CN108454699B - 电动液压助力转向检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种电动液压助力转向检测系统。包括：上位机、下位机、方向盘总成、油门踏板总成、转向机、供油机构和负载机构；下位机用于接收转角信号、转矩信号和加速信号，并将转角信号、转矩信号和加速信号发送至上位机；上位机根据加速信号和转角信号得出负载力，上位机向下位机发出负载机构工作指令，使下位机根据负载机构工作指令控制负载机构输出力矩；上位机根据加速信号生成车速信号，上位机根据车速信号和转矩信号获得转向助力值，上位机根据转向助力值获得供油机构上油泵电机的电流，使下位机控制供油机构上油泵根据电流输出力矩。缓解现有技术中存在的转向系统在中重型车辆中试验不便的技术问题。

Description

电动液压助力转向检测系统
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种电动液压助力转向检测系统。
背景技术
转向系统作为汽车重要的部件之一，对汽车的安全行驶非常重要，一直都是人们关注和研究的重点对象之一。在汽车转向的研究当中，转向轻便性一直是研究的热点。传统机械式液压助力转向系统已经发展的很成熟，但对于新能源汽车来说，由于存在纯电动工况就意味着由传动发动机带动的液压助力转向系统不能使用。
由于新能源中重型车辆必须应用非传统的助力转向系统——单独由电机提供动力的转向系统。这就对EPS系统(电动助力转向系统)和EHPS系统(电动液压助力转向系统)的发展提出了需要。
虽然EPS及EHPS等新型转向系统在乘用车上已经发展得较成熟，但是在中重型车辆上EPS及EHPS系统的发展应用仍然存在使用不便问题。
因此如何解决转向系统在中重型车辆中试验不方便成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动液压助力转向检测系统，以缓解现有技术中存在的转向系统在中重型车辆中试验不方便的技术问题。
本发明提供的一种电动液压助力转向检测系统，包括：上位机、下位机、方向盘总成、油门踏板总成、转向机、供油机构和负载机构；
所述方向盘总成与所述转向机连接，所述供油机构和所述负载机构均与所述转向机连接，所述下位机分别与所述负载机构、供油机构、方向盘总成、油门踏板总成和所述上位机连接；
所述方向盘总成设置有转角传感器和扭矩传感器，所述转角传感器用于采集所述方向盘总成转动的转角信号，所述扭矩传感器用于采集所述方向盘总成的转矩信号；
所述油门踏板总成设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集所述油门踏板总成的加速信号；
所述下位机用于接收所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号，并将所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号发送至所述上位机；
所述上位机根据所述加速信号和转角信号得出负载力，所述上位机向所述下位机发出负载机构工作指令，以使所述下位机根据所述负载机构工作指令控制所述负载机构输出力矩，以模拟转向路感；
所述上位机根据加速信号生成车速信号，所述上位机根据所述车速信号和所述转矩信号获得转向助力值，所述上位机根据所述转向助力值获得供油机构上油泵电机的电流，以使下位机控制供油机构上油泵根据所述电流输出力矩。
进一步地，所述负载机构包括：负载电机和减速机；
所述负载电机与所述减速机传动连接，所述减速机通过第一联轴器与所述转向机连接，所述负载电机与所述下位机连接。
进一步地，所述供油机构还包括：油壶；
所述油壶的一端与所述油泵的一端连通，所述油壶的另一端与所述转向机连通，所述油泵的另一端与所述转向机连通，所述油泵电机的一端与所述下位机连接，所述油泵电机的另一端通过第二联轴器与所述油泵连接。
进一步地，还包括第一驱动器；
所述第一驱动器的一端与所述下位机连接，所述第一驱动器的另一端与所述负载电机连接，所述第一驱动器用于接收所述下位机发出的负载机构工作指令。
进一步地，还包括第二驱动器；
所述第二驱动器的一端与所述下位机连接，所述第二驱动器的另一端与所述油泵电机连接。
进一步地，所述方向盘总成和所述转向机之间设置有万向节，所述万向节将所述方向盘总成和所述转向机连接。
进一步地，所述转向机为循环球式转向机。
进一步地，所述方向盘总成包括：方向盘主体和传动机构；
所述方向盘主体设置在所述传动机构的一端，所述传动机构的一端与所述万向节连接，所述转角传感器和所述扭矩传感器均设置在所述传动机构上。
进一步地，所述下位机上设置有PXI信号采集卡。
进一步地，所述第一联轴器和所述第二联轴器结构相同。
本发明提供的一种电动液压助力转向检测系统，包括：上位机、下位机、方向盘总成、油门踏板总成、转向机、供油机构和负载机构；所述方向盘总成与所述转向机连接，所述供油机构和所述负载机构均与所述转向机连接，所述下位机分别与所述负载机构、供油机构、方向盘总成、油门踏板总成和所述上位机连接；所述方向盘总成设置有转角传感器和扭矩传感器，所述转角传感器用于采集所述方向盘总成转动的转角信号，所述扭矩传感器用于采集所述方向盘总成的转矩信号；所述油门踏板总成设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集所述油门踏板总成的加速信号；所述下位机用于接收所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号，并将所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号发送至所述上位机；所述上位机根据所述加速信号和转角信号得出负载力，所述上位机向所述下位机发出负载机构工作指令，以使所述下位机根据所述负载机构工作指令控制所述负载机构输出力矩，以模拟转向路感；所述上位机根据加速信号生成车速信号，所述上位机根据所述车速信号和所述转矩信号获得转向助力值，所述上位机根据所述转向助力值获得供油机构上油泵电机的电流，以使下位机控制供油机构上油泵根据所述电流输出力矩。采用上述的方案，通过上位根据下位机采集的转角信号、转矩信号、车速信号和转矩信号，分别得出负载力和转向助力值，负载机构根据下位机的负载机构工作指令输出力矩，从而可模拟转向路感，上位机根据转向助力值获得供油机构上油泵电机的电流，以使下位机控制供油机构上油泵根据电流输出力矩，以缓解现有技术中存在的转向系统在中重型车辆中试验不方便的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电动液压助力转向检测系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的本发明实施例提供的车速信号和所述扭矩信号对应电流和助力值表。
图标：100-方向盘总成；200-油门踏板总成；300-转向机；400-供油机构；500-负载机构；600-下位机；700-上位机；800-第一驱动器；900-第二驱动器；410-油壶；420-油泵；430-油泵电机；440-第二联轴器；510-负载电机；520-减速机；530-第一联轴器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的电动液压助力转向检测系统结构示意图；图2为本发明实施例提供的本发明实施例提供的车速信号和所述扭矩信号对应电流和助力值表。如图1和图2所示，本发明提供的一种电动液压助力转向检测系统，包括：上位机700、下位机600、方向盘总成100、油门踏板总成200、转向机300、供油机构400和负载机构500；
所述方向盘总成100与所述转向机300连接，所述供油机构400和所述负载机构500均与所述转向机300连接，所述下位机600分别与所述负载机构500、供油机构400、方向盘总成100、油门踏板总成200和所述上位机700连接；
所述方向盘总成100设置有转角传感器和扭矩传感器，所述转角传感器用于采集所述方向盘总成100转动的转角信号，所述扭矩传感器用于采集所述方向盘总成100的转矩信号；
所述油门踏板总成200设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集所述油门踏板总成200的加速信号；
所述下位机600用于接收所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号，并将所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号发送至所述上位机700；
所述上位机700根据所述加速信号和转角信号得出负载力，所述上位机700向所述下位机600发出负载机构500工作指令，以使所述下位机600根据所述负载机构500工作指令控制所述负载机构500输出力矩，以模拟转向路感；
所述上位机700根据加速信号生成车速信号，所述上位机700根据所述车速信号和所述转矩信号获得转向助力值，所述上位机700根据所述转向助力值获得供油机构400上油泵电机430的电流，以使下位机600控制供油机构400上油泵420根据所述电流输出力矩。
其中，路感是在转向过程中，转向系统把车辆运动状态和路面状态信息反馈给驾驶员的一种现象。驾驶过程是一个人-车-路相互作用的过程，是一个闭环的系统，驾驶员需要获得从汽车和道路上反馈来的信息，进而对驾驶操作进行修正，保证汽车安全高效运行。
上位机700包括Labview和Trucksim，LabVIEW(Laboratory Virtual instrumentEngineering Workbench)是一种图形化的编程语言的开发环境尽可能采用了通用的硬件，可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器。用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。
Trucksim由上位机700上的整车模型提供，由整车模型计算负载力的大小。
本发明提供的一种电动液压助力转向检测系统，包括：上位机700、下位机600、方向盘总成100、油门踏板总成200、转向机300、供油机构400和负载机构500；
所述方向盘总成100与所述转向机300连接，所述供油机构400和所述负载机构500均与所述转向机300连接，所述下位机600分别与所述负载机构500、供油机构400、方向盘总成100、油门踏板总成200和所述上位机700连接；所述方向盘总成100设置有转角传感器和扭矩传感器，所述转角传感器用于采集所述方向盘总成100转动的转角信号，所述扭矩传感器用于采集所述方向盘总成100的转矩信号；所述油门踏板总成200设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集所述油门踏板总成200的加速信号；所述下位机600用于接收所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号，并将所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号发送至所述上位机700；所述上位机700根据所述加速信号和转角信号得出负载力，所述上位机700向所述下位机600发出负载机构500工作指令，以使所述下位机600根据所述负载机构500工作指令控制所述负载机构500输出力矩，以模拟转向路感；所述上位机700根据加速信号生成车速信号，所述上位机700根据所述车速信号和所述转矩信号获得转向助力值，所述上位机700根据所述转向助力值获得供油机构400上油泵电机430的电流，以使下位机600控制供油机构400上油泵420根据所述电流输出力矩。采用上述的方案，通过上位根据下位机600采集的转角信号、转矩信号、车速信号和转矩信号，分别得出负载力和转向助力值，负载机构500根据下位机600的负载机构500工作指令输出力矩，从而可模拟转向路感，上位机700根据转向助力值获得供油机构400上油泵电机430的电流，以使下位机600控制供油机构400上油泵420根据电流输出力矩，以缓解现有技术中存在的转向系统在中重型车辆中试验不方便的技术问题。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述负载机构500包括：负载电机510和减速机520；
所述负载电机510与所述减速机520传动连接，所述减速机520通过第一联轴器530与所述转向机300连接，所述负载电机510与所述下位机600连接。
本实施例中，负载机构500包括负载电机510和减速机520，减速机520通过联轴器与转向机300连接，这样，在转向机300转向时，减速机520会给转向机300一个作用力，以使转向机300在转动时受到阻力，以模拟出路感，而且负载电机510与下位机600连接，下位机600控制负载电机510的输出功率。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述供油机构400还包括：油壶410；
所述油壶410的一端与所述油泵420的一端连通，所述油壶410的另一端与所述转向机300连通，所述油泵420的另一端与所述转向机300连通，所述油泵电机430的一端与所述下位机600连接，所述油泵电机430的另一端通过第二联轴器440与所述油泵420连接。
本实施例中，油壶410的一端与油泵420连通，油壶410的另一端与转向机300连通，且油泵420的另一端也与转向机300连通，这样使油壶410、油泵420和转向机300形成一个循环，以为转向机300提高动力，油泵电机430与油泵420连接，以使油泵420工作，让油壶410内的油进入到转向机300中。
在上述实施例的基础上，进一步地，还包括第一驱动器800；
所述第一驱动器800的一端与所述下位机600连接，所述第一驱动器800的另一端与所述负载电机510连接，所述第一驱动器800用于接收所述下位机600发出的负载机构500工作指令。
进一步地，还包括第二驱动器900；
所述第二驱动器900的一端与所述下位机600连接，所述第二驱动器900的另一端与所述油泵电机430连接。
本实施例中，还包括第一驱动器800和第二驱动器900，第一驱动器800和第二驱动器900的设置可以使下位机600的控制器信号更好的传递到负载机构500和油泵电机430上，以使负载机构500和油泵电机430能够更好的工作。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述方向盘总成100和所述转向机300之间设置有万向节，所述万向节将所述方向盘总成100和所述转向机300连接。
进一步地，所述转向机300为循环球式转向机300。
本实施例中，在方向盘总成100和转向机300设置有万向节，通过万向节的设置使方向盘总成100和转向机300连接，同时也可以使方向盘总成100能够便捷地带动转向机300转动。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述方向盘总成100包括：方向盘主体和传动机构；
所述方向盘主体设置在所述传动机构的一端，所述传动机构的一端与所述万向节连接，所述转角传感器和所述扭矩传感器均设置在所述传动机构上。
本实施例中，传动机构的一端与万向节连接，传动机构的另一端与方向盘主体连接，且传动机构上设置有转角传感器和扭矩传感器，当方向盘主体转动时，转角传感器和扭矩传感器将转角信号和转矩信号传送至下位机600，通过方向盘的转动以实现检测助力。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述下位机600上设置有PXI信号采集卡。
PXI(PCI extensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展)是一种坚固的基于PC的测量和自动化平台。
本实施例中，在下位机600上设置PXI信号采集卡，以将转角信号和转矩信号采集。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动液压助力转向检测系统，其特征在于，包括：上位机、下位机、方向盘总成、油门踏板总成、转向机、供油机构和负载机构；
所述方向盘总成与所述转向机连接，所述供油机构和所述负载机构均与所述转向机连接，所述下位机分别与所述负载机构、供油机构、方向盘总成、油门踏板总成和所述上位机连接；
所述方向盘总成设置有转角传感器和扭矩传感器，所述转角传感器用于采集所述方向盘总成转动的转角信号，所述扭矩传感器用于采集所述方向盘总成的转矩信号；
所述油门踏板总成设置有压力传感器，所述压力传感器用于采集所述油门踏板总成的加速信号；
所述下位机用于接收所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号，并将所述转角信号、所述转矩信号和所述加速信号发送至所述上位机；
所述上位机根据所述加速信号和转角信号得出负载力，所述上位机向所述下位机发出负载机构工作指令，以使所述下位机根据所述负载机构工作指令控制所述负载机构输出力矩，以模拟转向路感；
所述上位机根据加速信号生成车速信号，所述上位机根据所述车速信号和所述转矩信号获得转向助力值，所述上位机根据所述转向助力值获得供油机构上油泵电机的电流，以使下位机控制供油机构上油泵根据所述电流输出力矩。
2.根据权利要求1所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，所述负载机构包括：负载电机和减速机；
所述负载电机与所述减速机传动连接，所述减速机通过第一联轴器与所述转向机连接，所述负载电机与所述下位机连接。
3.根据权利要求2所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，所述供油机构还包括：油壶；
所述油壶的一端与所述油泵的一端连通，所述油壶的另一端与所述转向机连通，所述油泵的另一端与所述转向机连通，所述油泵电机的一端与所述下位机连接，所述油泵电机的另一端通过第二联轴器与所述油泵连接。
4.根据权利要求3所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，还包括第一驱动器；
所述第一驱动器的一端与所述下位机连接，所述第一驱动器的另一端与所述负载电机连接，所述第一驱动器用于接收所述下位机发出的负载机构工作指令。
5.根据权利要求4所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，还包括第二驱动器；
所述第二驱动器的一端与所述下位机连接，所述第二驱动器的另一端与所述油泵电机连接。
6.根据权利要求1所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，所述方向盘总成和所述转向机之间设置有万向节，所述万向节将所述方向盘总成和所述转向机连接。
7.根据权利要求6所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，所述转向机为循环球式转向机。
8.根据权利要求6所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，所述方向盘总成包括：方向盘主体和传动机构；
所述方向盘主体设置在所述传动机构的一端，所述传动机构的另一端与所述万向节连接，所述转角传感器和所述扭矩传感器均设置在所述传动机构上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，所述下位机上设置有PXI信号采集卡。
10.根据权利要求3所述的电动液压助力转向检测系统，其特征在于，所述第一联轴器和所述第二联轴器结构相同。
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