汽车转向系统论文：汽车转向防盗装置测试系统设计

汽车转向防盗装置是指以汽车方向锁锁紧汽车转向轴的安 全装置。 随着国家强制 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 GB 15740－2006《汽车防盗装置》 的实施，厂家对转向管柱防盗装置的试验越来越多，为了更好地 检测转向防盗装置的性能， 本文利用先进的计算机测量技术及 伺服控制技术设计了汽车转向防盗装置测试系统。 试验结果表 明所设计的测试系统性能稳定，工作可靠，操作简单，能满足目 前国家标准的相关要求，达到检验产品的目的。 1 系统结构 图 1 系统结构 系统结构如图 1 所示，主要由测试台（包括安装台架、驱动 装置、加载装置、钥匙拔出和插入机构、管柱安装机构、空气压缩 机），扭矩传感器、电气控制装置、工控机以等组成，所采用硬件 性能如表 1 所示。 表 1 硬件配置 2 系统工作循环 为实现 GB15740－2006《汽车防盗装置》中 2500 次循环磨 损试验，经分解，其一个循环分以下 4 个步骤；①计算机发出一 个电信号给二位三通电磁阀，气阀打开，推动钥匙进入锁孔，然 后驱动伺服电机进行转动，带动滑动机构、双作用气缸活塞杆、 钥匙（钥匙固定在钥匙固定机构上），进行旋转到“ON”位置；② 然后加载伺服电机器带动转向传动轴转动一定角度后停止；③ 计算机又给出信号给驱动伺服电机带动滑动机构、 双作用气缸 活塞杆、钥匙（钥匙固定在钥匙固定机构上），进行反向旋转，回 到“OFF”位置后驱动伺服电机停止，计算机发出一个电信号给 二位三通电磁阀，气阀关闭，钥匙拨出；④此时计算机给出信号 给加载伺服电机转动转向传动轴至锁止机构打开， 转向传动轴 转到锁止机构锁死后电机加载 40N·m，控制电机回转，扭矩回 到零位，在重复进行以上所有步骤，只是在进行 40N·m 加载时 方向相反；经 2500 次循环后，施加 300N·m 的扭矩，考察防盗 装置是否损坏，其磨损一个循环的工作状态如图 2。 图 2 完成一个循环所需要步骤 3 系统软件设计 利用 VB 编制系统软件，其程序流程图如图 3 所示。 系统软件中，钥匙拔出是难点。在驱动伺服电机从插入到转 动最后拨出， 由于驱动伺服电机在转动过程控制角度存在累积 误差； 角度偏差到一定位置后就会产生摩擦力矩造成钥匙拔出 动作无法完成； 在转向传动轴经过转动和 40N·m 锁紧力矩后， 必须使传动轴回转，使其扭矩回到空载时的扭矩，否则也会使钥 匙不能插入或插入后无法转动。 本系统驱动伺服电机通过一个 5N·m 扭矩传感通过修正力矩来补偿驱动伺服电机存在的角度 误差问题；通过一个 50N·m 扭矩传感器来控制加载电机的加载 汽车转向防盗装置测试系统设计 居 浩 马 颖 邓 飞 李玉琴 （国家机动车质量监督检验中心（重庆），重庆 400039） Research of Test System of Vehicle Steering Guard Against Theft Device 摘 要 设计了汽车转向防盗装置试验台；采用计算机测量和伺服电机加载方式来模拟实车状态下转向装置的各种工况，并且 实现驱动与加载的自动化。 试验表明：所设计的试验台性能稳定，工作可靠，操作简单，能很好地满足相关法规的要求。 关键词：汽车转向防盗装置，计算机测量，伺服电机控制 Abstract This paper designs the test platform of vehicle steering guard against theft device．In this test platform,advanced com- puter monitored technology and servo motor control technology have been adapted to simulate various working conditions of the vehicle steering guard against theft device,and automation driving and loading also have been realized．The test result in- dicated that this test platform embodys the characteristic of stability,reliabl and easy－to－emanipulation． Keywords:vehicle steering guard against theft device,computer monitored,servo motor control 汽车转向防盗装置测试系统设计32 《工业控制计算机》2010 年第 23 卷第 4 期 （上接第 31 页） 4 结束语 本文所设计的基于 ARM 平台和 ZigBee 技术的嵌入式远 程医疗监护系统，成功实现了远程监护、数据库管理功能，且系 统运行稳定、可靠。 本文的研究对基于 ARM 开发平台的其他远 程监控、智能家居等控制系统的研究等都具有一定的借鉴意义。 参考文献 ［1］夏路易 ．单片机技术基础教程玉实践 ［M］．北京：电子工业出版社， 2008 ［2］李文仲，段朝玉．ZigBee 无线网络技术入门与实践［M］．北京：北京航 天航空大学出版社，2007 ［3］周立功，等．ARM 嵌入式系统软件开发实例（一）［M］．北京：北京航天 航空大学出版社，2004 ［4］启明工作室．Visual Basic＋Access 数据库应用系统开发与实例［M］． 北京：人民邮电出版社，2004 ［收稿日期：2009．10．22］ 和力矩回零。 图 3 程序流程图 4 测试 由于汽车转向防盗装置在汽车上安装不同， 因此试验台架 安装也不一样，因此该试验台设置成积木结构，可以任意搭建。 在磨损试验中， 能实时地显示每一个循环所用的时间、扭 矩， 并具有自动纠错的功能， 其一个测试循环时结果如图 4 所 示。 静扭 300N·m 测试时结果如图 5、6 所示。 图 4 磨损试验曲线 5 结束语 采用伺服电机驱动和加载， 并且通过采集扭矩传感器的扭 矩值来修正和补偿转向传动轴的位置能精确地控制钥匙的插入 和拔出， 结合优良的控制软件能很好的完成 GB15740－2006 《汽车防盗装置》对汽车转向防盗装置的相关法规要求。 试验证 明该测试系统性能稳定，抗干扰强，测试精度高。 参考文献 ［1］余志生．汽车理论［M］．北京：机械工业出版社，2000 ［2］GB 15740－2006．汽车防盗装置［S］ ［3］卢志刚．数字伺服控制系统与设计［M］．北京：机械工业出版社，2007 ［4］秦继荣．现代直流伺服控制技术及其系统设计［M］．北京：机械工业出 版社，1999 ［5］佟彪．VB 语言与测量程序设计［M］．北京：中国电力出版社，2007 ［6］杨晶．VB6．0 程序设计［M］．北京：机械工业出版社，2004 ［7］王键，高勇，宁声科，等．基于 DSP 控制的高精度汽车电子转向器研 究［J］．机械科学与技术，2006，25（9）：1085－1087 ［收稿日期：2010．1．7］ 图 5 静扭 300N·m 正转测试结果 图 6 静扭 300N·m 反转测试结果 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 33