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一种汽车电动助力转向系统性能测试系统技术方案

技术编号:13350270 阅读:77 留言:0更新日期:2016-07-15 10:24
本发明专利技术属于汽车动力转向技术领域,具体涉及一种用于汽车电动助力转向系统性能测试系统,包括试验台基座、用于提供实验模拟动能输入的运动控制机构和用于进行实验数据检测、采集的测控系统;所述测控系统包括实时控制器、传感器单元和数据采集模块;所述传感器单元通过数据采集模块与实时控制器相连接;所述实时控制器与上位机相连接。通过本系统能在室内完成对电动助力转向系统的性能测试,从而省去实车实验,有效降低成本,并且本系统具有良好的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车动力转向
,具体涉及一种用于汽车电动助力转向系统性能测试系统
技术介绍
电动助力转向系统是在汽车转向时,能够提供助力并协助驾驶员完成转向的功能。电动助力转向器的动力来源是蓄电池,当驾驶员转动转向盘,助力转向器的控制单元根据车速、发动机转速、转矩等信号来控制助力电机输出力的大小,与助力电机相连的小齿轮带动转向齿条移动,减轻转向阻力,推动转向轮转动,车轮进入转向状态。电动助力转向器的工作稳定性和操纵特性关乎到驾驶的安全和整车性能,因此必须对各项性能和可靠性进行有效的检测。但近年来的转向系统的测试大多依赖于实车实验,这样不仅增加了开发的成本,还浪费了宝贵的开发时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,针对现有技术存在的缺陷和不足,提供一种用于汽车电动助力转向系统性能测试的实验系统,通过本系统能在室内完成对电动助力转向系统的性能测试,从而省去实车实验,有效降低成本。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案。一种汽车电动助力转向系统性能测试系统,包括试验台基座、用于提供实验模拟动能输入的运动控制机构和用于进行实验数据检测、采集的测控系统;所述试验台基座包括水平支撑架和双层支撑架,所述水平支撑架的一端与双层支撑架的下层支撑板相连,所述双层支撑架的上层支撑板外侧设置有转向盘,内侧设置有皮带轮;所述转向盘通过转矩连接件与皮带轮相连接;所述水平支撑架上设置有ESP总成,所述ESP总成通过转向柱与皮带轮相连接;所述测控系统包括实时控制器、传感器单元和数据采集模块;所述传感器单元通过数据采集模块与实时控制器相连接;所述实时控制器与上位机相连接。进一步的,所述转矩连接件包括依次连接的转向轴、伸缩式万向节和梅花形联轴器;所述转向轴的一端与转向盘连接,梅花形联轴器的一端与皮带轮连接。进一步的,所述数据采集模块包括数字信号采集模块和模拟信号采集模块;所述传感器单元包括用于检测转向盘的转角信号和旋转方向信号的转角传感器、用于检测转向盘转向力矩的力矩传感器、用于采集ESP总成齿条拉力信号的拉压力传感器、用于采集ESP总成齿条位移的直线位移传感器、用于检测ESP总成电流消耗的霍尔电流传感器;所述转角传感器与数字信号采集模块相连接;所述力矩传感器、拉压力传感器分别通过放大器与模拟信号采集模块相连接;直线位移传感器、霍尔电流传感器连接至模拟信号采集模块。进一步的,所述转角传感器设置在转向轴上,力矩传感器两端与梅花型联轴器相联接;所述拉压力传感器设置在负载伺服电机总成和ESP总成之间。进一步的,所述运动控制机构包括伺服电机运动控制模块、输入伺服电机总成和负载伺服电机总成;所述输入伺服电机总成和负载伺服电机总成分别依次连接伺服电机驱动模块和伺服电机运动控制模块后与实时控制器相连接;所述输入伺服电机总成设置在下层支撑板上,并通过皮带与皮带轮相连接;所述负载伺服电机总成与ESP总成相连接,负载伺服电机总成通过设置有安装件的水平固定板上固定在水平支撑架上。进一步的,所述输入伺服电机总成和负载伺服电机总成分别连接有减速机。进一步的,所述ESP总成的转向辅助控制单元通过CAN通信模块与实时控制器相连接。进一步的,所述双层支撑架的上层支撑板通过转轴连接有转向轴总成固定板;所述转向盘设置在转向轴总成固定板上,皮带轮设置在上层支撑板上;所述上层支撑板和下层支撑板通过对称设置的4根竖直方向的支撑梁固定;相邻的两个支撑梁之间还设置有加强梁。进一步的,所述EPS总成通过EPS总成工装固定在水平支撑架上。进一步的,系统还包括电源模块和蓄电池,所述EPS总成与蓄电池相连接;所述运动控制机构、测控系统与电源模块相连接。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益的技术效果:通过设置试验台基座,在水平支撑架上安装待测ESP总成,并通过设置运动控制系统提供实验过程中动能输入,并通过测控系统内的传感器单元对实验过程中的数据进行检测,通过数据采集模块采集数据,通过实时控制器进行控制并传输至上位机,进行数据的整合、分析,从而在室内完成对汽车电动助力转向系统的性能测试,免去了实车实验,从而大大减少了开发和研究成本和时间。并且本系统结构简单,可靠性高。进一步的,通过设置传感器单元包括转角传感器、力矩传感器、拉压力传感器、直线位移传感器和霍尔电流传感器等多个传感器,能够多方面对助力转向系统进行测试,提高试验结果的准确性和可靠性。进一步的,通过在双层支撑架上设置加强梁,保证试验台架结构的稳定性。附图说明图1为本专利技术试验台基座整体结构示意图。图2为本专利技术试验台架结构示意图。图3为本专利技术系统控制原理图。图4为本专利技术测控系统组成框图。其中:1为转向盘;2为转向轴;3为第一工装;4为转角传感器;5为伸缩式万向节;6为梅花形联轴器;7为力矩传感器;8为皮带轮;9为皮带;10为输入伺服电机总成;11为安装件;12为转向柱;13为EPS总成;14为直线位移传感器;15为拉压力传感器;16为EPS总成工装;17为负载伺服电机总成;18为水平固定板;19为转向轴总成固定板;20为上层支撑板;21为支撑梁;22为下层支撑板;23为水平支撑架;24为漏电保护器;25为断路器;26为噪音滤波器;27为接触器;28为伺服电机驱动模块;29为减速机;30为放大器;31为霍尔电流传感器;32为模拟信号采集模块;33为数字信号采集模块;34为伺服电机运动控制模块;35为CAN通信模块;36为实时控制器;37为蓄电池。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述。本专利技术提供的汽车电动助力转向系统性能测试系统包括试验台架、用于提供实验模拟动能输入的运动控制机构和用于进行实验数据检测、采集的测控系统。参见图1、图2,试验台架包括水平支撑架23和双层支撑架,双层支撑架包括上下结构设置的上层支撑板20和下层支撑板22,水平支撑架23的一端与双层支撑架的下层支撑板22连接并固定。所述双层支撑架的上层和下层通过对称设置的四根竖直方向的支撑梁21固定。相邻的两个支撑梁21之间还设置有加强梁。上层支撑板20外侧通过转轴连接有转向轴总成固定板19。转向轴总成固定板19设置有转向盘1,上层支撑板20内侧设置有皮带轮8;所述转向盘1通过转矩连接件与皮带轮8相连接;所述转矩连接件包括依次连接的转向轴2、伸缩式万向节5和梅花形联轴器6;所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车电动助力转向系统性能测试系统,其特征在于,包括试验台基座、用于提供实验模拟动能输入的运动控制机构和用于进行实验数据检测、采集的测控系统;所述试验台基座包括水平支撑架(23)和双层支撑架,所述水平支撑架(23)的一端与双层支撑架的下层支撑板(22)相连,所述双层支撑架的上层支撑板(20)外侧设置有转向盘(1),内侧设置有皮带轮(8);所述转向盘(1)通过转矩连接件与皮带轮(8)相连接;所述水平支撑架(23)上设置有ESP总成(13),所述ESP总成(13)通过转向柱(12)与皮带轮(8)相连接;所述测控系统包括实时控制器(36)、传感器单元和数据采集模块;所述传感器单元通过数据采集模块与实时控制器(36)相连接;所述实时控制器(36)与上位机相连接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车电动助力转向系统性能测试系统,其特征在于,包括试验台
基座、用于提供实验模拟动能输入的运动控制机构和用于进行实验数据检测、
采集的测控系统;所述试验台基座包括水平支撑架(23)和双层支撑架,所
述水平支撑架(23)的一端与双层支撑架的下层支撑板(22)相连,所述双
层支撑架的上层支撑板(20)外侧设置有转向盘(1),内侧设置有皮带轮(8);
所述转向盘(1)通过转矩连接件与皮带轮(8)相连接;所述水平支撑架(23)
上设置有ESP总成(13),所述ESP总成(13)通过转向柱(12)与皮带轮
(8)相连接;所述测控系统包括实时控制器(36)、传感器单元和数据采集
模块;所述传感器单元通过数据采集模块与实时控制器(36)相连接;所述
实时控制器(36)与上位机相连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电动助力转向系统性能测试系统,其
特征在于,所述转矩连接件包括依次连接的转向轴(2)、伸缩式万向节(5)
和梅花形联轴器(6);所述转向轴(2)的一端与转向盘(1)连接,梅花形
联轴器(6)的一端与皮带轮(8)连接。
3.根据权利要求2所述的一种汽车电动助力转向系统性能测试系统,其
特征在于,所述数据采集模块包括数字信号采集模块(33)和模拟信号采集
模块(32);
所述传感器单元包括用于检测转向盘(1)的转角信号和旋转方向信号的
转角传感器(4)、用于检测转向盘(1)转向力矩的力矩传感器(7)、用于采
集ESP总成(13)齿条拉力信号的拉压力传感器(15)、用于采集ESP总成
(13)齿条位移的直线位移传感器(14)、用于检测ESP总成(12)电流消
耗的霍尔电流传感器(31);
所述转角传感器(4)与数字信号采集模块(33)相连接;所述力矩传感
器(7)、拉压力传感器(15)分别通过放大器(30)与模拟信号采集模块(32)
相连接;直线位移传感器(14)、霍尔电流传感器(31)连接至模拟信号采集

\t模块(32)。
4.根据权利要求3所述的一种汽车电动助力转向系统性能测试系统,其
特征在于,所述转角传感器(4)设置在转向轴(2)上,力矩传感器(7)两
端与...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭应时李星星白艳齐超飞张名芳任肖
申请(专利权)人:长安大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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