汽车离合器总泵内漏量测量方法转让专利
申请号 : CN201810132759.3
文献号 : CN108444655B
文献日 : 2019-12-24
发明人 : 张明旭 , 张宇飞 , 王桂群 , 王炜 , 李广府 , 刘益滔 , 尚文博 , 向青松 , 李雪龙
申请人 : 郑州日产汽车有限公司
摘要 :
本发明公开了一种汽车离合器总泵内漏量测量方法包括以下步骤：第一步，按照汽车离合器操纵机构组装模拟测量台架，模拟测量台架包括离合器总成和总泵，总泵依次通过离合器软管、离合器油管与分泵相连接，总泵的连接叉上设置有总泵力和位移传感器，离合器油管上设置有压力传感器，分泵的推杆上设置有分泵力和位移传感器；离合器总成的膜片弹簧分离指上设置有分离轴承，分离轴承上转动连接有分离拨叉，分离拨叉与分泵相连接；第二步，参数测量，第三步，计算体积变化率和内漏量。本发明优点在于测量参数少、方法简单，为离合器总泵内漏量测量提供了一种行之有效的分析方法，能够准确反映出离合器总泵的内漏量，确保行车安全。
权利要求 :
1.一种汽车离合器总泵内漏量测量方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，组装模拟测量台架
按照汽车离合器操纵机构组装模拟测量台架，模拟测量台架包括离合器总成和由伺服电机驱动的总泵，所述总泵依次通过离合器软管、离合器油管与分泵相连接，总泵的连接叉上设置有总泵力和位移传感器，所述离合器油管上设置有压力传感器，所述分泵的推杆上设置有分泵力和位移传感器；所述离合器总成的膜片弹簧分离指上设置有分离轴承，所述分离轴承上转动连接有分离拨叉，所述分离拨叉与所述分泵相连接；
第二步，参数测量
通过伺服电机驱动总泵和分泵按照一定的速度 作动，通过总泵力和位移传感器测得总泵力F1、总泵位移S1，通过分泵力和位移传感器测得分泵力F2、分泵位移S2，通过压力传感器测离合器油管内制动液的压力P，离合器油管内制动液压降为0的起始压力为P0、终点压力为P终；
第三步，计算
1）按下式（1）计算总泵的体积变化率：
（1）；
其中，式中 是总泵的缸体内径， 是分泵的缸体内径， 是离合器油管的内径，V0是总泵、分泵和离合器油管的初始工作容积之和，L1是总泵内制动液的初始长度，L2是分泵内制动液的初始长度，L3是离合器油管的长度；
2）按下式（2）计算总泵的内漏量：
（2）
其中S1起是离合器油管压力为P0时的总泵位移，S2起是离合器油管压力为P0时的分泵位移，S1终是离合器油管压力为P终时的总泵位移，S2终是离合器油管压力为P终时的分泵位移。
2.根据权利要求1所述的汽车离合器总泵内漏量测量方法，其特征在于：第二步中总泵和分泵的作动速度 为5mm/s。
说明书 :
汽车离合器总泵内漏量测量方法
技术领域
[0001] 本发明涉及总泵试验领域，尤其是涉及一种汽车离合器总泵内漏量测量方法。
背景技术
[0002] 离合器操纵机构是驾驶员借以使离合器分离，而后又使之柔和的一套机构，它起始于离合器踏板，终止于飞轮壳内的分离轴承。其中，液压式离合器操纵机构主要包括离合器总泵（即主缸）、离合器分泵（即工作缸）和管路系统，因其具有质量小、摩擦阻力小、结构简单、布置方便和接合柔和等优点而得到广泛应用。但是，当汽车进行连续换挡操作时，总泵容易出现内漏现象，而导致换挡卡滞，严重时甚至导致不能换挡。因而在总泵安装前，通常需要检测离合器总泵的内漏量，以满足汽车在连续换挡等极端工况下仍能正常换挡的性能需求。但是，现有的测量方法很难区分离合器总泵皮碗变形、制动液压缩量和泄漏等过程，准确性差。因而如何设计一种能够准确测量离合器总泵内漏量的分析方法是本领域技术人员研究的重要领域。
发明内容
[0003] 本发明目的在于提供一种测量简单、准确性高的汽车离合器总泵内漏量测量方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
[0005] 本发明所述的汽车离合器总泵内漏量测量方法包括以下步骤：
[0006] 第一步，组装模拟测量台架
[0007] 按照汽车离合器操纵机构组装模拟测量台架，模拟测量台架包括离合器总成和由伺服电机驱动的总泵，所述总泵依次通过离合器软管、离合器油管与分泵相连接，总泵的连接叉上设置有总泵力和位移传感器，所述离合器油管上设置有压力传感器，所述分泵的推杆上设置有分泵力和位移传感器；所述离合器总成的膜片弹簧分离指上设置有分离轴承，所述分离轴承上转动连接有分离拨叉，所述分离拨叉与所述分泵相连接；
[0008] 第二步，参数测量
[0009] 通过伺服电机驱动总泵和分泵按照一定的速度 作动，通过总泵力和位移传感器测得总泵力F1、总泵位移S1，通过分泵力和位移传感器测得分泵力F2、分泵位移S2，通过压力传感器测离合器油管内制动液的压力P，离合器油管内制动液压降为0的起始压力为P0、终点压力为P终；
[0010] 第三步，计算
[0011] 1）按下式（1）计算总泵的体积变化率：
[0012] （1）；
[0013] 其中，式中 是总泵的缸体内径， 是分泵的缸体内径，是离合器油管的内径，V0是总泵、分泵和离合器油管的初始工作容积之和，L1是总泵内制动液的初始长度，L2是分泵内制动液的初始长度，L3是离合器油管的长度；
[0014] 2）按下式（2）计算总泵的内漏量：
[0015] （2）
[0016] 其中S1起是离合器油管压力为P0时的总泵位移，S2起是离合器油管压力为P0时的分泵位移，S1终是离合器油管压力为P终时的总泵位移，S2终是离合器油管压力为P终时的分泵位移。
[0017] 第二步中总泵和分泵的作动速度 为5mm/s。
[0018] 本发明优点在于测量参数少、方法简单，为离合器总泵内漏量测量提供了一种行之有效的分析方法，能够准确反映出离合器总泵的内漏量，确保行车安全。体积变化率在一定程度上反应制动液泄漏、压缩情况和皮碗变形，是计算起始与终点的体积变化率差值的基础；通过起始与终点的体积变化率差值和分泵的终点位移既可以准确反映出离合器操作机构的泄漏情况，还能准确判断皮碗的松紧程度，确保准确计算出离合器总泵的内漏量。
附图说明
[0019] 图1是本发明模拟测量台架的框架图。
[0020] 图2a是本发明总泵、分泵和离合器油管的初始状态图。
[0021] 图2b是本发明总泵、分泵和离合器油管制动t时的状态图。
[0022] 图3是本发明各参数和体积变化率的曲线图。
具体实施方式
[0023] 一、本发明所述的汽车离合器总泵内漏量测量方法包括以下步骤：
[0024] 第一步，组装模拟测量台架
[0025] 按照汽车离合器操纵机构组装模拟测量台架，模拟测量台架包括离合器总成1和由伺服电机2驱动的总泵3，总泵3依次通过离合器软管、离合器油管4与分泵5相连接，总泵3的连接叉上设置有总泵力和位移传感器6，所述离合器油管4上设置有压力传感器7，所述分泵5的推杆上设置有分泵力和位移传感器8；所述离合器总成1的膜片弹簧分离指上设置有分离轴承9，所述分离轴承9上转动连接有分离拨叉10，分离拨叉10与分泵5相连接；
[0026] 第二步，参数测量
[0027] 通过伺服电机驱动总泵和分泵按照一定的速度 作动，通过总泵力和位移传感器测得总泵力F1、总泵位移S1，通过分泵力和位移传感器测得分泵力F2、分泵位移S2，通过压力传感器测离合器油管内制动液的压力P，离合器油管内制动液压降为0的起始压力为P0、终点压力为P终；
[0028] 第三步，计算
[0029] 1）按下式（1）计算总泵的体积变化率：
[0030] （1）；
[0031] 其中，式中 是总泵的缸体内径， 是分泵的缸体内径， 是离合器油管的内径，V0是总泵、分泵和离合器油管的初始工作容积之和，L1是总泵内制动液的初始长度，L2是分泵内制动液的初始长度，L3是离合器油管的长度；
[0032] 2）按下式（2）计算总泵的内漏量：
[0033] （2）
[0034] 其中S1起是离合器油管压力为P0时的总泵位移，S2起是离合器油管压力为P0时的分泵位移，S1终是离合器油管压力为P终时的总泵位移，S2终是离合器油管压力为P终时的分泵位移。
[0035] 第二步中总泵和分泵的作动速度 为5mm/s。
[0036] 二、按照本发明测量方法分析离合器总泵的内漏量
[0037] 第一步，组装模拟测量台架
[0038] 按照汽车离合器操纵机构组装模拟测量台架，模拟测量台架包括离合器和由伺服电机2驱动的总泵3，所述总泵3依次通过离合器软管、离合器油管4与分泵5相连接，总泵3的连接叉上设置有总泵力和位移传感器6，所述离合器油管4上设置有压力传感器7，所述分泵的推杆上设置有分泵力和位移传感器8；所述离合器总成1的膜片弹簧分离指上设置有分离轴承9，分离轴承9上转动连接有分离拨叉10，分离拨叉10与分泵5相连接；
[0039] 第二步，参数测量
[0040] 通过伺服电机2驱动总泵3和分泵按照一定的速度 作动，总泵3和分泵5的作动速度均为5mm/s，通过总泵力和位移传感器6测得总泵力F1、总泵位移S1，通过分泵力和位移传感器8测得分泵力F2、分泵位移S2，通过压力传感器7测离合器油管4内的压力；
[0041] 第三步，计算
[0042] 1）体积变化值的计算：
[0043] 如图2a、2b所示， 是总泵3内制动液的初始长度， 是分泵内制动液的初始长度， 是离合器油管4的长度； 是总泵3内制动液作动一定时间t后的长度， 是分泵内制动液作动一定时间t后的长度，是离合器油管4的长度，故总泵3、分泵和离合器油管4在制动一定时间t后的体积变化值 满足下述公式（3）：
[0044] （3）
[0045] 其中 （ =15.875mm）是总泵3的缸体内径， （ =17.46mm）是分泵的缸体内径，（ =3.36mm）是离合器油管4的内径，V0是总泵3、分泵5和离合器油管4的初始工作容积之和，Vt是总泵3、分泵5和离合器油管4制动一定时间t后的工作容积之和，V1是总泵3的初始容积、 是总泵3在t时的工作容积，V2是分泵5的初始容积、 是分泵5在t时的工作容积，V3是离合器油管4的初始容积、 是离合器油管4在t时的工作容积， ；
[0046] 体积变化率（ ）满足下述公式（1）
[0047]以时间为横坐标，同时将第一步中测量得到的参数F1、S1、F2、S2、P和第三步中计算得到的绘制在图3中，从图3可以看出，离合器操纵机构的各参数曲线可以分为总泵补偿
孔前（t = 0～0.8s）、加压（t = 0.8～5s）、保压（t = 5～7.2s）、降压（t = 7.2～11s），回补偿前（t = 11～13s）五个阶段，在补偿孔前离合器油管4内制动液的压力P接近为零，在加压过程中，体积变化率先快速增加，而后平稳增加，表明皮碗变形率先大后小；在保压阶段，总泵位移S1和分泵位移S2基本上保持恒定，压力P基本保持不变，表明离合器总泵没有发生泄漏（若压力逐渐减小，表明离合器总泵发生泄漏，且P的变化率越大，泄漏量越大）；在降压初期，皮碗反向恢复变形率大，压力P逐渐减小，分泵位移S2变小；当活塞通过补偿孔时，压力P降为零。因而，在工作过程中体积变化率准确反映总泵3、分泵5在工作过程中出现制动液压缩、泄漏及皮碗变形情况。
孔前（t = 0～0.8s）、加压（t = 0.8～5s）、保压（t = 5～7.2s）、降压（t = 7.2～11s），回补偿前（t = 11～13s）五个阶段，在补偿孔前离合器油管4内制动液的压力P接近为零，在加压过程中，体积变化率先快速增加，而后平稳增加，表明皮碗变形率先大后小；在保压阶段，总泵位移S1和分泵位移S2基本上保持恒定，压力P基本保持不变，表明离合器总泵没有发生泄漏（若压力逐渐减小，表明离合器总泵发生泄漏，且P的变化率越大，泄漏量越大）；在降压初期，皮碗反向恢复变形率大，压力P逐渐减小，分泵位移S2变小；当活塞通过补偿孔时，压力P降为零。因而，在工作过程中体积变化率准确反映总泵3、分泵5在工作过程中出现制动液压缩、泄漏及皮碗变形情况。
[0048] 2）离合器总泵内漏量的计算：
[0049] 从图3可知，当P=0.1～0.15MPa，总泵3、分泵5和离合器油管4内制动液的压缩量接近于零，故以P0=0.15MPa（t=0.95s）为压力起始点、以P终=0.15MPa（t=11.04s）为压力终点，按公式（2）计算 ，
[0050] （2）
[0051] 其中P0=0.15MPa的总泵位移S1起=25.7mm、分泵位移S2起=7.01mm，P终=0.15MPa的总泵3位移S1终=23.33mm、分泵位移S2终=8.01mm；
[0052] 将试验数据S1起、S2起、S1终、S2终、、 分别带入上述公式（2）可得=141mm3， 为由总泵3内漏和制动液
压缩而引起的体积变化，该值越大，表明离合器总泵3内漏量和制动液压缩量越大，由于制动液=0.1～0.15MPa时的压缩量几乎为零，故 代表一个工作循
环过程中离合器总泵3的内漏量。
压缩而引起的体积变化，该值越大，表明离合器总泵3内漏量和制动液压缩量越大，由于制动液=0.1～0.15MPa时的压缩量几乎为零，故 代表一个工作循
环过程中离合器总泵3的内漏量。
[0053] 如图3所示，分泵5的终点位移S2终在一定程度上反应皮碗的松紧程度。
[0054] 从上述分析和计算结果可知，本发明测量过程简单快捷，体积变化率 、分泵终点位移S2终和 的结合不仅能够准确反映皮碗变形情况，还能准确区分内漏量和制动液压缩量而引起的体积变化，为汽车离合器总泵3内漏量测量提供了一种简单、快捷且精确的分析方法，确保行车安全。