专利名称：车辆性能及道路试验台的制作方法
技术领域：
车辆性能及道路试验台技术领域[0001]本实用新型涉及开放式伺服振动测功系统，特别是一种车辆性能及道路试验台， 可以完整的模拟整车道路试验和常温道路可靠性试验。
背景技术：
[0002]用开放型伺服振动测功系统，针对整车及车辆上的动力总成(动力)系统和传动系 统，以模拟的方式来替代实际的路面的工作情况进行试验(该试验包括动力性测试、经济 性测试、道路可靠性试验等)，以期达到多种试验同步考察、减小设备投入、减小人力资源、 减小试验周期、减小试验费用和试验可拓展等现实的目的。[0003]对于像车辆动力总成系统的试验测试传统需要用性能转鼓进行动力性能方面的 试验，而用伺服振台加入到针对路面激励振动的动力系统试验，意味着，试验周期、人力资 源、设备投入、试验费用、数据可信度等方面的很大提高。[0004]常规情况下在研发阶段[0005](I)传统方式试验单一，且需多种设备来完成对动力总成及传动系统的试验一一 般在车辆开发阶段将有大量的试验工作要做，不可避免的需要投入多种设备。[0006](2)设备利用率低一对于像测功系统和四立柱伺服振动测试这样的“尖端”装置， 投入较大，出于对设备的维护和使用价值考虑，往往设备利用率低[0007](3)试验周期长一像动力总成和变速器的试验，一次次进行单一试验意味着较长 的试验周期和人力资源。[0008]常温下道路可靠性试验情况[0009](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10万公里以上，其中很大一部分为常温状态下(70% 以上)的跑车，因此需要很长的时间周期方可完成道路可靠性试验。[0010](2)费用大，既然道路可靠性试验实际跑车时间长，必然场地投入(或租用)、人工、 工作费用等试验成本居高不下，俨然成为新车型开发不小的开支。[0011]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。实用新型内容[0012]本实用新型的目的在于提供一种以高仿真姿态以完成和替代道路可靠性试验，最 终达到缩短试验周期和节省开支的目的的车辆性能及道路试验台。[0013]为解决上述技术问题，本实用新型车辆性能及道路试验台，包括动力测功伺服 振动系统，所述动力测功伺服振动系统包括T形机架以及设置在所述机架上的测功振动装 置；以及控制装置，所述控制装置与所述动力测功伺服振动系统连接。[0014]优选的，所述机架包括相互正交设置的横机架及竖机架；在所述横机架上设有定 位槽；所述竖机架包括相互平行间隔设置的第一机架及第二机架。[0015]优选的,所述测功振动装置包括前轮测功振动单元，所述前轮测功振动单元的数 量为两个，两个所述前轮测功振动单元设置在所述横机架的两端；以及后轮测功振动单元， 所述后轮测功振动单元的数量为两个，两个所述后轮测功振动单元设置在所述第一机架及 所述第二机架的外侧。[0016]优选的，所述前轮测功振动单元包括基座，所述基座与所述横机架的两端连接， 在所述基座上端设有开口，在所述开口端内设基座滑轨；变频电机活动台，所述变频电机活 动台通过卡接在所述基座滑轨上；变频电机，所述变频电机安装在所述变频电机活动台上， 在所述变频电机上设有变频扭矩传感器及万向节；振动器活动台，所述振动器活动台通过 前轮滑块卡接在所述基座滑轨上，所述变频电机活动台与所述振动器活动台分离设置；前 轮振动器，所述前轮振动器设置在所述振动器活动台上，所述前轮振动器通过所述万向节 与所述变频电机连接；以及前轮举升机，所述前轮举升机设置在所述基座内、所述变频电机 活动台及所述振动器活动台下方。[0017]优选的，所述前轮振动器包括前轮立柱，所述前轮立柱垂直设置在所述振动器活 动台上，所述前轮立柱的横截面为“工”字形；前轮振动器滑轨，所述前轮振动器滑轨设置在 所述前轮立柱槽内；前轮振动台，所述前轮振动台卡接在所述前轮振动器滑轨上，在所述前 轮振动台上设有前轮滑槽；前轮伺服油缸，所述前轮伺服油缸设置在所述前轮立柱槽内，与 所述前轮振动台连接；前轮连接板，所述前轮连接板通过所述前轮滑槽设置在所述前轮振 动台上，在所述前轮连接板上设有连接孔；前轮，在所述前轮轴心上设有锥形螺杆；依次与 所述锥形螺杆连接的适配套、固定垫片螺母组、调心轴承及轴承座；在所述轴承座设有轴承 座安装板，所述轴承座安装板与所述前轮连接板通过螺母连接；以及花键轴，所述万向节通 过所述花键轴与所述前轮连接。[0018]优选的，所述后轮测功振动单元包括移动梁，所述移动梁插入到所述第二机架 中，在所述移动梁上设有后轮振动器滑轨；后轮立柱，所述后轮立柱通过设置在其底部的后 轮滑块垂直卡接在所述移动梁上，所述后轮立柱的横截面为“工”字形；后轮振动台，所述后 轮振动台卡接在所述后轮振动器滑轨上，在所述后轮振动台上设有后轮滑槽；后轮伺服油 缸，所述后轮伺服油缸设置在所述后轮立柱槽内，与所述后轮振动台连接；后轮连接板，所 述后轮连接板通过所述后轮滑槽设置在所述后轮振动台上，在所述后轮连接板上设有连接 孔；以及后轮，在所述后轮轴心上设有轮毂连接法兰及转动套，所述后轮通过所述固定销与 所述后轮连接板固定。[0019]优选的，所述控制装置包括依次耦合连接在发动机的两侧的控制扭矩传感器、变 频电机及四象变频器，所述四象变频器与控制总线耦合连接，所述控制扭矩传感器与输入 总线耦合连接；分别与所述控制总线耦合连接的伺服驱动放大器、冷却风扇变频控制器、光 照系统控制器、热交换器、电力电器控制、换档机构伺服驱动器；与所述四象变频器依次耦 合连接的UPS、工控机及数据采集卡，所述采集卡还分别与所述控制总线及所述输入总线耦 合连接；以及伺服阀，所述伺服阀通过伺服油缸与发动机连接。[0020]本实用新型车辆性能及道路试验台，开放的伺服振动系统和测功系统，意味着试 验方式的可拓展性(比如针对新能源动力的研发、动力系统标定、传动系统测试等)，此时 只需要改变固定方式既可；也就意味着设备的投入和设备的维护费用的极大的降低。[0021]针对常温道路可靠性试验试验台可以替代常温道路可靠性试验。即如果将车辆道路可靠性试验出现的行驶条件(简单说发动机工作状态)、路面情况(简单说路面颠簸状态)结合在一个工作条件下，就可以用该试验台用室内模拟的方式来替代常温道路可靠性试验；试验台台可以看成是将动力测功系统、伺服振动系统、换档机构进行有效集成，在电力测功机上，模拟检测出动力总成输出的动力状态，在四立柱电液伺服振动台上，模拟出道路行驶颠簸情况。将费时、费钱的实际跑车的道路可靠性试验，至于室内，很好的解决了试验周期和减少费用的问题。以高仿真姿态以完成和替代道路可靠性试验，最终达到缩短试验周期和节省开支的目的。


[0022]图1为本实用新型车辆性能及道路试验台总装图；[0023]图2为本实用新型车辆性能及道路试验台前轮测功振动单元结构示意图；[0024]图3为本实用新型车辆性能及道路试验台后轮测功振动单元结构示意图；[0025]图4为本实用新型车辆性能及道路试验台控制装置框图；[0026]本实用新型车辆性能及道路试验台附图中附图标记说明[0027]100-横机架 101-定位槽201-第一机架[0028]202-第二机架 203--后轮举升机 301-基座[0029]302-基座滑轨303-变频电机活动台304-前轮滑块[0030]305-变频电机306-变频扭矩传感器307-万向节[0031]308-振动器活动台309-前轮举升机310-前轮立柱311-前轮振动器滑轨312-前轮振动台313-前轮滑槽[0033]314-前轮伺服油缸315-前轮连接板316-连接孔[0034]317-前轮318-锥形螺杆319-适配套[0035]320-固定垫片螺母组321-调心轴承322-轴承座[0036]323-轴承座安装板324-花键轴401-移动梁[0037]402-后轮振动器滑轨403-后轮立柱404-后轮滑块[0038]405-后轮振动台406-后轮滑槽407-后轮伺服油缸[0039]408-后轮连接板409-后轮410-轮毂连接法兰[0040]411-转动套412-固定销具体实施方式
[0041]
以下结合附图对本实用新型车辆性能及道路试验台作进一步详细说明。[0042]如图1所示，本实用新型车辆性能及道路试验台，包括动力测功伺服振动系统， 动力测功伺服振动系统包括T形机架以及设置在机架上的测功振动装置；以及控制装置， 控制装置与动力测功伺服振动系统连接。[0043]机架包括相互正交设置的横机架100及竖机架；在横机架100上设有定位槽101 ； 竖机架包括相互平行间隔设置的第一机架201及第二机架202。[0044]测功振动装置包括前轮测功振动单元，前轮测功振动单元的数量为两个，两个前轮测功振动单元设置在横机架100的两端；以及后轮测功振动单元，后轮测功振动单元的数量为两个，两个后轮测功振动单元设置在第一机架201及第二机架202的外侧。在第一机架201及第二机架202之间设有后轮举升机203，后轮举升机203通过移动梁401与后轮 测功振动单元连接。[0045]前轮测功振动单元包括基座301，基座301与横机架100的两端连接，在基座301 上端设有开口，在开口端内设基座滑轨302 ;变频电机活动台303，变频电机活动台303通过 卡接在基座滑轨302上；变频电机305，变频电机305安装在变频电机活动台303上，在变频 电机305上设有变频扭矩传感器306及万向节307 ;振动器活动台308，振动器活动台308 通过前轮滑块304卡接在基座滑轨302上，变频电机活动台303与振动器活动台308分离 设置；前轮振动器，前轮振动器设置在振动器活动台308上，前轮振动器通过万向节307与 变频电机305连接；以及前轮举升机309，前轮举升机309设置在基座301内、变频电机305 活动台303及振动器活动台308下方。[0046]如图2所示，前轮振动器包括前轮立柱310，前轮立柱310垂直设置在振动器活 动台308上，前轮立柱310的横截面为“工”字形；前轮振动器滑轨311，前轮振动器滑轨311 设置在前轮立柱310槽内；前轮振动台312，前轮振动台312卡接在前轮振动器滑轨311上， 在前轮振动台312上设有前轮滑槽313 ;前轮伺服油缸314，前轮伺服油缸314设置在前轮 立柱310槽内，与前轮振动台312连接；前轮连接板315，前轮连接板315通过前轮滑槽313 设置在前轮振动台312上，在前轮连接板315上设有连接孔316 ;前轮317，在前轮317轴心 上设有锥形螺杆318 ;依次与锥形螺杆318连接的适配套319、固定垫片螺母组320、调心轴 承321及轴承座322 ;在轴承座322设有轴承座安装板323，轴承座安装板323与前轮连接 板315通过螺母连接；以及花键轴324，万向节307通过花键轴324与前轮连接。[0047]如图3所示，后轮测功振动单元包括移动梁，移动梁插入到第二机架中，在移动 梁上设有后轮振动器滑轨402 ;后轮立柱403，后轮立柱403通过设置在其底部的后轮滑块 404垂直卡接在移动梁401上，后轮立柱403的横截面为“工”字形；后轮振动台405，后轮 振动台405卡接在后轮振动器滑轨402上,在后轮振动台405上设有后轮滑槽406 ;后轮伺 服油缸407，后轮伺服油缸407设置在后轮立柱403槽内，与后轮振动台405连接；后轮连 接板408，后轮连接板408通过后轮滑槽406设置在后轮振动台405上，在后轮连接板408 上设有连接孔；以及后轮409，在后轮409轴心上设有轮毂连接法兰410及转动套411，后轮 409通过固定销412与后轮连接板408固定。[0048]双电力测功机对置，有中间设有调心轴承支撑，用万向节传递动力；伺服振动系上 装以减小土建费用和加强了维护和拓展试验的要求；电机及中间支撑需可实现轴向调节功 能，以满足车辆安装固定的要求；快装机构设计确保能实现快速安装的目的。[0049]如图4所示，控制装置包括依次耦合连接在发动机的两侧的控制扭矩传感器、变 频电机及四象变频器，四象变频器与控制总线耦合连接，控制扭矩传感器与输入总线耦合 连接；分别与控制总线耦合连接的伺服驱动放大器、冷却风扇变频控制器、光照系统控制 器、热交换器、电力电器控制、换档机构伺服驱动器；与四象变频器依次耦合连接的UPS、工 控机及数据采集卡，采集卡还分别与控制总线及输入总线耦合连接；以及伺服阀，伺服阀通 过伺服油缸与发动机连接。[0050]本实用新型车辆性能及道路试验台，开放的伺服振动系统和测功系统，意味着试 验方式的可拓展性(比如针对新能源动力的研发、动力系统标定、传动系统测试等)，此时 只需要改变固定方式既可；也就意味着设备的投入和设备的维护费用的极大的降低。[0051]针对常温道路可靠性试验试验台可以替代常温道路可靠性试验。即如果将车辆 道路可靠性试验出现的行驶条件(简单说发动机工作状态)、路面情况(简单说路面颠簸状 态)结合在一个工作条件下，就可以用该试验台用室内模拟的方式来替代常温道路可靠性 试验；试验台台可以看成是将动力测功系统、伺服振动系统、换档机构进行有效集成，在电 力测功机上，模拟检测出动力总成输出的动力状态，在四立柱电液伺服振动台上，模拟出道 路行驶颠簸情况。将费时、费钱的实际跑车的道路可靠性试验，至于室内，很好的解决了试 验周期和减少费用的问题。以高仿真姿态以完成和替代道路可靠性试验，最终达到缩短试 验周期和节省开支的目的。[0052]以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不 限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等 同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.车辆性能及道路试验台，其特征在于，包括动力测功伺服振动系统，所述动力测功伺服振动系统包括T形机架以及设置在所述机架上的测功振动装置；以及控制装置，所述控制装置与所述动力测功伺服振动系统连接。
2.根据权利要求1所述的车辆性能及道路试验台，其特征在于，所述机架包括相互正交设置的横机架及竖机架；在所述横机架上设有定位槽；所述竖机架包括相互平行间隔设置的第一机架及第二机架。
3.根据权利要求2所述的车辆性能及道路试验台，其特征在于，所述测功振动装置包括前轮测功振动单元，所述前轮测功振动单元的数量为两个，两个所述前轮测功振动单元设置在所述横机架的两端；以及后轮测功振动单元，所述后轮测功振动单元的数量为两个，两个所述后轮测功振动单元设置在所述第一机架及所述第二机架的外侧。
4.根据权利要求3所述的车辆性能及道路试验台，其特征在于，所述前轮测功振动单元包括基座，所述基座与所述横机架的两端连接，在所述基座上端设有开口，在所述开口端内设基座滑轨；变频电机活动台，所述变频电机活动台通过卡接在所述基座滑轨上；变频电机，所述变频电机安装在所述变频电机活动台上，在所述变频电机上设有变频扭矩传感器及万向节；振动器活动台，所述振动器活动台通过前轮滑块卡接在所述基座滑轨上，所述变频电机活动台与所述振动器活动台分离设置；前轮振动器，所述前轮振动器设置在所述振动器活动台上，所述前轮振动器通过所述万向节与所述变频电机连接；以及前轮举升机，所述前轮举升机设置在所述基座内、所述变频电机活动台及所述振动器活动台下方。
5.根据权利要求4所述的车辆性能及道路试验台，其特征在于，所述前轮振动器包括:前轮立柱，所述前轮立柱垂直设置在所述振动器活动台上，所述前轮立柱的横截面为“工”字形；前轮振动器滑轨，所述前轮振动器滑轨设置在所述前轮立柱槽内；前轮振动台，所述前轮振动台卡接在所述前轮振动器滑轨上，在所述前轮振动台上设有前轮滑槽；前轮伺服油缸，所述前轮伺服油缸设置在所述前轮立柱槽内，与所述前轮振动台连接；前轮连接板，所述前轮连接板通过所述前轮滑槽设置在所述前轮振动台上，在所述前轮连接板上设有连接孔；前轮，在所述前轮轴心上设有锥形螺杆；依次与所述锥形螺杆连接的适配套、固定垫片螺母组、调心轴承及轴承座；在所述轴承座设有轴承座安装板，所述轴承座安装板与所述前轮连接板通过螺母连接；以及花键轴，所述万向节通过所述花键轴与所述前轮连接。
6.根据权利要求3所述的车辆性能及道路试验台，其特征在于，所述后轮测功振动单元包括移动梁，所述移动梁插入到所述第二机架中，在所述移动梁上设有后轮振动器滑轨；后轮立柱，所述后轮立柱通过设置在其底部的后轮滑块垂直卡接在所述移动梁上，所述后轮立柱的横截面为“工”字形；后轮振动台，所述后轮振动台卡接在所述后轮振动器滑轨上，在所述后轮振动台上设有后轮滑槽；后轮伺服油缸，所述后轮伺服油缸设置在所述后轮立柱槽内，与所述后轮振动台连接;后轮连接板，所述后轮连接板通过所述后轮滑槽设置在所述后轮振动台上；以及后轮，在所述后轮轴心上设有轮毂连接法兰及转动套，所述后轮通过所述固定销与所述后轮连接板固定。
7.根据权利要求1所述的车辆性能及道路试验台，其特征在于，所述控制装置包括依次耦合连接在发动机的两侧的控制扭矩传感器、变频电机及四象变频器，所述四象变频器与控制总线耦合连接，所述控制扭矩传感器与输入总线耦合连接；分别与所述控制总线耦合连接的伺服驱动放大器、冷却风扇变频控制器、光照系统控制器、热交换器、电力电器控制、换档机构伺服驱动器；与所述四象变频器依次耦合连接的UPS、工控机及数据采集卡，所述采集卡还分别与所述控制总线及所述输入总线耦合连接；以及伺服阀，所述伺服阀通过伺服油缸与发动机连接。
专利摘要本实用新型涉及开放式伺服振动测功系统，特别是一种车辆性能及道路试验台，包括动力测功伺服振动系统，所述动力测功伺服振动系统包括T形机架以及设置在所述机架上的测功振动装置；以及控制装置，所述控制装置与所述动力测功伺服振动系统连接。本实用新型车辆性能及道路试验台，将动力测功系统、伺服振动系统、换档机构进行有效集成，在电力测功机上，模拟检测出动力总成输出的动力状态，将费时、费钱的实际跑车的道路可靠性试验，至于室内，很好的解决了试验周期和减少费用的问题。以高仿真姿态以完成和替代道路可靠性试验，最终达到缩短试验周期和节省开支的目的。
文档编号G01M17/007GK202853905SQ201220456199
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者张家宁, 梅爱群, 夏连, 周俊, 张琦, 闫英娜 申请人:上海汽车集团股份有限公司