专利名称：一种重型轮式车辆操控特性测试输入装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轮式车辆外场测试技术领域的输入装置，具体讲涉及一种重型轮式车辆操控特性测试输入装置。
背景技术：
操控特性是轮式车辆的一项重要安全特性，直接影响到车辆使用过程中人员和车辆的安全。通过实车外场操控特性测试，对车辆进行客观的评价是轮式车辆设计开发中必不可少的环节。为了能够对车辆进行客观的评价，一般采取对在一定速度下(最高车速的 70% )的车辆施加稳态转向角输入、转向盘转角阶跃输入(瞬态)和转向盘转角脉冲输入 (瞬态)等的方式，测试车辆高速行驶情况下的稳态/瞬态特性，从而在时域和频域上研究车辆的操控特性。瞬态试验测试过程一般在0. 5s内完成，转角重合度要求小于士 1°，为了确保每次测试结果的客观性与一致性，要求测试输入具有可调节性、规范性和可再现性；为了确保测试过程的安全性，要求测试输入具有过程可控性、易安装性以及符合驾驶人机环
^Ml O目前，针对直径300mm以下的转向盘的商用轿车主要采用测力转向盘和自动驾驶转向盘的方式，施加操控特性测试输入。这两种方式在输入规范性、可再现性、可操作性、人机环境以及性价比等方面，均存在着不同程度的局限性，例如(1)改变了驾驶员的工作习惯，人机环境不够协调。这两种方式一般均采取在车辆自身的转向盘上附加测力转向盘/自动驾驶转向盘的安装形式。其改变了驾驶空间人机环境，而且增加了过渡环节，在测试过程中有可能引进其他阻尼量，特别是在高速行驶过程中，操作不便，对测试过程中的测试准确性和安全性带来不良影响。其另一种安装方式是将车辆自身的转向盘拆除，利用过渡转接盘直接连接在转向柱上，这种方式虽然对驾驶空间人机环境未改变，但是成本高、安装困难，实际测试中很少被使用。(2)测力转向盘输入方式施加输入的时间与幅值不能方便的直观显示，需要事后数据处理，不利于外场试验测试。(3)测力转向盘输入方式测试转向盘角度时需要另外安装柔性连接带，施加输入完全靠试验员的主观控制，不具备输入角的可调限位设置，不具备试验输入的规范性、一致性、可再现性。并且，安装结构复杂，价格昂贵。(4)自动驾驶转向盘方式需要另外安装辅助定位支架，在试验发生的过程可控性不好，存在着一定的安全隐患。安装结构过于非常复杂，价格异常昂贵。上述两种输入方式，车型适用性差，对于普遍采用直径380mm以上的转向盘的重型轮式车辆，无法进行安装，局限性更加突出；特别是安全性方面，尤其不适用于重型轮式车辆的操控特性测试。
实用新型内容针对现有技术对重型轮式车辆操控特性测试输入方式的不足，本实用新型的目的在于提供一种利用车辆自身的转向盘(不需另外安装附加转向盘)，结构简单、安装方便、 适用于重型轮式车辆外场操控特性测试输入的装置。本实用新型的目的采用下述方案予以实现一种重型轮式车辆操控特性测试输入装置，其改进之处在于，所述装置包括轨道式旋转基座1、螺栓14、定位横臂4、定位螺栓12、触发臂11、车辆自身转向盘13、信号线15、 LED显示屏8、限位立臂9、球形推力杆6和金属连接环16 ；所述轨道式旋转基座1通过螺栓 14固定在车内转向柱外侧；所述轨道式旋转基座1的旋转轨道内安装有两个定位横臂4 ； 所述两个定位横臂结构对称；所述单个定位横臂4的一端为滑块，另一端安装有限位力臂 9 ；所述两个定位横臂4通过定位螺栓12定位；所述触发臂11通过金属连接环16固定于车辆自身转向盘13下边缘，所述触发臂11通过信号线15与LED显示屏8连接；所述限位立臂9的数量为2，所述两个限位立臂9分别通过闭/解锁机构中的球型推力杆6固定于定位横臂4的另一端。本实用新型提供的一种优选的技术方案是所述轨道式旋转基座1上表面固定有刻度盘2以读取转向盘转角；所述轨道式旋转基座1中央内壁装有非金属的预压紧层3 ；所述预压紧层3将所述轨道式旋转基座1固定在车内转向柱外侧。本实用新型提供的第二优选的技术方案是所述定位横臂4的中央内部安装有闭 /解锁机构；所述闭/解锁机构包括指环式无线解锁器7 ；所述闭/解锁机构采用直流推力式电磁铁5作为执行机构。本实用新型提供的第三优选的技术方案是在所述触发臂11相对的两个侧面分别安装有两个触发器10 ；所述触发器10与固定后的限位立臂9接触时触发，所述触发器10 自动记录并在所述LED显示屏8上显示触发和截止的时间段。本实用新型提供的第四优选的技术方案是所述车辆自身转向盘13与轨道式旋转基座1之间采用触发臂11与滑轨式定位横臂4的组合结构。与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果是本实用新型通过金属连接环将触发臂直接固定连接在车辆自身的转向盘下边缘， 其两侧的触发器分别在与固定后的限位立臂接触时触发，自动记录触发和截止的时间段， 小型LED显示屏水平固定于转向盘中央，便于监测施加输入的时间，该结构特别适用于重型轮式车辆的各类大尺寸转向盘车型，确保了原有的驾驶人机环境，安装简易；由于不需另外安装附加测试转向盘，避免了中间环节确保了测试输入的准确性，并且极大的降低了成本；本实用新型通过轨道式旋转基座与定位横臂的滑轨式定位设计，利用刻度盘与定位螺栓进行测试输入角精确定位，确保了测试输入一致性、规范性及可再现性，定位横臂中央内部安装有闭/解锁机构，该机构采用小型直流推力式电磁铁作为执行机构，通过推力杆工作端的球型设计，实现自动定位的作用，并巧妙利用限位立臂自身的重力，通过驾驶员指环式无线解锁器发出指令，实现快速闭/解锁功能；通过以上设计，实现了过程可控与解锁可控性，确保了试验测试的安全。
图1为本实用新型的重型轮式车辆操控特性测试输入装置的使用状态主视图的示意图；图2为本实用新型的重型轮式车辆操控特性测试输入装置的使用状态俯视图的示意图；图3是本实用新型实施例的重型轮式车辆操控特性测试输入装置的滑轨式定位横臂结构图；图4是本实用新型实施例的重型轮式车辆操控特性测试输入装置的闭/解锁机构结构图；图中，1轨道式旋转基座，2刻度盘，3预压紧层，4定位横臂，5直流推力式电磁铁， 6球型推力杆，7指环式无线解锁器，8LED显示屏，9限位立臂，10触发器，11触发臂，12定位螺栓，13车辆自身转向盘，14螺栓，15信号线，16金属连接环。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式
进一步的描述。图1、图2为本实用新型的一个实施例，图3为重型轮式车辆操控特性测试输入装置的滑轨式定位横臂结构图。如图1、2和3所示，轨道式旋转基座1通过螺栓14固定在车内转向柱外侧，分别调整与旋转轨道连接的两个定位横臂4，刻线对准刻度盘2上预设的角度，拧紧定位螺栓12，精确确定测试输入幅值；触发臂11通过金属连接环6固定于车辆自身转向盘13下边缘，触发臂11通过信号线与小型LED显示屏8连接，LED显示屏8水平固定于车辆自身转向盘13中央；两个限位立臂9分别通过闭/解锁机构中的球型推力杆6， 固定于定位横臂4的端部；当车辆自身转向盘13转动，触发臂11两侧的触发器10与固定后的限位立臂9接触时触发，自动记录并在LED显示屏8上显示触发和截止的时间段。图4是本实用新型实施例的重型轮式车辆操控特性测试输入装置的闭/解锁机构结构图；如图4所示，定位横臂4中央内部安装有闭/解锁机构，该闭/解锁机构采用小型直流推力式电磁铁5作为执行机构，通过球型推力杆6工作端的球型设计，起到了增大作用面积，实现自动定位的作用，并巧妙利用限位立臂9自身的重力作用，当遇到紧急情况需要解锁时，通过驾驶员指环式无线解锁器7发出指令，实现快速闭/解锁功能；通过以上设计， 实现了过程可控与解锁可控性，确保了试验测试的安全。本实用新型实施例解决了重型轮式车辆操控特性测试输入的规范性、一致性、可再现性，保证了测试结果的准确性；轨道式旋转基座及触发臂设计解决了测试人机环境及附加测试转向盘问题，结构简单可靠，提高了重型车辆的测试适用性，大幅降低了测试成本；通过球型推力杆设计，巧妙利用限位立臂自身的重力，解决了定位及快速闭/解锁功能，实现了测试过程可控，确保了试验测试的安全。最后应该说明的是结合上述实施例仅说明本实用新型的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到本领域技术人员可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
权利要求1.一种重型轮式车辆操控特性测试输入装置，其特征在于，所述装置包括轨道式旋转基座(1)、螺栓(14)、定位横臂(4)、定位螺栓(12)、触发臂(11)、车辆自身转向盘(13)、信号线(15)、LED显示屏(8)、限位立臂(9)、球形推力杆(6)和金属连接环(16)；所述轨道式旋转基座(1)通过螺栓(14)固定在车内转向柱外侧；所述轨道式旋转基座(1)的旋转轨道内安装有两个定位横臂；所述两个定位横臂结构对称；所述单个定位横臂(4)的一端为滑块，另一端安装有限位力臂(9)；所述两个定位横臂(4)通过定位螺栓(1 定位；所述触发臂(11)通过金属连接环(16)固定于车辆自身转向盘(13)下边缘，所述触发臂(11)通过信号线(巧)与LED显示屏⑶连接；所述限位立臂(9)的数量为2，所述两个限位立臂 (9)分别通过闭/解锁机构中的球型推力杆(6)固定于定位横臂的另一端。
2.如权利要求1所述的重型轮式车辆操控特性测试输入装置，其特征在于，所述轨道式旋转基座(1)上表面固定有刻度盘O)以读取转向盘转角；所述轨道式旋转基座(1)中央内壁装有非金属的预压紧层(3)；所述预压紧层C3)将所述轨道式旋转基座(1)固定在车内转向柱外侧。
3.如权利要求1所述的重型轮式车辆操控特性测试输入装置，其特征在于，所述定位横臂(4)的中央内部安装有闭/解锁机构；所述闭/解锁机构包括指环式无线解锁器(7)； 所述闭/解锁机构采用直流推力式电磁铁(5)作为执行机构。
4.如权利要求1所述的重型轮式车辆操控特性测试输入装置，其特征在于，在所述触发臂(11)相对的两个侧面分别安装有两个触发器(10)；所述触发器(10)与固定后的限位立臂(9)接触时触发，所述触发器(10)自动记录并在所述LED显示屏(8)上显示触发和截止的时间段。
5.如权利要求1所述的重型轮式车辆操控特性测试输入装置，其特征在于，所述车辆自身转向盘(13)与轨道式旋转基座⑴之间采用触发臂(11)与滑轨式定位横臂⑷的组合结构。
专利摘要本实用新型涉及一种重型轮式车辆操控特性测试输入装置，该装置包括轨道式旋转基座、螺栓、定位横臂、定位螺栓、触发臂、车辆自身转向盘、信号线、LED显示屏、限位立臂、球形推力杆和金属连接环；轨道式旋转基座通过螺栓固定在车内转向柱外侧；旋转轨道内安装有两个定位横臂；两个定位横臂结构对称；单个定位横臂的一端为滑块，另一端安装有限位力臂；两个定位横臂通过定位螺栓定位；触发臂通过金属连接环固定于车辆自身转向盘下边缘，触发臂通过信号线与小型LED显示屏连接；两个限位立臂分别通过闭/解锁机构中的球型推力杆固定于定位横臂的另一端；本实用新型提供的装置简单、安装方便、适用于重型轮式车辆外场操控特性测试。
文档编号G01M17/007GK201993237SQ20112005027
公开日2011年9月28日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者丁建新, 方国昌, 樊江滨, 郭强, 陈潇 申请人:中国北方车辆研究所
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