CN212061505U - 一种电控动力转向器模拟实训台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电控动力转向器模拟实训台，将电动助力器配合安装在转向机构上，转向机构的转向柱上设有扭矩传感器，底板上设有脚踏打气泵，脚踏打气泵通过设有单向阀的气管连通气囊套，气囊套还连通设有排气阀的气管，气囊套呈圆柱形并且外周固定在底板上，转向机构两端的转向横拉杆分别伸入气囊套内周，气囊套内周和转向横拉杆表面分别设相互配合增大摩擦力的条纹，气囊套上还设有压力传感器，该压力传感器、扭力传感器通过电缆线向控制面板的显示器传输信号，车速信号发生器信号连接电动助力器，车速信号发生器还通过电缆线连接控制面板的速度显示仪。实现了用囊套替代轮毂和悬架模拟路况和车辆载重，缩减空间占用量，并降低成本。

Description

一种电控动力转向器模拟实训台

技术领域

本实用新型涉及一种电控动力转向器模拟实训台，属于汽车教学技术领域。

背景技术

电动助力转向已在汽车动力转向系统中得到的普遍利用，转向系统实训台能够实现理论教学和实训教学，但现有的实训台普遍装备前悬架、车轮、转盘、千斤顶，充分展示转向系统和悬架系统基本结构、组成及工作原理，有利于教师进行理论教学和实训教学；但是同时也导致了实训台整体高度大，配件多，成本高，而且在运输时，显示板直接裸露在外，对显示面板也难以进行较好的保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电控动力转向器模拟实训台，能够对电动助力转向系统的助力规律、助力控制程序的运行效果以及电动助力转向系统对汽车转向轻便性与路感的影响的进行模拟，通过各种传感器记录力矩、车速、横向拉杆的阻力，并通过以上参数的设置便于学生改变助力电机的参数，以了解电动助力转向系统的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电控动力转向器模拟实训台，包括：控制面板、带有转向横拉杆的转向机构、电动助力器、气囊套、车速信号发生器，其中，带有转向横拉杆的转向机构安装在底板上，转向机构的方向盘伸出机架上部，电动助力器配合安装在转向机构上，转向机构的转向柱上设有扭力传感器，底板上设有脚踏打气泵，脚踏打气泵通过设有单向阀的气管连通气囊套，气囊套还连通设有排气阀的气管，气囊套呈圆柱形并且外周固定在底板上，转向机构两端的转向横拉杆分别伸入气囊套内周，气囊套内周和转向横拉杆表面分别设相互配合增大摩擦力的条纹，气囊套上还设有压力传感器，该压力传感器、扭力传感器通过电缆线向控制面板的显示器传输信号，车速信号发生器信号连接电动助力器，车速信号发生器还通过电缆线连接控制面板的速度显示仪，所述控制面板上还设有为电动助力器、车速信号发生器、显示器、速度显示仪供电的电源模块。

作为上述技术方案的改进，所述转向机构包括方向盘、转向柱、输出轴、转向横拉杆、齿轮齿条转向器、减速机构，所述方向盘安装在转向柱上端，转向柱下端通过万向节连接输出轴的一端，输出轴的另一端驱动齿轮齿条转向器的齿轮，齿轮齿条转向器的齿条两端分别连接转向横拉杆，所述电动助力器包括ECU、电动机、离合器、扭矩传感器、扭力传感器，输出轴上安装有减速机构和扭矩传感器，转向柱上套装有扭力传感器，减速机构通过离合器衔接电动机，车速信号发生器、电动机、离合器、扭矩传感器分别与ECU通过电缆线连接。

作为上述技术方案的改进，所述车速信号发生器采用函数信号发生器，向ECU发送设定频率的电平电信号。

进一步地，所述转向机构的输出轴、或减速机构、或齿轮齿条转向器的齿轮安装在底板上并可旋转，所述转向柱可拆卸的安装在机架上并可旋转，所述机架安装在底板上并可调整高度，所述控制面板可拆卸的安装在机架上，控制面板与电动助力器、车速信号发生器、扭力传感器的电缆线分别设有相互配合的插口和插头。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过气囊套对横向拉杆施加压力，改变横向拉杆与气囊套的阻力，模拟路面和车辆载荷情况对驾驶者操纵感的影响，替代了现有技术中普遍采用的在车轮下设置转盘，转盘安装在可升降的千斤顶的组合，因此缩减了悬架系统，车轮组件，一方面大大减少了配件降低成本，另一方面降低实训台占用空间的大小，再配以可升降的机架、可拆卸的操作面板，通过万向节连接转向柱和输出轴，使得本装置在搬运和储存时可折叠减小空间占用量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它附图。

图1是本实用新型电控动力转向器模拟实训台的去掉机架后的控制系统的框图；

图2是本实用新型图的主视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图2所示，本实用新型提供的电控动力转向器模拟实训台，包括：控制面板1、带有转向横拉杆的转向机构2、电动助力器3、气囊套4、车速信号发生器5，带有转向横拉杆的转向机构2安装在底板6上，转向机构包括方向盘21、转向柱22、输出轴23、转向横拉杆24、齿轮齿条转向器25、减速机构26，方向盘21安装在转向柱22上端并伸出机架7上部，转向柱22下端通过万向节27连接输出轴23的一端，输出轴23的另一端驱动齿轮齿条转向器25的齿轮28，齿轮齿条转向器25的齿条29两端分别连接转向横拉杆24，电动助力器3配合安装在转向机构2上，转向柱22上设有扭力传感器31，输出轴23上安装有减速机构26和扭矩传感器33，减速机构26通过离合器34衔接电动机35，车速信号发生器5、电动机35、离合器34、扭矩传感器33分别与ECU36通过电缆线连接，输出轴23、减速机构26、齿轮齿条转向器25的齿轮28均安装在底板6上并可旋转，转向柱22安装在机架7上并可旋转，如输出轴23、转向柱22通过轴承架71安装在底板及机架上，控制面板1的安装在机架7上。

底板6上设有脚踏打气泵8，脚踏打气泵8通过设有单向阀81的气管82连通气囊套4，气囊套4还连通设有排气阀41的气管84，气囊套4呈圆柱形并且外周固定在底板6上，转向横拉杆24分别伸入气囊套4内周，气囊套4内周和转向横拉杆24表面分别设相互配合增大摩擦力的条纹，气囊套4上还设有压力传感器83，该压力传感器83、扭力传感器31通过电缆线向控制面板1的显示器11传输信号，车速信号发生器5信号连接电动助力器3，车速信号发生器5还通过电缆线连接控制面板1的速度显示仪12，控制面板1上还设有为电动助力器、车速信号发生器、显示器、速度显示仪供电的电源模块13。

上述方案中，ECU(Electronic Control Unit)又称行车电脑,车速信号发生器5采用函数信号发生器，向ECU36发送设定频率的电平电信号，模拟了车速传感器检测车辆旋转部位旋转时采集的脉冲电平信号，如同真实汽车，ECU 36根据电平信号的频率调节电动机35的转速，当电平信号频率高时，电动机35同步低转速，当电平信号频率低时，电动机35同步高转速，电平信号的频率正相关于车速的速度，驾驶者在车速低是方向盘轻易操控，车速高时方向盘重不易大幅转向。驾驶员在操纵方向盘进行转向时，扭矩传感器33检测到转向盘5的转向以及转矩的大小，将电压信号输送到ECU，ECU根据扭矩传感器33检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机35及离合器34的控制器发出指令，使电动机35输出相应大小和方向的转向助力转矩，离合器34使电动机35的转矩传递到减速机构26从而产生辅助动力。汽车不转向时，ECU不向电动机35和离合器34的控制器发出指令，电动机、离合器不工作。气囊套充气时压力增大，对转向横拉杆24的握持力增加，阻碍转向横拉杆24被齿轮齿条转向器25的齿条29推动或拉动，模拟了车辆载荷不同或路面状况不同时，通过方向盘转向的扭力不同。学员便可在操作面板上设置车速信号发生器5的参数，使其发出不同频率的电平电信号，或通过脚踏气泵8和排气阀41控制气囊套4内的压力，改变转向横拉杆24所受的阻力大小。

本装置不用安装悬架、轮毂、车轮降低了设备成本和缩小了设备的宽度和重量。

为了增强电控动力转向器模拟实训台占用空间小的特点，作为进一步的改进方式，如图2，转向柱22通过轴承架71安装在机架7上，轴承架71与机架7通过紧固件可拆卸连接，机架7安装底板6上，机架7具有两节，机架上节72和沿机架下节73滑动调整高度，机架下节73固定在底板6上，机架上节72和沿机架下节73上设置有相互配合的调距孔74，调整高度后可通过插销插入调距孔固定高度，控制面板1通过紧固件可拆卸的安装在机架7上，控制面板1与电动助力器3、车速信号发生器5、扭力传感器31的电缆线分别设有相互配合的插口和插头，可插拔连接。因此到需要转运或存储本实用新型的电控动力转向器模拟实训台时，可拆下轴承架71，转向柱22可通过万向节27调整方向并折叠，机架7可缩回降低高度，控制面板1可拆卸单独存放，大大缩小了空间占用量。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电控动力转向器模拟实训台，包括：控制面板、带有转向横拉杆的转向机构、电动助力器、气囊套、车速信号发生器，其特征在于，带有转向横拉杆的转向机构安装在底板上，转向机构的方向盘伸出机架上部，电动助力器配合安装在转向机构上，转向机构的转向柱上设有扭力传感器，底板上设有脚踏打气泵，脚踏打气泵通过设有单向阀的气管连通气囊套，气囊套还连通设有排气阀的气管，气囊套呈圆柱形并且外周固定在底板上，转向机构两端的转向横拉杆分别伸入气囊套内周，气囊套内周和转向横拉杆表面分别设相互配合增大摩擦力的条纹，气囊套上还设有压力传感器，该压力传感器、扭力传感器通过电缆线向控制面板的显示器传输信号，车速信号发生器信号连接电动助力器，车速信号发生器还通过电缆线连接控制面板的速度显示仪，所述控制面板上还设有为电动助力器、车速信号发生器、显示器、速度显示仪供电的电源模块。

2.根据权利要求1所述的电控动力转向器模拟实训台，其特征在于，所述转向机构包括方向盘、转向柱、输出轴、转向横拉杆、齿轮齿条转向器、减速机构，所述方向盘安装在转向柱上端，转向柱下端通过万向节连接输出轴的一端，输出轴的另一端驱动齿轮齿条转向器的齿轮，齿轮齿条转向器的齿条两端分别连接转向横拉杆，所述电动助力器包括ECU、电动机、离合器、扭矩传感器、扭力传感器，输出轴上安装有减速机构和扭矩传感器，转向柱上套装有力矩传感器，减速机构通过离合器衔接电动机，车速信号发生器、电动机、离合器、扭矩传感器分别与ECU通过电缆线连接。

3.根据权利要求1所述的电控动力转向器模拟实训台，其特征在于，所述车速信号发生器采用函数信号发生器，向ECU发送设定频率的电平电信号。

4.根据权利要求1所述的电控动力转向器模拟实训台，其特征在于，所述转向机构的输出轴、或减速机构、或齿轮齿条转向器的齿轮安装在底板上并可旋转，所述转向柱可拆卸的安装在机架上并可旋转，所述机架安装在底板上并可调整高度，所述控制面板可拆卸的安装在机架上，控制面板与电动助力器、车速信号发生器、扭力传感器的电缆线分别设有相互配合的插口和插头。

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