一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的良好的制動(dòng)系統(tǒng)是行車安全的一個(gè)重要保障，當(dāng)汽車在行駛過(guò)程中發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，穩(wěn)定而迅速的制動(dòng)能很大程度的減小駕駛員以及車外其他人員所受安全威脅。
[0003]制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機(jī)械式、氣動(dòng)式、液壓式、氣液混合式。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動(dòng)裝置，用工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱來(lái)逐漸消耗車輛所具有的動(dòng)能，以達(dá)到車輛制動(dòng)減速，直至停車的目的。
[0004]汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)是運(yùn)用最廣泛的，其構(gòu)造很簡(jiǎn)單，由制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸組成，制動(dòng)主缸的壓力通過(guò)管道分向四個(gè)制動(dòng)輪缸上(制動(dòng)輪缸在四個(gè)車輪制動(dòng)器上)，用腳踩壓制動(dòng)踏板，制動(dòng)踏板力通過(guò)杠桿傳遞到制動(dòng)主缸的活塞上，就是給制動(dòng)主缸加壓，制動(dòng)液通過(guò)管道傳到四個(gè)制動(dòng)輪缸。制動(dòng)輪缸實(shí)際上是液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般由油缸、活塞等組成。制動(dòng)主缸壓力傳過(guò)來(lái)后迫使兩個(gè)活塞向外推動(dòng)，使制動(dòng)蹄片抵緊制動(dòng)鼓或夾緊制動(dòng)盤，通過(guò)摩擦使車輪減速，從而起到制動(dòng)停車的作用。
[0005]對(duì)制動(dòng)管路制動(dòng)液需液量測(cè)試對(duì)優(yōu)化汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有重要作用，如壓力-液體體積特性。汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)在不制動(dòng)時(shí)，管路中制動(dòng)液不流動(dòng)，但在制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)液流量小，且管路壓力大，特別是裝備的電子控制系統(tǒng)主動(dòng)增壓制動(dòng)時(shí)管路壓力可達(dá)25MPa?，F(xiàn)在用以液體流量測(cè)量主要基于流量傳感器，主要適用于連續(xù)、低壓流量的測(cè)量。流量傳感器很難實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)系統(tǒng)需液量小量程(通常在1ml以內(nèi))、高壓力(25MPa以上)環(huán)境下的測(cè)量。
[0006]汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，由制動(dòng)主缸流出的制動(dòng)液與進(jìn)入制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液體積不同，而只有進(jìn)入制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液才能直接產(chǎn)生制動(dòng)力。人力踩踏制動(dòng)踏板，可以作用于制動(dòng)主缸內(nèi)的制動(dòng)液，使其流出。由此可見(jiàn)，試驗(yàn)?zāi)苤苯涌刂频氖侵苿?dòng)主缸內(nèi)的制動(dòng)液的流出量，只能間接控制制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液流入量，從而為了控制制動(dòng)力的大小，研究?jī)烧叩年P(guān)系不可或缺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種原理簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、精確度高的汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置及其應(yīng)用，以期能精確測(cè)量汽車液壓制動(dòng)時(shí)的需液量，從而能夠研究從制動(dòng)主缸流出的制動(dòng)液與進(jìn)入制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液的擬合關(guān)系，以及通過(guò)試驗(yàn)確定制動(dòng)踏板的最佳行程。
[0008]本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題所采用如下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置，所述汽車制動(dòng)系統(tǒng)包括:制動(dòng)油液槽、制動(dòng)主缸、制動(dòng)踏板、制動(dòng)硬管、制動(dòng)軟管、制動(dòng)輪缸和制動(dòng)器;所述制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸相連;所述制動(dòng)油液槽通過(guò)管道與制動(dòng)主缸相連，所述制動(dòng)主缸通過(guò)所述制動(dòng)硬管和制動(dòng)軟管與四個(gè)制動(dòng)輪缸相連;所述制動(dòng)輪缸與制動(dòng)器相連;其特點(diǎn)是，
[0010]在所述制動(dòng)軟管與制動(dòng)輪缸的接口處設(shè)置有第一需液量測(cè)試裝置；
[0011]所述第一需液量測(cè)試裝置包括:空腔圓管、直線位移傳感器、金屬桿和工字型活塞；
[0012]所述空腔圓管分別與所述制動(dòng)軟管與制動(dòng)輪缸的接口螺紋連接；
[0013]在所述空腔圓管內(nèi)設(shè)置有所述工字型活塞;所述工字型活塞與所述空腔圓管過(guò)渡配合;在所述工字型活塞的連接桿上垂直設(shè)置有所述金屬桿;在所述金屬桿的頂端設(shè)置有所述直線位移傳感器;所述直線位移傳感器與所述空腔圓管內(nèi)壁固定連接；
[0014]所述第一需液量測(cè)試裝置是利用所述制動(dòng)踏板推動(dòng)所述制動(dòng)主缸的制動(dòng)液經(jīng)過(guò)所述制動(dòng)硬管流入所述空腔圓管內(nèi)，從而推動(dòng)所述工字型活塞運(yùn)動(dòng)，將所述制動(dòng)軟管內(nèi)的制動(dòng)液壓入所述制動(dòng)輪缸中，并使得所述金屬桿能帶動(dòng)所述直線位移傳感器上的滑塊在所述直線位移傳感器上產(chǎn)生位移量;從而獲得所述制動(dòng)輪缸的第一需液量。
[0015]本發(fā)明所述的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置的特點(diǎn)也在于，
[0016]所述第一需液量V是利用式(I)計(jì)算獲得:
[0017]V = SXL(I)
[0018]式(I)中，S表示所述工字型活塞的橫截面積;L表示所述直線位移傳感器的位移量。
[0019]本發(fā)明一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置的應(yīng)用的特點(diǎn)是，在所述制動(dòng)硬管與所述制動(dòng)軟管之間再設(shè)置第二需液量測(cè)試裝置；
[0020]對(duì)所述第一需液量測(cè)試裝置所獲得的第一需液量與第二需液量測(cè)試裝置所獲得的第二需液量進(jìn)行比較，從而獲得擬合關(guān)系。
[0021]本發(fā)明一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置的特點(diǎn)也在于，
[0022]根據(jù)所述制動(dòng)踏板的行程不同來(lái)測(cè)試所述第一需液量測(cè)試裝置所產(chǎn)生的第一需液量;從而確定所述制動(dòng)踏板的最佳行程;以所述最佳行程產(chǎn)生最優(yōu)制動(dòng)力。
[0023]在需液量測(cè)試裝置所在的制動(dòng)硬管上設(shè)置一壓力傳感器，由需液量測(cè)試裝置和壓力傳感器構(gòu)成制動(dòng)輪缸的P-V特性測(cè)試裝置；
[0024]由所述第一需液量測(cè)試裝置所獲得的第一需液量與壓力傳感器所獲得的制動(dòng)硬管的壓強(qiáng)，從而獲得所述制動(dòng)輪缸的P-V特性。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0026]1、本發(fā)明適用于汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)性能測(cè)試試驗(yàn);通過(guò)使用體積公式V = SXL,能方便快捷地計(jì)算出體積大小，避免了直接測(cè)量制動(dòng)液流量的不便;而汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，制動(dòng)管路壓力大且制動(dòng)液流量流速小，直接測(cè)量很難實(shí)現(xiàn)，且精度低。
[0027]2、本發(fā)明采用直線位移傳感器輸出位移信息表征制動(dòng)液流量，提高了測(cè)量結(jié)果的精確度。直線位移傳感器的功能在于把直線機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。直線位移傳感器實(shí)踐上是一個(gè)滑動(dòng)變阻器，它里面集成了一個(gè)信息處理芯片，將滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化量轉(zhuǎn)化為位移量。電信號(hào)靈敏度高，測(cè)量出的位移量精確度高。
[0028]3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作安裝。直線位移傳感器內(nèi)部集成了電路，使用方便；直線位移傳感器體積小，容易安裝。
[0029]4、本發(fā)明可以用以研究從制動(dòng)主缸流出的制動(dòng)液體積與最終進(jìn)入制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液體積之間的關(guān)系。在制動(dòng)硬管與制動(dòng)軟管的連接處安裝一個(gè)需液量測(cè)試裝置，再在制動(dòng)軟管與制動(dòng)輪缸之間設(shè)置一個(gè)需液量測(cè)試裝置，分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)需液量測(cè)試裝置的需液量，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，找出兩者之間的擬合關(guān)系。
[0030]5、本發(fā)明可以通過(guò)試驗(yàn)獲取制動(dòng)踏板的最佳行程;通過(guò)制動(dòng)踏板的不同行程，獲取其需液量，隨著制動(dòng)踏板的行程不斷增加，其需液量也隨之變大，到達(dá)一個(gè)臨界點(diǎn)后，即使增加制動(dòng)踏板的行程，其需液量保持不變，通過(guò)制動(dòng)踏板行程和制動(dòng)需液量關(guān)系確定制制動(dòng)踏板的最佳行程。
[0031 ] 6、本發(fā)明可以用以制動(dòng)輪缸的P-V特性測(cè)試試驗(yàn)，找出制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液體積與制動(dòng)輪缸壓力的擬合關(guān)系，可以為壓力調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供指導(dǎo)。在制動(dòng)硬管上設(shè)置一壓力傳感器，因?yàn)橹苿?dòng)硬管內(nèi)液壓與所連接的制動(dòng)輪缸內(nèi)液壓相同，可以獲得制動(dòng)輪缸壓強(qiáng)。需液量測(cè)試裝置安裝在制動(dòng)軟管與制動(dòng)輪缸之間，測(cè)量進(jìn)入制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液流量。由此，可以進(jìn)行制動(dòng)輪缸的P-V特性測(cè)試試驗(yàn)，經(jīng)由多次試驗(yàn)，找出制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液體積與制動(dòng)輪缸壓力的擬合關(guān)系。以此為理論基礎(chǔ)，可通過(guò)控制進(jìn)入制動(dòng)輪缸的制動(dòng)液體積來(lái)精確調(diào)節(jié)制動(dòng)輪缸壓力，以達(dá)到最佳制動(dòng)效果，用以設(shè)計(jì)與改進(jìn)壓力調(diào)節(jié)裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為一種裝有本發(fā)明的汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置的應(yīng)用示意圖；
[0035]圖4為本發(fā)明一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置的第二種應(yīng)用示意圖；
[0036]圖中標(biāo)號(hào):I制動(dòng)油液槽;2制動(dòng)主缸;3制動(dòng)踏板;4a制動(dòng)硬管;4b制動(dòng)軟管；5第一需液量測(cè)試裝置;5a空腔圓管；5b直線位移傳感器;5c金屬桿;5d工字型活塞;6制動(dòng)輪缸;7制動(dòng)器;8第二需液量測(cè)試裝置;9壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0037]實(shí)施例1:如圖1所不，一種汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)液需液量測(cè)試裝置中的汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)包括:制動(dòng)油液槽1、制動(dòng)主缸2、制動(dòng)踏板1、制動(dòng)硬管4a、制動(dòng)軟管4b、制動(dòng)輪缸6和制動(dòng)器7;所述制動(dòng)踏板3與制動(dòng)主缸2相連;所述制動(dòng)油液槽I通過(guò)管道與制動(dòng)主缸2相連，制動(dòng)主缸2通過(guò)所述制動(dòng)硬管4a和制動(dòng)軟管4b與四個(gè)制動(dòng)輪缸6相連;所述制動(dòng)輪缸6與制動(dòng)器7相連。
[0038]在制動(dòng)軟管4b與制動(dòng)輪缸6的接口處設(shè)置有第一需液量測(cè)試裝置5;
[0039]如圖2所示，第一需液量測(cè)試裝置5包括:空腔圓管5a、直線位移傳感器5b、金屬桿5c和工字型活塞5d。
[0040]空腔圓管5a分別與制動(dòng)軟管4b與制動(dòng)輪缸6的接口螺紋連接，空腔圓管5a的兩個(gè)底面分別設(shè)置有進(jìn)液