一种静音直线负载气动控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车测试装置技术领域，公开了一种静音直线负载气动控制方法及系统，包括载荷加载设备，所述载荷加载设备包括气缸组；所述气缸组与待测的转向机连接，且用于向转向机施加直线负载；还包括控制设备；所述控制设备包括气压控制模块；所述载荷加载设备还包括比例阀和气阀；所述比例阀与气缸组连接，且用于调节向气缸组充入的气体量；所述气阀用于切换气缸充气的腔体；所述气压控制模块与比例阀和气阀均建立控制连接，且气压控制模块用于控制气缸组的气压差值，并控制气缸组进行静音式负载加载。本发明专利技术能够精准控制直线负载加载，完成细致的静音负载气动控制。成细致的静音负载气动控制。成细致的静音负载气动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种静音直线负载气动控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及汽车测试装置
，具体涉及一种静音直线负载气动控制方法及系统。

技术介绍

[0002]转向系统性能的好坏直接影响汽车的稳定性和高速行驶的安全性。转向机是转向系统的重要组成部分，它通过齿轮齿条机构将方向盘及转向管柱的旋转运动转变为转向横拉杆直线运动，进而作用于车轮实现转向。
[0003]随着大型车、高级车型的需求越来越多，市场上REPS型、DP
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EPS型等能提供更大助力的转向机越来越普遍，因此需要能提供更大负载的异响测试台架对其异响进行精准辨识。在异响测试台架中，对转向机进行力的加载的机构十分关键，需要由加载机构向转向机施加作用力，驱动转向机运作，进而才能够有效测试转向机异响。并且，由于异响测试对于测试声音条件要求十分苛刻，不仅要求测试环境噪声保持较低，测试台架本身的运行噪声也要求保持在较低水平，例如，常规异响测试则要求测试台架的试验背景噪声控制在30
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35dBA及以下。加载机构作为异响测试台架中的主要执行件，是台架运行噪声的主要噪声源，且在实际测试中，需要测试不同负载条件下的异响情况；对于加载机构的加载控制要求较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种静音直线负载气动控制方法及系统，能够精准控制直线负载加载，完成细致的静音负载气动控制。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下基础方案：
[0006]方案一
[0007]一种静音直线负载气动控制系统，包括载荷加载设备，所述载荷加载设备包括气缸组；所述气缸组与待测的转向机连接，且用于向转向机施加直线负载；还包括控制设备；所述控制设备包括气压控制模块；所述载荷加载设备还包括比例阀和气阀；所述比例阀与气缸组连接，且用于调节向气缸组充入的气体量；所述气阀用于切换气缸充气的腔体；所述气压控制模块与比例阀和气阀均建立控制连接，且气压控制模块用于控制气缸组的气压差值，并控制气缸组进行静音式负载加载。
[0008]方案二
[0009]一种静音直线负载气动控制方法，采用如方案一所述的一种静音直线负载气动控制系统进行负载气动控制。
[0010]本专利技术的工作原理及优点在于：由气缸组向转向机施加直线负载，施加的负载大小和负载施加速率则由气压控制模块进行智能控制。气压控制模块通过调节气缸组的气压差值(具体地，通过调节比例阀的开度和气阀对应的充气腔体，可实现气压差值的调节和负载施加方向，对应为拉压动作的调节)，使得气缸组输出的直线负载大小、方向和速率可控，
通过气压控制模块能够实现负载的精细调节，并且由于控制中气缸等效为弹性系数可变的气弹簧(弹性系数调节通过气压差值调节实现)，具备良好的静音性，能够进行静音式负载加载，有助于构建得到静音性良好的测试环境，有助于提升转向机异响测试的精准度。
[0011]且相较于常规气弹簧，常规气弹簧均无法实现负载的自由、精细调节，受其自身结构限制，常规气弹簧内充入的气体量保持一定，负载调节范围有限，且行程不可控；即使有部分气弹簧的行程可控，但是其行程与负载的对应关系难以把控，无法准确提供测试需要的负载值的同时，负载力调校较为费时，提供的负载加载量也有限，而本方案采用气压调节模块控制气缸组等效为弹性系数可变的气弹簧，并由气压控制模块智能把控负载加载动作，以气压差值的动态调整，有效解决了上述问题。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一种静音直线负载气动控制方法及系统实施例一的系统结构示意图；
[0013]图2为本专利技术一种静音直线负载气动控制方法及系统实施例二的系统结构示意图；
[0014]图3为本专利技术一种静音直线负载气动控制方法及系统实施例一的载荷加载设备结构示意图；
[0015]图4为本专利技术一种静音直线负载气动控制方法及系统实施例一的气压控制模块控制加载负载时的流程示意图；
[0016]图5为本专利技术一种静音直线负载气动控制方法及系统实施例二的异响采集模块安装位置示意图；
[0017]图6为本专利技术一种静音直线负载气动控制方法及系统实施例二的测点1处采集得到的异响信息示意图。
具体实施方式
[0018]下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
[0019]说明书附图中的标记包括：左气缸1、右气缸2、转向机3。
[0020]实施例一
[0021]实施例基本如附图1所示：一种静音直线负载气动控制系统，包括载荷加载设备和控制设备。本静音直线负载气动控制系统主要用于大型转向机异响测试台架的负载气动控制，能够为转向机异响测试台架提供控制支持。
[0022]如附图3所示，所述载荷加载设备包括气缸组、力传感器、比例阀和气阀。所述气缸组与待测的转向机3连接，且用于向转向机3施加直线负载。所述力传感器用于感应气缸组加载的负载大小，并反馈给气压控制模块，本实施例中，采用压电式力传感器。具体地，所述气缸组包括相对设置的处于同一轴线上的左气缸1和右气缸2，转向机3设置在左气缸1与右气缸2之间。且本实施例中，左气缸1和右气缸2的结构与常规的气弹簧一致，包括外缸筒、内缸筒、活塞、活塞杆和连接头，所述活塞杆底部与活塞连接，所述活塞位于内缸筒内，所述内缸筒底部设有气腔(第一气腔)，在内缸筒内设有环形的限位块，限位块两端分别与活塞杆和内缸筒内壁连接，限位块、活塞杆和活塞形成消音腔(第二气腔)。
[0023]所述比例阀与气缸组连接，且用于调节向气缸组充入的气体量。具体地，充入气缸组的气体为惰性气体，此处可采用高压氮气。通过调节比例阀的开度，进而可以调节向气缸组充入的气体量。所述气阀用于切换气缸充气的腔体，本实施例中即在气腔与消音腔中切换，通过切换腔体可实现拉、压动作的切换。具体地，此处气阀采用电磁气阀，便于控制。
[0024]所述控制设备包括气压控制模块；所述气压控制模块与比例阀和气阀均建立控制连接，且气压控制模块用于控制气缸组的气压差值，并控制气缸组进行静音式负载加载。所述气压控制模块还通过分析力传感器的反馈数据，确定实际输出的实时负载值，并基于实时负载值，自动对气缸组进行控制调整。
[0025]具体地，气压控制模块在控制气缸组的气压差值时，分别控制左气缸1和右气缸2的气压差值；并且，通过控制比例阀的开度和气阀的通气腔体，进而控制气缸内的气压差值，不同的气压差值对应为不同大小的负载输出，气缸等效为弹性系数可变的气弹簧，具备良好的静音性。根据实际测试需要，可以通过气压控制模块输出不同大小的负载，负载加载可控且精准，能够满足不同的测试需求。
[0026]本实施例中，气压控制模块还基于实时负载值，自动对气缸组进行控制调整时，首先比对实时负载值和测试需要加载的负载值，若实时负载值小于测试需要加载的负载值，则对应加大负载，控制调大比例阀的开度等；若实时负载值大于测试需要加载的负载值，则对应调小负载，控制调小比例阀的开度等。
[0027]所述气压控制模块在控制气缸组进行静音式负载加载时，控制加载的负载力在0<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静音直线负载气动控制系统，包括载荷加载设备，所述载荷加载设备包括气缸组；所述气缸组与待测的转向机连接，且用于向转向机施加直线负载；其特征在于，还包括控制设备；所述控制设备包括气压控制模块；所述载荷加载设备还包括比例阀和气阀；所述比例阀与气缸组连接，且用于调节向气缸组充入的气体量；所述气阀用于切换气缸充气的腔体；所述气压控制模块与比例阀和气阀均建立控制连接，且气压控制模块用于控制气缸组的气压差值，并控制气缸组进行静音式负载加载。2.根据权利要求1所述的一种静音直线负载气动控制系统，其特征在于，所述气压控制模块在控制气缸组进行静音式负载加载时，控制加载的负载力在0
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20000N范围内。3.根据权利要求1所述的一种静音直线负载气动控制系统，其特征在于，所述载荷加载设备还包括力传感器；所述力传感器用于感应气缸组加载的负载大小，并反馈给气压控制模块；所述气压控制模块还通过分析力传感器的反馈数据，确定实际输出的实时负载值，并基于实时负载值，自动对气缸组进行控制调整。4.根据权利要求1所述的一种静音直线负载气动控制系统，其特征在于，用于转向机异响测试台架的负载气动控制。5.根据权利要求1所述的一种静音直线负载气动控制系统，其特征在于，所述气缸组包括相对设置的处于同一轴线上的左气缸和右气缸，转向机设置在左气缸与右气缸之间。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琪桧，鄢文静，佘扬佳，焦亮，
申请(专利权)人：中国汽车工程研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：