一种汽车电动助力转向试验台辅助路感控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种汽车电动助力转向试验台辅助路感控制系统，包括转向盘，转向盘连接转速传感器，转速传感器连接转矩传感器，转速传感器和转矩传感器均连接信号采集单元，信号采集单元连接工控机，工控机将车辆信息发送至助力电机ECU中，助力电机ECU控制助力电机，采用现代电子元件实现对转向系统的路感辅助控制，解决了弹簧加载时不满足加载精度的缺陷，并且可实现多工况路感辅助控制，进而提高试验台模拟实际路感的测试精度要求，同时能够实现高速转向稳定的功能，进一步完善了电控助力转向试验台。

Test rig auxiliary road feeling control system of a vehicle electric power steering

The utility model discloses an automobile electric power steering test bench of auxiliary road feeling control system, including the steering wheel, the steering wheel is connected with the speed sensor and the speed sensor is connected with the torque sensor, speed sensor and torque sensor are connected with the signal acquisition unit, signal acquisition unit is connected with the computer, computer will send the information to the motor vehicle in ECU ECU, motor control motor, the use of modern electronic components to achieve the steering road feeling auxiliary control, defect loading precision does not meet to solve the spring loaded, and can realize multi condition road sense auxiliary control, and improve the test bench simulation test accuracy of the real sense of the road, at the same time to realize high speed steering stability to further improve the function of electric power steering test bench.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车电动助力转向试验台辅助路感控制系统
本技术属于汽车电动助力转向试验台领域，具体涉及一种汽车电动助力转向试验台辅助路感控制系统。
技术介绍
汽车电动助力转向器是车辆的重要组成部分，电动助力转向器的工作稳定性和操纵特性关乎到整车性能和车辆驾驶的安全，因此必须对电动助力转向器的各项性能和可靠性进行有效的检测及数据采集，并根据发动机转速信号、车速信号和转矩信号等，电动助力转向能够计算出此时所需要的转向助力大小，与助力电机相连的小齿轮带动转向齿条移动，减轻转向阻力，推动转向轮转动，车轮进入转向状态。目前国内汽车转向系统试验大多数依赖于实车试验，浪费了大量的人力、物力。所以需要开发一款电动助力试验台，来对模拟驾驶人转向时各项试验数据的采集，并对助力电机的助力大小进行控制。目前，以弹簧加载形式的加载系统以其结构简单、使用方便而广泛用于试验台的加载系统，但是，在特殊条件下，弹簧加载的阻尼特性和速度响应特性不能满足实际测试的精度要求，这就需要加装一个辅助控制单元对电动试验台进行路感辅助控制。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种汽车电动助力转向试验台辅助路感控制系统，解决了现有电控助力转向试验台弹簧模拟加载阻力时，弹簧的阻尼特性和速度响应特性不能满足实际测试精度要求的问题。为了达到上述目的，本技术包括转向盘，转向盘连接转速传感器，转速传感器通过啮合机构与转矩传感器相连接，转速传感器和转矩传感器均连接信号采集单元，信号采集单元连接工控机，工控机将车辆信息发送至助力电机ECU中，助力电机ECU控制助力电机；所述转速传感器用于采集转动转向盘时的转速信号；所述转矩传感器用于采集转向轴上的转矩信号；所述工控机用于显示和转发信号采集单元所采集到的信号信息。所述信号采集单元通过压力传感器组连接弹簧加载装置，信号采集单元通过发动机转速传感器连接发动机转速模拟电机，信号采集单元通过车速传感器连接车速模拟电机；所述压力传感器组用于采集转向时弹簧加载装置模拟加载时的压力信号；所述发动机转速传感器用于采集发动机模拟电机的转速信号；所述车速传感器用于采集模拟车辆行驶时的车速信号。所述弹簧加载装置分别设置在转向横拉杆的两端，所述压力传感器组中的两个压力传感器分别设置在弹簧加载装置的两端。所述助力电机通过蓄电池驱动；所述工控机通过辅助控制单元连接路感电机，路感电机通过啮合机构与转向盘的转向柱相连接。所述工控机传输转矩信号、发动机转速信号和车速信号至助力电机ECU。与现有技术相比，本技术采用现代电子元件实现对转向系统的路感辅助控制，解决了弹簧加载时不满足加载精度的缺陷，并且可实现多工况路感辅助控制，进而提高试验台模拟实际路感的测试精度要求，同时能够实现高速转向稳定的功能，进一步完善了电控助力转向试验台。附图说明图1为本技术的系统框图；图2为本技术的结构示意图；其中，1为转向盘；2为转速传感器；3为转矩传感器；4为压力传感器组；5为发动机转速传感器；6为车速传感器；7为万向节；8为路感电机；9为弹簧加载装置；10为发动机转速模拟电机；11为车速模拟电机；12为信号采集单元；13为工控机；14为助力电机ECU；15为助力电机；16为蓄电池；17为辅助控制单元；18为啮合机构；具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。参见图1，本技术包括转向盘1，转向盘1连接转速传感器2，转速传感器2与转矩传感器3通过啮合机构18相连接，转速传感器2和转矩传感器3均连接信号采集单元12，信号采集单元12连接工控机13，工控机13将车辆信息发送至助力电机ECU14中，助力电机ECU14控制助力电机15，信号采集单元12通过压力传感器组4连接弹簧加载装置9，弹簧加载装置9分别设置在转向横拉杆的两端，所述压力传感器组4中的两个压力传感器分别设置在弹簧加载装置9的两端，信号采集单元12通过发动机转速传感器5连接发动机转速模拟电机10，信号采集单元12通过车速传感器6连接车速模拟电机11，助力电机15通过蓄电池16驱动，工控机13通过辅助控制单元17连接路感电机8，路感电机8通过啮合机构与转向盘1的转向柱相连接，工控机13传输转矩信号、发动机转速信号和车速信号至助力电机ECU14。转速传感器2用于采集转动转向盘1时的转速信号；转矩传感器3用于采集转向轴上的转矩信号；工控机13用于显示和转发信号采集单元12所采集到的信号信息；压力传感器组4用于采集转向时弹簧加载装置9模拟加载时的压力信号；发动机转速传感器5用于采集发动机模拟电机10的转速信号；车速传感器6用于采集车辆行驶时的车速信号。本技术的工作过程为：当汽车转向时，转矩传感器2、发动机转速传感器5和车速传感器6将采集到的信号传输至信号采集单元12，而工控机13根据信号采集单元12采集到的信号进行显示并且传输至助力电机ECU14，助力电机ECU14会根据这三个信号计算出此时所需助力大小，进而控制助力电机15进行助力输出；转矩传感器3、压力传感器4将所采集到的信号经信号采集单元12至工控机13进行显示，工控机中集成实车模型，根据实车参数如汽车质量、转向传动比、附着系数，车速等，将其输入至实车模型中进行模拟，得出模拟状态下的转矩大小和压力大小，并将实际采集的转矩传感器3和压力传感器4的信号与工控机13多工况实车模拟下的信号进行比较，若实际采集的压力传感器4的信号小于模拟工况下的信号，则表示弹簧加载装置9的弹簧阻尼特性和测试精度不足以满足该工况要求，则工控机13便会输出一个信号给辅助控制单元17，此时辅助控制单元17会根据工控机13的多工况实车模拟下获得的压力与转矩大小与信号采集单元采集到的转矩信号和压力信号大小，进而计算出满足实际工况时需要额外辅助的转矩大小及压力大小，在弹簧加载装置9的加载条件下，控制路感模拟电机8进行剩余加载力矩的输出，实现路感辅助控制；另外，工控机13上设置有转速信号和车速信号的最大阈值，根据数据采集单元12采集到的转速及车速信号，当采集到的转速和车速信号超过阈值时，在满足弹簧加载测试精度要求的前提下，工控机13输出一个信号给辅助控制单元17来控制路感模拟电机8，使其输出转矩增大转速减小，实现高车速时转向稳定的辅助路感。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车电动助力转向试验台辅助路感控制系统，其特征在于，包括转向盘(1)，转向盘(1)连接转速传感器(2)，转速传感器(2)通过啮合机构(18)与转矩传感器(3)连接，转速传感器(2)和转矩传感器(3)均连接信号采集单元(12)，信号采集单元(12)连接工控机(13)，工控机(13)将车辆信息发送至助力电机ECU(14)中，助力电机ECU(14)控制助力电机(15)；所述转速传感器(2)用于采集转动转向盘(1)时的转速信号；所述转矩传感器(3)用于采集转向轴上的转矩信号；所述工控机(13)用于显示和转发信号采集单元(12)所采集到的信号信息。

【技术特征摘要】
1.一种汽车电动助力转向试验台辅助路感控制系统，其特征在于，包括转向盘(1)，转向盘(1)连接转速传感器(2)，转速传感器(2)通过啮合机构(18)与转矩传感器(3)连接，转速传感器(2)和转矩传感器(3)均连接信号采集单元(12)，信号采集单元(12)连接工控机(13)，工控机(13)将车辆信息发送至助力电机ECU(14)中，助力电机ECU(14)控制助力电机(15)；所述转速传感器(2)用于采集转动转向盘(1)时的转速信号；所述转矩传感器(3)用于采集转向轴上的转矩信号；所述工控机(13)用于显示和转发信号采集单元(12)所采集到的信号信息。2.根据权利要求1所述的一种汽车电动助力转向试验台辅助路感控制系统，其特征在于，所述信号采集单元(12)通过压力传感器组(4)连接弹簧加载装置(9)，信号采集单元(12)通过发动机转速传感器(5)连接发动机转速模拟电机(10)，信号采集单元(12)通过车速传感器(6)连接车速模拟电机(11)；所述压力传感器组(4)用于采集转向时弹簧加载装置(9)模拟加载时的压力信号；所述发动机转速传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星星，张纬，李斌斌，宋柱，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61