一种汽车EPS试验台液压控制系统技术方案

一种汽车EPS试验台液压控制系统，由防爆电源、起吊装置控制器、起吊压力传感器、电磁先导阀、主阀、起吊装置等组成。该系统能够实现起吊装置的单动控制、回位、自动控制等功能，实现了起吊装置自动化控制，降低了工人劳动强度，提高了安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车EPS试验台液压控制系统
本专利技术涉及一种汽车EPS试验台液压控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
电动助力转向系统(ElectricPowerSteeringSystem，简称EPS)是汽车电子化发展的成果之一，具有零件数目相对较少，装配性能好，能提高主动安全性，节约燃料，有利于环保等许多优点，所以在各国汽车制造业中得到普遍重视，已部分取代传统的液压助力转向，也是当今汽车电子控制系统的研究热点。电动助力转向系统的基本组成包括转矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ECU)、电动机和减速机构等，它可以很容易地实现在车速不同时提供不同的助力效果，保证汽车在低速行驶时轻便灵活、高速行驶时稳定可靠。汽车电动助力转向试验台是为了满足汽车电动助力转向器的开发设计与性能测试任务而研制的。由于汽车行驶的工况十分复杂，汽车电动助力转向试验台能够根据汽车电动助力转向的性能测试要求提供相应方式的测试阻力，模拟出不同路面作用于汽车转向系统的阻力，实现对汽车电动助力转向器的测试。
技术实现思路
本专利技术提出了一种汽车EPS试验台液压控制系统，系统工作稳定，操作方便，可靠性高，抗干扰能力强，开发过程简单方便，保证了系统的控制功能，而且具有运行稳定可靠，控制精度高，性价比高，维护成本低。本专利技术所采用的技术方案是：所述液压泵控制采用VT-2000BS40G型电液比例控制器，其液压加载装置控制系统包括手动和自动两种方式进行控制，手动方式一般用于要求精度不高的情况下，自动方式用于精度较高和要求输出不同波形的情况下。所述液压加载装置需要根据控制系统的指令，输出大小和方向都不变的力，主要模拟汽车原地打转向盘时的受力。根据不同的路况，可以设置大小不同的阻力。其次，还需要输出位移大小和方向按照正弦波、方形波、锯齿波和三角波等规律变化的阻力，主要用于模拟汽车在通过各种典型路面或者障碍物时转向器所受的外力。根据EPS试验台的以上功能需要，系统采用PHILIP的P87LPC768单片机，主要是通过按键控制单片机使其发送幅度(0～9V)变化的控制电压信号给电液比例控制器，使电液比例控制器的比例电磁阀中相应产生100-800mA的电流来控制液压泵。而控制电压信号则通过MAX7219进行LED显示。所述液压控制系统采用单片机P87LPC768、显示驱动芯片MAX7219、防抖动芯片MAX6818和集成运放LM358。P87LPC768是20脚封装的单片机，其提供可编程选择的高速、低速晶振和RC振荡方式，具有较宽的操作电压范围。并提供可编程I/O口输出模式选择，可选择施密特触发输入，LED驱动输出和内部看门狗定时器。P87LPC768基于80C5l的加速处理器结构使指令执行速度为标准80C51MCU的2倍，4通道10位脉宽调制器(PWM)，可以通过PWM实现D/A转换，不用4再外接D/A转换芯片，提高了抗干扰能力，也降低了成本。P87LPC7685'带有4个脉宽调制通道以产生可编程的脉冲和间隔宽度。PWM连续输出的间隔由10位倒计数器控制，而计数器的预置值装入计数器映象寄存器CNSWO和CNSWl，且将低8位写入CNSWO，高2位写人CNSWl。每个PWM输出脉宽都由对应的比较映象寄存器(CPSWO至UCPSW4)的值所确定。当计数器达到下溢值时，PWM输出强制为高，此状态将保持到计数器下次溢出前，然后变为低。其中PWM0由CPSW0和CPSW4的低2位决定；PWMl由CPSWl和CPSW4的第3、45决定；PWM2由CPSW2和CPSW4的第5、6位决定；PWM3由CPSW3和CPSW4的高2位决定。本系统采用PWM3通道，写入CPSW3和CPSW4高2位的值与CNSW0$11CNSWl中的预置值进行比较，P0.0口输出翻转，可以得到脉宽不同的脉冲波。所述控制系统的LED显示采用MAX7219驱动芯片。MAX7219是一种高集成化的串行输入/输出的共阴极LED显示驱动器。每片可驱动8位7段加小数点的共阴极数码管，可以数片级联，而与微处理器的连接只需3根线，正好弥补P87LPC768引脚较少的缺点。MAX7219内部设有扫描电路，除了更新显示数据时从单片机接收数据外，平时独立工作，不占用数据存储器空间，极大地节省了MCU有限的运行时间和程序资源。连接线路非常简单，控制方便，外围电路仅需一个电阻设定峰值段电流，同时可以通过软件设定其显示亮度。MAX7219芯片上包括BCD译码器、多位扫描电路、段驱动器、位驱动器和用子存放每个数据位的8×8静态RAM以及数个工作寄存器。通过指令设置这些工作寄存器，可以使MAX7219进入不同的工作状态。所述控制系统的滤波电路采用无源RC低通滤波器，通过计算信号的频谱，进而得出滤波器的截止频率来选择合适的R和C的值。采用集成运放LM358进行信号的放大，其内部包括有2个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式。在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。一教单片机引脚高电平为5V，为满足控制信号0～9V，设计放大器的放大倍数为2倍。对于放大器的输入和输出信号都加了由集成运放LM358设计的射极跟随器，用于信号的隔离，抑制干扰信号，提高D/A转换精度。采用光藕、三极管和发光二极管设计了一个对电源供电故障、单片机引脚工作故障和控制信号输出故障进行报警的电路，当它们中任何一个出现故障时，对应的报警灯便会被点亮，同时断开电源，保护电路，便于快速检查出故障源。所述控制系统中按键采用独立式按键，键值获取采用扫描电路不断地扫描各个按键引脚，低电平有效；显示采用静态显示，仅在需要更新显示内容时CPU才执行一次更新子程序，节省CPU时间；D/A转换由单片机的PWM实现。系统主要包括以下模块：按键扫描程序、显示程序、升/降压程序、方波程序、三角波程序、锯齿波程序、正弦波程序。本专利技术的有益效果是：系统稳定，操作方便，可靠性高，抗干扰能力强，开发过程简单方便，保证了系统的控制功能，而且具有运行稳定可靠，控制精度高，性价比高，维护成本低。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的EPS试验台液压控制系统框图。图2是本专利技术的系统硬件电路原理框图。图3是本专利技术的系统硬件电路原理图。图4是本专利技术的控制系统程序流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，液压泵控制采用VT-2000BS40G型电液比例控制器，其液压加载装置控制系统包括手动和自动两种方式进行控制，手动方式一般用于要求精度不高的情况下，自动方式用于精度较高和要求输出不同波形的情况下。液压加载装置需要根据控制系统的指令，输出大小和方向都不变的力，主要模拟汽车原地打转向盘时的受力。根据不同的路况，可以设置大小不同的阻力。其次，还需要输出位移大小和方向按照正弦波、方形波、锯齿波和三角波等规律变化的阻力，主要用于模拟汽车在通过各种典型路面或者障碍物时转向器所受的外力。根据EPS试验台的以上功能需要，笔者采用PHILIP的P87LPC768单片机，主要是通过按键控制单片机使其发送幅度(0～9V)变化的控制电压信号给电液比例控制器，使电液比例控制器的比例电磁阀中相应产生100-800mA的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：所述液压泵控制采用VT‑2000BS40G型电液比例控制器，其液压加载装置控制系统包括手动和自动两种方式进行控制，手动方式一般用于要求精度不高的情况下，自动方式用于精度较高和要求输出不同波形的情况下。

【技术特征摘要】
1.一种汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：所述液压泵控制采用VT-2000BS40G型电液比例控制器，其液压加载装置控制系统包括手动和自动两种方式进行控制，手动方式一般用于要求精度不高的情况下，自动方式用于精度较高和要求输出不同波形的情况下。2.根据权利要求1所述的一种汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：所述液压控制系统采用单片机P87LPC768、显示驱动芯片MAX7219、防抖动芯片MAX6818和集成运放LM358，P87LPC768是20脚封装的单片机，其提供可编程选择的高速、低速晶振和RC振荡方式，具有较宽的操作电压范围。3.根据权利要求1所述的一种汽车EPS试验台液压控制系统，其特征是：根据EPS试验台的以上功能需要，系统采用PHILIP的P87LPC768单片机，主要是通过按键控制单片机使其发送幅度(0～9V)变化的控制电压信号给电液比例控制器，使电液比例控制器的比例电磁阀中相应产生100-800mA的电流来控制液压泵，而控制电压信号则通过MAX7219进行LED显示。4.根据权利要求1所述的一种汽车EPS试验台液压控制系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学一，
申请(专利权)人：张学一，
类型：发明
国别省市：辽宁,21