专利名称：可移动式电动助力转向控制器综合试验台的制作方法
技术领域：
可移动式电动助力转向控制器综合试验台技术领域[0001]本实用新型涉与一种测试试验装置，特别涉与一种汽车电动助力转向器(EPS)用控制器(ECU)电气型式试验台架、ECU耐久试验台架以与车载实时检测系统的可移动综合测试装置。
背景技术：
[0002]随着汽车工业的飞速发展，汽车配件市场发展迅速，汽车电动助力转向器作为一个重要的底盘部件，其性能也受到越来越多的关注。电动助力转向系统是一个机电一体化的产品，控制器(ECU)是电动助力转向系统的控制单元，其性能直接影响到汽车的转向性能。同时，控制器的设计生产必须经过严格的测试和试验。目前的控制器研发工作主要采用离散的方式，研发和试验未能形成一个互动的反馈系统。本试验台就是基于控制器的研发、 生产、试验而设计，将控制器的研发、实车测试、持续改进、型式试验和故障排除均集成在一个试验系统里。[0003]在电动助力转向系统的开发，特别是针对ECU开发、测试、生产过程中，如何在试验室环境下对所开发的控制策略和控制性能指标的检测、故障排查，是生产企业和设计部门的一项重要工作。一般情况下，对ECU进行软、硬件调试和测试，必须为其建立一个实际的汽车前悬架与转向系统台架，但这样不仅开发周期长，而且成本很高。实用新型内容[0004]本实用新型所解决的技术问题在于提供一种可移动式电动助力转向控制器综合试验台，以解决上述背景技术中的缺点。[0005]本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现一种可移动式电动助力转向控制器综合试验台，包括电动助力转向系统、控制器(ECU)、EPS电机、力矩传感器、负载模拟系统、移动车体台架、相关信号及电源连接等，所述的移动车体台架上设有电脑显示屏、控制系统与信号发生模块、通讯诊断模块、ECU电源供给模块、系统驱动与信号采集模块、ECU功能测试与性能检测模块和ECU耐久模块。[0006]所述的通讯诊断模块包括CAN-BUS通讯诊断模块和K-LINE诊断模块，所述 CAN-BUS通讯诊断模块为整车的通讯提供了接口，所述K-LINE诊断模块可以将控制器的故障通过标准代码的方式显示出来。[0007]所述E⑶电源供给模块通过E⑶电源线路给E⑶提供正常的工作电源电压。[0008]所述的控制系统与信号发生模块输送整车的转向系统信号。[0009]所述的ECU电气型式试验主要由ECU电源供给模块、计算机与控制系统、运动控制卡和示波器承担。[0010]所述ECU电源供给模块包括直流稳压电源、可编程高精密电源装置和斩波器与放大器。[0011]所述的控制器功能检测与性能测试模块主要包括控制器测试专用组合仪表、控制器性能检测模块、电动助力转向系统、负载模拟系统、控制器(ECU)、直流稳压电源、计算机与控制系统、控制系统与信号发生模块，以及用于监测PWM信号的示波器。[0012]所述的ECU耐久模块有多通道的控制器耐久控制器台，所述的ECU耐久模块、负载模拟系统和EPS电机一起组成一个完整的耐久系统。[0013]有益效果本实用新型可以在实验室环境下对不同的EPS控制器软硬件进行调试与性能检测、对控制器策略进行评估与优化、对ECU各模块进行单独的测试。当汽车转向系统发生问题时，可把本实用新型推出室外甚至是道路试验场所进行诊断、调试。本实用新型还具有功能多样、可便捷移动、反馈及时、多通道、操作简单、显示直观等优点。
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。[0015]图2为试验台各模块与信号传送示意图。[0016]其中1.电动助力转向系统，2.转向管柱，3. EPS电机，4.控制器(ECU)，5.力矩传感器，6.负载模拟系统，7.模拟负载电源与信号，8. E⑶电源线路，9.转向系统信号，10.模拟驾驶员力矩输入信号，11.通讯诊断信号，12.电源信号转接箱，13.移动车体台架，14.电脑显示屏，15.控制系统与信号发生模块，16.通讯诊断模块，17. E⑶电源供给模块，18.系统驱动与信号采集模块，19. ECU功能测试与性能检测模块，20. ECU耐久模块，21.直流稳压电源，22.可编程高精密电源装置，23.斩波器与放大器，24. CAN通讯模块，25. K-LINE诊断模块，26.计算机与控制系统，27.转向系统信号发生模块，28.运动控制卡，29.伺服电机，30.数据采集卡，31.控制器测试专用组合仪表，32.控制器性能检测模块，33.示波器。
具体实施方式
[0017]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。[0018]参见图1，一种可移动式电动助力转向控制器综合试验台，包括电动助力转向系统 1、控制器(ECU)4、EPS电机3、力矩传感器5、负载模拟系统6、移动车体台架13、相关信号与电源连接等。[0019]所述的移动车体台架13上设有电脑显示屏14、控制系统与信号发生模块15、通讯诊断模块16、ECU电源供给模块17(除给ECU提供电源外，还可对ECU模拟电气型式试验环境)、系统驱动与信号采集模块18、ECU功能测试与性能检测模块19和ECU耐久模块20。[0020]所述的通讯诊断模块16包括CAN-BUS通讯诊断模块M和K-LINE诊断模块25，所述CAN-BUS通讯诊断模块M为整车的通讯提供了接口，可以让驾驶员对转向系统的信息得到与时的掌握。所述K-LINE诊断模块25为控制器故障诊断而设计，此模块可以将控制器的故障通过标准代码的方式显示出来，达到标准化的目的。[0021]当所述E⑶电源供给模块17通过E⑶电源线路8给E⑶提供正常的工作电源电压时，所述控制系统与信号发生模块15输送整车的转向系统信号9，使得控制器(E⑶)4正常工作，通过调节负载模拟系统6的负载大小，即可得EPS电机3的输出电流和力矩，输出电流可通过电流传感器的数据采集卡30测得，输出力矩可通过力矩传感器5得到。如果控制器工作异常，把通讯诊断信号11接入到控制器(ECU)4，相应信息通过相关通讯协议转换4成对应的专业代码，并用相关的文字在电脑显示屏14上显示出来，通过专业代码和文字可以得知是控制器的哪个特定模块出现故障。[0022]所述的ECU电气型式试验主要由ECU电源供给模块17、计算机与控制系统沈、运动控制卡28和示波器33承担。所述ECU电源供给模块17包括直流稳压电源21、可编程高精密电源装置22和斩波器与放大器23。所述ECU电源供给模块17通过软件编程，其最高输出峰值电压可以达到200V，且电源电压/电流达到变化率可到达20000V/S。如果要使得控制器(E⑶)4正常工作，只要把直流稳压电源21和可编程高精密电源装置22设置成稳定的车载蓄电池电压即可。如果模拟车载电源发生波动和异常情况，则在计算机与控制系统 26上启动可编程高精密电源装置22的驱动软件，根据各技术条件编制电压变化频率，速率和幅值大小，经过斩波器与放大器23后，再由E⑶电源线路8输入到控制器(EOT) 4中，即可完成相应的电气型式试验。还可通过示波器33检测实际电源波动变化情况。ECU电气型式试验承担的任务有常规电源电压试验、有负载下的电压波动试验、电源电压断续试验、 电源电压反极性试验、过电压试验、电源电压瞬断试验和过度电压试验，能够考察ECU所可能遇到的异常电压情况。[0023]所述的控制器功能检测与性能测试模块19主要包括控制器测试专用组合仪表 31、控制器性能检测模块32、电动助力转向系统1、负载模拟系统6、控制器(ECU) 4、直流稳压电源21、计算机与控制系统沈、控制系统与信号发生模块15，以及用于监测PWM信号的示波器33。所述计算机与控制系统沈控制负载大小。所述的控制器功能检测与性能测试模块19分成两个部分一为功能检测；二为性能测试。这两者有适当的区别，但又有内在的联系。在整个测试系统中，所有整车的转向系统信号9由转向系统信号发生模块27产生， 转向系统信号发生模块27包括传感器电压调节装置、车速信号发生装置、发动机信号发生装置和点火信号发生装置。ECU电源供给模块17通过ECU电源线路8提供正常电压，使得外部环境能满足ECU正常工作。所述的控制器功能检测与性能测试模块19进行功能检测时，着重检测控制器(EOT) 4是否工作，通过示波器33可检测控制器(EOT) 4中几个主要芯片和功率管的工作情况。如果说不工作，则EPS电机3不会输出电流和力矩，这时力矩传感器5上没有力矩显示。如果功能测试上不正常，则需检测出那个E⑶模块不工作，此时剩下的工作将切换到通讯诊断模块16，可以得知是控制器的哪个特定模块出现故障，然后进行修复。如果功能检测正常，则需要进行性能测试，性能测试主要测试控制器(ECU) 4工作是否良好，或工作在技术要求的特定要求之上。整车的转向系统信号发生模块27输入特定的扭矩信号和车速信号，控制器(ECU) 4输出一个电流和扭矩值，并把输入扭矩和输出电流与输出扭矩在通过信号采集卡30传送到计算机与控制系统沈，并通过电脑显示屏14显示出来，通过软件绘制X-Y轴曲线图，如果曲线符合技术要求规定的曲线与数值，则认为此ECU 为合格，否则不合格，不合格产品不允许出厂或当正常控制器使用。[0024]所述的E⑶耐久模块20有多通道的控制器耐久控制器台，可同时对多台E⑶进行耐久试验，进行可靠性验证。计算机与控制系统沈通过软件编程，对ECU电源供给模块17 和转向系统信号发生模块27中的点火信号进行控制，使得控制器(ECU) 4的工作时间和停止时间得到设置，并对系统驱动与信号采集模块18和负载模拟系统6的电流进行实时调节，循环切换，模拟实车驾驶时的状态，形成一个特有的工况运行模式。所述的ECU耐久模块20、负载模拟系统6和EPS电机3 —起组成一个完整的耐久系统。其中EPS电机3为加载电机，模拟负载电机为一个扭矩控制方式的伺服电机四，使得耐久试验的负载可调节可控制。此系统可配合其他环境设备做综合环境下的耐久试验，考验其在极限环境的寿命与耐久性。通过电线连接，可以把控制器放在试验箱中，把整个移动台架13放置在常温下(正常环境下)即可驱动控制器在特定环境下工作。所述试验箱可以是高低温箱，湿热交变箱， 臭氧与盐雾试验箱等。[0025]本实用新型可以作为转向系统和整车通讯协议的调试匹配工具，针对不同的车型编制不同的通讯协议，然后进行匹配，使EPS控制系统和整车电子通讯系统成为一个有机的整体。[0026]整体台架的计算机控制模块通过数据采集卡30采集数据并传送控制命令，并对试验、检测的数据进行处理，获取测试结果。根据不同的试验和检测项目可自动生成试验报生1=1 O[0027]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.可移动式电动助力转向控制器综合试验台，包括电动助力转向系统、控制器ECU、 EPS电机、力矩传感器、负载模拟系统、移动车体台架、相关信号及电源连接等，其特征在于， 所述的移动车体台架上设有电脑显示屏、控制系统与信号发生模块、通讯诊断模块、ECU电源供给模块、系统驱动与信号采集模块、ECU功能测试与性能检测模块和ECU耐久模块。
2.根据权利要求1所述的可移动式电动助力转向控制器综合试验台，其特征在于，所述的通讯诊断模块包括CAN-BUS通讯诊断模块和K-LINE诊断模块，所述CAN-BUS通讯诊断模块为整车的通讯提供了接口，所述K-LINE诊断模块可以将控制器的故障通过标准代码的方式显示出来。
3.根据权利要求1所述的可移动式电动助力转向控制器综合试验台，其特征在于，所述ECU电源供给模块通过ECU电源线路给ECU提供正常的工作电源电压。
4.根据权利要求1所述的可移动式电动助力转向控制器综合试验台，其特征在于，所述的控制系统与信号发生模块输送整车的转向系统信号。
5.根据权利要求1所述的可移动式电动助力转向控制器综合试验台，其特征在于，所述的ECU电气型式试验主要由ECU电源供给模块、计算机与控制系统、运动控制卡和示波器承担。
6.根据权利要求1或5所述的可移动式电动助力转向控制器综合试验台，其特征在于， 所述ECU电源供给模块包括直流稳压电源、可编程高精密电源装置和斩波器与放大器。
7.根据权利要求1所述的可移动式电动助力转向控制器综合试验台，其特征在于，所述的控制器功能检测与性能测试模块主要包括控制器测试专用组合仪表、控制器性能检测模块、电动助力转向系统、负载模拟系统、控制器ECU、直流稳压电源、计算机与控制系统、控制系统与信号发生模块，以及用于监测PWM信号的示波器。
8.根据权利要求1所述的可移动式电动助力转向控制器综合试验台，其特征在于，所述的ECU耐久模块有多通道的控制器耐久控制器台，所述的ECU耐久模块、负载模拟系统和 EPS电机一起组成一个完整的耐久系统。
专利摘要可移动式电动助力转向控制器综合试验台，包括电动助力转向系统、控制器(ECU)、EPS电机、力矩传感器、负载模拟系统、移动车体台架、相关信号及电源连接等，所述的移动车体台架上设有电脑显示屏、控制系统与信号发生模块、通讯诊断模块、ECU电源供给模块、系统驱动与信号采集模块、ECU功能测试与性能检测模块和ECU耐久模块。本实用新型可以在实验室环境下对不同的EPS控制器软硬件进行调试与性能检测、对控制器策略进行评估与优化、对ECU各模块进行单独的测试。当汽车转向系统发生问题时，可把本实用新型推出室外甚至是道路试验场所进行诊断、调试。本实用新型还具有功能多样、可便捷移动、反馈及时、多通道、操作简单、显示直观等优点。
文档编号G05B23/02GK202331190SQ201120367529
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者段洪, 谭庆, 高明 申请人:株洲易力达机电有限公司