一種汽車電子油門踏板的測試夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機零部件制造與測試領(lǐng)域，具體涉及一種汽車電子油門踏板的測試夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]電子油門踏板總成accelerator pedal module (APM)是用于將駕駛員的加減速意圖轉(zhuǎn)化為電信號并傳輸給電子控制器的裝置。一般由踏板、踏板位置傳感器、復(fù)位彈簧、阻尼機構(gòu)等組成。
[0003]隨著汽車電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于drive-by-wire (電傳線控駕駛)理念的電子油門踏板取代傳統(tǒng)拉線式油門踏板已成為必然趨勢。與傳統(tǒng)油門踏板相比，電子油門踏板將駕駛者的加速意圖直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柊l(fā)送至發(fā)動機管理系統(tǒng)后即可快速、精準地實現(xiàn)加減速控制，同時能夠提高燃油經(jīng)濟性，并可設(shè)置各種功能來改善駕駛安全和舒適性，如怠速控制、牽引力控制、巡航控制等。隨著國家強制性排放法規(guī)的出臺和人們對轎車安全的迫切需求，電子油門踏板總成已成為汽車的標配零部件。
[0004]電子油門踏板總成的輸出特性不僅直接關(guān)系到電控單元對油門需求的精準控制，同時也影響著行車安全和燃油消耗水平等車輛關(guān)鍵性能指標。因此，制造商對電子油門踏板總成的測試技術(shù)及其相關(guān)裝置提出了迫切的需求，隨著電子油門踏板總成技術(shù)的發(fā)展相應(yīng)的測試工作也在不斷的升級。
[0005]在電子油門踏板總成產(chǎn)品測試方面，國外已經(jīng)擁有完善的標準、法規(guī)以及與之配套的測試檢測設(shè)備。但由于技術(shù)壟斷與技術(shù)封鎖，可借鑒的標準、技術(shù)信息非常少。國內(nèi)對電子油門踏板總成的測試技術(shù)研宄較少，長期以來缺少相關(guān)行業(yè)標準指導(dǎo)，各企業(yè)只能根據(jù)自己產(chǎn)品的特點，設(shè)計簡易的檢測裝置進行測試試驗。如東風(fēng)汽車有限公司在測試夾具上采用單作用氣缸作驅(qū)動力。奇瑞汽車股份有限公司通過電磁閥控制可調(diào)行程氣缸工作，對電子油門踏板總成進行力矩的加載測試。上述驅(qū)動機構(gòu)體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。上海大學(xué)的郭鵬等人設(shè)計了油門踏板的專用測試臺，為了適應(yīng)各種型號的油門踏板的安裝，過多的設(shè)計了調(diào)整環(huán)節(jié)，使得測試臺機械結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜。值得一提的是該測試臺利用步進電機驅(qū)動電子油門踏板總成運動，雖然步進電機在轉(zhuǎn)角控制上更容易實現(xiàn)，但其使用過程中存在的丟步問題將對測試結(jié)構(gòu)帶來誤差。綜上，目前國內(nèi)的研宄人員設(shè)計的檢測夾具有的加載機構(gòu)較笨重，體積龐大、分散，不能保證踏板與加載機構(gòu)轉(zhuǎn)動中心的同心度。甚至有的加載方式采用直接推動的方式，無法消除側(cè)向力的產(chǎn)生，測試精度較低；有的結(jié)構(gòu)又過于復(fù)雜，給設(shè)計、加工增加了難度，且在驅(qū)動方式上沒有考慮位置的反饋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對汽車電子油門特性測試中的測試件夾持固定問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，易于電子油門踏板安裝的專用測試夾具裝置，目的在于:能穩(wěn)定加持住被測樣件，能實現(xiàn)自動踩踏動作，能檢測旋轉(zhuǎn)的角度、踏板的回彈力，還能快速的更換被測試樣件，提高樣件的測試水平，提高測試效率。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
一種汽車電子油門踏板的測試夾具，其特征在于:包括底座，安裝于底座上的踏板夾持定位裝置、踩踏動作發(fā)生裝置、回彈力測量傳感器以及用于溫度補償?shù)臏囟葌鞲衅鳌⑿D(zhuǎn)角度測量組件、限位開關(guān)組件；
所述踏板夾持定位裝置由安裝在底座上的兩塊踏板定位塊組成。
[0008]所述踩踏動作發(fā)生裝置包括:踏板壓桿、踏板壓桿支架、電機支架、直流減速電機和凸輪，所述踏板壓桿與所述凸輪的輪廓線相切，直流減速電機帶動凸輪繞電機軸正反轉(zhuǎn)動，凸輪驅(qū)動踏板壓桿圍繞轉(zhuǎn)軸往復(fù)轉(zhuǎn)動，模擬往復(fù)的踩踏動作；
所述回彈力測量傳感器以及用于溫度補償?shù)臏囟葌鞲衅靼ㄖ苯诱迟N在踏板壓桿上的應(yīng)變式力傳感器和用于對力傳感器做溫度補償?shù)牡臏囟葌鞲衅?，踏板壓桿為金屬材質(zhì)，能保證力傳感器和溫度傳感器所處的溫度環(huán)境一致；
所述旋轉(zhuǎn)角度測量組件包括:角度傳感器、角度傳感器支架，角度傳感器被固定在角度傳感器支架上，其轉(zhuǎn)軸能與被測油門踏板的轉(zhuǎn)軸保持同軸連接，實時檢測油門踏板轉(zhuǎn)過的角度；
所述限位開關(guān)組件為兩套，包括光電傳感器和光線遮擋塊，用于界定汽車油門踏板的最大旋轉(zhuǎn)角度，一套安裝在踏板的起始位置，另一套安裝在踏板的最大行程處，兩者之間形成的夾角為油門踏板能旋轉(zhuǎn)的最大角度；
所述光電傳感器采用5_對射式“U”型槽式光電開關(guān)，并被安裝在電機支架上，光線遮擋塊安裝在踏板壓桿上，可以從“U”型槽掃過，當(dāng)光電開關(guān)的接收光線被遮擋塊遮擋時，光電開關(guān)輸出高電平，測試電路系統(tǒng)可以感知踏板已經(jīng)旋轉(zhuǎn)至該位置，利用2只“U”型槽式光電開關(guān)可以界定踏板旋轉(zhuǎn)的角度范圍。
[0009]所述溫度傳感器采用AD590、MAX873模擬式溫度傳感器或DS1620、DS18B20數(shù)字式溫度傳感器。
[0010]所述角度傳感器為精密導(dǎo)電塑料電位器，線性度為±0.1%，用于測量電子油門踏板轉(zhuǎn)過的相對角度。
[0011]所述凸輪為盤形凸輪。
[0012]所述踏板定位塊截面設(shè)計為倒“L”型，其上設(shè)置有用來固定踏板的安裝孔。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過采用踏板夾持定位裝置、踩踏動作發(fā)生裝置、回彈力測量與溫度補償組件、旋轉(zhuǎn)角度測量組件、限位開關(guān)組件相互配合，可快速準確地對電子油門踏板總成進行性能測試，本結(jié)構(gòu)設(shè)計通用性強，能適合多種型號規(guī)格的汽車電子油門踏板的測試夾持，只要合理調(diào)節(jié)踏板定位塊的間距和光電傳感器的界定角度即可，組件之間結(jié)構(gòu)布置巧妙，生產(chǎn)制造成本低廉，能快速定位被測油門踏板樣件。
[0014]踩踏動作發(fā)生裝置采用直流減速電機帶動凸輪機構(gòu)的形式，結(jié)構(gòu)簡單，由于采用了直流電機，使得調(diào)速和旋轉(zhuǎn)的換向控制更加容易。
[0015]采用兩只光電傳感器界定踏板旋轉(zhuǎn)的角度范圍，配合精密導(dǎo)電塑料電位器角度傳感器檢測踏板轉(zhuǎn)過的相對角度。
[0016]采用應(yīng)變式力傳感器對踏板的回彈力進行測量。由于應(yīng)變式力傳感器存在溫度漂移等非線性問題，直接影響著測試結(jié)果的精度，故增加溫度傳感器采用多傳感器信息融合技術(shù)來對力傳感器的測量結(jié)果進行補償修正。補償修正算法可以在后續(xù)測試電路的軟件里實現(xiàn)或送入上位PC機處理實現(xiàn)。
[0017]本發(fā)明能夠?qū)τ烷T踏板的旋轉(zhuǎn)角度、回彈力進行高精度的測量，對實現(xiàn)油門踏板綜合性能的測試具有重要意義。
【附圖說明】
[0018]圖1:本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0019]圖2:本發(fā)明工作狀態(tài)示意圖。
[0020]其中:I底座2踏板定位塊3應(yīng)變式力傳感器4凸輪5溫度傳感器6踏板壓桿7電機支架8直流減速電機9光電傳感器10光線遮擋塊11角度傳感器支架12角度傳感器13踏板壓桿支架。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施實例來對本發(fā)明做進一步描述:
如圖1所示的汽車電子油門踏板的專用測試夾具，包括底座1，安裝于底座I上的踏板夾持定位裝置、踩踏動作發(fā)生裝置、回彈力測量組件、旋轉(zhuǎn)角度測量組件、限位開關(guān)組件；所述踏板夾持定位裝置由安裝在底座I上的兩塊踏板定位塊2組成；所述踩踏動作發(fā)生裝置包括:踏板