王憲科 牟宗偉 宋志才 韓彬 劉運來

山東凱帝斯工業(yè)系統(tǒng)有限公司 山東省德州市 253000

面對汽車新技術的日新月異，新能源車和自動駕駛技術的發(fā)展，國內外一些汽車零部件供應商（BOSCH，TRW，Conti等）推出了一款電動制動助力器 （也有稱為ibooster），無論是電動車還是傳統(tǒng)采用內燃機的汽車，這種制動系統(tǒng)對于新能源車的研發(fā)有重要意義。國內汽車行業(yè)起步較晚，國內對此種技術缺乏了解，造成目前國內沒有自主研發(fā)的測試臺架。山東凱帝斯工業(yè)系統(tǒng)有限公司自主研發(fā)的測試臺架充分考慮了助力器在不同路況下的工作狀態(tài)，滿足電動制動助力器的性能試驗和耐久性試驗，擴大了使用范圍。

1 結構及工作原理

1.1 工作原理

該設備由機械主體、人工模擬工位、自動驅動工位、負載裝置、控制測量系統(tǒng)等幾部分組成。人工模擬工位采用人工驅動踏板的方式驅動制動缸，負載可使用可調模擬負載、也可使用真實負載；測試過程中對踏板驅動位移、系統(tǒng)壓力及負載缸壓力進行監(jiān)測。自動驅動工位自動驅動踏板，驅動速度可設置，從而滿足不同工況下的測試。電源小車用于系統(tǒng)的供電及通訊?？刂葡到y(tǒng)保證試驗臺正常運轉，并實時測量、采集試驗數據；各部分協調工作完成各種試驗。

1.2 驅動工位

人工模擬工位采用人工驅動踏板的方式驅動制動缸，測試過程中對踏板驅動位移及負載缸壓力進行監(jiān)測。自動驅動工位采用電動伺服缸自動驅動踏板，驅動速度可設置。推桿驅動系統(tǒng)采用電動缸加載模組實現加載，推動可達在1000N，推力平穩(wěn)。工作速度可調，最高直線速度400mm/s，慢速2mm/s。

1.3 負載裝置

模擬由輪缸、絲桿、彈簧等組成。采用手動調節(jié)絲桿改變加載輪缸的吸收容積，每腔排量吸收裝置最大可吸收容積30mL，容積手動可調大?。ㄓ脕砟M卡鉗內部液量）。真實負載裝置由制動卡鉗、支撐機構、油管、剎車盤、壓力傳感器等組成，通過油管連接制動卡鉗與壓力傳感器。

圖1 結構示意圖

2 控制系統(tǒng)

控制和采集選用PCI高速總線和高分辨率板卡，上位機軟件使用了獨特的多任務并行架構，同時采用高度優(yōu)化的程序算法和處理邏輯，使控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的完成高速采集和快速響應，最大程度的保證了試驗數據的完整性和可靠性。可完成控制器的供電與電流/電壓的檢測/控制器CAN通訊發(fā)送；能模擬車速信號、發(fā)動機轉速信號、點火信號等，通過CAN通訊方式與整車控制器及DC/AC進行信息交互。

3 試驗測試

3.1 建壓時間建壓壓力試驗

將助力器總成安裝在試驗臺上。連接好主缸出油管。根據設定的速度，通過程序控制伺服缸推動制動踏板，制動主缸建壓。輸入位移傳感器監(jiān)測試件行程，液壓負載裝置檢測建壓壓力。

圖2 模擬負載/真實負載裝置

圖3 復合曲線

圖4 性能曲線

3.2 快速/慢速制動試驗

將助力器總成安裝在試驗臺上。連接好主缸出油管。供電電壓：13.5V。踏板分別以1500mm/s、250mm/s、350mm/s、6mm/s、15mm/s的速度（可設置）推動助力器推桿，制動主缸建壓。輸入位移傳感器監(jiān)測試件行程，液壓負載裝置檢測建壓壓力。

3.3 人工模擬試驗

在人工模擬工位，將助力器總成安裝在試驗臺上。連接好主缸出油管。人工驅動踏板推動助力器推桿，制動主缸建壓。輸入位移傳感器監(jiān)測試件行程。

3.4 耐久制動試驗

將助力器總成安裝在試驗臺上。連接好主缸出油管。供電電壓：13.5V。踏板以一定的速度（可設置）推動助力器推桿，制動主缸建壓至70%最高工作壓力，保持一定時間。輸入位移傳感器監(jiān)測試件行程，液壓負載裝置檢測建壓壓力。

圖5 耐久曲線

4 結語

本文所述的測試臺架對其原理與實現進行了闡述與分析，主要結論如下：

（1）測試系統(tǒng)考慮了實際的使用路況，測試結果與車輛轉向系統(tǒng)的真實工況更加接近。（2）試驗臺可根據被測系統(tǒng)快速調節(jié)，以適應不同的測試樣件，使試驗臺具有較高的柔性，同時具有不斷開發(fā)的潛力。（3）通過調整設定參數，使用范圍擴大，為電動制動助力器助力特性研究提供參考依據。（4）測控系統(tǒng)采用模塊化搭建，控制系統(tǒng)采用模塊化的開發(fā)模式，能夠適用多種試驗樣品的測試，開放配置的UI交互界面提供了強大的數據圖形化展示和數據分析能力。