[發(fā)明專利]一種商用車車道保持系統(tǒng)的硬件在環(huán)試驗(yàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010051052.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN111175056A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安震;李春;王帥;何朝東;王翔;陸小霏;王一夫;馬云朕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金龍聯(lián)合汽車工業(yè)(蘇州)有限公司;北京奧特尼克科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M17/007
• 分類號(hào): G01M17/007;G01M17/06
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

1.一種商用車車道保持系統(tǒng)的硬件在環(huán)試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)、車道保持系統(tǒng)控制器、電動(dòng)助力系統(tǒng)控制器、電液復(fù)合轉(zhuǎn)向器、工業(yè)控制機(jī)、上位機(jī)及圖像采集設(shè)備、液壓泵站系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向阻力矩加載裝置、仿真臺(tái)架，其中：

上位機(jī)及圖像采集設(shè)備，監(jiān)控仿真過程，顯示、分析、保存仿真結(jié)果，采集上位機(jī)仿真動(dòng)畫顯示器上的車道線信息，并輸出給車道保持系統(tǒng)控制器；

工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)，從上位機(jī)中下載編寫好的應(yīng)用程序，進(jìn)行編譯、運(yùn)行，將部分結(jié)果發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行顯示；通過接口設(shè)備不斷從在環(huán)硬件采集數(shù)據(jù)，結(jié)合采集到的數(shù)據(jù)運(yùn)行車輛動(dòng)力學(xué)模型，并通過接口設(shè)備不斷向在環(huán)硬件發(fā)送數(shù)據(jù)；

車道保持系統(tǒng)控制器，從圖像采集設(shè)備獲取車道線信息，從工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)接收車道保持功能是否開啟的命令，并獲取車速信息，結(jié)合車道保持控制策略，如果車輛偏離車道，就得到一個(gè)疊加轉(zhuǎn)矩，將此疊加轉(zhuǎn)矩發(fā)送給電動(dòng)助力控制器；

電動(dòng)助力控制器，從轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器獲取轉(zhuǎn)向手力和轉(zhuǎn)角信息，通過接口設(shè)備從下位機(jī)中獲取車速信息，從車道保持控制器獲取疊加轉(zhuǎn)矩信息；根據(jù)助力特性曲線與相應(yīng)的控制策略，計(jì)算并跟蹤目標(biāo)助力轉(zhuǎn)矩，結(jié)合轉(zhuǎn)角的信號(hào)采集和處理實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)助力系統(tǒng)的控制；

電液復(fù)合轉(zhuǎn)向器，受電動(dòng)助力控制器控制，為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供助力；轉(zhuǎn)向阻力矩加載裝置給電液復(fù)合轉(zhuǎn)向器施加阻力矩，用來模擬轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向時(shí)受到的地面阻力；

轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一方面通過伺服電機(jī)代替駕駛員作動(dòng)，工作于位置伺服模式或扭矩伺服模式，用于模擬駕駛員給方向盤各種不同的操作工況，動(dòng)態(tài)設(shè)置轉(zhuǎn)向機(jī)角度，從而仿效駕駛員；另一方面，通過離合器脫開，由駕駛員直接轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤進(jìn)行手感試驗(yàn)；

液壓泵站系統(tǒng)，用于為電液復(fù)合轉(zhuǎn)向器提供助力油壓，和為轉(zhuǎn)向阻力矩加載裝置提供加載油壓；

轉(zhuǎn)向阻力矩加載裝置，實(shí)現(xiàn)正向或逆向驅(qū)動(dòng)時(shí)所需的負(fù)載力；

仿真臺(tái)架，用于各模塊及樣件的安裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用車車道保持系統(tǒng)的硬件在環(huán)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述上位機(jī)上位機(jī)與下位機(jī)進(jìn)行 TCP/IP 通訊，上位機(jī)將編好的應(yīng)用程序，下載到下位機(jī)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中進(jìn)行編譯、運(yùn)行，下位機(jī)部分結(jié)果在上位機(jī)進(jìn)行顯示；下位機(jī)運(yùn)行的結(jié)果傳送至上位機(jī)，仿真數(shù)據(jù)在上位機(jī)仿真數(shù)據(jù)顯示器中顯示，仿真動(dòng)畫在上位機(jī)的仿真動(dòng)畫顯示器中顯示。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的商用車車道保持系統(tǒng)的硬件在環(huán)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)包括下位機(jī)、電源模塊、數(shù)據(jù)接口設(shè)備，其中：

下位機(jī)，帶有PXI 實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)控制程序的執(zhí)行；

電源模塊，用于傳感器供電、指示燈供電、負(fù)載電動(dòng)缸供電、控制器供電、上位機(jī)和下位機(jī)供電；

數(shù)據(jù)接口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)進(jìn)行 TCP/IP 通訊，還提供模擬量、數(shù)字量輸入和輸出端口，進(jìn)行傳感器信號(hào)的采集和執(zhí)行器的控制，工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)包含下位機(jī) PXI 與EPS控制器通訊的 CAN 接口，可以用于仿真系統(tǒng)的 CAN 信號(hào)的監(jiān)控和讀取，工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)還提供串口接口；

下位機(jī)通過接口設(shè)備不斷從在環(huán)硬件采集數(shù)據(jù)包括：

1)從轉(zhuǎn)向器中的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器采集數(shù)據(jù)；

2)從轉(zhuǎn)向阻力矩加載裝置中的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器、拉壓力傳感器中采集數(shù)據(jù)；

下位機(jī)通過接口設(shè)備不斷向在環(huán)硬件發(fā)送數(shù)據(jù)包括：

1)向車道保持控制器發(fā)送車速數(shù)據(jù)，下達(dá)車道保持功能是否開啟的命令；

2)向電動(dòng)助力控制器發(fā)送車速信息；

3)向轉(zhuǎn)動(dòng)阻力矩加載泵站發(fā)送轉(zhuǎn)向阻力矩信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的商用車車道保持系統(tǒng)的硬件在環(huán)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電液復(fù)合轉(zhuǎn)向器包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，循環(huán)球式液壓助力裝置，其中：

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，用于提供電動(dòng)助力和冗余的方向盤控制自由度，集成有轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角傳感器，在常規(guī)助力模式下根據(jù)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩大小控制循環(huán)球式液壓助力轉(zhuǎn)向器的輸入轉(zhuǎn)矩，也在智能轉(zhuǎn)向模式下提供冗余的自動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；

循環(huán)球式液壓助力裝置，其輸入端與電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置輸出端連接，根據(jù)電動(dòng)助力的輸出端扭矩通過轉(zhuǎn)向閥控制液壓助力的大小，液壓動(dòng)力由泵站提供。