CN106872189A - 一种电动助力转向系统性能测试组合试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，包括机架以及多个模块，机架表面设有直线安装轨道，模块设有用于固定安装于所述直线安装轨道上的底板以及通过支架固定于底板上的传动轴段，传动轴段能够通过联轴器组合连接成为传动轴。本发明由机架以及多个模块组成，每个模块通过底板固定于直线安装轨道上，安装方便，使用效率高；通过配置不同的模块进行组合可以得到不同的测试平台，以满足相应的测试需要，组合方便，功能全面；单个试验台可以完成电动助力转向系统的全部测试要求，效率高，测试所得的数据集中，易于处理，测试结果准确。

Description

一种电动助力转向系统性能测试组合试验台

技术领域

本发明属于车辆转向系统性能测试技术领域，具体涉及一种电动助力转向系统性能测试组合试验台。

背景技术

现有的电动助力转向系统进行性能测试时，一般只能针对各种性能进行单个试验，完成一个试验后更换工位继续下一个试验。每个试验需要更换相应的工装和试验方法，完成全部检测费时费力，通用性不强，使用不够灵活机动。检测设备繁多，配置成本大，占用空间广。每项测试前需要完成繁琐的准备工作，测试后数据难以综合进行处理，测试结果不够准确。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，具有通用性强、体积小、占用空间低、使用机动灵活、测试结果综合准确的优点。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，包括机架以及以可拆卸的方式安装于机架上并进行组合的第一模块、第二模块、第三模块、第四模块、第五模块、第六模块以及第七模块，所述机架表面设有直线安装轨道，第二模块、第三模块、第四模块、第五模块、第六模块以及第七模块分别设有用于固定安装于所述直线安装轨道上的底板以及通过支架固定于底板上的传动轴段，传动轴段能够通过联轴器组合连接成为传动轴，所述第一模块包括用于驱动所述传动轴转动的伺服电机以及控制所述伺服电机工作的伺服控制器，机架于所述直线安装轨道的外侧设有伺服电机和伺服控制器的安装位，所述第二模块包括安装于其传动轴段上的角度传感器以及连接于传动轴段一端的方向盘，所述第三模块包括安装于其传动轴段上的输入力矩传感器，所述第四模块包括安装于其传动轴段上的待测试的电动助力转向系统，所述第五模块包括安装于其传动轴段上的输出力矩传感器，所述第六模块包括安装于其传动轴段上的恒定负载器，所述第七模块包括安装于其传动轴段上的可变负载器以及用于锁紧传动轴段的锁紧装置，所述机架于所述直线安装轨道的外侧设有PWM-V转换及记录存储器，PWM-V转换及记录存储器可通过连接线分别与角度传感器、输入力矩传感器、电动助力转向系统以及输出力矩传感器连接。

作为优选的实施方式，所述机架的底部设有滑轮。

作为优选的实施方式，所述直线安装轨道为两条平行的分布有螺孔的滑轨，所述底板底部的两侧设有卡合于滑轨上并可滑动的滑座，所述底板通过螺接到滑轨上螺孔的螺丝与滑轨固定。

作为优选的实施方式，所述第二模块还包括安装于其传动轴段上的第一皮带轮，所述伺服电机的驱动轴上设有通过皮带与第一皮带轮连接的第二皮带轮。

作为优选的实施方式，所述电动助力转向系统包括用于控制其工作的ECU电子控制单元，所述机架上设有用于向ECU电子控制单元供电的电源。

作为优选的实施方式，所述第二模块的方向盘上设有角力计。

本发明的有益效果是：本发明由机架以及多个模块组成，每个模块通过底板固定于直线安装轨道上，安装方便，使用效率高；通过配置不同的模块进行组合可以得到不同的测试平台，以满足相应的测试需要，组合方便，功能全面；单个试验台可以完成电动助力转向系统的全部测试要求，效率高，测试所得的数据集中，易于处理，测试结果准确。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：

图1为本发明的组成框架示意图；

图2为本发明一种组合实施例的侧视图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明另一种组合实施例的侧视图。

附图说明：1-机架，2-滑轮，3-直线安装轨道，4-底板，5-滑座，6-传动轴，7-伺服电机，8-伺服控制器，9-角度传感器，10-方向盘，11-第一皮带轮，12-第二皮带轮，13-输入力矩传感器，14-电动助力转向系统，15-输出力矩传感器，16-恒定负载器，17-可变负载器，18-锁紧装置，19-电源，20-PWM-V转换及记录存储器，21-角力计。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，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、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

参照图1-图4，本发明的试验台主要由机架1以及以可拆卸的方式安装于机架1上并进行组合的第一模块、第二模块、第三模块、第四模块、第五模块、第六模块以及第七模块组成。

机架1为试验台主体结构，其底部优选设有滑轮2，利用此滑轮2机架1可以方便地移动，从而根据需要更换位置，满足在任何适合空间使用的要求。机架1表面设有直线安装轨道3，第二模块、第三模块、第四模块、第五模块、第六模块以及第七模块分别设有用于固定安装于直线安装轨道3上的底板4。当需要配置某模块时，只需将该模块放置到直线安装轨道3的合适位置处，然后通过底板4固定即可。直线安装轨道3优选为两条平行的分布有螺孔的滑轨，相应地，底板4底部的两侧设有卡合于滑轨上并可滑动的滑座5，底板4通过螺接到滑轨上螺孔的螺丝与滑轨固定。如图所示，滑轨上所分布的螺孔足够多，每个模块的底板4所设置的开孔数量足够多且间距与螺孔的间距不同，确保模块滑动至任意位置处都会有合适的开孔与螺孔对准，从而实现两者固定。

第二模块、第三模块、第四模块、第五模块、第六模块以及第七模块还包括通过支架固定于底板4上的传动轴段，这些传动轴段能够通过联轴器组合连接成为传动轴6。具体应用时，不同模块所组合得到的传动轴6会相应地改变。下面对各个模块进行描述。

第一模块包括伺服电机7和伺服控制器8，伺服电机7用于驱动传动轴6转动，伺服控制器8则用于控制伺服电机7工作。伺服电机7和伺服控制器8一般安装于机架1上位于直线安装轨道3的外侧处，机架1上会设有相应的安装位。伺服电机7一般通过皮带连接到传动轴6上，以带动传动轴6转动。

第二模块包括安装于其传动轴段上的角度传感器9以及连接于传动轴段一端的方向盘10，方向盘10上优选设有角力计21。伺服电机7优选连接到第二模块上，具体地，第二模块还包括安装于其传动轴段上的第一皮带轮11，伺服电机7的驱动轴上设有通过皮带与第一皮带轮11连接的第二皮带轮12。当伺服电机7转动时可以带动传动轴6转动。

第三模块用于检测传动轴6的输入力矩，包括安装于其传动轴段上的输入力矩传感器13。第四模块用于安装待测试的电动助力转向系统14，电动助力转向系统14安装于其传动轴段上。第五模块用于检测传动轴6的输出力矩，包括安装于其传动轴段上的输出力矩传感器15。第六模块为传动轴6提供恒定负载，包括安装于其传动轴段上的恒定负载器16。第七模块为传动轴6提供数值可调的可变负载，包括安装于其传动轴段上的可变负载器17以及用于锁紧传动轴段的锁紧装置18，当锁紧装置18锁紧使得传动轴段不能转动时，相当于可变负载器17提供了无穷大的负载。图2和图3的实施例显示了配置第七模块以提供可变负载的实施例图，图4的实施例则显示了配置第六模块以提供恒定负载的实施例图。

电动助力转向系统14包括用于控制其工作的ECU电子控制单元，机架1上设有用于向ECU电子控制单元供电的电源19。

机架1于直线安装轨道3的外侧设有PWM-V转换及记录存储器20，PWM-V转换及记录存储器20可通过连接线分别与角度传感器9、输入力矩传感器13、电动助力转向系统14以及输出力矩传感器15连接。此PWM-V转换及记录存储器20可以获取到各个部分的检测信号，从而得到所需的检测结果进行显示和存储。PWM-V转换及记录存储器20的工作方式可以利用现有技术方便地实现，在此不再赘述。

下面列举具体实施例来对各个模块的组合工作方式来进行说明。

1)空载转动力矩试验

此试验用于判断转动过程中电动助力转向系统是否有卡滞现象发生。本发明可以通过安装第一模块、第二模块、第三模块和第四模块来进行上述试验。安装完成后，启动伺服电机，使得传动轴均匀转动，通过输入力矩传感器检测传动轴转动过程中扭矩的变化，即可知道电动助力转向系统是否有卡滞。

2)扭矩传感器特性试验

此试验用于判断力矩传感器是否正常工作，本发明可以通过安装第一模块、第二模块、第三模块、第四模块、第五模块以及第七模块来进行上述试验，参照图2和图3所示。将第七模块的锁紧装置将传动轴锁紧，使得传动轴负载变为无穷大，通过伺服电机控制电动助力转向系统前端的传动轴转动，使得输入力矩为目标值，观察输出力矩的大小，了解力矩传感器是否正常工作。

3)助力电流与扭矩(I-T)的特性试验

此试验用于判定电动助力转向系统输入电流与输出力矩的大小关系。本发明通过安装第四模块、第五模块、第七模块来进行上述试验。将第七模块的锁紧装置将传动轴锁紧，使得传动轴负载变为无穷大。启动电动助力转向系统，观察电动助力转向系统内电机工作电流(即助力电流)与输出力矩的关系即可知道助力电流与扭矩的特性关系。

4)输入扭矩输出扭矩(Ti-To)的特性试验

此试验用于判定电动助力转向系统输入输出力矩关系。本发明通过安装第三模块、第四模块、第五模块、第七模块来进行上述试验。试验时给ECU电子控制单元信号，控制电动助力转向系统，模拟各种车速环境。记录各种车速条件下，输入力矩传感器与输出力矩传感器的关系。

5)功能(N-T)试验

此实验用于测试整体功能。本发明可以通过安装第一模块、第二模块、第三模块、第四模块、第五模块以及第六模块来进行上述试验，如图4所示。第六模块用于提供恒定负载。试验时，控制电动助力转向系统电流，设定车速参数。控制伺服电机转动角度，观察在各个车速及负载下角度传感器、输入力矩传感器与输出力矩传感器的角度力矩关系。

6)操舵手感试验

安装第一模块、第二模块、第三模块、第四模块、第五模块以及第七模块，锁紧装置不需进行锁紧。先手持方向盘转动，感受操舵手感，然后将角力计装载方向盘上，通过旋转角力计带动方向盘转动，此时角力计测得的扭矩及角度数据将被记录存储器收集记录，可以分析出各种状态下旋转方向盘时实际需要的扭矩。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但不是穷尽性的例举，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，其特征在于：包括机架以及以可拆卸的方式安装于机架上并进行组合的第一模块、第二模块、第三模块、第四模块、第五模块、第六模块以及第七模块，所述机架表面设有直线安装轨道，第二模块、第三模块、第四模块、第五模块、第六模块以及第七模块分别设有用于固定安装于所述直线安装轨道上的底板以及通过支架固定于底板上的传动轴段，传动轴段能够通过联轴器组合连接成为传动轴，所述第一模块包括用于驱动所述传动轴转动的伺服电机以及控制所述伺服电机工作的伺服控制器，机架于所述直线安装轨道的外侧设有伺服电机和伺服控制器的安装位，所述第二模块包括安装于其传动轴段上的角度传感器以及连接于传动轴段一端的方向盘，所述第三模块包括安装于其传动轴段上的输入力矩传感器，所述第四模块包括安装于其传动轴段上的待测试的电动助力转向系统，所述第五模块包括安装于其传动轴段上的输出力矩传感器，所述第六模块包括安装于其传动轴段上的恒定负载器，所述第七模块包括安装于其传动轴段上的可变负载器以及用于锁紧传动轴段的锁紧装置，所述机架于所述直线安装轨道的外侧设有PWM-V转换及记录存储器，PWM-V转换及记录存储器可通过连接线分别与角度传感器、输入力矩传感器、电动助力转向系统以及输出力矩传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，其特征在于：所述机架的底部设有滑轮。

3.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，其特征在于：所述直线安装轨道为两条平行的分布有螺孔的滑轨，所述底板底部的两侧设有卡合于滑轨上并可滑动的滑座，所述底板通过螺接到滑轨上螺孔的螺丝与滑轨固定。

4.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，其特征在于：所述第二模块还包括安装于其传动轴段上的第一皮带轮，所述伺服电机的驱动轴上设有通过皮带与第一皮带轮连接的第二皮带轮。

5.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，其特征在于：所述电动助力转向系统包括用于控制其工作的ECU电子控制单元，所述机架上设有用于向ECU电子控制单元供电的电源。

6.根据权利要求1所述的一种电动助力转向系统性能测试组合试验台，其特征在于：所述第二模块的方向盘上设有角力计。