[實用新型]一種汽車線控轉向道路阻力模擬實驗臺

有效

• 申請號: 201720098813.8
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN206399671U
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 王保華;趙慧勇;陳小兵;余穎弘;馮櫻
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: G01M17/06
• 分類號: G01M17/06
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所42110
• 代理人: 高良軍

技術領域

本實用新型涉及一種汽車轉向技術，尤其是一種汽車線控轉向道路阻力模擬實驗臺。

背景技術

汽車線控轉向系統性能直接影響汽車行駛過程中的操縱穩定性、安全性和舒適性。汽車轉向系統經歷了傳統的機械轉向、液壓助力轉向系統和電動助力轉向系統等階段，對駕駛員的操縱、乘坐體驗有了較大提升。上述轉向系統的共同點是操縱機構和轉向執行機構之間存在機械連接，傳動比固定，車輛的轉向特性隨車速發生變化。當前汽車電子控制技術迅猛發展促進了汽車轉向系統技術上的改革與創新。線控轉向技術已開始被一些車企認可與應用，自上世紀開始各大汽車公司和高校已開始針對線控轉向進行研究。線控轉向系統取消了操縱機構和轉向執行機構之間的機械連接，通過電子控制單元將駕駛員轉向意圖傳遞給轉向執行機構并實時反饋信息。線控轉向技術的電子控制單元可以設置任意傳動比，從而擺脫了傳統轉向傳動比固定的限制，使得車輛轉向特性不隨車速發生變化，提升車輛駕駛主動安全性和穩定性。

汽車轉向系統從研發到量產應用需要經歷物理樣機設計、臺架試驗、實車測驗和調校完善等一系列階段。線控轉向系統取消了操縱機構和轉向執行機構之間的機械連接，控制系統中控制邏輯較為復雜，可靠性和安全性有待進一步驗證，因此為避免不必要的安全意外，需要在進行實車試驗之前對系統的軟、硬件進行充分調試，直到系統具有最佳性能。因此，線控轉向硬件在環實驗臺的搭建對線控轉向系統的開發極為重要。

線控轉向硬件在環實驗臺為了反映汽車在轉向過程中會受到環境施加到車輪上的外力，所以對路面轉向阻力的模擬是試驗臺架的重要組成部分，用以模擬車輛轉向過程中車輪受到的路面外力在主銷位置上形成的力矩。

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、磁粉制動式及電機加載式；如申請號200820081713.5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量呈線性關系，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不受控制，精確度不能滿足實驗要求，不能反映實際車輛轉向過程中的受外力情況。申請號201010191612.5采用電液系統進行阻力模擬，采用伺服閥對于液壓缸進行阻力模擬控制，由于液壓系統設備要求較高，成本高昂，且占用空間較大，結構復雜，同時液壓系統存在漏油隱患目前尚無法有效解決，另外液壓系統輸出存在一定滯后性，不能滿足仿真的實時性要求。申請號201310274371.4采用電機進行阻力模擬，電機安裝轉向執行機構上，電機輸出軸與轉向執行機構齒條嚙合以模擬轉向阻力，不能真實反映現實情況外界環境是通過輪胎反映轉向阻力，仿真程度不高。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種汽車線控轉向道路阻力模擬實驗臺，能夠在主銷位置上通過阻力電機精確模擬轉向阻力，高度模擬實際轉向系統轉向姿態與動力學特征并能實時監控實驗結果。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：一種汽車線控轉向道路阻力模擬實驗臺，包括支撐裝置、轉向執行系統、阻力模擬系統、兩轉向節，中控機和信號傳遞線纜，其特征在于：支撐裝置作為基架安裝有轉向驅動系統、轉向節及其安裝組件與中控機，結構簡單便于實驗室布置；在轉向驅動系統通過與轉向器齒條球銷連接的轉向橫拉桿利用螺栓連接在轉向節臂上，阻力加載電機與減速裝置通過外殼螺栓連接固定，并通過螺栓安裝在阻力模擬系統支撐板上，阻力電機輸出軸經過減速器減速增扭，通過鍵連接作用在轉向節主銷位置上，轉向節在轉向驅動系統與阻力模擬系統的共同作用下運動，表征車輛轉向輪轉向時的運動姿態，高度模擬的實車轉向系統；支撐裝置由鋁型材經過鑄鋁角件固定架構而成，在鋁型材導軌方向上可通過松緊鑄鋁角件調節各鋁型材桿件的相對位置，通過調節鋁型材桿件與更換轉向器，形成不同的輪距與轉向梯形，可以滿足模擬不同車型轉向系統。

支撐裝置包括：底部支撐架、左右轉向節懸掛桿、轉向執行系統支撐板、左右轉向節支撐板；所述的底部支撐架包括底座、轉向執行系統支撐板安裝桿、座椅滑軌導向桿和轉向節臂懸掛桿穩定桿；所述底座包括左右縱梁、前中后三根橫梁及兩根橫向調節的縱向導向桿；所述轉向執行系統支撐板安裝桿垂直于水平面安裝在縱向導向桿上可以縱向調節；所述轉向執行系統支撐板平行于水平面安裝在轉向執行系統支撐板安裝桿上；所述轉向節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臂懸掛桿安裝轉向節臂懸掛桿穩定桿對整個支撐裝置進行加固；