[实用新型]一种制动踏板加载装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车制动系统性能测试领域，涉及一种制动踏板加载装置。

背景技术

根据国内外制动系统性能检测试验标准，为考核汽车液压制动系统的性能指标，需要在测试台架上对制动踏板进行加载试验。加载试验要求测试台架的加载装置能够对加载力和加载位移进行精确、快速的控制。

目前，国内外制动系统试验台多采用气压缸或者液压缸来构成加载装置。气压缸加载装置技术成熟、成本低，但是限于气体的压缩性和建压的迟滞性，实现快速恒定踏板力/踏板位移加载较为困难。液压缸加载装置响应快、出力大、动态指标好，但是管路复杂，需要经常维护，且液压站噪音污染大，不适合试验室环境。

伺服电动缸作为一种较为成熟的运动控制技术，已广泛应用在各类试验设备和生产设备中，构成各类加载装置和运动执行装置。伺服电动缸具有动态响应快，控制精度高，结构紧凑无污染等特点，十分适合做汽车制动踏板的加载机构。嵌入式测试控制器是专门用于测试设备的控制器，具有闭环控制精确、运算速度快、采样率高等优点，很适合控制伺服电动缸进行加载运动。

基于以上特点，使用嵌入式测试控制器和伺服电动缸构成制动踏板加载装置，可满足制动系统性能试验台的加载试验功能要求，而且对目前的加载装置在性能和使用便捷性方面有很大提升。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种能对制动踏板进行加载的装置，可快速、精确地执行力加载或位移加载，同时可弥补气压或者液压加载装置的不足之处。

本实用新型的实施方案是：

一种制动踏板加载装置，其特征在于，包括嵌入式测试控制器、伺服电动缸、加载量传感器；

嵌入式测试控制器：包含伺服控制卡、采集AD板卡和输出板卡，为整个控制系统的核心，用于实现闭环控制算法、信号采集和控制输出的功能；

伺服电动缸：由伺服驱动器、伺服电机、电动缸组成。伺服驱动器接收到嵌入式测试控制器的模拟量控制指令后，分别根据控制指令的幅值和极性驱动伺服电机做对应速率和旋转方向的运动；

加载量传感器：用于将各个物理量转换为采集板卡可以识别的信号；

伺服电动缸的加载动作引起被测试踏板的踏下或抬起，加载的力和位移通过加载量传感器变送后反馈到嵌入式测试控制器，嵌入式测试控制器内有采集AD板卡和伺服控制卡，采集AD板卡高速采集传感器的模拟量，转换为数字量后送入伺服控制卡，伺服控制卡同时接收来自上位机通过通讯下发的控制目标值，将加载量的反馈值和控制目标值进行实时数字PID计算后，输出数字控制指令，数字控制指令经由DA输出通道转化后控制伺服电动缸的动作。

所述安装在伺服电机上的电动缸为精密加工的丝杆机构，将电机的旋转运动转换为直线往复运动，从而做出对应速率和伸缩方向的直线加载动作。

所述伺服驱动器根据伺服电机的编码器反馈对电机的运行速度进行闭环控制，从而使加载运动的速度控制具有很高的精确度和动态响应。

所述伺服电动缸的内层闭环和嵌入式测试控制器的外层闭环构成了本加载装置的双闭环控制结构，因此可以保证加载动作的高动态响应和高精确性。

所述加载量传感器包含踏板力传感器(8)和踏板位移传感器(10)。

本实用新型的优点是：加载动作控制精度及频率响应较高；装置结构紧凑，易于维护使用，无噪声污染；通过液压制动系统性能试验台的工程项目的实际应用，该装置运行可靠，实现了快速、精确的制动踏板加载。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图

图2是本加载装置的各结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明:

如图1、图2所示，一种制动踏板加载装置，包括嵌入式测试控制器1、伺服电动缸、加载量传感器；

嵌入式测试控制器：包含伺服控制板卡、采集板卡和输出板卡，为整个控制系统的核心，用于实现闭环控制算法、信号采集和控制输出的功能；

伺服电动缸：由伺服驱动器3、伺服电机6、电动缸7组成。伺服驱动器3接收到嵌入式测试控制器1的模拟量控制指令后，分别根据控制指令的幅值和极性驱动伺服电机做对应速率和旋转方向的运动；

信号传感器：用于将各个物理量转换为采集板卡可以识别的信号，包含踏板力传感器8和踏板位移传感器10；