车辆悬架台架制造技术

本申请公开了一种多功能1/4车辆悬架测试台架，包括：铸铁平台、支撑框架、簧上质量模拟板、锁止机构、被测悬架、主作动器、支架组件。多功能1/4车辆悬架测试台架可适配多种车型不同结构形式的悬架实物，准确模拟簧上质量，使被测悬架处于和其在原车上相同的空间姿态和受力状态。多功能1/4车辆悬架测试台架通过所含功能模块的不同组合，可进行主动/半主动悬架控制算法开发、包含不同组合的悬架零件实物的硬件在环仿真测试，还可测量所安装悬架的质量刚度等参数，多功能快速切换，减少了试验系统在多个台架之间的反复拆装和调试，极大地提高工作效率，而且对使用单位而言可以避免购买多个功能单一台架的重复部分，节省费用和占地面积。积。积。

【技术实现步骤摘要】
车辆悬架台架


[0001]本申请涉及车辆悬架
，特别涉及一种多功能1/4车辆悬架测试台架。

技术介绍

[0002]悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切连接、支撑、传力装置的总称。传统的半主动悬架因其参数固定，无法兼顾平顺性和操纵稳定性，而近年来出现的半主动/主动悬架通过对悬架系统阻尼或/和刚度的智能调节，可在不同的行驶工况下使平顺性和操纵稳定性都达到最优化的效果。
[0003]从悬架的角度看，车辆是由车身、悬架和车轮等三部分耦合而成的一个完整系统。安装半主动悬架的车辆，用可变阻尼减振器、空簧等替代了传统被动悬架的对应部件作为可控执行机构；车身和悬架上安装有簧上/簧下加速度传感器、悬架高度传感器和/或车身陀螺仪(IMU)等传感器，并可接收车辆总线发送的其它信号，从而实现对车辆状态和行驶工况的感知；半主动悬架控制器根据感知环节得到的车辆状态和行驶工况，利用控制算法计算出使车辆性能最优的控制逻辑，并发出给执行机构的控制指令。这样就构成了一个闭环控制系统，如图1所示。
[0004]对于上述目标车辆、感知、控制、执行等环节构成的闭环系统的研究开发，其手段主要有两类，一是仿真，即建立研究对象的数学模型，利用纯数值方法研究其特性；二是试验，即在实际运行中或模拟环境中针对研究对象实物利用测试手段研究其特性。仿真研究周期短费用低，可快速进行多个轮次的仿真迭代，可避免极限工况等进行试验的危险性，且可在开发早起还没有实物样品时即开始研究，其关键在于对研究对象的准确建模；与之相反，试验研究的特点是结果与实际情况一致性好，但试验过程复杂，周期长费用高，对于某些如极限工况等进行试验有一定的危险性，且必须有实物样品才能开始研究。
[0005]实际的研究中往往是综合使用仿真和试验两种手段。比如在开发的早期采用纯仿真，即上述几个环节全部采用数字模型，利用纯数值仿真手段，分析不同的工况、执行机构特性和控制算法对于整车性能的影响。而在开发后期进行实车验证，即所有环节都采用实物，利用实车在各种工况下进行测试和标定。
[0006]随着技术的发展，仿真手段的应用范围越来越广。但是，一个完整的车辆系统包含了多个零部件，其中有些部件准确建模比较困难或模型参数难以准确测量，如轮胎、磁流变减振器等；且在建模过程中不可避免地要做很多简化，如忽略掉某些环节的摩擦力、对一些非线性特性进行线性化等等。因此导致纯仿真的结果难以满足要求。因此，在多数情况下在一个研究系统中都是把仿真和试验两种手段结合在一起使用的。如在悬架动力学关注的频率范围内，车身可视作刚体，悬架弹簧非常接近于线性模型等，因此模型相对简单，可以很方便得到准确的模型参数，因此可采用模型仿真；而轮胎、可变阻尼减振器等不易建模，就采用实物；而对于控制器，针对不同的研究目的，如在开发阶段采用控制模型，而在产品验证阶段采用控制器实物等。这样一个结合了模型仿真和硬件实物的试验过程，就是硬件在环仿真(Hardware
‑
in
‑
loop，HIL)。
[0007]用于悬架系统的硬件在环仿真测试平台是悬架系统开发及与整车匹配开发过程中的重要仪器设备，但目前专门针对主动/半主动悬架系统开发的试验台架很少，仅有的少量此类试验台架仅能实现单一功能，如仅能进行减振器阻尼特性测量的减振器综合性能试验台、仅能进行1/4车辆悬架系统试验测试的1/4车辆悬架试验台、仅能用于控制器硬件在环测试的专用台架等。为形成完整的开发能力，相关单位往往需要购置多个不同的台架，这些台架有许多重复部分，不仅所需费用高，占地面积大，而且开发人员需掌握多个不同台架的使用操作，且需将试验用悬架系统在多个台架之间反复安装切换等，极大影响开发效率。

技术实现思路

[0008]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0009]为此，本申请的目的在于提出一种多功能1/4车辆悬架测试台架，该台架可进行悬架性能测试标定、主动/半主动悬架控制算法开发标定和悬架硬件在环仿真测试等多种与悬架有关的测试，覆盖车辆悬架开发领域的多数仿真测试需求，多个功能快速切换，减少了试验系统在多个台架之间的反复拆装和调试，提高了工作效率，避免重复采购多个功能单一台架的重复部分造成的浪费，节省费用和占地面积。
[0010]为达到上述目的，本申请实施例提出了一种多功能1/4车辆悬架测试台架，包括：
[0011]铸铁平台，所述铸铁平台设置有T型槽；
[0012]设置于所述铸铁平台上的支撑框架；
[0013]簧上质量模拟板，其中，所述簧上质量模拟板和所述支撑框架之间设置有垂直安装的多个线性导轨，所述簧上质量模拟板沿多个线性导轨垂直方向上下滑动；
[0014]锁止机构，所述锁止机构处于锁止状态时可将所述簧上质量模拟板锁止在所述线性导轨的任意位置；
[0015]被测悬架，所述被测悬架包括车轮、轮毂轴承、转向节、减振器、弹簧、上/下摆臂、转向拉杆；
[0016]主作动器，所述主作动器垂直置于所述被测悬架的车轮下方，下端固定在所述铸铁平台上，上端的出力活塞杆上安装车轮托盘，所述被测悬架的轮胎放置在所述车轮托盘上，以对车轮实施激振，模拟车辆行驶时车轮受到的路面不平输入；以及
[0017]支架组件，用于将所述被测悬架固定于所述簧上质量模拟板，保证所述被测悬架处于和其在原车上相同的空间姿态和受力状态，其中，在所述被测悬架和所述支架组件上设置有簧上质量加速度传感器、簧下质量加速度传感器和悬架高度传感器。
[0018]另外，根据本申请上述实施例的多功能1/4车辆悬架测试台架还可以具有以下附加的技术特征：
[0019]可选地，在本申请的一个实施例中，多功能1/4车辆悬架测试台架还包括：第一斜支撑柱和第二斜支撑柱，所述第一斜支撑柱和第二斜支撑柱设置于所述铸铁平台与所述支撑框架之间，以组成A字型框架结构。
[0020]可选地，在本申请的一个实施例中，所述簧上质量模拟板两侧可安装附加质量块，用于根据目标车型调整所模拟的悬架簧上质量。
[0021]可选地，在本申请的一个实施例中，所述支架组件一侧固定于所述簧上质量模拟板，另一侧通过与原车相同的铰链或球销与所述被测悬架的减振器上端、摆臂与车身连接
车身端以及转向拉杆与车身连接端连接，所有连接点空间位置均与原车上相同，以保证所述被测悬架处于和其在原车上相同的空间姿态和受力状态。
[0022]可选地，在本申请的一个实施例中，所述车轮托盘设置有横向燕尾槽结构。
[0023]可选地，在本申请的一个实施例中，多功能1/4车辆悬架测试台架还包括：副作动器，所述副作动器的下端固定于铸铁平台，上端的出力活塞杆通过可脱开的机构连接到所述簧上质量模拟板下端，用于驱动簧上质量模拟板上下运动；第一力传感器，所述第一力传感器串联设置于所述副作动器的出力活塞杆和所述簧上质量模拟板之间，用于检测所述副作动器施加于所述簧上质量模拟板的实际作用力；第一位移传感器，所述第一位移传感器的一端设置于所述铸铁平台，且另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能1/4车辆悬架测试台架，其特征在于，包括：铸铁平台，所述铸铁平台设置有T型槽；设置于所述铸铁平台上的支撑框架；簧上质量模拟板，其中，所述簧上质量模拟板和所述支撑框架之间设置有垂直安装的多个线性导轨，所述簧上质量模拟板沿多个线性导轨垂直方向上下滑动；锁止机构，所述锁止机构处于锁止状态时可将所述簧上质量模拟板锁止在所述线性导轨的任意位置；被测悬架，所述被测悬架包括车轮、轮毂轴承、转向节、减振器、弹簧、上/下摆臂、转向拉杆；主作动器，所述主作动器垂直置于所述被测悬架的车轮下方，下端固定在所述铸铁平台上，上端的出力活塞杆上安装车轮托盘，所述被测悬架的轮胎放置在所述车轮托盘上，以对车轮实施激振，模拟车辆行驶时车轮受到的路面不平输入；以及支架组件，用于将所述被测悬架固定于所述簧上质量模拟板，保证所述被测悬架处于和其在原车上相同的空间姿态和受力状态，其中，在所述被测悬架和所述支架组件上设置有簧上质量加速度传感器、簧下质量加速度传感器和悬架高度传感器。2.根据权利要求1所述的台架，其特征在于，还包括：第一斜支撑柱和第二斜支撑柱，所述第一斜支撑柱和第二斜支撑柱设置于所述铸铁平台与所述支撑框架之间，以组成A字型框架结构。3.根据权利要求1所述的台架，其特征在于，所述簧上质量模拟板两侧可安装附加质量块，用于根据目标车型调整所模拟的悬架簧上质量。4.根据权利要求1所述的台架，其特征在于，所述支架组件一侧固定于所述簧上质量模拟板，另一侧通过与原车相同的铰链或球销与所述被测悬架的减振器上端、摆臂与车身连接车身端以及转向拉杆与车身连接端连接，所有连接点空间位置均与原车上相同，以保证所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜永昌，危银涛，梁冠群，张树乾，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：