[实用新型]一种汽车转向器齿条力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车测量装置，尤其涉及一种汽车转向器齿条力测量装置。

背景技术

汽车转向器齿条力是转向系统的设计输入，对助力元件的方案设计和系统详细设计起到决定性作用。

现有技术中转向器齿条力的测量方式多为间接式测量，即通过测量与齿条力相关的车辆参数，然后依据算法计算齿条力。例如中国专利文献CN 103562050A公开的一种用于确定车辆中转向装置的齿条力的方法、在该方法中，根据至少一个在转向装置中出现的力或根据至少一个在转向装置中出现的力矩求得第一齿条力，根据至少一个表征车辆运动状态的车辆参数确定第二齿条力，并且借助于第一齿条力和第二齿条力形成合成的齿条力。该方法依据算法计算转向器齿条力，所得齿条力的值并非实测值，其准确度依赖于算法及相关参量的准确度。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可以获得转向器齿条力实际值的汽车转向器齿条力测量装置。

基于此，本实用新型提供一种汽车转向器齿条力测量装置，包括车辆方向盘、转向管柱、转向器、第一转向拉杆、第二转向拉杆、两个用于测量转向器齿条力的拉压力传感器、用于测量转向器齿条位移的位移传感器、用于数据采集及处理的数据采集及处理系统，所述车辆方向盘连接于所述转向管柱，所述转向管柱与所述转向器相连，所述第一转向拉杆以及第二转向拉杆与所述转向器的齿条相连，所述第一转向拉杆由第一轴段和第二轴段连接而成，所述第二转向拉杆由第三轴段和第四轴段连接而成，一个拉压力传感器连接于所述第一轴段和第二轴段之间，另一个拉压力传感器连接于所述第三轴段和第四轴段之间，所述位移传感器连接于所述转向器，所述拉压力传感器和位移传感器采集的信号输出至所述数据采集及处理系统。

可选的，所述一个拉压力传感器通过法兰盘紧固于所述第一轴段与第二轴段之间，另一个拉压力传感器通过法兰盘紧固于所述第三轴段与第四轴段之间。

可选的，所述第一轴段、第二轴段、第三轴段以及第四轴段上均设有拉杆螺纹，所述第一轴段和第二轴段通过一对拉杆螺母与所述法兰盘、拉压力传感器连成一体，所述第三轴段和第四轴段也通过一对拉杆螺母与所述法兰盘、拉压力传感器连成一体。

可选的，所述拉杆螺纹的长度不小于45mm。

可选的，所述数据采集系统包括数据采集卡和工业控制计算机，所述拉压力传感器和位移传感器采集的信号均通过所述数据采集卡传递至所述工业控制计算机。

可选的，所述汽车转向器齿条力测量装置还包括信号放大器，所述信号放大器信号连接于所述拉压力传感器与所述数据采集卡之间。

可选的，所述位移传感器通过固定在所述转向器壳体上的支架固定于转向器的壳体上。

可选的，所述转向器齿条力测量装置还包括一个力矩方向盘，所述力矩方向盘安装于所述车辆方向盘上，所述力矩方向盘的中心线与车辆方向盘的中心线重合。

可选的，所述力矩方向盘内置有用于测量方向盘转矩的转矩传感器和用于测量方向盘转角的转角传感器，所述转矩传感器和转角传感器与所述数据采集卡信号连接。

可选的，所述转向器齿条力测量装置既可以安装到实车上实现实时测量，也可以安装于转向系统模拟试验台上进行相关参数的测量。

综上，本实用新型具有如下有益效果：

1、通过安装于轴段之间的拉压力传感器可以直接测量齿条力的实际值，避免了现有测量方法依赖于算法及相关参量准确度的缺陷。

2、通过加装力矩方向盘，还可以获得齿条力、齿条位移与方向盘转角和方向盘转矩的对应关系，丰富了测量内容，为系统设计和故障诊断提供数据支撑。

3、在实车和转向试验台上都可以实现测量，测量方式比较灵活，可适应不同的工程需求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的汽车转向器齿条力测量装置的结构框图。

图2是图1中第一转向拉杆的连接结构示意图。

图3是图1中第二转向拉杆的连接结构示意图。

附图标记说明：

1、车辆方向盘，2、转向管柱，3、转向器，4、转向拉杆，41、第一转向拉杆，42、第二转向拉杆，411、第一轴段，412、第二轴段，421、第三轴段，422、第四轴段，43、拉杆螺纹，44、法兰盘，45、拉杆螺母，5、拉压力传感器，6、信号放大器，7、数据采集及处理系统，71、数据采集卡，72、工业控制计算机，8、位移传感器，9、力矩方向盘，91、转矩传感器，92、转角传感器。

具体实施方式