本技术涉及液压式线控制动系统,特别是涉及一种液压驱动单元故障模拟装置。
背景技术:
1、线控技术源于飞机控制系统,具有响应精准迅速的优点,但由于该技术用部分电子电气部件替代了传统的机械部件,可靠性受到影响,需要较高成本降低故障率,并且线控制动系统的制动增益系数与传统的液压制动系统相比较低,受车载电气系统的限制,多年来在汽车领域得不到广泛推广,然而新能源汽车尤其纯电动汽车的发展给线控技术在汽车制动系统中的普及带来了转机,目前线控制动是汽车电动化、智能化的必然选择。
2、根据制动执行机构的不同,线控制动系统可以分为液压式线控制动系统(electro-hydraulicbrake,ehb)和机械式线控制动系统(electro-mechanicalbrake,emb)。目前emb处在研究阶段,还不具备进入市场的条件;而ehb以传统的液压制动系统为基础,用电子器件替代了部分机械部件的功能,使用制动液作为动力传递媒介,同时具备液压备份制动系统,是目前主流的技术方案。ehb又可以分为两种,一种带高压蓄能器,另一种由电机直接推动主缸活塞,如2009年日本日立公司首次推出的电液线控制动系统,用直流无刷超高速电机配合滚珠丝杠直接推动主缸活塞达到电液线控制动。
3、进一步地,根据集成度的高低,ehb可以分为two-box和one-box两种技术方案。two-box是指制动系统主体包括电子助力器和电子稳定控制模块,分别实现基础制动功能和稳定性功能;而one-box是指制动系统将基础制动系统和车身稳定控制系统集成为一体。one-box具有成本低,缩短制动距离等优势,有望成为新能源汽车线控制动主流方案。
4、此外,电子液压制动系统共分成四大部分:制动踏板单元、液压驱动单元、制动执行单元、电子控制单元。其中“电动机+减速机构”是液压驱动单元方案之一,主要原理为通过将电机的力矩转化成直线运动机构上的推力从而推动主缸产生相应的液压力。
5、而上述ehb的one-box方案中液压驱动单元与传统汽车制动系统相比,主要在于区别在于传动机构一方面作为把电机旋转运动转化为直线运动的旋转副,另一方面作为减速器,将电机的转速降低来增大扭矩,推动主缸活塞。传动机构作为该系统主要部件之一,安装偏心会在ehb运行中产生噪音,并且影响液压驱动单元使用寿命。
6、针对上述情况,对液压驱动单元的偏心故障模拟,尤其是对液压驱动单元中传动机构安装偏心时,产品噪音与耐久性的测试很有必要。
7、目前电机偏心测试装置主要为针对电机转子的偏心模拟,并且故障模拟的模式比较单一,也难以设定不同的偏心量进行全面的测试。中国专利申请cn110133497a中公开了一种电机多偏心故障模拟方法与装置,在电机转子轴两端对称布置一个带有步进电机的支架,通过安装两个步进电机带动转子轴两端移动,从而设定不同的偏心量。虽然该申请可以针对电机转子设定不同偏心量,但不能应用于液压驱动单元的传动机构中模拟偏心故障,并且由于该申请方案中包含两个步进电机,也进一步增加了装置成本。因此,针对液压驱动单元故障模拟,尤其是传动机构的偏心模拟,是本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于解决在ehb液压驱动单元中通过调整传动机构偏心量,模拟传动机构安装偏心故障,从而测试ehb运行中液压驱动单元噪音与耐久性。
2、为解决上述问题,本实用新型提出一种液压驱动单元故障模拟装置,用于控制车辆电子液压制动系统的液压驱动单元模拟故障状态,包括基座,固定在所述基座上的支架,所述支架用于与所述液压驱动单元的电机的转子可相对转动地连接,并且所述支架与所述液压驱动单元的电机的外壳一体成型。
3、进一步地,所述液压驱动单元故障模拟装置还包括装设在所述基座上的调心机构,所述液压驱动单元的防旋转套偏心安装在所述调心机构上,所述液压驱动单元的传动机构与所述防旋转套连接,从而通过调心机构调整所述传动机构与活塞中的至少一者的偏心状态,以控制所述传动机构与活塞中的至少一者模拟故障状态。
4、进一步地,所述调心机构包括调心组件、锁定组件和连接组件,所述调心组件与所述锁定件传动连接,所述连接组件将所述调心组件和所述锁定组件固定在所述基座上,通过调整所述调心组件与所述锁定件之间相对位置,从而调整所述传动机构的偏心状态。
5、进一步地,所述调心组件包括内环面和外环面的几何中心线平行且不共线的环状结构,所述内环面形成供所述传动机构与所述活塞运动的偏心孔。优选地,所述调心组件的外环面设有齿形的第一啮合部,所述锁定件的底面设有用于与所述调心组件第一啮合部啮合的第二啮合部。
6、进一步地,所述防旋转套连接在所述调心组件上,所述防旋转套几何中心线与所述调心组件内环面几何中心线共线,所述传动机构通过所述防旋转套偏心安装在所述调心组件上,通过调整所述调心组件与所述锁定件之间相对位置,改变所述调心组件内环面几何中心线位置,从而调整所述传动机构的偏心状态。
7、进一步地,所述调心组件,包括用于直接调整所述传动机构的偏心量的第一调心件,以及用于调整所述活塞右端偏心状态的第二调心件,通过所述第二调心件间接配合调整与活塞连接的传动机构偏心状态。所述锁定件包括调整所述第一调心件内环面几何中心位置的第一锁定件,和调整所述第二调心件内环面几何中心位置的第二锁定件。
8、进一步地,所述液压驱动单元中活塞导向套连接在所述第二调心件上,所述活塞导向套几何中心线与所述第二调心件内环面几何中心线共线,所述活塞导向套用于限制活塞直线运动轨迹,并且配合所述防旋转套同步调整与所述活塞导向套相配合的所述活塞偏心状态,从而调整与所述活塞连接的所述传动机构的偏心状态。
9、进一步地,所述基座上包括装设所述液压驱动单元中传动机构与活塞的通孔,所述活塞导向套装设在所述通孔中,与所述基座间隙配合,并且通过所述第二调心件固定在所述基座上;所述基座上设有用于装设所述第一调心件的第一容置槽与用于装设所述第二调心件的第二容置槽,所述第一容置槽、第二容置槽、通孔相连通。
10、通过上述方案可实现模拟液压驱动单元不同的偏心故障,通过调整液压驱动单元中传动机构安装时不同的偏心量,全面测试液压驱动单元运行时噪音以及耐久性。
1.一种液压驱动单元故障模拟装置,用于控制车辆电子液压制动系统的液压驱动单元模拟故障状态,其特征在于:包括基座(1)、固定在所述基座(1)上的支架(2),所述支架(2)用于与所述液压驱动单元的电机的转子(3)可相对转动地连接;所述液压驱动单元故障模拟装置还包括装设在所述基座(1)上的调心机构(91,92),所述液压驱动单元的防旋转套(6)偏心安装在所述调心机构(91,92)上,所述液压驱动单元的传动机构(41,42)与所述防旋转套(6)连接,从而通过调心机构(91,92)调整所述传动机构(41,42)与活塞(7)中的至少一者的偏心状态,以控制所述传动机构(41,42)与活塞(7)中的至少一者模拟故障状态。
2.根据权利要求1所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述调心机构(91,92,93)包括调心组件(91a,92a)、锁定组件(91b,92b)和连接组件(91c,92c),所述调心组件(91a,92a)与所述锁定件(91b,92b)传动连接,所述连接组件(91c,92c)将所述调心组件(91a,92a)和所述锁定组件(91b,92b)固定在所述基座(1)上,通过调整所述调心组件(91a,92a)与所述锁定件(91b,92b)之间相对位置,从而调整所述传动机构(41,42)的偏心状态。
3.根据权利要求2所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述调心组件(91a,92a)包括内环面和外环面的几何中心线平行且不共线的环状结构,所述内环面形成供所述传动机构(41,42)与所述活塞(7)运动的偏心孔。
4.根据权利要求3所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述防旋转套(6)连接在所述调心组件(91a,92a)上,所述防旋转套(6)几何中心线与所述调心组件(91a,92a)内环面几何中心线共线,所述传动机构(41,42)通过所述防旋转套(6)偏心安装在所述调心组件(91a,92a)上,通过调整所述调心组件(91a,92a)与所述锁定件(91b,92b)之间相对位置,改变所述调心组件(91a,92a)内环面几何中心线位置,从而调整所述传动机构(41,42)的偏心状态。
5.根据权利要求3所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述调心组件(91a,92a),包括用于直接调整所述传动机构(41,42)的偏心量的第一调心件(91a),以及用于调整所述活塞(7)右端偏心状态的第二调心件(92a),通过所述第二调心件(92a)间接配合调整与活塞(7)连接的传动机构(41,42)偏心状态。
6.根据权利要求5所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述液压驱动单元中活塞导向套(10)连接在所述第二调心件(92a)上,所述活塞导向套(10)几何中心线与所述第二调心件(92a)内环面几何中心线共线,所述活塞导向套(10)用于限制活塞(7)直线运动轨迹,并且配合所述防旋转套(6)同步调整与所述活塞导向套(10)相配合的所述活塞(7)偏心状态,从而调整与所述活塞(7)连接的所述传动机构(41,42)的偏心状态。
7.根据权利要求5所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述锁定件(91b,92b)包括调整所述第一调心件(91a)内环面几何中心位置的第一锁定件(91b),和调整所述第二调心件(92a)内环面几何中心位置的第二锁定件(92b)。
8.根据权利要求6所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述基座(1)上包括装设所述液压驱动单元中传动机构(41,42)与活塞(7)的通孔,所述活塞导向套(10)装设在所述通孔(83)中,与所述基座(1)间隙配合,并且通过所述第二调心件(92a)固定在所述基座(1)上;所述基座(1)上设有用于装设所述第一调心件(91a)的第一容置槽(81)与用于装设所述第二调心件(92a)的第二容置槽(82),所述第一容置槽(81)、第二容置槽(82)、通孔(83)相连通。
9.根据权利要求1所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述支架(2)与所述液压驱动单元的电机的外壳一体成型。
10.根据权利要求3所述的液压驱动单元故障模拟装置,其特征在于:所述调心组件(91a,92a)的外环面设有齿形的第一啮合部,所述锁定件(91b,92b)的底面设有用于与所述调心组件(91a,92a)第一啮合部啮合的第二啮合部。