汽车电动助力转向系统硬件在环仿真方法研究

摘要

近年来，汽车工业与电控技术有了长足的发展，安全、高效、环保、智能成为了汽车行业发展的重要方向。转向系统是汽车的重要构成单元，其发展经历了机械式转向系统、液压式转向系统、电子液压式转向系统，并逐渐发展成为电动助力转向系统（EPS）。电动助力转向系统使得汽车在较低速度工作时的转向轻便性，高速工作时的转向路感都有了很大的改善，一定程度上增强了汽车的驾驶稳定性。
　　目前，EPS的开发主要基于实车道路试验，同时借助于硬件在环仿真(HIL)试验完成。然而实车试验存在高成本，长周期，易受外部条件影响的弊端，在EPS开发初期，盲目地开展实车试验，还容易诱发安全事故。EPS HIL仿真测试几乎可以模拟所有的实车测试所需的工况情形，前期在这些模拟工况中进行测试，既保证了实车道路试验的顺利进行，又可以降低实车试验的频率，达到缩短开发周期，降低开发成本目的。
　　本文依托某企业EPS HIL测试项目，在对EPS测试现状分析的前提下，总结提出了电动助力转向系统硬件在环测试的三层级测试方法，并就信号级、总成级测试进行了详细阐述，给出了相关测试案例及测试结果，就待测控制器的策略功能做出评价。本论文主要对下述几方面开展了研究工作：
　　(1)分析EPS的发展历程，简述EPS的工作原理、特点，并就HIL仿真测试在汽车电控单元V型开发进程中的作用进行阐述。
　　(2)对目前主流的硬件在环仿真平台dSPACE系统进行介绍，并对本论文中涉及到的主要板卡、管理软件等软硬件资源进行分析。
　　(3)提出EPS HIL测试三个层级测试方法，详述信号级、总成级测试方法，简述功率级测试方法。
　　(4)经研究分析，给出典型测试案例对信号级、总成级测试予以佐证。
　　(5)对信号级、总成级方法进行实验比对分析，得出总成级测试方法的优越之处，并提出较为合理的综合测试方案构想。

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第一章 绪 论

1.1课题研究背景及意义

1.2电动助力转向系统

1.3硬件在环仿真方法

1.4本文主要研究内容

第二章 dSPACE系统在硬件在环测试中的应用

2.1 dSPACE系统简介

2.2 dSPACE硬件系统

2.3 dSPACE软件系统

2.4本章小结

第三章 电动助力转向系统硬件在环信号级测试

3.1信号级测试

3.2模型配置及测试管理

3.3功能测试

3.4本章小结

第四章 电动助力转向系统硬件在环总成级测试

4.1电动助力转向系统硬件在环总成级测试概述

4.2电动助力转向系统测试试验台

4.3功能测试

4.4故障注入与诊断测试

4.5本章小结

第五章 电动助力转向系统硬件在环测试方法分析

5.1功率级测试测试分析

5.2信号级测试方法分析

5.3总成级测试方法分析

5.4硬件在环测试方法探究

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果