试验台主要组成如图所示,主要由转向、制动模拟信号输入系统,传动机构,四端制动器夹紧装置,制动系统控制装置、制动踏板模拟装置、高低温环境试验设备、转向负载模拟装置、测控系统、系统安装台架等组成。
图2- 10试验台组成平面示意
转向模拟信号输入系统包含高精度的方向盘角度和转向扭矩等检测设备。转向盘驱动装置分手动和自动驱动两种方式。手动方式即为由人操纵转向盘;自动驱动时,通过操作笔记本或者触摸屏电脑,电机就可以控制完成转向盘的完全可重复性运动。转向盘的运动可以由数学函数生成或者记忆司机的转向动作。典型的输入包括突然转向、阶跃输入、可变频率的正弦、梯形波等。自动驱动方式为:
1) 匀速单向转动; 2)匀速往复转动; 3)匀加速单向转动;
4) 正弦转动; 5)阶跃输入; 6)脉冲输入; 7)梯形波输入。
转向负载模拟装置由液压伺服及控制系统组成。阻力加载装置具有如下功能:
1)恒阻力输出:根据计算机指令,输出大小和方向都不变的力,该功能主要模拟车辆原地打转向盘时的受力;
2)与位移成比例的阻力输出:阻力大小与转向器摇臂轴离开中间位置的位移成比例,比例系数可根据试验要求由用户通过计算机输入;
3)与位移成函数关系的阻力输出:阻力大小是转向器摇臂轴离开中间位置位移的函数,函数关系可以通过给定的格式在计算机输入;
4)阶跃形式的阻力输出:根据试验设定的条件,阻力模拟装置能够模拟阶跃力,力的大小和方向由计算机输入;
5)脉冲形式的阻力输出:模拟脉冲力,力的大小和方向由计算机输入;
6)阻力振荡输出:输出的阻力恒定,位移大小和方向按照正弦规律变化,振荡频率由计算机输入,该功能用于模拟车辆在通过“搓板路”时所受的外力;
7)路面模拟阻力输出:输出阻力大小和方向根据路面模拟载荷进行变化,将实测路面谱的侧向载荷输入转向负载模拟装置,用于模拟车辆在恶劣砂石起伏路面时所受的外力。
高低温环境试验设备可实现-55℃~+85℃的温度范围调节,将被测系统放入高低温环境试验设备,考核不同温度、湿度条件下转向系统的环境适应性,高低温环境试验设备要求具有恒定湿热功能(保持温度不变,改变湿度;或保持湿度不变,改变温度),可以根据需要设定温度、湿度。
实现四端制动器的同时安装夹持、数据采集,减少相互干扰,这里考虑在试验台架中使用整车制动系统来实现制动力的传递。在各车轮上安装制动器夹具以及数据采集装置。这样设计的好处:首先它运用实车元件真实的模拟了汽车制动的传动过程,其摩擦损耗、传动效率等工况均与实车制动相近;其次便于扩展多种型号制动系统的试验;各制动器独立传动,减少了其制动力的相互干扰,便于各个制动器的数据采集。
功能
制动系统综合性能试验;ABS、ESP等系统仿真验证试验;车辆转弯制动时的稳定性能仿真(山路转弯时制动工况);制动系统时间响应特性及输入输出特性试验;新型转向系统样机仿真验证试验;新型转向系统样机环境适应性验证试验;电动助力转向器性能试验;电动助力转向器耐久试验。
表2- 2主要技术指标
项目 | 指标 |
被测试系统车辆吨位 | 从8吨到30吨轮式■车操稳系统系能仿真。 |
被验证对象轮数 | 4轮到10轮 |
测试系统压力大值 | 气体压力为1MPa,液体压力为15MPa。 |
测试系统压力精度 | 系统气体压力误差:<0.025MPa |
系统液体压力误差:<0.001MPa | |
转向负载 | 10000N.m |
高低温环境试验设备 | 温度调节范围:-55℃~+85℃;湿度范围: 15%~95%RH |
转向盘大输入转矩 | 50N.m |
转向盘输入转速 | 0~120 rpm |