一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统。高低温环境箱内固定安装有高速开关阀的测试工装、油箱和温度传感器，油箱经入口过滤器和变量泵的入口连接，变量泵的出口经节流阀和测试工装的入口连接，节流阀和变量泵的出口之间的管路上连接安装有溢流阀和蓄能器，节流阀测试工装入口之间的管路上连接安装有压力传感器和流量传感器，测试工装的出口依次经气动球阀、出口过滤器后连接回到油箱。本实用新型专利技术提高了高速开关阀开发测试的灵活性，扩宽了测试范围，降低了测试成本；能用于对提升压力控制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统
本技术涉及汽车制动系统开发测试
的一种部件开发测试系统，尤其是设计了一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统。
技术介绍
近年来，随着主动安全技术的不断发展，电液控制制动系统(如ABS、ESC、EHB等)在汽车制动系统中得到了广泛的应用。高速开关阀因其结构简单、成本低廉的特点，成为了电液制动控制系统的核心元件之一。以往高速开关阀都是采用低频PWM控制方式，通过阀芯频繁的开启和关闭来调节通过阀口的流量，这种压力控制方式简单，但是精度不高；而且阀芯频繁开启关闭会在管路产生液压冲击，导致系统产生较大噪音，引发使用者抱怨。为了提高电液控制系统压力控制精度，降低噪音，各厂商逐步采用高速开关阀的高频PWM控制方式替代原先的低频PWM控制。在高频PWM控制下，高速开关阀阀芯可以实现悬浮，通过调节占空比改变阀口开度的方式，高速开关阀具备了类似比例阀的比例调节特性，即比例流量特性和比例压力特性，可以实现对轮缸压力和高速开关阀流量的连续线性控制。例如，在车辆轮缸增压调节中，可以应用高速开关阀的比例流量特性，通过调节线圈电流控制高速开关阀的流量，保证了轮缸增压速率平稳；在ESC主动增压过程中，应用高速开关阀的比例压力特性来调节隔离阀(也称限压阀或USV阀)，使其实现类似溢流阀功能，保证了轮缸压力增长不过量。此外，高速开关阀开发设计时还必须考虑环境温度对于产品性能的影响。在低温环境下，由于制动液的低温性能影响，通常低温下(-40℃)制动液的运动粘度比常温下高几百倍，与常温相比，低温下制动管路中的流速变慢，导致流过高速开关阀的流量变小，影响了高速开关阀的比例流量特性。在高温环境下，由于线圈电磁阻值随环境温度上升而增大，与常温相比，相同PWM占空比控制下的电流值更小，影响了高速开关阀的比例压力特性。为了拓宽高速开关阀的应用范围，研究高频PWM控制下高速开关阀的比例调节特性，提高比例控制精度，需要对高速开关阀进行大量开发试验，获得大量试验数据，最终才能拟合出不同压差、占空比、PWM频率、线圈以及环境温度下的高速开关阀的流量曲线及压力曲线，为高速开关阀高频PWM控制提供参考，这就需要应用专业的汽车制动系统高速开关阀开发测试系统。然而，目前无专门的汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，现有高速开关阀开发试验多采用以下几种方式：1、借用高速开关阀生产线中的气压检测系统进行测试，而实际使用中，流经高速开关阀的测试介质是制动液；由于气体与液体作为测试介质的不同特性，气压检测系统难以模拟出实际液压使用环境中高速开关阀的性能，极大降低了试验数据可靠性；2、将待验证性能的高速开关阀铆压到HCU(液压控制单元)总成中，再在专业的HCU测试系统上进行试验；由于单一高速开关阀和HCU总成的测试需求差异，通常需要对HCU总成测试设备改造，延长了试验开发周期；其次，由于此试验只能以铆压成HCU总成形式的高速开关阀方式进行测试，不能以单个高速开关阀的方式进行试验，增加了试验开发成本；此外，由于HCU总成测试设备缺乏专业的单一高速开关阀测试程序，测试时只能由试验人员根据试验目标、试验条件反复修改测试软件代码进行试验，劳动强度极大，降低了测试效率；3、将铆压有待验证的高速开关阀的HCU总成装车后，在冬季高寒地区和夏季高温地区实车路试中进行高速开关阀性能的开发标定试验，以验证环境温度对高速开关阀产品性能的影响；这一方式受到季节影响较大，每年可以供实车路试的时间较短，试验场地较少，试验费用昂贵。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本技术设计了一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，其解决的技术问题是目前无专业的汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，只能采用高速开关阀气压检测系统进行测试，或采用将待验证性能的高速开关阀装配到HCU总成中，再在HCU总成测试系统上进行试验。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：本技术系统包括高低温环境箱、出口过滤器、气动球阀、压力传感器、节流阀、蓄能器、变量泵、入口过滤器、溢流阀和流量传感器；高低温环境箱内固定安装有高速开关阀的测试工装、油箱和温度传感器，油箱经入口过滤器和变量泵的入口连接，变量泵的出口经节流阀和测试工装的入口连接，节流阀和变量泵的出口之间的管路上连接安装有溢流阀和蓄能器，节流阀测试工装入口之间的管路上连接安装有压力传感器和流量传感器，测试工装的出口依次经气动球阀、出口过滤器后连接回到油箱。所述的气动球阀连接外部气源，通过外部气源对气动球阀的通断进行控制。所述的高低温环境箱外设有触摸屏、控制箱、电流传感器，控制箱内具有工控机，工控机分别和触摸屏、电流传感器、温度传感器、气动球阀、压力传感器、变量泵、流量传感器和测试工装连接，电流传感器连接在工控机和测试工装之间。所述的测试工装包括气缸、支撑柱、上压板、线圈、高速开关阀、气缸支撑板、气缸轴、连接板和下底座；气缸连接到气源，气缸固定安装在气缸支撑板上，气缸的气缸轴向下穿过气缸支撑板固定连接到连接板，连接板下面固定连接有上压板，上压板下方设有下底座，下底座和气缸支撑板之间通过固定柱进行支撑连接，下底座顶面中间开设有阀安装孔，阀安装孔内安装有高速开关阀，阀安装孔侧面的下底座开设出油口，阀安装孔底面的下底座开设进油口，进油口和出油口分别连接到节流阀和气动球阀；阀安装孔内开设有O型密封圈安装槽，O型密封圈安装槽内安装O型密封圈，高速开关阀安装于阀安装孔后通过O型密封圈和阀安装孔内壁密封；高速开关阀的上部导磁套装有与阀配合的线圈，线圈由内部漆包线(绕线在骨架上)与外层的线圈壳体构成，线圈壳体用来导磁，线圈支架下端连接到高速开关阀中部的台阶面上，线圈壳体上端面与上压板的底面平时不接触，只有当气缸轴下压后才接触(图5中的情况)，线圈经电线和电流传感器连接；气源驱动气缸工作，气缸轴下压到上压板和连接板，进而经线圈支架下压高速开关阀，使得高速开关阀压紧到阀安装孔。所述的气缸支撑板上固定有竖直的支撑柱，支撑柱穿设安装在气缸底部的安装通孔后被气缸固定螺母锁紧固定，使得气缸固定安装在气缸支撑板上。所述的气缸轴下端通过螺纹穿设套装在连接板的螺纹孔中，螺纹孔上下方的气缸轴外套装气缸轴螺母进行锁紧，使得气缸的下端和连接板形成固定装配。所述的测试工装还包括限位柱，线圈支架的周围设有多个限位柱，限位柱固定于下底座顶面。所述的测试工装的材料为不导磁材料，如铝合金、塑料，不对测试结果产生影响。本技术采用的技术方案，解决了目前无专业的汽车制动系统高速开关阀开发测试系统问题，本技术所提出的汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，其优点是：1、本技术提出的汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，采用液压作为测试介质，能够真实测试出实际应用中高速开关阀的比例特性；2、本技术提出的汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，高速开关阀是通过气缸压紧装配到工装上的，一套测试工装可以灵活测试不同参数的线圈与高速开关阀组合，提高了测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，其特征在于：包括高低温环境箱(2)、出口过滤器(4)、气动球阀(5)、压力传感器(9)、节流阀(10)、蓄能器(11)、变量泵(12)、入口过滤器(13)、溢流阀(14)和流量传感器(15)；高低温环境箱(2)内固定安装有高速开关阀的测试工装(16)、油箱(1)和温度传感器(3)，油箱(1)经入口过滤器(13)和变量泵(12)的入口连接，变量泵(12)的出口经节流阀(10)和测试工装(16)的入口连接，节流阀(10)和变量泵(12)的出口之间的管路上连接安装有溢流阀(14)和蓄能器(11)，节流阀(10)测试工装(16)入口之间的管路上连接安装有压力传感器(9)和流量传感器(15)，测试工装(16)的出口依次经气动球阀(5)、出口过滤器(4)后连接回到油箱(1)。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，其特征在于：包括高低温环境箱(2)、出口过滤器(4)、气动球阀(5)、压力传感器(9)、节流阀(10)、蓄能器(11)、变量泵(12)、入口过滤器(13)、溢流阀(14)和流量传感器(15)；高低温环境箱(2)内固定安装有高速开关阀的测试工装(16)、油箱(1)和温度传感器(3)，油箱(1)经入口过滤器(13)和变量泵(12)的入口连接，变量泵(12)的出口经节流阀(10)和测试工装(16)的入口连接，节流阀(10)和变量泵(12)的出口之间的管路上连接安装有溢流阀(14)和蓄能器(11)，节流阀(10)测试工装(16)入口之间的管路上连接安装有压力传感器(9)和流量传感器(15)，测试工装(16)的出口依次经气动球阀(5)、出口过滤器(4)后连接回到油箱(1)。


2.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，其特征在于：所述的气动球阀(5)连接外部气源，通过外部气源对气动球阀(5)的通断进行控制。


3.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，其特征在于：所述的高低温环境箱(2)外设有触摸屏(6)、控制箱(7)、电流传感器(8)，控制箱(7)内具有工控机，工控机分别和触摸屏(6)、电流传感器(8)、温度传感器(3)、气动球阀(5)、压力传感器(9)、变量泵(12)、流量传感器(15)和测试工装(16)连接，电流传感器(8)连接在工控机和测试工装(16)之间。


4.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统高速开关阀开发测试系统，其特征在于：所述的测试工装(16)包括气缸(23)、支撑柱(24)、上压板(27)、线圈(28)、高速开关阀(29)、气缸支撑板(31)、气缸轴(32)、连接板(33)和下底座(39)；气缸(23)连接到气源，气缸(23)固定安装在气缸支撑板(31)上，气缸(23)的气缸轴(32)向下穿过气缸支撑板(31)固定连接到连接板(33)，连接板(33)下面固定连...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄朕，张杰，秦志勇，郑利水，郝江脉，刘菁晗，
申请(专利权)人：浙江亚太机电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33