[发明专利]模拟汽车动态转向阻力矩的加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆转向台架的载荷模拟装置，更具体的说，涉及一种模拟汽车动态转向阻力矩的加载装置。

背景技术

汽车转向系统台架是一个用于研究转向系统的机构，一般有两种模拟路面转向阻力矩的方式。一种是不包括轮胎的加载机构。这种方法需要通过计算载荷加载，由于计算载荷是从整车仿真模型中所得，很难模拟车辆实际行驶转向过程中的由于高速下前轮定位参数变化等复杂受力情况。第二种是通过转鼓上实现的转向阻力矩，但是该方法占用场地大，实现成本非常高。

CN101886982A所公开的加载方式是通过液压加载，在实验室实现时受到液压管路、液压泵等复杂连接需求的限制，通过滚筒来模拟转向路况，占用空间大，实现成本高。

CN101377453A所公开的转向电动加载方式，只能对齿条进行横向加载，不能模拟在转向时前轮定位参数变化、车身侧倾等变化对转向器稳定性的影响。

CN102582846A公开的是一种用于飞机转向加载模拟的装置，但是没有充分考虑到运动耦合的机构干涉问题。

CN101413794A所公开的加载方式是对车轮进行垂向加载，也不能模拟在转向时前轮定位参数变化、车身侧倾等变化对转向器稳定性的影响。

综合比较其他类似已知技术方案可见，现有的转向阻力加载解决方案中，模拟转向主销运动的真实程度、实现成本的问题比较突出。

发明内容

本发明所要解决的技术技术问题是要提供一种结构简单、控制方便，且成本低的模拟汽车动态转向阻力矩的加载装置。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种模拟汽车动态转向阻力矩的加载装置，该加载装置包括主销阻力矩测量单元、力矩加载单元和主销倾角改变单元；其中，

所述主销阻力矩测量单元包括弹性联轴器和扭矩传感器，使用弹性联轴器允许轴向传动的弹性。所述主销阻力矩测量单元通过两端与弹性联轴器相连的扭矩传感器精确测量加载力矩；

所述力矩加载单元包括加载减速器和伺服加载电机，电机提供动力，实时控制施加到主销上的转矩。所述力矩加载单元的伺服加载电机与加载减速器输入端相连，扭矩传感器一端与减速器输出端相连，另一端与模拟主销相连，通过控制伺服加载电机加载到主销上的阻力矩，实现阻力矩实时加载；

所述主销倾角改变单元包括加载支撑板、定位调节板、直线导轨、直线导轨滑块、万向节、升降机丝杆和升降电机。所述主销倾角改变单元的加载支撑板上通过轴承和轴承座将主销及主销力矩加载单元固定在其上。通过改变升降机丝杆的行程来改变定位调节板的倾角，改变间接固定在其上的主销倾角。

所述加载支撑板上通过轴承和轴承座将主销及主销力矩加载单元固定在其上。所述加载支撑板垂直固定在定位调节板上。

所述加载减速器是具有反向自锁特性的蜗轮蜗杆减速器，在转矩保持恒定时暂时断电，当转矩需要变化时再通电。

所述定位调节板在台架上有三个支撑点，分别位于定位调节板的中心以及两个相邻的顶点上，位于中心的支撑点和固定在台架上的支撑杆之间通过万向节相连，位于两个相邻顶点上的支撑点和固定在台架上的升降机之间通过直线导轨、直线导轨滑块和万向节相连。

所述直线导轨固定在定位调节板上，直线导轨下方嵌入直线导轨滑块，直线导轨滑块又固定在万向节的一端上。

所述升降机丝杆与万向节的另一端相连。

转向电机接受方向盘的转角信号后，两端带横拉杆的齿轮齿条转向器的齿条拉动模拟转向节实现转向运动。

本发明的优越功效在于：结构简单，控制方便，成本低，能有效模拟动态转向阻力矩。

附图说明

图1为本发明结构的正视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的侧视图；

1－方向盘；                         2－加载支撑板；

3－伺服加载电机；                   4－直线导轨滑块；

5－直线导轨；                       6－万向节；

7－升降机丝杆；                     8－升降电机；

9－台架；                           10－带横拉杆的齿轮齿条转向器；

11－转向电机减速器；                12－转向电机；

13－横拉杆；                        14－模拟转向节；