[发明专利]基于一体化转鼓的汽车动力学动态特性测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车测试设备，尤其涉及一种用于汽车动力学动态特性测试的设备。

背景技术

现有的汽车动力学动态特性测试系统多是在车辆底盘测功机的基础上加附属设备来进行测量，根据转鼓阻力的产生方式，现有的车辆底盘测功机有电涡流式、水力/油压式和惯性式等多种，基本原理是用转鼓模拟路面，把汽车的驱动轮放在转鼓上，带动转鼓转动，控制给转鼓施加阻力，模拟不同的行驶阻力，通过转速传感器和力矩传感器测量转鼓在某个时刻的阻力大小和转速，计算出车轮的扭矩和转速。上述底盘测功机仅能测量转鼓的切向力及旋转力矩，都不能测量转鼓的垂向载荷、轴向受力、侧倾力矩以及横摆力矩，不能计算轮胎受到的侧向力、垂直载荷、侧倾力矩和回正力矩，无法满足更多车辆动力学动态特性的测量需求，而且现有结构存在结构庞大，地坑占地面积大，现场安装麻烦，生产制造成本高的缺点。

发明内容

本发明公开一种基于一体化转鼓的汽车动力学动态特性测试系统，通过对转鼓六分力(即切向力、轴向力、垂向力、旋转力矩、侧倾力矩和横摆力矩)的测量，除了能测量轮胎的切向力及旋转力矩，还实现了汽车轮胎侧向力、垂直载荷、侧倾力矩、回正力矩等动力学动态特性的检测，而且结构简单、紧凑，减少了地坑占地面积，安装方便。

本发明是通过如下技术措施实现的：基于一体化转鼓的汽车动力学动态特性测试系统，采用模块化设计，由测控系统和若干个一体化转鼓组成，一体化转鼓的数量和布置根据车型及试验的需要确定，每个一体化转鼓由中心轴、制动器固定支架、制动盘、浮动卡钳式制动器、转鼓、六分力传感器(六分力传感器是一种能够实现其规定坐标系下的三个方向轴向力及力矩测量的传感器)、转速传感器、码盘、外转子电机和支架组成，中心轴固定在支架上，外转子电机的定子与中心轴固定连接，浮动卡钳式制动器通过制动器固定支架固定安装在中心轴上，制动盘和转鼓固定连接，码盘安装在外转子电机的转子上，转速传感器固定在中心轴上，外转子电机的转子通过六分力传感器与转鼓连接，浮动卡钳式制动器、六分力传感器、转速传感器和外转子电机均与测控系统电连接。

测试时，轮胎安放在转鼓上，六分力传感器测量转鼓切向力、轴向力、垂向力、旋转力矩、侧倾力矩和横摆力矩，转速传感器测量转鼓的转速，测控系统根据上述信号计算轮胎受到的纵向力、侧向力、垂直载荷、旋转力矩、侧倾力矩、回正力矩、转速、加速度等动力学参数；测控系统控制外转子电机产生作用于转鼓的力矩，模拟车辆运行时的惯性当量；测控系统根据需要控制浮动卡钳式制动器、制动盘使转鼓制动。

本发明的有益效果是：通过六分力传感器测量作用在转鼓上的切向力、轴向力、垂向力、旋转力矩、侧倾力矩和横摆力矩，与传统转鼓相比，实现了更多汽车动力学动态特性参数测量，具有结构简单、布置紧凑等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的总成框图。

图2为本发明的一体化转鼓结构及其与测控系统的连接示意图。

图中：1-一体化转鼓，2-中心轴，3-制动器固定支架，4-制动盘，5-浮动卡钳式制动器，6-转鼓，7-六分力传感器，8-测控系统，9-转速传感器，10-码盘，11-外转子电机，12-支架。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

如附图1所示，基于一体化转鼓的汽车动力学动态特性测试系统，采用模块化设计，由测控系统8和若干个一体化转鼓1组成，二者之间电连接，一体化转鼓1的数量和布置根据车型及试验的需要确定。

如附图2所示，每个一体化转鼓1由中心轴2、制动器固定支架3、制动盘4、浮动卡钳式制动器5、转鼓6、六分力传感器7、转速传感器9、码盘10、外转子电机11和支架12组成，中心轴2固定在支架12上，外转子电机11的定子与中心轴2固定连接，浮动卡钳式制动器5通过制动器固定支架3固定安装在中心轴2上，制动盘4和转鼓6固定连接，码盘10安装在外转子电机11的转子上，转速传感器9固定在中心轴2上，外转子电机11的转子通过六分力传感器7与转鼓6连接，浮动卡钳式制动器5、六分力传感器7、转速传感器9和外转子电机11均与测控系统8电连接。

测试时，轮胎安放在转鼓6上，六分力传感器7测量转鼓切向力、轴向力、垂向力、旋转力矩、侧倾力矩和横摆力矩，转速传感器9测量转鼓的转速，测控系统8根据上述信号计算轮胎受到的纵向力、侧向力、垂直载荷、旋转力矩、侧倾力矩、回正力矩、转速、加速度等动力学参数；测控系统8控制外转子电机11产生作用于转鼓6的力矩，模拟车辆运行时的惯性当量；测控系统8根据需要控制浮动卡钳式制动器5、制动盘4使转鼓6制动。