一种电动助力转向系统的测试设备技术方案

本发明专利技术公开了一种电动助力转向系统的测试设备，包括上位机系统、仿真机及EPS机械台架；上位机系统与仿真机通信连接；EPS机械台架设置有电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块及第二扭矩传感器模块，仿真机与待测EPS控制器采用CAN协议通信连接；仿真机分别与所述电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块、第二扭矩传感器模块采用RS232协议通信连接；仿真机的处理器板卡包括车辆动力学模型、转向系统模型及驾驶员模型；上位机系统包括数据库模块、测试序列模块、自动化测试模块。本发明专利技术通过上位机系统、仿真机和EPS机械台架对EPS控制器进行性能测试，自动化程度高，试验周期短，可重复性好。

A test equipment for electric power steering system

The invention discloses a test equipment for the electric power steering system, including the upper computer system, the simulator and the EPS machine frame, the upper computer system is connected with the simulator, and the EPS machine is equipped with the motor servo controller module, the resistance servo controller module, the first torque sensor module and the two torque sensor. The simulator is connected with the CAN protocol for the EPS controller to be measured, and the simulator is connected with the motor servo controller module, the resistance servo controller module, the first torque sensor module, the second torque sensor module, and the second torque sensor module, and the processor board of the simulator includes the vehicle dynamics model, Steering system model and driver model; upper computer system includes database module, test sequence module and automatic test module. The invention has a high degree of automation, short test cycle and good repeatability through the performance test of the EPS controller through the upper computer system, the simulator and the EPS machine platform.

【技术实现步骤摘要】
一种电动助力转向系统的测试设备
本专利技术涉及机械仿真
，尤其涉及一种电动助力转向系统的测试设备。
技术介绍
电动助力转向(ElectricalPowerSteering，简称EPS)系统是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，能明显改善汽车动态性能和静态性能、提高行驶中驾驶员的舒适性和安全性、减少环境的污染等。因此，该系统在近年得到迅速推广，成为今后汽车助力转向系统的发展方向。对于新车型中EPS系统的设计开发而言，对其进行充分的性能测试和验证是必不可少的环节。现有技术中，EPS系统测试和验证方法主要是在EPS系统装车后进行实车试验，测试和验证周期较长、可重复性差，且难于完成危险极限工况的测试验证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动助力转向系统测试设备，用以克服上述技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种电动助力转向系统的测试设备，包括上位机系统、仿真机及EPS机械台架；上位机系统与仿真机通信连接；EPS机械台架设置有电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块及第二扭矩传感器模块，电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块及第二扭矩传感器模块分别与仿真机通讯连接。进一步地，所述EPS机械台架还设置有电机模块、转向轴模块、助力电机模块及阻力电机模块；电机模块与所述电机伺服控制器模块相连接，且电机模块通过所述第一扭矩传感器模块与转向轴模块相连接；阻力电机模块与所述阻力伺服控制器模块相连接，阻力电机模块通过所述第二扭矩传感器模块35与转向轴模块相连接；转向轴模块与助力电机模块相连接。进一步地，所述转向轴模块包括减速机构子模块。进一步地，所述仿真机与待测EPS控制器采用CAN协议通信连接；仿真机分别与所述电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块、第二扭矩传感器模块采用RS232协议通信连接。进一步地，所述仿真机包括处理器板卡，处理器板卡包括车辆动力学模型、转向系统模型及驾驶员模型；驾驶员模型输出方向盘转角信号并传输给所述电机伺服控制器模块；驾驶员模型输出的方向盘转角信号同时传输给转向系统模型；第一扭矩传感器模块输出的方向盘力矩信号及第二扭矩传感器模块输出的转向轴阻力矩信号分别传输给转向系统模型；转向系统模型输出阻力模拟电机的目标转矩信号和齿条位移信号并传输给所述阻力伺服控制器模块，齿条位移信号和驾驶员模型输出的踏板信号同时传输给车辆动力学模型；车辆动力学模型计算输出车辆的运行姿态和齿条力信号，并将齿条力信号反馈给转向系统模型；仿真机将车辆动力学模型输出车速信号和驾驶员模型输出的方向盘转角信号传输给待测EPS控制器。进一步地，所述上位机系统包括：数据库模块，用于存储所述电动助力转向系统测试需要的参数；测试序列模块，用于构建可执行的测试序列，并对所述数据库模块中的测试序列库更新；自动化测试模块，用于执行自动化测试过程，并且生成测试报告。进一步地，所述数据库模块包括基本功能库、测试工况库、评价准则库、测试参数库、测试序列库。与现有技术相比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过上位机系统、仿真机和EPS机械台架组成的电动助力转向系统的测试设备对EPS控制器进行性能测试，自动化程度高，试验周期短，可重复性好。附图说明图1为本专利技术电动助力转向系统的测试设备实施例一的示意图；图2为本专利技术电动助力转向系统的测试设备实施例二的示意图；图3为本专利技术电动助力转向系统的测试设备实施例二的测试序列流程图；图4本专利技术电动助力转向系统的测试设备实施例二的自动化测试流程图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。图1为本专利技术电动助力转向系统的测试设备实施例一的示意图，请参阅图1，本实施例提供一种电动助力转向系统的测试设备，包括：上位机系统1、仿真机2和EPS机械台架3；所述的上位机系统1与仿真机2通信相连；所述EPS机械台架3设置有电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块和第二扭矩传感器模块；所述的仿真机2分别与所述电机伺服控制器模块和所述阻力伺服控制器模块通信相连；所述的仿真机2同时分别与所述第一扭矩传感器模块和所述第二扭矩传感器模块通信相连。具体地，所述的上位机系统1与仿真机2通过UDS协议通信相连；使用时将所述的仿真机2与待测EPS控制器通过CAN协议通信相连，本专利技术通过上位机系统、仿真机和EPS机械台架组成的电动助力转向系统的测试设备对EPS控制器进行性能测试，自动化程度高，试验周期短，可重复性好。图2为本专利技术电动助力转向系统的测试设备实施例二的示意图，请参阅图2，本实施例在实施例一的基础上，进行进一步细化。所述EPS机械台架3包括电机伺服控制器模块31、阻力伺服控制器模块37、第一扭矩传感器模块33、第二扭矩传感器模块35、电机模块32、转向轴模块34、助力电机模块38和阻力电机模块36。所述电机伺服控制器模块31与所述电机模块32相连接，所述电机模块32通过所述第一扭矩传感器模块33与所述转向轴模块34相连接；所述阻力伺服控制器模块37与所述阻力电机模块36相连接，所述阻力电机模块36通过所述第二扭矩传感器模块35与所述转向轴模块34相连接；所述转向轴模块34与所述助力电机模块38相连接。所述的仿真机2分别与所述电机伺服控制器模块31和所述阻力伺服控制器模块37通信相连；所述的仿真机2同时分别与所述第一扭矩传感器模块33、所述第二扭矩传感器模块35通信相连。其中，转向轴模块还可以包括减速机构子模块。进一步地，所述的仿真机2包括：CAN通信板卡、UDS通信板卡、处理器板卡、RS232通信板卡。仿真机2与待测EPS控制器通过CAN协议通信相连；仿真机2与控制电机模块32的电机伺服控制器模块31通过RS232协议通信相连；仿真机2与控制所述阻力电机模块36的阻力伺服控制器模块37通过RS232协议通信相连；仿真机2与第一扭矩传感器模块33和第二扭矩传感器模块35分别通过RS232协议通信相连。使用时，仿真机采用CAN通信板卡实现CAN通信协议，采用UDS通信板卡实现UDS通信协议，采用RS232通信板卡实现RS232通信协议。其中，所述处理器板卡上包括车辆动力学模型、转向系统模型和驾驶员模型。具体地，仿真机2的处理器板卡可以预先加载驾驶员模型21、转向系统模型22和车辆动力学模型23。其中，驾驶员模型21输出的方向盘转角信号通过RS232通信协议传输给电机伺服控制器模块31，电机伺服控制器模块31基于此信号产生相应的PWM控制信号，对电机模块32进行转角控制，以完成对方向盘转角的模拟。同时，驾驶员模型21输出的方向盘转角信号内部传输给转向系统模型22，第一扭矩传感器模块33输出的方向盘力矩信号通过RS232通信协议传输给转向系统模型22，第二扭矩传感器模块35输出的转向轴阻力矩信号通过RS232通信协议传输给转向系统模型22，转向轴阻力矩信号与方向盘力矩信号之差即为EPS系统的助力力矩。转向系统模型22根据方向盘转角信号和计算得到助力力矩信号输出阻力模拟电机的目标转矩信号和齿条位移信号，并将此目标转矩信号通过RS232通信协议传输给阻力伺服控制器模块37，阻力伺服控制器模块37基于此信号产生相应的PWM控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动助力转向系统的测试设备，其特征在于，包括上位机系统、仿真机及EPS机械台架；上位机系统与仿真机通信连接；EPS机械台架设置有电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块及第二扭矩传感器模块，电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块及第二扭矩传感器模块分别与仿真机通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动助力转向系统的测试设备，其特征在于，包括上位机系统、仿真机及EPS机械台架；上位机系统与仿真机通信连接；EPS机械台架设置有电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块及第二扭矩传感器模块，电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块及第二扭矩传感器模块分别与仿真机通讯连接。2.如权利要求1所述的一种电动助力转向系统的测试设备，其特征在于，所述EPS机械台架还设置有电机模块、转向轴模块、助力电机模块及阻力电机模块；电机模块与所述电机伺服控制器模块相连接，且电机模块通过所述第一扭矩传感器模块与转向轴模块相连接；阻力电机模块与所述阻力伺服控制器模块相连接，阻力电机模块通过所述第二扭矩传感器模块35与转向轴模块相连接；转向轴模块与助力电机模块相连接。3.如权利要求2所述的一种电动助力转向系统的测试设备，其特征在于，所述转向轴模块包括减速机构子模块。4.如权利要求1所述的一种电动助力转向系统的测试设备，其特征在于，所述仿真机与待测EPS控制器采用CAN协议通信连接；仿真机分别与所述电机伺服控制器模块、阻力伺服控制器模块、第一扭矩传感器模块、第二扭矩传感器模块采用RS232协议通信连接。5.如权利要求1所述的一种电动助力转向系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家旭，周时莹，陈树星，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22