[發明專利]基于一體化轉鼓的汽車動力學動態特性測試系統

無效

• 申請號: 200910256419.2
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101762394A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 邱緒云;楊福廣;阮久宏;張海燕;于明進;張竹林
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;G01L5/00;G01L5/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種汽車測試設備，尤其涉及一種用于汽車動力學動態特性測試的設備。

背景技術

現有的汽車動力學動態特性測試系統多是在車輛底盤測功機的基礎上加附屬設備來進行測量，根據轉鼓阻力的產生方式，現有的車輛底盤測功機有電渦流式、水力/油壓式和慣性式等多種，基本原理是用轉鼓模擬路面，把汽車的驅動輪放在轉鼓上，帶動轉鼓轉動，控制給轉鼓施加阻力，模擬不同的行駛阻力，通過轉速傳感器和力矩傳感器測量轉鼓在某個時刻的阻力大小和轉速，計算出車輪的扭矩和轉速。上述底盤測功機僅能測量轉鼓的切向力及旋轉力矩，都不能測量轉鼓的垂向載荷、軸向受力、側傾力矩以及橫擺力矩，不能計算輪胎受到的側向力、垂直載荷、側傾力矩和回正力矩，無法滿足更多車輛動力學動態特性的測量需求，而且現有結構存在結構龐大，地坑占地面積大，現場安裝麻煩，生產制造成本高的缺點。

發明內容

本發明公開一種基于一體化轉鼓的汽車動力學動態特性測試系統，通過對轉鼓六分力(即切向力、軸向力、垂向力、旋轉力矩、側傾力矩和橫擺力矩)的測量，除了能測量輪胎的切向力及旋轉力矩，還實現了汽車輪胎側向力、垂直載荷、側傾力矩、回正力矩等動力學動態特性的檢測，而且結構簡單、緊湊，減少了地坑占地面積，安裝方便。

本發明是通過如下技術措施實現的：基于一體化轉鼓的汽車動力學動態特性測試系統，采用模塊化設計，由測控系統和若干個一體化轉鼓組成，一體化轉鼓的數量和布置根據車型及試驗的需要確定，每個一體化轉鼓由中心軸、制動器固定支架、制動盤、浮動卡鉗式制動器、轉鼓、六分力傳感器(六分力傳感器是一種能夠實現其規定坐標系下的三個方向軸向力及力矩測量的傳感器)、轉速傳感器、碼盤、外轉子電機和支架組成，中心軸固定在支架上，外轉子電機的定子與中心軸固定連接，浮動卡鉗式制動器通過制動器固定支架固定安裝在中心軸上，制動盤和轉鼓固定連接，碼盤安裝在外轉子電機的轉子上，轉速傳感器固定在中心軸上，外轉子電機的轉子通過六分力傳感器與轉鼓連接，浮動卡鉗式制動器、六分力傳感器、轉速傳感器和外轉子電機均與測控系統電連接。

測試時，輪胎安放在轉鼓上，六分力傳感器測量轉鼓切向力、軸向力、垂向力、旋轉力矩、側傾力矩和橫擺力矩，轉速傳感器測量轉鼓的轉速，測控系統根據上述信號計算輪胎受到的縱向力、側向力、垂直載荷、旋轉力矩、側傾力矩、回正力矩、轉速、加速度等動力學參數；測控系統控制外轉子電機產生作用于轉鼓的力矩，模擬車輛運行時的慣性當量；測控系統根據需要控制浮動卡鉗式制動器、制動盤使轉鼓制動。

本發明的有益效果是：通過六分力傳感器測量作用在轉鼓上的切向力、軸向力、垂向力、旋轉力矩、側傾力矩和橫擺力矩，與傳統轉鼓相比，實現了更多汽車動力學動態特性參數測量，具有結構簡單、布置緊湊等特點。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明的總成框圖。

圖2為本發明的一體化轉鼓結構及其與測控系統的連接示意圖。

圖中：1-一體化轉鼓，2-中心軸，3-制動器固定支架，4-制動盤，5-浮動卡鉗式制動器，6-轉鼓，7-六分力傳感器，8-測控系統，9-轉速傳感器，10-碼盤，11-外轉子電機，12-支架。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體實施方式，并結合附圖，對本方案進行闡述。

如附圖1所示，基于一體化轉鼓的汽車動力學動態特性測試系統，采用模塊化設計，由測控系統8和若干個一體化轉鼓1組成，二者之間電連接，一體化轉鼓1的數量和布置根據車型及試驗的需要確定。

如附圖2所示，每個一體化轉鼓1由中心軸2、制動器固定支架3、制動盤4、浮動卡鉗式制動器5、轉鼓6、六分力傳感器7、轉速傳感器9、碼盤10、外轉子電機11和支架12組成，中心軸2固定在支架12上，外轉子電機11的定子與中心軸2固定連接，浮動卡鉗式制動器5通過制動器固定支架3固定安裝在中心軸2上，制動盤4和轉鼓6固定連接，碼盤10安裝在外轉子電機11的轉子上，轉速傳感器9固定在中心軸2上，外轉子電機11的轉子通過六分力傳感器7與轉鼓6連接，浮動卡鉗式制動器5、六分力傳感器7、轉速傳感器9和外轉子電機11均與測控系統8電連接。

測試時，輪胎安放在轉鼓6上，六分力傳感器7測量轉鼓切向力、軸向力、垂向力、旋轉力矩、側傾力矩和橫擺力矩，轉速傳感器9測量轉鼓的轉速，測控系統8根據上述信號計算輪胎受到的縱向力、側向力、垂直載荷、旋轉力矩、側傾力矩、回正力矩、轉速、加速度等動力學參數；測控系統8控制外轉子電機11產生作用于轉鼓6的力矩，模擬車輛運行時的慣性當量；測控系統8根據需要控制浮動卡鉗式制動器5、制動盤4使轉鼓6制動。