CN108268026A - 测验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车动力学的硬件在环仿真研究技术领域，尤其涉及一种测验装置及方法。测验装置中，驱动器分别用于驱动X轴动力组件、Y轴动力组件和Z轴动力组件运转；ESC系统固定在X轴旋转支架上，且ESC系统中的电机的油口朝上设置；X轴动力组件用于驱动X轴旋转支架绕X轴转动，X轴与ESC系统中的电机的转轴共线；Y轴动力组件用于驱动X轴旋转支架绕Y轴转动；Z轴动力组件用于驱动Y轴支撑框绕Z轴转动；X轴和所述Y轴均水平设置，Z轴竖向设置，X轴与Y轴垂直设置，且X轴、Y轴和Z轴相交于ESC系统上的同一点。上述测验装置及方法能够同时模拟汽车车身的横向加速度、侧向加速度和横摆角速度，适用于测验目前应用于汽车上的ESC系统的测验需求。

Description

测验装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车动力学的硬件在环仿真研究技术领域，尤其涉及一种测验装置及方法。

背景技术

硬件在环仿真测试系统是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态的测试系统，从安全性、可行性和合理的成本上考虑，硬件在环仿真测试，减少了实车路试的次数，缩短了开发时间，降低了成本和汽车厂的风险。

为了提高汽车的安全驾驶系数，目前的汽车上已经趋于安装带有ESC(即汽车电子稳定控制系统)；然而，现有的测验检测汽车姿态的组合传感器(包括侧向加速度传感器和横摆角速度传感器)工作性能的装置，是将组合传感器置于二自由度旋转平台上的，该旋转平台只能模拟两个自由度的变量，对于车辆的前进加速度并不能模拟，不能适应目前应用于汽车上的ESC系统的测验需求。

综上，如何克服现有的测验检测汽车姿态的传感器工作性能的装置的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测验装置及方法，以缓解现有技术中的测验检测汽车姿态的传感器工作性能的装置存在的不能模拟前进加速度的技术问题。

本发明提供的测验装置，包括X轴装置、Y轴装置、Z轴装置、ESC系统和驱动器。

其中，所述X轴装置包括X轴动力组件、X轴支撑框和X轴旋转支架，所述Y轴装置包括Y轴动力组件和Y轴支撑框，所述Z轴装置包括Z轴动力组件和Z轴支撑架，所述驱动器分别用于驱动所述X轴动力组件、所述Y轴动力组件和所述Z轴动力组件运转。

所述ESC系统固定在所述X轴旋转支架上，且所述ESC系统中的电机的油口朝上设置；所述X轴旋转支架与所述X轴支撑框转动配合，且所述X轴动力组件用于驱动所述X轴旋转支架绕X轴转动，所述X轴与所述ESC系统中的电机的转轴共线；所述X轴旋转支架与所述Y轴支撑框转动配合，且所述Y轴动力组件用于驱动所述X轴旋转支架绕Y轴转动；所述Y轴支撑框与所述Z轴支撑架转动配合，且所述Z轴动力组件用于驱动所述Y轴支撑框绕Z轴转动。

所述X轴和所述Y轴均水平设置，所述Z轴竖向设置，所述X轴与所述Y轴垂直设置，且所述X轴、所述Y轴和所述Z轴相交于所述ESC系统上的同一点。

优选的，作为一种可实施方式，所述X轴动力组件包括X轴力矩电机和X轴编码器，所述X轴支撑框上还设置有X轴液压滑环。

所述X轴力矩电机和所述X轴液压滑环的定子均固定在所述X轴支撑框上；所述X轴力矩电机的定子与所述X轴编码器的定子固定连接，所述X轴力矩电机的后轴与所述X轴编码器的转子固定连接并带动所述X轴编码器的转子绕X轴同步转动，所述X轴力矩电机的前轴与所述X轴旋转支架固定连接并带动所述X轴旋转支架绕X轴同步转动，且所述X轴旋转支架还与所述X轴液压滑环的转子固定连接并带动所述X轴液压滑环的转子绕X轴同步转动；所述驱动器分别与所述X轴力矩电机和所述编码器电连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述Y轴动力组件包括Y轴私服电机和Y轴减速机，所述Y轴支撑框上还设置有Y轴液压滑环。

所述Y轴私服电机的输出轴与所述Y轴减速机的输入轴固定连接并带动所述Y轴减速机的输入轴同步转动，所述Y轴减速机和所述Y轴液压滑环的定子均固定在所述Y轴支撑框上；所述Y轴减速机的输出轴与所述X轴支撑框的一侧固定连接并带动所述X轴支撑框绕Y轴同步转动，所述X轴支撑框的另一侧与所述Y轴液压滑环的转子固定连接并带动所述Y轴液压滑环的转子绕Y轴同步转动；所述驱动器与所述Y轴私服电机电连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述Z轴动力组件包括Z轴私服电机和Z轴减速机，所述Z轴支撑架上还设置有Z轴电液组合滑环。

所述Z轴私服电机的输出轴与所述Z轴减速机的输入轴固定连接并带动所述Z轴减速机的输入轴同步转动，所述Z轴减速机和所述Z轴电液组合滑环的定子均固定在所述Z轴支撑架上；所述Z轴减速机的输出轴与所述Y轴支撑框的顶部固定连接并带动所述Y轴支撑框绕Z轴同步转动，所述Y轴支撑框的底部与所述Z轴电液组合滑环的转子固定连接并带动所述Z轴电液组合滑环的转子绕Z轴同步转动；所述驱动器与所述Z轴私服电机电连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述X轴装置还包括X轴液压滑环止转件，所述X轴液压滑环的定子通过所述X轴液压滑环止转件固定在所述X轴支撑框上。

所述Y轴装置还包括Y轴液压滑环止转件，所述Y轴液压滑环的定子通过所述Y轴液压滑环止转件固定在所述Y轴支撑框上。

所述Z轴装置还包括Z轴电液组合滑环止转件，所述Z轴电液组合滑环的定子通过所述Z轴电液组合滑环止转件固定在所述Z轴支撑框上。

优选的，作为一种可实施方式，所述X轴液压滑环止转件包括相互固定连接的X轴法兰部和X轴止转部，所述X轴法兰部固定在所述X轴支撑框上，所述X轴止转部和所述X轴液压滑环的定子上均设置有相互对应的X轴止转孔，相对应的所述X轴止转孔通过螺钉固定连接。

所述Y轴液压滑环止转件包括相互固定连接的Y轴法兰部和Y轴止转部，所述Y轴法兰部固定在所述Y轴支撑框上，所述Y轴止转部和所述Y轴液压滑环的定子上均设置有相互对应的Y轴止转孔，相对应的所述Y轴止转孔通过螺钉固定连接。

所述Z轴电液组合滑环止转件包括相互固定连接的Z轴法兰部和Z轴止转部，所述Z轴法兰部固定在所述Z轴支撑架上，所述Z轴止转部和所述Z轴电液组合滑环的定子上均设置有相互对应的Z轴止转孔，相对应的所述Z轴止转孔通过螺钉固定连接。

优选的，作为一种可实施方式，所述X轴装置还包括X轴轴承，所述X轴液压滑环的转子套设在所述X轴轴承的内圈中，且所述X轴轴承的外圈固定在所述X轴支撑框上。

所述Y轴装置还包括Y轴轴承，所述Y轴液压滑环的转子套设在所述Y轴轴承的内圈中，且所述Y轴轴承的外圈固定在所述Y轴支撑框上。

所述Z轴装置还包括Z轴轴承，所述Z轴电液组合滑环的转子套设在所述Z轴轴承的内圈中，且所述Z轴轴承的外圈固定在所述Z轴支撑架上。

优选的，作为一种可实施方式，所述Z轴支撑架上设置有上支撑板和下支撑板，所述Z轴私服电机固定在所述下支撑板上，所述Z轴电液组合滑环固定在所述上支撑板上。

优选的，作为一种可实施方式，所述X轴装置还包括ESC支架，所述ESC系统固定在所述ESC支架上，且所述ESC支架与所述X轴旋转支架固定连接。

相应的，本发明还提供了一种应用于测验装置的测验方法，所述测验方法包括：

所述X轴、所述Y轴、所述Z轴形成三维笛卡尔坐标系，所述笛卡尔坐标系的原点位于所述ESC系统上，且所述笛卡尔坐标系的XY－平面为水平面；

所述驱动器分别控制所述X轴动力组件、所述Y轴动力组件和所述Z轴动力组件运转；

所述X轴动力组件驱动所述X轴旋转支架绕所述X轴旋转角度α_x，所述X轴的旋转角度α_x用于模拟车身侧向加速度A_x，A_x＝g＊sinα_x，其中，g为重力加速度；

所述Y轴动力组件驱动所述X轴支撑框绕所述Y轴旋转角度α_y，所述Y轴的旋转角度α_y模拟车身前进加速度A_y，A_y＝g＊sinα_y；

所述Z轴动力组件驱动所述Y轴支撑框绕所述Z轴旋转角度ω_r，所述Z轴的旋转角速度ω_r模拟车身横摆角速度ω_z，ω_r＝ω_z＊cosα_z，其中，α_z为所述Z轴与竖直方向的夹角；

实时采集所述ESC系统上各个油口的工作压力用于表征ESC系统的工作特性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的测验装置，分析其结构可知：上述测验装置主要由X轴装置、Y轴装置、Z轴装置、ESC系统和驱动器组成，其中，X轴装置包括有X轴动力组件、X轴支撑框和X轴旋转支架，Y轴装置包括Y轴动力组件和Y轴支撑框，Z轴装置包括Z轴动力组件和Z轴支撑架，驱动器分别用于驱动X轴动力组件、Y轴动力组件和Z轴动力组件运转。

分析上述结构的具体连接方式和位置关系可知：ESC系统固定在X轴旋转支架上，并将ESC系统中的电机的油口朝上设置，以符合ESC系统在汽车中的实际安装状态；此外，为了便于描述，将X轴旋转支架的旋转轴所在的直线定义为X轴，将X轴支撑框的旋转轴所在的直线定义为Y轴，将Y轴支撑框的旋转轴所在的直线定义为Z轴；同时，将X轴和Y轴均水平设置，并将Z轴竖向设置，所述X轴与所述Y轴垂直设置，且所述X轴、所述Y轴和所述Z轴相交于所述ESC系统上的同一点。

其中，X轴旋转支架与X轴支撑框转动配合，X轴动力组件能够驱动X轴旋转支架绕X轴转动，且X轴与ESC系统中的电机的转轴共线，以使得当X轴动力组件在驱动器的控制下驱动X轴旋转支架绕X轴转动时，X轴旋转支架能够模拟汽车车身出现侧向加速度时的姿态，从而，能够测验设置在X轴旋转支架上的ESC系统在汽车车身出现侧向加速度时的工作特性；X轴旋转支架与Y轴支撑框转动配合，Y轴动力组件能够驱动X轴旋转支架绕Y轴转动，以使得当Y轴动力组件在驱动器的控制下驱动X轴支撑框绕Y轴转动时，此时，与X轴支撑框连接的X轴旋转支架会跟随X轴支撑框同步转动，从而使得X轴旋转支架能够模拟汽车车身出现前进加速度时的姿态，从而，能够测验ESC系统在汽车车身出现前进加速度时的工作特性；Y轴支撑框与Z轴支撑架转动配合，Z轴动力组件能够驱动Y轴支撑框绕Z轴转动，以使得当Z轴动力组件在驱动器的控制下驱动Y轴支撑框绕Z轴转动，此时，与Y轴支撑框连接或间接连接的X轴支撑框和X轴旋转支架会跟随Y轴支撑框同步转动，从而使得X轴旋转支架能够模拟汽车车身出现横摆角速度时的姿态，从而，能够测验ESC系统在汽车车身出现横摆角速度时的工作特性。

很显然，本发明提供的测验装置能够同时模拟汽车车身的横向加速度、侧向加速度和横摆角速度，因此能够适用于测验目前应用于汽车上的ESC系统的测验需求，补充了现有技术的不足。

本发明还提供了一种应用于上述测验装置的测验方法：

首先，将上述X轴、Y轴、Z轴的相互位置关系建立成三维笛卡尔坐标系，并将笛卡尔坐标系的原点设置在ESC系统上，同时，将笛卡尔坐标系的XY－平面设置为水平面；

在基础上，利用驱动器根据需要分别控制X轴动力组件、Y轴动力组件、Z轴动力组件运转；

其中，X轴动力组件运转时能够驱动X轴旋转支架绕X轴旋转角度α_x，X轴的旋转角度α_x用于模拟车身侧向加速度A_x，根据力学原理，α_x与A_x速存在如下关系，A_x＝g＊sinα_x，其中g为重力加速度；

Y轴动力组件运转时能够驱动X轴支撑框绕Y轴旋转角度α_y，Y轴的旋转角度α_y模拟车身前进加速度A_y，根据力学原理，α_y与A_y速存在如下关系，A_y＝g＊sinα_y；

Z轴动力组件运转时能够驱动Y轴支撑框绕Z轴旋转角度ω_r，Z轴的旋转角速度ω_r模拟车身横摆角速度ω_z，根据力学原理，ω_r与ω_z速存在如下关系，ω_r＝ω_z＊cosα_z，α_z为所述Z轴与竖直方向的夹角；

实时采集ESC系统上各个油口的工作压力，根据α_x、A_x、α_y、A_y、ω_r、ω_z之间的关系，并结合ESC系统上各个油口的工作压力来表征ESC系统的工作特性，达到目的。

显然，本发明提供的测验方法因应用于上述测验装置，因此具有上述测验装置的所有优点，能够测验ESC系统在汽车车身发生横向加速度、侧向加速度或横摆角速度时的工作特性，能够适用于测验目前应用于汽车上的ESC系统的测验需求，补充了现有技术的不足。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的测验装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的测验装置中X轴装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的测验装置中X轴装置与Y轴装置的装配结构示意图；

图4为本发明实施例提供的测验装置的立体结构示意图。

图标：1－X轴装置；11－X轴支撑框；12－X轴旋转支架；13－X轴力矩电机；14－X轴编码器；15－X轴液压滑环；16－X轴液压滑环止转件；17－ESC支架；18－X轴；2－Y轴装置；21－Y轴支撑框；22－Y轴私服电机；23－Y轴减速机；24－Y轴液压滑环；25－Y轴液压滑环止转件；26－Y轴；3－Z轴装置；31－Z轴支撑架；311－上支撑板；312－下支撑板；32－Z轴私服电机；33－Z轴减速机；34－Z轴电液组合滑环；35－Z轴电液组合滑环止转件；36－Z轴；4－ESC系统；41－电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1－图4，在一种实施例中提供了一种测验装置，包括X轴装置1、Y轴装置2、Z轴装置3、ESC系统4和驱动器。

其中，所述X轴装置1包括X轴动力组件、X轴支撑框11和X轴旋转支架12，所述Y轴装置2包括Y轴动力组件和Y轴支撑框21，所述Z轴装置3包括Z轴动力组件和Z轴支撑架31，所述驱动器分别用于驱动所述X轴动力组件、所述Y轴动力组件和所述Z轴动力组件运转。

所述ESC系统4固定在所述X轴旋转支架12上，且所述ESC系统4中的电机的油口朝上设置；所述X轴旋转支架12与所述X轴支撑框11转动配合，且所述X轴动力组件用于驱动所述X轴旋转支架12绕X轴18转动，所述X轴18与所述ESC系统4中的电机41的转轴共线；所述X轴旋转支架12与所述Y轴支撑框21转动配合，且所述Y轴动力组件用于驱动所述X轴旋转支架12绕Y轴26转动；所述Y轴支撑框21与所述Z轴支撑架31转动配合，且所述Z轴动力组件用于驱动所述Y轴支撑框21绕Z轴36转动。

所述X轴18和所述Y轴26均水平设置，所述Z轴36竖向设置，所述X轴18与所述Y轴26垂直设置，且所述X轴18、所述Y轴26和所述Z轴36相交于所述ESC系统4上的同一点。

分析上述结构的具体连接方式和位置关系可知：ESC系统4固定在X轴旋转支架12上，并将ESC系统4中的电机的油口朝上设置，以符合ESC系统4在汽车中的实际安装状态；此外，为了便于描述，将X轴旋转支架12的旋转轴所在的直线定义为X轴，将X轴支撑框11的旋转轴所在的直线定义为Y轴，将Y轴支撑框21的旋转轴所在的直线定义为Z轴；同时，将X轴和Y轴均水平设置，并将Z轴竖向设置，所述X轴与所述Y轴垂直设置，且所述X轴、所述Y轴和所述Z轴相交于所述ESC系统4上的同一点。

其中，X轴旋转支架12与X轴支撑框11转动配合，X轴动力组件能够驱动X轴旋转支架12绕X轴转动，且X轴与ESC系统4中的电机的转轴共线，以使得当X轴动力组件在驱动器的控制下驱动X轴旋转支架12绕X轴转动时，X轴旋转支架12能够模拟汽车车身出现侧向加速度时的姿态，从而，能够测验设置在X轴旋转支架12上的ESC系统4在汽车车身出现侧向加速度时的工作特性；X轴旋转支架12与Y轴支撑框21转动配合，Y轴动力组件能够驱动X轴旋转支架12绕Y轴转动，以使得当Y轴动力组件在驱动器的控制下驱动X轴支撑框11绕Y轴转动时，此时，与X轴支撑框11连接的X轴旋转支架12会跟随X轴支撑框11同步转动，从而使得X轴旋转支架12能够模拟汽车车身出现前进加速度时的姿态，从而，能够测验ESC系统4在汽车车身出现前进加速度时的工作特性；Y轴支撑框21与Z轴支撑架31转动配合，Z轴动力组件能够驱动Y轴支撑框21绕Z轴转动，以使得当Z轴动力组件在驱动器的控制下驱动Y轴支撑框21绕Z轴转动，此时，与Y轴支撑框21连接或间接连接的X轴支撑框11和X轴旋转支架12会跟随Y轴支撑框21同步转动，从而使得X轴旋转支架12能够模拟汽车车身出现横摆角速度时的姿态，从而，能够测验ESC系统4在汽车车身出现横摆角速度时的工作特性。

很显然，本实施例提供的测验装置能够同时模拟汽车车身的横向加速度、侧向加速度和横摆角速度，因此能够适用于测验目前应用于汽车上的ESC系统4的测验需求，补充了现有技术的不足。

有关本实施例的技术方案的具体结构以及技术效果如下：

参见图2，在X轴装置1的具体结构中，X轴动力组件包括X轴力矩电机13和X轴编码器14，X轴支撑框11上还设置有X轴液压滑环15；X轴力矩电机13和X轴液压滑环15的定子均固定在X轴支撑框11上，以实现自身位置的固定；因力矩电机具有低转速、大扭矩、过载能力强，故能够直接作用于X轴旋转支架12，为了便于控制力矩电机的转速即转角，将X轴力矩电机13的定子与X轴编码器14的定子固定连接，后轴与X轴编码器14的转子固定连接并带动X轴编码器14的转子绕X轴同步转动，并将驱动器分别与X轴力矩电机13和编码器电连接，以通过X轴编码器14来实现驱动器对X轴力矩电机13的控制。X轴力矩电机13的前轴与X轴旋转支架12固定连接并带动X轴旋转支架12绕X轴同步转动，且X轴旋转支架12还与X轴液压滑环15的转子固定连接并带动X轴液压滑环15的转子绕X轴同步转动，以使得在X轴液压滑环15实现X轴旋转支架12的正常旋转。

参见图3，在Y轴装置2的具体结构中，Y轴动力组件包括Y轴私服电机22和Y轴减速机23，Y轴支撑框21上还设置有Y轴液压滑环24；Y轴私服电机22的输出轴与Y轴减速机23的输入轴固定连接并带动Y轴减速机23的输入轴同步转动，以实现降低电机转速，增加电机转矩的作用，以能够驱动X轴支撑框11旋转。Y轴减速机23和Y轴液压滑环24的定子均固定在Y轴支撑框21上，以实现自身位置的固定；Y轴减速机23的输出轴与X轴支撑框11的一侧固定连接并带动X轴支撑框11绕Y轴同步转动，X轴支撑框11的另一侧与Y轴液压滑环24的转子固定连接并带动Y轴液压滑环24的转子绕Y轴同步转动，以使得在Y轴液压滑环24实现X轴支撑框11的正常旋转；驱动器与Y轴私服电机22电连接，以能够通过驱动器控制Y轴私服电机22的转速和转角。

参见图4，在Z轴装置3的具体结构中，Z轴动力组件包括Z轴私服电机32和Z轴减速机33，Z轴支撑架31上还设置有Z轴电液组合滑环34；Z轴私服电机32的输出轴与Z轴减速机33的输入轴固定连接并带动Z轴减速机33的输入轴同步转动，以实现降低电机转速，增加电机转矩的作用，以能够驱动X轴支撑框11旋转。Z轴减速机33和Z轴电液组合滑环34的定子均固定在Z轴支撑架31上，以实现自身位置的固定；Z轴减速机33的输出轴与Y轴支撑框21的顶部固定连接并带动Y轴支撑框21绕Z轴同步转动，Y轴支撑框21的底部与Z轴电液组合滑环34的转子固定连接并带动Z轴电液组合滑环34的转子绕Z轴同步转动，以使得在Z轴电液组合滑环34实现Y轴支撑框21的正常旋转；驱动器与Z轴私服电机32电连接，以能够通过驱动器控制Z轴私服电机32的转速和转角。

具体结构中，为了便于固定滑环，将X轴液压滑环15的定子通过X轴液压滑环止转件16固定在X轴支撑框11上，将Y轴液压滑环24的定子通过Y轴液压滑环止转件25固定在Y轴支撑框21上，将Z轴电液组合滑环34的定子通过Z轴电液组合滑环止转件35固定在Z轴支撑架31上。

进一步的，为了便于安装与拆卸，X轴液压滑环止转件16可包括相互固定连接的X轴法兰部和X轴止转部，通过将X轴法兰部固定在X轴支撑框11上来将X轴液压滑环止转件16固定的在X轴支撑框11上；在X轴止转部和X轴液压滑环15的定子上均设置相互对应的X轴止转孔，利用螺钉将相对应的X轴止转孔固定连接，以通过将X轴液压滑环15的定子与X轴止转部固定在一起来实现X轴液压滑环15与X轴液压滑环止转件16的连接。Y轴液压滑环止转件25可包括相互固定连接的Y轴法兰部和Y轴止转部，通过将Y轴法兰部固定在Y轴支撑框21上来将Y轴液压滑环止转件25固定的在Y轴支撑框21上；在Y轴止转部和Y轴液压滑环24的定子上均设置相互对应的Y轴止转孔，利用螺钉将相对应的Y轴止转孔固定连接，以通过将Y轴液压滑环24的定子与Y轴止转部固定在一起来实现Y轴液压滑环24与Y轴液压滑环止转件25的连接。Z轴电液组合滑环止转件35可包括相互固定连接的Z轴法兰部和Z轴止转部，通过将Z轴法兰部固定在Z轴支撑框上来将Z轴电液组合滑环止转件35固定的在Z轴支撑框上；在Z轴止转部和Z轴电液组合滑环34的定子上均设置相互对应的Z轴止转孔，利用螺钉将相对应的Z轴止转孔固定连接，以通过将Z轴电液组合滑环34的定子与Z轴止转部固定在一起来实现Z轴电液组合滑环34与Z轴电液组合滑环止转件35的连接。

优选的，在X轴液压滑环15的转子与X轴支撑框11之间设置X轴轴承，将X轴液压滑环15的转子套设入X轴轴承的内圈中，并将X轴轴承的外圈固定在X轴支撑框11上，以减小X轴液压滑环15与X轴支撑框11之间的磨损；在Y轴液压滑环24的转子与Y轴支撑框21之间设置Y轴轴承，将Y轴液压滑环24的转子套设入Y轴轴承的内圈中，并将Y轴轴承的外圈固定在Y轴支撑框21上，以减小Y轴液压滑环24与Y轴支撑框21之间的磨损；在Z轴电液组合滑环34的转子与Z轴支撑架31之间设置Z轴轴承，将Z轴电液组合滑环34的转子套设入Z轴轴承的内圈中，并将Z轴轴承的外圈固定在Z轴支撑架31上，以减小Z轴液压滑环与Z轴支撑架31之间的磨损。

为了增强固定效果，在Z轴支撑架31上设置有上支撑板311和下支撑板312，将Z轴私服电机32固定在下支撑板312上，并将Z轴电液组合滑环34固定在上支撑板311上。

具体结构中，在X轴装置1中还设置有ESC支架17，将ESC系统4固定在ESC支架17上，并将ESC支架17与X轴旋转支架12固定连接。

在一种实施例中提供了一种应用于上述测验装置的测验方法，其包括：

首先，将上述X轴、Y轴、Z轴的相互位置关系建立成三维笛卡尔坐标系，并将笛卡尔坐标系的原点设置在ESC系统4上，同时，将笛卡尔坐标系的XY－平面设置为水平面；

在基础上，利用驱动器根据需要分别控制X轴动力组件、Y轴动力组件、Z轴动力组件运转；

其中，X轴动力组件运转时能够驱动X轴旋转支架12绕X轴旋转角度α_x，X轴的旋转角度α_x用于模拟车身侧向加速度A_x，根据力学原理，α_x与A_x速存在如下关系，A_x＝g＊sinα_x，其中g为重力加速度；

Y轴动力组件运转时能够驱动X轴支撑框11绕Y轴旋转角度α_y，Y轴的旋转角度α_y模拟车身前进加速度A_y，根据力学原理，α_y与A_y速存在如下关系，A_y＝g＊sinα_y；

Z轴动力组件运转时能够驱动Y轴支撑框21绕Z轴旋转角度ω_r，Z轴的旋转角速度ω_r模拟车身横摆角速度ω_z，根据力学原理，ω_r与ω_z速存在如下关系，ω_r＝ω_z＊cosα_z，α_z为所述Z轴与竖直方向的夹角；

实时采集ESC系统4上各个油口的工作压力，根据α_x、A_x、α_y、A_y、ω_r、ω_z之间的关系，并结合ESC系统4上各个油口的工作压力来表征ESC系统4的工作特性，达到目的。

显然，本实施例提供的测验方法因应用于上述测验装置，因此具有上述测验装置的所有优点，能够测验ESC系统4在汽车车身发生横向加速度、侧向加速度或横摆角速度时的工作特性，能够适用于测验目前应用于汽车上的ESC系统4的测验需求，补充了现有技术的不足。

综上所述，本发明实施例公开了一种测验装置及测验方法，其克服了传统的测验检测汽车姿态的传感器工作性能的装置的诸多技术缺陷。本发明实施例提供的测验装置及测验方法，能够同时模拟汽车车身的横向加速度、侧向加速度和横摆角速度，因此能够适用于测验目前应用于汽车上的ESC系统的测验需求，补充了现有技术的不足。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种测验装置，其特征在于，包括X轴装置、Y轴装置、Z轴装置、ESC系统和驱动器；

其中，所述X轴装置包括X轴动力组件、X轴支撑框和X轴旋转支架，所述Y轴装置包括Y轴动力组件和Y轴支撑框，所述Z轴装置包括Z轴动力组件和Z轴支撑架，所述驱动器分别用于驱动所述X轴动力组件、所述Y轴动力组件和所述Z轴动力组件运转；

所述ESC系统固定在所述X轴旋转支架上，且所述ESC系统中的电机的油口朝上设置；所述X轴旋转支架与所述X轴支撑框转动配合，且所述X轴动力组件用于驱动所述X轴旋转支架绕X轴转动，所述X轴与所述ESC系统中的电机的转轴共线；所述X轴旋转支架与所述Y轴支撑框转动配合，且所述Y轴动力组件用于驱动所述X轴旋转支架绕Y轴转动；所述Y轴支撑框与所述Z轴支撑架转动配合，且所述Z轴动力组件用于驱动所述Y轴支撑框绕Z轴转动；

所述X轴和所述Y轴均水平设置，所述Z轴竖向设置，所述X轴与所述Y轴垂直设置，且所述X轴、所述Y轴和所述Z轴相交于所述ESC系统上的同一点。

2.根据权利要求1所述的测验装置，其特征在于，所述X轴动力组件包括X轴力矩电机和X轴编码器，所述X轴支撑框上还设置有X轴液压滑环；

所述X轴力矩电机和所述X轴液压滑环的定子均固定在所述X轴支撑框上；所述X轴力矩电机的定子与所述X轴编码器的定子固定连接，所述X轴力矩电机的后轴与所述X轴编码器的转子固定连接并带动所述X轴编码器的转子绕X轴同步转动，所述X轴力矩电机的前轴与所述X轴旋转支架固定连接并带动所述X轴旋转支架绕X轴同步转动，且所述X轴旋转支架还与所述X轴液压滑环的转子固定连接并带动所述X轴液压滑环的转子绕X轴同步转动；所述驱动器分别与所述X轴力矩电机和所述编码器电连接。

3.根据权利要求2所述的测验装置，其特征在于，所述Y轴动力组件包括Y轴私服电机和Y轴减速机，所述Y轴支撑框上还设置有Y轴液压滑环；

所述Y轴私服电机的输出轴与所述Y轴减速机的输入轴固定连接并带动所述Y轴减速机的输入轴同步转动，所述Y轴减速机和所述Y轴液压滑环的定子均固定在所述Y轴支撑框上；所述Y轴减速机的输出轴与所述X轴支撑框的一侧固定连接并带动所述X轴支撑框绕Y轴同步转动，所述X轴支撑框的另一侧与所述Y轴液压滑环的转子固定连接并带动所述Y轴液压滑环的转子绕Y轴同步转动；所述驱动器与所述Y轴私服电机电连接。

4.根据权利要求3所述的测验装置，其特征在于，所述Z轴动力组件包括Z轴私服电机和Z轴减速机，所述Z轴支撑架上还设置有Z轴电液组合滑环；

所述Z轴私服电机的输出轴与所述Z轴减速机的输入轴固定连接并带动所述Z轴减速机的输入轴同步转动，所述Z轴减速机和所述Z轴电液组合滑环的定子均固定在所述Z轴支撑架上；所述Z轴减速机的输出轴与所述Y轴支撑框的顶部固定连接并带动所述Y轴支撑框绕Z轴同步转动，所述Y轴支撑框的底部与所述Z轴电液组合滑环的转子固定连接并带动所述Z轴电液组合滑环的转子绕Z轴同步转动；所述驱动器与所述Z轴私服电机电连接。

5.根据权利要求4所述的测验装置，其特征在于，所述X轴装置还包括X轴液压滑环止转件，所述X轴液压滑环的定子通过所述X轴液压滑环止转件固定在所述X轴支撑框上；

所述Y轴装置还包括Y轴液压滑环止转件，所述Y轴液压滑环的定子通过所述Y轴液压滑环止转件固定在所述Y轴支撑框上；

所述Z轴装置还包括Z轴电液组合滑环止转件，所述Z轴电液组合滑环的定子通过所述Z轴电液组合滑环止转件固定在所述Z轴支撑框上。

6.根据权利要求5所述的测验装置，其特征在于，所述X轴液压滑环止转件包括相互固定连接的X轴法兰部和X轴止转部，所述X轴法兰部固定在所述X轴支撑框上，所述X轴止转部和所述X轴液压滑环的定子上均设置有相互对应的X轴止转孔，相对应的所述X轴止转孔通过螺钉固定连接；

所述Y轴液压滑环止转件包括相互固定连接的Y轴法兰部和Y轴止转部，所述Y轴法兰部固定在所述Y轴支撑框上，所述Y轴止转部和所述Y轴液压滑环的定子上均设置有相互对应的Y轴止转孔，相对应的所述Y轴止转孔通过螺钉固定连接；

所述Z轴电液组合滑环止转件包括相互固定连接的Z轴法兰部和Z轴止转部，所述Z轴法兰部固定在所述Z轴支撑架上，所述Z轴止转部和所述Z轴电液组合滑环的定子上均设置有相互对应的Z轴止转孔，相对应的所述Z轴止转孔通过螺钉固定连接。

7.根据权利要求4－6任一项所述的测验装置，其特征在于，所述X轴装置还包括X轴轴承，所述X轴液压滑环的转子套设在所述X轴轴承的内圈中，且所述X轴轴承的外圈固定在所述X轴支撑框上；

所述Y轴装置还包括Y轴轴承，所述Y轴液压滑环的转子套设在所述Y轴轴承的内圈中，且所述Y轴轴承的外圈固定在所述Y轴支撑框上；

所述Z轴装置还包括Z轴轴承，所述Z轴电液组合滑环的转子套设在所述Z轴轴承的内圈中，且所述Z轴轴承的外圈固定在所述Z轴支撑架上。

8.根据权利要求4－6任一项所述的测验装置，其特征在于，所述Z轴支撑架上设置有上支撑板和下支撑板，所述Z轴私服电机固定在所述下支撑板上，所述Z轴电液组合滑环固定在所述上支撑板上。

9.根据权利要求1－6任一项所述的测验装置，其特征在于，所述X轴装置还包括ESC支架，所述ESC系统固定在所述ESC支架上，且所述ESC支架与所述X轴旋转支架固定连接。

10.一种测验方法，其特征在于，所述测验方法应用于如权利要求1－9任一项所述的测验装置，所述测验方法包括：

所述X轴、所述Y轴、所述Z轴形成三维笛卡尔坐标系，所述笛卡尔坐标系的原点位于所述ESC系统上，且所述笛卡尔坐标系的XY－平面为水平面；

所述驱动器分别控制所述X轴动力组件、所述Y轴动力组件和所述Z轴动力组件运转；

所述X轴动力组件驱动所述X轴旋转支架绕所述X轴旋转角度α_x，所述X轴的旋转角度α_x用于模拟车身侧向加速度A_x，A_x＝g＊sinα_x，其中，g为重力加速度；

所述Y轴动力组件驱动所述X轴支撑框绕所述Y轴旋转角度α_y，所述Y轴的旋转角度α_y模拟车身前进加速度A_y，A_y＝g＊sinα_y；

所述Z轴动力组件驱动所述Y轴支撑框绕所述Z轴旋转角度ω_r，所述Z轴的旋转角速度ω_r模拟车身横摆角速度ω_z，ω_r＝ω_z＊cosα_z，其中，α_z为所述Z轴与竖直方向的夹角；

实时采集所述ESC系统上各个油口的工作压力用于表征ESC系统的工作特性。