专利名称：一种侧向拉杆式车辆稳定性试验系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车稳定性控制实车试验系统，汽车稳定性控制是汽车主动安全性研究的重要方面，实车稳定性控制试验测量上有较大的难度，危险性也较高。ー种安全、方便、可重复的试验系统将有助于该领域的研究，本发明提出一种侧向拉杆式车辆稳定性试验测量方法，并设计了其试验系统。
背景技术：
现行汽车稳定性控制研究主要通过车辆动力学仿真和实车试验的方法进行，车辆动力学仿真系统一般是建立在简化的车辆动力学模型基础上的，简化的合理性和准确性影响了仿真系统的性能，仿真研究的结果往往与实车试验差别较大；实车试验的缺点是成本高、周期长、危险性较大等。本发明所述ー种汽车稳定性控制实车试验系统其试验过程的安全性较高，能直接測量车辆的主要运动參数，研究轮胎和地面作用力调节对整车运动状态 的影响，为汽车稳定性控制提供了准确、高效、安全和低成本的试验研究平台。
发明内容
所述ー种侧向拉杆式车辆稳定性试验系统由两个部件牵引杆部件和车辆部件组成，如图I，前轮牵引杆部件主要由前套管3和前拉杆5两段组成，前拉杆5 —部分插入前套管3内，两者之间安装直线轴承4，并由弹簧2限位；前套管3 —端通过销轴连接于固定轴I上，转速传感器14測量其转速；前拉杆5上安装有线位移传感器12，測量前拉杆5与前套管3之间的相对线位移，前拉杆5 —端通过销轴连接于车辆夹具7上，拉压传感器6测量两者之间拉(压)力的大�。欢猿频兀沧坝泻舐智Ｒ瞬考徽庋捅Ｖち饲Ｒ瞬考统盗静考秸咧渚哂幸欢ㄏ喽栽硕秸咧涞南喽栽硕叵悼捎勺俅衅�14，线位移传感器12的测量參数确定，结合车辆行驶稳定性控制系统测得的前轮转向角可測量车辆质心处和各车轮的侧偏角；两者之间的受力大小和方向由拉压传感器6和转速传感器14的测量參数确定，结合车辆行驶稳定性控制系统测得的车辆离心力可以获得整车的侧向力、横摆转矩和轮胎地面作用力调节对整车运动的控制效果。所有传感器连接于信号采集系统，进行信号采集和存储；轮胎地面作用カ调节由控制系统完成。所述测量车辆质心处和各车轮接地中心的侧偏角，通过转速传感器14分别测得前、后套管的转速，从而测出牵引杆部件的运动状态；通过线位移传感器12测得前(后)套管与前(后)拉杆之间的线位移，这样就确定了车辆与牵引杆部件之间的相对位置关系，进而确定了车辆纵向中心线和车轮纵向中心线的方位，以及车辆质心处和各车轮接地中心运动速度的方向，从而获得车辆质心处和各车轮接地中心的侧偏角。所述测量整车的侧向力，通过拉压传感器6測量出的拉(压)力值可得出前后轮轴线方向的车辆所受侧向力；根据车辆质心处运动半径和速度获得车辆质心处离心力的大小、方向，进行分解获得车辆质心处离心力沿车辆侧向的分力，即车辆运动的总侧向力，减去拉压传感器6测出的前后轮侧向力即为整车的实际测向力。
所述测量整车的横摆转矩，通过车辆稳定性控制系统测得的横摆角加速度获得车辆总的横摆转矩，减去拉压传感器6測量出的拉(压)カ值所形成转矩即为整车的实际横摆转矩。所述测量轮胎地面作用力调节对整车运动的控制效果，通过调节发动机节气门开度和对单侧驱动轮进行制动干预调节两驱动轮驱动カ，通过调节车轮制动强度调节各车轮制动力，根据测得的车辆质心处和各车轮接地中心的侧偏角、车辆质心处运动速度、车辆的横摆角速度，这些反映了整车运动状况的主要运动參数，即测得轮胎地面作用力调节对整车运动的控制效果。
图I一种侧向拉杆式车辆稳定性试验系统结构图。图中，I为固定轴、2为连接前 (后)套管与前(后)拉杆的弹簧、3为前套管、4为前(后)套管与前(后)拉杆之间的直线轴承、5为前拉杆、6为拉压传感器、7为车辆夹具、8为具有行驶稳定性控制系统的试验车辆、9为信号采集和控制系统、10为陀螺仪、11为后拉杆、12为线位移传感器、13为后套管、14为转速传感器。
具体实施例方式下面结合图I 一种侧向拉杆式车辆稳定性试验系统详细说明本发明。一种侧向拉杆式车辆稳定性试验系统由两个部件牵引杆部件和车辆部件组成，如图I。牵引杆部件由固定轴I、弹簧2、前套管3、直线轴承4、前拉杆5、拉压传感器6、后拉杆11、线位移传感器12、后套管13、转速传感器14组成；车辆部件由车辆夹具7、具有行驶稳定性控制系统的试验车辆8、信号采集和控制系统9、陀螺仪10组成。前轮牵引杆部件主要由前套管3和前拉杆5两段组成，前拉杆5 —部分插入前套管3内，两者之间安装直线轴承4，并由弹簧2限位；前套管3 —端通过销轴连接于固定轴I上，转速传感器14測量其转速；前拉杆5上安装有线位移传感器12，測量前拉杆5与前套管3之间的相对线位移，前拉杆5 —端通过销轴连接于车辆夹具7上，拉压传感器6测量两者之间拉(压)力的大�。欢猿频兀沧坝泻舐智Ｒ瞬考徽庋捅Ｖち饲Ｒ瞬考统盗静考秸咧渚哂幸欢ㄏ喽栽硕煌ü俅衅�14分别测得前、后套管的转速，从而测出牵引杆部件的运动状态；通过线位移传感器12测得前(后)套管与前(后)拉杆之间的线位移，这样就确定了车辆与牵引杆部件之间的相对位置关系，进而确定了车辆纵向中心线和车轮纵向中心线的方位，以及车辆质心处和各车轮接地中心运动速度的方向，从而获得车辆质心处和各车轮接地中心的侧偏角。牵引杆部件和车辆部件之间的受カ关系由拉压传感器6测量參数确定其受カ大小，由转速传感器14測量參数确定其受力方向，从而通过受カ分解获得车辆前后轮轴线方向的侧向力，根据车辆质心处运动半径和速度获得车辆质心处离心力的大小、方向，进行分解获得车辆质心处离心力沿车辆侧向的分力，即车辆运动的总侧向力，减去拉压传感器6测出的前后轮侧向力即为整车的实际测向力；通过车辆稳定性控制系统测得的横摆角加速度获得车辆总的横摆转矩，减去拉压传感器6测出的拉(压)カ值所形成转矩即为整车的实际横摆转矩；通过调节两驱动轮驱动力和各车轮制动力，根据测得的车辆质心处和各车轮接地中心的侧偏角、车辆质心处运动速度、车辆的横摆角速度反映了整车运动状况的主 要运动參数，即测得轮胎地面作用力调节对整车运动的控制效果，从而实现汽车稳定性控制安全试验系统试验研究功能。
权利要求
1.一种汽车稳定性控制实车试验系统，其特征在于，所述一种汽车稳定性控制实车试验系统由两个部件组成牵引杆部件和车辆部件，前轮牵引杆部件主要由前套管3和前拉杆5两段组成，前拉杆5 —部分插入前套管3内，两者之间安装直线轴承4，并由弹簧2限位；前套管3 —端通过销轴连接于固定轴I上，转速传感器14测量其转速；前拉杆5上安装有线位移传感器12，测量前拉杆5与前套管3之间的相对线位移，前拉杆5 —端通过销轴连接于车辆夹具7上，拉压传感器6测量两者之间拉(压)力的大�。欢猿频兀沧坝泻舐智Ｒ瞬考ＶでＲ瞬考统盗静考秸咧渚哂幸欢ㄏ喽栽硕喽栽硕叵悼捎勺俅衅�14，线位移传感器12测量参数确定，结合车辆行驶稳定性控制系统测得的前轮转向角可测量车辆质心处和各车轮的侧偏角；两者之间的受力大小和方向由拉压传感器6和转速传感器14的测量参数确定，结合车辆行驶稳定性控制系统测得的车辆离心力可以获得整车的侧向力、横摆转矩。
2.根据权利要求I所述测量车辆质心处和各车轮接地中心的侧偏角，其特征在于，通过转速传感器14分别测得前、后套管的转速，从而测出牵引杆部件的运动状态；通过线位移传感器12测得前(后)套管与前(后)拉杆之间的线位移，这样就确定了车辆与牵引杆部件之间的相对位置关系，进而确定了车辆纵向中心线和车轮纵向中心线的方位，以及车辆质心处和各车轮接地中心运动速度的方向，从而获得车辆质心处和各车轮接地中心的侧偏角。
3.根据权利要求I所述测量整车的侧向力，其特征在于，通过拉压传感器6测量出的拉(压)力值可得出前后轮轴线方向的车辆所受侧向力；根据车辆质心处运动半径和速度获得车辆质心处离心力的大小、方向，进行分解获得车辆质心处离心力沿车辆侧向的分力，即车辆运动的总侧向力，减去拉压传感器6测出的前后轮侧向力即为整车的实际测向力。
4.根据权利要求I所述测量整车的横摆转矩，其特征在于，通过车辆稳定性控制系统测得的横摆角加速度获得车辆总的横摆转矩，减去拉压传感器6测量出的拉(压)力值所形成转矩即为整车的实际横摆转矩。
全文摘要
本发明公开了一种汽车稳定性控制实车试验系统，该试验系统由牵引杆部件和车辆部件两部分组成。牵引杆主要由套管和拉杆两部分组成；套管一端通过销轴连接于固定轴上；拉杆一端通过销轴连接于车辆夹具上；套管与拉杆间安装弹簧，限制拉杆过大的位移；通过转速传感器、线位移传感器、拉压传感器测量参数确定牵引杆部件和车辆部件相对运动关系和受力关系，结合前轮转向角可测量车辆质心处和各车轮的侧偏角；结合车辆离心力可以获得整车侧向力、横摆转矩和轮胎地面作用力调节对整车运动的控制效果。
文档编号G01M17/007GK102628750SQ20121007897
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者李同生, 王国业, 胡良 申请人:中国农业大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
