專利名稱：汽車懸架性能試驗裝置及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車性能檢測裝置，尤其涉及一種汽車懸架性能試驗裝置及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車輛懸架設(shè)計對車輛總體性能有著重大影響，主要體現(xiàn)在駕駛員及乘客的乘坐舒適性、車身的姿態(tài)控制上，直接影響操縱穩(wěn)定性和附著性能。隨著汽車行駛速度的高速化，汽車懸架性能測試對保證汽車行駛安全性至關(guān)重要。同時，隨著人們對汽車行駛性能要求的提高，對于半主動懸架和主動懸架系統(tǒng)等懸架相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)顯得越來越有市場。在這些系統(tǒng)的開發(fā)過程中，如果進行實車道路試驗，存在試驗周期長、試驗成本高、測試穩(wěn)定性容易受到道路條件和駕駛員操作水平的影響等問題。現(xiàn)有的車輛懸架測試系統(tǒng)一般包括電器控制箱/系統(tǒng)控制柜和懸架性能試驗臺，懸架性能試驗臺包括底座、安裝在底座上的軸承座、安裝在軸承上的凸輪、與軸承相連的電機和飛輪、用于支承輪胎的振動臺板、安裝在凸輪上的振動架。而且，現(xiàn)有的車輛懸架測試一般采用單個懸架性能試驗臺，對單個性能參數(shù)分別測試，且對四個車輪分別試驗，試驗結(jié)束后，將信號加以處理。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新型提供一種能同時測量汽車懸架多個性能參數(shù)并可以給予系統(tǒng)參數(shù)進行系統(tǒng)參數(shù)辨識、測試效率高的懸架性能試驗裝置和一個能基于汽車整車的懸架性能試驗系統(tǒng)，該試驗系統(tǒng)能夠在不拆裝懸架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上模擬車輛在各種路面條件上的振動狀態(tài)對懸架進行測試，減少試驗成本，同時降低試驗影響因素。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的汽車懸架性能試驗裝置，包括懸架性能檢測臺和傳感器組，其中:懸架性能檢測臺包括水平底座、振動臺面、固定在水平底座上的伺服電機、設(shè)置在伺服電機上方的上蓋板，上蓋板與振動臺面在同一平面上；上述傳感器組包括輪心位移傳感器、車身位移傳感器、振動臺面位移傳感器；輪心位移傳感器和車身位移傳感器均一端固定在上蓋板上，另一端懸空；振動臺面位移傳感器一端固定在振動臺面?zhèn)缺冢硪欢斯潭ㄔ谒降鬃?。本實用新型的汽車懸架性能試驗裝置同時設(shè)置了車身、輪心、振動臺面3個位移傳感器，能同時測試汽車懸架的3個性能參數(shù)，測試效率高。作為本實用新型的進一步改進，上述傳感器組還包括輪心加速度傳感器、車身加速度傳感器、振動臺面加速度傳感器，上述輪心加速度傳感器安裝在輪心位移傳感器懸空的一端上、車身加速度傳感器安裝在車身位移傳感器懸空的一端上，上述振動臺面加速度傳感器安裝在振動臺面位移傳感器固定在振動臺面的一端上。本方案中的汽車懸架性能試驗裝置能同時測試相應(yīng)的加速 度傳感器，能同時測試6個懸架性能參數(shù)，進一步提高測試效率。[0009]進一步，上述懸架性能檢測臺還包括傳動軸、偏心軸承、飛輪、振動塊:水平底座通過四個減震墊鐵放置在地面上；伺服電機通過連接件固定在水平底座上；傳動軸通過兩個軸承支座固定在水平底座上，且通過聯(lián)軸器與伺服電機相連；偏心軸承數(shù)量為兩個，分別安裝在傳動軸的兩端；飛輪安裝在傳動軸上；振動塊數(shù)量為兩個，分別水平安裝在兩個偏心軸承的上方，且通過導(dǎo)向滑軌連接在水平底座上，而且振動塊在導(dǎo)向滑軌的控制下，只能沿豎直方向運動。進一步，上述上蓋板上設(shè)置有兩條平行于傳動軸的長溝槽，以便于輪心位移傳感器和車身位移傳感器在傳動軸方向上調(diào)整，方便傳感器安裝，使汽車懸架性能試驗裝置適用于不同輪距的汽車。
·[0011]本實用新型的汽車懸架性能試驗系統(tǒng)，包括試驗系統(tǒng)控制柜和汽車懸架性能試驗裝置，該汽車懸架性能試驗裝置為上述任意一種汽車懸架性能試驗裝置。優(yōu)選的，上述汽車懸架性能試驗裝置數(shù)量為4個。本實用新型的工作原理是:測試時，被測汽車的四個輪子分別放置在四個汽車懸架性能試驗裝置的振動臺面上，將輪心位移傳感器懸空的一端通過輪輞緊固螺母固定在車輪上，車身位移傳感器懸空的一端通過吸盤固定在車身上，將振動臺面加速度傳感器、輪心加速度傳感器、車身加速度傳感器安裝到相應(yīng)位移傳感器中振動部分上。然后啟動試驗系統(tǒng)控制柜對四個車輪施加激勵進行測試，并采集相關(guān)的位移和加速度信號，用于進行懸架系統(tǒng)的后處理計算。本實用新型具有以下優(yōu)點:1、本實用新型的懸架性能試驗裝置一次性同時測量汽車懸架多個性能參數(shù)并可以給予系統(tǒng)參數(shù)進行系統(tǒng)參數(shù)辨識、測試效率高；2、本實用新型的懸架性能試驗系統(tǒng)能夠在不拆裝懸架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上模擬車輛在各種路面條件上的振動狀態(tài)對懸架進行測試，減少試驗成本，同時降低試驗影響因素。3、本實用新型的懸架性能試驗系統(tǒng)通過利用試驗系統(tǒng)控制柜產(chǎn)生激振信號，對仿真在懸架性能檢測平臺上的輪胎進行激振，通過試驗系統(tǒng)控制柜對振動臺面、輪心和車身的位移信號和加速度信號進行采集和處理，從而獲取懸架性能數(shù)據(jù)。為懸架性能試驗和懸架相關(guān)系統(tǒng)開發(fā)和標定提供一種行之有效的試驗方法，同時縮短了試驗周期、減少試驗成本、且測試穩(wěn)定性好。4、本實用新型的懸架性能試驗系統(tǒng)可以給四個懸架性能檢測平臺施加同步/異步的激勵信號，近似模擬車輛在各種行駛環(huán)境下的振動狀態(tài)，測試狀態(tài)完善。

圖1是本實用新型的汽車懸架性能試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的汽車懸架性能試驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明:11、水平底座；12、振動臺面； 13、伺服電機； 14、上蓋板；15、傳動軸；16、偏心軸承；17、飛輪；18、振動塊；19、長溝槽；21、輪心位移傳感器；22、車身位移傳感器；23、振動臺面位移傳感器。
具體實施方式
以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。實施例1如圖1所示，本實用新型的汽車懸架性能試驗裝置，包括懸架性能檢測臺和傳感器組，其中:懸架性能檢測臺包括水平底座11、振動臺面12、固定在水平底座11上的伺服電機13、設(shè)置在伺服電機13上方的上蓋板14，該上蓋板14與振動臺面12設(shè)置在同一平面上；上述傳感器組包括輪心位移傳感器21、車身位移傳感器22、振動臺面位移傳感器23 ;輪心位移傳感器21 —端固定在上蓋板14上，另一端懸空，用于測試時固定在被測車輛車輪上；車身位移傳感器22 —端固定在上蓋板14上，另一端懸空，用于測試時固定在被測車輛車身上；振動臺面位移傳感器23 —端固定在振動臺面12側(cè)壁，另一端固定在水平底座11上。本實施例中的汽車懸架性能試驗裝置同時設(shè)置了車身、輪心、振動臺面3個位移傳感器，能同時測試汽車懸架的3個性能參數(shù)并可以給予系統(tǒng)參數(shù)進行系統(tǒng)參數(shù)辨識，測試效率高。實施例2上述傳感器組還包括輪心加速度傳感器、車身加速度傳感器、振動臺面加速度傳感器，上述輪心加速度傳感器安裝在輪心位移傳感器21懸空的一端上、車身加速度傳感器安裝在車身位移傳感器22懸空的一端上，上述振動臺面加速度傳感器安裝在振動臺面位移傳感器23固定在振動臺面12的一端上。本實施例中的汽車懸架性能試驗裝置增設(shè)了 3個對應(yīng)的加速度傳感器，能同時測試6個懸架性能參數(shù)，進一步提高測試效率。實施例3如圖1和圖2所示,在上述實施例基礎(chǔ)上,上述懸架性能檢測臺還包括傳動軸15、偏心軸承16、飛輪17、振動塊18，上述水平底座11通過四個減震墊鐵放置在地面上；上述伺服電機13通過連接件固定在水平底座11上；上述傳動軸15通過兩個軸承支座固定在水平底座11上，且通過聯(lián)軸器與伺服電機13相連；上述偏心軸承16數(shù)量為2個，安裝在傳動軸15的兩端；上述飛輪17安裝在傳動軸15上；上述振動塊18數(shù)量為兩個，分別水平安裝在兩個偏心軸承16的上方，且通過導(dǎo)向滑軌連接在水平底座11上，振動塊18在導(dǎo)向滑軌的控制下，只能沿豎直方向運動。上述上蓋板14上設(shè)置有兩條平行于傳動軸15的長溝槽19,以便于輪心位移傳感器21和車身位移傳感器22。在傳動軸15方向上調(diào)整,方便傳感器安裝，使汽車懸架性能試驗裝置適用于不同輪距的汽車。為保證安全，在振動臺面12靠近輪心位移傳感器21的一側(cè)安裝有兩個吊耳。在試驗過程中，綁帶穿過車輪的輪輻，綁帶兩端連接至兩個吊耳上，但是綁帶處于松弛的狀態(tài)，以保證在振動過程中車輛不至于從試驗臺上掉落下來。實施例4如圖3所示，本實用新型的汽車懸架性能試驗系統(tǒng)，包括試驗系統(tǒng)控制柜和與之相連的四個汽車懸架性能試驗裝置，該汽車懸架性能試驗裝置為上述實施例中的任意一種。試驗系統(tǒng)控制柜采用常規(guī)的具有伺服電機控制、數(shù)據(jù)采集和處理、供電等功能的系統(tǒng)控制柜或電器控制箱。由于四個汽車懸架性能試驗裝置是相互獨立的，所以可以產(chǎn)生相同或者不同正弦、隨機、正弦隨機疊加、隨機疊加等各種振動波形，有利于全方位的測試懸架系統(tǒng)在各種工況下的性能。測試時，被測汽車的四個輪子分別放置在四個汽車懸架性能試驗裝置的振動臺面12上，將輪心位移傳感器21懸空的一端通過輪輞緊固螺母固定在車輪上，車身位移傳感器22懸空的一端通過吸盤固定在車身上，將振動臺面加速度傳感器、輪心加速度傳感器、車身加速度傳感器安裝到相應(yīng)位移傳感器中振動部分上。然后啟動試驗系統(tǒng)控制柜對四個車輪施加激勵進行測試，并采集相關(guān)的位移和加速度信號。本系統(tǒng)中，每個汽車懸架性能試驗裝置包括3路位移信號、3路加速度信號、I路伺服電機編碼器信號，其中伺服電機編碼器信號用于控制伺服電機13，而位移和加速度信號用于進行懸架系統(tǒng)的后處理計算，所以整個汽車懸架性能試驗系統(tǒng)中，總共包括28路信號。在后處理中，可以將車身四個角信號轉(zhuǎn)化為車身質(zhì)心處的垂直、俯仰和側(cè)傾信號。這樣通過實驗系統(tǒng)可以測得輪心和質(zhì)心處的運動，從而得到懸架系統(tǒng)的性能和懸架系統(tǒng)參數(shù)的辨識。本系統(tǒng)基于整車進行懸架性能試驗，為懸架性能試驗和懸架相關(guān)系統(tǒng)開發(fā)和標定提供一種行之有效的試驗方法，同時縮短了試驗周期、減少試驗成本、且測試穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于懸架相關(guān)系統(tǒng)開發(fā)和標定、車輛懸架性能測試等領(lǐng)域。以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，在上述實施例基礎(chǔ)上，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。對這些實施例的多種修改，例如但不限于更換傳感器類別、增加或減少傳感器數(shù)量，對汽車懸架性能試驗裝置基本組成部件的簡單替換等，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理 前提下的若干改進和潤飾，應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.汽車懸架性能試驗裝置，包括懸架性能檢測臺和傳感器組，所述懸架性能檢測臺包括水平底座(11)、振動臺面(12)、固定在水平底座(11)上的伺服電機(13)，其特征在于，所述懸架性能檢測臺還包括上蓋板(14)，所述上蓋板(14)設(shè)置在伺服電機(13)上方，與振動臺面(12)在同一平面上；所述傳感器組包括輪心位移傳感器(21)、車身位移傳感器(22)、振動臺面位移傳感器(23);所述輪心位移傳感器(21)、車身位移傳感器(22)均一端固定在上蓋板(14)上，另一端懸空；所述振動臺面位移傳感器(23)—端固定在振動臺面(12)側(cè)壁，另一端固定在水平底座(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車懸架性能試驗裝置，其特征在于，所述傳感器組還包括輪心加速度傳感器、車身加速度傳感器、振動臺面加速度傳感器，所述輪心加速度傳感器安裝在輪心位移傳感器(21)懸空的一端上、所述車身加速度傳感器安裝在車身位移傳感器(22)懸空的一端上，所述振動臺面加速度傳感器安裝在振動臺面位移傳感器(23)固定在振動臺面(12)的一端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車懸架性能試驗裝置，其特征在于，所述懸架性能檢測臺還包括傳動軸(15)、偏心軸承(16)、飛輪(17)、振動塊(18)，所述水平底座(11)通過四個減震墊鐵放置在地面上；所述伺服電機(13)通過連接件固定在水平底座(11)上；所述傳動軸(15 )通過兩個軸承支座固定在水平底座(11)上，且通過聯(lián)軸器與伺服電機(13 )相連；所述偏心軸承(16)數(shù)量為兩個，安裝在傳動軸(15)的兩端；所述飛輪(17)安裝在傳動軸(15)上；所述振動塊(18)數(shù)量為兩個，分別水平安裝在兩個偏心軸承(16)的上方，且通過導(dǎo)向滑軌連接在水平底座(11)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車懸架性能試驗裝置，其特征在于，所述上蓋板(14)上設(shè)置有兩條平行于傳動軸(15)的長溝槽(19)。
5.汽車懸架性能試驗系統(tǒng)，包括試驗系統(tǒng)控制柜，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至4中任一所述的汽車懸架性能試驗裝置?！?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車懸架性能試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述汽車懸架性能試驗裝置數(shù)量為4個。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車懸架性能試驗裝置及其系統(tǒng)，汽車懸架性能試驗裝置，包括懸架性能檢測臺和傳感器組，懸架性能檢測臺包括水平底座、振動臺面、上蓋板、固定在水平底座上的伺服電機，上蓋板設(shè)置在伺服電機上方，與振動臺面在同一平面上；傳感器組包括輪心位移傳感器、車身位移傳感器、振動臺面位移傳感器；輪心位移傳感器、車身位移傳感器均一端固定在上蓋板上，另一端懸空；振動臺面位移傳感器一端固定在振動臺面?zhèn)缺?，另一端固定在水平底座上。汽車懸架性能試驗系統(tǒng)，包括試驗系統(tǒng)控制柜和汽車懸架性能試驗裝置。本實用新型能同時測量汽車懸架多個性能參數(shù)，在不拆裝懸架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行測試，減少試驗成本，降低試驗影響因素。
文檔編號G01M7/02GK203116977SQ201320162879
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者呂濟明, 郭孔輝, 張志華 申請人:成都孔輝汽車科技有限公司