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专利号: 2023109493484
申请人: 山东省科学院自动化研究所
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用于汽车整车纵横向耦合运动测试的平台,其特征在于:包括单转毂系统和转盘系统,转毂锁止装置和数据采集及控制系统;

所述单转毂系统,用于模拟车辆的纵向运动工况;

所述转盘系统,用于承载所述单转毂系统,并带动单转毂系统旋转,模拟车辆的横向运动工况;

所述转毂锁止装置,用于对所述单转毂系统中的转毂进行锁止和放松;

所述数据采集及控制系统用于连接力传感器、车辆到位传感器、转速传感器和角度传感器,并根据各传感器的信号控制所述单转毂系统和转盘系统;

其中,所述转盘系统包括转毂下转盘、转盘轨道、下转盘固定装置、角度传感器、作动器和球头节;

所述转毂下转盘底部开有圆形凹槽;所述转盘轨道呈圆形,且与转毂下转盘圆形凹槽相同半径,通过螺栓与下转盘固定装置连接;转毂下转盘通过转盘轨道与下转盘固定装置连接;

所述角度传感器侧面通过螺纹与转毂下转盘固定,转毂下转盘圆心处开孔,角度传感器顶端与下转盘固定装置通过轴销连接,角度传感器信号线与数据采集及控制系统的模拟量接线板相连接;

所述作动器通过所述球头节与所述转毂下转盘连接,用于对转毂下转盘大行程推拉,转毂下转盘的转动会带动单转毂系统与毂锁止装置同步转动,作动器信号线与数据采集及控制系统的数字输出卡相连接,用于接收控制系统的信号;

其中,所述单转毂系统还包括车轮限位器,车轮限位器下端安装在转毂上转盘的安装孔中,车轮限位器上端与轮胎侧壁相接触,车轮限位器上端内部安装有轴承,车轮限位器上端外圈可与车轮同步旋转;

其中,所述数据采集及控制系统还包括依次连接的信号放大模块、模拟量接线板、模拟量采集板、工控机和数字输出卡,输入的信号包括力传感器信号、车辆到位传感器信号、转速传感器信号、角度传感器信号,四个信号传感器通过信号放大模块、模拟量接线板、模拟量采集板接到工控机上;工控机将输出信号经过数字输出卡发动到信息显示屏信号、电机信号、电子离合器信号、作动器信号、转毂锁止装置信号;在纵向工况上,先通过在滑行试验得到道路行驶综合阻力模拟曲线,然后,数据采集控制系统采集车辆当前时刻的速度和加速度,然后读取下一时刻车辆的目标速度,车辆在下一时刻达到目标状态过程中加速度会通过轮边力 f 作用在转毂上,台架为了平衡车轮轮边力 f 的变化,将通过电机调整转毂对车轮的加载力 F,实验过程中 F‑f 会处于等值状态,最终达到模拟纵向运动的效果;在横向工况上,数据采集控制系统采集车辆当前时刻的航向角、车轮转角,然后读取下一时刻车辆的目标航向角β,台架通过两个转盘系统控制两个单转毂系统在每个时刻转动不同角度α以平衡车轮转角;通过两个单转毂系统单独工作,纵向上为车辆左右两个车轮施加不同载荷。

2.如权利要求1所述的用于汽车整车纵横向耦合运动测试的平台,其特征在于:所述单转毂系统包括电机、电子离合器和转毂;

所述转毂的第二转毂轴和电机输出轴处于同一高度同一轴心,且转毂的第二转毂轴通过所述电子离合器与电机的电机转轴连接。

3.如权利要求2所述的用于汽车整车纵横向耦合运动测试的平台,其特征在于:所述单转毂系统还包括转毂支架;

所述转毂的第一转毂轴通过轴承固定在所述转毂支架上,且轴承上固定的轴瓦与转毂支架固定连接。

4.如权利要求1所述的用于汽车整车纵横向耦合运动测试的平台,其特征在于:所述转毂锁止装置包括摩擦盘;

所述摩擦盘侧面呈圆弧形,圆弧半径与转毂半径相同;

所述摩擦盘设置于所述转毂正下方。

5.如权利要求4所述的用于汽车整车纵横向耦合运动测试的平台,其特征在于:所述转毂锁止装置还包括液压缸;

所述摩擦盘底部与液压缸上端固定连接;

所述液压缸的工作方向是垂直上下,带动摩擦盘的运动方向是垂直上下。

6.如权利要求1所述的用于汽车整车纵横向耦合运动测试的平台,其特征在于:所述转盘系统还包括下转盘固定装置、作动器和球头节;

所述转盘轨道通过螺栓与下转盘固定装置连接;

所述转毂下转盘通过转盘轨道与下转盘固定装置连接,实现旋转;

所述作动器通过球头节与转毂下转盘连接,实现对转毂下转盘的推拉。

7.如权利要求1‑6任一项所述的用于汽车整车纵横向耦合运动测试的平台的工作方法,其特征在于:包括如下步骤:启动车辆、单转毂系统和转盘系统,进行车辆的纵向运动工况和横向运动工况的协同仿真。