專利名稱：用于汽車制動器耐久試驗的多工位abs仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車制動器耐久試驗臺的專用設(shè)備，涉及機械、液壓、電子、計算機等專業(yè)。
背景技術(shù)：
隨著人民生活水平的不斷提高，汽車在老百姓的生活中占有越來越重要的位置。行車安全成為司乘人員共同關(guān)注的焦點。防死鎖制動系統(tǒng)(Anti-lock Brake System，簡稱ABS系統(tǒng))不僅能提高剎車的平穩(wěn)性，增加行車安全性，同時在相同條件下其剎車距離減小。
車載ABS系統(tǒng)(如圖1)由速度傳感器、泵、閥和控制器四大部分組成，其目的是在汽車剎車過程中車輪不與路面間相對滑動。一旦車輪抱死(即路面間相對滑動，而不是滾動)，控制器調(diào)整制動系統(tǒng)的內(nèi)部液壓，使剎車與車輪間快速地接觸、松開，再接觸、再松開，如此往復(fù)直到取消制動或車輛停止。
制動器耐久性試驗時，ABS試驗是其中較重要的環(huán)節(jié)之一。其目的是按一定規(guī)律調(diào)整制動器主泵的液壓輸出系統(tǒng)的壓力，不僅要保證壓力有高有低，而且壓力上升過程為階梯式上升過程，其小脈沖周期要求小于70ms。
本發(fā)明的詳細內(nèi)容本發(fā)明創(chuàng)造的目的是在多工位實現(xiàn)小脈沖周期、用于汽車制動器ABS耐久性試驗的壓力調(diào)整裝置。
本發(fā)明設(shè)計如圖2所示的ABS仿真系統(tǒng)，包括被調(diào)節(jié)液壓回路、隔離缸、數(shù)字高速開關(guān)、快速比例減壓閥、液壓站和控制器。
各設(shè)備及管路的連接關(guān)系如圖3所示為本發(fā)明的四工位ABS仿真系統(tǒng)。其中快速比例減壓閥7、液壓站8和控制器9為共用部分，被調(diào)節(jié)液壓回路為N4、隔離缸N5、數(shù)字高速開關(guān)N6為各工位專用(N為工位號1，2，3，4)。下面以第一工位為例說明其連接關(guān)系。被調(diào)節(jié)液壓回路14、隔離缸15、數(shù)字高速開關(guān)16、快速比例減壓閥7、液壓站8直接串聯(lián)聯(lián)接。數(shù)字高速開關(guān)16、快速比例減壓閥7是控制器9的控制對象，所以控制器9與其并聯(lián)。每個工位最小響應(yīng)時間Tmin約為35ms，如果是多工位聯(lián)動，那么N值大小取決于每個壓力脈沖周期T的大小，N＝T/Tmin。如果按順序工作可以設(shè)計更多工位。
按照圖3所示聯(lián)接系統(tǒng)中各設(shè)備及管路，其中管路的體積盡量與制動器液壓輸出系統(tǒng)的體積相等。數(shù)字高速開關(guān)(N6)的響應(yīng)時間小于6ms，快速比例減壓閥7的響應(yīng)時間小于40ms，從設(shè)備上保證系統(tǒng)壓力調(diào)整周期可能小于70ms。液壓站需附加冷卻器，保持ABS仿真系統(tǒng)中液體的溫度始終處于正常范圍，同時為了保證液壓回路中的壓力穩(wěn)定，需加設(shè)蓄能器等裝置。
本發(fā)明的工作過程本發(fā)明的工作原理簡單，使用時自動執(zhí)行。在控制器中存貯將要設(shè)定的壓力時間曲線，系統(tǒng)上電并進入工作狀態(tài)后，液壓站開始工作。在某工位被調(diào)節(jié)液壓回路的壓力達到ABS實驗的啟動壓力時，打開對應(yīng)工位的數(shù)字高速開關(guān)，液壓站對快速比例減壓閥提供壓力液體，當快速比例減壓閥的輸出口(A口)的壓力小于設(shè)定壓力時，液體從其P口進行A口，其壓力上升。當被調(diào)節(jié)液壓的管路的壓力達到該周期的壓力時，關(guān)閉數(shù)字高速開關(guān)，被調(diào)節(jié)液壓的管路進入保壓狀態(tài)，此時控制器對快速比例減壓閥進入下一周期的壓力設(shè)定。一旦當時周期結(jié)束完成，再次打開數(shù)字高速開關(guān)，進入下一周期的壓力調(diào)整過程。
當一個工位的ABS試驗結(jié)束時，再切換到其它工位，直到全部工位均試驗結(jié)束時全閉系統(tǒng)。
本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點1)采用隔離缸可以在ABS仿真系統(tǒng)和被調(diào)節(jié)液壓的管路中使用不同的液體，使該系統(tǒng)的適應(yīng)性增強。
2)由于數(shù)字高速開關(guān)的響應(yīng)時間短，本系統(tǒng)簡單改造后即可進行多工位的ABS仿真系統(tǒng)，而液壓站8和快速比例減壓閥7的數(shù)量并不增加，可以節(jié)約多工位試驗臺的成本。
3)由于ABS試驗所占用的時間較短，所以本發(fā)明目前使用時采用多工位結(jié)構(gòu)框架下的單工位工作模式。當ABS試驗的單個小脈沖周期較長時，可以多工位同時實驗。


圖1是背景技術(shù)車載ABS系統(tǒng)示意圖，其中速度傳感器1、泵2、閥3和控制器4。
圖2是本發(fā)明第一工位ABS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，也為摘要附圖。其中被調(diào)節(jié)液壓回路4、隔離缸5、數(shù)字高速開關(guān)6、快速比例減壓閥7、液壓站8和控制器9。
圖3是本發(fā)明四工位ABS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中快速比例減壓閥7、液壓站8和控制器9為共用部分，被調(diào)節(jié)液壓回路N4(14、24、34、44)、隔離缸N5(15、25、35、45)、數(shù)字高速開關(guān)N6(16、26、36、46)為各工位專用。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖2以第一工位為例詳細敘述具體實施例，在控制器9中存貯將要設(shè)定的壓力時間曲線，系統(tǒng)上電并進入工作狀態(tài)后，液壓站8開始工作，打開數(shù)字高速開關(guān)16，液壓站8對快速比例減壓閥7提供壓力液體，當快速比例減壓閥7的輸出口(A口)的壓力小于設(shè)定壓力時，液體從其P口進入A口，其壓力上升。當被調(diào)節(jié)液壓的管路的壓力達到該周期的壓力時，關(guān)閉數(shù)字高速開關(guān)16，被調(diào)節(jié)液壓的管路進入保壓狀態(tài)，此時控制器對快速比例減壓閥7進入下一周期的壓力設(shè)定。一旦當前周期結(jié)束，再次打開數(shù)字高速升關(guān)16，進入下一周期的壓力調(diào)整過程。圖3為四工位ABS系統(tǒng)示意圖，具體實施過程與第一工位基本相同。在實驗過程中采取如下措施1由于試驗時液壓壓力較高，液壓管路采高強度、易加工的φ5mm邦迪管，不使用液壓軟管。
2數(shù)字高速開關(guān)16的0～100％信號響應(yīng)時間不宜超過10ms，本發(fā)明選用貴州紅機機械有限公司的HSV系列數(shù)字高速開關(guān)閥，其響應(yīng)時間為優(yōu)于6ms。
3快速比例減壓閥7的0～100％信號響應(yīng)時間不宜超過50ms，本發(fā)明選用意大利ATOS公司的RZGO系列伺服比例閥，其響應(yīng)時間為優(yōu)于25ms。
4由于普通的PLC的IO頻率較低，控制器采用單片機或工業(yè)控制機均可。本發(fā)明首選工業(yè)控制機，因為該計算機可以同時完成試驗臺的其他控制任務(wù)。
實施例以第一工位為例描述。單工位最小響應(yīng)時間Tmin約為35ms，如果是多工位聯(lián)動，那么N值大小取決于每個壓力脈沖周期T的大小，N＝T/Tmin。如果按順序工作可以設(shè)計更多工位。
凡以本權(quán)利要求進行等效變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.用于汽車制動器耐久性試驗的多工位ABS仿真系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括共用部分快速比例減壓閥(7)、液壓站(8)和控制器(9)，各工位專用部分被調(diào)節(jié)液壓回路(N4)、隔離缸(N5)、數(shù)字高速開關(guān)(N6)；各部分的靜態(tài)連接關(guān)系被調(diào)節(jié)液壓回路(N4)、隔離缸(N5)、數(shù)字高速開關(guān)(N6)、快速比例減壓閥(7)、液壓站(8)直接串聯(lián)聯(lián)接；數(shù)字高速開關(guān)(N6)、快速比例減壓閥(7)與控制器(9)并聯(lián)；各部分的動態(tài)連接關(guān)系在控制器(9)中存貯將要設(shè)定的壓力時間曲線，系統(tǒng)上電并進入工作狀態(tài)后，液壓站(8)開始工作，打開數(shù)字高速開關(guān)(N6)，液壓站(8)對快速比例減壓閥(7)提供壓力液體，當快速比例減壓閥(7)的輸出口的壓力小于設(shè)定壓力時，液體從其P口進入A口，其壓力上升；當被調(diào)節(jié)液壓的管路的壓力達到該周期的壓力時，關(guān)閉數(shù)字高速開關(guān)(N6)，被調(diào)節(jié)液壓的管路進入保壓狀態(tài)，此時控制器(9)對快速比例減壓閥(7)進入下一周期的壓力設(shè)定，一旦當時周期結(jié)束完成，再次打開數(shù)字高速開關(guān)(N6)，進入下一周期的壓力調(diào)整過程，當一個工位的ABS試驗結(jié)束時，再切換到其它工位，直到全部工位均試驗結(jié)束時全閉系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于汽車制動器耐久性試驗的多工位ABS仿真系統(tǒng)，其特征在于由于試驗時液壓壓力較高，液壓管路采高強度、易加工的邦迪管。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于汽車制動器耐久性試驗的多工位ABS仿真系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字高速開關(guān)(N6)的0～100％信號響應(yīng)時間不宜超過10ms。
4.按照權(quán)利要求1所述的用于汽車制動器耐久性試驗的多工位ABS仿真系統(tǒng)，其特征在于快速比例減壓閥(7)的0～100％信號響應(yīng)時間不宜超過50ms。
5.按照權(quán)利要求1所述的用于汽車制動器耐久性試驗的多工位ABS仿真系統(tǒng)，其特征在于由于普通的PLC的IO頻率較低，控制器(9)采用單片機或工業(yè)控制機均可；本發(fā)明首選工業(yè)控制機，因為該計算機可以同時完成試驗臺的其他控制任務(wù)。
6.按照權(quán)利要求1所述的用于汽車制動器耐久性試驗的多工位ABS仿真系統(tǒng)，其特征在于為了保持ABS仿真系統(tǒng)中液體的溫度始終處于正常范圍，液壓站需附加冷卻器；同時為了保證液壓回路中的壓力穩(wěn)定，需加設(shè)蓄能器裝置。
全文摘要
本發(fā)明用于汽車制動器耐久性試驗的多工位ABS仿真系統(tǒng)，包括被調(diào)節(jié)液壓回路、隔離缸、數(shù)字高速開關(guān)、快速比例減壓閥、液壓站和控制器。液壓站開始工作后，打開數(shù)字高速開關(guān)，液壓站對快速比例減壓閥提供壓力液體，當快速比例減壓閥的輸出口的壓力小于設(shè)定壓力時，液體從其P口進入A口，其壓力上升；當被調(diào)節(jié)液壓的管路的壓力達到該周期的壓力時，關(guān)閉數(shù)字高速開關(guān)，被調(diào)節(jié)液壓的管路進入保壓狀態(tài)，此時控制器對快速比例減壓閥進行下一周期的壓力設(shè)定。保證輸出壓力有高有低，而且壓力上升過程為階梯式上升過程，其小脈沖周期要求小于70ms。
文檔編號B60T17/18GK101074904SQ200610016858
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者吳清文, 徐峰林, 郝賢鵬, 胡君, 楊洪波, 王惠卿, 鄒榮士, 劉興德, 張波 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所