一种应用于硬件在环HiL测试的制动系统的制作方法

一种应用于硬件在环hil测试的制动系统
技术领域
1.本发明涉及车辆测试技术领域，尤其涉及一种应用于硬件在环hil测试的制动系统。


背景技术：

2.在汽车底盘电子零部件开发过程中，硬件在环hil测试设备可以极大简化所需的硬件环境同时又可以提供准确的测试结果，是零部件功能的开发和测试必不可少的设备。硬件在环测试中，不同的试验项目对制动系统提出了不同的要求，如更大的建压能力，更精确的压力控制，更稳定的压力保持，更符合原车的制动踏板感觉等，成为一个亟待解决的技术问题。
3.目前已知的hil测量设备及其他制动系统设计中采用单主缸制动系统的方案。现有方案由试验工程师踩踏制动踏板，并通过脚部的感觉来调节或保持制动管路的压力。现有方案的一个问题是难以获取更大的制动压力，一般来说，右脚踩踏制动踏板的建压极限约120bar，无法继续提升制动压力；另一个问题是难以精确控制系统压力，难以稳定的保持系统压力，且在压力保持过程中，试验工程师无法进行其他试验操作，需要多人配合。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种应用于硬件在环hil测试的制动系统，能适应多种试验工况，获取更大的制动压力、精确控制系统压力或保持系统压力，使用方便，提升测试效率。
5.具体地，本发明提出了一种应用于硬件在环hil测试的制动系统，包括：
6.第一制动主缸和第二制动主缸，均为双腔结构，所述第一制动主缸包括第一腔和第二腔，所述第二制动主缸包括第三腔和第四腔；
7.制动踏板，连接所述第二制动主缸的活塞；
8.第一连接管路和第二连接管路，所述第一连接管路用于连接所述第一腔和第三腔，所述第二连接管路用于连接所述第二腔和第四腔，在所述第一连接管路上设有压力传感器，用于获取所述制动系统的压力；
9.第一单向阀和第二单向阀，分别设置在所述第一连接管路和第二连接管路上，所述第一单向阀和第二单向阀分别用于防止制动液经所述第一连接管路和第二连接管路流入到所述第三腔和第四腔；
10.压力机构，连接所述第一制动主缸的活塞，所述压力机构用于带动所述第一制动主缸的活塞移动并能保持所述第一制动主缸的活塞位置。
11.根据本发明的一个实施例，所述压力机构为丝杆机构，驱动所述丝杆机构能带动所述第一制动主缸的活塞移动。
12.根据本发明的一个实施例，其特征在于，所述丝杆机构的旋进长度大于50mm。
13.根据本发明的一个实施例，所述压力机构为伺服电机，驱动所述伺服电机能带动
所述第一制动主缸的活塞移动。
14.根据本发明的一个实施例，所述制动系统还包括第一储液罐，用于存储制动液，所述第一储液罐通过管路连接所述第一制动主缸的第一腔和第二腔。
15.根据本发明的一个实施例，所述制动系统还包括第二储液罐，用于存储制动液，所述第二储液罐通过管路连接所述第二制动主缸的第三腔和第四腔。
16.根据本发明的一个实施例，在对所述制动踏板的感觉相关测试工况开始之前，启动压力机构使所述制动系统的压力保持在1.8bar～2.2bar。
17.根据本发明的一个实施例，所述第一单向阀和第二单向阀的开启压力为145bar～155bar。
18.根据本发明的一个实施例，在所述第一连接管路上设有第三单向阀，所述第三单向阀设置在所述第一腔和第一单向阀之间，所述第三单向阀用于防止制动液经所述第一连接管路流入到所述第一腔；在所述第二连接管路上设有第四单向阀，所述第四单向阀设置在所述第二腔和第四单向阀之间，所述第四单向阀用于防止制动液经所述第二连接管路流入到所述第二腔。
19.本发明提供的本发明提出了一种应用于硬件在环hil测试的制动系统，采用两个主缸，能适应多种试验工况，获取更大的制动压力、精确控制系统压力或保持系统压力，使用方便，提升测试效率。
20.应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
21.包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本技术的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
22.图1示出了本发明的一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。
23.图2示出了本发明的另一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。
24.图3示出了本发明的另一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。
25.图4示出了本发明的另一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。
26.图5示出了本发明的另一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。
27.其中，上述附图包括以下附图标记：
28.制动系统100
29.第一制动主缸101
30.第二制动主缸102
31.制动踏板103
32.第一连接管路104
33.第二连接管路105
34.第一单向阀106
35.第二单向阀107
36.第一腔108
37.第二腔109
38.第三腔110
39.第四腔111
40.活塞112、113
41.压力传感器114
42.esc控制器115
43.第一储液罐116
44.第二储液罐117
45.丝杆机构118
46.伺服电机119
47.第三单向阀120
48.第四单向阀121
具体实施方式
49.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
50.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
51.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
52.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
53.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
54.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本技术。
55.图1示出了本发明的一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。如图所示，一种应用于在环hil测试的制动系统100主要包括第一制动主缸101和第二制动主缸102、制动踏板103、第一连接管路104和第二连接管路105、第一单向阀106和第二单向阀107，以及压力机构。
56.其中，第一制动主缸101和第二制动主缸102均为双腔结构。第一制动主缸101包括活塞112间隔分离的第一腔108和第二腔109。第二制动主缸102包括活塞113间隔分离的第三腔110和第四腔111。
57.制动踏板103连接第二制动主缸102的活塞113。
58.第一连接管路104用于连接第一腔108和第三腔110，第二连接管路105用于连接第二腔109和第四腔111，在第一连接管路104上设有压力传感器114，用于获取制动系统100的压力；
59.第一单向阀106和第二单向阀107分别设置在第一连接管路104和第二连接管路105上。第一单向阀106和第二单向阀107分别用于防止制动液经第一连接管路104和第二连接管路105流入到第三腔110和第四腔111。
60.压力机构连接第一制动主缸101的活塞112。压力机构用于带动第一制动主缸101的活塞112移动并能保持第一制动主缸101的活塞112位置。在本实施例中，压力机构以丝杆机构118示意。转动丝杆机构118的丝杆能带动第一制动主缸101的活塞112在第一制动主缸101的缸体内移动。
61.第一连接管路104和第二连接管路105接入到esc控制器115中，当踩动制动踏板103或转动丝杆机构118，由第一连接管路104和第二连接管路105内的制动液输出至esc控制器115的液压，即制动系统100的压力可以通过压力传感器114获得。
62.较佳地，制动系统100还包括第一储液罐116。第一储液罐116用于存储制动液，第一储液罐116通过管路连接第一制动主缸101的第一腔108和第二腔109。第一储液罐116向第一制动主缸101提供制动液。
63.较佳地，制动系统100还包括第二储液罐117。第二储液罐117用于存储制动液，第二储液罐117通过管路连接第二制动主缸102的第三腔110和第四腔111。第二储液罐117向第二制动主缸102提供制动液。
64.图2示出了本发明的另一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。如图所示，在对制动踏板103的感觉相关测试工况开始之前，转动丝杆机构118的丝杆，带动活塞112沿图2纸面向右移动，活塞112挤压第一腔108和第二腔109，使腔体内的制
动液分别进入第一连接管路104和第二连接管路105，受到第一单向阀106和第二单向阀107的阻挡，制动液输出至esc控制器115，使制动系统100的压力保持在1.8bar～2.2bar，能够避免对制动踏板103感觉的影响。此时，试验工程师可以进行与制动踏板103感觉相关的测试进程。试验工程师踩踏制动踏板103，带动第二制动主缸102的活塞113沿图2纸面向左移动，活塞113挤压第三腔110和第四腔111，使腔体内的制动液分别进入第一连接管路104和第二连接管路105，并顺利通过第一单向阀106和第二单向阀107。容易理解的，当制动系统100的压力保持在1.8bar～2.2bar时，第一制动主缸101的活塞112已经经过了其上的补偿孔(图未示意)，使得整个制动管路呈封闭状态，可以建压，同时在一定程度上避免了建压时对第一储液罐116的破坏。需要说明的是，补偿孔通常位于活塞112起始位置的1.5mm～2mm处，补偿孔主要用于导通储液罐和主缸压力腔，以补偿因摩擦片磨损等造成的制动系统100增加的制动液需求量。因此，试验工程师踩踏制动踏板103后，制动液通过第一单向阀106和第二单向阀107输出至esc控制器115，形成对制动系统100建压。优选的，在对制动踏板103的感觉相关测试工况开始之前，转动丝杆机构的丝杆，使制动系统100的压力保持在2bar左右，就能够避免对制动踏板103感觉的影响。
65.当需要获取精确的系统压力或需要更大的系统建压能力时，试验工程师可以继续转动丝杆机构118的丝杆，带动活塞112继续沿图2纸面向右移动，活塞112挤压第一腔108和第二腔109，使腔体内的制动液继续进入第一连接管路104和第二连接管路105，制动液输出至esc控制器115，读取压力传感器114获得的压力数值，直至达到测试工况所需要的系统压力。
66.图3示出了本发明的另一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。当测试工况要求系统保持压力时，可以按照前述工况先转动丝杆机构118的丝杆，使系统压力升高至目标压力。接着如图所示，释放丝杆机构118，由于制动压力的反作用力，丝杆机构118会形成自锁，从而实现系统压力保持稳定。
67.较佳地，丝杆机构118的旋进长度大于50mm。
68.较佳地，第一单向阀106和第二单向阀107的开启压力为145bar～155bar，优选为150bar。
69.图4示出了本发明的另一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统的结构示意图。与之前附图的区别在于，在本实施例中，压力机构由丝杆机构118替换为伺服电机119。驱动伺服电机119能带动第一制动主缸101的活塞112移动，可以完全实现丝杆机构118在前述不同测试工况要求下的所有功能。具体实现过程不再赘述。
70.图5示出了本发明的另一个实施例的应用于硬件在环hil测试的制动系统100的结构示意图。如图所示，较佳地，在第一连接管路104上设有第三单向阀120，第三单向阀120设置在第一腔108和第一单向阀106之间，第三单向阀120用于防止制动液经第一连接管路104流入到第一腔108；在第二连接管路105上设有第四单向阀121，第四单向阀121设置在第二腔109和第四单向阀121之间，第四单向阀121用于防止制动液经第二连接管路105流入到第二腔109。第三单向阀120和第四单向阀121的作用与第一单向阀106和第二单向阀107的作用相同。在此情况下，则在对制动踏板103的感觉相关测试工况开始之前，无需驱动丝杆机构118，并使制动系统100的压力保持在2bar。这是因为存在第三单向阀120和第四单向阀121，在踩踏制动踏板103的情况下，管路中的制动液不会进入到第一制动主缸101内。
71.本发明提供的一种应用于硬件在环hil测试的制动系统具有如下优点：
72.1.两个制动主缸之间通过合理布置及单向阀的应用实现功能解耦，既实现了各种测试工况对制动系统的不同要求，又避免了两个制动主缸的互相影响；
73.2.在管路上仅布置第一单向阀和第二单向阀能进一步节省制动系统的空间和成本；
74.3.试验工程师在系统压力保持过程中，可以进行其它试验操作，无需多人配合；
75.4.在此技术方案的基础之上，可以衍生出很多种应用场景，有着极大的应用价值，比如将图5中的丝杆机构替换为制动踏板，能够实现教练车的副驾驶制动功能；再比如将第二个制动主缸作为1-box线控制动系统中的冗余备份器等等。
76.本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。