商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置及方法，包括压力变化率测试台架，气动回路，用于控制气体通断及检测被测商用车电控气压制动系统元件的压力变化率；信号处理部分，用于采集压力信号和压差信号，以及将信号进行模拟量和数字量的转换，形成可以供上层控制器和下层执行元件可识别的信号；控制装置，与气动回路通信，通过设置控制参数驱动气动回路中的元器件动作，从而获取气动回路中被测商用车电控气压制动系统元件的测试数据。能精确测量商用车电控气压制动系统的关键控制参数压力变化率，解决商用车电控气压制动系统存在的实际制动压力响应和期望制动压力响应之间存在压力偏差和时间偏差的问题。

Test device and method for pressure change rate of components in electronic pneumatic braking system of commercial vehicles

【技术实现步骤摘要】
商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置及方法
本专利技术涉及汽车制动
，具体涉及一种商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置及方法。
技术介绍
商用车的主动安全性、稳定性和平顺性更是成为了道路运输行业关注的重点。气压制动系统是决定商用车制动性能的核心模块，同时是避免交通事故的最重要的部分之一。近年来，商用车的电子制动系统(EBS)有了较大的发展，并逐渐装备到商用车辆上。EBS增强了车辆的安全性，改善了制动性能，集成的制动系统可以降低操作成本。随着辅助驾驶及自动驾驶等现代汽车技术的发展，主动制动技术必须能够自适应的完成不同工况的特定制动预期，并且这个过程将逐渐脱离驾驶员的主动干预。主动制动技术减少了驾驶员制动过程中的操作，实现精确化、智能化控制，随着制造成本降低，控制技术发展，主动制动技术已经成为汽车制动发展的必然趋势，因此，如何精准实现制动预期成为电控气压制动系统亟需解决的关键技术问题。对于能够主动制动的商用车电控气压制动系统而言，即使制动压力达到了预期压力数值，但依旧存在响应时间存在滞后或提前的情况，又缺乏驾驶员干预，仍然会引起安全性或稳定性问题。在主动制动环境下，理想的制动预期应该是在预期时刻达到预期制动压力，即电控气压制动系统动态特性应综合考虑压力响应和时间响应两部分，进而减小压力偏差和时间偏差。为了保证商用车能够安全、稳定的实现制动工况，使得制动压力能够无偏差的按制动预期进行变化，但是实际变化情况如何是无法准确检测并表征，也即缺少一种科学的检测手段。因此，如何检测商用车电控气压制动系统元件压力变化率成为亟需解决的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有商用车电控气压制动系统存在的压力偏差和时间偏差的问题，提供一种能够检测商用车电控气压制动系统元件压力变化率的测试装置及方法，能实现精确的测量商用车电控气压制动系统的关键控制参数压力变化率，解决了商用车电控气压制动系统存在的实际制动压力响应和期望制动压力响应之间存在压力偏差和时间偏差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于包括：压力变化率测试台架，包括由台架面板和绝缘橡胶垫构成的绝缘操作台、设置在绝缘操作台上用于固定各种元器件和组件的专用支架；气动回路，通过专用支架安装在压力变化率测试台架上，相互间通过管路或弯头连接，用于控制气体通断及检测被测商用车电控气压制动系统元件的压力变化率；信号处理部分，包括滤波电路和NI采集卡，用于采集压力信号和压差信号，以及将信号进行模拟量和数字量的转换，形成可以供上层控制器和下层执行元件可识别的信号；控制装置，与气动回路通信，通过设置控制参数，驱动气动回路中的元器件动作，从而获取气动回路中被测商用车电控气压制动系统元件的测试数据；所述的测试数据包括被测商用车电控气压制动系统元件的制动压力变化率信息和压力信息。上述技术方案中，所述的气动回路包括气源装置、手动开关阀、电气比例阀、ABS电磁阀、电气比例阀、制动气室、层流阻力管、压差传感器、等温容器和压力传感器；所述的气源装置包括向气动回路供气的气动空压机、用于过滤压缩气体中的杂质和水分的气动三联件、储气罐；所述气动三联件通过PA管接在空压机出气口，手动开关阀通过PA管直接与储气罐进气口相连接，储气罐通过PA管接在手动开关阀出气口处；电气比例阀通过PA管与储气罐出气口相连；ABS电磁阀直接与电气比例阀出气口相连接；制动气室上有三个连接孔，其中包括1个进气孔和2个出气口，进气口与ABS电磁阀通过PA管相连，出气口分别与层流阻力管和压差传感器直接相连接；所述层流阻力管直接连接于制动气室与等温容器之间；所述的压差传感器直接连接于制动气室与等温容器之间。上述技术方案中，所述层流阻力管的外部管体为PA管，内部则填满长度与外部管体长度相同的毛细管，使得层流阻力管中的流动为层流状态，层流阻力管出气端口压力相对于进气端口稍晚变化，两端形成压力差。上述技术方案中，所述等温容器内部恒温，用于在测试过程中减小温度变化造成的误差；所述等温容器为法兰形状，通过等温容器支架固定于压力变化率测试台架上，等温容器设置两个法兰面，其中一个法兰面有两个孔，分别连接层流阻力管和压差传感器，另一个法兰面设置一个孔用于连接压力传感器。上述技术方案中，所述的压差传感器用于测量制动气室与等温容器间的压力差值。上述技术方案中，所述滤波电路与所述NI采集卡和所述气动回路中元器件的信号线相连接；所述NI采集卡与所述滤波电路和所述控制装置连接，用于将气动回路中的信号进行采集并发送到所述控制装置，同时接收和发送来自所述控制装置的信号来控制所述气动回路的元器件。上述技术方案中，所述滤波电路与NI采集卡、ABS电磁阀、电气比例阀、压差传感器和压力传感器的信号线相连接；所述NI采集卡与所述滤波电路和控制装置连接，其中压差传感器的信号线通过滤波电路连接入NI采集卡的A/D口，压力传感器的信号线通过滤波电路连接入NI采集卡的A/D口，NI采集卡将上述压力传感器的信号进行采集并发送到所述控制装置；ABS电磁阀的信号线通过继电器连接入NI采集卡的D/A口，电气比例阀的信号线通过继电器连接入NI采集卡的D/A口，NI采集卡接收并发送来自控制装置的信号，同时NI采集卡的数学端口输出高低电频控制继电器来控制气动回路的ABS电磁阀，NI采集卡根据程序设置，输出对应的模拟量电压信号，电压值和压力值成比例控制，从而得到电气比例阀输出口压力。上述技术方案中，所述控制装置包括控制器和接收装置，所述控制器采用上位机，用于控制所述气动回路部分中的ABS电磁阀和电气比例阀实时动作和对所得压差传感器和压力传感器的测试数据进行处理，得到被测商用车电控气压制动系统元件的制动压力变化率；所述接收装置与NI采集卡连接，用于接收所述被测商用车电控气压制动系统元件的所述测试数据并传输给所述控制器。一种商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试方法，其特征在于采用上述的商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，所述方法包括以下步骤：输入所述控制参数并发送给气动回路中的元器件；根据所述控制参数控制气动回路中的元器件，使得所述被测商用车电控气压制动系统元件按照控制参数进行所述的测试检测；根据测试检测过程中获得的所述测试数据，分析处理得到所述被测商用车电控气压制动系统元件的压力变化率。上述技术方案中，测试制动气室的压力变化率时，包括如下步骤：试运转前，排放各处冷凝水，手动开关阀处于关闭状态，各处输出压力应为零；打开空压机使压缩空气进入气动三联件，过滤得到干净的压缩气体；打开手动开关阀，使干净的压缩气体进入储气罐，压缩空气充满储气罐，保证测试过程的气压稳定；通过上位机控制电气比例阀，令储气罐的出口压力可以达到0.7MPa，在通过上位机控制ABS电磁阀，采集压力传感器和压差传感器的压力信号，从而对制动气室分别进行升压试验、降压试验和保压试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于包括：/n压力变化率测试台架，包括由台架面板和绝缘橡胶垫构成的绝缘操作台、设置在绝缘操作台上用于固定各种元器件和组件的专用支架；/n气动回路，通过专用支架安装在压力变化率测试台架上，相互间通过管路或弯头连接，用于控制气体通断及检测被测商用车电控气压制动系统元件的压力变化率；/n信号处理部分，包括滤波电路和NI采集卡，用于采集压力信号和压差信号，以及将信号进行模拟量和数字量的转换，形成可以供上层控制器和下层执行元件可识别的信号；/n控制装置，与气动回路通信，通过设置控制参数，驱动气动回路中的元器件动作，从而获取气动回路中被测商用车电控气压制动系统元件的测试数据；所述的测试数据包括被测商用车电控气压制动系统元件的制动压力变化率信息和压力信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于包括：
压力变化率测试台架，包括由台架面板和绝缘橡胶垫构成的绝缘操作台、设置在绝缘操作台上用于固定各种元器件和组件的专用支架；
气动回路，通过专用支架安装在压力变化率测试台架上，相互间通过管路或弯头连接，用于控制气体通断及检测被测商用车电控气压制动系统元件的压力变化率；
信号处理部分，包括滤波电路和NI采集卡，用于采集压力信号和压差信号，以及将信号进行模拟量和数字量的转换，形成可以供上层控制器和下层执行元件可识别的信号；
控制装置，与气动回路通信，通过设置控制参数，驱动气动回路中的元器件动作，从而获取气动回路中被测商用车电控气压制动系统元件的测试数据；所述的测试数据包括被测商用车电控气压制动系统元件的制动压力变化率信息和压力信息。


2.根据权利要求1所述的商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于所述的气动回路包括气源装置、手动开关阀、电气比例阀、ABS电磁阀、电气比例阀、制动气室、层流阻力管、压差传感器、等温容器和压力传感器；
所述的气源装置包括向气动回路供气的气动空压机、用于过滤压缩气体中的杂质和水分的气动三联件、储气罐；所述气动三联件通过PA管接在空压机出气口，手动开关阀通过PA管直接与储气罐进气口相连接，储气罐通过PA管接在手动开关阀出气口处；电气比例阀通过PA管与储气罐出气口相连；ABS电磁阀直接与电气比例阀出气口相连接；制动气室上有三个连接孔，其中包括1个进气孔和2个出气口，进气口与ABS电磁阀通过PA管相连，出气口分别与层流阻力管和压差传感器直接相连接；所述层流阻力管直接连接于制动气室与等温容器之间；所述的压差传感器直接连接于制动气室与等温容器之间。


3.根据权利要求2所述的商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于所述层流阻力管的外部管体为PA管，内部则填满长度与外部管体长度相同的毛细管，使得层流阻力管中的流动为层流状态，层流阻力管出气端口压力相对于进气端口稍晚变化，两端形成压力差。


4.根据权利要求2所述的商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于所述等温容器内部恒温，用于在测试过程中减小温度变化造成的误差；所述等温容器为法兰形状，通过等温容器支架固定于压力变化率测试台架上，等温容器设置两个法兰面，其中一个法兰面有两个孔，分别连接层流阻力管和压差传感器，另一个法兰面设置一个孔用于连接压力传感器。


5.根据权利要求2所述的商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于所述的压差传感器用于测量制动气室与等温容器间的压力差值。


6.根据权利要求1所述的商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于所述滤波电路与所述NI采集卡和所述气动回路中元器件的信号线相连接；所述NI采集卡与所述滤波电路和所述控制装置连接，用于将气动回路中的信号进行采集并发送到所述控制装置，同时接收和发送来自所述控制装置的信号来控制所述气动回路的元器件。


7.根据权利要求6所述的商用车电控气压制动系统元件压力变化率测试装置，其特征在于所述滤波电路与NI采集卡、ABS电磁阀、电气比例阀、压差传感器和压力传感器的信号线相连接；所述NI采集卡与所述滤波电路和控制装置连接，其中压差传感器的信号线通过滤波电路连接入NI采集卡的A/D口，压力传感器的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑，程毅，包汉伟，杨凡，李刚炎，刘育东，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42