[實用新型]車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩模擬裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720044965.6
• 申請日: 2007-11-16
• 公開（公告）號: CN201122129Y
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳龍;袁朝春;江浩斌;汪少華;李仲興
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: G01M17/06
• 分類號: G01M17/06
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型專利屬于汽車試驗設(shè)備，具體涉及一種用于模擬實車行駛工況下轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受力狀況的試驗裝置，用于機械式、液壓助力式和電動助力式汽車轉(zhuǎn)向器總成的試驗研究，可以較精確模擬實車行駛狀況下轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受力狀況。

背景技術(shù)

在車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究過程中，需要對轉(zhuǎn)向過程中車輪回正力矩、阻力矩變化特性進行模擬。現(xiàn)有的試驗裝置難以精確模擬車輛實際行駛狀態(tài)下轉(zhuǎn)向回正力矩、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)阻力矩的變化規(guī)律。中國專利92223334.9中所描述的電動助力轉(zhuǎn)向試驗裝置，方向盤的轉(zhuǎn)動阻力矩與回正力矩由安裝在轉(zhuǎn)向器橫拉桿兩端的螺旋彈簧壓縮與拉伸所產(chǎn)生的彈簧力來進行粗略模擬，如附圖1所示。當轉(zhuǎn)動方向盤1后，齒條2在駕駛員轉(zhuǎn)向力矩和助力電動機3的聯(lián)合作用下水平運動，帶動橫拉桿4使加載彈簧5變形，從而給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加一個反作用力，以模擬車輛轉(zhuǎn)向過程中的主要的阻力矩與回正力矩。其缺點顯而易見，汽車行駛過程中，行駛速度、路面狀況、載荷、前輪定位角參數(shù)以及懸架參數(shù)等對方向盤應(yīng)施加的助力扭矩和回正力矩的大小都有著非常重要的影響。文中提到的試驗裝置對這些因素均沒有考慮到。

國家發(fā)明專利200410013398.9中對彈簧加載力的方式進行了改進，提出由阻力伺服電機來模擬汽車車輪對轉(zhuǎn)向輸出軸的阻力。如附圖2所示，由阻力伺服電動機6代替了彈簧5。進行EPS系統(tǒng)的相關(guān)試驗時，控制系統(tǒng)控制伺服電機勵磁電流的大小，從而改變整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向阻力的大小。這個裝置一定程度上模擬了車輛實際行駛過程的轉(zhuǎn)向阻力、回正力矩大小。但是，模型過度簡化：忽略地面切向力對輪胎側(cè)偏特性的影響；忽略載荷變化對輪胎側(cè)偏特性的影響以及輪胎回正力矩的影響；忽略懸架的作用。

這些簡化使試驗裝置無法反映轉(zhuǎn)向時阻力矩和回正力矩的變化規(guī)律，而且也不能反映速度、載荷、路況變化以及輪胎特性變化對EPS系統(tǒng)性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種能較精確模擬車輛實際行駛過程中轉(zhuǎn)向阻力矩和回正力矩變化規(guī)律的試驗裝置，該試驗裝置可以與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向前輪、懸架或整車配合使用，以便開展轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相關(guān)研究。

為解決上述目的，本實用新型提供了車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩模擬裝置，如附圖3(a)、(b)所示。包括：拉力彈簧7、連接座8、中間支撐軸9、螺栓10、履帶11、球軸承12、壓力球軸承13、直立軸14、滾動套筒15、支撐盆架16、支撐套17、彈簧連接內(nèi)盤18、彈簧連接外盤19、端支撐軸20。

球軸承12位于直立軸14下端，并壓緊在連接座8的軸孔下端面。壓力球軸承13套在直立軸14上，通過其上的螺栓壓緊在連接座8的軸孔上端面。通過螺栓把彈簧連接外盤19壓緊在連接座8的上端面上。彈簧連接內(nèi)盤18通過兩個螺栓套在直立軸14上，并通過螺栓調(diào)節(jié)彈簧連接內(nèi)盤18使之與彈簧連接外盤19的端面保持在同一位置上，4根拉力彈簧7兩端分別鉤在彈簧連接內(nèi)、外盤上。4個支撐套17，下端面位于彈簧連接內(nèi)盤18的上端面，上端面位于支撐盆架16的底部下端面，并通過穿過其中的螺栓進行緊固。通過直立軸14最上端的螺栓使支撐盆架16壓緊在4個支撐套17上。滾動套筒15穿過中間支撐軸9，中間支撐軸9的兩端穿過支撐盆架16的端面孔，并用開口銷進行固定。兩個端支撐軸20分別位于支撐盆架16的兩端，通過連接在支撐盆架16支架上的調(diào)節(jié)螺栓10定位。履帶11環(huán)繞在10個滾動套筒15上，通過兩端的端支撐軸20調(diào)節(jié)履帶的松緊。

履帶11是一條無接頭環(huán)形橡膠帶，環(huán)形帶表面進行了噴涂處理，用以模擬不同摩擦系數(shù)的路面。

雖然本實用新型是針對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩模擬裝置，但是這種技術(shù)同樣可以應(yīng)用到其它相關(guān)領(lǐng)域。

與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向前輪、懸架或整車配合使用，本實用新型可以在實驗室內(nèi)對車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的受力狀況進行較精確模擬，能夠反映車輛載荷、路面狀況、車輪定位參數(shù)、懸架系統(tǒng)、輪胎特性、車輛速度等因素對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受力的影響。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及彈簧加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及阻力伺服電機加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩模擬裝置示意圖；

(a)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩模擬裝置正視圖

(b)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩模擬裝置俯視圖

圖中1方向盤；2齒條；3助力電動機；4橫拉桿；5加載彈簧；6阻力伺服電動機；7拉力彈簧；8連接座；9中間支撐軸；10螺栓；11履帶；12球軸承；13壓力球軸承；14直立軸；15滾動套筒；16支撐盆架；17支撐套；18彈簧連接內(nèi)盤；19彈簧連接外盤；20端支撐軸。