摘要: 针对目前电子驻车体例EPB(electrical parking brake)的履行部件EPB卡钳的EOL（end of line）本能正在线测试形式不足圆满的近况，引入盘算机负责、高精度数据

针对目前电子驻车体例EPB(electrical parking brake)的履行部件EPB卡钳的EOL（end of line）本能正在线测试形式不足圆满的近况，引入盘算机负责、高精度数据搜罗、MSA丈量体例阐述等本事，策画具有神速正反转切换且防过冲效力的测试电道以及模仿EPB卡钳驻车制动机构，研制一套EPB卡钳EOL本能正在线测试体例，愚弄特质点管理算法对测试数据管理，完毕对EPB卡钳电流、力值个性的检测和评估，并对体例反复性和不确定度举行评定，丈量本事指数均大于1.33，评定结果均适宜闭联准则。

体例针对电机集成式EPB卡钳的EOL本能检测开展商量。集成式EPB卡钳打消了拉索机构，将电机集成正在制动卡钳上，其要紧机闭分为3片面：直流电机、减速机构和钳体总成。EPB卡钳处事道理如下：如图1所示，施加驻车制动时，负责单位罗致驻车制动信号，呼应并输出负责压力启动电机，电机通过减速机构传导的力传动螺杆，螺杆转动使得压力螺母向前直线运动，从而感化到制动活塞上，制动活塞再推进右制动蹄片挤压制动盘，到达驻车制动后果。

驻车制动流程中有以下待测试项：1)加驻启动峰值电流：即电机启动刹时最大电流值；2)加驻空载电流：制动活塞接触到制动摩擦片之前的行程称为空载行程，此流程的电流即为加驻空载电流；3)加驻力：当施加到制动盘制动力到达设定领域时的力；4）加驻电流：加驻力点的电流值；5）加驻时光：当制动活塞接触到制动摩擦片时到施加制动力到达设定值的时光。扫除驻车制动时，电机反转动员压力螺母退回时，压力螺母并不会动员制动活塞搬动，而是与制动活塞离别。制动活塞的回位仰仗的是密封圈的复位感化已毕的。平常的制动活塞搬动时，位移詈骂常小的，正在密封圈的形变领域之内，所以正在扫除制动时，密封圈的形变还原力拉动制动活塞退回。扫除驻车制动流程中有以下待测项：1）解驻启动峰值电流：电机反转启动刹时的最大电流值；2)解驻空载电流：当制动活塞与制动摩擦片离别时称为解驻空载流程，此时电流称为解驻空载电流。凭据客户测试指点请求上述测试特质目标及格准则如表1所示，图2所示为客户供给准则EOL本能弧线《液压制动钳总本钱能请求及台架试验形式》准则，并连接企业测试指点需求，订定EPB卡钳EOL本能测试形式，连接EOL呼应的3个流程，策画测试计划如下：凭据EPB卡钳的处事道理和本能测试需求阐述，举行体例团体策画，团体体例由效力硬件模块、测试软件、上位机负责体例等模块组成。

体例硬件基于模块化策画思绪，以工控盘算机为载体，按效力界说划分为数据搜罗与信号管理、下位机PLC模块、机器台架、电道策画等单位模块。图3为体例硬件效力模块机闭图。

为了知足体例高速及时、高精度采样的请求，体例利用研华科技高分离率众效力数据搜罗卡PCI1716L举行数据搜罗，采样速度可达250 kS/s，用数据搜罗卡AI通道搜罗电压、力传感器和分流器的电压信号；DI通道用于管理用户操作和体例挫折判别；DO通道用于负责继电器的举措。针对测试项目、测试量程、精度目标等请求，采用各道传感器。采用差分式模仿量输入接线形式，有用裁减耦合到信号中的噪声。

为了知足正在线测试请求，机器平台要紧由待测工件传送机构、处事平台、模仿制动块传送机构、待测卡钳固定机构构成。光电开闭检测到待测产物传送机构到位后将模仿制动块向卡钳固定地点相反的地点搬动，然后传送装备的气缸将卡钳顶起至卡钳固定机构以固定卡钳，然后将模仿制动块传送到位后通过模仿固定正在模仿制动块的力传感器举行卡钳的本能检测。图4为本体例的机器平台。

为明晰决测试流程中电机启动刹时电流值很大且请求搜罗频率很高的题目，运用微电阻策画分流器，通过数据搜罗卡及时搜罗微电阻两头的电压来盘算电流值；为了模仿EPB卡钳处事的加驻妥协驻流程，愚弄功率继电器完毕正反转切换；为明晰决正在加驻测试已毕时断开固态继电器后电机短时光反转爆发的电流对电道变成的影响，通过续流二极管将电流续流到扞卫回道中。图5所示为测试体例电道图。

凭据测试流程，以LabVIEW为开垦平台，基于模块化策画思绪举行软件策画。凭据效力界说，将数据搜罗管理、产物传送与装夹、测试数据溯源、参数解决平分装成独立VI，通过形式节点和形态机凭据测试流程动态载入效力模块，完毕本能测试。图6为软件测试流程图。

将待测卡钳放至测试工装上，通过气缸夹紧，正在可编程电源上设定测试参数，开启高速搜罗轨范，起首使电机正向加载，模仿EPB加驻流程。加驻电流到达预设值许可领域时，加驻已毕；等候1 s后，切换回道电流倾向，使电机反向扭转2 s，模仿EPB解驻流程，搜罗轨范及时搜罗加驻与解驻流程中各传感器数据，经滤波、取特质点等管理后以弧线和表格表面显示正在测试界面上,并对测试结果举行判别后上传至MES体例，若测试结果不足格，则将其置于待返工工装位，报警提示。若测试结果及格，将其置于及格产物传输带，输出测试呈文。

已毕测试条目修设，将待测产物放入安下班位，按下启动按钮进入自愿测试，搜罗所需测试数据并管理，获得测试弧线所示。

结果证据：体例效力圆满，产物测试数据及格。测试弧线所示准则测试弧线根基吻合，申明测试结果切实。

凭据JJF1059—2012《丈量不确定度评定与暗示》中不确定度的界说及评定请求对检测体例的测试电流值和力值举行不确定度评定。采用一件测试及格的EPB卡钳，由统一测试职员正在相像测试条目下，反复测试50次，共计50组数据，如表4所示。

检测体例由丈量反复性惹起的不确定度是采用统计阐述法对不确定度值举行盘算，属于A类不确定度评定；而来自于传感器、搜罗卡、可编程电源的不确定分量凭据产物本事手册以为属于等概率事变，故假设遵守平均漫衍，属于B类不确定度评定。所以测试电流值由丈量反复性惹起的不确定度分量u1a用A类评定,由可编程电流源惹起的不确定度分量u11和 数据搜罗卡惹起的不确定度分量u12用B类评定；测试力值由丈量反复性惹起的不确定度分量u2a用A类评定，由力传感器惹起的不确定度分量u21和 数据搜罗卡惹起的不确定度分量u22用B类评定。

凭据A类评定公式（1）、（2）可能求得测试电流I_peak_apply、I_idle_apply、I_clamp、I_peak_release、I_release、I_idle_release由丈量反复性惹起的不确定度分量分辩为0.093 A、0.010 A、0.010 A、0.114 A、0.033 A、0.010 A；测试力值F_clamp由丈量反复性惹起的不确定度分量为0.035 kN。

凭据B类评定形式，查阅闭联原料可得，测试电流值由可编程电源惹起的准则不确定度分量u11为0.006 A，数据搜罗卡惹起的电流测试体例准则不确定度分量u12约为0.024 A；测试力值由力传感器惹起的准则不确定度分量u21约为0.029 kN，数据搜罗卡惹起的不确定度分量u22为0.024 kN。各测试参数合成准则不确定度为uc。

由于各测试参数之间彼此独立，故用公式（3）盘算各合成不确定度如表5所示，测验反复性较好，知足测试请求。

凭借准则JBT 10633-2006《专用检测开发评定形式指南》[16]，采用MSA的丈量本事目标对反复性举行评议。凭据丈量本事目标盘算公式对体例测试数据举行盘算，获得体例各效力项反复性测试数据如表6所示。

结果证据：各项丈量本事目标 Cg均大于1.33，验证了体例的安闲性。MSA丈量本事目标盘算公式：

表6为体例反复性评定命据。凭借评定形式指南：对付新体例验收请求各测试项丈量本事指数Cg≥ 1.33。

基于EPB卡钳的机闭特质和处事道理，订定EOL本能测试计划，策画了正反转切换电道和特质点截取算法，研制了EPB卡钳EOL本能正在线测试体例，完毕对其EOL本能的正在线测试。经反复性评定，体例各项本能评议目标均适宜《专用检测开发评定形式指南》中对新开发的验收请求，现加入闭联客户现场用于EPB卡钳的出厂质地检测。

作家：陈宇飞1，郭 斌1，胡晓峰1，范伟军1，江文松1，赵 静2；1.中国计量大学计量测试工程学院，2.杭州沃镭智能科技股份有限公司