基本信息
- 项目名称：
- 汽车真空助力器试验测控系统设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 真空助力器是汽车制动系统的关键部件，也是行车安全的重要保障。本试验测控系统在真空助力器生产过程中对其进行全面、严格的性能检测和疲劳测试，主要包括力加载、温度控制、防抱死刹车和电子通信四个子系统构成。主要采用气动伺服、现场总线、以及虚拟仪器等技术。工业控制计算机实时控制四个子系统的运行，可按被测真空助力器试验要求来预置试验工况进行连续、反复、多路试验。
- 详细介绍：
- 汽车真空助力器试验测控系统主要包括力加载子系统、温度控制子系统、防抱死刹车电子通信子系统以数据采集和处理子系统及人机界面等部分，由工业控制计算机控制子系统的运行。主要采用了气动伺服定位控制方式来实现系统力的加载，并选用现场总线PROFIBUS-DP来进行系统的构建，解决了试验的多路控制问题，实现了真空助力器试验测控系统的网络化；此外，系统还提出了多路防抱死刹车的电子通信控制系统设计方案，同时还编写了一个相应的多路防抱死刹车控制任务调度程序；由LabVIEW编写的系统软件能够进行各种常规测试项目以及自定义试验，使得系统不仅能够满足现行各类测试标准的要求，还能够根据国内外汽车厂商各自不同的测试规范来实施各种针对性试验和检测手段。同时，考虑到真空助力器试验的具体要求，系统设计了完善的安全监控和出错处理机制，保证了试验能够无需人工干预长时间全自动运行。 本系统引入了现场总线控制系统和虚拟仪器技术，从而使系统具有网络化、自动化和智能化等特点。而且，系统集成了疲劳试验和性能检测，使得试件仅需一次装夹即可完成所有相关测试，并且同时可以进行8路真空助力器的独立试验，大大提高了试验效率，具有极高的市场应用价值。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的和基本思路 真空助力器是汽车制动系统的关键部件，也是行车安全的重要保障。本试验测控系统在真空助力器生产过程中对其进行全面、严格的性能检测和疲劳测试，主要包括力加载、温度控制、防抱死刹车和电子通信四个子系统构成。主要采用气动伺服、现场总线、以及虚拟仪器等技术。工业控制计算机实时控制四个子系统的运行，可按被测真空助力器试验要求来预置试验工况进行连续、反复、多路试验。 作品创新点和关键技术： 1)采用先进的气动伺服系统进行精确、稳定的加载控制； 2)使用多任务调动系统实现多路试验； 3)多路汽车防抱死制动系统与真空助力器的联动试验； 4)虚拟仪器技术在真空助力器试验系统中的研究应用； 5)系统可靠性、柔性化设计。 作品主要技术参数： 1) 能同时进行独立的8路疲劳试验，并实时记录相关数据； 2) 对推杆输入压力应不小于3500N，行程至少70mm； 3) 能够完成-40℃至120℃的高低温试验； 4) 能够绘制精确的输入输出特性曲线； 5) 疲劳试验时含防抱死刹车联动环节
科学性、先进性
- 在当前真空助力器试验领域，尤其在国内外同类系统中，能够进行多路试验，而且又可同时完成性能检测和疲劳测试的真空助力器试验系统并不多见。并且大多数疲劳试验系统并未考虑汽车防抱死刹车的影响，这样的试验并不能真实反映出真空助力器在车体上的使用情况，可能存在安全隐患。基于上述问题，本系统设计了一个相应的多任务调度系统来完成多路汽车防抱死制动系统与真空助力器的联动，并且采用电子通信方式来完成对该子系统的调控操作。 本作品基于虚拟仪器技术的测控平台搭建方法，以工控机为中央控制单元，将多个复杂的模块有机地整合为一体，解决了加载、温度控制、防抱死刹车电子通信以及数据采集和处理等独立子系统的实时控制问题，满足了系统的各项技术指标和精度要求。
获奖情况及鉴定结果
- 经过用户（德尔福公司）验收以及实际应用证明，本作品系统结构设计合理、自动化程度高、性能稳定、工作可靠、柔性程度高，为产品开发和质量管理提供了可靠的基础。
作品所处阶段
- 本作品已被用户验收，已进入使用阶段。
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势： 该作品能够实现全自动控制，多路试验功能，柔性化程度高的特点。通过试验不但可以对产品结构和零部件的性能、强度进行分析和测试，为设计提供可靠的科学依据，缩短产品的开发周期，而且还可以对产品的质量进行检查和评价，并能准确的预测产品的寿命。 适用范围和推广前景： 本作品采用多路控制，能够实时、灵活和稳定地实现系统的各项要求和指标。 横向应用 本作品可广泛应用于汽车行业。可以促进汽车零部件设计制造技术的进步，具有广阔的应用前景和广泛的市场需求。类似的试验系统已在汽车零部件供应商（上海德尔福）推广使用。 纵向研究和推广 研究与开发此类技术，可以实现该技术的国产化和自主知识产权，促进我国的汽车零部件设计制造技术的提高和进步。 技术性说明详见作品研究报告
同类课题研究水平概述
- 近年，由于国外相关技术行业对真空助力器多路试验系统部分核心技术进行出口限制，国内的制造行业在这方面进行的生产并未有太大的规模。而且虽然国外生产商在此项产业进行了相关技术投入，但产品结构仍旧无法满足现在日趋智能化的检测要求。由此产生的问题主要有以下几方面：国内外真空助力器相关行业在疲劳测试环节上，各厂商开发的系统较多，不过自动化程度不高，造成不少人力物力的浪费，而且也不能取得很好的测试效果。此外，大多数疲劳试验系统并未考虑汽车防抱死制动系统的影响，这样的试验并不能真实反映出真空助力器在实车上的使用情况，可能存在安全隐患。目前国内所使用的设备大多是只能测试单个真空助力器的小型试验平台，如果要对一批产品进行全面检测，往往需要花费大量时间和精力。国外该类设备的制造行业但由于投入使用较早，并未进行技术改造，已无法适应现今的检测需求。目前在国内外同类系统中，能够进行多路试验，而且又可同时完成性能检测和疲劳测试的真空助力器试验系统并不多见。
