1.本技术涉及悬架系统性能测试技术领域,具体涉及一种电控空气悬架系统部件测试方法及系统。
背景技术:2.目前,随着整车电子控制技术的飞速发展,低成本高性能的车用电子控制装置得到了普及,空气悬架系统也迎来了电子控制时代。其中,ecas(electronic control air suspension,电控空气悬架)系统因其刚度可控、舒适性、驾驶平顺性以及操作稳定性能优越,逐渐得到了市场的认可。该ecas系统在高端公交车和旅游客车领域,以及商用车领域得到了广泛的应用。
3.相关技术中,电磁阀和空气弹簧作为ecas系统的关键部件,对整个电控空气悬架系统性能的起着决定性作用。但是,当下并没有对ecas系统的电磁阀和空气弹簧进行合理测试的方法和台架系统。
技术实现要素:4.针对现有技术中存在的缺陷之一,本技术的目的在于提供一种电控空气悬架系统部件测试方法及系统,以解决相关技术中缺少对ecas系统的空气弹簧进行合理测试的方法和台架系统的问题。
5.本技术第一方面提供一种电控空气悬架系统部件测试方法,其包括空气弹簧测试步骤,上述空气弹簧测试步骤包括:
6.根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷;
7.分别于空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,通过电磁阀对空气弹簧进行放气,使其下降至最低高度后,对空气弹簧进行充气,使其由最低高度上升至最高高度,并获取每个采样时刻空气弹簧的充气流量和高度,进而构建对应的载荷-流量-高度充气模型;
8.分别于空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,通过电磁阀对空气弹簧进行充气,使其上升至最高高度后,对空气弹簧进行放气,使其由最高高度下降至最低高度,并获取每个采样时刻空气弹簧的放气流量和高度,进而构建对应的载荷-流量-高度放气模型。
9.一些实施例中,根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷之后,还包括确定每个载荷下的电磁阀的充气占空比;确定任一载荷下的电磁阀的充气占空比包括:
10.确定电磁阀的充气驱动周期,并于该载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,对空气弹簧进行放气,使其下降至最低高度后,分别在不同的占空比对空气弹簧进行充气,使空气弹簧由最低高度上升至最高高度,并记录每个占空比对应的上升时间;
11.选取上升时间在第一预设时间范围内的占空比,作为该载荷下的电磁阀的充气占
空比。
12.一些实施例中,根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷之后,还包括确定每个载荷下的电磁阀的放气占空比;确定任一载荷下的电磁阀的放气占空比包括:
13.确定电磁阀的放气驱动周期,并于该载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,对空气弹簧进行充气,使其上升至最高高度后,分别在不同的占空比对空气弹簧进行放气,使空气弹簧由最高高度下降至最低高度,并记录每个占空比对应的下降时间;
14.选取下降时间在第二预设时间范围内的占空比,作为该载荷下的电磁阀的放气占空比。
15.一些实施例中,空气弹簧任一载荷对应的初始状态为:空气弹簧为预设高度,其内部气压为该载荷对应的气压值。
16.一些实施例中,上述空气弹簧受到的恒定力由液压缸施加;
17.于空气弹簧任一载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,具体包括:
18.调节液压缸至空气弹簧为初始状态,并以此时液压机的液压力作为恒定力。
19.一些实施例中,上述空气弹簧上升或下降时,相邻的两个电磁阀驱动周期之间均设有预设的稳定时间。
20.一些实施例中,进行空气弹簧测试步骤之前,还包括电磁阀测试步骤,上述电磁阀测试步骤包括:
21.分别对上述电磁阀进行工作频率测试、开启条件测试、响应时间测试和流量测试,以得到的各测试结果作为表征电磁阀特性的参数。
22.一些实施例中,上述工作频率测试包括:获取电磁阀分别在不同的工作频率下,不同的占空比对应的出口流量值;
23.上述开启条件测试包括:分别在电磁阀不同入口气压下,逐步增加占空比,以获取不同占空比下的出口气压值,并获取每个入口气压下,出口气压值突变时的最小占空比;以上述出口气压值首次大于该入口气压的10%为出口气压值突变;以最大占空比下,出口气压值突变时的最小入口气压为电磁阀开启气压;
24.上述响应时间测试包括:获取电磁阀于不同入口气压下的响应时间;
25.上述流量测试包括:获取电磁阀于不同的气源气压下,不同的占空比对应的出口流量值。
26.本技术第二方面提供一种实现上述方法的电控空气悬架系统部件测试系统,其包括:
27.可控气源,其与电磁阀的入口连通,用于为电磁阀提供稳定气源;
28.电子控制单元ecu,其与电磁阀电连接;
29.当进行空气弹簧测试时,上述系统还包括:
30.流量计组,其包括分别采集电磁阀两个出口处流量的第一流量计和第二流量计;
31.液压缸,其用于为上述空气弹簧施加恒定载荷;
32.上述电磁阀的两个出口分别通过第一流量计和第二流量计连接两个空气弹簧,每个空气弹簧上分别设置一高度传感器;
33.上述ecu通过信号采集器分别与第一流量计、第二流量计和高度传感器信号连接;上述ecu用于对待测电磁阀发送控制信号以对空气弹簧进行充气或放气。
34.一些实施例中,上述测试方法在进行空气弹簧测试步骤之前,还包括电磁阀测试步骤,上述电磁阀测试步骤包括:确定电磁阀无故障时,分别对上述电磁阀进行工作频率测试、开启条件测试、响应时间测试和流量测试;
35.当进行电磁阀测试时,上述系统还包括:
36.气压传感器组,其包括采集电磁阀入口气压的第一气压传感器、以及分别采集电磁阀两个出口气压的第二气压传感器和第三气压传感器;上述ecu通过信号采集器与气压传感器组信号连接;
37.当进行电磁阀的工作频率测试和流量测试时,上述系统还包括分别采集电磁阀两个出口处流量的第一流量计和第二流量计,上述ecu通过信号采集器分别与第一流量计和第二流量计信号连接。
38.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括:
39.本技术的电控空气悬架系统部件测试方法及系统,由于根据空气弹簧的工作气压范围,可依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷,随后分别在空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,以进行空气弹簧充气和放气测试,进而分别得到每个采样时刻空气弹簧的充气流量和高度,以及空气弹簧的放气流量和高度,并以此构建对应的载荷-流量-高度充气模型和的载荷-流量-高度放气模型;因此,不仅可得到不同载荷下,充放气量与空气弹簧高度变化的关系,还可用数学模型呈现测试结果。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本实施例中电控空气悬架系统部件测试方法的流程图;
42.图2为本实施例中空气弹簧的充气特性的等高线图;
43.图3为本实施例中空气弹簧充气特性的载荷-流量-高度充气模型;
44.图4为本实施例中空气弹簧放气特性的载荷-流量-高度放气模型;
45.图5为本实施例中电控空气悬架系统部件测试系统的第一种原理图;
46.图6为本实施例中电控空气悬架系统部件测试系统的第二种原理图;
47.图7为本实施例中电控空气悬架系统部件测试系统的第三种原理图;
48.图8为本实施例中电控空气悬架系统部件测试系统的第四种原理图。
具体实施方式
49.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
50.如图1所示,本技术实施例提供一种电控空气悬架系统部件测试方法,试用于商用车电控空气悬架系统的部件特性测试。该测试方法包括空气弹簧测试步骤,上述空气弹簧测试步骤包括:
51.s1.根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷。其中,空气弹簧的每个载荷即对应空气弹簧的每个初始状态压强。
52.s2.分别于空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,通过电磁阀对空气弹簧进行放气,使其下降至最低高度后,对空气弹簧进行充气,使上述空气弹簧由最低高度上升至最高高度,并获取每个采样时刻空气弹簧的充气流量和高度,进而构建空气弹簧充气对应的载荷-流量-高度充气模型。
53.s3.分别于空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,通过电磁阀对空气弹簧进行充气,使其上升至最高高度后,对空气弹簧进行放气,使上述空气弹簧由最高高度下降至最低高度,并获取每个采样时刻空气弹簧的放气流量和高度,进而构建空气弹簧放气对应的载荷-流量-高度放气模型。
54.其中,每个采样时刻可根据实际需求进行设置。
55.本实施例的电控空气悬架系统部件测试方法,由于根据空气弹簧的工作气压范围,可依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷,随后分别在空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,以进行空气弹簧充气和放气测试,进而分别得到每个采样时刻空气弹簧的充气流量和高度,以及空气弹簧的放气流量和高度,并以此构建对应的载荷-流量-高度充气模型和的载荷-流量-高度放气模型;因此,不仅可得到不同载荷下,充放气量与空气弹簧高度变化的关系,即空气弹簧的特性,还可用数学模型呈现测试结果,即表征空气弹簧载荷、伸缩量、充放气流量之间的关系。
56.可选地,上述测试结果还可用于基于空气弹簧高度变化与电磁阀流量模型的整车高度控制模型。
57.在上述实施例的基础上,本实施例中,根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷之后,还包括确定每个载荷下的电磁阀的充气占空比、以及每个载荷下的电磁阀的放气占空比。
58.具体地,确定任一载荷下的电磁阀的充气占空比,具体包括以下步骤:
59.首先,确定电磁阀的充气驱动周期,并于空气弹簧该载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,通过电磁阀对空气弹簧进行放气,使其下降至最低高度后,分别在不同的占空比对空气弹簧进行充气,使空气弹簧由最低高度上升至最高高度,并记录该载荷下每个占空比对应的上升时间,即该载荷下空气弹簧由最低高度上升至最高高度所用时间。
60.然后,选取上升时间在第一预设时间范围内的占空比,作为该载荷下的电磁阀的充气占空比。本实施例中,第一预设时间范围为充气驱动周期的20-30倍。
61.进一步地,确定任一载荷下的电磁阀的放气占空比,具体包括以下步骤:
62.首先,确定电磁阀的放气驱动周期,并于空气弹簧该载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,通过电磁阀对空气弹簧进行充气,使其上升至最高高度后,分别在不同的占空比对空气弹簧进行放气,使空气弹簧由最高高度下降至最低高度,并记录该载荷下每个占空比对应的下降时间,即该载荷下空气弹簧由最高高度下降至最低高度所用
时间。
63.然后,选取下降时间在第二预设时间范围内的占空比,作为该载荷下的电磁阀的放气占空比。本实施例中,第二预设时间范围为放气驱动周期的20-30倍。
64.在上述实施例的基础上,本实施例中,上述空气弹簧任一载荷对应的初始状态为:空气弹簧为预设高度,其内部气压为该载荷对应的气压值。
65.进一步地,空气弹簧受到的恒定力由液压缸施加。其中,于空气弹簧任一载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,具体包括:
66.调节液压缸至空气弹簧为该载荷对应的初始状态,并以此时液压机的液压力作为该载荷对应的恒定力。随后液压机可随着空气弹簧的充放气上下移动,且保持液压力不变。
67.在上述实施例的基础上,上述空气弹簧上升或下降时,相邻的两个电磁阀驱动周期之间均设有预设的稳定时间,以便于获取更真实的充气流量和高度变化量。
68.可选地,相邻两个充气驱动周期之间的稳定时间、以及相邻两个放气驱动周期之间的稳定时间均为15s。
69.可选地,该充气驱动周期和放气驱动周期相同。本实施例中,充气驱动周期和放气驱动周期均为300ms,以满足本此测试的技术要求:
①
车身高度切换在3s内完成;
②
调节过程平滑无凸变。
70.本实施例中,以6
×
2车型9空气弹簧车为例,其空气弹簧工作气压范围为0.5-8.5bar,根据该气压范围选取一系列空气弹簧的初始状态。即选取的一组载荷为:以每隔0.5bar的步长,由0.5增加至8.5bar。
71.充气测试时,在每一个载荷对应的初始状态(预设高度为295mm)下,对空气弹簧施加对应的恒定力。选取电磁阀的固定周期300ms(固定周期和占空比,需要保证充气的速度适中),对空气弹簧进行放气,使其下降至最低高度后,再以该载荷下的电磁阀的充气占空比,对空气弹簧进行充气,使其由最低高度(230mm)上升至最高高度(390mm),依次记录每个电磁阀充气驱动周期空气弹簧的充气流量和高度。
72.放气测试时,在每一个载荷对应的初始状态(预设高度为295mm)下,对空气弹簧施加对应的恒定力。选取电磁阀的固定周期300ms,对空气弹簧进行充气,使其上升至最高高度后,再以该载荷下的电磁阀的放气占空比,对空气弹簧进行充气,使其由最高高度下降至最低高度,依次记录每个电磁阀放气驱动周期空气弹簧的放气流量和高度。
73.本实施例可得到不同载荷下,空气弹簧高度每变化1mm所需要的气体量,以及空气弹簧等效截面积随高度、气压的变化,进而可用于空气弹簧仿真模型建立。
74.空气弹簧的充气特性的等高线图如图2所示,空气弹簧充气特性的载荷-流量-高度充气模型如图3所示,空气弹簧放气特性的载荷-流量-高度放气模型如图4所示。通过这两个数学模型可以得到任意状态下的空气弹簧高度每变化1mm所需充气和放气的气体量。
75.此外,在相同进气量下,空气弹簧的高度变化量不一样,这表明随着空气弹簧高度的变化,空气弹簧的等效横截面积在不断发生变化,且空气弹簧高度越大,其等效横截面积越小。
76.空气弹簧在压缩和拉升程度较大时,空气弹簧高度变化较为缓慢,即充入相同的气体,空气弹簧上升的高度变化偏小,称为空气弹簧高度变化不灵敏区域。本实施例中,在空气弹簧高度为260-300mm区间时,空气弹簧高度变化更加缓慢,为空气弹簧高度变化不灵
敏区域。
77.本实施例中,在整车三个档位调节区间,即气囊高度为265-325mm范围内,空气弹簧高度变化与充气量近似呈线性关系,对于整车高度控制是有利的。此外,由于9空气弹簧车型配有小空气弹簧,三个车身高度控制目标分别为265mm、295mm、325mm,和小空气弹簧高度变化不灵敏区域存在交集。
78.在上述实施例的基础上,本实施例中,进行空气弹簧测试步骤之前,还包括电磁阀测试步骤。
79.优选地,该测试步骤可用于单通道电磁阀或双通道电磁阀。单通道电磁阀和双通道电磁阀均包括一个入口和两个出口。单通道电磁阀和双通道电磁阀外观相同,二者的差异在于单通道电磁阀通过发送一个控制信号可以同时实现两个出口通道的充放气,而双通道电磁阀需要发送两个控制信号以分别控制两个出口通道的充放气。因此,二者的测试方法相同。
80.本实施例中,上述电磁阀测试步骤包括:
81.分别对上述电磁阀进行工作频率测试、开启条件测试、响应时间测试和流量测试,以得到的各测试结果作为表征电磁阀特性的参数。每次测试时,需对电磁阀的一个出口通道进行测试,并封闭另一个出口通道。
82.本实施例的电磁阀测试,可得到能够表征电磁阀特性的参数,进而以此搭建电磁阀仿真模型。
83.具体地,上述电磁阀的工作频率测试旨在测试电磁阀在不同工作频率下的性能,确定满足系统需求的电磁阀工作频率。其中,电磁阀的工作频率的倒数为电磁阀的驱动周期。由于电磁阀为pwm波控制,因此,电磁阀单个驱动周期的开启时间为驱动周期与占空比的乘积。
84.上述工作频率测试包括:获取电磁阀分别在不同的工作频率下,不同的占空比对应的出口流量值,记录数据并分析电磁阀的工作频率,可确定电磁阀的最小开启时间。
85.其中,可预先将电磁阀占空比设为50%,其工作频率由低到高不断增大,记录观察出口流量变化,若出口处的流量为0时,表示电磁阀频率过高或者电磁阀开启时间太短,阀门无法及时响应,导致电磁阀无法正常开启。
86.随后,在各工作频率下,将占空比以每隔10%的步长,由20%增加至80%,得到不同的出口流量。
87.本实施例的测试中,以双通道电磁阀为例,设定双通道电磁阀固定占空比为50%时,当驱动周期降低至100ms时电磁阀无法正常打开,而周期给到110ms时电磁阀刚好可以开启,可确定电磁阀的最小开启时间为55ms。此外,若电磁阀驱动周期较小,则占空比可调范围过小,电磁阀开闭过于频繁;若电磁阀驱动周期较大,如1000ms时,在满足相同流量需求时,电磁阀的可调占空比较小,而调节时间偏大,或调节周期过小,系统抖动明显。
88.其中,电磁阀在300ms周期时,可调的占空比范围内的流量值可满足空气弹簧的充、放气流量需求,占空比可调节的范围较广,符合多种控制策略要求。
89.上述电磁阀的开启条件测试旨在研究电磁阀入口气压、开启时间能够满足其正常工作的最小值,即当ecu发送电磁阀开启信号时,测试不同电磁阀入口气压下,电磁阀出口处气压是否会出现突变即电磁阀是否开启,以得到电磁阀阀门开启的气压和占空比(固定
周期)要求,即确定电磁阀的正常工作范围,以便于电磁阀仿真模型搭建以及控制策略设计。
90.该开启条件测试包括:分别在电磁阀不同入口气压下,逐步增加占空比,以获取不同占空比下的出口气压值,并获取每个入口气压下,出口气压值突变时的最小占空比(固定周期时,可等效为电磁阀最小开启时间)。其中,以上述出口气压值首次大于该入口气压的10%为出口气压值突变。
91.可选地,电磁阀的入口气压可取值为:以每隔0.5kpa的步长,由1bar增加至12.5bar;占空比可取值为:以每隔10%的步长,由20%逐步增加至80%。
92.该测试过程还可获取以最大占空比下,出口气压值突变时的最小入口气压为电磁阀开启气压。可选地,上述最大占空比可为100%,或是开启条件测试过程中设定的占空比的最大值80%。
93.本实施例的测试中,对于同一个电磁阀通道,其入口气压越大、占空比越大,阀门越容易开启;此外,由于整车ecas系统中气源气压在10-12.5bar,此时可以通过控制电磁阀占空比信号大于25%(固定周期300ms),以避免电磁阀开启条件的影响。
94.进一步地,电磁阀的响应时间测试可得到电磁阀于不同入口气压下的响应时间,以便于电磁阀仿真模型搭建以及控制策略设计。
95.其中,电磁阀的响应时间测试包括:
96.测试电磁阀于不同入口气压下的响应时间,即从ecu发出电磁阀开启指令,到电磁阀打开所需要的时间。
97.本实施例中,通过ecu给电磁阀发出信号,观测经过一定的时间后,电磁阀出口处出现气压突变直至稳定,同时得到出口气压曲线。
98.其中,基于随时间变化的出口气压曲线,以ecu发出电磁阀开启指令的时间点为基准时间t0,以出口气压为出口稳定气压的10%(为出口气压突变)的时间点为响应结束时间,响应结束时间与基准时间的时间差即为电磁阀响应时间。
99.本实施例的测试中,电磁阀入口气压越大,其阀门响应速度越快,且同一个电磁阀的两个出口通道的响应时间存在差异。其中,双通道电磁阀中该差异较大,而在单通道电磁阀中该差异较小,由于整车气源气压一般在10-12.5bar,此时电磁阀两个出口通道的响应时间差异为10ms,因此,单通道电磁阀中该差异对整车控制影响有限,在前期实车调试中也未出现侧倾现象,可忽略。
100.上述电磁阀的流量测试旨在得到双通道电磁阀和单通道电磁阀的两个出口通道在不同占空比、不同压差下的充、放气过程的气体流量数据,以用于电控空气悬架系统仿真、以及基于空气弹簧高度变化与电磁阀流量模型的整车高度控制。
101.上述电磁阀的流量测试包括:获取电磁阀分别在不同的气源气压下,不同的占空比对应的出口流量值。
102.具体地,流量测试包括充气流量测试和放气流量测试。其中,充气流量测试时,电磁阀的入口通道连通充气气源,两个出口通道分别经气压传感器和流量计与大气连通。此时,充气气源供气,由电磁阀的入口通道进入,并自电磁阀待测试的出口通道出气。
103.放气流量测试时,电磁阀的入口通道与充气气源的连接断开,两个出口通道分别经气压传感器和流量计与放气气源连接,两个流量计可分别监测两个出口处流量随时间的
变化情况。此时,放气气源供气,由电磁阀的出口通道进入,并自电磁阀自身的排气口出气。每个气源均连接一个充气泵,通过充气泵可稳定气源气压。
104.本实施例中,气源气压即电磁阀的进气口气压可取值为:以每隔0.5bar的步长,由1bar增加至8.5bar;占空比可取值为:以每隔5%的步长,由20%逐步增加至100%。对于每一组数据,对应流量取稳定流量阶段的平均流量。
105.本实施例的测试中,充气过程中,随着气压和占空比的增大,电磁阀单周期喷射的流量逐渐增大(单位:l-标准状况),且同一电磁阀,在相同工况下出口通道1的流量较出口通道2相比偏大,但该电磁阀两个通道的流量差异对整车控制影响有限。
106.放气过程中,电磁阀单周期喷射的流量受占空比变化的影响较为显著,对于双通道电磁阀的出口通道1放气过程中在占空比40%以上区域存在一临界气压值(约为6.5bar),当入口气压超过6.5bar时,放气流量会迅速增大,出口通道2放气测试中未出现该特性;此外,整车空气弹簧工作气压范围是0.5-8.5bar,当空气弹簧内部气压大于6.5bar时,电磁阀出口通道1和出口通道2的放气速率差异较大。
107.如图5所示,本技术实施例还提供一种实现上述方法的电控空气悬架系统部件测试系统,该测试系统可用于电磁阀测试和空气弹簧测试。
108.本实施例中,上述测试系统包括可控气源和电子控制单元ecu。
109.其中,可控气源与电磁阀的入口连通,用于为电磁阀提供稳定气源。ecu与电磁阀电连接。其中,电磁阀设有入口通道0、出口通道1和出口通道2。
110.可选地,上述可控气源为稳定压力可控气源。上述可控气源与电磁阀之间还可设置截止阀。通过截止阀可连通或切断可控气源与电磁阀之间的通道。
111.当进行空气弹簧测试时,上述系统还包括流量计组和液压缸。上述流量计组包括分别采集电磁阀两个出口处流量的第一流量计和第二流量计。液压缸用于为上述空气弹簧施加恒定载荷。
112.可选地,上述流量计的量程为:30-3000l/min。
113.上述电磁阀的两个出口分别通过第一流量计和第二流量计连接两个空气弹簧,每个空气弹簧上分别设置一高度传感器。
114.本实施例中,两个空气弹簧型号相同,上述电磁阀优选为单通道电磁阀。
115.上述ecu通过信号采集器分别与第一流量计、第二流量计和高度传感器信号连接;可选地,信号采集器的采集频率10hz。上述ecu用于对待测电磁阀发送控制信号以对空气弹簧进行充气或放气。其中,ecu还用于获取每个采样时刻空气弹簧的充气流量和高度、以及每个采样时刻空气弹簧的放气流量和高度。
116.可选地,当进行空气弹簧测试时,上述系统还可包括与信号采集器信号连接的气压传感器组,该气压传感器组包括采集电磁阀入口气压的第一气压传感器p1、以及分别采集电磁阀两个出口气压的第二气压传感器p2和第三气压传感器p3。
117.进一步地,上述测试方法在进行空气弹簧测试步骤之前,还包括电磁阀测试步骤,上述电磁阀测试步骤包括:确定电磁阀无故障时,分别对上述电磁阀进行工作频率测试、开启条件测试、响应时间测试和流量测试。
118.如图6所示,当进行电磁阀测试时,上述系统还包括气压传感器组。该气压传感器组包括采集电磁阀入口气压的第一气压传感器p1、以及分别采集电磁阀两个出口气压的第
二气压传感器p2和第三气压传感器p3;上述ecu通过信号采集器与气压传感器组信号连接。
119.因此,当进行电磁阀的工作频率测试、开启条件测试、响应时间测试和流量测试时,均需要气压传感器组。
120.本实施例中,当进行电磁阀的开启条件测试和响应时间测试时,电磁阀的两个出口需分别封闭,无需连接流量计。
121.如图7所示,当进行电磁阀的工作频率测试和流量测试中的充气流量测试时,上述系统还包括分别采集电磁阀两个出口处流量的第一流量计和第二流量计,此时,电磁阀的两个出口分别通过第一流量计和第二流量计连通大气。上述ecu还通过信号采集器分别与第一流量计和第二流量计信号连接。
122.当进行电磁阀测试时,上述ecu用于对电磁阀发送测试信号,以便于对电磁阀进行工作频率测试、开启条件测试、响应时间测试和流量测试。
123.如图8所示,当进行流量测试中的放气流量测试时,电磁阀的入口通道0可与可控气源(即充气气源)的连接断开,两个出口通道1和2分别经气压传感器和流量计与放气气源连接。
124.本实施例的电控空气悬架系统部件测试系统,适用于各上述各电控空气悬架系统部件测试方法,不仅可进行空气弹簧特性测试,以得到不同空气弹簧载荷下,充放气量与空气弹簧高度变化的关系,用于空气弹簧数学模型的搭建,还可进行电磁阀特性测试,以得到表征电磁阀特性的参数,用于电磁阀仿真模型的搭建。
125.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
126.需要说明的是,在本技术中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
127.以上所述仅是本技术的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:1.一种电控空气悬架系统部件测试方法,其特征在于,其包括空气弹簧测试步骤,所述空气弹簧测试步骤包括:根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷;分别于空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,通过电磁阀对空气弹簧进行放气,使其下降至最低高度后,对空气弹簧进行充气,使其由最低高度上升至最高高度,并获取每个采样时刻空气弹簧的充气流量和高度,进而构建对应的载荷-流量-高度充气模型;分别于空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,通过电磁阀对空气弹簧进行充气,使其上升至最高高度后,对空气弹簧进行放气,使其由最高高度下降至最低高度,并获取每个采样时刻空气弹簧的放气流量和高度,进而构建对应的载荷-流量-高度放气模型。2.如权利要求1所述的电控空气悬架系统部件测试方法,其特征在于,根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷之后,还包括确定每个载荷下的电磁阀的充气占空比;确定任一载荷下的电磁阀的充气占空比包括:确定电磁阀的充气驱动周期,并于该载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,对空气弹簧进行放气,使其下降至最低高度后,分别在不同的占空比对空气弹簧进行充气,使空气弹簧由最低高度上升至最高高度,并记录每个占空比对应的上升时间;选取上升时间在第一预设时间范围内的占空比,作为该载荷下的电磁阀的充气占空比。3.如权利要求1所述的电控空气悬架系统部件测试方法,其特征在于,根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷之后,还包括确定每个载荷下的电磁阀的放气占空比;确定任一载荷下的电磁阀的放气占空比包括:确定电磁阀的放气驱动周期,并于该载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,对空气弹簧进行充气,使其上升至最高高度后,分别在不同的占空比对空气弹簧进行放气,使空气弹簧由最高高度下降至最低高度,并记录每个占空比对应的下降时间;选取下降时间在第二预设时间范围内的占空比,作为该载荷下的电磁阀的放气占空比。4.如权利要求1所述的电控空气悬架系统部件测试方法,其特征在于,空气弹簧任一载荷对应的初始状态为:空气弹簧为预设高度,其内部气压为该载荷对应的气压值。5.如权利要求4所述的电控空气悬架系统部件测试方法,其特征在于,所述空气弹簧受到的恒定力由液压缸施加;于空气弹簧任一载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,具体包括:调节液压缸至空气弹簧为初始状态,并以此时液压机的液压力作为恒定力。6.如权利要求1所述的电控空气悬架系统部件测试方法,其特征在于:所述空气弹簧上升或下降时,相邻的两个电磁阀驱动周期之间均设有预设的稳定时间。7.如权利要求1所述的电控空气悬架系统部件测试方法,其特征在于,进行空气弹簧测试步骤之前,还包括电磁阀测试步骤,所述电磁阀测试步骤包括:分别对所述电磁阀进行工作频率测试、开启条件测试、响应时间测试和流量测试,以得
到的各测试结果作为表征电磁阀特性的参数。8.如权利要求7所述的电控空气悬架系统部件测试方法,其特征在于,所述工作频率测试包括:获取电磁阀分别在不同的工作频率下,不同的占空比对应的出口流量值;所述开启条件测试包括:分别在电磁阀不同入口气压下,逐步增加占空比,以获取不同占空比下的出口气压值,并获取每个入口气压下,出口气压值突变时的最小占空比;以所述出口气压值首次大于该入口气压的10%为出口气压值突变;以最大占空比下,出口气压值突变时的最小入口气压为电磁阀开启气压;所述响应时间测试包括:获取电磁阀于不同入口气压下的响应时间;所述流量测试包括:获取电磁阀于不同的气源气压下,不同的占空比对应的出口流量值。9.一种实现权利要求1所述方法的电控空气悬架系统部件测试系统,其特征在于,其包括:可控气源,其与电磁阀的入口连通,用于为电磁阀提供稳定气源;电子控制单元ecu,其与电磁阀电连接;当进行空气弹簧测试时,所述系统还包括:流量计组,其包括分别采集电磁阀两个出口处流量的第一流量计和第二流量计;液压缸,其用于为所述空气弹簧施加恒定载荷;所述电磁阀的两个出口分别通过第一流量计和第二流量计连接两个空气弹簧,每个空气弹簧上分别设置一高度传感器;所述ecu通过信号采集器分别与第一流量计、第二流量计和高度传感器信号连接;所述ecu用于对待测电磁阀发送控制信号以对空气弹簧进行充气或放气。10.如权利要求9所述的电控空气悬架系统部件测试系统,其特征在于,所述测试方法在进行空气弹簧测试步骤之前,还包括电磁阀测试步骤,所述电磁阀测试步骤包括:确定电磁阀无故障时,分别对所述电磁阀进行工作频率测试、开启条件测试、响应时间测试和流量测试;当进行电磁阀测试时,所述系统还包括:气压传感器组,其包括采集电磁阀入口气压的第一气压传感器、以及分别采集电磁阀两个出口气压的第二气压传感器和第三气压传感器;所述ecu通过信号采集器与气压传感器组信号连接;当进行电磁阀的工作频率测试和流量测试时,所述系统还包括分别采集电磁阀两个出口处流量的第一流量计和第二流量计,所述ecu通过信号采集器分别与第一流量计和第二流量计信号连接。
技术总结本申请公开了一种电控空气悬架系统部件测试方法及系统,涉及悬架系统性能测试技术领域,其包括空气弹簧测试步骤,空气弹簧测试步骤包括:根据空气弹簧的工作气压范围,依次选取多个气压值作为空气弹簧的一组载荷;分别于空气弹簧每个载荷对应的初始状态下,对空气弹簧施加对应的恒定力,以进行空气弹簧充气和放气测试,进而分别得到每个采样时刻空气弹簧的充气流量和高度,以及空气弹簧的放气流量和高度,并以此构建对应的载荷-流量-高度充气模型和的载荷-流量-高度放气模型。本申请的测试方法及系统,不仅可得到不同载荷下,充放气量与空气弹簧高度变化的关系,还可用数学模型呈现测试结果。测试结果。测试结果。
技术研发人员:来玉新 徐家明 李巍 孙建军 胡圣万
受保护的技术使用者:东风商用车有限公司
技术研发日:2022.06.30
技术公布日:2022/11/1