CN204440709U - 一种汽车电动助力转向教学实训台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车电动助力转向教学实训台，包括移动台架、方向盘、转向柱、万向节、方向机、转向拉杆、前悬挂机构、车轮、转角盘、汽车实训智能故障软件装置系统、实训台面板、原车诊断座、点火开关，设有电控式电动助力转向系统，该系统包括信号传感装置，电控ECU和转向助力机构，其中电动助力转向装置设置在转向器齿轮处。本技术方案充分展示电控助力转向系统的组成结构，在各元件与控制器的连接线路中均设置了故障点，使学生在掌握理论的基础上，通过检查排除故障，提升了教学效果，帮助学习理解，大大提升了学生的学习效率。

Description

一种汽车电动助力转向教学实训台

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器设备，尤其涉及一种汽车电动助力转向教学实训台。

背景技术

现在教学过程中，多加入教具辅助教学，提升学生的认知学习度，但是现有的辅助教学实训台多比较老式和陈旧，不能跟上现在日新月异的技术发展，使得在现有教学中，教学的质量大打折扣，学生的学习效率低下。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是学员在学习过程中，不能充分理解汽车电控助力转向系统，电控助力转向系统的组成结构，工作原理，在故障发生时，无法及时发现故障点所在，影响教学效果，降低学生学习效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种汽车电动助力转向教学实训台，包括移动台架、方向盘、转向柱、万向节、方向机、转向拉杆、齿条、前悬挂机构、扭杆、车轮、转角盘、汽车实训智能故障软件装置系统、实训台面板、原车诊断座、点火开关，设有电控式电动助力转向系统，该系统包括信号传感装置，电控ECU和转向助力机构，其中电动助力转向装置设置在转向器齿轮处，实训台面板上安装有检测端子、直接在面板上检测电控助力转向系统电路元件的电信号，如电阻、电压、电流、频率信号等。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的信号传感装置包括转矩传感器、车速传感器，获取作用在转向盘上的操纵力、转向角及汽车车速信号，从而为确定助力控制命令提供信息。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的电控ECU包括检测电路、微处理器、控制电路，控制电路将来自微处理器的电流命令输送到电机驱动电路。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的转向助力机构包括助力电动机、电磁离合器及减速传动机械，通过减速传动机构，将电动机的动力传给转向器，电磁离合器则作为安全装置确保系统在发生故障时，断开电动机与减速传动机构，中断动力传递，使系统从电动助力转向状态转入到人力机械转向状态。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的转向助力机构，由转动转向盘，控制单元接受转矩、转动方向、车速等信号，控制直流助力电机的电流，电机的动力传送给转向器齿轮。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的实训台面板上的插孔对电源电压、电机的信号、扭矩信号、转速及车速信号进行测试，打方向时，通过车速模拟测试电机的信号，同时测试各线束的电阻进行测试，在各元件与控制器的连接线路中均设置了故障点，通过实训面板上的开关，对扭矩传感器、电机、车速信号及发动机转速信号进行故障模拟。

本技术方案的设备的装配过程如下：

采用长安新星前桥为基础，方向盘、转向柱、万向节、方向机、转向拉杆、前悬挂机构、车轮、电机、动力转向ECU、车速信号模拟、转角盘、汽车实训智能故障软件装置系统、移动台架等。

1.电控式电动助力转向系统(以下简称电动助力转向系统)，是在机械转向机构的基础上，增加信号传感器，电控ECU和转向助力机构。2.信号传感器包括转矩传感器、车速传感器及车速传感器等。通过这几个传感器，获取作用在转向盘上的操纵力、转向角及汽车车速信号，从而为确定助力控制命令提供信息。3.电控ECU包括检测电路、微处理器、控制电路等。检测电路将传感器的信号进行整形放大后输入微处理器，然后微处理器计算出最优化的助力转矩。控制电路将来自微处理器的电流命令输送到电机驱动电路。4.转向助力机械包括助力电动机、电磁离合器及减速传动机械。助力电动机一般采用直流电动机，其电流大小由微处理器来控制，根据不同的车速得到相应的助力特性。通过减速传动机构，将电动机的动力传给转向器。电磁离合器则作为安全装置确保系统在发生故障时，断开电动机与减速传动机构，中断动力传递，使系统从电动助力转向状态转入到人力一机械转向状态。

电控动力转向系统，根据转向助力机构的安装位置不同，其类型有三种：方案一：转向轴助力式，转向助力机械安装在转向轴上。当驾驶员转动转向盘时，控制单元接受转矩、转动方向、车速等信号，控制直流助力电机的电流。电机的动力经离合器、电机齿轮传给转向轴的齿轮，然后经万向节及中间轴传给转向器。方案二：转向器小齿轮助力式。转向助力机械安装在转向器齿轮处。与转向轴助力式相比，以提供较大的转向力，适用于中型车。其助力控制特性方面增加了难度。方案三：齿条助力式。转向助力机械安装在转向齿条处。电动机通过减速传动机构直接驱动转向齿条。与转向器小齿轮助力式相比，以提供更大的转向力，适用于大型车。对原有的转向传动机械有较大改变。本项目选用的长安新星转向系统，采用方案二，即转向齿轮助力式转向系统。

产品功能要求：1.真实运行的汽车电控助力转向系统，充分展示电控助力转向系统的组成结构。2.由电机做动力源带动方向机工作，操纵方向盘，调节车速信号模拟旋钮，完整演示电控动力转向的工作过程。3.车轮底部装有转角盘，分别显示各轮转向角度。4.实训台面板上刻有彩色电路图和工作原理示意图，学员直观对照电路图和实物，认识和分析汽车电控助力转向系统的工作原理。5.实训台面板上安装有检测端子、直接在面板上检测电控助力转向系统电路元件的电信号，如电阻、电压、电流、频率信号等。6.实训台底座采用钢结构焊接，表面烤漆处理，带自锁脚轮装置，移动灵活，安全靠、坚固耐用。

产品技术参数：

1.工作电源：直流12V；

2.工作温度：-40℃～+50℃；

3.主要配件

产品电路布置及故障点设置：电路布置如平面图所示，通过实训面板上的插孔对电源电压、电机的信号、扭矩信号、转速及车速信号进行测试，打方向时，通过车速模拟测试电机的信号。同时测试各线束的电阻进行测试。

在各元件与控制器的连接线路中均设置了故障点，通过实训面板上的扭子开关，对扭矩传感器、电机、车速信号及发动机转速信号进行故障模拟，使学生在掌握理论的基础上，通过检查排除故障。

产品使用说明：1.打开点火开关，电源指示灯应亮，否则应检查。2.通过调节转速调节旋扭，测试变化的转速信号，此时通过左右转动方向盘，检测电机的动态电压变化情况，并感受助力作用的大小。3.调节车速调节旋扭，再测试助力电机的信号，也用示波器读波形，分析助力力的变化与电信号之间的关系。这时分别在高速和低速两种情况下，测试信号的大小并感受助力力的大小。4.通过左右转动方向盘，测试扭矩传感器的信号变化情况。5.设置故障后再测试助力电机的信号，感受助力电机是否起作用，从而查找故障点并排除故障。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：真实运行的汽车电控助力转向系统，充分展示电控助力转向系统的组成结构，在各元件与控制器的连接线路中均设置了故障点，使学生在掌握理论的基础上，通过检查排除故障，提升了教学效果，帮助学习理解，大大提升了学生的学习效率。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2是本实用新型移动台架结构示意图。

图3是本实用新型是流程图。

附图标记说明：

1-方向盘，2-矩阵传感器，3-扭杆，4-电动机，5-齿条，6-转向拉杆，7-车轮，8-移动台架，9-实训台面板，10-转向器齿轮。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明进一步描述，由于以下所述仅为该发明的具体实施方式，但本发明的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所能想到的变化或替代，都涵盖在本发明的保护范围之内。

参见图1、图2和图3所示，一种汽车电动助力转向教学实训台，包括移动台架8、方向盘1、转向柱、万向节、方向机、转向拉杆6、扭杆3、齿条5、前悬挂机构、车轮7、转角盘、汽车实训智能故障软件装置系统、实训台面板9、原车诊断座、点火开关，设有电控式电动助力转向系统，该系统包括信号传感装置，电控ECU和转向助力机构，其中电动助力转向装置设置在转向器齿轮10处，实训台面板9上安装有检测端子、直接在面板上检测电控助力转向系统电路元件的电信号，如电阻、电压、电流、频率信号等。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的信号传感装置包括矩阵传感器2、车速传感器，获取作用在转向盘上的操纵力、转向角及汽车车速信号，从而为确定助力控制命令提供信息。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的电控ECU包括检测电路、微处理器、控制电路，控制电路将来自微处理器的电流命令输送到电机驱动电路。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的转向助力机构包括助力电动机4、电磁离合器及减速传动机械，通过减速传动机构，将电动机4的动力传给转向器，电磁离合器则作为安全装置确保系统在发生故障时，断开电动机4与减速传动机构，中断动力传递，使系统从电动助力转向状态转入到人力机械转向状态。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的转向助力机构，由转动方向盘1，控制单元接受转矩、转动方向、车速等信号，控制直流助力电机的电流，电机的动力传送给转向器齿轮10。

作为对本技术方案的进一步改进，所述的实训台面板9上的插孔对电源电压、电机的信号、扭矩信号、转速及车速信号进行测试，打方向时，通过车速模拟测试电机的信号，同时测试各线束的电阻进行测试，在各元件与控制器的连接线路中均设置了故障点，通过实训面板上的开关，对扭矩传感器、电机、车速信号及发动机转速信号进行故障模拟。

Claims (6)

1.一种汽车电动助力转向教学实训台，包括移动台架、方向盘、转向柱、万向节、方向机、转向拉杆、齿条、前悬挂机构、扭杆、车轮、转角盘、汽车实训智能故障软件装置系统、实训台面板、原车诊断座、点火开关，其特征在于：设有电控式电动助力转向系统，该系统包括信号传感装置，电控ECU和转向助力机构，其中电动助力转向装置设置在转向器齿轮处，实训台面板上安装有检测端子，检测端子在面板上显示检测电控助力转向系统电路元件的电信号。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电动助力转向教学实训台，其特征在于：所述的信号传感装置包括矩阵传感器、车速传感器，获取作用在转向盘上的操纵力、转向角及汽车车速信号。

3.根据权利要求1所述的一种汽车电动助力转向教学实训台，其特征在于：所述的电控ECU包括检测电路、微处理器、控制电路，控制电路将来自微处理器的电流命令输送到电机驱动电路。

4.根据权利要求1所述的一种汽车电动助力转向教学实训台，其特征在于：所述的转向助力机构包括助力电动机、电磁离合器及减速传动机械，通过减速传动机构，将电动机的动力传给转向器，电磁离合器则作为安全装置确保系统在发生故障时，断开电动机与减速传动机构，中断动力传递，使系统从电动助力转向状态转入到人力机械转向状态。

5.根据权利要求1或4所述的一种汽车电动助力转向教学实训台，其特征在于：所述的转向助力机构，由转动方向盘，控制单元接受转矩、转动方向、车速信号，控制直流助力电机的电流，电机的动力传送给转向器齿轮。

6.根据权利要求1所述的一种汽车电动助力转向教学实训台，其特征在于：所述的实训台面板上的插孔对电源电压、电机的信号、扭矩信号、转速及车速信号进行测试，打方向时，通过车速模拟测试电机的信号，同时测试各线束的电阻进行测试，在各元件与控制器的连接线路中均设置了故障点，通过实训面板上的开关，对扭矩传感器、电机、车速信号及发动机转速信号进行故障模拟。