Pedal Buck – Estación para Pruebas en Sistema de Frenos (Booster y Cilindro Maestro)

Author(s):
Ing. Ricardo Toquero - Continental Planta Las Colinas

Industry:
Automotive

Products:
SCXI-1000, SCXI-1600, SCXI-1125, LabVIEW, SCXI-1520

The Challenge:
Construir una estación de pruebas que simule la condición de instalación en el vehículo y capaz de adquirir información funcional del producto, así como sensibilizar al usuario de los resultados obtenidos. Adicionalmente esta estación debe ser compatible con cualquier modelo producido en la planta.

The Solution:
Se diseñó un pedal universal con transductores en diferentes puntos para sensibilizar al usuario de los resultados obtenidos. Para lograrlo, se utilizó un sistema SCXI para integrar los diferentes tipos de transductores en una sola aplicación y LabVIEW como software para analizar y desplegar la información.

Introducción

El sistema de frenos consta de un circuito hidráulico en el cual el incremento de presión se  traduce en desaceleración.  Esta presión se genera en el cilindro maestro, el cual es actuado mecánicamente por medio del “booster”,  el cual funciona como un amplificador de fuerza del pedal.

La ganancia del booster se determina dependiendo del sistema frenos que se esté probando. Todos los productos, tanto boosters como cilindros, deben cumplir con los requerimientos de los clientes.  Es necesario evaluar la ganancia del booster, la presión a la salida del cilindro y verificar que el sistema no presente fugas (ni neumáticas ni hidráulicas).

 

Aplicación

Tradicionalmente para hacer la prueba de boosters y cilindros maestros, se contaba con bancadas de pruebas con un cilindro axial para evaluar el desempeño del sistema de frenos.  Sin embargo, esta bancada no replicaba la condición de frenado instalada en un automóvil (ver Figura 1). Para la nueva bancada de pruebas se construyó un pedal universal para todos los programas, en el cual se instalaron celdas de carga tanto en el pedal como en la entrada del booster.  Esto permite al usuario conocer la sensación de frenado que experimentará el cliente final y así evaluar cambios en el producto, reconocer si sigue siendo funcional y determinar si la sensación de frenado es la deseada.

Las pruebas principales que se pueden realizar en la bancada de pruebas utilizan celdas de carga y transductores de presión. Este tipo de transductores funciona con galgas extensiométricas, para los cuales se necesitó un acondicionamiento especial mediante un módulo SCXI-1520.

La aplicación consiste en montar un booster en el panel, conectarle las celdas de carga y comenzar la adquisición de datos. Los datos son desplegados y analizados en LabVIEW (ver Figura 2). Posteriormente, se obtienen puntos específicos de la curva característica del sistema de frenos (fuerza versus fuerza), que nos permiten saber si el producto está dentro de la especificación.  

Adicional en esta bancada de pruebas, se cuenta con transductores de vacío para conocer el nivel de vacío en el booster y de desplazamiento para conocer el desplazamiento del pedal. Estos transductores se integraron al sistema a través de un módulo SCXI-1125. 

El programa cuenta con la flexibilidad de imprimir las gráficas con los resultados de cada prueba, así como guardar los datos de cada prueba. Estos datos pueden ser abiertos desde Microsoft Excel o desde el mismo programa en LabVIEW.

 

Conclusión

La nueva estación de pruebas nos permite evaluar el desempeño de nuestros productos, saber si cumplen con nuestras especificaciones, así como tener una interpretación más sensible de los resultados, debido a que el usuario debe utilizar su pie para realizar la prueba.  Esto contrasta con los equipos actuales de prueba que utilizan cilindros neumáticos.  Lo amigable del software, así como poder manejar datos en Microsoft Excel hacen de este un sistema muy flexible, permitiendo que incluso personal que no estuvo involucrada en el proyecto pueda utilizar la estación y manejar fácilmente la información obtenida.

 

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