專利名稱：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)。
背景技術(shù)：
目前，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，其相關(guān)試驗(yàn)臺(tái)產(chǎn)品也層出 不窮。試驗(yàn)臺(tái)在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及測(cè)試中有著不可替代的作用。對(duì)于開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)而言，臺(tái)架試驗(yàn)是必不可少的環(huán)節(jié)，只有通過(guò)充分的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)才能進(jìn)行實(shí)車 試驗(yàn)，一方面可以節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間，另一方面可以保證其可靠性；對(duì)于成品轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，試驗(yàn)臺(tái) 可以準(zhǔn)確快捷地完成各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試，節(jié)省大量的人力物力。轉(zhuǎn)向阻力模擬機(jī)構(gòu)是試驗(yàn)臺(tái)中很重要的組成部分，其主要用于模擬車輛行駛時(shí)的 實(shí)際阻力，提高臺(tái)架試驗(yàn)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。但是，現(xiàn)有產(chǎn)品要么控制精度不高，不能滿足 試驗(yàn)要求，比如利用剎車片產(chǎn)生阻力，在較大轉(zhuǎn)矩時(shí)，剎車片容易打滑，影響測(cè)量精度；要么 成本較高，比如利用磁粉制動(dòng)器來(lái)產(chǎn)生阻力；要么需要增加其他部件，控制復(fù)雜，比如用氣 缸或液壓缸產(chǎn)生阻力矩。而且存在很多無(wú)法解決的弊端，比如泄漏問(wèn)題污染環(huán)境等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)，采用彈性元件模 擬轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向阻力，可以就地取材，最大程度上降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度、壓縮成本，而且可 以從根本上解決液壓油泄漏等問(wèn)題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)，包括轉(zhuǎn) 向部分和控制部分，轉(zhuǎn)向部分包括固定底座，固定底座上設(shè)置有通過(guò)轉(zhuǎn)向齒條固定的轉(zhuǎn)向 器，轉(zhuǎn)向齒條的兩端分別連接有彈簧阻尼器，轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向軸的一端相連接，轉(zhuǎn)向軸的另一 端和轉(zhuǎn)向盤相連接，轉(zhuǎn)向軸的中部通過(guò)固定支架固定在固定底座的兩端，轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器 之間在轉(zhuǎn)向軸上依次設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)矩傳感器和萬(wàn)向節(jié)，控制部分包括電 子控制單元，電子控制單元的輸入端分別和蓄電池、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器及模擬信號(hào)發(fā) 生器相連接，電子控制單元的輸出端依次通過(guò)電機(jī)、離合器和減速機(jī)構(gòu)相連接，電子控制單 元的輸出端還連接有示波器，模擬信號(hào)發(fā)生器還和示波器相連接。本實(shí)用新型的的特點(diǎn)還在于，其中的彈簧阻尼器的另一端設(shè)置有更換彈簧裝置。本實(shí)用新型的有益效果是(1)克服了成本高、液壓油泄漏等問(wèn)題；(2)降低了系統(tǒng)的復(fù)雜程度；(3)有助于探索電動(dòng)機(jī)的助力規(guī)律，檢驗(yàn)助力控制程序的運(yùn)行效果，分析EPS對(duì)汽 車轉(zhuǎn)向輕便性的影響；(4)降低了直接裝車進(jìn)行路試的危險(xiǎn)性。
圖1是本實(shí)用新型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.轉(zhuǎn)向盤，2.轉(zhuǎn)角傳感器，3.轉(zhuǎn)向軸，4.固定支架，5.減速機(jī)構(gòu)，6.萬(wàn)向節(jié)，7.電機(jī)，8.離合器，9.轉(zhuǎn)矩傳感器，10.模擬信號(hào)發(fā)生器，11.電子控制單元，12.蓄電池， 13.示波器，14.更換彈簧裝置，15.彈簧阻尼器，16.轉(zhuǎn)向器，17.轉(zhuǎn)向齒條，18.固定底座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括轉(zhuǎn)向部分 和控制部分，轉(zhuǎn)向部分包括固定底座18，固定底座18上設(shè)置有通過(guò)轉(zhuǎn)向齒條17固定的轉(zhuǎn)向 器16，轉(zhuǎn)向齒條17的兩端分別連接有彈簧阻尼器15，彈簧阻尼器15的另一端設(shè)置有更換 彈簧裝置14，轉(zhuǎn)向器16和轉(zhuǎn)向軸3的一端相連接，轉(zhuǎn)向軸3的另一端和轉(zhuǎn)向盤1相連接，轉(zhuǎn) 向軸3的中部通過(guò)固定支架4固定在固定底座18的兩端，轉(zhuǎn)向盤1和轉(zhuǎn)向器16之間在轉(zhuǎn) 向軸3上依次設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器2、減速機(jī)構(gòu)5、轉(zhuǎn)矩傳感器9和與傳動(dòng)軸組合的萬(wàn)向節(jié)6， 控制部分包括電子控制單元11，電子控制單元11的輸入端分別和轉(zhuǎn)矩傳感器9、轉(zhuǎn)角傳感 器2及模擬信號(hào)發(fā)生器10相連接，電子控制單元11的輸出端依次通過(guò)電機(jī)7、離合器8和 減速機(jī)構(gòu)5相連接，電子控制單元11的輸出端還連接有示波器13，模擬信號(hào)發(fā)生器10還和 示波器13相連接，電子控制單元11上還連接有用于供電的蓄電池12。本實(shí)用新型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)的工作過(guò)程為當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤1時(shí)， 安裝在轉(zhuǎn)向軸3上的轉(zhuǎn)矩傳感器9不斷的檢測(cè)出轉(zhuǎn)向軸3的轉(zhuǎn)矩信號(hào)，將轉(zhuǎn)矩信號(hào)傳遞給 電子控制單元11，轉(zhuǎn)角傳感器2不斷的檢測(cè)出轉(zhuǎn)向軸3的轉(zhuǎn)角值，將轉(zhuǎn)角值傳遞給電子控 制單元11。同時(shí)，數(shù)字信號(hào)發(fā)生器10產(chǎn)生車速信號(hào)，并傳遞給電子控制單元11，用于電子 控制單元11決定采用哪種助力算法。當(dāng)輸入到電子控制單元11的轉(zhuǎn)矩信號(hào)超過(guò)開(kāi)始助力 的門限值時(shí)(根據(jù)實(shí)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)，輸入轉(zhuǎn)矩超過(guò)INm時(shí)EPS才開(kāi)始提供助力)，電子控制單 元11給電機(jī)7發(fā)指令使其輸出相應(yīng)的助力。當(dāng)輸入到電子控制單元11的轉(zhuǎn)矩信號(hào)低于需 要助力的門限值時(shí)，電子控制單元11同時(shí)給電機(jī)7和離合器8發(fā)出指令，使得離合器8動(dòng) 作，斷開(kāi)助力機(jī)構(gòu)，駕駛者獲得良好路感。通過(guò)更換彈簧阻尼器15內(nèi)的彈簧來(lái)改變彈簧阻 尼器15的特性，模擬不同路面情況下對(duì)輪胎的轉(zhuǎn)向阻力，為系統(tǒng)的性能測(cè)試提供了切近實(shí) 際的車輛仿真環(huán)境。當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)向過(guò)程結(jié)束后，示波器13從電機(jī)側(cè)7實(shí)時(shí)采集助力電流，通 過(guò)和輸入的車速信號(hào)作對(duì)比，來(lái)驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)裝置的助力控制的效果。在該測(cè)試平臺(tái)上可進(jìn)行如下試驗(yàn)(1)對(duì)不同車速下進(jìn)行轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角正弦輸入試驗(yàn)，記錄轉(zhuǎn)向盤力矩-電流助力特 性曲線。(2)對(duì)不同車速下，對(duì)不同轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角位置進(jìn)行撒手回正試驗(yàn)。本實(shí)用新型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)，采用彈性元件模擬轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向阻 力，可以就地取材，最大程度上降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度、壓縮成本而且可以從根本上解決液壓 油泄漏等問(wèn)題，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、使用可靠，且節(jié)能。
權(quán)利要求一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括轉(zhuǎn)向部分和控制部分，所述的轉(zhuǎn)向部分包括固定底座(18)，固定底座(18)上設(shè)置有通過(guò)轉(zhuǎn)向齒條(17)固定的轉(zhuǎn)向器(16)，轉(zhuǎn)向齒條(17)的兩端分別連接有彈簧阻尼器(15)，所述的轉(zhuǎn)向器(16)和轉(zhuǎn)向軸(3)的一端相連接，轉(zhuǎn)向軸(3)的另一端和轉(zhuǎn)向盤(1)相連接，轉(zhuǎn)向軸(3)的中部通過(guò)固定支架(4)固定在固定底座(18)的兩端，轉(zhuǎn)向盤(1)和轉(zhuǎn)向器(16)之間在轉(zhuǎn)向軸(3)上依次設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器(2)、減速機(jī)構(gòu)(5)、轉(zhuǎn)矩傳感器(9)和萬(wàn)向節(jié)(6)，所述的控制部分包括電子控制單元(11)，電子控制單元(11)的輸入端分別和蓄電池(12)、轉(zhuǎn)矩傳感器(9)、轉(zhuǎn)角傳感器(2)及模擬信號(hào)發(fā)生器(10)相連接，電子控制單元(11)的輸出端依次通過(guò)電機(jī)(7)、離合器(8)和減速機(jī)構(gòu)(5)相連接，電子控制單元(11)的輸出端還連接有示波器(13)，所述的模擬信號(hào)發(fā)生器(10)還和示波器(13)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述的彈簧 阻尼器(15)的另一端設(shè)置有更換彈簧裝置(14)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)的一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)，轉(zhuǎn)向部分包括固定底座，固定底座上設(shè)置有通過(guò)轉(zhuǎn)向齒條固定的轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向齒條的兩端連接有彈簧阻尼器，轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向軸的一端相連接，轉(zhuǎn)向軸的另一端和轉(zhuǎn)向盤相連接，轉(zhuǎn)向軸的中部通過(guò)固定支架固定在固定底座的兩端，轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器之間依次設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)矩傳感器和萬(wàn)向節(jié)，控制部分包括電子控制單元，電子控制單元的輸入端分別和蓄電池、轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器及模擬信號(hào)發(fā)生器相連接，電子控制單元的輸出端分別和減速機(jī)構(gòu)、示波器相連接，模擬信號(hào)發(fā)生器還和示波器相連接。本實(shí)用新型電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能測(cè)試平臺(tái)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、使用可靠且節(jié)能。
文檔編號(hào)G01M17/06GK201594043SQ200920318468
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者劉金虹, 張玉治, 張輝 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)