一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统的制作方法

本实用涉及电动汽车技术实践应用领域，特别是一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试方面的研究，尤其涉及到一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统。

背景技术：

传统的机械式转向系统已经被具有助力功能的动力转向系统所取代，目前，助力转向系统主要有三种形式：液压助力转向系统(HPS)、电控液压助力转向系统(EHPS)和电动助力转向系统(EPS)，应用HPS可以使驾驶员较容易地把握方向盘，提供行驶的安全性；(4)液压执行机构可以提供较大的助力，允许转向车轮承受更大的负荷，不会引起转向沉重的问题；(5)技术成熟，结构紧凑，工作安全可靠，价格比较便宜，同时HPS也有很多不足：(1)选定参数、设计完成之后，助力特性就确定了，不能再进行调节与控制，因此很难协调汽车转向轻便性和路感之间的矛盾；(2)无论汽车是否转向，只要发动机工作，油泵就一直运转，浪费燃料，使整车的燃油经济性变差；(3)存在渗油问题，泄漏的液压油会对环境造成污染；(4)对工作温度有一定的要求，低温工作性能较差，不能够对电动汽车的运动状态进行实时的检测和反馈，目前EPS在汽车低速行驶时转向轻便性不强和高速行驶时路感差以及助力特性出厂单一性导致其不能适应不同的驾驶员驾驶习惯，增加了训练的监控难度。

因此，提供一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统，以期能够通过对电动汽车的EPS性能教学测试系统进行改进，能够自动驱动控制电机转矩的检测与反馈调节作用的ECU模块对电动汽车的运动和操作状态进行全程监测，以保证EPS系统的安全和汽车行车安全，提供适合驾驶员的助力特性，提高不同驾驶员的适应能力，提高自主学习的能力，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统，以期能够通过对电动汽车的EPS性能教学测试系统进行改进，能够自动驱动控制电机转矩的检测与反馈调节作用的ECU模块对电动汽车的运动和操作状态进行全程监测，以保证EPS系统的安全和汽车行车安全，提供适合驾驶员的助力特性，提高不同驾驶员的适应能力，提高自主学习的能力。

为解决背景技术中所述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统，包括电车，所述的电车内设有方向盘和电动机，所述的方向盘的输出端设有能够自动驱动控制电机转矩的检测与反馈调节作用的ECU模块，所述的方向盘的输出端分别与减速机构的一个输入端和ECU模块的输入端连接，ECU模块的输出端与电动机的输入端连接，电动机的输出端与离合器的输入端连接，离合器的输出端与减速机构的另一个输入端连接，减速器的输出端与机械转向器的输入端连接。

优选地，所述的ECU模块包括控制芯片DSP28335、控制模块和信号采集模块，所述的信号采集模块包括转矩传感器、车速传感器、霍尔传感器和外部信号，转矩传感器的输出端通过A/D采集电路与控制芯片DSP28335的输入端连接，车速传感器的输出端通过波形处理电路与控制芯片DSP28335的输入端连接，霍尔传感器的输出端通过A/D采集电路与控制芯片DSP28335的输入端连接，外部信号的输出端通过外部信号处理电路与控制芯片DSP28335的输入端连接，通过采集模块对电动汽车的电机转矩和转速等进行实时的采集检测，以及对外界环境干扰信号的采集，以提高对电动汽车的控制精度，以实现实时的检测和控制。

优选地，所述的控制模块包括继电器驱动电路、方向控制电路、光电离合H桥驱动电路和故障显示电路，控制芯片DSP28335的输出端分别与继电器驱动电路、方向控制电路、光电离合H桥驱动电路和故障显示电路的输出端连接，光电离合H桥驱动电路的输出端与H桥电机控制电路的输入端连接，继电器驱动电路的输出端与H桥电机控制电路的输入端之间通过继电器保护电路连接，方向控制信号的输出端与光电离合H桥驱动电路的输入端连接，H桥电机控制电路与电动机的两端构成闭合回路，通过信号的输出以及反馈，并且对电动汽车的电动机进行控制调节，以实现对电动汽车的电动机的转速进行调节和控制，进而能保证汽车在低速行驶转向时保持轻便性，又能使得汽车在高速行驶时路感较好。

优选地，所述的转矩传感器与A/D采集电路之间通过扭矩信号和转矩信号连接，车速传感器与波形处理电路之间通过车逮信号连接，霍尔传感器与A/D采集电路之间通过电机电流采样连接，外部信号与外部信号处理器之间通过点火信号连接。

优选地，所述的控制芯片DSP28335与光电隔离H桥驱动电路之间通过PWM信号连接，通过PWM信号进行信号输出，能够提高信号对外界环境的干扰强度，能够提高信号传送和反馈的精度。

优选地，所述的控制芯片DSP28335与继电器驱动电路之间通过继电器通断信号连接，控制芯片DSP28335与方向控制电路之间通过方向控制信号连接。

本申请与现有技术相比，其显著优点为：(1)本发明提出了一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统，该系统既能保证汽车在低速行驶转向时保持轻便性，又能使得汽车在高速行驶时路感较好。(2)面对不同的驾驶员，该系统具有自主学习功能，能根据驾驶员操纵方向盘的习惯，提供适合驾驶员的助力特性。(3)使用Labview开发的上位机软件通过CAN接口将车速、扭矩、电流及电压显示出来，并描绘出电动助力特性曲线。此教学测试系统以理论和实践相结合，为培训人员实时展示测试步骤和结果，实现了教学实训的目的。

本实用新型的有益效果是：

1)、能够自动驱动控制电机转矩的检测与反馈调节作用的ECU模块对电动汽车的运动和操作状态进行全程监测，以保证EPS系统的安全和汽车行车安全。

2)、提供适合驾驶员的助力特性，提高不同驾驶员的适应能力，提高自主学习的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统具体实施方式的模块控制总图；

图2为本实用新型一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统具体实施方式的控制反馈图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

请参考图1、图2，一种基于自动驱动控制的EPS性能教学测试系统，包括电车，所述的电车内设有方向盘和电动机，所述的方向盘的输出端设有能够自动驱动控制电机转矩的检测与反馈调节作用的ECU模块，所述的方向盘的输出端分别与减速机构的一个输入端和ECU模块的输入端连接，ECU模块的输出端与电动机的输入端连接，电动机的输出端与离合器的输入端连接，离合器的输出端与减速机构的另一个输入端连接，减速器的输出端与机械转向器的输入端连接。

进一步的，所述的ECU模块包括控制芯片DSP28335、控制模块和信号采集模块，所述的信号采集模块包括转矩传感器、车速传感器、霍尔传感器和外部信号，转矩传感器的输出端通过A/D采集电路与控制芯片DSP28335的输入端连接，车速传感器的输出端通过波形处理电路与控制芯片DSP28335的输入端连接，霍尔传感器的输出端通过A/D采集电路与控制芯片DSP28335的输入端连接，外部信号的输出端通过外部信号处理电路与控制芯片DSP28335的输入端连接，通过采集模块对电动汽车的电机转矩和转速等进行实时的采集检测，以及对外界环境干扰信号的采集，以提高对电动汽车的控制精度，以实现实时的检测和控制。

进一步的，所述的控制模块包括继电器驱动电路、方向控制电路、光电离合H桥驱动电路和故障显示电路，控制芯片DSP28335的输出端分别与继电器驱动电路、方向控制电路、光电离合H桥驱动电路和故障显示电路的输出端连接，光电离合H桥驱动电路的输出端与H桥电机控制电路的输入端连接，继电器驱动电路的输出端与H桥电机控制电路的输入端之间通过继电器保护电路连接，方向控制信号的输出端与光电离合H桥驱动电路的输入端连接，H桥电机控制电路与电动机的两端构成闭合回路，通过信号的输出以及反馈，并且对电动汽车的电动机进行控制调节，以实现对电动汽车的电动机的转速进行调节和控制，进而能保证汽车在低速行驶转向时保持轻便性，又能使得汽车在高速行驶时路感较好。

进一步的，所述的转矩传感器与A/D采集电路之间通过扭矩信号和转矩信号连接，车速传感器与波形处理电路之间通过车逮信号连接，霍尔传感器与A/D采集电路之间通过电机电流采样连接，外部信号与外部信号处理器之间通过点火信号连接。

进一步的，所述的控制芯片DSP28335与光电隔离H桥驱动电路之间通过PWM信号连接，通过PWM信号进行信号输出，能够提高信号对外界环境的干扰强度，能够提高信号传送和反馈的精度。

进一步的，所述的控制芯片DSP28335与继电器驱动电路之间通过继电器通断信号连接，控制芯片DSP28335与方向控制电路之间通过方向控制信号连接。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。