[发明专利]车用液压助力转向机工作环境模拟系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种车用转向机工作环境模拟系统，尤其涉及一种实现车用液压助力转向机的性能或疲劳耐久试验的工作环境模拟系统，属于汽车技术领域。

【背景技术】

2009年是世界金融危机对全球汽车工业的影响逐步显现的一年，也是我国汽车工业力求克服金融危机带来的负面影响关键年。迅速提高国内汽车企业的自主开发能力、加快技术进步来提升国内企业的核心竞争能力，日益成为我国汽车企业发展的必由之路。其中，提高新产品的试验认证能力是实现自主开发中的一项重要的核心能力。近年来，国内自主品牌汽车制造商逐渐开始重视新产品的试验认证工作。但目前的主要试验手段还主要是进行试车场道路试验，其主要原因在于室内试验台架设备的一次行投入很高。尽管试车场试验的着眼点放在模拟汽车在实际使用中所遇到的最恶劣情况，能够更真实反映车辆在使用过程中的实际情况，然而试车场试验花费时间过长、试验成本过高，而且常常随着由于司机、环境和试验跑道等各自因素的变化而得出不一致的试验结果，所以现在有尽量减少室外道路试验行驶的试验量、更多的利用试验进程更快、重复性更好的试验室试验的趋势。

在现代汽车中，转向系统是其重要组成子系统之一，它是用于控制汽车在行驶中的方向的。目前，绝大部分汽车都采用液压助力转向系统来辅助驾驶员在驾驶中更轻松地控制车辆的运行方向，这是通过在转动方向盘时，由转向拉杆同时带动转向控制阀中的滑阀，从而使得转向动力缸中的活塞在液压作用下进行运动来实现的。在液压助力转向系统的开发中，转向机的性能及其结构疲劳耐久试验(例如转向机转向拉杆运动的位移及拉力与驾驶员对方向盘的输入扭矩与转角之间的刚度、摩擦、间隙等性能关系参数的测量试验、以及转向机转向油壶密封性振动耐久试验等)是非常重要的。

对此，国际上著名的液压结构试验设备制造商(例如，美国的MTS公司、MOOG公司、BIA公司等)能生产专用的转向机试验台架系统，可以模拟整个转向机系统在运行状态下的载荷受力状况、温度状况以及液压助力转向油管中的转向液压力及流速等环境，从而能够在这些综合环境下进行转向机系统的性能及结构疲劳耐久试验。这些比较成熟完善的试验台架系统在功能很完善，然而它们的价格确实非常昂贵，根据功能的不同其价格一般均会在50～100万美金之间。因此，为了降低试验设备成本，国内一些自主品牌的转向机系统制造商在新产品开发验证过程中，通常只购买液压动作缸，然后自行搭建振动耐久试验台架，以此方式来模拟转向机工作中的振动环境进行新开发转向机产品的性能参数和结构耐久性试验。但是，对于目前这类自行搭建的转向机振动耐久试验台，它们通常并不能模拟转向机系统在运行状态下的周围环境温度以及液压助力转向油管中的转向液压力及流速等环境，而这些因素对转向系统的性能及结构疲劳耐久均有很大影响，例如转向机通常布置在发动机附近通常稳态温度很高，所以这些因素的忽略常常使试验结果与实际运行工况有很大误差。

【发明内容】

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车用液压助力转向机工作环境模拟系统，其结构设计合理、使用方便且经济实用，能够有效地解决现有技术中存在的上述问题，从而可以满足在新车型自主开发过程中对于液压助力转向机性能或结构耐久试验的要求。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种车用液压助力转向机工作环境模拟系统，其包括：

工作温度模拟子系统，其用于模拟实现所述车用液压助力转向机的工作温度控制，并在其内放置测试部件；

液压助力管路流速模拟子系统，其连接于所述工作温度模拟子系统，用以模拟实现所述车用液压助力转向机工作时的转向液流量冲击环境；以及

液压助力管路压力模拟子系统，其连接于所述工作温度模拟子系统，用以模拟实现所述车用液压助力转向机的减压作用。

优选地，在上述技术方案中，所述工作环境模拟系统还包括安全控制子系统，用以在所述工作环境模拟系统出现异常时实现安全保护功能。

优选地，在上述技术方案中，所述液压助力管路流速模拟子系统包括：

油泵，其通过连接于所述工作温度模拟子系统的输入管路和输出管路而为所述测试部件供油；

变频电机，其用于带动所述油泵转动；以及

控制器，其用于通过控制所述变频电机的工作转速来实现所述车用液压助力转向机工作时的转向液流速。

优选地，在上述技术方案中，所述变频电机为三向感应式变频电机。

优选地，在上述技术方案中，所述液压助力管路压力模拟子系统包括：