CN104729864A - 一种车辆转向系统逆摩擦测量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆转向系统逆摩擦测量方法及系统，本发明的车辆转向系统逆摩擦测量方法包括将转盘与待测车辆的车轮固定，给转盘施加驱动力，转盘带动车轮转动，在该驱动力下，当车轮不再转动时，记录此时车轮转角，由该驱动力和转盘转动时所受的阻力，得到在该车轮转角下，车辆转动系统的逆摩擦力，与传统车辆转向逆摩擦力矩测量方法相比，本方案节省人力的同时，能够高效率、高精准的对车辆进行转向检测，此外，本方案的设备可操作性强，成本低廉，测量得到的数据能够为产品转向回正性能提供支持，避免产品质量不一致。

Description

一种车辆转向系统逆摩擦测量方法及系统

技术领域

本发明涉及一种车辆转向系统逆摩擦测量方法及系统。

背景技术

车辆的转向回正性能关乎车辆驾驶舒适性以及可操控性，直接影响车辆的安全行驶，而转向系统逆摩擦是车辆转向回正性能的一个重要影响因素；在相同的悬架定位参数下，转向系统逆摩擦的不同会造成车辆回正性能、操作力大小等性能的差异，尤其是批量车辆，质量的差异直接影响产品的市场评价，由于逆摩擦偏大会造成车辆出现行驶过程中转向卡滞、驾驶员操作费力等缺点；而目前并没有方便快捷的工具配合生产线对车辆转向系进行检查，无法在车辆制造阶段就保证车辆转向系统逆摩擦符合设计要求，而传统的依靠夹具和测力计人工测量的方法虽然有效，但其操作过程不方便，不适用于生产过程。

例如，公告号为CN 101672706 B的中国专利：车辆的转向系统的摩擦力测定方法，该方法实施过程比较复杂，不利于直接应用于生产线。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车转向系统逆摩擦测量方法及系统，用以解决现有测量方法操作复杂，成本高的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种车辆转向系统逆摩擦测量方法，包括以下步骤：

1)将待测车辆水平放置，使待测车辆的车轮位于其对应的转盘上，所述转盘与车轮的转动轴线重合，由驱动系统给转盘施加驱动力，转盘带动车轮同步转动；

2)在该驱动力下，当车轮不再转动时，记录此时车轮转角；

3)由该驱动力和转盘因所受压力产生对驱动系统的阻力矩，得到在该车轮转角下，车辆转向系统的逆摩擦力矩。

所述方法还包括步骤4：对转盘施加不同的驱动力，然后重复步骤1、2、3，得到不同车轮转角下，对应的转向系统的逆摩擦力矩。

一种车辆转向系统逆摩擦测量系统，包括至少一个用于提供转向力矩的动力装置，动力装置驱动连接带动车轮同步转动的转盘；还包括用于测量车轮转动角度和测量动力装置输出驱动力矩的测量单元，以及用于对测量单元采集数据进行处理的处理运算单元。

所述测量系统包括一个动力装置，以及与待测车辆同一车桥上左右车轮对应的左右转盘，动力装置与左转盘或右转盘驱动连接。

所述测量系统包括两个动力装置，以及与待测车辆同一车桥上左右车轮对应的左右转盘，所述两个动力装置分别与左右转盘对应驱动连接。

所述测量系统包括一个动力装置，以及与待测车辆同一车桥上左右车轮对应的左右转盘，动力装置通过动力分配机构与所述两个转盘相连接。

所述动力装置是电机。

所述动力装置与其对应连接的转盘间通过传动机构相连接。

所述传动机构包括传动轴，传动轴与转盘固定连接，转盘与用于承受压力的一个固定支座上下间隙配合，间隙中设有滚子。

所述测量单元包括用于测量车轮转动角度的分度传感器。

本方案的有益效果：与传统车辆转向逆摩擦力矩测量方法相比，本方案通过驱动转盘来带动其上的车轮转动，在此过程中，能够方便且准确的得到车轮所受的驱动力和驱动系统所受的阻力，以及车轮转角，达到高效率、高精度测量车辆转向系统逆摩擦力矩的目的，同时，本测量系统仅利用转盘、动力装置和测量与数据处理单元便可实现测量功能，整体上结构简单，成本低，可操作性强，在目前车辆流水线生产中，能够高效、准确的对车辆转向系统性能进行检测。

附图说明

图1是本发明的实施例1。

图2是本发明的实施例2。

图3是本发明的实施例3。

图4是本发明的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

本发明的测量方法的基本方案是：1.将待测车辆水平放置，使待测车辆的车轮位于其对应的转盘上，所述转盘与车轮的转动轴线重合，给转盘施加驱动力，转盘带动车轮同步转动；2.在该驱动力下，当车轮不再转动时，记录此时车轮转角；3.由该驱动力和转盘因所受压力产生对驱动系统的阻力矩，得到在该车轮转角下，车辆转动系统的逆摩擦力矩；

进一步的，可以对转盘施加不同的驱动力，然后重复上述步骤1、2、3，得到不同车轮转角下，对应的转动系统的逆摩擦力矩。

具体的，对于实施上述方法的系统，给出以下几种实施例。

实施例1：

本发明的一种车辆车转向系统逆摩擦测量系统，其基本组成及连接方式为：至少一个用于提供转向力矩的动力装置，用于带动车轮同步转动的转盘，用于测量车轮转动角度和测量动力装置输出驱动力矩的测量单元，用于对测量单元采集数据进行处理的处理运算单元，所述动力装置驱动连接所述转盘。

如图1所示，主要包括与待测车辆同一车桥上车轮对应的两个转盘、一个动力装置，动力装置与左转盘或右转盘驱动连接

首先，动力装置与其中一个转盘驱动连接，另一个转盘能够自由转动，将车辆前轮分别置于左右两个转盘上。开始测试时，令动力装置的输出力矩为M0，车轮与转盘同步转动，当车轮不再转动时，及车轮在该输出力矩下转动到最大转角，通过测量单元测量此时车轮的转角，并记录该转角α。

具体的，动力装置包括电机，也可以是液压马达。下面以电机为例进行说明。

如图4所述，其中各部分为：1.电机，2.小齿轮，3.大齿轮，4.传动轴，5.测量单元，6.固定支座，7.止推轴承，8.滚子，9.转盘，10.电线，11.处理运算单元。

具体的，电机与其对应的转盘间通过传动机构相连接，传动机构包括传动轴，止推轴承和滚子，转盘与固定支座之间通过滚子和止推轴承旋转而转动，传动轴与转盘固定连接，若转盘与固定支座间摩擦系数为f，转盘与固定支座间等效摩擦半径r,前轴载荷为G，那么，转盘会对驱动系统产生的阻力矩为M_f＝G*f*r。

电机通过齿轮组与传动轴相连接，齿轮组分为大、小齿轮组，电机与小齿轮连接，小齿轮与大齿轮啮合连接，大齿轮与传动轴固定连接，若电机输出力矩M0，齿轮组传动比为i，传动效率为η，则电机对转盘输出的扭矩为：i*η*M0，则车轮转角为α时，对应的车辆转向系统的逆摩擦力矩为：M＝i*η*M0-G*f*r。

具体的，测量单元包括用于测量车轮转角的分度传感器。

控制动力装置对转盘输出不同的驱动力，能够得到车轮在不同的转角α下，对应的不同的逆摩擦力矩，处理运算单元根据分度传感器的测量数据及动力装置输出力矩的信息进行处理整合，将转角α作为横坐标，逆摩擦力矩作为纵坐标，得到转向系统逆摩擦曲线。

利用本发明能够方便的得到车辆转向系统的逆摩擦力矩曲线，能够在产品生产线上使用，且有益于保证产品转向回正性能，避免产品质量不一致，此外，本发明不仅适用于产品生产线的批量检测，也可用于问题车辆转向系统的各个零部件摩擦性能排查。

实施例2：

如图2所述，与实施例1的区别仅在于，包括两个动力装置，以及与待测车辆同一车桥上左右车轮对应的左右转盘，各动力装置分别与左右转盘对应驱动连接。

具体实施过程与实施例1类似，这里不再赘述相似部分。

具体的，与实施例1逆摩擦力矩计算公式相比，实施例2中逆摩擦力矩计算公式也要对应改变，逆摩擦力矩：M＝i*η*(M0_左+M0_右)-f*G*r。

实施例3：

如图3所述，与实施例1的区别仅在于，包括一个动力装置，以及与待测车辆同一车桥上左右车轮对应的左右转盘，动力装置通过动力分配机构与所述两个转盘相连接。

具体实施过程与第一种实施例类似，这里不再赘述相似部分。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车辆转向系统逆摩擦测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将待测车辆水平放置，使待测车辆的车轮位于其对应的转盘上，所述转盘与车轮的转动轴线重合，由驱动系统给转盘施加驱动力，转盘带动车轮同步转动；

2)在该驱动力下，当车轮不再转动时，记录此时车轮转角；

3)由该驱动力和转盘因所受压力产生对驱动系统的阻力矩，得到在该车轮转角下，车辆转向系统的逆摩擦力矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤4：对转盘施加不同的驱动力，然后重复步骤1、2、3，得到不同车轮转角下，对应的转向系统的逆摩擦力矩。

3.一种车辆转向系统逆摩擦测量系统，其特征在于，包括至少一个用于提供转向力矩的动力装置，动力装置驱动连接带动车轮同步转动的转盘；还包括用于测量车轮转动角度和测量动力装置输出驱动力矩的测量单元，以及用于对测量单元采集数据进行处理的处理运算单元。

4.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括一个动力装置，以及与待测车辆同一车桥上左右车轮对应的左右转盘，动力装置与左转盘或右转盘驱动连接。

5.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括两个动力装置，以及与待测车辆同一车桥上左右车轮对应的左右转盘，所述两个动力装置分别与左右转盘对应驱动连接。

6.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括一个动力装置，以及与待测车辆同一车桥上左右车轮对应的左右转盘，动力装置通过动力分配机构与所述两个转盘相连接。

7.根据权利要求4或5或6所述的测量系统，其特征在于，所述动力装置是电机。

8.根据权利要求4或5所述的测量系统，其特征在于，所述动力装置与其对应连接的转盘间通过传动机构相连接。

9.根据权利要求8所述的测量系统，其特征在于，所述传动机构包括传动轴，传动轴与转盘固定连接，转盘与用于承受压力的一个固定支座上下间隙配合，间隙中设有滚子。

10.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述测量单元包括用于测量车轮转动角度的分度传感器。