[發明專利]汽車電子助力轉向系統測試裝置及其方法

有效

• 申請號: 201310219261.8
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103293009A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 余傳翔;彭沖;譚稀;石志亮;劉和平;鄧力;鄭群英;劉慶;郭強;熊亮
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M17/06
• 分類號: G01M17/06
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

技術領域

????本發明涉及機械裝置性能測試領域，具體是EPS系統測試。

背景技術

電動助力轉向?(?Electric?Power?Steering,?EPS)?依靠電動機提供助力?,?是一種機電一體化的新型助力轉向裝置。由于?EPS具有結構簡單、隨車速變化的最佳的助力效果、節約能源、保護環境等方面的優勢，目前應用日趨廣泛。

EPS的助力特性曲線是指電動機的助力扭矩?(包括大小和方向?)?與方向盤輸入扭矩、車輛行駛速度、前輪氣壓、前軸軸重等參數之間的關系?,?一般情況下考慮方向盤輸入扭矩、車輛行駛速度這兩個主要參數可滿足控制要求。?EPS的助力特性曲線決定了控制器?(ECU)?按照什么樣的方式去控制助力電流的大小?,?以滿足不同行駛工況下對助力扭矩的要求。通常，助力特性一般有直線型、折線形和曲線形3種典型的曲線形式。其中，曲線型是助力效果最佳、最理想的助力特性曲線，但其實現難度較高。對于曲線型EPS的性能測試也較為困難。

發明內容

本發明的其中一個目的是提供一種測試EPS在不同的轉向阻力作用下的響應的裝置。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，一種汽車電子助力轉向系統測試裝置，包括一個具有水平上表面的底座，所述底座的上表面從左端到右端依次安裝：限位臺Ⅰ、彈性部件Ⅰ、第一導向桿、齒輪齒條轉向器Ⅰ、拉壓力傳感器Ⅰ、齒輪齒條轉向器Ⅱ、拉壓力傳感器Ⅱ、第二導向桿、彈性部件Ⅱ和限位臺Ⅱ。

值得說明的是，所述底座是下端由若干槽鋼作為支撐，在槽鋼上端安放一塊水平面板。另外，由于本發明需要定義各個部件的空間位置關系，以底座任意一端為左端，與其相對的是右端，依次并排安裝上述部件，而各個部件之間的連接關系如后文所述。

所述齒輪齒條轉向器Ⅰ包括安裝在筒體Ⅰ內、且相互嚙合的齒輪Ⅰ和齒條Ⅰ，所述筒體Ⅰ兩端敞口。為了與EPS的輸出端配合，所述齒輪Ⅰ的軸向垂直于底座的上表面。但無論怎樣布置，需要使得所述齒條Ⅰ的運動方向平行于底座的上表面。即齒條Ⅰ的左右兩端伸出筒體Ⅰ的兩個敞口端，而且齒條Ⅰ能夠在筒體Ⅰ內部滑動，筒體Ⅰ兩個敞口端即為齒條Ⅰ運動方向的兩端。所述筒體Ⅰ安裝在支座Ⅰ上，所述支座Ⅰ的下端固定在底座的上表面所述筒體Ⅰ安裝在支座Ⅰ上，所述支座Ⅰ的下端固定在底座的上表面。所述齒條Ⅰ的左端與第一導向桿的右端連接。

所述第一導向桿的左端與彈性部件Ⅰ的右端接觸，所述彈性部件Ⅰ的左端與固定在底座上的限位臺Ⅰ的右側連接。

所述齒輪齒條轉向器Ⅱ包括安裝在筒體Ⅱ內、且相互嚙合的齒輪Ⅱ和齒條Ⅱ，所述筒體Ⅱ兩端敞口，所述齒條Ⅱ的運動方向平行于底座的上表面。所述筒體Ⅱ安裝在支座Ⅱ上，所述支座Ⅱ的下端固定在底座的上表面。所述齒條Ⅱ和筒體Ⅱ的配合關系與齒條Ⅰ和筒體Ⅰ的配合關系相同。進一步地，所述齒輪齒條轉向器Ⅰ和齒輪齒條轉向器Ⅱ的結構和尺寸均相同，即具有相同的傳動比。所述筒體安裝在支座Ⅰ上，所述支座Ⅰ的下端固定在底座的上表面。

所述限位臺Ⅱ固定在底座上，所述限位臺Ⅱ的左側與彈性部件Ⅱ的右端連接，所述彈性部件Ⅱ的左端與第二導向桿的右端接觸。

所述齒條Ⅰ的右端與齒條Ⅱ的左端之間安裝拉壓力傳感器Ⅰ，所述齒條Ⅱ的右端與第二導向桿的左端之間安裝拉壓力傳感器Ⅱ。

進一步地，拉壓力傳感器Ⅰ和拉壓力傳感器Ⅱ均采用相同的PPM225-LS1-1型拉壓力傳感器，量程為0～500Kg。

所述底座上表面還安裝有承載被測電子助力轉向系統的支撐裝置Ⅱ，和承載標準電子助力轉向系統的支撐裝置Ⅰ。

所述標準電子助力轉向系統中的輸入軸Ⅰ的上端連接方向盤Ⅰ、傳動軸Ⅰ的下端與所述齒輪Ⅰ配合。所述被測電子助力轉向系統中的輸入軸Ⅱ的上端連接方向盤Ⅱ、傳動軸Ⅱ的下端與所述齒輪Ⅱ配合。

通常情況下，電子助力轉向系統中，轉動方向盤產生的扭矩通過輸入軸傳遞到扭力桿，扭矩通過輸入軸傳遞到扭力桿，由于扭力桿為彈性軸，相對輸出軸產生角向位移，使輸入軸和輸出軸之間的旋轉方向產生角向位移，使滑塊在軸向方向產生移動。這些偏差使滑塊在軸向移動，這些軸向的移動轉換為電位器的旋轉角度，通過電位器再將旋轉角度信號轉變為電壓信號并傳遞到P/S控制器。控制器即可接受到方向盤上操作力大小和方向的信號。控制模塊根據扭矩傳感器檢測到的扭矩信號和車速信號以及反饋電機電壓和電流信號，判斷汽車的轉向狀態，向驅動單元發出控制指令，使電機按方向盤轉動的角度和方向產生相應大小的輔助力，通過蝸輪蝸桿等傳動部件傳遞給輸出軸，輸出軸再傳遞給傳動軸，協助駕駛員進行轉向操縱。