專利名稱：：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于汽車底盤性能測試設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及到一種汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)。
背景技術(shù)：
：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(ElectricPowerSteering,簡稱EPS)技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，是目前國內(nèi)轉(zhuǎn)向技術(shù)的研究熱點(diǎn)。如何在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下進(jìn)行EPS系統(tǒng)性能的測試和EPS控制策略的評價(jià)，是研究者需要著重考慮的問題。合理的加載方式、逼真的仿真環(huán)境和實(shí)時(shí)的采樣控制是EPS系統(tǒng)性能測試裝置需要解決關(guān)鍵問題。目前，國內(nèi)己經(jīng)有多家企業(yè)、高等院校開發(fā)了EPS系統(tǒng)性能測試裝置。但國內(nèi)EPS系統(tǒng)性能測試裝置多采用液壓作動(dòng)器或者彈簧加載，加載系統(tǒng)復(fù)雜、繁瑣或者不能真實(shí)模擬汽車的實(shí)際轉(zhuǎn)向阻力。實(shí)用新型汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真測試裝置(200420065141.3)雖采用電機(jī)對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)加載，但其加載指令是以二自由度車輛動(dòng)力學(xué)模型為基礎(chǔ)計(jì)算出來的，難以保證加載阻力的模擬精度；且需要另行開發(fā)加載電機(jī)的控制器。還有，國內(nèi)EPS系統(tǒng)性能測試裝置中通常都省去了轉(zhuǎn)向前輪總成，這對真實(shí)模擬原地轉(zhuǎn)向阻力矩是很不利的，而原地轉(zhuǎn)向工況下的EPS系統(tǒng)性能卻恰恰是EPS系統(tǒng)需要考察的一項(xiàng)重要性能。再有，國內(nèi)EPS系統(tǒng)性能測試裝置的控制系統(tǒng)通常不是實(shí)時(shí)的，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)的車輛動(dòng)力學(xué)仿真，不能為EPS系統(tǒng)性能測試提供實(shí)時(shí)的車輛仿真環(huán)境；也不能利用測試裝置自身的控制系統(tǒng)對執(zhí)行器(如加載電機(jī))進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向阻力模擬、實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)仿真和實(shí)時(shí)采樣控制的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的-電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，該裝置包括有EPS系統(tǒng)總成、檢測系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)總成包括方向盤、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)矩傳感器、減速機(jī)構(gòu)、電磁離合器、助力電機(jī)、電子控制單元、中間傳動(dòng)軸、小齒輪、轉(zhuǎn)向齒條和轉(zhuǎn)向橫拉桿，方向盤與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩傳感器安裝在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上，減速機(jī)構(gòu)一端與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸固接，減速機(jī)構(gòu)另一端與助力電機(jī)和電磁離合器總成聯(lián)接，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸與中間傳動(dòng)軸聯(lián)接，中間傳動(dòng)軸與小齒輪軸聯(lián)接，小齒輪與轉(zhuǎn)向齒條嚙合，轉(zhuǎn)向齒條與轉(zhuǎn)向橫拉桿是球形聯(lián)接，檢測系統(tǒng)包括測力方向盤、電流傳感器，數(shù)據(jù)采集儀，數(shù)據(jù)采集儀與測力方向盤和電流傳感器電連接，其特征是它還包括有加載機(jī)構(gòu)、測試裝置控制系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)總成還包括右轉(zhuǎn)向前輪總成，右轉(zhuǎn)向前輪總成由轉(zhuǎn)向控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和前輪組成，轉(zhuǎn)向控制臂和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與前輪連接，轉(zhuǎn)向節(jié)臂的另一端和轉(zhuǎn)向橫拉桿連接，加載機(jī)構(gòu)一部分與轉(zhuǎn)向齒條聯(lián)結(jié)，另一部分與轉(zhuǎn)向控制臂聯(lián)結(jié)，測試裝置控制系統(tǒng)與EPS系統(tǒng)總成、加載機(jī)構(gòu)電連接。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)向阻力模擬精度高、控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好、能提供實(shí)時(shí)的車輛動(dòng)力學(xué)仿真環(huán)境。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能對EPS系統(tǒng)性能進(jìn)行測試的良好平臺(tái)。圖1為EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有的EPS系統(tǒng)測試裝置及彈簧加載示意圖。圖3為現(xiàn)有的EPS系統(tǒng)測試裝置及伺服電機(jī)加載示意圖。圖4為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為仿真車輛行駛時(shí)測試裝置數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制實(shí)施過程圖解。圖6為仿真車輛原地轉(zhuǎn)向時(shí)測試裝置數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制實(shí)施過程圖解。具體實(shí)施方案以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，該裝置包括有EPS系統(tǒng)總成、檢測系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)總成包括方向盤1、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸2、轉(zhuǎn)矩傳感器3、減速機(jī)構(gòu)4、電磁離合器5、助力電機(jī)6、電子控制單元7、萬向節(jié)A8、中間傳動(dòng)軸9、萬向節(jié)B10、小齒輪11、轉(zhuǎn)向齒條12和轉(zhuǎn)向橫拉桿13，方向盤1與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸2聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩傳感器3安裝在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸2上，減速機(jī)構(gòu)4一端與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸2固接，減速機(jī)構(gòu)4的另一端與助力電機(jī)6和電磁離合器5總成聯(lián)接，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸2通過萬向節(jié)A8與中間傳動(dòng)軸9聯(lián)接，中間傳動(dòng)軸9通過萬向節(jié)B10與小齒輪11的軸聯(lián)接，小齒輪11與轉(zhuǎn)向齒條12嚙合，轉(zhuǎn)向齒條12與轉(zhuǎn)向橫拉桿13是球形聯(lián)接，檢測系統(tǒng)包括測力方向盤35、電流傳感器36，數(shù)據(jù)采集儀37，數(shù)據(jù)采集儀37采集測力方向盤35和電流傳感器36的信號(hào)，其特征是它還包括有加載機(jī)構(gòu)、測試裝置控制系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)總成還包括右轉(zhuǎn)向前輪總成，右轉(zhuǎn)向前輪總成由轉(zhuǎn)向控制臂23、轉(zhuǎn)向節(jié)臂22和前輪25組成，轉(zhuǎn)向控制臂23和轉(zhuǎn)向節(jié)臂22與前輪25連接，轉(zhuǎn)向節(jié)臂22的另一端和轉(zhuǎn)向橫拉桿13連接，加載機(jī)構(gòu)一部分與轉(zhuǎn)向齒條12聯(lián)結(jié)，另一部分與轉(zhuǎn)向控制臂23聯(lián)結(jié)，測試裝置控制系統(tǒng)與EPS系統(tǒng)總成、加載機(jī)構(gòu)電連接。測試裝置控制系統(tǒng)包括主控計(jì)算機(jī)38和目標(biāo)計(jì)算機(jī)45兩部分，其中主機(jī)中安裝的是Windows操作系統(tǒng)44、Matlab/Simulink42、實(shí)時(shí)車輛模型43和實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件41，目標(biāo)機(jī)中安裝的是分布式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)39和實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件41的文件包，目標(biāo)機(jī)中裝有高速采樣卡40，主控計(jì)算機(jī)38和目標(biāo)計(jì)算機(jī)45以協(xié)議UDP/IP的方式進(jìn)行通訊。加載機(jī)構(gòu)包括給轉(zhuǎn)向齒條加載的電動(dòng)缸作動(dòng)器27以及給右轉(zhuǎn)向前輪加載的絲桿24，電動(dòng)缸作動(dòng)器27與測試裝置控制系統(tǒng)電連接，與轉(zhuǎn)向齒條12機(jī)械聯(lián)接，絲桿24上端固定，下端與右轉(zhuǎn)向前輪總成連接。實(shí)施例1:當(dāng)仿真車輛行駛時(shí)，將右轉(zhuǎn)向前輪25從測試裝置中拆下，駕駛員在一定的仿真車速(在實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)模型中設(shè)置)下對EPS系統(tǒng)施加轉(zhuǎn)向輸入，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器34的信號(hào)經(jīng)高速采樣卡40進(jìn)入測試裝置控制系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)仿真和轉(zhuǎn)向阻力矩指令值計(jì)算，轉(zhuǎn)向阻力矩指令值再經(jīng)高速采樣卡40轉(zhuǎn)換形成電動(dòng)缸作動(dòng)器27的電壓驅(qū)動(dòng)指令，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸推桿給轉(zhuǎn)向齒條加載以模擬轉(zhuǎn)向阻力矩；同時(shí)，測試裝置控制系統(tǒng)發(fā)出的車速(與仿真車速一致)信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)高速采樣卡40進(jìn)入電子控制單元7，電子控制單元7接收點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)14、車速信號(hào)15、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)16和轉(zhuǎn)矩傳感器信號(hào)3，經(jīng)分析判斷后，輸出助力電機(jī)和離合器控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)助力電機(jī)輔助駕駛員轉(zhuǎn)向。實(shí)施例2:當(dāng)仿真車輛原地轉(zhuǎn)向時(shí)，將右轉(zhuǎn)向前輪與測試裝置聯(lián)結(jié)，用絲桿加載右轉(zhuǎn)向前輪至其在實(shí)車上所受的實(shí)際垂直載荷以模擬右前輪轉(zhuǎn)向阻力矩，駕駛員對EPS系統(tǒng)施加轉(zhuǎn)向輸入，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器34的信號(hào)經(jīng)高速采樣卡40進(jìn)入測試裝置控制系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)向阻力矩指令值計(jì)算(轉(zhuǎn)向阻力矩指令值依據(jù)實(shí)車原地轉(zhuǎn)向試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算)，轉(zhuǎn)向阻力矩指令值再經(jīng)高速采樣卡40轉(zhuǎn)換形成電動(dòng)缸作動(dòng)器27的電壓驅(qū)動(dòng)指令，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸推桿給轉(zhuǎn)向齒條加載以模擬左前輪轉(zhuǎn)向阻力矩；同時(shí)，測試裝置控制系統(tǒng)發(fā)出的車速(零車速)信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)高速采樣卡進(jìn)入電子控制單元，電子控制單元接收點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)14、車速信號(hào)15、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)16和轉(zhuǎn)矩傳感器信號(hào)，經(jīng)分析判斷后，輸出助力電機(jī)6和離合器控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)助力電機(jī)輔助駕駛員轉(zhuǎn)向。本實(shí)用新型的工作過程為1EPS系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)如圖4所示，當(dāng)12F穩(wěn)壓電源電源給EPS系統(tǒng)總成供電后，EPS系統(tǒng)總成7接收點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)14、車速信號(hào)15、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)16和轉(zhuǎn)矩傳感器信號(hào)3'，經(jīng)分析判斷后，輸出電機(jī)電流控制信號(hào)17和離合器控制信號(hào)18，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輔助駕駛員轉(zhuǎn)向，其中，點(diǎn)火開關(guān)信號(hào)也由12F穩(wěn)壓電源提供，車速信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)在測試裝置控制系統(tǒng)中生成然后經(jīng)高速采樣卡40發(fā)送給EPS系統(tǒng)總成。當(dāng)EPS系統(tǒng)總成無故障時(shí)，EPS系統(tǒng)總成控制離合器5處于接合狀態(tài)。2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的加載如圖4，圖5，圖6所示，當(dāng)仿真車輛行駛時(shí)，由電動(dòng)缸作動(dòng)器27給轉(zhuǎn)向齒條12加載以模擬轉(zhuǎn)向阻力矩。當(dāng)仿真車輛原地轉(zhuǎn)向時(shí)，電動(dòng)缸作動(dòng)器27給轉(zhuǎn)向齒條12加載以模擬左輪的轉(zhuǎn)向阻力矩；絲桿24將右輪25加載至其在實(shí)車上所受到的實(shí)際垂直載荷以模擬右輪轉(zhuǎn)向阻力矩，加載力由駕駛員通過手輪從絲桿上端輸入。轉(zhuǎn)向阻力矩指令33'在測試裝置控制系統(tǒng)生成，經(jīng)高速采樣卡40D/A轉(zhuǎn)換形成電動(dòng)作動(dòng)器27的電壓驅(qū)動(dòng)指令33，然后輸出給伺服電機(jī)29的驅(qū)動(dòng)控制器28，稱重傳感器26用于測量右輪的垂直載荷。3數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制過程3.1數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制過程闡述如圖4，圖5，圖6所示1)仿真車輛行駛時(shí)，當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤后，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)34'經(jīng)高速采樣卡40A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)入目標(biāo)機(jī)38，然后經(jīng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件41傳遞到主機(jī)45的Simulink42環(huán)境下，再輸入實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)模型43用于實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)仿真，輸出前輪回正力矩46和車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變量47，如橫擺角速度、側(cè)向加速度等。同時(shí)，在Simulink42環(huán)境下生成的轉(zhuǎn)向阻力矩指令33'、車速信號(hào)15'、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)16'經(jīng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件41傳遞到目標(biāo)機(jī)38中，再經(jīng)高速采樣卡40D/A轉(zhuǎn)換后形成電動(dòng)缸作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)指令33、車速信號(hào)15、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)16以用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸作動(dòng)器和助力電機(jī)。2)仿真車輛原地轉(zhuǎn)向時(shí)，首先用絲桿24對右轉(zhuǎn)向輪25加載至其在實(shí)車上所受到的實(shí)際垂直載荷。稱重傳感器信號(hào)26經(jīng)高速采樣卡40A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)入目標(biāo)機(jī)38，再經(jīng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件41傳遞到主機(jī)45的Simulink42環(huán)境下，右輪承受的垂直載荷26'實(shí)時(shí)的顯示在模塊26"中。然后駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤，轉(zhuǎn)角傳感器信號(hào)34'經(jīng)高速采樣卡40A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)入目標(biāo)機(jī)38，然后經(jīng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件41傳遞到主機(jī)45的Simulink42環(huán)境下用于轉(zhuǎn)向阻力矩指令33'的計(jì)算。在Simulink42環(huán)境下生成的轉(zhuǎn)向阻力矩指令33'、車速信號(hào)15'、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)16'經(jīng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件41傳遞到目標(biāo)機(jī)38中，再經(jīng)高速采樣卡40D/A轉(zhuǎn)換后形成電動(dòng)缸作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)指令33、車速信號(hào)15、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)16以用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸作動(dòng)器和助力電機(jī)。3.2電動(dòng)缸作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)指令計(jì)算仿真車輛行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向阻力矩指令F:應(yīng)等于轉(zhuǎn)向前輪回正力矩、轉(zhuǎn)向主銷干摩擦力矩、轉(zhuǎn)向主銷粘性阻尼力矩在轉(zhuǎn)向齒條上的當(dāng)量值的和。艮P:式(i)中爿r力i，2)為左右前輪回正力矩，/^(hi，2)為左右前輪轉(zhuǎn)向主銷干摩擦，^(hl,2)為左右前輪轉(zhuǎn)向主銷阻尼系數(shù)，6^(^1,2)左右前輪轉(zhuǎn)向角，M^、l,2)為轉(zhuǎn)向齒條至左右轉(zhuǎn)向前輪的線角傳動(dòng)比。仿真車輛原地轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向阻力矩指令F:應(yīng)等于實(shí)車轉(zhuǎn)向軸總阻力矩7V在轉(zhuǎn)向齒條上的當(dāng)量值的一半。艮P:F:=7VrP/2(2)9式(2)中，T.可以通過試驗(yàn)測定(它與關(guān)閉動(dòng)力轉(zhuǎn)向時(shí)實(shí)車原地轉(zhuǎn)向試驗(yàn)的轉(zhuǎn)向盤力矩L大小相等、符號(hào)相反)，。轉(zhuǎn)向器小齒輪分度圓半徑。如圖5所示，仿真車輛行駛時(shí)，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)34"進(jìn)入Simulink42環(huán)境后輸入實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)模型43用于實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)仿真，車輛動(dòng)力學(xué)模型43輸出轉(zhuǎn)向前輪回正力矩信號(hào)46，模塊33"依據(jù)式(1)計(jì)算轉(zhuǎn)向阻力矩指令33'。如圖6所示，仿真車輛原地轉(zhuǎn)向時(shí)，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)34"進(jìn)入Simulink42環(huán)境后輸入模塊33"，模塊33"依據(jù)式(2)計(jì)算轉(zhuǎn)向阻力矩指令33'。3.3高速采樣卡輸入輸出信號(hào)定義表1為高速采樣卡輸入輸出信號(hào)定義。表1高速采樣卡輸入輸出信號(hào)定義<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>4測試試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集測力方向盤35和霍爾電流傳感器36測量測試試驗(yàn)所需的轉(zhuǎn)向盤力矩、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和助力電機(jī)電流，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)由專用的數(shù)據(jù)采集儀37進(jìn)行采集。利用本實(shí)用新型可以開展EPS關(guān)鍵部件特性測試試驗(yàn)、EPS系統(tǒng)性能試驗(yàn)和裝備EPS系統(tǒng)整車的模擬試驗(yàn)。具體應(yīng)用l:EPS關(guān)鍵部件特性測試試驗(yàn)利用本實(shí)用新型可以測定EPS轉(zhuǎn)矩傳感器特性、EPS轉(zhuǎn)角傳感器特性等。1)EPS轉(zhuǎn)矩傳感器特性測試試驗(yàn)用絲桿給右轉(zhuǎn)向前輪施加一定的垂直載荷，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，EPS轉(zhuǎn)矩傳感器便會(huì)有信號(hào)輸出。用測力方向盤測量轉(zhuǎn)向盤力矩值，用數(shù)據(jù)采集儀分別采集轉(zhuǎn)向盤力矩值和轉(zhuǎn)矩傳感器的電壓輸出信號(hào)，便可得到EPS轉(zhuǎn)矩傳感器特性曲線圖。2)EPS轉(zhuǎn)角傳感器特性測試試驗(yàn)對裝有轉(zhuǎn)角傳感器的EPS系統(tǒng)而言，也可用類似的方法測出其轉(zhuǎn)角傳感器的輸入輸出特性。同樣用絲桿給右轉(zhuǎn)向前輪施加一定的垂直載荷，駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，EPS轉(zhuǎn)角傳感器便會(huì)有信號(hào)輸出。用測力方向盤測量轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角值，用數(shù)據(jù)采集儀分別采集轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角值和EPS轉(zhuǎn)角傳感器的電壓輸出信號(hào)，便可得到EPS轉(zhuǎn)角傳感器特性曲線圖。具體應(yīng)用2:EPS系統(tǒng)性能試驗(yàn)利用本實(shí)用新型可以進(jìn)行的EPS系統(tǒng)性能試驗(yàn)有EPS系統(tǒng)功能試驗(yàn)、輸入扭矩/電流特性等。1)EPS系統(tǒng)功能試驗(yàn)用絲桿給右轉(zhuǎn)向前輪施加一定的垂直載荷，將EPS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)起來，在0~最高車速范圍內(nèi)按10Km/h車速間隔進(jìn)行試驗(yàn)。駕駛員向左右兩個(gè)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，在全行程內(nèi)感覺EPS系統(tǒng)是否工作平滑、連續(xù)及轉(zhuǎn)向盤有無振動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至任意角度停下時(shí)，考察EPS系統(tǒng)是否有助力延遲現(xiàn)象。2)輸入扭矩/電流特性試驗(yàn)用絲桿給右轉(zhuǎn)向前輪施加一定的垂直載荷(使得不同車速下轉(zhuǎn)向軸總阻力矩值稍大于該車速下的最大助力矩和最大轉(zhuǎn)向盤力矩之和)，將EPS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)起來，在0最高車速范圍內(nèi)按10Km/h車速間隔進(jìn)行試驗(yàn)。駕駛員向左右兩個(gè)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，用測力方向盤測量轉(zhuǎn)向盤力矩值，用霍爾電流傳感器測量助力電機(jī)實(shí)際電流，從而測定EPS系統(tǒng)的輸入扭矩/電流特性。具體應(yīng)用3:裝備EPS系統(tǒng)整車的模擬試驗(yàn)本實(shí)用新型能真實(shí)的再現(xiàn)實(shí)車的原地轉(zhuǎn)向工況，能提供實(shí)時(shí)的車輛動(dòng)力學(xué)仿真環(huán)境，因此可以利用本實(shí)用新型開展裝備EPS系統(tǒng)整車的模擬試驗(yàn)。1)原地轉(zhuǎn)向力試驗(yàn)用電動(dòng)缸作動(dòng)器27給轉(zhuǎn)向齒條加載以模擬左輪的轉(zhuǎn)向阻力矩；用絲桿將右輪加載至其在實(shí)車上所受到的實(shí)際垂直載荷以模擬右輪轉(zhuǎn)向阻力矩。依據(jù)試驗(yàn)規(guī)范將EPS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)起來，駕駛員依據(jù)試驗(yàn)規(guī)范轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，用測力方向盤記錄轉(zhuǎn)向盤力矩和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的試驗(yàn)結(jié)果。并分打開動(dòng)力轉(zhuǎn)向和關(guān)閉動(dòng)力轉(zhuǎn)向兩種工況進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，以考察EPS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向輕便性。2)轉(zhuǎn)向盤中間位置區(qū)域操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)將右轉(zhuǎn)向前輪總成拆卸下來，用電動(dòng)缸作動(dòng)器27給轉(zhuǎn)向齒條加載以模擬轉(zhuǎn)向阻力矩。依據(jù)試驗(yàn)規(guī)范將EPS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)起來，駕駛員依據(jù)試驗(yàn)規(guī)范轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，用測力方向盤記錄轉(zhuǎn)向盤力矩和轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的試驗(yàn)結(jié)果，實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)模型輸出側(cè)向加速度的仿真結(jié)果。并分打開動(dòng)力轉(zhuǎn)向和關(guān)閉動(dòng)力轉(zhuǎn)向兩種工況進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，以考察EPS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向盤中間位置區(qū)域的操縱穩(wěn)定性。3)轉(zhuǎn)向回正性試驗(yàn)將右轉(zhuǎn)向前輪總成拆卸下來，用電動(dòng)缸作動(dòng)器27給轉(zhuǎn)向齒條加載以模擬轉(zhuǎn)向阻力矩。依據(jù)試驗(yàn)規(guī)范將EPS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)起來，駕駛員依據(jù)試驗(yàn)規(guī)范轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，用測力方向盤記錄轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的試驗(yàn)結(jié)果，實(shí)時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)模型輸出仿真車輛橫擺角速度的仿真結(jié)果。并分打開動(dòng)力轉(zhuǎn)向和關(guān)閉動(dòng)力轉(zhuǎn)向兩種工況進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，以考察EPS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向回正性能。權(quán)利要求1、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，該裝置包括有EPS系統(tǒng)總成、檢測系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)總成包括方向盤(1)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸(2)、轉(zhuǎn)矩傳感器(3)、減速機(jī)構(gòu)(4)、電磁離合器(5)、助力電機(jī)(6)、電子控制單元(7)、中間傳動(dòng)軸(9)、小齒輪(11)、轉(zhuǎn)向齒條(12)和轉(zhuǎn)向橫拉桿(13)，方向盤(1)與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸(2)聯(lián)接，轉(zhuǎn)矩傳感器(3)安裝在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸(2)上，減速機(jī)構(gòu)(4)一端與轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸(2)固接，減速機(jī)構(gòu)(4)另一端與助力電機(jī)(6)和電磁離合器(5)總成聯(lián)接，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸(2)與中間傳動(dòng)軸(9)聯(lián)接，中間傳動(dòng)軸(9)與小齒輪(11)軸聯(lián)接，小齒輪(11)與轉(zhuǎn)向齒條(12)嚙合，轉(zhuǎn)向齒條(12)與轉(zhuǎn)向橫拉桿(13)是球形聯(lián)接，檢測系統(tǒng)包括測力方向盤(35)、電流傳感器(36)，數(shù)據(jù)采集儀(37)，數(shù)據(jù)采集儀(37)與測力方向盤(35)和電流傳感器(36)電連接，其特征是它還包括有加載機(jī)構(gòu)和測試裝置控制系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)總成還包括右轉(zhuǎn)向前輪總成，右轉(zhuǎn)向前輪總成由轉(zhuǎn)向控制臂(23)、轉(zhuǎn)向節(jié)臂(22)和前輪(25)組成，轉(zhuǎn)向控制臂(23)和轉(zhuǎn)向節(jié)臂(22)與前輪(25)連接，轉(zhuǎn)向節(jié)臂(22)的另一端和轉(zhuǎn)向橫拉桿(13)連接，加載機(jī)構(gòu)一部分與轉(zhuǎn)向齒條(12)聯(lián)結(jié)，另一部分與轉(zhuǎn)向控制臂(23)聯(lián)結(jié)，測試裝置控制系統(tǒng)與EPS系統(tǒng)總成、加載機(jī)構(gòu)電連接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征是所述的加載機(jī)構(gòu)包括給轉(zhuǎn)向齒條加載的電動(dòng)缸作動(dòng)器(27)以及給右轉(zhuǎn)向前輪(25)加載的絲桿(24)，電動(dòng)缸作動(dòng)器(27)與測試裝置控制系統(tǒng)電連接，與轉(zhuǎn)向齒條(12)機(jī)械聯(lián)接，絲桿(24)上端固定，下端與右轉(zhuǎn)向前輪總成連接。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征是所述的電動(dòng)缸作動(dòng)器由電動(dòng)缸(30)、伺服電機(jī)(29)及其驅(qū)動(dòng)控制器(28)、電動(dòng)缸推桿(31)組成，其中驅(qū)動(dòng)控制器(28)與伺服電機(jī)(29)之間是電氣連接，伺服電機(jī)(29)固接在電動(dòng)缸(30)上，伺服電機(jī)(29)通過滾珠絲桿與電動(dòng)缸推桿(31)相連，電動(dòng)缸推桿(31)和轉(zhuǎn)向齒條(12)通過萬向節(jié)(32)聯(lián)結(jié)。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，其特征是所述的測試裝置控制系統(tǒng)由主控計(jì)算機(jī)(38)和目標(biāo)計(jì)算機(jī)(45)兩部分組成，其中主控計(jì)算機(jī)中安裝的是Windows操作系統(tǒng)(44)、Matlab/Simulink(42)、實(shí)時(shí)車輛模型(43)和實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件(41)，目標(biāo)計(jì)算機(jī)中安裝的是分布式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(39)和實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件(41)的文件包，目標(biāo)計(jì)算機(jī)中裝有高速采樣卡(40)。專利摘要電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)，該裝置包括有EPS系統(tǒng)總成、檢測系統(tǒng)，其特征是它還包括有加載機(jī)構(gòu)、測試裝置控制系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)總成還包括右轉(zhuǎn)向前輪總成，右轉(zhuǎn)向前輪總成由轉(zhuǎn)向控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)臂和前輪組成，轉(zhuǎn)向控制臂和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與前輪連接，轉(zhuǎn)向節(jié)臂的另一端和轉(zhuǎn)向橫拉桿連接，加載機(jī)構(gòu)一部分與轉(zhuǎn)向齒條聯(lián)結(jié)，另一部分與轉(zhuǎn)向控制臂聯(lián)結(jié)，測試裝置控制系統(tǒng)與EPS系統(tǒng)總成、加載機(jī)構(gòu)電連接。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)向阻力模擬精度高、控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好、能提供實(shí)時(shí)的車輛動(dòng)力學(xué)仿真環(huán)境。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能對EPS系統(tǒng)性能進(jìn)行測試的良好平臺(tái)。文檔編號(hào)G01M17/06GK201163239SQ20072009433公開日2008年12月10日申請日期2007年9月12日優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日發(fā)明者劉明輝,浩吳,魏文若申請人:中國第一汽車集團(tuán)公司