转向器性能测试系统及其测试方法与流程

1.本发明涉及汽车转向技术领域，具体涉及转向器性能测试系统及其测试方法。


背景技术：

2.随着用户对整车舒适性的要求日趋渐高，整车厂对各零部件的性能要求也越来越高，为了能适应市场需求，主机厂和配套厂对本身产品的持续改进工作有增无减，对液压转向器而言，用户的转向路感至关重要，因此，任一液压助力转向器在出厂前都应进行路感性能测试，在路感性能达标的情况下方能出厂开始销售。现有技术中还没有专门用于对各种型号的液压助力转向器的路感性能进行测试的测试装置。


技术实现要素：

3.1、发明要解决的技术问题
4.针对转向器的路感性能需要测试的技术问题，本发明提供了转向器性能测试系统及其测试方法，它从轴向力数据、第一油腔的压力数据、第二油腔的压力数据以及角度扭矩数据等多方面综合分析来反应转向器的路感性能，测试更加精确。
5.2、技术方案
6.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：一种转向器性能测试系统，包括振动器、拉杆组件、转向器以及数据处理器，其中：所述拉杆组件一端与振动器连接，拉杆组件另一端连接转向器的输出端，所述拉杆组件上设有拉压力传感器；所述转向器的输入端设有惯性盘，所述惯性盘设有角度扭矩传感器；所述转向器具有第一油腔和第二油腔，所述第一油腔设有第一压力传感器，所述第二油腔设有第二压力传感器；所述拉压力传感器、角度扭矩传感器、第一压力传感器、第二压力传感器均与数据处理器连接。
7.可选的，所述拉杆组件包括第一拉杆和第二拉杆，所述第一拉杆一端与振动器连接，第一拉杆另一端与第二拉杆铰连，所述第二拉杆与转向器的输出端铰连。
8.可选的，所述第一拉杆和振动器之间设有限位杆，所述第一拉杆穿过限位杆与第二拉杆铰连，所述第一拉杆穿过限位杆并沿水平方向移动。
9.可选的，所述转向器包括壳体、输入轴、转阀总成和摇臂轴，所述输入轴一端与转阀总成连接，输入轴另一端用于连接方向盘，所述角度扭矩传感器安装在输入轴上，所述摇臂轴一端与转阀总成啮合，摇臂轴另一端与所述第二拉杆铰连，所述转阀总成部分安装于壳体内，且安装于壳体内的转阀总成将壳体分隔为所述第一油腔和所述第二油腔。
10.可选的，所述转阀总成包括阀套、转向螺杆以及转向螺母，所述转向螺杆和转向螺母均设置在壳体内部，所述阀套与转向螺杆配合，所述转向螺母套设在转向螺杆上且转向螺母与壳体相抵靠，转向螺母将壳体分为所述第一油腔和所述第二油腔，所述输入轴一端与转向螺杆连接，输入轴另一端用于连接方向盘，所述摇臂轴一端与转向螺母啮合，摇臂轴另一端与所述第二拉杆连接。
11.可选的，所述限位杆设有供第一拉杆穿过的通孔，所述振动器与第一拉杆的连接
处与所述通孔在同一水平线上。
12.可选的，所述转向器连接有供油系统，所述供油系统包括油罐和油泵，所述油罐一端与转阀总成连接，所述油罐另一端与油泵连接，所述油泵与转阀总成连接。
13.可选的，所述第一拉杆朝向第二拉杆的一端设有球形容腔，所述第二拉杆一端设有与球形容腔配合的球销，第二拉杆另一端设有球形容腔，所述转向器的输出端设有球销。
14.可选的，所述数据处理器连接有数据显示器。
15.本发明还公开了一种上文所述转向器性能测试系统的测试方法，包括如下步骤：
16.(1)启动振动器，振动器输出双频波；
17.(2)设置在拉杆组件上的拉压力传感器采集拉杆组件的轴向力，并将该轴向力数据输送给数据处理器；
18.(3)设置在转向器第一油腔的第一压力传感器采集到第一油腔的压力数据，并将第一油腔的压力数据传输给数据处理器，设置在转向器第二油腔的第二压力传感器采集到第二油腔的压力数据，并将第二油腔的压力数据传输给数据处理器；
19.(4)设置在惯性盘上的角度扭矩传感器采集转向器输入端的角度扭矩数据，并将角度扭矩数据输送给数据处理器；
20.(5)数据处理器对轴向力数据、第一油腔的压力数据、第二油腔的压力数据以及角度扭矩数据进行分析，并将分析结果以图表的形式在数据显示器上显示出来。
21.3、有益效果
22.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
23.(1)本技术实施例提出的转向器性能测试系统，数据处理器通过对轴向力数据、第一油腔的压力数据、第二油腔的压力数据以及角度扭矩数据的分析来反应转向器的性能，从而对转向器的生产、试验进行指导，在相同轴向力下，第一油腔和第二油腔的压力数据越小，相当于来自轮胎的反作用力最终作用到转向盘上的力越小，则角度和扭矩数据越小，整车过颠簸路面时，转向盘打手现象不明显，说明转向器性能越好，反之则说明转向器性能较差，此外，第一油腔的压力数据和第二油腔的压力数据差值越小，转向器性能越好，第一油腔和第二油腔的油压值一致，不会因此而引起车辆跑偏。本发明从轴向力数据、第一油腔的压力数据、第二油腔的压力数据以及角度扭矩数据等多方面综合分析来反应转向器的路感性能，测试更加精确。
24.(2)本技术实施例提出的转向器性能测试系统，第一拉杆与振动器连接，向转向器输出轴向力，第二拉杆分别与第一拉杆和转向器的输出端铰连，确保第二拉杆传动自如，更加真实的模拟车轮在受到震动时，转向器输出端的受力情形。
附图说明
25.图1为本发明实施例提出的转向器性能测试系统的结构示意图。
26.图2为本发明实施例提出的转向器性能测试系统的转向器的结构图。
27.图3为本发明实施例提出的转向器性能测试系统的振动器输出波形的示意图。
28.图4为本发明实施例提出的转向器性能测试系统的第一油腔的油压和第二油腔的油压示意图。
29.图5为本发明实施例提出的转向器性能测试系统的转向器输入端的角度扭矩示意
图。
30.各附图中的标记为：1、振动器；2、拉杆组件；21、第一拉杆；22、第二拉杆；221、球销；23、限位杆；3、转向器；31、壳体；32、输入轴；33、摇臂轴；34、阀套；35、转向螺杆；36、转向螺母；37、第一油腔；38、第二油腔；4、数据处理器；5、惯性盘；6、第一压力传感器；7、第二压力传感器；8、供油系统；81、油罐；82、油泵；9、数据显示器。
具体实施方式
31.为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
32.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。
33.实施例1
34.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，包括振动器1、拉杆组件2、转向器3以及数据处理器4，其中：所述拉杆组件2一端与振动器1连接，拉杆组件2另一端连接转向器3的输出端，所述拉杆组件2上设有拉压力传感器；所述转向器3的输入端设有惯性盘5，所述惯性盘5设有角度扭矩传感器；所述转向器3具有第一油腔37和第二油腔38，所述第一油腔37设有第一压力传感器6，所述第二油腔38设有第二压力传感器7；所述拉压力传感器、角度扭矩传感器、第一压力传感器6、第二压力传感器7均与数据处理器4连接。振动器1产生振动，模拟路况，本实施例的振动器具备双频波输出功能，如图3所示，低频波中伴随着高频波，即一边摆动一边振动，两种波形的频率和振幅可根据需要而设置，振动由拉杆传递给转向器3，拉杆组件2上的拉压力传感器将采集到的轴向力数据传输给数据处理器4，转向器3在振动器1的激振下产生压力，设置在第一油腔37的第一压力传感器6和设置在第二油腔38的第二压力传感器7分别将采集到的压力数据传输给数据处理器4，同时转向器3输入端的角度扭矩传感器将测量到的角度扭矩数据传输给数据处理器4，数据处理器4通过对轴向力数据、第一油腔37的压力数据、第二油腔38的压力数据以及角度扭矩数据的分析来反应转向器3的性能，从而对转向器3的生产、试验进行指导，惯性盘5用于模拟转向盘，相当于给转
向器输入轴施加一个载荷，更有效测试转向器性能，在相同轴向力下，第一油腔37和第二油腔38的压力数据越小，相当于来自轮胎的反作用力最终作用到转向盘上的力越小，则角度和扭矩数据越小，整车过颠簸路面时，转向盘打手现象不明显，说明转向器3性能越好，反之则说明转向器3性能较差，此外，第一油腔37的压力数据和第二油腔38的压力数据差值越小，转向器3性能越好，第一油腔37和第二油腔38的油压值一致，不会因此而引起车辆跑偏。本发明从轴向力数据、第一油腔37的压力数据、第二油腔38的压力数据以及角度扭矩数据等多方面综合分析来反应转向器3的路感性能，测试更加精确。
35.实施例2
36.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述拉杆组件2包括第一拉杆21和第二拉杆22，所述第一拉杆21一端与振动器1连接，第一拉杆21另一端与第二拉杆22铰连，所述第二拉杆22与转向器3的输出端铰连。第一拉杆21与振动器1连接，向转向器3输出轴向力，第二拉杆22分别与第一拉杆21和转向器3的输出端铰连，确保第二拉杆22传动自如，更加真实的模拟车轮在受到震动时，转向器3输出端的受力情形。
37.实施例3
38.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，与实施例1或2的技术方案相比，可改进如下：所述第一拉杆21和振动器1之间设有限位杆23，所述第一拉杆21穿过限位杆23与第二拉杆22铰连，所述第一拉杆21穿过限位杆23并沿水平方向移动。限位杆23对第一拉杆21起到限位作用，确保第一拉杆21在振动器1的作用下可以平稳的水平轴向移动，防止第一拉杆21发生径向偏移。
39.实施例4
40.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，与实施例1-3任一项技术方案相比，可改进如下：所述转向器3包括壳体31、输入轴32、转阀总成和摇臂轴33，所述输入轴32一端与转阀总成连接，输入轴32另一端用于连接方向盘，所述角度扭矩传感器安装在输入轴32上，所述摇臂轴33一端与转阀总成啮合，摇臂轴33另一端与所述第二拉杆22铰连，所述转阀总成部分安装于壳体31内，且安装于壳体31内的转阀总成将壳体31分隔为所述第一油腔37和所述第二油腔38。
41.实施例5
42.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，与实施例1-4任一项技术方案相比，可改进如下：所述转阀总成包括阀套34、转向螺杆35以及转向螺母36，所述转向螺杆35和转向螺母36均设置在壳体31内部，所述阀套34与转向螺杆35配合，所述转向螺母36套设在转向螺杆35上且转向螺母36与壳体31相抵靠，转向螺母36将壳体31分为所述第一油腔37和所述第二油腔38，所述输入轴32一端与转向螺杆35连接，输入轴32另一端用于连接方向盘，所述摇臂轴33一端与转向螺母36啮合，摇臂轴33另一端与所述第二拉杆22连接。阀套34设有进油口，通过进油口向第一油腔37和第二油腔38供油，利用第一油腔37和第二油腔38的油压差使转向螺母36沿转向螺杆35轴向移动，从而使转向螺母36带动摇臂轴33摆动，实现车轮转向，本发明的转向器3性能测试系统利用振动器1模拟车轮受到地面振动的情况，从轴向力数据、第一油腔37的压力数据、第二油腔38的压力数据以及角度扭矩数据等多方面综合分析来反应转向器3的性能，测试更加精确。
43.实施例6
44.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，与实施例1-5任一项技术方案相比，可改进如下：所述限位杆23设有供第一拉杆21穿过的通孔，所述振动器1与第一拉杆21的连接处与所述通孔在同一水平线上。确保第一拉杆21在限位杆23的作用下可以平稳的水平轴向移动，防止第一拉杆21发生径向偏移
45.实施例7
46.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，与实施例1-6任一项技术方案相比，可改进如下：所述转向器3连接有供油系统8，所述供油系统8包括油罐81和油泵82，所述油罐81一端与转阀总成中的阀套34连接，所述油罐81另一端与油泵82连接，所述油泵82与转阀总成中的阀套34连接。油罐81中的液压油经液压泵升压后送入阀套34，通过阀套34在车轮左右转向时送入相应的第一油腔37或者第二油腔38，提供转向动力。
47.实施例8
48.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，与实施例1-7任一项技术方案相比，可改进如下：所述第一拉杆21朝向第二拉杆22的一端设有球形容腔，所述第二拉杆22一端设有与球形容腔配合的球销221，第二拉杆22另一端设有球形容腔，所述转向器3的输出端即摇臂轴33设有球销221。球销221和球形容腔的配合，确保第二拉杆22传动自如，更加真实的模拟车轮在受到震动时，转向器3的输出端受力的情形。
49.实施例9
50.结合附图1-5，本实施例的转向器性能测试系统，与实施例1-8任一项技术方案相比，可改进如下：所述数据处理器4连接有数据显示器9。数据处理器4对轴向力数据、第一油腔37的压力数据、第二油腔38的压力数据以及角度扭矩数据进行分析，并将分析结果以图表的形式在数据显示器9上显示出来，更加直观。
51.实施例10
52.结合附图1-5，一种上述任一项实施例所述转向器性能测试系统的测试方法，包括如下步骤：
53.(1)启动振动器1，振动器输出双频波；
54.(2)设置在拉杆组件2上的拉压力传感器采集拉杆组件2的轴向力，并将该轴向力数据输送给数据处理器4；
55.(3)设置在转向器3第一油腔37的第一压力传感器6采集到第一油腔37的压力数据，并将第一油腔37的压力数据传输给数据处理器4，设置在转向器3第二油腔38的第二压力传感器7采集到第二油腔38的压力数据，并将第二油腔38的压力数据传输给数据处理器4；
56.(4)设置在惯性盘5上的角度扭矩传感器采集转向器3输入端的角度扭矩数据，并将角度扭矩数据输送给数据处理器4；
57.(5)数据处理器4对轴向力数据、第一油腔37的压力数据、第二油腔38的压力数据以及角度扭矩数据进行分析，并将分析结果以图表的形式在数据显示器9上显示出来。
58.振动器具备双频波输出功能，如图3所示，低频波中伴随着高频波，即一边摆动一边振动，两种波形的频率和振幅可根据需要而设置。数据处理器4通过对轴向力数据、第一油腔37的压力数据、第二油腔38的压力数据以及角度扭矩数据的分析来反应转向器3的性
能，从而对转向器3的生产、试验进行指导，在相同轴向力下，第一油腔37和第二油腔38的压力数据越小，相当于来自轮胎的反作用力最终作用到转向盘上的力越小，则角度和扭矩数据越小，整车过颠簸路面时，转向盘打手现象不明显，说明转向器3性能越好，反之则说明转向器3性能较差，此外，第一油腔37的压力数据和第二油腔38的压力数据差值越小，转向器3性能越好，第一油腔37和第二油腔38的油压值一致，不会因此而引起车辆跑偏。本发明从轴向力数据、第一油腔37的压力数据、第二油腔38的压力数据以及角度扭矩数据等多方面综合分析来反应转向器3的路感性能，测试更加精确。数据处理器4对轴向力数据、第一油腔37的压力数据、第二油腔38的压力数据以及角度扭矩数据进行分析，并将分析结果以图表的形式在数据显示器9上显示出来，更加直观。
59.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。