专利名称：道路模拟试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及道路模拟试验台，尤其涉及用于整车试验的道路模拟试验台，可以替代整车道路试验。
背景技术：
道路可靠性试验对于汽车公司是一项必不可少的检测环节，是对车辆可靠性最直接、有效的考核方法。例如汽车集团股份有限公司就为冬季环境在黑河建有永久试验基地，为了夏季环境也在海南建有永久基地。不仅如此，在特别情况下，还要“移师”新疆和澳大利亚来完成特殊内容的可靠性试验。由此可见，目前使用的道路试验方法存在以下几个问题 I.周期长-一般道路可靠性试验是根据车辆的拟定的实际使用周期来定的，这意味着针对企业标准，需要实际跑车里程大于10万公里，因此需要很长的时间周期方可完成。2.气候条件影响大-一般道路可靠性试验根据车辆的实际使用情况，应该包括季节的变化条件，这也意味着需要选择不同的地缘条件，来完成针对气候条件的试验。可见不是在所有的季节能完成试验，时间进一步延长。3.费用大-既然道路可靠性试验跑车时间长，又需要不同的地缘条件，必然试验成居高不下，俨然成为新车型开发不小的开支。总之，道路可靠性试验是制约新车上市的周期的不小的羁绊因素，它会直接影响到汽车生产商的经济效益，有必要找到一个确实可行的方式。随着社会的发展和汽车行业竞争的日趋激烈，车型更新速度不断加快，缩短新车型开发周期、提高产品竞争力成为各个汽车公司的当务之急。
发明内容
本发明旨在将解决道路可靠性试验存在的周期长、气候条件制约和费用高的现实问题，提供一种人造的工作仿真环境在室内进行模拟试验，能很好的替代跑车形式的道路可靠性试验，以期达到缩短试验周期和减少试验费用的目的。本发明道路模拟试验台，用于整车试验的道路模拟试验，包括用于测试车辆动力状态的测功装置；用于模拟路面状态伺服振动装置；用于模拟车辆运行工况的换档装置；以及用于模拟气候条件的环境模拟室。根据上述结构，由于具有用于测试车辆动力状态的测功装置；用于模拟路面状态伺服振动装置；用于模拟车辆运行工况的换档装置；以及用于模拟气候条件的环境模拟室，因此可模拟车辆道路可靠性试验出现的行驶条件(即发动机运行状态)、气候条件(例如温、湿度高低)及路面情况(即路面颠簸状态)并结合在一个工作条件下，用室内的模拟的方式来替代道路可靠性试验。另外，本发明道路模拟试验台还包括用于模拟光照状态的光照装置。
根据上述结构，由于还包括用于模拟光照状态的光照装置，因此可模拟车辆道路可靠性试验出现的行驶条件(即发动机运行状态)、气候条件(例如温、湿度高低)、路面情况(即路面颠簸状态)及光照条件(即日照状态)并结合在ー个工作条件下，用室内的模拟的方式来替代道路可靠性试验。另外，本发明道路模拟试验台中，对向配置有2台所述测功装置，分别由调心轴承支撑，通过万向节传递动力，因此可实现轴向调节功能，以满足车辆安转固定的要求。另外，本发明道路模拟试验台中，所述环境模拟室是内外面层采用金属板、夹层采用聚氨酯发泡形成的夹层结构，因此可长期稳定地保持其模拟状态。另外，本发明道路模拟试验台中，所述环境模拟室包括控制系统、环境舱舱体、空调系统、新风系统、迎面风机以及换气系统。而且，还可根据需要设置例如楼制冷机组监视系统、消防系统等对应特殊要求的辅助设备。
另外，本发明道路模拟试验台中，所述换档装置包括对油门进行控制的油门控制単元；对离合器进行控制的离合器控制单元；对制动器进行控制的制动器控制単元；以及对换档杆进行控制的换档杆控制单元。所述制动器控制单元、所述离合器控制单元以及所述油门控制单元分别具有通过收紧带安装于座椅的座椅固定板；通过收紧带安装于靠背的靠背固定板；可伸縮地支撑于所述座椅固定板和所述靠背固定板之间的支撑杆；在竖直方向上升降的伺服电机；一端与所述伺服电机联动、另一端与踏板抵接、以对其施加推力的第I杆；以及一端固定于所述座椅固定板、另一端与所述伺服电机联动的第2杆。所述第I杆的尺寸最好近似人类的小腿尺寸，所述第2杆的尺寸最好近似人类的大腿尺寸。所述换档杆控制単元包括沿竖直方向升降、用于操作排档杆的排档爪；使所述排档爪沿第I方向往复运动的第I直线电机；以及使所述排档爪沿垂直于所述第I方向的第2方向往复运动的第2直线电机。对于手动档车辆，若利用上述结构，就可在长时间工作条件下代替人员的操作，自动对油门、离合器、制动器和换档杆进行操作，大大节省了劳动力。
图I是表示本发明实施方式的道路模拟试验台的概略说明图。图2是表示本发明实施方式的道路模拟试验台的测功装置与轮胎的连接关系的分解示意图。图3是表示本发明实施方式的道路模拟试验台的伺服振动装置的结构的立体图。图4是表示本发明实施方式的道路模拟试验台的测功装置对伺服振动装置上的轮胎进行测功时的状态概略说明图。图5是对换档装置的工作原理进行说明的概略说明图。图6是对换档装置中的换档杆控制单元的工作原理进行说明的概略说明图。(符号说明)I 环境模拟室2 空调系统3 灯光支架高度调节螺杆4 灯光支架
5迎面风机6测功装置7冷却水交換器8扭矩传感器9传动机构 10调心轴承支撑机构11定位槽12伺服振动装置13后轮固定装置14轮胎15横行稳定装置16尾气排出装置17踏板3a座椅固定板3b靠背固定板3c支撑杆3d伺服电机3e第 I 杆3f第 2 杆3g排档爪3x第I直线电机3y第2直线电机
具体实施例方式以下对本发明的具体实施方式
作详细说明。以下实施方式仅仅是本发明技术方案的一例，不应被解释为对本发明保护范围的限定。本实施方式的道路模拟试验台，用于整车试验的道路模拟试验，主要包括用于测试车辆动カ状态的测功装置6 ;用于模拟路面状态的伺服振动装置12 ;用于模拟车辆运行エ况的换档装置；用于模拟气候条件的环境模拟室I ;以及用于模拟光照状态的光照装置。具体结构如图I所示，环境模拟室I中包括空调系统2、灯光支架高度调节螺杆
3、灯光支架4、迎面风机5 (用于模拟车行驶时的迎面风，风速等于车速)、测功装置6、冷却水交換器7、扭矩传感器8、传动机构9、调心轴承支撑机构10、定位槽11、伺服振动装置12、后轮固定装置13、轮胎14、横行稳定装置15以及尾气排出装置16。设置上述冷却水交換器7的目的是为了減少在环境模拟室中的车辆散热量。即通过管道连接将车水箱中的热量移置到环境模拟室外，以减少制冷量，达到节省能量的目的。该内容可以作为“零点”处理。图2是表示道路模拟试验台的测功装置与轮胎的连接关系的分解示意图，即调心轴承支撑机构10至扭矩传感器8部分的放大图。如图2所示，轮胎14通过固定螺丝19和固定螺母20与设有内花键22的锥形连结体21连结。锥形连结体21上依次同心地安装有调心轴承外圈23、滚柱24、调心轴承内圈25以及轴承内圈26(包括未图示的锥形连结体的压紧套)，并且通过锥形连结体螺帽27固定。锥形连结体21的内花键22通过传动轴上的外花键29传递动力，从而带动万向节叉28进而传递动カ。上述部件整体由支撑架30支撑。而且，如图I所示，本实施例的道路模拟试验台中，对向配置有2台测功装置6，分别对两侧的轮胎14测功。图3是表示伺服振动装置12的结构的立体图。如图3所示，伺服振动装置12包括用于与支撑架30固定的支架固定螺丝31、振动台32、伺服油缸33、固定板34、滑轨35、滑道36、板簧37、丝杠38、联轴器39以及伺服电机40。本实施方式的伺服振动装置采12用四立柱电液伺服振动台。图4是道路模拟试验台的测功装置对伺服振动装置上的轮胎进行测功时的状态概略说明图。如图I和4所示，轮胎14由调心轴承23、25支撑，通过万向节叉28传递动力。而且，环境模拟室I是内外面层采用金属板、夹层采用聚氨酯发泡形成的夹层结 构。且环境模拟室I包括控制系统、环境舱舱体、空调系统、新风系统、迎面风机以及换气系统。而且还可根据需要设置例如楼制冷机组监视系统、消防系统等对应特殊要求的辅助设备。另外，换档装置3包括对油门进行控制的油门控制单元；对离合器进行控制的离合器控制单元；对制动器进行控制的制动器控制単元；以及对换档杆进行控制的换档杆控制单兀。如图5所示，该制动器控制单元、离合器控制单元以及油门控制単元分别具有通过收紧带9安装于座椅的座椅固定板3a ;通过收紧带9安装于靠背的靠背固定板3b ;可伸缩地支撑于座椅固定板3a和靠背固定板3b之间的支撑杆3c ;在竖直方向上升降的伺服电机3d ;—端与伺服电机3d联动、另一端与踏板17抵接、以对其施加推力的第I杆3e ;以及一端固定于座椅固定板3a、另一端与伺服电机3d联动的第2杆3f。第I杆3e的尺寸最好根据人类小腿的尺寸设置，第2杆3f的尺寸最好根据人类大腿的尺寸设置。以下，在设定的空间坐标系中对换档杆控制単元进行说明书。如图6所示，该坐标系中，设水平的模拟行驶的方向为X轴方向，在水平面内垂直于X轴方向的为Y轴方向，垂直于X轴方向和Y轴方向的竖直方向为Z轴方向。换档杆控制单元包括沿竖直方向(Z轴方向)升降、用于操作排档杆的排档爪3g ;底板3j ;由底板3j固定的可调连接板3k ;使排档爪3g沿第I方向(X轴方向)往复运动的第I直线电机3x ；以及使排档爪3g沿垂直于第I方向的第2方向(Y轴方向)往复运动的第2直线电机3y。上述图6是对于手动档车辆使用的两台电机，而对于自动档，该装置只使用到一个方向的直线伺服直线电机。根据上述结构，由于本发明道路模拟试验台具有用于测试车辆动力状态的测功装置；用于模拟路面状态的伺服振动装置；用于模拟车辆运行エ况的换档装置；用于模拟气候条件的环境模拟室；以及用于模拟光照状态的光照装置，因此可模拟车辆道路可靠性试验出现的行驶条件(即发动机运行状态)、气候条件(例如温、湿度高低)、路面情况(即路面颠簸状态)及光照条件(即日照状态)并结合在ー个工作条件下，用室内的模拟的方式来替代道路可靠性试验。根据上述结构，由于对向配置有2台测功装置，分别由调心轴承支撑，通过万向节传递动力，因此可实现轴向调节功能，以满足车辆安转固定的要求。根据上述结构，由于环境模拟室是内外面层采用金属板、夹层采用聚氨酯发泡形成的夹层结构，因此可长期稳定地保持其模拟状态。对于手动档车辆，若利用上述换档装置，就可在长时间工作条件下代替人员的操 作，自动对油门、离合器、制动器和换档杆进行操作，大大节省了劳动力。
权利要求
1.一种道路模拟试验台，用于整车试验的道路模拟试验，其特征在于，包括用于测试车辆动力状态的测功装置； 用于模拟路面状态的伺服振动装置； 用于模拟发动机运行状态的换档装置；以及 用于模拟气候条件的环境模拟室。
2.如权利要求I所述的道路模拟试验台，其特征在于，还包括用于模拟光照状态的光照装置。
3.如权利要求I所述的道路模拟试验台，其特征在于， 所述环境模拟室包括控制系统、环境舱舱体、空调系统、新风系统、迎面风机以及换气系统。
4.如权利要求I所述的道路模拟试验台，其特征在于， 所述环境模拟室是内外面层采用金属板、夹层采用聚氨酯发泡形成的夹层结构。
5.如权利要求I所述的道路模拟试验台，其特征在于，所述换档装置包括对油门进行控制的油门控制单元； 对离合器进行控制的离合器控制单元； 对制动器进行控制的制动器控制单元；以及 对换档杆进行控制的换档杆控制单元。
6.如权利要求5所述的道路模拟试验台，其特征在于， 所述制动器控制单元、所述离合器控制单元以及所述油门控制单元分别具有安装于座椅的座椅固定板； 安装于靠背的靠背固定板； 可伸缩地支撑于所述座椅固定板和所述靠背固定板之间的支撑杆； 在竖直方向上升降的伺服电机； 一端与所述伺服电机联动、另一端与踏板抵接、以对其施加推力的第I杆；以及 一端固定于所述座椅固定板、另一端与所述伺服电机联动的第2杆。
7.如权利要求6所述的道路模拟试验台，其特征在于，所述第I杆的尺寸相当于人类的小腿，所述第2杆的尺寸相当于人类的大腿。
8.如权利要求6所述的道路模拟试验台，其特征在于，所述座椅固定板和所述靠背固定板分别通过收紧带安装于座椅和靠背。
9.如权利要求6所述的道路模拟试验台，其特征在于，所述换档杆控制单元包括沿竖直方向升降、用于操作排档杆的排档爪； 使所述排档爪沿第I方向往复运动的第I直线电机；以及 使所述排档爪沿垂直于所述第I方向的第2方向往复运动的第2直线电机。
10.如权利要求I所述的道路模拟试验台，其特征在于，对向配置有2台所述测功装置，分别由调心轴承支撑，通过万向节传递动力。
全文摘要
本发明提供一种道路模拟试验台，用于整车试验的道路模拟试验，包括用于测试车辆动力状态的测功装置、用于模拟路面状态的伺服振动装置、用于模拟发动机运行状态的换档装置、以及用于模拟气候条件的环境模拟室。
文档编号G01M17/007GK102788702SQ20111013234
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者周俊, 宋正伟, 张家宁, 张钊, 李辉, 殷海庭 申请人:上海汽车集团股份有限公司