RU215287U1 - Stand for studying the characteristics of the electromechanical power steering - Google Patents

Stand for studying the characteristics of the electromechanical power steering Download PDF

Info

Publication number
RU215287U1
RU215287U1 RU2022108937U RU2022108937U RU215287U1 RU 215287 U1 RU215287 U1 RU 215287U1 RU 2022108937 U RU2022108937 U RU 2022108937U RU 2022108937 U RU2022108937 U RU 2022108937U RU 215287 U1 RU215287 U1 RU 215287U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power steering
stand
electric power
torque
electric
Prior art date
Application number
RU2022108937U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Владимирович Пузаков
Кирилл Евгеньевич Копылов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU215287U1 publication Critical patent/RU215287U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к учебно-лабораторным стендам и может быть использована для изучения работы электромеханических усилителей рулевого управления.The utility model relates to educational and laboratory stands and can be used to study the operation of electromechanical power steering.

Техническим результатом использования предлагаемого стенда является закрепление знаний конструкции электромеханического усилителя рулевого управления, приобретение практических навыков исследования характеристик электродвигателя электроусилителя, датчика крутящего момента, изучения работы электроусилителя рулевого управления при различной скорости движения автомобиля, а также методов обнаружения сымитированных дефектов. The technical result of using the proposed stand is to consolidate knowledge of the design of an electromechanical power steering, acquire practical skills in studying the characteristics of an electric power steering motor, a torque sensor, studying the operation of an electric power steering at different vehicle speeds, as well as methods for detecting simulated defects.

Указанный технический результат достигается тем, что для закрепления знаний конструкции электромеханического усилителя рулевого управления стенд оснащен тумблерами, позволяющими управлять работой электроусилителя как на реальном автомобиле, индикаторами скорости и напряжения бортовой сети, а также стрелочным динамометрическим ключом для создания момента на входе электроусилителя, выполняющим роль рулевого колеса. Для приобретения практических навыков исследования характеристик электродвигателя электроусилителя стенд оснащен диагностическим разъемом, установленного на лицевой панели, к которому подключается внешнее диагностическое устройство, считывающее информацию с электронного блока управления и передающего показания в свободно распространяемую программу OpenDiag на платформе Android.The specified technical result is achieved by the fact that in order to consolidate knowledge of the design of the electromechanical power steering, the stand is equipped with toggle switches that allow you to control the operation of the electric power steering as on a real car, indicators of the speed and voltage of the on-board network, as well as a pointer torque wrench to create torque at the input of the electric power steering, acting as a steering wheels. To acquire practical skills in studying the characteristics of the electric amplifier motor, the stand is equipped with a diagnostic connector installed on the front panel, to which an external diagnostic device is connected that reads information from the electronic control unit and transmits readings to the freely distributed OpenDiag program on the Android platform.

Навыки определения характеристик датчика крутящего момента приобретаются в процессе графического построения зависимости напряжения на выходе датчика (определяется с помощью мультиметра) от момента на выходе электроусилителя (определяемый с помощью динамометрического ключа). Для изучения работы электроусилителя рулевого управления при различной скорости движения автомобиля к стенду подключается генератор импульсов и для частоты сигнала снимаются показания с динамометрических ключей на входе и выходе электроусилителя. Для обнаружения возможных неисправностей электроусилителя рулевого управления производят отключение датчика скорости, датчика крутящего момента или колодки электродвигателя, что приводит к формированию блоком управления электроусилителя кодоисправностей. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Figure 00000001
The skills of determining the characteristics of a torque sensor are acquired in the process of graphical plotting of the dependence of the voltage at the output of the sensor (determined with a multimeter) from the torque at the output of the electric amplifier (determined with a torque wrench). To study the operation of the electric power steering at different speeds of the vehicle, a pulse generator is connected to the stand and for the signal frequency, readings are taken from the torque wrenches at the input and output of the electric booster. To detect possible malfunctions of the electric power steering, the speed sensor, the torque sensor or the electric motor block are turned off, which leads to the formation of a fault code by the electric power steering control unit. 2 w.p. f-ly, 7 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к учебно-лабораторным стендам и может быть использована для изучения работы электромеханического усилителя рулевого управления.The utility model relates to educational and laboratory stands and can be used to study the operation of an electromechanical power steering.

Электромеханический усилитель рулевого управления установлен на большинстве легковых автомобилей (более 80%). В его основе лежит электромеханическая система, в которой в ходе эксплуатации могут возникать различные неисправности. Диагностика и знание ее устройства является очень важной проблемой. Актуальность электроусилителя рулевого управления в дальнейшем будет только увеличиваться благодаря развитию таких систем, как помощник парковки, автопилот и так далее. The electromechanical power steering is installed on most cars (more than 80%). It is based on an electromechanical system in which various malfunctions can occur during operation. Diagnostics and knowledge of its device is a very important problem. The relevance of electric power steering in the future will only increase due to the development of systems such as parking assistant, autopilot, and so on.

Известен лабораторный стенд «Лабораторный стенд «Рулевое управление с электрическим усилителем ВАЗ 1118», выполненный в виде напольной рамной конструкции, представляющей совокупность взаимно функционирующих элементов кузова, передней подвески, ходовой части и рулевого управления с электроусилителем переднеприводного автомобиля марки ВАЗ.Known laboratory stand "Laboratory stand" Electric power steering VAZ 1118", made in the form of a floor frame structure, representing a set of mutually functioning elements of the body, front suspension, chassis and power steering of a front-wheel drive vehicle of the VAZ brand.

Недостатком данного стенда является высокая стоимость, невозможность определения дефектов, а также большие габаритные размеры.The disadvantage of this stand is the high cost, the inability to determine defects, as well as large overall dimensions.

Известен стенд для испытаний электромеханического усилителя руля транспортного средства (RU 32265 U1), содержащий стол для установки испытуемого изделия, который через узлы стыковки связан с устройством нагружения, подвижная часть которого соединена со столом, отличающийся тем, что устройство нагружения снабжено валом, установленным в его опорах барабаном, на оси которого закреплен ролик с закрепленным на нем канатом, а нижняя часть стола снабжена подвеской с регулируемым грузом, соединенным через кронштейн с роликом и канатом.A well-known stand for testing the electromechanical power steering of a vehicle (RU 32265 U1), containing a table for installing the test product, which is connected through the docking points with a loading device, the movable part of which is connected to the table, characterized in that the loading device is equipped with a shaft installed in its supports by a drum, on the axis of which a roller with a rope attached to it is fixed, and the lower part of the table is equipped with a suspension with an adjustable load connected through a bracket to the roller and rope.

Недостатком данного изобретения является ориентация на промышленное испытание, большие габаритные размеры, а также невозможность конкретизации дефектов.The disadvantage of this invention is the focus on industrial testing, large overall dimensions, and the impossibility of concretizing defects.

Известен стенд-тренажер по определению неисправностей в системе управления двигателем (RU 96277 U1), содержащий приборы системы управления двигателем, отличающийся тем, что все приборы выведены на одну панель и присутствует система ввода неисправностей.A well-known bench-simulator for determining faults in the engine control system (RU 96277 U1), containing the instruments of the engine control system, characterized in that all devices are displayed on one panel and there is a fault input system.

Недостатком данного изобретения является устаревшее аппаратное обеспечение, невозможность снятия показаний приборов, построения и анализа функциональных зависимостей, а также возможность использования только для систем управления двигателем. The disadvantage of this invention is outdated hardware, the impossibility of taking instrument readings, constructing and analyzing functional dependencies, as well as the possibility of using only for engine control systems.

К преимуществам разработанного стенда можно отнести закрепление знаний конструкции электромеханического усилителя рулевого управления, изучение методов обнаружения сымитированных дефектов, приобретение навыков определения характеристик встроенного датчика крутящего момента, изучение работы электроусилителя рулевого управления при различной скорости движения автомобиля.The advantages of the developed stand include the consolidation of knowledge of the design of the electromechanical power steering, the study of methods for detecting simulated defects, the acquisition of skills in determining the characteristics of the built-in torque sensor, the study of the operation of the electric power steering at different vehicle speeds.

Учебный стенд (фиг. 1), несущей конструкцией которого является рама, сваренная из профильной трубы и уголков, к которой прикручен электроусилитель рулевого управления, выступающий конец первичного вала которого сочленен с рукоятью стрелочного динамометрического ключа, на лицевой панели стенда расположены органы управления и индикаторы его работы, диагностический разъём и контрольная лампа Check Engine, позволяющие обнаружить и идентифицировать сымитированные неисправности электроусилителя.Training stand (Fig. 1), the supporting structure of which is a frame welded from a profile pipe and corners, to which an electric power steering is screwed, the protruding end of the input shaft of which is articulated with the handle of a torque wrench, on the front panel of the stand there are controls and indicators of it work, a diagnostic connector and a Check Engine warning lamp, allowing you to detect and identify simulated malfunctions of the electric amplifier.

На верхней панели стенда (фиг. 2) расположен электроусилитель рулевого управления (поз. 1). На лицевой панели стенда расположены: блок предохранителей для защиты электродвигателя от перегрузок (поз. 2); гнезда подключения генератора импульсов (поз. 3), имитирующего работу автомобиля; индикатор напряжения (поз. 4); клеммы подключения мультиметра (поз. 5); выключатель питания стенда (поз. 6); выключатель питания блока управления электроусилителя для имитации запуска двигателя (поз. 7); аварийный выключатель (поз. 8); контрольная лампа «Check Engine» (поз. 9); диагностический разъем для подключения внешнего диагностического устройства (поз. 10); индикатор скорости движения (поз. 11); регулятор скорости движения автомобиля (поз. 12); смотровое окно для наблюдения за динамометрическими показаниями (поз. 13).On the top panel of the stand (Fig. 2) there is an electric power steering (pos. 1). On the front panel of the stand are located: a fuse box for protecting the electric motor from overloads (pos. 2); sockets for connecting a pulse generator (pos. 3), simulating the operation of a car; voltage indicator (pos. 4); multimeter connection terminals (pos. 5); bench power switch (pos. 6); power switch of the electric booster control unit for simulating engine start (pos. 7); emergency switch (pos. 8); control lamp "Check Engine" (pos. 9); diagnostic connector for connecting an external diagnostic device (pos. 10); movement speed indicator (pos. 11); vehicle speed controller (pos. 12); viewing window for monitoring dynamometer readings (pos. 13).

Стенд для изучения характеристик электроусилителя рулевого управления функционирует следующим образом (фиг. 3). Подается питание к стенду путем соединения клемм с выводами внешней аккумуляторной батареи (12 В) с соблюдением полярности. Напряжение бортовой сети контролируется с помощью индикатора (фиг. 2, поз.4). Присоединяют к гнездам стенда (фиг. 2, поз.3) выводы внешнего генератора импульсов для имитации сигналов датчиков частоты вращения коленчатого вала и скорости автомобиля. После перевода выключателя (фиг. 2, поз.6) в положение «Вкл.» загорается контрольная лампа «Check Engine» (фиг. 2, поз.8), показывающая, что электромеханический усилитель готов к работе.Stand for studying the characteristics of the electric power steering operates as follows (Fig. 3). Power is supplied to the stand by connecting the terminals to the terminals of an external storage battery (12 V) observing the polarity. The voltage of the on-board network is controlled by an indicator (Fig. 2, pos.4). Attached to the sockets of the stand (Fig. 2, pos.3) the outputs of an external pulse generator to simulate the signals of the sensors of the crankshaft speed and vehicle speed. After switching the switch (Fig. 2, pos.6) to the "On" position the control lamp "Check Engine" (Fig. 2, pos. 8) lights up, indicating that the electromechanical amplifier is ready for operation.

Для начала функционирования стенда с помощью тумблера (фиг. 2, поз.7) обеспечивают включение электроусилителя в работу, при этом лампа «Check Engine» должна погаснуть. Для исследования характеристик электроусилителя создают усилие на рукояти стрелочного динамометрического ключа, определяя величину момента по его шкале. Момент, развиваемый электроусилителем, определяют по шкале измерительного механизма. Графическое представление полученных зависимостей приведено на фиг. 4.To start the operation of the stand, using the toggle switch (Fig. 2, pos. 7), the electric amplifier is switched on, while the “Check Engine” lamp should go out. To study the characteristics of the electric amplifier, a force is created on the handle of the pointer torque wrench, determining the magnitude of the moment on its scale. The moment developed by the electric amplifier is determined by the scale of the measuring mechanism. A graphical representation of the obtained dependencies is shown in Fig. four.

Для имитации неисправностей электроусилителя возможно отключение датчика скорости, датчика крутящего момента или колодки электродвигателя. При этом блоком управления электроусилителя формируются коды неисправностей и передаются на внешнее диагностическое устройство через диагностический разъем (фиг. 2, поз.10). Для отображения кодов неисправностей задействовано открытое программное обеспечение OpenDiag на платформе Android. Фрагмент экрана приложения приведен на фиг. 5.To simulate malfunctions of the electric amplifier, it is possible to turn off the speed sensor, torque sensor or motor block. In this case, the control unit of the electric booster generates fault codes and transmits them to an external diagnostic device through the diagnostic connector (Fig. 2, pos.10). To display fault codes, the open software OpenDiag on the Android platform is involved. A fragment of the application screen is shown in Fig. 5.

Для исследования выходной характеристики датчика крутящего момента к клеммам лицевой панели стенда подключают мультиметр. Напряжение датчика зависит от развиваемого электроусилителем момента. Примерный вид зависимости приведен на фиг. 6.To study the output characteristic of the torque sensor, a multimeter is connected to the terminals of the front panel of the stand. The sensor voltage depends on the moment developed by the electric amplifier. An example of the relationship is shown in Fig. 6.

Указанный технический результат достигается тем, что для закрепления знаний конструкции электромеханического усилителя рулевого управления стенд оснащен тумблерами, позволяющими управлять работой электроусилителя как на реальном автомобиле, индикаторами скорости и напряжения бортовой сети, а также стрелочным динамометрическим ключом для создания момента на входе электроусилителя, выполняющим роль рулевого колеса. Для изучения методов обнаружения сымитированных дефектов стенд оснащен диагностическим разъемом, установленным на лицевой панели, к которому подключается внешнее диагностическое устройство, считывающее информацию с блока управления электроусилителем и передающего коды неисправностей в свободно распространяемую программу OpenDiag на платформе Android.The specified technical result is achieved by the fact that in order to consolidate knowledge of the design of the electromechanical power steering, the stand is equipped with toggle switches that allow you to control the operation of the electric power steering as on a real car, indicators of the speed and voltage of the on-board network, as well as a pointer torque wrench to create torque at the input of the electric power steering, acting as a steering wheels. To study methods for detecting simulated defects, the stand is equipped with a diagnostic connector installed on the front panel, to which an external diagnostic device is connected, which reads information from the electric booster control unit and transmits fault codes to the freely distributed OpenDiag program on the Android platform.

Навыки определения характеристик встроенного датчика крутящего момента приобретаются в процессе графического построения зависимости напряжения на клеммах стенда от момента на выходе электроусилителя (определяемый с помощью динамометрической шкалы). Изучение работы электроусилителя рулевого управления при различной скорости движения автомобиля достигается путем подключения к гнездам генератора импульсов и построения графических зависимостей момента на рулевом колесе от момента, развиваемого электроусилителем для заданных скоростей движения автомобиля.The skills of determining the characteristics of the built-in torque sensor are acquired in the process of graphical plotting of the dependence of the voltage at the test bench terminals on the torque at the output of the electric amplifier (determined using a torque scale). The study of the operation of the electric power steering at different vehicle speeds is achieved by connecting a pulse generator to the sockets and plotting graphical dependences of the moment on the steering wheel from the moment developed by the electric power steering for given vehicle speeds.

Фиг. 1 Общий вид стендаFig. 1 General view of the stand

Фиг. 2 Расположение элементов стендаFig. 2 Arrangement of stand elements

Фиг. 3 Подключение измерительной аппаратуры к стендуFig. 3 Connecting the measuring equipment to the stand

Фиг. 4 Графики зависимости момента электроусилителяFig. 4 Graphs of dependence of the torque of the electric amplifier

Фиг. 5 Фрагмент экрана приложенияFig. 5 Application screen snippet

Фиг. 6 Характеристики датчика крутящего моментаFig. 6 Characteristics of the torque sensor

Таким образом, учебный стенд для изучения характеристик электромеханического усилителя рулевого управления позволяет приобрести практические навыки исследования работы электромеханического усилителя рулевого управления, включая методы обнаружения сымитированных дефектов.Thus, the training stand for studying the characteristics of an electromechanical power steering allows you to acquire practical skills in studying the operation of an electromechanical power steering, including methods for detecting simulated defects.

Claims (3)

1. Учебный стенд для изучения характеристик электромеханического усилителя рулевого управления, несущей конструкцией которого является рама, сваренная из профильной трубы и уголков, к которой прикручен электроусилитель рулевого управления, выступающий конец первичного вала которого сочленен с рукоятью стрелочного динамометрического ключа, на лицевой панели стенда расположены органы управления и индикаторы его работы, диагностический разъём и контрольная лампа Check Engine, позволяющие обнаружить и идентифицировать сымитированные неисправности электроусилителя.1. A training stand for studying the characteristics of an electromechanical power steering, the supporting structure of which is a frame welded from a shaped pipe and corners, to which the electric power steering is screwed, the protruding end of the input shaft of which is articulated with the handle of a pointer torque wrench, bodies are located on the front panel of the stand controls and indicators of its operation, a diagnostic connector and a Check Engine warning lamp, which allow detecting and identifying simulated malfunctions of the electric amplifier. 2. Стенд по п.1, отличающийся наличием гнезд для подключения генератора импульсов с целью построения графических зависимостей момента на рулевом колесе от момента, развиваемого электроусилителем для заданных скоростей движения автомобиля, причем момент на рулевом колесе определяют по шкале стрелочного динамометрического ключа, а момент, развиваемый электроусилителем, - по шкале измерительного механизма.2. The stand according to claim 1, characterized by the presence of sockets for connecting a pulse generator in order to plot graphical dependences of the moment on the steering wheel on the moment developed by the electric amplifier for given vehicle speeds, and the moment on the steering wheel is determined on the scale of a torque wrench, and the moment developed by an electric amplifier, - according to the scale of the measuring mechanism. 3. Стенд по п.1, отличающийся наличием клемм на лицевой панели для подключения мультиметра с целью графического построения характеристик встроенного датчика крутящего момента.3. Stand according to claim 1, characterized by the presence of terminals on the front panel for connecting a multimeter in order to graphically plot the characteristics of the built-in torque sensor.
RU2022108937U 2022-04-05 Stand for studying the characteristics of the electromechanical power steering RU215287U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU215287U1 true RU215287U1 (en) 2022-12-07

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU113786A1 (en) * 1957-09-24 1957-11-30 М.И. Лысов Method for testing power steering
SU1245921A1 (en) * 1984-08-01 1986-07-23 Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Промышленного Транспорта Черной Металлургии Test bed for diagnostic checking of vehicle steering
SU1280376A1 (en) * 1985-08-06 1986-12-30 Винницкий политехнический институт Bed for testing vehicle steering mechanisms
RU2105964C1 (en) * 1996-06-05 1998-02-27 Военный автомобильный институт Bed to test automobile steering
CN205506204U (en) * 2015-12-18 2016-08-24 南京东华汽车转向器有限公司 Test table is examined to electronic power assisted steering tubular column noise
RU2610846C1 (en) * 2015-10-26 2017-02-16 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Acoustic test rig for electrical and mechanical power assist system for vehicle
RU2680211C1 (en) * 2018-05-07 2019-02-18 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" (ПАО "АВТОВАЗ") Stand for acoustic tests of the power steering contained in a vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU113786A1 (en) * 1957-09-24 1957-11-30 М.И. Лысов Method for testing power steering
SU1245921A1 (en) * 1984-08-01 1986-07-23 Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Промышленного Транспорта Черной Металлургии Test bed for diagnostic checking of vehicle steering
SU1280376A1 (en) * 1985-08-06 1986-12-30 Винницкий политехнический институт Bed for testing vehicle steering mechanisms
RU2105964C1 (en) * 1996-06-05 1998-02-27 Военный автомобильный институт Bed to test automobile steering
RU2610846C1 (en) * 2015-10-26 2017-02-16 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Acoustic test rig for electrical and mechanical power assist system for vehicle
CN205506204U (en) * 2015-12-18 2016-08-24 南京东华汽车转向器有限公司 Test table is examined to electronic power assisted steering tubular column noise
RU2680211C1 (en) * 2018-05-07 2019-02-18 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" (ПАО "АВТОВАЗ") Stand for acoustic tests of the power steering contained in a vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2259041B1 (en) Universal test device for electric power steering units
CN102768117B (en) Portable dynamic wheel type calibrator for roller opposite force type automobile brake inspection bench
CN203298791U (en) Experiment table for automobile sensor
CN205691348U (en) A kind of vehicle ABS brake tester carrying out multiple test
CN101763114B (en) Device for testing electric interfaces of vehicles
RU215287U1 (en) Stand for studying the characteristics of the electromechanical power steering
CN207440610U (en) Automobile steering braking emulation testing testing stand
CN203241191U (en) An apparatus used for calibrating a chassis dynamometer
CN202305074U (en) Tester for starting torque of permanent magnet motor
JP7001629B2 (en) Specimen test equipment
CN202650396U (en) Engine electric control fault training platform
CN202711578U (en) Natural gas engine experiment table
CN206683866U (en) Automobile Service detects servicing unit
CN202159455U (en) Integrated fault diagnosis experiment table for car power transmission system
CN210401594U (en) Motor electromagnetism life evaluation device for new energy automobile
CN112197980A (en) Electric automobile testing arrangement
RU213659U1 (en) Stand for studying the operation of a car instrument cluster
CN203881549U (en) Desk type testing device for automobile electric power assisted steering system
CN202306315U (en) Comprehensive test platform of electronic control system of excavator
CN212748316U (en) Flat brake inspection device
CN204988742U (en) Towed parking braking performance detection device of all -hydraulic intellectuality
CN201311724Y (en) Tester of vehicle driving stability
CN217687898U (en) Test bench of electric power steering system
Lin et al. Development of Driving Simulator for Large Automobiles
CN213121985U (en) Drum-type speedometer verifying attachment