汽车稳定控制系统的静态检测试验台
发布时间：2009-10-23 作者：易年川
0 引言
本方案是现代仪表电子技术在汽车电子稳定控制 系统( Electronic Stability Program,简称ESP)静态检测 试验台方面的应用。
静态检测试验台不仅能够检测电子稳定控制系统 液压执行机构和阀体的性能参数,而且能够检测电子 稳定控制系统内部关键部件的功能和动态响应特性, 缩短电子稳定控制系统的开发周期,节约开发过程中 的测试费用。
1 汽车稳定控制系统的静态检测试验台构成
本方案的目的是克服现有汽车试验台不能直接检 测电子稳定控制系统内部性能参数的缺点,提供一种 可以快速准确测量电子稳定控制系统内部性能参数的 静态检测试验台及检测方法。
静态检测试验台由液压控制部分、电子控制部分、 待测对象的夹具3部分组成。如图1所示,液压控制 部分包括台架,固定在试验台架前上部的操作台面,固 定在试验台架后部的电机、油箱、油泵、压力调节回路, 固定在试验台架前下部的制动踏板、真空助力器、制动 主缸、制动轮缸。如图2所示,电子控制部分包括固定 在制动主缸出油口上的压力传感器、固定在制动轮缸 进油口上的压力传感器、固定在压力调节回路压力输 出口上的压力传感器、固定在压力调节回路中的流量 传感器和压力传感器、放置在控制柜下部的电路控制 板、放置在控制柜上部装有图形化软件LabV IEW的上 位机,安装在上位机上的同步采集卡和CAN转换卡。 待测对象的夹具安装在液压控制部分的操作台面上, 其表面粗糙度Ra 至少达到0. 8μm。
图1 液压控制部分原理图
图2 电子控制部分原理图
静态检测试验台的待测对象分为2类:第一类是 电子稳定控制系统液压执行机构,即液压执行机构总 成,液压执行机构的阀体总成,液压执行机构内的电磁 阀阀芯、柱塞泵,液压执行机构内的电磁阀线圈和泵启 动电机;第二类是电子稳定控制系统的传感器,即方向 盘转角传感器、轮速传感器、纵向加速度传感器、横向 加速度传感器、横摆角速度传感器。
2 静态检测试验台实现的功能
(1) 检测电子稳定控制系统液压执行机构内的 电磁阀阀芯、柱塞泵的耐压特性、密封特性。
(2) 检测液压执行机构阀体总成的耐压特性、密 封特性、增压特性、减压特性和响应时间。
(3) 检测电子稳定控制系统在常规制动模式、制 动防抱死模式、驱动防滑模式和稳定性控制模式4种 工作模式下液压执行机构的增压特性、减压特性和频 率响应特性。
(4) 检测液压执行机构内的电磁阀线圈和泵启 动电机的响应时间和响应特性。
(5) 检测压力传感器、方向盘转角传感器、轮速 传感器、纵向加速度传感器、横向加速度传感器、横摆 角速度传感器的响应特性。
3 汽车稳定控制系统的静态检测试验台具体实施方式
下面结合含有2个进油口、4个出油口、12个电磁 阀、2个柱塞泵和1个泵启动电机的汽车电子稳定控 制系统,说明静态检测试验台的具体实施方式。
3. 1 汽车电子稳定控制系统液压执行机构的检测
(1) 单阀芯和单柱塞泵的检测
电磁阀阀芯及夹具安装在试验台的操作台面上, 管路连接方法如图3所示,将单阀芯的进油口连接在 压力调节回路的一个压力输出口上,出油口连接在另 一个压力输出口上。
单阀芯耐压性能检测方法如下:
与单阀芯进出油口连通的2个压力输出口开通, 启动试验台油泵。压力调节回路以每秒2%的速率, 对单阀芯的进出油口施加规定的耐压值,达到后保持 规定的时间。如果没有达到规定的耐压值或者规定的 保持时间,试验台检测系统报警。
单阀芯的密封性能检测方法如下:
与单阀芯进出油口连通的2个压力输出口开通, 压力调节回路压力设定在规定的压力值,启动试验台 油泵直到系统压力稳定,然后关闭与单阀芯进出油口 连通的2个压力输出口,此时单阀芯进出油口的压力 值开始变化,直到压力值下降到规定的百分比。如果 压力值下降到规定的百分比时没有达到规定的时间, 试验台检测系统报警。
单阀芯的动态响应特性检测方法如下:
启动检测台油泵,与单阀芯进出油口连通的2个 压力输出口开通,检测系统开始采集数据,先将单阀芯 的电磁线圈通电,采集单阀芯进出油口处的压力传感 器信号,得到单阀芯升压过程中的压力变化曲线;再将 单阀芯的电磁线圈断电,采集单阀芯进出油口处的压 力传感器信号,得到单阀芯减压过程中的压力变化曲 线。检测系统同时将采集到的信号进行分析处理,得 到单阀芯的响应时间、增压特性曲线和减压特性曲线, 并在上位机显示屏上显示处理结果,存储采集结果。 单柱塞泵的安装方法和试验方法与单阀芯的检测 相似,此处不再赘述。
(2) 阀体总成的检测
阀体总成及夹具安装在试验台的操作台面上,管 路连接方法如图4所示,将阀体的2个进油口分别连 接在压力调节回路的2个压力输出口上, 4个出油口 分别连接在4个压力输出口上。