[实用新型]一种适用于汽车线控转向的硬件在环试验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车转向技术领域，具体设计一种适用于汽车线控转向的硬件在环试验台。

背景技术

汽车线控转向系统性能直接影响汽车行驶过程中的操纵稳定性、安全性和舒适性。汽车转向系统经历了传统的机械转向、液压助力转向系统和电动助力转向系统等阶段，对驾驶员的操纵、乘坐体验有了较大提升。上述转向系统的共同点是操纵机构和转向执行机构之间存在机械连接，传动比固定，车辆的转向特性随车速发生变化。当前汽车电子控制技术迅猛发展促进了汽车转向系统技术上的改革与创新。线控转向技术已开始被一些车企认可与应用，自上世纪开始各大汽车公司和高校已开始针对线控转向进行研究。线控转向系统取消了操纵机构和转向执行机构之间的机械连接，通过电子控制单元将驾驶员转向意图传递给转向执行机构并实时反馈信息。线控转向技术的电子控制单元可以设置任意传动比，从而摆脱了传统转向传动比固定的限制，使得车辆转向特性不随车速发生变化，提升车辆驾驶主动安全性和稳定性。

汽车转向系统从研发到量产应用需要经历物理样机设计、台架试验、实车测验和调校完善等一系列阶段。线控转向系统取消了操纵机构和转向执行机构之间的机械连接，控制系统中控制逻辑较为复杂，可靠性和安全性有待进一步验证，因此为避免不必要的安全意外，在进行实车试验之前需要对系统的软、硬件进行充分调试，直到系统具有最佳性能。因此，线控转向硬件在环实验台的搭建对线控转向系统的开发极为重要。

因为线控转向硬件在环实验台需要反映汽车在转向过程中会受到环境施加到车轮上的外力，所以对路面转向阻力的模拟是试验台架的重要组成部分，用以模拟车辆转向过程中车轮受到的路面外力在主销位置上形成的力矩。

目前阻力模拟形式多样，典型的方式有弹簧加载式、千斤顶加载式、电液伺服式、磁粉制动式及电机加载式；如申请号200820081713.5采用一端固定弹簧模拟阻力，模拟阻力大小与弹簧的压缩量或伸长量呈线性关系，一旦弹簧选型完成，弹簧刚度保持不变，阻力模拟只与弹簧形变量有关，但阻力模拟大小不受控制，精确度不能满足实验要求，不能反映实际车辆转向过程中的受外力情况。申请号201010191612.5采用电液系统进行阻力模拟，采用伺服阀对于液压缸进行阻力模拟控制，由于液压系统设备要求较高，成本高昂，且占用空间较大，结构复杂，同时液压系统存在漏油隐患，目前尚无法有效解决，另外液压系统输出存在一定滞后性，不能满足仿真的实时性要求。申请号201310274371.4采用电机进行阻力模拟，电机安装在转向执行机构上，电机输出轴与转向执行机构齿条啮合以模拟转向阻力，未考虑到现实情况外界环境是通过轮胎反映转向阻力，不能完全反映现实情况。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种适用于汽车线控转向的硬件在环试验台，在设计的转矩模式下，通过阻力模拟电机控制器进行力矩控制以实现快速动态加载。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种适用于汽车线控转向的硬件在环试验台，包括支撑装置、转向执行系统、阻力模拟系统、两个转向节，实时仿真平台和信号传递线缆，其特征在于：支撑装置作为基架安装有转向执行系统、转向节及其安装组件与实时仿真平台，结构简单便于实验室布置；在转向执行系统通过与转向器齿条球销连接的转向横拉杆利用螺栓连接在转向节臂上，阻力加载电机与减速装置通过外壳螺栓连接固定，并通过螺栓安装在阻力模拟系统支撑板上，阻力电机输出轴经过减速器减速增扭，通过键连接作用在转向节主销位置上，转向节在转向执行系统与阻力模拟系统的共同作用下运动，表征车辆转向轮转向时的运动姿态，高度模拟的实车转向系统；支撑装置由铝型材经过铸铝角件固定架构而成，在铝型材导轨方向上可通过松紧铸铝角件调节各铝型材杆件的相对位置，通过调节铝型材杆件与更换转向器，形成不同的轮距与转向梯形，可以满足模拟不同车型转向系统；

支撑装置包括：底部支撑架、左右转向节悬挂杆、转向执行系统支撑板、左右转向节支撑板；所述的底部支撑架包括底座、转向执行系统支撑板安装杆、座椅滑轨导向杆和转向节臂悬挂杆稳定杆；所述底座包括左右纵梁、前中后三根横梁及两根横向调节的纵向导向杆；所述转向执行系统支撑板安装杆垂直于水平面安装在纵向导向杆上可以纵向调节；所述转向执行系统支撑板平行于水平面安装在转向执行系统支撑板安装杆上；所述转向节臂悬挂杆垂直于水平面安装在安装底座的前横梁上，平行于前横梁且垂直于节臂悬挂杆安装转向节臂悬挂杆稳定杆对整个支撑装置进行加固；