一种用于车辆转向性能的测试系统转让专利
申请号 : CN202111147104.1
文献号 : CN113588298B
文献日 : 2022-01-21
发明人 : 田胜利 , 孙建树 , 王栋 , 吴东军
申请人 : 山东天河科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于车辆转向性能的测试系统,包括测试台、主机、监测电脑和方向盘传感器,所述测试台包括底座,其特征在于,还包括夹具组件、输入轴加载组件、转向轮传感器,所述转向轮传感器用于检测转向轮转角,所述夹具组件用于对转向轮施加负载,两个所述底座一端各设有斜面,两个所述底座另一端上表面分别对称安装有第一防偏辊,四个所述第一防偏辊通过辊轴座固定于底座上表面,两个所述底座另一端设有夹具组件,两个夹具组件通过第一横板连接,两个夹具组件各通过限位板和两个底座连接定位,两个底座之间通过第二横板定位,在所述底座上靠近夹具组件一端上表面开有矩形槽;
所述夹具组件还包括底板和角板组件,所述底板上部安装有电磁制动器,所述电磁制动器中心连接有转轴,所述转轴下端通过轴承与底板安装,所述转轴圆周表面连接有第一角度传感器,所述转轴上端表面安装有支撑腹板,两个所述支撑腹板端部连接有侧板组件,所述侧板组件和角板组件通过铰轴铰接;所述输入轴加载组件包括调节架和伺服电机,所述调节架包括第一调节座、第二调节座和“L”形支撑座,所述第一调节座包括卡套和卡座,所述卡套与“L”形支撑座套接,并通过螺栓锁止固定,所述第一调节座与卡座通过螺栓连接固定,所述第一调节座和卡座上均开有梯形槽口,所述第二调节座表面对称开有调节槽,所述第二调节座通过螺栓穿过调节槽固定于“L”形支撑座上部,所述第二调节座上部固定有减速器,所述减速器通过伺服电机驱动,所述减速器输出轴上套接有第二角度传感器和扭矩传感器,所述角度传感器和扭矩传感器通过支架固定,所述支架另一端滑动连接于“L”形支撑座的滑槽内,在所述输出轴下端部连接有快速适配接头,所述伺服电机、第二角度传感器和扭矩传感器均与主机连接;输入轴加载组件对车辆转向系统的转向轴输入驱动扭矩。
2.根据权利要求1所述的一种用于车辆转向性能的测试系统,其特征在于,所述侧板组件包括对称布置的翼板,两个所述翼板包括平板和斜板,所述平板和斜板为一整体机构,且平板和斜板之间有一夹角,所述斜板之间连接有第一转辊、第二转辊,所述平板之间连接有螺杆、导向销和铰轴,所述第一转辊和第二转辊分别包裹有第一橡胶辊和第二橡胶辊,所述第一橡胶辊直径尺寸大于所述第二橡胶辊直径尺寸,所述第二转辊固定于翼板上的两个凸耳之间,两个所述平板上表面通过轴座固定有第二防偏辊,所述角板组件包括第一支撑板和第二支撑板,在所述第二支撑板两侧通过轴座固定有第三防偏辊,所述第一支撑板下表面固定有第一缓冲块,所述第二支撑板下表面固定有第二缓冲块。
3.根据权利要求2所述的一种用于车辆转向性能的测试系统,其特征在于,所述螺杆和导向销均与夹板连接,两个所述夹板一侧的竖直表面固定有橡胶块,所述螺杆一端一体成型有六棱部。
4.根据权利要求1所述的一种用于车辆转向性能的测试系统,其特征在于,所述转向轮传感器包括壳体和密封盖,所述壳体和密封盖配合连接,所述壳体上设有卡爪,所述壳体外表为圆柱型构造,所述壳体底部设有凸起部,所述凸起部上表面设有第一轴座,所述第一轴座内安装有轴承,所述密封盖内表面中心位置设有第二轴座,所述壳体和密封盖之间安装有中心轴,所述中心轴与壳体的连接处,和中心轴与密封盖的连接处分别设有轴承,所述中心轴圆周表面安装有角度仪,所述角度仪位于壳体的空腔内,所述转向轮传感器通过壳体上的卡爪安装于车辆轮毂中心部位的通孔内。
5.根据权利要求1所述的一种用于车辆转向性能的测试系统,其特征在于,所述方向盘传感包括转盘和支座,所述方向盘传感器通过支座固定于车辆的方向盘上,所述转向轮传感器和方向盘传感器均与监测电脑连接。
6.根据权利要求1‑5任一项所述的车辆转向性能的测试系统,其特征在于,其使用过程包括转向系统间隙测试和转向系统传动比测试;其中,转向系统间隙测试包括以下步骤:步骤一,首先检测角板的第二支撑板,确保第二支撑板处于水平位置,且第二支撑板位于底座的矩形槽内,确保车辆车轮沿底座的中心位置驶入;
步骤二,车辆转向轮驶入至第二支撑板上表面,继续向前行驶后将第一支撑板下压在转轴上端面上,转轴上端面对第一支撑板提供支撑,此时控制车辆停止向前并对车辆实施驻车制动,转向轮此时停止在夹具组件上;
步骤三,将车辆方向盘对中放置,将车辆方向盘和转向柱装饰盖拆下后将输入轴加载组件初步固定至车辆转向柱上,将快速适配接头与车辆的转向轴连接牢固后再将输入轴加载组件内的第一调节座、第二调节座和“L”形支撑座牢固的固定在车辆转向柱上;
步骤四,通过操作主机使电磁制动器工作对夹具组件内的转轴施加制动;步骤五,通过操作主机控制伺服电机对车辆转向轴输入所预设的力矩,由于转向轮被固定,当伺服电机带动转向轴旋转至极限位置后,伺服电机输出轴上的扭矩值大于主机内所预设的数值后电机将反转驱动,当反向驱动转向轴到极限位置后伺服电机输出轴上的扭矩值再次大于主机内所预设的数值后伺服电机反向运转回正并停止对转向轴的驱动;
步骤六,多次重复上一操作步骤,主机内将记录车辆转向轴的间隙数据,通过人工读取主机内捕捉到的车辆转向系统间隙值数据与标准值进行对比,分析车辆转向系统的间隙值是否符合标准;
转向系统传动比测试包括以下步骤:
步骤一,将转向轮传感器安装至车辆轮毂中心通孔内部,将方向盘传感器安装至车辆方向盘上;
步骤二,路试车辆并保持车速恒定,此时检测电脑内将会捕捉到车辆方向盘和转向轮之间传动比的动态数据;
步骤三,改变车速并保持恒定,再次捕捉车辆转向系统传动比数据;
步骤四,改变车速,重复前一步操作第三次捕捉车辆转向系统传动比数据;
步骤五,通过三组不同车速下的测试,监测电脑将记录不同车速下车辆转向系统传动比动态数据,人工读取车辆转向系统传动比动态数据与标准值进行比对,分析车辆转向系统传动比数据是否符合标准。
说明书 :
一种用于车辆转向性能的测试系统
技术领域
背景技术
耗。性能好的转向系统不仅可以提高驾驶舒适性、减轻驾驶员的疲劳,而且还可以保证汽车
安全行驶。汽车因发生事故碰撞或者转向系统部件疲劳磨损,对转向系统进行检修和换件
后还需要对车辆转向系统的相关数据进行测试,转向系统的测试结果符合标准要求后才能
允许车辆上路行驶。
在存在负载时的数据差异较大。而多数情况下车辆的转向性能好坏在动态环境下才能体现
出来,并且因受现有的测量仪器和测量方法的限制,导致测量数据不精准,无法有效的指导
车辆的维修,或者车辆检修后无法有效的完成车辆转向系统数据的精准测试,进而不能够
确定维修后的车辆转向系统数据是否在标准要求范围内,这样的车辆上路行驶后存在较大
的安全隐患。
发明内容
过夹具组件将方向轮锁止,使用专用的输入端加载组件进行转向力的输入和数据的监测,
使用主机进行数据分析;传动比测试时通过在车轮转向轮和方向盘上分别安装有转向轮传
感器和方向盘传感器来测量车辆行驶状态下转向系统的动态数据。
包括底座,两个所述底座一端设有斜面,斜面对车轮实现了引导的作用,使得车轮能够顺利
的驶入底座上。
座上表面前行偏离底座中轴位置时,轮胎挤压第一防偏辊将要越过防偏辊时,通过第一防
偏辊的旋转让车轮回到底座上表面,有效的避免了因车轮不正导致的转向轮脱离底座的现
象。
位,在所述底座上靠近夹具组件一端上表面开有矩形槽。
感器均与监测电脑连接,检测电脑用于对转向轮传感器和方向盘传感器捕捉的数据进行运
算和分析,并能够以数字和图表的方式直观的显示出监测的数据。
目的,从而能够模拟车辆转向轮行驶时受路面侧向作用力的场景,使得转向系统传动间隙
的测量更精准,电磁制动器断电时转轴处于解锁状态。
转向轮处于不同转向角度时转向系统传动间隙数据,大大提升了设备对于转向系统传动间
隙数据监测的范围。
整的通道,转向轮能够通过此通道继续向前滚动至角板内的第一支撑板,对第一支撑板形
成下压力,第一支撑板被滚动的转向轮下压后,此时第一支撑板和第二支撑同步绕铰轴旋
转,第一支撑板下落的同时第二支撑板抬起,转向轮成功滚动至夹具组件正上方,并且第二
支撑板抬起时能够起到对转向轮夹紧限位的目的。
并通过螺栓锁止固定,其中卡套和卡座配合实现了对调节架的调节作用,能够适应不同规
格的车辆转向柱。
入轴加载组件初步固定于转向柱上,所述第二调节座表面对称开有调节槽,所述第二调节
座通过螺栓穿过调节槽固定于“L”形支撑座上部,其中调节槽的设计能够实现第二调节座
在“L”形支撑座上沿调节槽的调整,从而增强输入轴加载组件的适应性能。
机处进行分析运算。
支架在滑槽内往复滑动,支架被固定在滑槽内往复滑动又能够提供给第二角度传感器和扭
矩传感器的支撑力。
器均与主机连接。
辊,所述平板之间连接有螺杆、导向销和铰轴,所述第一转辊和第二转辊分别包裹有第一橡
胶辊和第二橡胶辊,所述第一橡胶辊直径尺寸大于第二橡胶辊直径尺寸。
翼板上的两个凸耳朵之间,实现了对转向轮弧形轮廓的匹配。
一支撑板下表面固定有第一缓冲块,所述第二支撑板下表面固定有第二缓冲块。
和第二防偏辊后而自动回位,不至于从夹具组件上掉落。
板通过螺杆旋转驱动和导向销的导向作用下,对位于夹具组件上的转向轮起到夹紧作用,
让转向轮和夹具组件刚性连接,进一步增强了转向轮转向转角数据测量的精准度。
增加夹板和转向轮轮毂的摩擦力,同时避免了硬连接造成的转向轮轮毂损伤变形的现象。
一体成型有第一轴座,所述第一轴座内安装有轴承,所述密封盖内表面中心位置一体成型
有第二轴座,所述第二轴座内也安装有轴承,所述壳体和密封盖之间通过轴承固定有中心
轴。
捉,并将捕捉到的转向轮转角实时数据传输至监测电脑进行运算分析。
对方向盘转角和转动方向盘时所需扭矩的实时捕捉,并将实时捕捉到的数据传输至监控电
脑,进行分析运算。
实施驻车制动,转向轮此时停止在夹具组件上;
加载组件内的第一调节座、第二调节座和“L”形支撑座牢固的固定在车辆转向柱上;
机带动转向轴旋转至极限位置后,伺服电机输出轴上的扭矩值大于主机内所预设的数值后
电机将反转驱动,当反向驱动转向轴到极限位置后伺服电机输出轴上的扭矩值再次大于主
机内所预设的数值后伺服电机反向运转回正并停止对转向轴的驱动;
隙值是否符合标准;
向系统传动比数据是否符合标准。
范围内通过电磁制动器对转向轮定位,输入轴加载组件能够对车辆转向系统的转向轴输入
主机内所标定的驱动扭矩,并通过第一转角传感器和扭矩传感器进行转向轴数据的捕捉,
能够实现对车辆转向系统的传动间隙精确的测量,并通过主机以图表的形式显示出来。
算得出转向系统传动比的动态数据。
附图说明
矩形槽;14、底板;15、角板;16、电磁制动器;17、转轴;18、第一角度传感器;19、支撑腹板;
20、侧板组件;21、铰轴;22、调节架;23、伺服电机;24、第一调节座;25、第二调节座;26、“L”
形支撑座;27、卡套;28、卡座;29、梯形槽口;30、调节槽;31、减速器;33、第二角度传感器;
34、扭矩传感器;35、支架;36、滑槽;37、输出轴;38、快速适配接头;39、翼板;40、平板;41、斜
板;42、第一转辊;43、第二转辊;44、螺杆;45、导向销;46、第一橡胶辊;47、第二橡胶辊;48、
凸耳;49、第二防偏辊;50、第一支撑板;51、第二支撑板;52、第三防偏辊;53、第一缓冲块;
54、第二缓冲块;55、夹板;56、橡胶块;57、六棱部;58、壳体;59、密封盖;60、卡爪;61、第一轴
座;62、第二轴座;63、轴承;64、中心轴;65、角度仪;66、转盘;67、支座;68、限位板。
具体实施方式
清楚的呈现,以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
个底座7一端各设有斜面8,两个底座7另一端上表面对称安装有第一防偏辊9,四个第一防
偏辊9通过辊轴座固定于底座7上表面,两个底座7另一端各设有夹具组件10,两个夹具组件
10通过第一横板11连接,两个夹具组件10各通过限位板68和两个底座7连接定位,两个底座
7之间通过第二横板12定位,在底座7上靠近夹具组件10一端上表面开有矩形槽13,转向轮
传感器5和方向盘传感器6均与监测电脑3连接。其中夹具组件10还包括底板14和角板15组
件,底板14上部安装有电磁制动器16,电磁制动器16中心连接有转轴17。
性,才能保证夹具组件10整体的稳定性。转轴17圆周表面连接有第一角度传感器18,转轴17
上端固定有支撑腹板19,两个支撑腹板19端部固定有侧板组件20,侧板组件20和角板15组
件通过铰轴21铰接,电磁制动器16、第一角度传感器18均和主机2连接。
座26上并通过螺栓锁止固定,第一调节座24与卡座28通过螺栓连接固定,第一调节座24和
卡座28上均开有梯形槽口29。具体地,梯形槽口29,其内表面需设有防滑纹才能够保证第一
调节座24与卡座28通过螺栓连接配合时对车辆转向柱的夹紧力。
动,减速器31输出轴37圆周表面套接有第二角度传感器33和扭矩传感器34,角度传感器和
扭矩传感器34通过支架35固定,支架35另一端滑动连接于“L”形支撑座26的滑槽36内,在输
出轴37下端部连接有快速适配接头38,伺服电机23、第二角度传感器33和扭矩传感器34均
与主机2连接。其中,快速适配接头38顶部和输出轴37需设有能够实现快速拆装的连接装
置,具体地为方形适配接头,既能够保证输出轴37与快速适配接头38的连接性,又能够通过
输出轴37经快速适配接头38对转向柱输入轴提供所需扭矩的驱动力。
过小,夹角角度范围应在120度到130度之间。斜板41之间连接有第一转辊42、第二转辊43,
平板40之间连接有螺杆44、导向销45和铰轴21。
转后能够对与其螺接的夹板55具有轴向的驱动力。
通过两个夹板55对位于两个夹板55之间的转向轮轮毂进行夹紧的目的。
个平板40上表面通过轴座固定有第二防偏辊49,角板15组件包括第一支撑板50和第二支撑
板51,在第二支撑板51两侧通过轴座固定有第三防偏辊52,第一支撑板50下表面固定有第
一缓冲块53,第二支撑板51下表面固定有第二缓冲块54。
体成型有第一轴座61,第一轴座61内安装有轴承63,密封盖59内表面中心位置一体成型有
第二轴座62,第二轴座62内也安装有轴承63,壳体58和密封盖59之间通过轴承63固定有中
心轴64,中心轴64上安装有角度仪65,角度仪65位于壳体58的空腔内,转向轮传感器5通过
壳体58上的卡爪60固定与车辆轮毂中心部位的通孔内。
行数据计算分析。
置驶入;
前并对车辆实施驻车制动,转向轮此时停止在夹具组件10上;
入轴加载组件4内的第一调节座24、第二调节座25和“L”形支撑座26牢固的固定在车辆转向
柱上;
定当伺服电机23带动转向轴旋转至极限位置后,伺服电机23输出轴37上的扭矩值大于主机
2内所预设的数值后电机将反转驱动,当反向驱动转向轴到极限位置后伺服电机23输出轴
37上的扭矩值再次大于主机2内所预设的数值后伺服电机23反向运转回正并停止对转向轴
的驱动;
的间隙值是否符合标准。
向系统传动比数据是否符合标准。
23运行到一端的极限位置且当驱动力大于主机2内所标定的驱动力后,伺服电机23即刻反
转运行,伺服电机23反转运行到另一极限位置后,且当驱动力大于主机2内所标定的驱动力
后伺服电机23再次反转运行至初始位置,此时主机2通过输入轴加载组件4内的第二转角传
感器33和扭矩传感器34所捕获的数据生成扭矩值随角度变化的曲线图,从曲线图中我们可
以读取转向系统的自由间隙值和传动间隙值。
算得到方向盘输入轴转角与转向轮转角的比值,该比值即为转向系的传动比,使用监测电
脑3捕捉转向轮传感器5和方向盘传感器6所捕捉的数据后,在检测电脑3端会生成相应的动
态路试曲线图。