本發(fā)明涉及一種輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)多功能綜合試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

采用輪轂電機(jī)技術(shù)直接驅(qū)動(dòng)車輪的輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車省略了傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃機(jī)和集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊、可利用空間大、傳動(dòng)鏈短、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，已被視為電動(dòng)汽車的最終驅(qū)動(dòng)形式，是國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車技術(shù)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。然而，由于將輪轂電機(jī)引入車輪，整車的非簧載質(zhì)量及車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量顯著增加，一定程度上惡化了輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性?；谥鲃?dòng)懸架技術(shù)的智能懸架系統(tǒng)具有阻尼力和位移實(shí)時(shí)控制的特點(diǎn)，通過(guò)智能懸架與電動(dòng)輪的匹配控制，能夠有效改善輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性。

輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車在實(shí)際行駛過(guò)程中，電動(dòng)輪除了受到路面縱向方向的阻力外，還要受到路面不平引起的垂向振動(dòng)，目前的試驗(yàn)臺(tái)只能單獨(dú)模擬路面縱向阻力或者垂向振動(dòng)，還缺乏同時(shí)進(jìn)行縱向運(yùn)動(dòng)加載和垂向運(yùn)動(dòng)加載的試驗(yàn)臺(tái)對(duì)電動(dòng)輪及匹配設(shè)計(jì)的智能懸架系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià)，因此，需要開(kāi)發(fā)一種多功能綜合試驗(yàn)臺(tái)，以進(jìn)行電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)性能測(cè)試和耐久性測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，既能單 獨(dú)對(duì)電動(dòng)輪進(jìn)行縱向運(yùn)動(dòng)加載或者對(duì)懸架系統(tǒng)進(jìn)行垂向運(yùn)動(dòng)加載，又能實(shí)現(xiàn)縱向運(yùn)動(dòng)和垂向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)加載，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)的道路模擬測(cè)試。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)多功能綜合試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于：它包括鐵地板、在鐵地板上通過(guò)緊固螺栓固定有具有一定距離的兩個(gè)立柱，頂梁固定在立柱的頂端，頂梁與立柱、鐵地板組成框型結(jié)構(gòu)，液壓伺服作動(dòng)缸通過(guò)液壓缸固定座安裝在鐵地板上，液壓伺服作動(dòng)缸上端依次設(shè)有滾筒組件、電動(dòng)輪，所述電動(dòng)輪布置在懸架組件側(cè)端，在橫梁組件下端設(shè)置有導(dǎo)向滑軌，所述導(dǎo)向滑軌與電動(dòng)輪上的支撐座側(cè)端設(shè)置的導(dǎo)向滑槽配合，所述懸架組件上端與橫梁組件下端連接，懸架組件可在滾筒組件與橫梁組件之間彈簧滑動(dòng)，所述橫梁組件可在立柱上下滑動(dòng)；在所述橫梁組件上設(shè)置有加重塊，在橫梁組件兩端且位于立柱外側(cè)與鐵地板之間設(shè)置有升降缸，滾筒組件兩側(cè)對(duì)稱布置有導(dǎo)向座和同步帶組件，滾筒組件一側(cè)通過(guò)聯(lián)軸器與同步帶組件連接，滾筒另一側(cè)與同步帶組件之間安裝有扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，變速器安裝在導(dǎo)向座外側(cè)，變速器輸出軸與同步輪軸連接，電力測(cè)功機(jī)固定在鐵地板上并安裝在變速器外側(cè)，電力測(cè)功機(jī)輸出軸與變速器輸入軸連接。本技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)使用電力測(cè)功機(jī)提供動(dòng)力給同步輪然后通過(guò)同步輪傳遞動(dòng)力給滾筒組件，將動(dòng)力傳遞給電動(dòng)輪，由于液壓伺服作動(dòng)器的作用，導(dǎo)致以及橫梁組件上設(shè)置有加重塊，可以調(diào)節(jié)電動(dòng)輪的受力，由于立柱與橫梁組件之間為滑動(dòng)配合，加上懸架組件的彈性作用，電動(dòng)輪在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以很自由的受到?jīng)_擊，完成對(duì)電動(dòng)輪的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)由于電動(dòng)輪受到的沖擊會(huì)傳遞給懸架組件，對(duì)懸架組件的實(shí)驗(yàn)一同進(jìn)行。

優(yōu)選地：所述滾筒組件包括滾筒支架、滾筒、滾筒軸、滾動(dòng)軸承、蓋板，滾筒支架下端與液壓伺服作動(dòng)缸活塞桿連接，滾筒支架兩側(cè)設(shè)有滾動(dòng)軸承，滾筒與滾筒軸通過(guò)鍵連接成為一體，滾筒軸安裝在滾筒支架兩側(cè)的軸承座上，滾筒支架上端設(shè)有可拆卸的蓋板，所述蓋板支撐電動(dòng)輪。該技術(shù)方案主要通過(guò)液壓伺服作動(dòng)器支撐滾筒組件，可以因?yàn)殡妱?dòng)輪受力不同使得滾動(dòng)上下移動(dòng)。

優(yōu)選地：所述懸架組件具有可在導(dǎo)向滑軌上自由移動(dòng)的支撐座，支撐座中間設(shè)有關(guān)節(jié)軸承，支撐座通過(guò)關(guān)節(jié)軸承與電動(dòng)輪連接，且電動(dòng)輪位于支撐座側(cè)端，支撐座上端設(shè)有軸，軸上套有質(zhì)量塊，支撐座側(cè)面焊接有導(dǎo)向滑槽，支撐座上端依次設(shè)有下旋轉(zhuǎn)盤、下鉸接座、智能懸架作動(dòng)器、力傳感器、螺旋彈簧、上鉸接座、上旋轉(zhuǎn)盤，所述上旋轉(zhuǎn)盤安裝在橫梁組件下端，所述螺旋彈簧上下兩端分別安裝在上鉸接座上以及下交接座，所述智能懸架作動(dòng)器與彈簧平行的安裝在上下鉸接座上。該結(jié)構(gòu)通過(guò)在支撐座上設(shè)置有導(dǎo)向滑軌配合的導(dǎo)向滑槽，可能使得電動(dòng)輪始終在上下往復(fù)移動(dòng)，而通過(guò)質(zhì)量塊進(jìn)行調(diào)節(jié)受力大小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并通過(guò)設(shè)置彈簧以及智能懸架作動(dòng)器來(lái)緩沖進(jìn)行試驗(yàn)，具有實(shí)現(xiàn)效果好的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地：所述橫梁組件具有橫梁，橫梁兩端設(shè)有階梯孔，橫梁內(nèi)安裝有滾珠直線軸承，橫梁可順著立柱在垂向方向自由移動(dòng)，橫梁上端設(shè)有軸，軸上套有質(zhì)量塊。通過(guò)設(shè)置滾珠直線軸承，可以減小立柱與橫梁之間的摩擦，提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地：所述導(dǎo)向座上安裝有直線滑軌，滑軌上設(shè)有滑塊，滑塊內(nèi)安裝有滑動(dòng)軸承。通過(guò)設(shè)置滑軌以及滑動(dòng)軸承減小配合之間的摩擦，提高試驗(yàn)的精準(zhǔn)性。

優(yōu)選地：所述同步帶組件包括同步帶、同步輪、同步輪軸，同步帶連接兩同步輪，同步輪與同步輪軸通過(guò)鍵連接固定，同步輪軸內(nèi)端通過(guò)聯(lián)軸器與滾筒軸連接，同步輪軸外端安裝到導(dǎo)向座組件的滑動(dòng)軸承上，同步輪軸外端通過(guò)聯(lián)軸器與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器連接。通過(guò)同步帶輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞，可以將動(dòng)力以盡可能的損失傳遞到電動(dòng)輪上，同時(shí)設(shè)置傳感器，便于觀察轉(zhuǎn)速，有利于控制試驗(yàn)的進(jìn)程。

優(yōu)選地：在導(dǎo)向座上固定有張緊裝置，所述張緊裝置包括壓帶輪、壓帶輪軸、搖臂、支撐桿、拉伸彈簧，壓帶輪分別布置在同步帶的外側(cè)，壓帶輪與壓帶輪軸通過(guò)鍵連接固定，壓帶輪軸安裝在搖臂的上端，搖臂中間設(shè)置有支撐桿，支撐桿一端與搖臂連接，另一端與拉伸彈簧連接，所述拉伸彈簧位于同步帶兩側(cè)，拉伸彈簧固定在支撐桿上，搖臂下端通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在導(dǎo)向座上。通過(guò)設(shè)置拉伸彈簧可能將搖臂向同步帶張緊的方向移動(dòng)，保證同步帶傳遞動(dòng)力的效率，同時(shí)也有利于調(diào)節(jié)同步帶的張緊程度。

有益效果

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)設(shè)置本裝置可以進(jìn)行單獨(dú)的電動(dòng)輪性能試驗(yàn)、電動(dòng)輪制動(dòng)能量回收試驗(yàn)、智能懸架系統(tǒng)試驗(yàn)、電動(dòng)輪控制器和智能懸架控制器開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，也可以模擬實(shí)際路面行駛工況同時(shí)進(jìn)行縱向和垂向運(yùn)動(dòng)加載試驗(yàn)，以測(cè)試電動(dòng)輪及匹配設(shè)計(jì)的智能懸架系統(tǒng)的綜合性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是滾筒組件的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是懸架與電動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是同步帶組件與滾筒之間的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)一個(gè)具體實(shí)施方式，并結(jié)合附圖，對(duì)本方案進(jìn)行闡述。

本發(fā)明電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)多功能綜合試驗(yàn)臺(tái)，如圖1所示，電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)多功能綜合試驗(yàn)臺(tái)，包括括鐵地板18、立柱3、頂梁1、液壓缸固定座17、液壓伺服作動(dòng)缸7、滾筒組件5、電動(dòng)輪11、懸架組件10、導(dǎo)向滑軌4、橫梁組件2、升降缸14、聯(lián)軸器13、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器6、導(dǎo)向座12、同步帶組件15、張緊裝置16、變速器、電力測(cè)功機(jī)8，所述立柱下端面通過(guò)緊固螺栓固定在鐵地板上，頂梁固定在立柱的頂端，頂梁與立柱、鐵地板組成框型結(jié)構(gòu)，液壓伺服作動(dòng)缸通過(guò)液壓缸固定座安裝在鐵地板上，液壓伺服作動(dòng)缸上端依次設(shè)有滾筒組件、電動(dòng)輪、懸架組件、導(dǎo)向滑軌、橫梁組件，升降缸安裝在立柱外側(cè)，滾筒組件兩側(cè)對(duì)稱布置有導(dǎo)向座和同步帶組件，滾筒組件一側(cè)通過(guò)聯(lián)軸器與同步帶組件連接，滾筒另一側(cè)與同步帶組件之間安裝有扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，張緊裝置固定在導(dǎo)向座上，變速器9安裝在導(dǎo)向座外側(cè)，變速器輸出軸與同步輪軸連接，電力測(cè)功機(jī)固定在鐵地板上并安裝在變速器外側(cè)，電力測(cè)功機(jī)輸出軸與變速器輸入軸連接。

本實(shí)施例中，如圖2所示，所述滾筒組件包括滾筒支架22、滾筒20、滾筒軸23、滾動(dòng)軸承21、蓋板19，滾筒支架下端與液壓伺服作動(dòng)缸活塞桿連接，滾筒支架兩側(cè)設(shè)有滾動(dòng)軸承，滾筒與滾筒軸通過(guò)鍵連接成為一體，滾筒軸安裝在滾筒支架兩側(cè)的軸承座上，滾筒支架上端設(shè)有可拆卸的蓋板。

本實(shí)施例中，如圖3所示，所述懸架組件具有可在導(dǎo)向滑軌上自由移動(dòng)的 支撐座29，支撐座中間設(shè)有關(guān)節(jié)軸承34，支撐座通過(guò)關(guān)節(jié)軸承與電動(dòng)輪連接，支撐座側(cè)面焊接有導(dǎo)向滑槽35，支撐座上端依次設(shè)有下旋轉(zhuǎn)盤28、下鉸接座27、智能懸架作動(dòng)器33、力傳感器32、螺旋彈簧26、上鉸接座25、上旋轉(zhuǎn)盤24；所述上旋轉(zhuǎn)盤安裝在橫梁組件下端，所述螺旋彈簧上下兩端分別安裝在上鉸接座上以及下交接座，所述智能懸架作動(dòng)器與彈簧平行的安裝在上下鉸接座上。

本實(shí)施例中，如圖1所示，所述橫梁組件具有橫梁，橫梁兩端設(shè)有階梯孔，橫梁內(nèi)安裝有滾珠直線軸承，橫梁可順著立柱在垂向方向自由移動(dòng)，橫梁上端設(shè)有軸，軸上套有質(zhì)量塊。

所述導(dǎo)向座上安裝有直線滑軌，滑軌上設(shè)有滑塊，滑塊內(nèi)安裝有滑動(dòng)軸承42。

本實(shí)施例中，如圖4所示，所述同步帶組件包括同步帶36、同步輪38、同步輪軸37，同步帶連接兩同步輪，同步輪與同步輪軸通過(guò)鍵連接固定，同步輪軸內(nèi)端通過(guò)聯(lián)軸器與滾筒軸連接，同步輪軸外端安裝到導(dǎo)向座組件的滑動(dòng)軸承上，同步輪軸外端通過(guò)聯(lián)軸器與扭矩轉(zhuǎn)速傳感器連接。

本實(shí)施例中，如圖4所示，所述張緊裝置包括壓帶輪39、壓帶輪軸40、搖臂44、支撐桿41、拉伸彈簧43，壓帶輪分別布置在同步帶36的外側(cè)，壓帶輪與壓帶輪軸通過(guò)鍵連接固定，壓帶輪軸安裝在搖臂的上端，搖臂中間設(shè)置有支撐桿，拉伸彈簧固定在支撐桿上，搖臂下端通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在導(dǎo)向座上。

當(dāng)進(jìn)行電動(dòng)輪性能試驗(yàn)時(shí)，液壓伺服作動(dòng)器保持不動(dòng)，控制升降缸將橫梁升起，拆掉蓋板，安裝電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)，使電動(dòng)輪壓緊在滾筒上，電力測(cè)功機(jī)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，動(dòng)力通過(guò)同步帶組件傳遞到滾筒上，以模擬電動(dòng)輪受到的負(fù)載。

當(dāng)進(jìn)行電動(dòng)輪制動(dòng)能量回收試驗(yàn)時(shí)，液壓伺服作動(dòng)器保持不動(dòng)，控制升降缸將橫梁升起，拆掉蓋板，安裝電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)，使電動(dòng)輪壓緊在滾筒上，接通電源驅(qū)動(dòng)電動(dòng)輪，通過(guò)滾筒和同步帶組件的轉(zhuǎn)矩傳遞帶動(dòng)飛輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)輪達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)切斷電源，讓飛輪機(jī)構(gòu)通過(guò)滾筒帶動(dòng)電動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，根據(jù)制定的控制策略對(duì)再生制動(dòng)進(jìn)行控制，并測(cè)量再生制動(dòng)能量。

當(dāng)進(jìn)行智能懸架懸架系統(tǒng)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)滾筒兩端的聯(lián)軸器使?jié)L筒與同步帶組件分離，將蓋板安裝在滾筒支架上，制升降缸將橫梁升起，安裝電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)，使電動(dòng)輪壓緊在蓋板上，調(diào)整橫梁和支撐架上的質(zhì)量塊來(lái)實(shí)現(xiàn)簧上、簧下質(zhì)量的調(diào)節(jié)，電液伺服作動(dòng)器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制下輸出模擬實(shí)際路面狀況的激振信號(hào)，滾筒支架帶動(dòng)電動(dòng)輪隨著電液伺服作動(dòng)器活塞桿一起振動(dòng)，振動(dòng)通過(guò)智能懸架作動(dòng)器和螺旋彈簧傳遞到橫梁，使橫梁沿著立柱上下振動(dòng)，智能懸架作動(dòng)器根據(jù)簧上、簧下加速度信號(hào)以及相應(yīng)的控制策略隨振動(dòng)產(chǎn)生可調(diào)阻尼力，以起到減小振動(dòng)的作用。

當(dāng)進(jìn)行綜合加載試驗(yàn)時(shí)，控制升降缸將橫梁升起，安裝電動(dòng)輪及智能懸架系統(tǒng)，使電動(dòng)輪在滾筒上壓緊，啟動(dòng)液壓伺服系統(tǒng)和電力測(cè)功機(jī)，液壓伺服作動(dòng)器帶動(dòng)滾筒進(jìn)行垂向振動(dòng)，滾筒通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)同步輪順著滑軌垂向運(yùn)動(dòng)，測(cè)功機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速通過(guò)同步帶組件傳遞到滾筒上，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)加載。由于同步輪在垂向方向振動(dòng)導(dǎo)致同步輪中心距變化，同步帶松緊程度產(chǎn)生變化，當(dāng)同步輪順著滑軌在垂向方向上振動(dòng)時(shí)，張緊輪搖臂在彈簧拉伸作用下隨之?dāng)[動(dòng)，拉伸彈簧長(zhǎng)度發(fā)生變化，使同步帶有效張緊，保證動(dòng)力傳遞。

當(dāng)然應(yīng)意識(shí)到，雖然通過(guò)本發(fā)明的示例已經(jīng)進(jìn)行了前面的描述，但是對(duì)本發(fā)明做出的將對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的這樣和其他的改進(jìn)及改變應(yīng)認(rèn)為落入 如本文提出的本發(fā)明寬廣范圍內(nèi)。因此，盡管本發(fā)明已經(jīng)參照了優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行描述，但是，其意并不是使具新穎性的設(shè)備由此而受到限制，相反，其旨在包括符合上述公開(kāi)部分、權(quán)利要求的廣闊范圍之內(nèi)的各種改進(jìn)和等同修改。