CN111175058A - 一种新型电动助力转向系统试验台架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型电动助力转向系统试验台架，包括有架体、操控平台和转向器总成，其中操控平台装配在架体的前端，转向器总成装配在架体后端的铸铁平台上，操控平台上设置有第一方向盘和第二方向盘，第一方向盘和第二方向盘同轴连接并同步转动，第二方向盘通过传动机构与转向器总成相连接。有益效果：可以对待测试的电动助力转向系统进行各种性能测试及可靠性测试。当通过电磁离合器开关控制电磁离合器断开时，通过测试人员手持第一方向盘转动，从而能够进行一般性能测试以及操舵手感测试，能够进行重复性强，延续时间长，方向盘转角精度要求高的性能测试以及可靠性测试，便于测试人员在试验过程中实时观测各传感器信号的变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种转向系统试验台架，特别涉及一种新型电动助力转向系统试验台架。
背景技术
目前，在节能减排、小型化、轻量化的全球发展趋势中，电动助力转向系统(简称EPS)的应用正逐渐成为汽车转向系统技术的主流，特别是在新能源和电驱动乘用车领域。
电动助力转向系统的工作稳定性和操纵特性关乎到驾驶的安全和整车性能，因此必须对各项性能和可靠性进行有效的检测。但是近年来大多数的电动助力转向系统试验台架只能够进行一般性能要求的测试，却难以进行重复性强，持续时间长，方向盘转角精度要求高的性能测试和可靠性测试，少数利用伺服电机来模拟驾驶员输入的试验台架能够进行上述测试，但却需要对转向系统进行改装，不具有通用性，同时也往往忽略了对于驾驶员主观操舵手感的测试。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的电动助力转向系统试验台架在使用过程中所存在的诸多问题，而提供的一种新型电动助力转向系统试验台架。
本发明提供的新型电动助力转向系统试验台架包括有架体、操控平台和转向器总成，其中操控平台装配在架体的前端，转向器总成装配在架体后端的铸铁平台上，操控平台上设置有第一方向盘和第二方向盘，第一方向盘和第二方向盘同轴连接并同步转动，第二方向盘通过传动机构与转向器总成相连接。
架体是由铝合金型材通过角码连接而成，其中铸铁平台和操控平台通过螺栓连接安装在架体上，操控平台前端的架体上装配有座椅，座椅对应操控平台设置，架体的底部安装有脚轮。
操控平台通过连接板与架体相连接，操控平台上包括有第一方向盘、第二方向盘、伺服电机、转换及记录存储器和显示器，其中第一方向盘和第二方向盘同轴连接，第一方向盘和第二方向盘的连接轴枢接在连接板上，伺服电机固定在连接板上，伺服电机的输出轴上设置有第一驱动轮，第一方向盘和第二方向盘的连接轴上设置有第二驱动轮，第一驱动轮和第二驱动轮通过皮带相连接，伺服电机驱动第一方向盘和第二方向盘同步转动，皮带上还设置有张紧轮，伺服电机的输出轴上还设置有电磁离合器，连接板上装配有电磁离合器开关和伺服电机控制器，电磁离合器开关控制电磁离合器的开合，伺服电机控制器控制伺服电机的工作，转换及记录存储器和显示器均固定在连接板上，转换及记录存储器和显示器相连接，转换及记录存储器通过连线与转向器总成中设置的ECU相连接，转换及记录存储器能够实时接收转向器总成中ECU的传输数据并通过显示器进行显示。
第二方向盘上设置有紧固装置，第二方向盘通过该紧固装置与第一方向盘和第二方向盘的连接轴相固定，紧固装置是由基座、固定块、弹簧和滑动块组成，弹簧两端分别与固定块和滑动块相连接，固定块固定在基座上，滑动块设在基座的滑槽中并能够进行滑动，滑动块的外端设置有卡槽，滑动块通过卡槽卡接在第二方向盘上。
第二方向盘与转向器总成相连接的传动机构是由转向管柱和万向传动轴组成，其中转向管柱的前端与第二方向盘相连接，转向管柱的后端与万向传动轴的前端相连接，万向传动轴的后端与转向器总成相连接。
转向器总成通过连接件还连接有弹簧负载，弹簧负载也设置在铸铁平台上，转向器总成与弹簧负载之间的连接件上设置有拉压力传感器，拉压力传感器与操控平台上的转换及记录存储器相连接，拉压力传感器能够把转向器总成与弹簧负载之间的拉压力数据实时传输给转换及记录存储器并通过显示器进行显示。
铸铁平台上设置有限位槽。
上述的转向器总成、伺服电机、转换及记录存储器、显示器、电磁离合器、电磁离合器开关和伺服电机控制器均为现有设备的组装，因此具体型号和规格没有进行赘述。
本发明的工作原理：
本发明提供的新型电动助力转向系统试验台架首先将待测试的电动助力转向系统安装在架体的相应位置上，调节第二方向盘的紧固装置，使第二方向盘紧紧固定在第一方向盘和第二方向盘的连接轴上，然后调整座椅至适合的位置。当需要对转向系统进行一般性能测试以及操舵手感测试时，通过电磁离合器开关控制伺服电机输出轴上电磁离合器断开，手持第一方向盘转动，感受操舵手感，同时转换及记录存储器实时检测各个传感器的信号，并将处理后的信号经过显示器显示；当需要对转向系统进行重复性强，延续时间长，方向盘转角精度要求高的性能测试以及可靠性测试时，通过电磁离合器开关控制电磁离合器接合，由伺服电机控制器控制伺服电机工作，此时伺服电机带动第一方向盘和第二方向盘同步转动，同时转换及记录存储器实时检测各个传感器的信号，并将处理后的信号经过显示器显示，试验人员通过输出的传感器信号，分析试验结果并与评价标准进行比对。
本发明的有益效果：
本发明提供的新型电动助力转向系统试验台架，不仅能够有效的进行一般性能测试以及驾驶员主观操舵手感测试，同时能够进行重复性强，延续时间长，方向盘转角精度要求高的性能测试以及可靠性测试，通过对架体上操控平台工作方式的调整，可以对待测试的电动助力转向系统进行各种性能测试及可靠性测试。当通过电磁离合器开关控制电磁离合器断开时，通过测试人员手持第一方向盘转动，从而能够进行一般性能测试以及操舵手感测试，当通过电磁离合器开关控制电磁离合器接合时，通过伺服电机及传动装置直接带动第一方向盘和第二方向盘转动，从而能够进行重复性强，延续时间长，方向盘转角精度要求高的性能测试以及可靠性测试，同时，操控平台上集成了传感器信号采集和显示装置，便于测试人员在试验过程中实时观测各传感器信号的变化。此外，本发明提供的试验台架无需对电动助力转向系统进行改装，通用性强，安装灵活，操作方便。本发明提供的方向盘紧固装置，利用弹簧实现对方向盘夹紧，能够适用于不同尺寸大小的方向盘，通用性强，装夹方便。
附图说明
图1为本发明所述试验台架整体结构示意图。
图2为本发明所述操控平台结构示意图。
图3为本发明所述试验台架主视图。
图4为本发明所述紧固装置剖视结构示意图。
上图中的标注如下：
1、架体 2、操控平台 3、转向器总成 4、铸铁平台 5、第一方向盘
6、第二方向盘 7、座椅 8、脚轮 9、连接板 10、伺服电机
11、转换及记录存储器 12、显示器 13、连接轴 14、输出轴
15、第一驱动轮 16、第二驱动轮 17、皮带 18、张紧轮
19、电磁离合器 20、电磁离合器开关 21、伺服电机控制器
22、紧固装置 23、基座 24、固定块 25、弹簧 26、滑动块
27、卡槽 28、转向管柱 29、万向传动轴 30、连接件 31、弹簧负载
32、拉压力传感器 33、限位槽。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示：
本发明提供的新型电动助力转向系统试验台架包括有架体1、操控平台2和转向器总成3，其中操控平台2装配在架体1的前端，转向器总成3装配在架体1后端的铸铁平台4上，操控平台2上设置有第一方向盘5和第二方向盘6，第一方向盘5和第二方向盘6同轴连接并同步转动，第二方向盘6通过传动机构与转向器总成3相连接。
架体1是由铝合金型材通过角码连接而成，其中铸铁平台4和操控平台2通过螺栓连接安装在架体1上，操控平台2前端的架体1上装配有座椅7，座椅7对应操控平台2设置，架体1的底部安装有脚轮8。
操控平台2通过连接板9与架体1相连接，操控平台2上包括有第一方向盘5、第二方向盘6、伺服电机10、转换及记录存储器11和显示器12，其中第一方向盘5和第二方向盘6同轴连接，第一方向盘5和第二方向盘6的连接轴13枢接在连接板9上，伺服电机10固定在连接板9上，伺服电机10的输出轴14上设置有第一驱动轮15，第一方向盘5和第二方向盘6的连接轴13上设置有第二驱动轮16，第一驱动轮15和第二驱动轮16通过皮带17相连接，伺服电机10驱动第一方向盘5和第二方向盘6同步转动，皮带17上还设置有张紧轮18，伺服电机10的输出轴14上还设置有电磁离合器19，连接板9上装配有电磁离合器开关20和伺服电机控制器21，电磁离合器开关20控制电磁离合器19的开合，伺服电机控制器21控制伺服电机10的工作，转换及记录存储器11和显示器12均固定在连接板9上，转换及记录存储器11和显示器12相连接，转换及记录存储器11通过连线与转向器总成3中设置的ECU相连接，转换及记录存储器11能够实时接收转向器总成3中ECU的传输数据并通过显示器12进行显示。
第二方向盘6上设置有紧固装置22，第二方向盘6通过该紧固装置22与第一方向盘5和第二方向盘6的连接轴13相固定，紧固装置22是由基座23、固定块24、弹簧25和滑动块26组成，弹簧25两端分别与固定块24和滑动块26相连接，固定块24固定在基座23上，滑动块26设在基座23的滑槽中并能够进行滑动，滑动块26的外端设置有卡槽27，滑动块26通过卡槽27卡接在第二方向盘6上。
第二方向盘6与转向器总成3相连接的传动机构是由转向管柱28和万向传动轴29组成，其中转向管柱28的前端与第二方向盘6相连接，转向管柱28的后端与万向传动轴29的前端相连接，万向传动轴29的后端与转向器总成3相连接。
转向器总成3通过连接件30还连接有弹簧负载31，弹簧负载31也设置在铸铁平台4上，转向器总成3与弹簧负载31之间的连接件30上设置有拉压力传感器32，拉压力传感器32与操控平台2上的转换及记录存储器11相连接，拉压力传感器32能够把转向器总成3与弹簧负载31之间的拉压力数据实时传输给转换及记录存储器11并通过显示器12进行显示。
铸铁平台4上设置有限位槽33。
上述的转向器总成3、伺服电机10、转换及记录存储器11、显示器12、电磁离合器19、电磁离合器开关20和伺服电机控制器21均为现有设备的组装，因此具体型号和规格没有进行赘述。
本发明的工作原理：
本发明提供的新型电动助力转向系统试验台架首先将待测试的电动助力转向系统安装在架体1的相应位置上，调节第二方向盘6的紧固装置22，使第二方向盘6紧紧固定在第一方向盘5和第二方向盘6的连接轴13上，然后调整座椅7至适合的位置。当需要对转向系统进行一般性能测试以及操舵手感测试时，通过电磁离合器开关20控制伺服电机10输出轴14上电磁离合器19断开，手持第一方向盘5转动，感受操舵手感，同时转换及记录存储器11实时检测各个传感器的信号，并将处理后的信号经过显示器12显示；当需要对转向系统进行重复性强，延续时间长，方向盘转角精度要求高的性能测试以及可靠性测试时，通过电磁离合器开关20控制电磁离合器19接合，由伺服电机控制器21控制伺服电机10工作，此时伺服电机10带动第一方向盘5和第二方向盘6同步转动，同时转换及记录存储器11实时检测各个传感器的信号，并将处理后的信号经过显示器12显示，试验人员通过输出的传感器信号，分析试验结果并与评价标准进行比对。
Claims (7)
1.一种新型电动助力转向系统试验台架，其特征在于：包括有架体、操控平台和转向器总成，其中操控平台装配在架体的前端，转向器总成装配在架体后端的铸铁平台上，操控平台上设置有第一方向盘和第二方向盘，第一方向盘和第二方向盘同轴连接并同步转动，第二方向盘通过传动机构与转向器总成相连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型电动助力转向系统试验台架，其特征在于：所述的架体是由铝合金型材通过角码连接而成，其中铸铁平台和操控平台通过螺栓连接安装在架体上，操控平台前端的架体上装配有座椅，座椅对应操控平台设置，架体的底部安装有脚轮。
3.根据权利要求1所述的一种新型电动助力转向系统试验台架，其特征在于：所述的操控平台通过连接板与架体相连接，操控平台上包括有第一方向盘、第二方向盘、伺服电机、转换及记录存储器和显示器，其中第一方向盘和第二方向盘同轴连接，第一方向盘和第二方向盘的连接轴枢接在连接板上，伺服电机固定在连接板上，伺服电机的输出轴上设置有第一驱动轮，第一方向盘和第二方向盘的连接轴上设置有第二驱动轮，第一驱动轮和第二驱动轮通过皮带相连接，伺服电机驱动第一方向盘和第二方向盘同步转动，皮带上还设置有张紧轮，伺服电机的输出轴上还设置有电磁离合器，连接板上装配有电磁离合器开关和伺服电机控制器，电磁离合器开关控制电磁离合器的开合，伺服电机控制器控制伺服电机的工作，转换及记录存储器和显示器均固定在连接板上，转换及记录存储器和显示器相连接，转换及记录存储器通过连线与转向器总成中设置的ECU相连接，转换及记录存储器能够实时接收转向器总成中ECU的传输数据并通过显示器进行显示。
4.根据权利要求1或3所述的一种新型电动助力转向系统试验台架，其特征在于：所述的第二方向盘上设置有紧固装置，第二方向盘通过该紧固装置与第一方向盘和第二方向盘的连接轴相固定，紧固装置是由基座、固定块、弹簧和滑动块组成，弹簧两端分别与固定块和滑动块相连接，固定块固定在基座上，滑动块设在基座的滑槽中并能够进行滑动，滑动块的外端设置有卡槽，滑动块通过卡槽卡接在第二方向盘上。
5.根据权利要求1所述的一种新型电动助力转向系统试验台架，其特征在于：所述的第二方向盘与转向器总成相连接的传动机构是由转向管柱和万向传动轴组成，其中转向管柱的前端与第二方向盘相连接，转向管柱的后端与万向传动轴的前端相连接，万向传动轴的后端与转向器总成相连接。
6.根据权利要求1或3所述的一种新型电动助力转向系统试验台架，其特征在于：所述的转向器总成通过连接件还连接有弹簧负载，弹簧负载也设置在铸铁平台上，转向器总成与弹簧负载之间的连接件上设置有拉压力传感器，拉压力传感器与操控平台上的转换及记录存储器相连接，拉压力传感器能够把转向器总成与弹簧负载之间的拉压力数据实时传输给转换及记录存储器并通过显示器进行显示。
7.根据权利要求1所述的一种新型电动助力转向系统试验台架，其特征在于：所述的铸铁平台上设置有限位槽。
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