專利名稱：用于執(zhí)行碰撞測試的方法和系統的制作方法
用于執(zhí)4亍石並撞測試的方法和系統
本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行碰撞測試的方法，其中物體，特別是機動車輛或 機動車輛的一部分，典型安裝在被加速的測試滑塊上，由加壓氣體容器產生加
速力，并經由活塞和推桿特別施加到加速物體上。
本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行碰撞測試的系統，其中物體，特別是機動車輛 或機動車輛的一部分，典型安裝在被加速的測試滑塊上，由加壓氣體容器產生
加速力，并經由活塞和推桿特別施加到加速物體上。
例如在WO00/79236A1中已經較早地描述了所涉及類型的方法和系統。 依據早期的方法，通過加速測試物體模擬實際碰撞測試中的慣性減速。這意味 著通過相對于測試物體加速測試滑塊來直接施加通過與障礙的石並撞而作用于 移動的車輛的加速度力。滑塊因此可能達到對真實世界減速曲線的很好的復 制。該測試目標不會被損壞。然而，也可以在傳統的石並撞測試中采用本發(fā)明， 其中物體被加速至一個特定的速度并且引起以該速度與障礙物的碰撞，也在僅 包括機動車車輛的部件的碰撞測試中采用本發(fā)明，例如在EP1750112A1中所 描述的。
在這些較早的方法和系統中，通過壓縮器在加壓氣體容器中產生必要的氣 壓。這會花費相當長的時間來填充加壓氣體容器，其反過來導致碰撞測試周期 之間相對長的延遲。
因此本發(fā)明的目標是引入一種上面所提及類型的方法和系統，通過該方法 周期時間可以縮短。
通過上面提到類型的方法達到該目標，因為施加液壓流體至活塞可以在加 壓氣體容器中產生期望的氣壓，從而使活塞移動并且在它的一部分上對氣體施
加壓力。
此外，利用上面提到類型的系統實現所聲稱的目標，因為它集成活塞和氣 缸組件，其中活塞將氣缸分成容納加壓氣體的第 一活塞腔室和"l妄收液壓流體的 第二活塞腔室，該第二活塞腔室可填滿用于移動活塞的液壓流體。通過液壓操作的活塞產生必要的氣壓可以顯著縮短周期時間。由適當的的 液壓泵供給液壓流體，因此顯著減小了用來填充加壓氣體容器花費的時間。根
據所采用的液壓泵，可以達到小于15分鐘的周期時間。
優(yōu)選在獨立的活塞腔室中提供氣源，其中在活塞一側上具有容納的氣體， 并且在活塞的另一側上具有液壓流體。有利地，可以利用商業(yè)上可購買的液壓 活塞型蓄能器來實現，這將減小該系統的成本。
在本發(fā)明的特別優(yōu)選的結構中，碰撞測試一旦完成，氣體會反饋進入氣體 容器，即活塞型蓄能器。該有利的結果是利用閉環(huán)氣體反^t回路，消除了壓縮 氣體的通風中傳統的固有噪聲問題。此外，氣體的膨脹和壓縮所引起的溫度變 化問題顯著減小，使得就施加的壓力而言可以對加壓氣體容器進行更^f青確的填 充。
通過在加壓氣體容器中提供另 一個活塞，并且再次由液壓流體進行驅動來 優(yōu)選實施氣體再循環(huán)。優(yōu)選地，由與傳送液壓流體來加壓氣體的液壓泵相同的 液壓泵來移動液壓流體。這大大簡化了反回到氣體容器內的氣體再循環(huán)。
為了允許填充加壓氣體容器的氣體量的變化，以及由此帶來的氣體壓力變 化，優(yōu)選的方法是提供一種液壓流體容器，從該液壓流體容器，活塞和氣缸組 件的第二活塞腔室可按照需要進行填滿。
一旦完成碰撞測試，通過推桿的收縮加壓氣體氣缸中的另 一個活塞在它的 部分上返回到它的原位，這再次組成特別簡單的解決方法。
主要采用的氣體是氮氣，從膨脹和壓縮特性以及減小的腐蝕危險的觀點來 看，氮氣是理想的。
依據本發(fā)明的方法特別適用于碰撞測試，其中僅模擬了真實碰撞中產生的 慣性力，并且特別是氣壓產生的加速力大于實際需要的力的過程中，制動裝置 用于產生期望的加速曲線。
所有上述方法相關的描述同樣適用于依據本發(fā)明的系統。
在相關附圖和如下描述中闡述本發(fā)明的具體實施例。
作為唯一的圖示
圖1示出了根據本發(fā)明的示意形式的系統，用于在碰撞測試的加壓氣體容 器中產生壓力。所述的系統包圍氣缸的氣壓腔室1，以氣缸2包含可動活塞3的形式。活 塞3剛性連接到推桿4上，該推桿4從氣缸2的一端突出并用于操作碰撞測試 滑塊。
并且可移動地容納在氣缸2中的是第二活塞5。它定位在與第一活塞3相 對并遠離推桿4的側面上，并與活塞3形成氣壓腔室1,并且氣缸2中的它的 另一側上具有一個附加的活塞腔室6。
通過延伸穿過第二活塞5的管道7，并且經由定向控制閥8,氣壓腔室1 與單獨的活塞與氣缸組件10的第一活塞腔室9相連。典型地，通過電^f茲裝置 可將定向控制閥8設定成如所述那樣關閉或打開管道7。該活塞與氣缸組件10 包括在氣缸12中移動的活塞11,并將氣缸12細分成第一活塞腔室9和第二 活塞腔室13。通過管道14和另一個定向控制閥15將第二活塞腔室13連接到 液壓單元16上，該液壓單元包圍液壓泵和液壓流體容器。通過該定向控制閥 15和液壓饋線17也可以將液壓單元16連接到加壓氣體容器2的第二活塞腔 室6。
定向控制閥15具有三個遠離所述的位置的設置，包括其中液壓單元16 的液壓泵將液壓流體泵入活塞與氣缸組件10的第二活塞腔室13這一設置，同 時來自加壓氣體容器2的第二活塞腔室6的流體可以經由管道17反向流回液 壓單元16內，以及第三種設置，其中液壓單元16的液壓泵將流體泵入加壓氣 體容器2的第二活塞腔室6，同時來自活塞與氣缸裝配體10的第二活塞腔室 13的流體可以流回液壓單元16的液壓流體容器中。優(yōu)選地，第二定向控制閥 15也由電》茲裝置進4亍才喿作。
為了使用根據本發(fā)明的系統啟動碰撞測試，定向控制閥8設定到打開位 置，并且定向控制閥15 :沒定成將液壓單元16的液壓泵與活塞與氣缸組件10 的第二活塞腔室13相連。啟動液壓單元16的液壓泵會將流體泵入活塞腔室 13內。因此活塞11移動至左側，如雙向箭頭III所示，迫"f吏活塞腔室9中存 在的氣體通過定向控制閥8，并經由活塞5進入氣壓腔室1。該過程繼續(xù)直至 氣壓腔室1中達到期望的氣壓。制動裝置(未示出)使用推桿4將活塞3保持 在一定位置，如雙向箭頭I所示，活塞5如杲現在沒有在其最終位置，可以移 動進入最終位置。 一旦已經建立期望的壓力，兩個定向控制閥8和15關閉，允許在不操作液壓泵的情況下保持壓力?，F在可以進行碰撞測試，因為制動裝
置(未示出)被松開。這會將通過活塞3驅動的推桿4移動到右側，并移動到 加壓氣體容器2之外，如雙向箭頭II所示，以期望的形式推動測試物體。具 體地，制動裝置以沿著彈性慣性曲線加速測試物體的方式工作。
一旦碰撞測試完成，定向控制閥8#1重新打開，并且定向控制閥15禎二切 換至它的第二打開設置，該第二打開設置將液壓單元16的液壓泵與加壓氣體 容器2的第二活塞腔室6相連，并且液壓流體容器與活塞與氣缸組件10的第 二活塞腔室13相連。啟動液壓泵會把液壓流體泵入活塞腔室6內，移動活塞 5至右側，如雙向箭頭I所示。結果，活塞5和活塞3之間的加壓氣體，即氮 氣會通過管道7重新循環(huán)，并通過定向控制閥8反向進入氣壓即活塞腔室9 內。這依次將活塞H移動至如雙向箭頭III所示的右側，將流體通過管道14 推動到活塞腔室13之外，并且定向控制閥15返回液壓單元16的液壓流體容 器內。 一旦活塞5與活塞3接觸，所有加壓氣體將回到氣體壓力即活塞腔室9 中。如雙向箭頭II所示，推桿4將移動到左側并且返回至它的原位，同步引 起活塞5移動到左側，如其自身的原位方向上雙向箭頭I所示?，F在就可以如 上所述重新填充氣壓腔室1,同時通過制動裝置將推桿4再次保持在合適的位 置并用氣壓腔室1中建立氣壓將活塞5移動到左側并進入它的最后位置，。在 該過程中，并且隨著通過推桿4移動活塞5，活塞腔室6中存在的的流體經由 管道17和定向控制閥15回到液壓單元16的液壓流體容器。參考符號的清單
1氣壓腔室
2加壓氣體容器
3活塞
4推桿
5活塞
6活塞腔室
7管道
8定向控制閥
9活塞腔室
10活塞與氣缸組件
11活塞
12氣缸
13活塞腔室
14管道
15定向控制閥
16液壓單元
17管道
I雙向箭頭
II雙向箭頭
III雙向箭頭
權利要求
1.一種用于執(zhí)行碰撞測試的方法，其中物體，特別是機動車輛或機動車輛的一部分，典型安裝在經過加速的測試滑塊上，由加壓氣體容器(2)產生加速力，該加速力經由活塞(3)和推桿(4)特別施加到加速物體上，其特征在于通過作用在氣體上并自身暴露于液壓流體的壓力的活塞(5)的運動在加壓氣體容器(2)中產生期望的氣壓。
2. 如權利要求l所述的方法，其特征在于 通過液壓泵施力口液壓流體。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于在特定的單獨活塞腔室(10) [sic]中提供必要的氣體供應，在活塞(11) 的一側上，該活塞腔室(10)容納氣體，并且在另一側上，該活塞腔室(10) 容納液壓流體。
4. 如前述權利要求的任意一項所述的方法，其特征在于 碰撞測試一旦完成，氣體返回至氣體容器，即活塞腔室(9)。
5. 如前述權利要求的任意一項所述的方法，其特征在于 通過容納在加壓氣體容器(2)中的另一活塞(5)的運動使氣體返回，其中該運動通過液壓流體產生。
6. 如前述權利要求的任意一項所述的方法，其特征在于由傳送液壓流體以產生氣壓的相同液壓泵(16 )施加液壓流體。
7. 如權利要求4至6的任意一項所述的方法，其特征在于 由推桿(4)的收縮將另一個活塞(5)返回至自身原位。
8. 如前述權利要求的任意一項所述的方法，其特征在于 在閉環(huán)反饋回路中發(fā)生氣體再循環(huán)。
9. 如前述^5l利要求的任意一項所述的方法，其特征在于 在閉環(huán)反饋回路中發(fā)生液壓流體再循環(huán)。
10. 如前述權利要求的任意一項所述的方法，其特征在于 液壓流體循環(huán)系統包括液壓流體容器(16)。
11. 如前述權利要求的任意一項所述的方法，其特征在于 采用的氣體是氮氣。
12. 如前述權利要求的任意一項所述的方法，其特^正在于 通過沿著真實的慣性減速曲線加速測試物體來模擬真實碰撞的慣性減速力。
13. 如權利要求12所述的方法，其特征在于在利用測試滑塊的碰撞測試過程中，在加速度的方向上所施加的力大于與 真實的慣性減速曲線相對應的加速度所需的力，并且為了獲得期望的加速曲 線，碰撞測試滑塊，或者驅動它的裝置，被暴露于具有與加速度的方向相反的 矢量的制動力，該制動力足夠大從而引起的合成力可以沿著期望的加速曲線加 速滑塊。
14. 一種用于執(zhí)行碰撞測試的系統，其中物體，特別是機動車輛或機動車 輛的一部分，典型地安裝在被加速的測試滑塊上，所述系統包括用于產生加速 力的加壓氣體容器(2)，該加速力經由活塞(3)和推桿(4)特別施加到加速 物體上，其特征在于活塞和氣缸組件(10 )具有活塞(11 )，該活塞(11 )將氣缸(12 )細分 成接受加壓氣體的第一活塞腔室(9 ),以及接收液壓流體的第二活塞腔室(13 )， 第二活塞腔室(13)可被填滿用于移動活塞(11)的液壓流體。
15. 如*1利要求14所述的系統，其特征在于 第二活塞腔室(13)經由液壓泵連接至液壓流體容器。
16. 如權利要求14或15所述的系統，其特征在于 活塞和氣缸組件(10)被布置成單獨的活塞型蓄能器，并且第一活塞腔室(9)經由壓力管道(7)連接至加壓氣體容器(2)。
17. 如權利要求14至16的任意一項所述的系統，其特征在于 加壓氣體容器(2)具有另一個活塞(5),通過該另一個活塞(5)，氣體能從加壓氣體容器(2)返回到活塞腔室氣體容器(9)內。
18. 如權利要求17所述的系統，其特征在于該另一個活塞(5)將加壓氣體容器(2)細分成用于氣體的第一活塞腔室 (1 )和第二活塞腔室(6),其中第二活塞腔室(6)可填滿用于移動活塞(5)的液壓流體。
19. 如權利要求18所述的系統，其特征在于 第二活塞腔室(6)經由相同的液壓泵連接至液壓流體容器。
20. 如權利要求14至19的任意一項所述的系統，其特征在于: 通過推桿(4)的收縮，該另一個活塞(5)能返回至自身原位。
21. 如權利要求14至20的任意一項所述的系統，其特征在于: 在閉合反饋回路中再循化氣體。
22. 如權利要求14至21的任意一項所述的系統，其特征在于: 在閉合反饋回路中再循化液壓流體。
23. 如權利要求14至22的任意一項所述的系統，其特征在于: 采用的氣體是氮氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行碰撞測試的方法，其中物體，特別是機動車輛或機動車輛的一部分，典型安裝在經過加速的測試滑塊上，由加壓氣體容器產生加速力，并經由活塞和推桿特別施加到加速物體上，同時為了減少循環(huán)時間，通過移動自身暴露在液壓流體內的活塞而產生加壓氣體容器中期望的氣壓，從而在氣體上施加壓力。本發(fā)明還涉及相應的實施系統。
文檔編號G01M17/00GK101652648SQ200880008103
公開日2010年2月17日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權日2007年3月15日
發(fā)明者安德烈亞斯·莫澤, 曼弗雷德·赫芬格, 貢杜拉·斯特凡 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司