基于PXI平臺的ESP系統性能測試平臺

　　挑戰：

　　電子穩定系統(Electroni-c Stability Program, 簡(jiǎn)稱(chēng)ESP，下同)實(shí)車(chē)道路試驗不僅對場(chǎng)地要求十分苛刻，實(shí)驗過(guò)程具有相當的危險性，而且所需測量的信號較多。實(shí)驗數據采集系統不僅要能夠采集各種信號，還要能夠在惡劣的測試環(huán)境中(如沖擊、震動(dòng)、高溫、高濕度等)穩定可靠的工作。

　　應用方案：

　　面對ESP系統試驗苛刻的測試環(huán)境、眾多的測試信號，基于NI PXI和LabVIEW的測試平臺，我們在較短的時(shí)間內快速融合了模擬信號、數字信號、CAN、串口等多種信號采集與處理。NI數據采集系統在海南試驗場(chǎng)成功完成了ESP試驗過(guò)程的數據采集，保證了試驗的順利進(jìn)行。

　　使用的產(chǎn)品：

　　LabVIEW 2009軟件開(kāi)發(fā)平臺
　　PXI-1042Q 8 槽PXI機箱
　　PXI-8106 嵌入式實(shí)時(shí)控制器
　　PXI-6251 M系列數據采集卡
　　PXI-6259 M系列數據采集卡
　　PXI-8430 串口卡
　　PXI-6608 數字IO模塊
　　PXI-8512 CAN卡

　　概述

　　汽車(chē)電子穩定控制系統可以輔助駕駛員對車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行控制，通過(guò)控制車(chē)輪的制動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機的輸出力矩來(lái)控制汽車(chē)的橫擺角速度并將側偏角限制在一定范圍內，從而協(xié)助駕駛員在極限工況下保持汽車(chē)的穩定性，防止車(chē)輛出現失穩危險。

　　近年來(lái)，隨著(zhù)人們對車(chē)輛主動(dòng)安全性要求的提高和各國相應安全法規的推動(dòng)，ESP系統在汽車(chē)上的標準裝配率迅速提高，博世、大陸等國外汽車(chē)電子產(chǎn)品供應商均具備了ESP系統的批量化供貨能力并占據了市場(chǎng)的主要份額。

　　國內ESP系統的研究起步較晚，大多停留在理論控制研究與硬件在環(huán)仿真階段，國內整車(chē)及零部件廠(chǎng)商大多直接采用博世、大陸、TRW等的ESP系統與自主開(kāi)發(fā)的整車(chē)相匹配。

　　相對于國內ESP系統策略的研究，ESP系統性能測試評價(jià)方法的研究基本空白，大多數驗證實(shí)驗均參考國外零部件商或相應機構的試驗方法或直接將測試試驗委托供應商實(shí)施。目前，國內汽車(chē)行業(yè)尚無(wú)形成統一的ESP測試標準，這使得國內整車(chē)廠(chǎng)商很難系統合理的評價(jià)ESP控制性能，更無(wú)法根據試驗的結果在產(chǎn)品設計階段對汽車(chē)電子供應商提出完善的產(chǎn)品設計技術(shù)要求，大大增加了整車(chē)廠(chǎng)商與汽車(chē)電子供應商的底盤(pán)電控系統匹配設計周期和研發(fā)成本。

　　鑒于上述情況，課題組結合當前的研究基礎，提出一套汽車(chē)底盤(pán)電控系統性能評價(jià)和實(shí)驗測試流程規范并構建了一個(gè)用于ESP系統試驗測試的測控系統平臺。

　　ESP系統測試平臺

　　課題組搭建的ESP系統測試平臺主要包括三大部分：1. ESP試驗測試流程規范;2. 試驗數據采集系統;3. 試驗評價(jià)標準?！　?/p>

 

　　試驗測試流程規范規定了ESP測試所需的試驗項目、試驗目的、測試變量和儀器、試驗條件、試驗方法，以及實(shí)驗數據處理方法。

　　試驗評價(jià)標準作為電控系統以及整車(chē)性能評定的指南，從汽車(chē)相關(guān)基本理論出發(fā)，規定了性能好壞評定的方法與相應原理。

　　試驗數據采集系統包括試驗中測量所需變量(車(chē)輛參數和運動(dòng)狀態(tài))的傳感器及其數據采集卡和相關(guān)軟件。試驗數據采集系統性能好壞在一定程度上決定了整個(gè)測試系統能否準確評價(jià)整車(chē)性能以及ESP系統的優(yōu)劣。

　　ESP作為最新一代汽車(chē)主動(dòng)安全系統，ESP是基于汽車(chē)動(dòng)力學(xué)對汽車(chē)臨界失穩狀態(tài)下施加準確控制來(lái)提高汽車(chē)穩定性的系統。因此為了驗證ESP系統的性能，就需要大量實(shí)車(chē)試驗。完成試驗數據采集將面臨兩大難題：一是，測試設備眾多(GPS、陀螺儀、非接觸式光電測速儀、輪速傳感器、壓力傳感器、觸發(fā)器等)，二是，測試環(huán)境惡劣(沖擊、震動(dòng)、高溫、高濕度等)。通過(guò)調研，我們選擇了NI PXI和LabVIEW的測試平臺?！　?/p>