CN107246972B - 一种整车转向参数测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车参数检测技术领域，尤其涉及一种整车转向参数测试方法及系统。在进行整车转向刚度测试时，通过关系曲线计算扭矩和转角的增量，扭矩和转角的增量比即为整车转向刚度；在进行整车转向间隙测试时，通过中央处理器采集并输出方向盘转角与车轮转角关系曲线，车轮转角刚刚离开0位时的方向盘转角即为整车转向间隙；在进行整车转向系统摩擦测试时，通过关系曲线表征不同转角下整车转向系统的摩擦。本发明提出了一种全新的测试方法和系统，解决车辆整车状态下，测试转向刚度、间隙、摩擦，从方向盘施加扭矩产生转角到车轮产生转角实现车辆转弯变道等意图，解决了现有技术没有整车转向参数测试方法和系统的问题。

Description

一种整车转向参数测试方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车参数检测技术领域，尤其涉及一种整车转向参数测试方法及系统。

背景技术

用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steeringsystem)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。

汽车在行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓汽车转向。就轮式汽车而言，实现汽车转向的方法是，驾驶员通过一套专设的机构，使汽车转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于汽车纵轴线偏转一定角度。在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反方向偏转，从而使汽车恢复原来的行驶方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，即称为汽车转向系统(俗称汽车转向系)。因此，汽车转向系的功用是，保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶。

汽车技术发展越来越重视转向系统手感及操控性能，而转向系统刚度、间隙、摩擦等是其中重要的影响因素，目前广泛采用逐个控制零部件的刚度、间隙、摩擦的方法，很难实现整车级相关性能的掌控，目前行业内尚无整车转向刚度、间隙、摩擦等项目的测试方法，整车转向系统手感及操控性能不仅与转向系统零部件(转向机、转向管柱)的性能相关，还与实现转向动作的关联部件都有关系，包括悬架、车轮等，从执行转向的方向盘开始到实现车辆转向的车轮。仅仅测试零部件的性能不能满足车辆技术的发展需求。所以我们需要提出一种整车转向参数测试方法和系统，可以在整车状态下测试整车转向刚度、间隙、摩擦等参数。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种整车转向参数测试方法，其特征在于，包括:

在进行整车转向刚度测试时，通过车轮固定装置使车轮转向保持固定，再通过方向盘转角、力矩测试仪检测方向盘的输入扭矩和转角，并通过中央处理器采集并输出方向盘扭矩和转角的关系曲线，通过关系曲线计算扭矩和转角的增量，扭矩和转角的增量比即为整车转向刚度；

在进行整车转向间隙测试时，通过方向盘转角、力矩测试仪测试方向盘输入扭矩、转角，通过车轮转角测试装置测试车轮的转角，通过中央处理器采集并输出方向盘转角与车轮转角关系曲线，车轮转角刚刚离开0位时的方向盘转角即为整车转向间隙；

在进行整车转向系统摩擦测试时，通过车轮滑动装置保证车轮与地面接近似零阻力的测试环境，通过方向盘转角、力矩测试仪测试方向盘力矩，通过转角测试装置测试车轮转角，通过中央处理器采集并输出方向盘力矩与车轮转角的关系曲线，通过关系曲线表征不同转角下整车转向系统的摩擦。

进一步地，在进行整车转向刚度测试时所述中央处理器内有基于以下公式建立的数学模型：

K＝△T/△φ

其中T——方向盘输入扭矩

φ——方向盘转角

△T——方向盘扭矩增量

△φ——方向盘转角增量

本发明还提供了一种实现上述方法的整车转向参数测试系统，其特征在于，包括：

车轮测试系统，安装于车体上，用于给车轮提供不同的测试环境，并测试车轮转角；

中央处理器，用于采集并输出方向盘扭矩和转角的关系曲线，并计算出整车转向参数；

方向盘转角、力矩测试仪，用于测试方向盘输入扭矩、转角、力矩；

测试结果显示器，用于显示最终的测试结果。

进一步地，所述车轮测试装置包括：

车轮固定装置，用于固定车轮；

车轮转角测试装置，用于测试车轮的转角；

车轮滑动装置，用于保证车轮与地面接近似零阻力的测试环境；

进一步地，所述中央处理器分别与所述测试结果显示器、所述方向盘转角、力矩测试仪、所述车轮固定装置、所述车轮转角测试装置和所述车轮滑动装置电连接。

进一步地，所述车轮转角测试装置安装于车轮上。

进一步地，所述车轮滑动装置安装于车轮上。

进一步地，所述方向盘转角、力矩测试仪的型号为SZX-2型转向参数测试仪

本发明的有益效果：

本发明提出了一种全新的测试方法和系统，解决车辆整车状态下，测试转向刚度、间隙、摩擦，从方向盘施加扭矩产生转角到车轮产生转角实现车辆转弯变道等意图，解决了现有技术没有整车转向参数测试方法和系统的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的模块连接图；

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，本发明的一个方面，本发明提供一种整车转向参数测试方法，其特征在于，包括:

在进行整车转向刚度测试时，通过车轮固定装置使车轮转向保持固定，再通过方向盘转角、力矩测试仪检测方向盘的输入扭矩和转角，并通过中央处理器采集并输出方向盘扭矩和转角的关系曲线，通过关系曲线计算扭矩和转角的增量，扭矩和转角的增量比即为整车转向刚度；

方向盘安装方向盘转角、力矩测试仪，车轮固定，测试方向盘输入扭矩、转角，输出方向盘扭矩和转角的关系曲线，扭矩和转角的增量比即为整车转向刚度。同时可以排除轮胎的柔性，安装位移测量装置，测试轮辋的位移，通过轮辋位移及转向系统传动比，折算为方向盘转角，扭矩与扣除折算转角后的方向盘转角增量比即为方向盘到轮辋的刚度，依次折算扣除方法可以测量方向盘到转向机的刚度。

在进行整车转向间隙测试时，通过方向盘转角、力矩测试仪测试方向盘输入扭矩、转角，通过车轮转角测试装置测试车轮的转角，通过中央处理器采集并输出方向盘转角与车轮转角关系曲线，车轮转角刚刚离开0位时的方向盘转角即为整车转向间隙；

在进行整车转向系统摩擦测试时，通过车轮滑动装置保证车轮与地面接近似零阻力的测试环境，通过方向盘转角、力矩测试仪测试方向盘力矩，通过转角测试装置测试车轮转角，通过中央处理器采集并输出方向盘力矩与车轮转角的关系曲线，通过关系曲线表征不同转角下整车转向系统的摩擦。

方向盘安装方向盘转角、力矩测试仪，安装车轮滑动装置(车轮与地面接近似零阻力)，转角测试装置输出方向盘力矩与车轮转角的关系曲线，表征不同转角下整车转向系统的摩擦。也可以不使用车轮滑动装置而采用千斤顶或立柱等方式支撑悬空车轮，可行但不推荐，该方式在精度要求不高的条件下使用，因改变轮胎与整车的相对位置产生误差。

进一步地，在进行整车转向刚度测试时所述中央处理器内有基于以下公式建立的数学模型：

K＝△T/△φ

其中T——方向盘输入扭矩

φ——方向盘转角

△T——方向盘扭矩增量

△φ——方向盘转角增量

本发明还提供了一种实现上述方法的整车转向参数测试系统，其特征在于，包括：

车轮测试系统，安装于车体上，用于给车轮提供不同的测试环境，并测试车轮转角；

中央处理器，用于采集并输出方向盘扭矩和转角的关系曲线，并计算出整车转向参数；

方向盘转角、力矩测试仪，用于测试方向盘输入扭矩、转角、力矩；

测试结果显示器，用于显示最终的测试结果。

进一步地，所述车轮测试装置包括：

车轮固定装置，用于固定车轮；

车轮转角测试装置，用于测试车轮的转角；

车轮滑动装置，用于保证车轮与地面接近似零阻力的测试环境；

进一步地，所述中央处理器分别与所述测试结果显示器、所述方向盘转角、力矩测试仪、所述车轮固定装置、所述车轮转角测试装置和所述车轮滑动装置电连接。

进一步地，所述车轮转角测试装置安装于车轮上。所述车轮转角测试装置主要包括

进一步地，所述车轮滑动装置安装于车轮上。

进一步地，所述方向盘转角、力矩测试仪可以是方向盘形状的，有的叫“力矩方向盘”或者“测力方向盘”，例如：德国RMS测力方向盘、首科电子的SZX-2型转向参数测试仪，工作原理为本领域技术人员公知内容，此处不再赘述。

本发明提出了一种全新的测试方法和系统，解决车辆整车状态下，测试转向刚度、间隙、摩擦，从方向盘施加扭矩产生转角到车轮产生转角实现车辆转弯变道等意图，解决了现有技术没有整车转向参数测试方法和系统的问题。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种整车转向参数测试方法，其特征在于，包括:

在进行整车转向刚度测试时，通过车轮固定装置使车轮转向保持固定，再通过方向盘转角、力矩测试仪检测方向盘的输入扭矩和转角，并通过中央处理器采集并输出方向盘扭矩和转角的关系曲线，通过关系曲线计算扭矩和转角的增量，扭矩和转角的增量比即为整车转向刚度；通过安装位移测量装置，测试轮辋的位移，通过轮辋位移及转向系统传动比，折算为方向盘转角，扭矩与扣除折算转角后的方向盘转角增量比即为方向盘到轮辋的刚度，依次折算扣除以测量方向盘到转向机的刚度；

在进行整车转向间隙测试时，通过方向盘转角、力矩测试仪测试方向盘输入扭矩、转角，通过车轮转角测试装置测试车轮的转角，通过中央处理器采集并输出方向盘转角与车轮转角关系曲线，车轮转角刚刚离开0 位时的方向盘转角即为整车转向间隙；

在进行整车转向系统摩擦测试时，通过车轮滑动装置保证车轮与地面接近零阻力的测试环境，通过方向盘转角、力矩测试仪测试方向盘力矩，通过转角测试装置测试车轮转角，通过中央处理器采集并输出方向盘力矩与车轮转角的关系曲线，通过关系曲线表征不同转角下整车转向系统的摩擦。

2.根据权利要求1 所述的方法，在进行整车转向刚度测试时所述中央处理器内有基于以下公式建立的数学模型：

K=△T/△φ

其中T——方向盘输入扭矩

φ——方向盘转角

△T——方向盘扭矩增量

△φ——方向盘转角增量。

3.一种实现如权利要求1-2 所述方法的整车转向参数测试系统，其特征在于，包括：

车轮测试系统，安装于车体上，用于给车轮提供不同的测试环境，并测试车轮转角；

中央处理器，用于采集并输出方向盘扭矩和转角的关系曲线，并计算出整车转向参数；

方向盘转角、力矩测试仪，用于测试方向盘输入扭矩、转角、力矩；

测试结果显示器，用于显示最终的测试结果。

4.根据权利要求3 所述的系统，其特征在于，所述车轮测试系统包括：

车轮固定装置，用于固定车轮；

车轮转角测试装置，用于测试车轮的转角；

车轮滑动装置，用于保证车轮与地面接近零阻力的测试环境。

5.根据权利要求4 所述的系统，其特征在于，所述中央处理器分别与所述测试结果显示器、所述方向盘转角、力矩测试仪、所述车轮固定装置、所述车轮转角测试装置和所述车轮滑动装置电连接。

6.根据权利要求5 所述的系统，其特征在于，所述车轮转角测试装置安装于车轮上。

7.根据权利要求6 所述的系统，其特征在于，所述车轮滑动装置安装于车轮上。

8.根据权利要求 7 所述的系统，其特征在于，所述方向盘转角、力矩测试仪的型号为SZX-2 型转向参数测试仪。

Images