[實(shí)用新型]一種汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向道路阻力模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720098813.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206399671U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王保華;趙慧勇;陳小兵;余穎弘;馮櫻
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01M17/06
• 分類(lèi)號(hào): G01M17/06
• 代理公司: 十堰博迪專(zhuān)利事務(wù)所42110
• 代理人: 高良軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向技術(shù)，尤其是一種汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向道路阻力模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)

汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能直接影響汽車(chē)行駛過(guò)程中的操縱穩(wěn)定性、安全性和舒適性。汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等階段，對(duì)駕駛員的操縱、乘坐體驗(yàn)有了較大提升。上述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的共同點(diǎn)是操縱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間存在機(jī)械連接，傳動(dòng)比固定，車(chē)輛的轉(zhuǎn)向特性隨車(chē)速發(fā)生變化。當(dāng)前汽車(chē)電子控制技術(shù)迅猛發(fā)展促進(jìn)了汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術(shù)上的改革與創(chuàng)新。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)已開(kāi)始被一些車(chē)企認(rèn)可與應(yīng)用，自上世紀(jì)開(kāi)始各大汽車(chē)公司和高校已開(kāi)始針對(duì)線控轉(zhuǎn)向進(jìn)行研究。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了操縱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接，通過(guò)電子控制單元將駕駛員轉(zhuǎn)向意圖傳遞給轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)并實(shí)時(shí)反饋信息。線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的電子控制單元可以設(shè)置任意傳動(dòng)比，從而擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比固定的限制，使得車(chē)輛轉(zhuǎn)向特性不隨車(chē)速發(fā)生變化，提升車(chē)輛駕駛主動(dòng)安全性和穩(wěn)定性。

汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從研發(fā)到量產(chǎn)應(yīng)用需要經(jīng)歷物理樣機(jī)設(shè)計(jì)、臺(tái)架試驗(yàn)、實(shí)車(chē)測(cè)驗(yàn)和調(diào)校完善等一系列階段。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了操縱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的機(jī)械連接，控制系統(tǒng)中控制邏輯較為復(fù)雜，可靠性和安全性有待進(jìn)一步驗(yàn)證，因此為避免不必要的安全意外，需要在進(jìn)行實(shí)車(chē)試驗(yàn)之前對(duì)系統(tǒng)的軟、硬件進(jìn)行充分調(diào)試，直到系統(tǒng)具有最佳性能。因此，線控轉(zhuǎn)向硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建對(duì)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)極為重要。

線控轉(zhuǎn)向硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)為了反映汽車(chē)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境施加到車(chē)輪上的外力，所以對(duì)路面轉(zhuǎn)向阻力的模擬是試驗(yàn)臺(tái)架的重要組成部分，用以模擬車(chē)輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中車(chē)輪受到的路面外力在主銷(xiāo)位置上形成的力矩。

目前阻力模擬形式多樣，典型的方式有彈簧加載式、千斤頂加載式、電液伺服式、磁粉制動(dòng)式及電機(jī)加載式；如申請(qǐng)?zhí)?00820081713.5采用一端固定彈簧模擬阻力，模擬阻力大小與彈簧的壓縮量或伸長(zhǎng)量呈線性關(guān)系，一旦彈簧選型完成，彈簧剛度保持不變，阻力模擬只與彈簧形變量有關(guān)不受控制，精確度不能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求，不能反映實(shí)際車(chē)輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中的受外力情況。申請(qǐng)?zhí)?01010191612.5采用電液系統(tǒng)進(jìn)行阻力模擬，采用伺服閥對(duì)于液壓缸進(jìn)行阻力模擬控制，由于液壓系統(tǒng)設(shè)備要求較高，成本高昂，且占用空間較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)液壓系統(tǒng)存在漏油隱患目前尚無(wú)法有效解決，另外液壓系統(tǒng)輸出存在一定滯后性，不能滿(mǎn)足仿真的實(shí)時(shí)性要求。申請(qǐng)?zhí)?01310274371.4采用電機(jī)進(jìn)行阻力模擬，電機(jī)安裝轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，電機(jī)輸出軸與轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)齒條嚙合以模擬轉(zhuǎn)向阻力，不能真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)情況外界環(huán)境是通過(guò)輪胎反映轉(zhuǎn)向阻力，仿真程度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向道路阻力模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)，能夠在主銷(xiāo)位置上通過(guò)阻力電機(jī)精確模擬轉(zhuǎn)向阻力，高度模擬實(shí)際轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向姿態(tài)與動(dòng)力學(xué)特征并能實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種汽車(chē)線控轉(zhuǎn)向道路阻力模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括支撐裝置、轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)、阻力模擬系統(tǒng)、兩轉(zhuǎn)向節(jié)，中控機(jī)和信號(hào)傳遞線纜，其特征在于：支撐裝置作為基架安裝有轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向節(jié)及其安裝組件與中控機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于實(shí)驗(yàn)室布置；在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)與轉(zhuǎn)向器齒條球銷(xiāo)連接的轉(zhuǎn)向橫拉桿利用螺栓連接在轉(zhuǎn)向節(jié)臂上，阻力加載電機(jī)與減速裝置通過(guò)外殼螺栓連接固定，并通過(guò)螺栓安裝在阻力模擬系統(tǒng)支撐板上，阻力電機(jī)輸出軸經(jīng)過(guò)減速器減速增扭，通過(guò)鍵連接作用在轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)位置上，轉(zhuǎn)向節(jié)在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與阻力模擬系統(tǒng)的共同作用下運(yùn)動(dòng)，表征車(chē)輛轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向時(shí)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，高度模擬的實(shí)車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；支撐裝置由鋁型材經(jīng)過(guò)鑄鋁角件固定架構(gòu)而成，在鋁型材導(dǎo)軌方向上可通過(guò)松緊鑄鋁角件調(diào)節(jié)各鋁型材桿件的相對(duì)位置，通過(guò)調(diào)節(jié)鋁型材桿件與更換轉(zhuǎn)向器，形成不同的輪距與轉(zhuǎn)向梯形，可以滿(mǎn)足模擬不同車(chē)型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

支撐裝置包括：底部支撐架、左右轉(zhuǎn)向節(jié)懸掛桿、轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)支撐板、左右轉(zhuǎn)向節(jié)支撐板；所述的底部支撐架包括底座、轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)支撐板安裝桿、座椅滑軌導(dǎo)向桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂懸掛桿穩(wěn)定桿；所述底座包括左右縱梁、前中后三根橫梁及兩根橫向調(diào)節(jié)的縱向?qū)驐U；所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)支撐板安裝桿垂直于水平面安裝在縱向?qū)驐U上可以縱向調(diào)節(jié)；所述轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)支撐板平行于水平面安裝在轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)支撐板安裝桿上；所述轉(zhuǎn)向節(jié)臂懸掛桿垂直于水平面安裝在安裝底座的前橫梁上，平行于前橫梁且垂直于節(jié)臂懸掛桿安裝轉(zhuǎn)向節(jié)臂懸掛桿穩(wěn)定桿對(duì)整個(gè)支撐裝置進(jìn)行加固；