[发明专利]基于电动助力转向系统的测试台架

说明书

基于电动助力转向系统的测试台架，包括阶梯型的底架、设置在底架的第一级阶梯上的磁粉制动器、设置在底架的第二级阶梯上的测试组件与控制和数据采集装置、以及上位机；测试组件包括输入转矩电机、输入转矩电机减速器、动态扭矩传感器Ⅱ、助力电机、助力电机减速器，测试组件的输出端与磁粉制动器相连；与动态扭矩传感器Ⅱ连接的转矩信号采集装置的内轴上装有第二永磁体，与内周相对转动的外轴上装有第一永磁体，第一永磁体和第二永磁体的同名磁极在圆周方向上相对设置；控制和数据采集装置的电控单元控制输入转矩电机转动；控制和数据采集装置与上位机电连接；本发明系统柔性高，适用于多种车辆电动助力转向系统性能的测试试验。

技术领域

本发明涉及机械仿真技术领域，尤其涉及基于电动助力转向系统的测试台架。

背景技术

电动助力转向系统Electric Power Steering，缩写EPS是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，与传统的液压助力转向系统HPSHydraulic Power Steering相比，EPS系统具有很多优点。EPS主要由扭矩传感器、车速传感器、电动机、减速机构和电子控制单元ECU等组成。

对EPS系统进行充分的性能测试和验证是必不可少的环节，而现有的电动助力转向系统性能测试设备，不能完成不同款式或类型电动助力转向系统的测试需求，因此设计一种通用性强、结构可靠、测试简单的实验台是亟待解决的事情。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种系统柔性高、适用于多种车辆的电动助力转向系统性能测试设备。

本发明采用的技术方案是：基于电动助力转向系统的测试台架，其特征在于：包括阶梯型的底架1、控制和数据采集装置、上位机、磁粉制动器6、以及与磁粉制动器6相连接的测试组件；

所述底架1具有两级阶梯，第一级阶梯设置在第二级阶梯的下方，第一级阶梯上设有用于安装磁粉制动器6的磁粉制动器底板2，第二级阶梯上设有用于安装测试组件、控制和数据采集装置的底板39，测试组件、控制和数据采集装置均沿底板39的长度方向布置；

所述测试组件包括输入转矩电机9、输入转矩电机底座8、动态扭矩传感器Ⅱ14、动态扭矩传感器底座Ⅱ13、助力电机26、助力电机底座30；输入转矩电机9与输入转矩电机减速器10的输入轴连接；输入转矩电机底座8的右端固定有输入转矩电机固定板11，输入转矩电机底座8与输入转矩电机固定板11支撑输入转矩电机9与输入转矩电机减速器10；输入转矩电机减速器10的输出轴通过联轴器Ⅱ12与动态扭矩传感器Ⅱ14的输入轴连接；动态扭矩传感器底座Ⅱ13支撑动态扭矩传感器Ⅱ14；动态扭矩传感器Ⅱ14的输出轴通过联轴器Ⅲ15与转矩输入轴16的右端连接，转矩输入轴16的左端与替换轴17的右端通过法兰结构连接，替换轴17的左端与小带轮轴18的右端通过法兰结构连接；轴承座Ⅰ19通过轴承支撑小带轮轴18，小带轮轴18的左端伸出底架1外；小带轮轴18的左端设有小带轮20，小带轮20通过皮带与大带轮23连接，大带轮23安装在大带轮轴24的左端；轴承座Ⅱ22通过轴承支撑大带轮轴24；大带轮轴24的右端与转矩信号采集装置25的输入轴通过法兰结构连接；

所述转矩信号采集装置25包括连接转矩输入元件的输入法兰2501，输入法兰2501与内轴2503的上端面联结，内轴2503上端侧面和下端侧面分别通过第一深沟球轴承2502、第二深沟球轴承2506连接外轴2513，外轴2513套在内轴2503外部；

内轴2503的下端面连接底端法兰2509，底端法兰2509端面中间的圆孔安装角位移传感器2508的相关部件；外轴2513下端面有两个对称分布的凹槽，凹槽内开设端面螺纹孔，外轴2513通过端面螺纹孔和螺栓联结输出元件，凹槽连接底板2507，角位移传感器2508安装在底板2507上；角位移传感器2508检测内轴2503和外轴2513的相对角位移量，角位移传感器2508连接电动助力转向系统电控单元ECU35；