CN2823991Y - 转向参数测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种转向参数测量装置，其中，该装置包括联结件(1和2)、扭杆(3)、传感器(4)、外壳(5)以及支架(6)，并且联结件(1)外围形成有外花键(7)，联结件(2)内部形成有内花键(8)，扭杆(3)的两端分别与联结件(1和2)机械连接，传感器(4)与联结件(1和2)机械连接，传感器(4)与外壳(5)机械连接，外壳(5)与支架(6)机械连接。本实用新型提供的转向参数测量装置不仅能够同时测量转向系统的转角和转矩，而且可以对传感器测得的数据进行采集和显示，同时本实用新型提供的转向参数测量装置使用前无需进行充电，只需给传感器接一个5V的电源即可使用，操作简单方便，且具有测量数据准确可靠，制造成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种在对车辆进行试验时使用的专用仪器，具体地，涉及一种在对车辆进行转向试验时使用的转向参数测量装置。
背景技术
目前随着汽车制造业的不断发展，线传控制技术越来越受到人们的关注。所谓线传控制技术就是使用计算机、电子线路和电机替代原先的机械连接方式来实现对车辆的各种功能控制，如制动、转向等，使得车辆可以彻底抛弃传统机械连接装置的束缚。运用这种技术将使驾驶员对车辆的控制指令转换成电子信号，根据车辆的实际运行状况通过控制计算机对车辆进行控制。
由于在如电动助力转向系统、液压助力转向系统等传统的机械转向系统中，方向盘和转向器是通过机械方式连接的，它们之间的传动比是固定的，因此在进行转向试验时，只需要测量转矩而不必测量转角。而在利用线传控制技术的车辆的转向系统中，方向盘和转向器之间是没有机械连接的，因此在进行转向试验时，需要同时测量转向系统的转角和转矩，以获得车辆在转向时转矩随转角变化的关系曲线，为未来在专用台架上对汽车进行试验确定参数而做准备。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可以同时对车辆转向系统的转角和转矩进行测量，且能够进行数据采集，同时使用简单方便的转向参数测量装置。
本实用新型提供的转向参数测量装置包括联结件1和2、扭杆3、传感器4、外壳5以及支架6，且联结件1外围形成有外花键7，联结件2内部形成有内花键8，扭杆3的两端分别与联结件1和联结件2机械连接，传感器4与联结件1和联结件2机械连接，传感器4与外壳5机械连接，外壳5与支架6机械连接。
本实用新型提供的转向参数测量装置不仅能够同时测量转向系统的转角和转矩，而且可以对传感器测得的数据进行采集和显示，同时本实用新型提供的转向参数测量装置使用前无需进行充电，只需给传感器接一个5V的电源即可使用，操作简单方便，且具有测量数据准确可靠，制造成本低等优点。
附图说明
图1是本实用新型的转向参数测量装置的结构示意图；
图2是本实用新型的转向参数测量装置沿轴线的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式，对本实用新型作进一步的说明。
按照本实用新型的一种具体的实施方式，如图1和2所示，本实用新型提供的转向参数测量装置包括联结件1和2、扭杆3、传感器4、外壳5以及支架6。
其中，联结件1的外围形成有外花键7，联结件1通过所述外花键7连接到车辆方向盘上。联结件2的内部形成有内花键8，联结件2通过所述内花键8连接到车辆转向柱上。扭杆3的两端分别与联结件1和联结件2通过各种公知的方式机械连接，如销连接、键连接或花键连接等，优选的通过销钉连接，从而实现联结件1与联结件2之间的连接。其中扭杆3的长度和直径可以根据车辆转向阻力的大概范围来确定，以使扭杆在转矩最大时其两端的相对转角小于但是接近于8°，这样可以使传感器4的测量尽可能的精确。
传感器4通过各种公知的方式机械连接到外壳5上，优选的通过过盈配合固定到外壳5上。外壳5通过各种公知的方式机械连接到支架6上，优选的通过螺栓螺母连接到支架6上。支架6通过各种公知的机械连接方式固定到车辆仪表盘上。
传感器4与联结件1和2的连接方式为机械连接，优选采用转动连接。所述传感器4为转角转矩传感器，其结构为本领域技术人员所公知。一般情况下，传感器4包括传感器主体和与传感器主体转动连接的两个卡环，此时，传感器4可以通过这两个卡环利用各种公知的方式分别与联结件1和2固定连接，优选将传感器4的两个卡环分别键联接在联结件1和2上，以使两个卡环分别随联结件1和2一起转动，而这两个卡环又相对于传感器主体转动。因此，传感器4的主体相对于车辆仪表盘始终保持不动，而相对联结件1和2转动。
在利用本实用新型提供的转向参数测量装置对车辆进行转向试验时，首先通过外花键7将联结件1连接到车辆方向盘上，通过内花键8将联结件2连接到车辆转向柱上，并通过各种本领域技术人员公知的方式将支架6连接到车辆仪表盘上，例如可以在车辆仪表盘处另外设置一支架，将该支架与本装置的支架6通过各种公知的方式机械连接，如可以通过螺栓螺母连接，从而完成转向参数测量装置的固定。
当转动方向盘时，联结件1通过花键连接随方向盘一起转动，联结件2通过扭杆3随联结件1一起转动，并通过花键连接带动转向柱转动。此时，由于传感器4的主体相对于车辆仪表盘始终保持不动，传感器4的主体相对传感器4的两个卡环转动，传感器4的两个卡环分别随联结件1和2一起转动，因此传感器4可以分别根据传感器4的两个卡环与传感器4主体之间的相对转动而测出联结件1和2的转角信号。
其中，所需测量的转向系统的转角即转向柱的转角，可以通过测量与转向柱通过花键连接的联结件2所转过的角度得到。
所需测量的转向系统的转矩即从方向盘输入的扭矩，在忽略摩擦的情况下，方向盘的扭矩等于扭杆3所承受的扭矩，由于在扭杆弹性变形范围内，扭杆3所承受的扭矩与其两端的相对转角之间满足正比关系，而这个比例系数可以通过本领域技术人员公知的方式测出，如通过扭矩测功机标定出来，所以扭杆3所承受的扭矩可以通过测量其两端的相对转角而得到。又由于扭杆3的两端分别与联结件1和2机械连接，所以扭杆3两端的相对转角，即联结件1和2的相对转角，可以通过分别测量联结件1和2所转过的角度，并求其差值而得到。
由于可以通过本领域技术人员公知的方式实现传感器4与计算机的连接，所以当传感器4探测到联结件1和2所转过的角度信号后，可以将信号传送到计算机中，计算机对信号进行处理，就可以得出联结件2的转角，即转向系统的转角；以及联结件1和2的转角差，即扭杆3两端的相对转角，再通过相对转角与扭矩之间的正比关系，最终可以得出转向系统的转矩。
按照本实用新型一个具体的实施方式，本实用新型所提供的转向参数测量装置还包括采集卡，该采集卡电连接在传感器与计算机之间，用于采集并转换传感器所测得的信号，并将其输送至计算机。所述采集卡可以选自任何能够采集传感器所测得的信号的采集卡，如DAQCard-6024E采集卡。
当传感器4探测到联结件1和2所转过的角度信号后，可以通过该采集卡采集并转换传感器4所测得的信号，并将其传送到计算机中，计算机对信号进行处理，就可以得出联结件2的转角，即转向系统的转角；以及联结件1和2的转角差，即扭杆3两端的相对转角，再通过相对转角与扭矩之间的正比关系，最终可以得出转向系统的转矩。
Claims (8)
1.一种转向参数测量装置，其特征在于，该转向参数测量装置包括联结件(1和2)、扭杆(3)、传感器(4)、外壳(5)以及支架(6)，并且，所述联结件(1)外围形成有外花键(7)，所述联结件(2)内部形成有内花键(8)，所述扭杆(3)的两端分别与所述联结件(1和2)机械连接，所述传感器(4)与所述联结件(1和2)机械连接，所述传感器(4)与所述外壳(5)机械连接，所述外壳(5)与所述支架(6)机械连接。
2.根据权利要求1所述的转向参数测量装置，其中，所述传感器(4)为转角转矩传感器。
3.根据权利要求2所述的转向参数测量装置，其中，所述传感器(4)通过过盈配合固定到所述外壳(5)上。
4.根据权利要求3所述的转向参数测量装置，其中，所述传感器(4)键联接在联结件(1和2)上。
5.根据权利要求1所述的转向参数测量装置，其中，所述外壳(5)通过螺栓螺母连接到所述支架(6)上。
6.根据权利要求1所述的转向参数测量装置，其中，所述扭杆(3)的两端分别与所述联结件(1和2)通过销钉连接。
7.根据权利要求1所述的转向参数测量装置，其中，所述转向参数测量装置还包括采集卡，该采集卡与传感器(4)电连接。
8.根据权利要求7所述的转向参数测量装置，其中，所述采集卡为DAQCard-6024E采集卡。
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2005
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