專利名稱：汽車轉(zhuǎn)向系動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及仿真技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及車輛駕駛仿真器。
背景技術(shù)：
車輛駕駛仿真器目前己被用于司機(jī)培訓(xùn)、汽車研制等領(lǐng)域。車輛轉(zhuǎn)向系的模擬是車輛駕 駛仿真器所必需實(shí)現(xiàn)。然而，已有的系統(tǒng)僅實(shí)現(xiàn)了方向盤的回正模擬。回正的驅(qū)動(dòng)方式包括 機(jī)械或電動(dòng)方式。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了一套通過實(shí)時(shí)控制輸出力矩與轉(zhuǎn)速來模擬汽車轉(zhuǎn)向系在 不同工況下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的機(jī)電式仿真系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車轉(zhuǎn)向系仿真系統(tǒng)。這是一種硬件在回 路的仿真裝置，主要用于模擬汽車運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)向系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程。其核心是利用汽車轉(zhuǎn) 向系的數(shù)字仿真模型對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，電機(jī)驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向軸相連接的機(jī)械裝置，向方 向盤傳遞可控制的力矩與轉(zhuǎn)速，以到達(dá)實(shí)時(shí)模擬汽車運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)向系動(dòng)態(tài)響應(yīng)的目的。該 系統(tǒng)還安裝有傳感器，可以檢測(cè)方向盤的旋轉(zhuǎn)角度。轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速通過采樣后以數(shù)字量 反饋到上位機(jī)，用于進(jìn)行反饋控制。本實(shí)用新型可用于車輛駕駛仿真器等領(lǐng)域。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型包括 一套連接轉(zhuǎn)向軸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳 感器的機(jī)械裝置， 一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器， 一個(gè)角度傳感器。機(jī)械裝置配有花鍵軸套、減 速齒輪副、雙向阻尼器、傳感器安裝架、電機(jī)安裝架、位置型板等零部件。車輛駕駛仿真器 的方向盤、轉(zhuǎn)向軸通過花鍵軸套連接減速齒輪副的主動(dòng)齒輪軸。電機(jī)安裝架安裝在減速齒輪 副中主動(dòng)齒輪的另一側(cè)，力矩電機(jī)安裝在電機(jī)安裝架上，力矩電機(jī)軸與減速齒輪副的主動(dòng)齒 輪軸連接。減速齒輪副的從動(dòng)齒輪軸上安裝位置型板、傳感器支架，位置型板上安裝雙向阻 尼器，傳感器支架上安裝角度傳感器。通過該機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)的反饋力矩與轉(zhuǎn)速、阻尼器 的阻尼力矩能夠被傳遞到轉(zhuǎn)向軸及方向盤。利用該裝置角度傳感器能夠測(cè)量轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角 度。上位機(jī)發(fā)出的控制指令被電機(jī)控制器轉(zhuǎn)換成控制電壓，用于控制力矩電機(jī)的輸出扭矩與 轉(zhuǎn)速，扭矩與轉(zhuǎn)速通過機(jī)械傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)遞到方向盤，使得車輛駕駛仿真器的操作者感受到與 真實(shí)駕駛情況相同的阻力或震動(dòng)等感受。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角度信號(hào)被角度傳感器采集，經(jīng) 過數(shù)字化后傳送到上位機(jī)。
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圖1本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2本實(shí)用新型的機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)圖
圖1中，l為方向盤，2為轉(zhuǎn)向軸，3為機(jī)械機(jī)構(gòu)，4為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，5為電機(jī)控制器，6為傳感 器，7為A/D轉(zhuǎn)換器。
圖2為圖1中機(jī)械機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)詳圖，l為花鍵軸套，2為主動(dòng)齒輪，3為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，4為位置 傳感器，5為角度傳感器，6為機(jī)械機(jī)構(gòu)支架，7為從動(dòng)齒輪，8為阻尼器連桿，9為位置型 板。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
如下轉(zhuǎn)向軸(圖1的2)、機(jī)械結(jié)構(gòu)(圖1的3)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖 l的4)安裝在一套完整的支架(圖2的6)上，由花鍵軸套(圖2的1)與轉(zhuǎn)向軸(圖l的 2)相連，轉(zhuǎn)向軸的另一端安裝有方向盤(圖1的3)?；ㄦI軸套的另外一端與減速齒輪副中 的主動(dòng)齒輪軸相連，主動(dòng)齒輪(圖2的2)與從動(dòng)齒輪(圖2的7)嚙合。主動(dòng)齒輪軸的另一 端安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖2的3)。從動(dòng)齒輪軸上安裝有位置型板(圖2的9)與角度傳感器(圖 2的5),位置型板上安裝有位置傳感器(圖2的4)和阻尼器連桿(圖2的8)。角度傳感器 可以是光碼盤，也可是導(dǎo)電塑料角度傳感器。上位機(jī)通過控制器(圖1的5)驅(qū)動(dòng)力矩電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車轉(zhuǎn)向系動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于包含一個(gè)力矩電機(jī)及其控制器；一個(gè)角度傳感器；一套連接轉(zhuǎn)向軸、力矩電機(jī)、傳感器的機(jī)械裝置，所述機(jī)械裝置配有花鍵軸套、減速齒輪副、雙向阻尼器、傳感器安裝架、電機(jī)安裝架、位置型板等零部件；轉(zhuǎn)向軸通過花鍵軸套連接減速齒輪副的主動(dòng)齒輪軸，電機(jī)安裝架安裝在減速齒輪副中主動(dòng)齒輪的另一側(cè)，力矩電機(jī)安裝在電機(jī)安裝架上，力矩電機(jī)軸與減速齒輪副的主動(dòng)齒輪軸連接；減速齒輪副的從動(dòng)齒輪軸上安裝位置型板、傳感器支架，位置型板上安裝雙向阻尼器，傳感器支架上安裝角度傳感器。
2. 如權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向系動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于力矩電機(jī)、轉(zhuǎn)向軸安裝在齒輪 副的圭動(dòng)齒輪上。
3. 如權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向系動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于齒輪副的從動(dòng)齒輪軸上安裝有 一個(gè)位置型板。
4. 如權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向系動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，其特征在于齒輪副的從動(dòng)齒輪軸上的位置 型板上安裝有雙向轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼器。
5. 如權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向系仿真系統(tǒng)，其特征在于在齒輪副的從動(dòng)齒輪軸上安裝有一 角度傳感器，角度傳感器可以是光碼盤，也可是導(dǎo)電塑料角度傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型的目的是提供一種采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車轉(zhuǎn)向系動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，主要用于模擬汽車運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)向系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程。其核心包括一套連接轉(zhuǎn)向軸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳感器的機(jī)械裝置，一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器，一個(gè)角度傳感器。機(jī)械裝置配有花鍵軸套、減速齒輪副、雙向阻尼器等零部件。通過該機(jī)械裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的反饋力矩與轉(zhuǎn)速、阻尼器的阻尼力矩能夠被傳遞到轉(zhuǎn)向軸及方向盤。電機(jī)控制器將上位機(jī)指令轉(zhuǎn)換成控制電壓，用于控制力矩電機(jī)的輸出扭矩與轉(zhuǎn)速，扭矩與轉(zhuǎn)速通過機(jī)械傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)遞到方向盤，使得使用者感受到與真實(shí)駕駛情況相同的阻力或震動(dòng)等感受，以達(dá)到實(shí)時(shí)模擬汽車運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)向系動(dòng)態(tài)響應(yīng)的目的。本實(shí)用新型可用于車輛駕駛仿真器等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G09B9/04GK201408490SQ20092007893
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月5日
發(fā)明者張苗青, 虎 蘇 申請(qǐng)人:成都合縱連橫數(shù)字科技有限公司