汽车离合器性能匹配测量试验装置的制作方法

本发明涉及一种汽车性能检测装置，特别是涉及一种汽车离合器性能匹配测量试验装置。

背景技术：

离合器操纵系统是驾驶员控制汽车离合器结合与分离实现传递和切断汽车动力的关键机构，其功能是把驾驶员对离合器踏板的力和位移输入实时转换成在离合器分离轴承上的力和位移输出，来实现离合器的实时结合和实时分离，从而完成对汽车传动系统的动力传递或切断。实际装车时，由于汽车离合器操纵机构本身存在一定程度的弹性变形、摩擦及迟滞等因素，导致离合器踏板上驾驶员的实际力和位移输入中的相当一部分被用于克服离合器操纵机构本身的变形和摩擦，进而使传递至离合器分离轴承上的力和位移输入小于离合器踏板上驾驶员的实际施加的力和位移输入，即离合器操纵机构存在传动效率问题。

目前通常采用定性的理论分析或单部件的准静态传动效率的试验分析方法(如拉索传动效率的试验)进行离合器操纵系统传动效率的分析，同时又由于对整个离合器操纵系统工作过程中动态传动效率的定量计算和试验方法没有标准可以参考，在设计校核过程中通常采用离合器传动效率的经验值；因此无法准确地定量化评价整个汽车离合器系统操作机构工作性能。

针对以上问题，本领域技术人员进行了相关研究。如公开号为CN102889989 A的中国专利文献公开的干式离合器操纵系统动态传动效率测量试验方法，该方法测得整个离合器操纵系统工作时的实时动态传动效率，不仅可以定量评价离合器操纵系统的工作性能，而且有助于优化与改进离合器操纵系统本身结构和性能。如公开号为CN103592124A的中国专利文献公开的离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，该发明提出了将离合器安装在模拟车身上，提高了试验数据的准确性，从而使获得的离合器操纵机构的动态传动效率数据更加接近实际情况。然而，上述专利虽然对试验原理及其方法步骤进行了阐述说明，但是其仅简单阐述了采用的试验测量装置并进行了简化处理，而如果要准确测量离合器操纵系统动态传动效率，对离合器的实测安装方式要求很高，否则，将导致离合器实车安装失真，对测量数据的影响很大，进而无法保证离合器操纵系统动态传动效率测量数据的真实性和准确性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车离合器性能匹配测量试验装置，其对整个离合器操纵系统工作过程中动态传动效率的定量计算和试验方法具有标准可以参考，能够准确地定量化评价整个汽车离合器系统操作机构工作性能，能够实现在模拟离合器实车安装状态下对其操纵传动效率的动态测量，提高测量数据的真实性和准确性，且结构简易。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种汽车离合器性能匹配测量试验装置，其包括福马脚轮、可移动试验台架、试验台板、调节施力方向器、水平左右调节器、水平前后调节器、垂直上下调节器、伺服电缸、推杆、拉线位移传感器、压力传感器、离合器踏板、离合器踏板固定器、离合器传动机构、液压传感器模块、位移传感器、离合器传动机构固定器、紧急停止器、测量控制器、报警指示灯，福马脚轮位于可移动试验台架下方，试验台板位于可移动试验台架上方，调节施力方向器、离合器传动机构固定器、紧急停止器都位于试验台板上，水平左右调节器与调节施力方向器上端连接，水平前后调节器与水平左右调节器连接，伺服电缸通过垂直上下调节器与水平前后调节器连接，推杆的一端与伺服电缸连接，拉线位移传感器位于推杆的另一端上且与压力传感器连接，压力传感器与离合器踏板连接，离合器踏板固定在离合器踏板固定器上，离合器传动机构、液压传感器模块、位移传感器都与离合器传动机构固定器固定，测量控制器与可移动试验台架通过导线连接，报警指示灯位于测量控制器上方。

优选地，所述福马脚轮具有制动结构。

优选地，所述水平前后调节器的形状为圆形。

优选地，所述报警指示灯的结构采用扩音结构。

优选地，所述测量控制器包括伺服电缸驱动模块、信号放大模块、运动控制卡模块、报警检测模块、主控计算机模块、数据处理模块、数据存储模块、数据采集模块、压力传感器模块、拉线位移传感器模块、位移传感器模块、液压传感器模块，伺服电缸驱动模块与信号放大模块连接，信号放大模块与运动控制卡模块连接，运动控制卡模块与主控计算机模块连接，报警监测模块、数据处理模块、数据采集模块均与主控计算机模块连接，数据存储模块与数据处理模块连接，压力传感器模块、拉线位移传感器模块、位移传感器模块、液压传感器模块均连接于数据采集模块上。

优选地，所述伺服电缸驱动模块用于动态模拟人踩离合器踏板施力作用。

优选地，所述信号放大模块用于放大接收信号。

优选地，所述运动控制卡模块用于对模拟过程运动的控制。

优选地，所述报警检测模块用于检测汽车离合器性能匹配测量试验装置当前运行状况。

优选地，所述主控计算机模块、数据处理模块、数据存储模块、数据采集模块分别用于对数据的分析、处理、存储、采集；压力传感器模块、拉线位移传感器模块、位移传感器模块、液压传感器模块用于分别采集踏板力、踏板行程、离合器分离位移、离合器分离压力信号。

本发明的积极进步效果在于：本发明包括离合器传动机构与离合器踏板机构，通过模拟离合器实车安装环境，实时动态测量离合器系统性能参数，显著地提高了测量结果的准确性和真实性，为离合器系统的性能评估和优化设计提供了可靠的试验依据；在离合器踏板处采用固定在伺服电缸上的推杆前端作用面对离合器踏板施加作用力，实时模拟驾驶者脚踩踏板的动态过程，并通过拉线位移传感器和压力传感器采集模拟脚踩过程中的动态位移与踏板力，解决了离合器操纵机构动态传动效率难以准确测量的难题；智能化和集成化程度高，方便用户操作，显著提高了测量结果的准确性，实时性好、适用范围广。

附图说明

图1为本发明的组成示意图。

图2为本发明中测量控制器的模块框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图2所示，本发明提供一种汽车离合器性能匹配测量试验装置，其包括福马脚轮1、可移动试验台架2、试验台板3、调节施力方向器4、水平左右调节器5、水平前后调节器6、垂直上下调节器7、伺服电缸8、推杆9、拉线位移传感器10、压力传感器11、离合器踏板12、离合器踏板固定器13、离合器传动机构14、液压传感器模块15、位移传感器16、离合器传动机构固定器17、紧急停止器18、测量控制器19、报警指示灯20，福马脚轮1位于可移动试验台架2下方，试验台板3位于可移动试验台架2上方，调节施力方向器4、离合器传动机构固定器17、紧急停止器18都位于试验台板3上，水平左右调节器5与调节施力方向器4上端连接，水平前后调节器6与水平左右调节器5连接，伺服电缸8通过垂直上下调节器7与水平前后调节器6连接，推杆9的一端与伺服电缸8连接，拉线位移传感器10位于推杆9的另一端上且与压力传感器11连接，压力传感器11与离合器踏板12连接，离合器踏板12固定在离合器踏板固定器13上，离合器传动机构14、液压传感器模块15、位移传感器16都与离合器传动机构固定器17固定，测量控制器19与可移动试验台架2通过导线连接，报警指示灯20位于测量控制器19上方。

福马脚轮1具有制动结构，这样有助于固定可移动试验台架2。

水平前后调节器6的形状为圆形，这样有助于调节。

报警指示灯20的结构采用扩音结构，这样有助于警报。

其中，测量控制器19包括伺服电缸驱动模块21、信号放大模块22、运动控制卡模块23、报警检测模块24、主控计算机模块25、数据处理模块26、数据存储模块27、数据采集模块28、压力传感器模块29、拉线位移传感器模块30、位移传感器模块31、液压传感器模块32，伺服电缸驱动模块21与信号放大模块22连接，信号放大模块22与运动控制卡模块23连接，运动控制卡模块23与主控计算机模块25连接，报警监测模块24、数据处理模块26、数据采集模块28均与主控计算机模块25连接，数据存储模块27与数据处理模块26连接，压力传感器模块29、拉线位移传感器模块30、位移传感器模块31、液压传感器模块32均连接于数据采集模块28上。

伺服电缸驱动模块21用于动态模拟人踩离合器踏板施力作用。

信号放大模块22用于放大接收信号。

运动控制卡模块23用于对模拟过程运动的控制。

报警监测模块24用于检测汽车离合器性能匹配测量试验装置当前运行状况。

主控计算机模块25、数据处理模块26、数据存储模块27、数据采集模块28分别用于对数据的分析、处理、存储、采集。

压力传感器模块29、拉线位移传感器模块30、位移传感器模块31、液压传感器模块32分别用于分别采集踏板力、踏板行程、离合器分离位移、离合器分离压力信号。

本发明的工作原理如下：调节施力方向器用于调节伺服电缸的推杆方向，水平左右调节器用于调节推杆左右方向，水平前后调节器用于调节推杆前后方向，垂直上下调节器用于调节推杆角度，伺服电缸由测量控制器控制，伺服电缸的推杆前端用于对离合器踏板施加作用力，用于动态模拟人踩离合器踏板施力动作，拉线位移传感器用于间接测量离合器踏板行程，并将测得的位移以电信号的形式传输至测量控制器，压力传感器用于装夹离合器踏板和测量离合器踏板的踏板力，并将测得的力以电信号的形式传输至测量控制器，液压传感器模块用于测量离合器的分离与结合时分离轴承处的压紧力，并将测得的压紧力以电信号的形式传输至测量控制器，位移传感器用于测量分离轴承的位移，并将测得的位移转换成电信号传输至测量控制器，测量控制器用于控制伺服电缸模拟人踩离合器踏板运动和采集传感器信号，并将收到的传感器信号传输至上位机进行数据处理分析以及存储；此外，测量控制器有报警指示灯，该报警指示灯用于显示汽车离合器性能匹配测量试验装置当前状态，调节施力方向器用于调节伺服电缸的推杆方向，伺服电缸用于模拟人踩离合器踏板施力动作，离合器踏板固定器用于固定离合器踏板，紧急停止器用于紧急停止设备动作。

测量控制器中的数据采集模块将接收到的力和位移信号传输至主控计算机模块，通过数据处理模块分析、处理和实时显示所获得的数据，实现离合器性能动态测量，并将获得的数据通过数据存储模块存储至主控计算机模块，以方便技术人员回放数据。此外，报警监测模块用于检测汽车离合器性能匹配测量试验装置当前运行状况。该试验系统处于待机状态时，报警监测模块将报警指示灯设置为黄色；该试验系统处于正常运行状态时，报警监测模块将报警指示灯设置为绿色；该试验系统发生紧急故障时，报警监测模块将报警指示灯设置为红色。

综上所述，本发明包括离合器传动机构与离合器踏板机构，通过模拟离合器实车安装环境，实时动态测量离合器系统性能参数，显著地提高了测量结果的准确性和真实性，为离合器系统的性能评估和优化设计提供了可靠的试验依据；在离合器踏板处采用固定在伺服电缸上的推杆前端作用面对离合器踏板施加作用力，实时模拟驾驶者脚踩踏板的动态过程，并通过拉线位移传感器和压力传感器采集模拟脚踩过程中的动态位移与踏板力，解决了离合器操纵机构动态传动效率难以准确测量的难题；智能化和集成化程度高，方便用户操作，显著提高了测量结果的准确性，实时性好、适用范围广。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。