CN105157997B - 一种电动转向系统测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电动转向系统测试台架及其测试方法，可以在整车装配前实现对电动转向系统的多项测试，使电动转向系统的开发更加完善，并节省整车开发时间。本发明的电动转向系统测试台架由力矩方向盘、带有横拉杆的机械转向器总成、可将输入的控制信号转换为CAN信号的信号转换模块、电源模块构成，所述机械转向器总成的横拉杆端部连接有力传感器和/或用于提供载荷的加载装置。本发明的电动转向系统测试方法如下：将待测试的电动转向系统的转向管柱与机械转向器总成安装在一起，将力矩方向盘安装固定在转向管柱上，把信号转换模块、电源模块分别与待测试的电动转向系统的助力模块连接，然后根据要求设置不同的输入输出参数来实现不同的测试验证。
Description
技术领域
本发明属于汽车零部件测试技术领域，具体涉及到一种电动转向系统测试台架及其测试方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，传统的液压转向系统应用越来越少，为了改善汽车的操控性能和整车舒适性，以及降低整车的油耗，越来越多的汽车采用电动转向系统。
国内汽车厂家的产品的电动转向系统的配置率也越来越占比增加，但应用还不够成熟，产品设计阶段缺乏系统验证的能力，很多厂家都是在样车装配后，在路试过程中对电动转向系统进行相关的验证，但是这样的验证方式存在下述缺点：1、即使发现电动转向系统存在问题，也会因为电动转向系统的整改工作而耽误整车的研发进程；2、相关的验证工作均是以驾驶人员的主观感受作为评判基础，不够客观。
发明内容
本发明的目的是提出一种电动转向系统测试台架及其测试方法，可以在整车装配前实现对电动转向系统的多项测试，使电动转向系统的开发更加完善，并节省整车开发时间。
本发明的电动转向系统测试台架由力矩方向盘、带有横拉杆的机械转向器总成、可将输入的控制信号转换为CAN信号的信号转换模块、电源模块构成，所述机械转向器总成的横拉杆端部连接有力传感器和/或用于提供载荷的加载装置。
为方便、准确地观察力矩方向盘的转动角度，所述力矩方向盘设有转角传感器。
进一步地，所述加载装置连接有应变放大器，以用于放大相应的力矩信号，从而准确地测量出力矩值。
进一步地，为贴近在实际路况下的使用情况，所述加载装置连接有路谱信号输入单元。
本发明的应用上述的电动转向系统测试台架的电动转向系统测试方法如下：将待测试的电动转向系统的转向管柱与机械转向器总成按照与实车硬点一致的方式安装在一起，将力矩方向盘安装固定在转向管柱上，把信号转换模块、电源模块分别与待测试的电动转向系统的助力模块连接，然后根据不同测试验证项目，设置不同的输入输出参数来实现不同的测试验证。
其中：
电动转向系统空载转动力矩测试的步骤如下：使机械转向器总成的横拉杆空载，将预先设定的对应不同车速工况的控制信号通过信号转换模块转换成CAN信号，利用上述CAN信号驱动助力模块，通过助力模块以规定的转速来使力矩方向盘转动预定角度范围，记录在助力模块不同的助力值时，力矩方向盘的力矩值与力矩方向盘的转动角度的对应数据，并以力矩方向盘的转动角度为横坐标，力矩方向盘的力矩值为纵坐标描绘出助力模块的对应不同车速的助力值曲线。
电动转向系统输入输出特性测试的步骤如下：将机械转向器总成的横拉杆端部连接上加载装置，将预先设定的对应不同车速工况的控制信号通过信号转换模块转换成CAN信号，利用上述CAN信号驱动助力模块，通过助力模块以规定的转速来使力矩方向盘转动预定角度范围，记录在助力模块不同的助力值时，加载装置的加载力矩值与力矩方向盘的力矩值的对应数据，并以加载装置的加载力矩值为横坐标，力矩方向盘的力矩值为纵坐标描绘出助力模块的对应不同车速的助力值曲线。
进一步地，利用路谱信号输入单元的路谱信号来控制加载装置的加载力矩的输出，以测试出在不同路谱条件下的电动转向系统输入输出特性。
进一步地，在测试时，先使力矩方向盘全范围角度预转动至少两个循环，再进行相应测试，这样做的的好处是先进行系统磨合，这样排除一些干扰，测试数据更准确。
本发明的电动转向系统测试台架将待测试的电动转向系统与传统的机械转向器总成进行结合，通过改变参数，可以进行多项性能测试验证，如电动转向系统的间隙和刚度、系统摩擦力、空载转动力矩、输入输出特性、回正特性、原地转向力、低速转向力、中高速转向力、中间位置转向力、线角传动比测试、俘获测试以及噪音测试；也可以进行专项验证，如特殊路面上的异响、振动验证以及故障策略模拟测试；还可以进行正逆向耐久可靠性验证。通过上述验证，可以在整车装配前发现电动转向系统的不足，使电动转向系统的开发更加完善，并节省整车开发时间。
附图说明
图1是电动转向系统测试台架的原理示意图。
附图标示：1、力矩方向盘；2、机械转向器总成；3、横拉杆；4、信号转换模块；5、电源模块；6、加载装置；7、转向管柱；8、助力模块。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图所示，本实施例的电动转向系统测试台架由设有转角传感器的力矩方向盘1、带有横拉杆3的机械转向器总成2、可将输入的控制信号转换为CAN信号的信号转换模块4、电源模块5构成，所述机械转向器总成2的横拉杆3端部连接有力传感器和用于提供载荷的加载装置6。
本发明的应用上述的电动转向系统测试台架的电动转向系统测试方法如下：将待测试的电动转向系统的转向管柱7与机械转向器总成2按照与实车硬点一致的方式安装在一起，将力矩方向盘1安装固定在转向管柱7上，把信号转换模块4、电源模块5分别与待测试的电动转向系统的助力模块8连接，然后根据不同测试验证项目，设置不同的输入输出参数来实现不同的测试验证。
其中：
电动转向系统空载转动力矩测试的步骤如下：使机械转向器总成2的横拉杆3空载，将预先设定的对应不同车速工况的控制信号通过信号转换模块4转换成CAN信号，利用上述CAN信号驱动助力模块8，通过助力模块8以规定的转速来使力矩方向盘1转动预定角度范围，记录在助力模块8不同的助力值时，力矩方向盘1的力矩值与力矩方向盘1的转动角度的对应数据，并以力矩方向盘1的转动角度为横坐标，力矩方向盘1的力矩值为纵坐标描绘出助力模块8的对应不同车速的助力值曲线。
电动转向系统输入输出特性测试的步骤如下：将机械转向器总成2的横拉杆3端部连接上加载装置6，将预先设定的对应不同车速工况的控制信号通过信号转换模块4转换成CAN信号，利用上述CAN信号驱动助力模块8，通过助力模块8以规定的转速来使力矩方向盘1转动预定角度范围，记录在助力模块8不同的助力值时，加载装置6的加载力矩值与力矩方向盘1的力矩值的对应数据，并以加载装置6的加载力矩值为横坐标，力矩方向盘1的力矩值为纵坐标描绘出助力模块8的对应不同车速的助力值曲线。
当然，还可以将加载装置6连接上路谱信号输入单元，利用路谱信号输入单元的路谱信号来控制加载装置6的加载力矩的输出，以测试出在不同路谱条件下的电动转向系统输入输出特性。
本发明是在传统液压转向系统台架的基础上，优化搭建电动转向系统的台架测试能力，使电动转向系统开发更加完善，形成了虚拟分析—零部件验证—系统验证—整车验证完整的开发模式，这样整个开发验证过程更充分，提前发现问题，提前整改，不仅节省了成本，更重要的是不让问题流入到终端客户，提高了客户满意度，提升了客户对企业品牌价值的认可。
Claims (5)
1.一种电动转向系统测试方法，所采用的电动转向系统测试台架由力矩方向盘、带有横拉杆的机械转向器总成、可将输入的控制信号转换为CAN信号的信号转换模块、电源模块构成，所述机械转向器总成的横拉杆端部连接有力传感器和/或用于提供载荷的加载装置；其特征在于该测试方法的具体步骤如下：将待测试的电动转向系统的转向管柱与机械转向器总成按照与实车硬点一致的方式安装在一起，将力矩方向盘安装固定在转向管柱上，把信号转换模块、电源模块分别与待测试的电动转向系统的助力模块连接，然后根据不同测试验证项目，设置不同的输入输出参数来实现不同的测试验证；其中：
电动转向系统空载转动力矩测试的步骤如下：使机械转向器总成的横拉杆空载，将预先设定的对应不同车速工况的控制信号通过信号转换模块转换成CAN信号，利用上述CAN信号驱动助力模块，通过助力模块以规定的转速来使力矩方向盘转动预定角度范围，记录在助力模块不同的助力值时，力矩方向盘的力矩值与力矩方向盘的转动角度的对应数据，并以力矩方向盘的转动角度为横坐标，力矩方向盘的力矩值为纵坐标描绘出助力模块的对应不同车速的助力值曲线；
电动转向系统输入输出特性测试的步骤如下：将机械转向器总成的横拉杆端部连接上加载装置，将预先设定的对应不同车速工况的控制信号通过信号转换模块转换成CAN信号，利用上述CAN信号驱动助力模块，通过助力模块以规定的转速来使力矩方向盘转动预定角度范围，记录在助力模块不同的助力值时，加载装置的加载力矩值与力矩方向盘的力矩值的对应数据，并以加载装置的加载力矩值为横坐标，力矩方向盘的力矩值为纵坐标描绘出助力模块的对应不同车速的助力值曲线。
2.根据权利要求1所述的电动转向系统测试方法，其特征在于所述加载装置连接有路谱信号输入单元；在测试中利用路谱信号输入单元的路谱信号来控制加载装置的加载力矩的输出，以测试出在不同路谱条件下的电动转向系统输入输出特性。
3.根据权利要求1所述的电动转向系统测试方法，其特征在于先使力矩方向盘全范围角度预转动至少两个循环，再进行相应测试。
4.根据权利要求1或2或3所述的电动转向系统测试方法，其特征在于所述力矩方向盘设有转角传感器。
5.根据权利要求1或2或3所述的电动转向系统测试方法，其特征在于所述加载装置连接有应变放大器。
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