再判断P挡是否挂成功；在P挡挂挡成功后进行P挡摘挡测试，P挡摘挡测试具体为：使驱动电机保持对减速箱输入轴或输出轴施加的等效坡道驻车扭矩，P挡驱动装置42带动P挡执行部件运动至摘挡位置，判断P挡摘挡是否成功，摘挡成功后清除等效坡道驻车扭矩而完成P挡解除测试。所述通信线路采用CAN总线6，所述电机控制器3、P挡控制单元44与主控制器5均设有CAN总线接口，电机控制器3、P挡控制单元44与主控制器5通过CAN总线电连接形成回路。驱动电机及其电机控制器的具体实施方式，可以采用所模拟的电动汽车上，与被测减速箱所匹配的产品电机及其控制器。其电机具有现成的与减速箱匹配的接口尺寸，不需要制作独立的工装，降低成本缩短周期。其电机控制器均会给整车控制器开发CAN通信协议，外界控制器通过CAN可以控制电机的扭矩输出和转速输出，同时电机控制器会将扭矩、转速的信号通过CAN实时发送出来，这样系统不需要另外安装扭矩传感器和速度传感器以及相应的信号采集器，可最大程度降低成本，同时也最接近实际效果。所述主控制器设置有用于手动控制试验的进程的启动试验开关与停止试验开关，所述主控制器还设置有用于手动启停P挡动作的P挡开关。进一步的，所述减速箱的输出轴或输入轴连接有用于防止P挡解除后驱动电机发生飞车现象的惯性飞轮7。本专利技术还根据所述电动汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置提供了一种测试方法，包括以下步骤：S1)停车挂P挡：当车速反馈单元反馈的减速箱输入轴转速为0时，主控制器对P挡控制单元发送挂P挡的信号，P挡控制单元启动P挡驱动装置，使驻车执行部件动作并挂挡。在减速箱静止的情况下，控制P挡锁止，等效于驾驶员踩住刹车，停车状态下挂P挡；具体实施过程为，主控制器给P挡控制单元发送挂P挡指令，P挡控制单元执行指令，驱动电机挂进P挡，并根据挡位传感器信号确认是否挂到位。S2)施加等效坡道扭矩：判断挡位传感器反馈的P挡位置是否挂到位，若P挡未挂到位，则返回至步骤S1，若P挡已挂到位，主控制器对电机控制器发送施加等效坡道驻车扭矩的信号，电机控制器启动驱动电机，使驱动电机的输出扭矩等于等效坡道驻车扭矩，判断车速测试单元反馈的减速箱输入轴或输出轴即时转速是否为0、若不为0则表明P挡挂挡失败，输出测试结果，若转速为0则进入下一步。此时减速箱已经锁止P挡，输入轴无法旋转，施加在输入轴上的扭矩，会通过P挡驻车执行部件中驻车齿轮传递到驻车棘爪上。其受力效果相当于整车在坡道上挂P挡后，松开刹车的效果。如果施加扭矩后减速箱没有旋转，说明P挡在坡道上面驻车成功。施加扭矩的实现过程为：主控制器通过通信线路，给电机控制器发送目标扭矩(即等效坡道驻车扭矩)，电机控制器接受到主控制器的目标扭矩后，控制电机输出主控制器要求的扭矩值，该扭矩值大于或等于溜坡力矩。S3)判断挡位传感器反馈的P挡位置是否稳定，若不稳定则表明P挡挂挡失败，输出测试结果，若稳定则进入下一步；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置，其特征在于，包括主控制器(5)、设置有P挡驻车系统(4)的减速箱(1)、与减速箱输入轴或输出轴连接的用于对减速箱提供等效坡道驻车扭矩的驱动电机(2)、与驱动电机(2)连接的用于控制驱动电机(2)对减速箱提供的扭矩的大小与方向的电机控制器(3)；所述等效坡道驻车扭矩Tm大于或等于汽车驻车于坡道时的溜坡力，即：驱动电机连接减速箱输入轴时，

【技术特征摘要】
1.一种汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置，其特征在于，包括主控制器(5)、设置有P挡驻车系统(4)的减速箱(1)、与减速箱输入轴或输出轴连接的用于对减速箱提供等效坡道驻车扭矩的驱动电机(2)、与驱动电机(2)连接的用于控制驱动电机(2)对减速箱提供的扭矩的大小与方向的电机控制器(3)；所述等效坡道驻车扭矩Tm大于或等于汽车驻车于坡道时的溜坡力，即：驱动电机连接减速箱输入轴时，驱动电机连接减速箱输出轴时，Tm≥Gsin(θ)R；式中，G为所模拟测试的车的整车重力值、θ为模拟测试的坡度值、R为所模拟测试的车的车轮半径、i为减速箱总传动比；所述P挡驻车系统(4)包括与减速箱(1)输出轴直接或间接连接的P挡驻车执行部件(41)、与P挡驻车执行部件(41)连接的用于驱动P挡驻车执行部件(41)动作的P挡驱动装置(42)、用于检测P挡驻车执行部件(41)是否挂到位或退回至初始位置的挡位传感器(43)，所述P挡驻车系统(4)还包括有P挡控制单元(44)，所述P挡驱动装置(42)与挡位传感器(43)均由P挡控制单元(44)电连接控制，P挡控制单元(44)用于启动或停止P挡驱动装置(42)以及接收挡位传感器(43)传输的P挡驻车执行部件(41)的位置信号；所述电机控制器(3)包括有用于输出驱动电机对减速箱输入轴或输出轴施加的即时扭矩大小的扭矩反馈单元以及用于输出驱动电机与减速箱输入轴或输出轴即时转速的车速反馈单元；所述电机控制器(3)与P挡控制单元(44)通过通信线路与主控制器(5)连接，主控制器接收P挡控制单元(44)反馈的P挡驻车执行部件的位置信号、电机控制器扭矩反馈单元反馈的输入轴或输出轴的即时扭矩以及车速反馈单元反馈的减速箱输入轴或输出轴的即时转速信号并根据P挡驻车执行部件的位置信号以及减速箱输入轴或输出轴的即时扭矩、转速信号而对电机控制器(3)发出施加或清除等效坡道驻车扭矩的信号以及对P挡控制单元(44)发出挂P挡或摘P挡的信号。2.根据权利要求1所述的一种汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置，其特征在于，所述通信线路采用CAN总线(6)，所述电机控制器(3)、P挡控制单元(44)与主控制器(5)均设有CAN总线接口，电机控制器(3)、P挡控制单元(44)与主控制器(5)通过CAN总线电连接形成回路。3.根据权利要求1所述的一种汽车P挡系统的坡道驻车模拟测试装置，其特征在于，所述主控制器设置有用于手动控制试验的进程的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖育波，龚俊星，田冠军，张仪利，刘祥环，
申请(专利权)人：株洲欧格瑞传动股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43