一种汽车台架试验台及操作方法与流程

1.本发明属于汽车试验台技术领域，特别涉及一种汽车台架试验台及操作方法。


背景技术：

2.随着消费者对汽车舒适的要求越来越高，生产舒适性好的车成了汽车企业的一种趋势。舒适性好的车应该在各类市场路面都有好的表现，这要求企业在车辆开发阶段就需要进行足够多的路面测试。毫无疑问，大量的路试增加了很大的开发成本，而且试验员长期外出开车进行试验也存在一定的风险。此时，台架试验的好处就相当明显了。一方面减短开发周期，另一方面也保障了人员的安全。目前，最常用的代替路试的台架试验就是四立柱试验。现有的试验台托盘固定，车轮很难定位准确，导致测量不精确，同时实际路面的信号振动频率往往单一，或者需要各种路面集合在一起才能覆盖0.5-30hz的振动信号，这样试验分析出来的隔振特性曲线有缺失。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种汽车台架试验台及操作方法，以解决测量不精确以及测量的隔振特性曲线有缺失的问题。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种汽车台架试验台，包括数据采集单元、加载装置、托盘、底座和移动装置；四个移动装置设置在底座上，每个移动装置上均设置有加载装置，每个加载装置的顶部均设置有托盘，四个托盘分别用于放置汽车轮子，移动装置带动加载装置在底座所在平面上进行多自由度移动；数据采集单元设置在汽车上，用于采集汽车各个位置的加速度信号数据。
6.进一步的，数据采集单元为加速度传感器，加速度传感器安装在车轮内侧、动力总成悬置主动侧、悬架、驾驶员座椅导轨、顶棚、后车身和驾驶员座椅上。
7.进一步的，车轮内侧的加速度传感器具体安装在转向节上或制动钳上；动力总成悬置主动侧的x、z方向均安装加速度传感器，前悬架的加速度传感器安装在前减振器上点的车身钣金处，后悬架的加速度传感器安装在后减振器上点的车身纵梁处。
8.进一步的，驾驶员座椅的坐垫和靠背上均设置有加速度传感器。
9.进一步的，移动装置包括横向滑轨和纵向滑轨；纵向滑轨设置在底座上，纵向滑轨上设置有滑块，滑块上设置横向滑轨，横向滑轨上设置滑块，加载装置连接在横向滑轨的滑块上。
10.进一步的，滑块由丝杠装置进行驱动。
11.进一步的，托盘为弧形托盘，弧形托盘的弧形半径大于1.5m。
12.进一步的，加载装置为能够进行定频、指数扫频激振的加载装置。
13.进一步的，一种汽车台架试验台的操作方法，包括以下步骤：
14.1)将车辆开上试验台架，调整滑轨，使四个车轮位于弧形托盘圆心；
15.2)在车轮内侧、动力总成悬置主动侧、悬架、驾驶员座椅导轨、顶棚、后车身和驾驶
员座椅上安装传感器；然后对试验车对正，档位置于空挡，驻车制动器置于松开状态；
16.3)启动加载装置，满足加载工况：振幅0.5/1/2mm，频率范围0.5～30hz，加载时长≥90s，每种工况采样的有效次数不少于5次；试验完成后，记录两次静态测试，测试时关闭试验台；
17.4)截取每次试验的有效数据段，使用传递函数的幅值比与频率的关系曲线，评价整车振动传递路径的隔振特性。
18.与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
19.本发明台架上再现实际路面信号，复现nvh或者耐久的问题，替代耐久路试，提高测试效率和安全性，分析整车振动传递路径的隔振特性；
20.本发明弧形托盘替代平面托盘，解除车轮和试验台间的固定约束，改良车轮与试验台面之间的约束关系，试验结果更可靠。
21.本发明的加载装置扫频输入代替实际路面输入，效率更高。
附图说明
22.图1试验装置侧视图；
23.图2试验装置后视图；
24.图3传感器粘贴示意图；
25.图4坐垫和靠背传感器布置；
26.其中：
27.托盘1、纵向滑轨2、加载装置3、横向滑轨4、底座5、胶带6。
具体实施方式
28.以下结合附图对本发明进一步说明：
29.请参阅图1至图4，本发明的目的是：提供一种四立柱测试方法，并且改良试验台架，可以更快更好的分析整车振动传递路径的隔振特性。
30.本发明主要由测试传感器、托盘1、纵向滑轨2、横向滑轨4、加载装置3和底座5组成。其中，传感器和数采主要是采集振动传递路径的加速度信号。纵向滑轨2和横向滑轨4可以调整加载装置的位置来适应不同轴距和轮距的车辆。
31.托盘1的弧形半径应大于1.5m，表面摩擦系数高，可以防止车辆掉落试验台。弧形托盘解除车轮和试验台间的固定约束，改良车轮与试验台面之间的约束关系，试验结果更可靠。
32.加载装置3要求：1)基于轮心加速度可以推导出实际的路面输入；2)能够进行定频、指数扫频激振；3)能够检测、输出四个立柱的位移信号；4)最大激振频率应不低于30hz。
33.对试验数采和传感器的要求：1)模拟信号采集功能且模拟通道≥48个；2)数采系统和传感器采样频率≥500hz；3)工作温度：-10℃～ 60℃。工作湿度：≤95％rh；4)加速度测量范围≥10g，其中用于测量车轮振动的传感器加速度测量范围应≥30g。
34.对试验环境的要求：试验室应具有尾气排放装置。
35.具体试验过程如下：
36.1)将车辆开上试验台架，调整滑轨，使四个车轮位于弧形托盘圆心；
37.2)传感器数据传输线固定方式如下图3所示。传感器的位置及测量方向见下表，每个测点的布置要求详见下表1，基于实际的测量需求布置传感器；
38.表1传感器布置
[0039][0040][0041]
3)5座车要求前排2人，后排1人，人的体重要求68kg，行李21kg；
[0042]
4)试验车对正后，档位置于空挡(自动挡的车将档位置于n档)，驻车制动器置于松开状态；
[0043]
5)加载工况：振幅0.5/1/2mm，频率范围0.5～30hz，加载时长≥90s，每种工况采样的有效次数不少于5次；
[0044]
6)试验时应时刻关注四个激振台的幅值和相位，确保激励符合要求；
[0045]
7)试验完成后，为了确认是否存在可能的系统故障，记录两次静态测试，测试时关闭试验台，驾驶员及乘员下车。
[0046]
数据处理如下：
[0047]
1)规定x向向后为正(车头指向为前)，z向向上为正。所采数据不符合此规定的，应修正；
[0048]
2)截取每次试验的有效数据段，保存成常用数据处理软件(如ncode、matlab等)可识别的格式(如.dat、.txt、.xls等)；
[0049]
3)使用传递函数的幅频特性(幅值比与频率的关系曲线)，评价悬架等系统的隔振能力。
[0050]
图4中，靠背与坐垫的夹角为101
°
，坐垫与水平方向的夹角为13
°
。


技术特征：
1.一种汽车台架试验台，其特征在于，包括数据采集单元、加载装置(3)、托盘(1)、底座(5)和移动装置；四个移动装置设置在底座(5)上，每个移动装置上均设置有加载装置(3)，每个加载装置(3)的顶部均设置有托盘(1)，四个托盘(1)分别用于放置汽车轮子，移动装置带动加载装置(3)在底座(5)所在平面上进行多自由度移动；数据采集单元设置在汽车上，用于采集汽车各个位置的加速度信号数据。2.根据权利要求1所述的一种汽车台架试验台，其特征在于，数据采集单元为加速度传感器，加速度传感器安装在车轮内侧、动力总成悬置主动侧、悬架、驾驶员座椅导轨、顶棚、后车身和驾驶员座椅上。3.根据权利要求2所述的一种汽车台架试验台，其特征在于，车轮内侧的加速度传感器具体安装在转向节上或制动钳上；动力总成悬置主动侧的x、z方向均安装加速度传感器，前悬架的加速度传感器安装在前减振器上点的车身钣金处，后悬架的加速度传感器安装在后减振器上点的车身纵梁处。4.根据权利要求2所述的一种汽车台架试验台，其特征在于，驾驶员座椅的坐垫和靠背上均设置有加速度传感器。5.根据权利要求1所述的一种汽车台架试验台，其特征在于，移动装置包括横向滑轨(4)和纵向滑轨(2)；纵向滑轨(2)设置在底座(5)上，纵向滑轨(2)上设置有滑块，滑块上设置横向滑轨(4)，横向滑轨(4)上设置滑块，加载装置(3)连接在横向滑轨(4)的滑块上。6.根据权利要求5所述的一种汽车台架试验台，其特征在于，滑块由丝杠装置进行驱动。7.根据权利要求1所述的一种汽车台架试验台，其特征在于，托盘(1)为弧形托盘，弧形托盘的弧形半径大于1.5m。8.根据权利要求1所述的一种汽车台架试验台，其特征在于，加载装置(3)为能够进行定频、指数扫频激振的加载装置。9.一种汽车台架试验台的操作方法，其特征在于，基于权利要求1-8任意一项所述的一种汽车台架试验台，包括以下步骤：1)将车辆开上试验台架，调整移动装置，使四个车轮位于弧形托盘圆心；2)在车轮内侧、动力总成悬置主动侧、悬架、驾驶员座椅导轨、顶棚、后车身和驾驶员座椅上安装传感器；然后对试验车对正，档位置于空挡，驻车制动器置于松开状态；3)启动加载装置，满足加载工况：振幅0.5/1/2mm，频率范围0.5～30hz，加载时长≥90s，每种工况采样的有效次数不少于5次；试验完成后，记录两次静态测试，测试时关闭试验台；4)截取每次试验的有效数据段，使用传递函数的幅值比与频率的关系曲线，评价整车振动传递路径的隔振特性。

技术总结
一种汽车台架试验台及操作方法，包括数据采集单元、加载装置、托盘、底座和移动装置；四个移动装置设置在底座上，每个移动装置上均设置有加载装置，每个加载装置的顶部均设置有托盘，四个托盘分别用于放置汽车轮子，移动装置带动加载装置在底座所在平面上进行多自由度移动；数据采集单元设置在汽车上，用于采集汽车各个位置的加速度信号数据。本发明台架上再现实际路面信号，复现NVH或者耐久的问题，替代耐久路试，提高测试效率和安全性，分析整车振动传递路径的隔振特性。动传递路径的隔振特性。动传递路径的隔振特性。


技术研发人员：黄晶晶 孙礼 陈晨
受保护的技术使用者：奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/12/16