电子驻车执行机构的振动检测系统及其检测方法与流程

1.本发明涉及电子驻车执行机构领域，特别涉及一种电子驻车执行机构的振动检测系统及其检测方法。


背景技术：

2.电子驻车制动系统(epb:electric parking brake)是结合了电子控制和机械传动方式，由电机驱动来实现驻车的制动机构。相比于传统机械手刹，其具有结构紧凑、操作便利、智能安全等优点。随着汽车电动化、智能化的发展，epb已成为汽车驻车制动系统的发展趋势，在各级别车辆上得到广泛使用。
3.epb工作时由电机驱动执行机构(mgu，电机齿轮单元)，推动制动活塞将摩擦片压紧在制动盘上，从而实现驻车制动。mgu由电机、齿轮等传动部件组成，其在工作过程中不可避免会产生振动与噪声。不良的驻车振动噪声表现，会极大影响客户的用车体验。为了避免噪声超标的产品在用户端出现抱怨和投诉，必须在产品生产下线时对其振动噪音性能进行检测。
4.然而，现有电子驻车制动系统的振动噪声评价方法，不适用于生产线的嘈杂环境，且检测效率低下。因而需要开发适用于生产嘈杂环境的mgu振动性能快速检测方法。
5.传统汽车变速箱、齿轮、轴承等零部件的的产线振动检测方法，常用的是计算振动加速度峰值、峰值因子、峰度等指标，对包含电机、齿轮单元的电子驻车执行机构并不适用，需要开发满足实践经验的检测指标。
6.有鉴于此，本技术发明人设计了一种电子驻车执行机构的振动检测系统及其检测方法，以期克服上述技术问题。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电子驻车制动系统的振动噪声评价方法不适用于生产线的嘈杂环境，且检测效率低下的缺陷，提供一种电子驻车执行机构的振动检测系统及其检测方法。
8.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
9.一种电子驻车执行机构的振动检测系统，其特点在于，所述振动检测系统包括检测工作台、待测样件、伺服电机模拟负载、传感器压装装置和振动传感器，所述伺服电机模拟负载安装在所述检测工作台上，且能够沿所述检测工作台上下升降，所述待测样件安装在所述伺服电机模拟负载的上端，所述检测工作台上设置有夹紧装置，通过所述夹紧装置将所述待测样件夹紧在所述检测工作台上方。
10.根据本发明的一个实施例，所述检测工作台的下方设置有安装板，所述伺服电机负载安装在所述安装板上。
11.根据本发明的一个实施例，所述检测工作台上开设有一安装凹槽，所述安装板安装在所述安装凹槽内。
12.根据本发明的一个实施例，所述夹紧装置包括至少两个安装凸台和至少两个安装螺栓，所述安装凸台分别位于所述安装凹槽的两侧，所述安装螺栓分别安装在对应所述安装凸台上端面上，通过所述安装螺栓夹紧所述待测样件。
13.根据本发明的一个实施例，所述安装凸台上表面设置有螺纹孔，所述安装螺栓穿过待测样件与所述安装凸台上螺纹孔连接。
14.根据本发明的一个实施例，所述传感器压装装置和所述振动传感器之间还设置有缓冲装置，所述传感器压装装置、所述振动传感器和所述缓冲装置依次连接呈一体结构。
15.根据本发明的一个实施例，所述缓冲装置为注塑橡胶球。
16.本发明还提供了一种电子驻车执行机构的振动检测方法，其特点在于，所述振动检测方法采用如上所述的电子驻车执行机构的振动检测系统，所述振动检测方法包括以下步骤：
17.s1、将电子驻车的待测样件安装在所述振动检测系统的检测工作台上，采用传感器压装装置和振动传感器对待测样件进行压装；
18.s2、控制待测样件运动，模拟驻车制动过程中摩擦片对制动盘的夹紧和释放；
19.s3、通过数据采集仪采集所述步骤s2中模拟夹紧过程和模拟释放过程中总表面的振动加速度信号和伺服电机扭矩信号；
20.s4、对伺服电机扭矩信号进行判断，截取待测样件模拟夹紧和模拟释放过程中的振动加速度信号；
21.s5、计算模拟夹紧过程中的振动加速度有效值，并判断是否满足预设指标值，若不满足，则判定振动检测不合格；若满足，则进入步骤s6；
22.s6、计算模拟释放过程中的振动加速度有效值，并判断是否满足预设指标值，若不满足，则判定振动检测不合格；若满足，则判定振动检测合格。
23.根据本发明的一个实施例，所述步骤s1还包括：待所述待测样件落位后，其电机接口与控制器通电装置连接；将所述振动传感器压装在所述待测样件的外壳体表面预设位置，通过启动力将所述振动传感器压紧在所述待测样件的表面。
24.根据本发明的一个实施例，所述步骤s2具体包括：通过供电控制所述待测样件的传动系统进行正转或反转，伺服电机模拟负载与所述待测样件的输出端连接，控制伺服电机负载扭矩变化，模拟驻车制动过程中摩擦片对制动盘的夹紧和释放过程的负载变化。
25.根据本发明的一个实施例，所述步骤s3中数据采集仪的采用频率设定为10khz。
26.根据本发明的一个实施例，所述步骤s4之后还包括：计算振动加速度信号的幅值谱，加汉宁窗，频率分辨率设置为1hz。
27.根据本发明的一个实施例，所述步骤s5中计算模拟夹紧过程中2200hz～2800hz和2800hz～3600hz两个频段内的振动加速度有效值；所述步骤s6中计算计释放过程中2200hz～2800hz和2800hz～3600hz两个频段内的振动加速度有效值。
28.本发明的积极进步效果在于：
29.本发明电子驻车执行机构的振动检测系统及其检测方法，根据电子驻车执行机构的实际工作原理，制定了符合其特点的有效振动检测方法，可以快速地振动检测，检测结果更为精准。通过伺服电机的负载扭矩变化曲线，实现对模拟驻车制动负载。
附图说明
30.本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
31.图1为本发明电子驻车执行机构的振动检测系统的结构示意图。
32.图2为本发明电子驻车执行机构的振动检测方法的流程图。
33.图3为本发明电子驻车执行机构的振动检测方法中伺服电机模拟负载的扭矩变化示意图。
34.【附图标记】
35.检测工作台
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10
36.待测样件
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20
37.伺服电机模拟负载
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30
38.传感器压装装置
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40
39.振动传感器
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50
40.安装凹槽
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12
41.安装凸台
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11
42.安装螺栓
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13
43.缓冲装置
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41
具体实施方式
44.为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
45.现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。
46.此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明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。
47.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发明。
48.图1为本发明电子驻车执行机构的振动检测系统的结构示意图。
49.如图1所示，本发明公开了一种电子驻车执行机构的振动检测系统，其包括检测工作台10、待测样件20、伺服电机模拟负载30、传感器压装装置40和振动传感器50，将伺服电机模拟负载30安装在检测工作台10上，且能够沿检测工作台10上下升降，待测样件20安装在伺服电机模拟负载30的上端，检测工作台10上设置有安装凸台11，通过安装螺栓13将待测样件20夹紧在检测工作台10的上方。
50.其中，检测工作台10用于放置安装待测样件总成、伺服电机模拟负载等必要的附件，通过使用伺服电机模拟负载，可以和待测样件输出端花键自动连接或分离。
51.优选地，在检测工作台10的下方设置有安装板(图中未示)，伺服电机模拟负载30安装在所述安装板上。在检测工作台10上开设有一安装凹槽12，所述安装板安装在安装凹
槽12内。
52.优选地，本实施例中检测工作台上布置至少两个安装凸台11和至少两个安装螺栓13，安装凸台11分别位于安装凹槽12的两侧，安装螺栓13分别安装在对应安装凸台11的上端面上，通过安装螺栓13夹紧待测样件20。
53.例如，在安装凸台11的上表面设置有螺纹孔，安装螺栓13穿过被测样件通孔与安装凸台11的螺纹孔连接。安装螺栓13的设置可以用于将待测样件安装在检测工作台上，当然也可以使用相似功能的电动夹紧装置替代。
54.另外，传感器压装装置40和振动传感器50之间还设置有缓冲装置41，将传感器压装装置40、振动传感器50和缓冲装置41依次连接呈一体结构。此处缓冲装置41优选为注塑橡胶球。缓冲装置41布置在振动传感器50和传感器压装装置40之间，用于缓冲振动能量，防止振动传感器受冲击发生损坏。传感器压装装置40连接气源，通过气动力将振动传感器50压紧在待测样件20上。此处振动传感器50优选为单轴向振动加速度传感器，用于采集待测样件工作过程中的振动加速度时域信号。
55.图2为本发明电子驻车执行机构的振动检测方法的流程图。
56.本如图2所示，发明还提供了一种电子驻车执行机构的振动检测方法，其采用如上所述的电子驻车执行机构的振动检测系统，所述振动检测方法包括以下步骤：
57.s1、将电子驻车的待测样件安装在所述振动检测系统的检测工作台上，例如使用螺栓或自动夹紧装置固定。采用传感器压装装置和振动传感器对待测样件进行压装。
58.优选地，所述步骤s1还包括：待所述待测样件落位后，其电机接口与控制器通电装置连接；将所述振动传感器压装在所述待测样件的外壳体表面预设位置，通过气动力将所述振动传感器压紧在所述待测样件的表面。
59.振动传感器与传感器压装装置间还可以设置缓冲装置，例如弹性元件，防止冲击导致振动传感器损坏。
60.s2、控制待测样件运动，模拟驻车制动过程中摩擦片对制动盘的夹紧和释放。
61.优选地，所述步骤s2具体包括：通过供电控制所述待测样件的传动系统进行正转或反转，伺服电机模拟负载与所述待测样件的输出端连接，控制伺服电机负载扭矩变化，模拟驻车制动过程中摩擦片对制动盘的夹紧和释放过程的负载变化(如图3所示)。
62.s3、通过数据采集仪采集所述步骤s2中模拟夹紧过程和模拟释放过程中总表面的振动加速度信号和伺服电机扭矩信号。
63.优选地，所述步骤s3中数据采集仪的采用频率设定为10khz。
64.s4、对伺服电机扭矩信号进行判断，截取待测样件模拟夹紧和模拟释放过程中的振动加速度信号。
65.优选地，所述步骤s4之后还包括：计算振动加速度信号的幅值谱，加汉宁窗，频率分辨率设置为1hz。此处，汉宁窗是指一种窗函数，加窗函数是信号处理的一种方法，这里主要目的为了减少振动加速度频谱能量的泄漏。
66.s5、计算模拟夹紧过程中的振动加速度有效值rms(root mean square)，并判断是否满足预设指标值，若不满足，则判定振动检测不合格；若满足，则进入步骤s6。
67.其中，所述步骤s5中计算模拟夹紧过程中2200hz～2800hz和2800hz～3600hz两个频段内的振动加速度有效值。
68.s6、计算模拟释放过程中的振动加速度有效值，并判断是否满足预设指标值rms(root mean square)，若不满足，则判定振动检测不合格；若满足，则判定振动检测合格。
69.其中，所述步骤s6中计算计释放过程中2200hz～2800hz和2800hz～3600hz两个频段内的振动加速度有效值。
70.根据上述描述，本发明电子驻车执行机构的振动检测系统及其检测方法，设计了一种对电子驻车执行机构在产线上进行快速振动检测的系统，根据电子驻车执行机构的实际工作原理，制定了符合其特点的有效振动检测方法，同时还设计了一种伺服电机的负载扭矩变化曲线，以模拟驻车制动负载。
71.综上所述，本发明电子驻车执行机构的振动检测系统及其检测方法，根据电子驻车执行机构的实际工作原理，制定了符合其特点的有效振动检测方法，可以快速地振动检测，检测结果更为精准。通过伺服电机的负载扭矩变化曲线，实现对模拟驻车制动负载。
72.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。