本發(fā)明涉及一種具有車輛運(yùn)動(dòng)模擬功能的ESP硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外大部分汽車工廠和實(shí)驗(yàn)室的ESP的硬件在環(huán)是針對(duì)執(zhí)行器的，有部分是針對(duì)不包含集成式傳感器的ECU，所以無法完成車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的模擬，進(jìn)而無法實(shí)現(xiàn)包含集成式傳感器的ECU測(cè)試，關(guān)于ESP硬件在環(huán)的硬件部分有如下幾種：例如執(zhí)行器的在環(huán)（將制動(dòng)踏板、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、液壓控制單元等作為硬件部分）、ECU在環(huán)等，但是整車運(yùn)動(dòng)信號(hào)（縱向加速度、側(cè)向加速度和橫擺角速度）都是通過軟件直接模擬，沒有作為硬件實(shí)現(xiàn)的。ESP硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)的研發(fā)現(xiàn)狀也大體上呈現(xiàn)出我國(guó)與國(guó)外的差距：國(guó)外的ESP硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)臺(tái)通常是由一些大量配備ESP系統(tǒng)的整車廠，或是專門從事ESP系統(tǒng)開發(fā)的大型公司進(jìn)行研制，廣泛應(yīng)用于ESP開發(fā)工作，取得了顯著的成效；這些公司的硬件設(shè)備和技術(shù)大都采取了一定的保密措施。而目前國(guó)內(nèi)幾乎沒有公司能獨(dú)立的搭建生產(chǎn)自主研發(fā)的ESP硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)，少數(shù)也是利用所掌握的不完全的國(guó)外技術(shù)進(jìn)行模仿，仍處于探索階段，產(chǎn)品還有很大的局限性。Simulator三維試驗(yàn)臺(tái)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀隨著在環(huán)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際上出現(xiàn)了不少專門提供硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的公司，美國(guó)的ADI(AppliedDynamicsInternational)公司分別基于VME和PCI總線開發(fā)了仿真系統(tǒng)RTS、加拿大的Opal-RT公司開發(fā)了RT-LAB，而德國(guó)的ETAS公司則研發(fā)了Lab-Car，此外應(yīng)用比較廣泛的還有IPG的CarsMaker/HIL、DSPACE公司的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)Simulator以及基于Simulink采用Ni和研華數(shù)據(jù)采集卡的xPC-Target等仿真系統(tǒng)。這些ESP硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了模擬整車運(yùn)動(dòng)信號(hào)（縱向加速度、側(cè)向加速度和橫擺角速度）的功能。但國(guó)內(nèi)的工廠和實(shí)驗(yàn)室目前還沒有成熟的針對(duì)用于測(cè)試具有集成式傳感器ECU的硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)，除了少數(shù)工廠和實(shí)驗(yàn)室具有高成本的試驗(yàn)臺(tái)外，大部分都不能對(duì)ECU與傳感器集成在一起的ESP系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種具有車輛運(yùn)動(dòng)模擬功能的ESP硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái)。本發(fā)明是由第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)、第三步進(jìn)電機(jī)、第一矩形框、第二矩形框、第三矩形框、機(jī)架、傳感器和控制器組成，第一矩形框設(shè)置在機(jī)架上，第一矩形框固定有第一銷軸，該第一銷軸穿過機(jī)架，第一銷軸與第一步進(jìn)電機(jī)的輸出軸聯(lián)接，第一步進(jìn)電機(jī)固定在機(jī)架的底部；第二矩形框位于第一矩形框中，第二矩形框的側(cè)邊框固定有第二銷軸，該第二銷軸穿過第一矩形框的立框與第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸聯(lián)接，第二步進(jìn)電機(jī)固定在第一矩形框的立框上；第三矩形框位于第二矩形框中，第三矩形框固定有第三銷軸，該第三銷軸穿過第二矩形框的橫邊框與第三步進(jìn)電機(jī)的輸出軸聯(lián)接，第三步進(jìn)電機(jī)固定在第二矩形框的橫邊框上；第一矩形框、第二矩形框和第三矩形框分別在第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)和第三步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下可以分別繞空間坐標(biāo)系的x、y和z三個(gè)軸的作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，被測(cè)試樣件安裝固定在第三矩形框上；傳感器和控制器安裝在第三矩形框上，傳感器與控制器連接，傳感器中的EWTS82測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)的角速度并輸出，來模擬汽車的橫擺角速度；傳感器中的SCA1000測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)傾斜形成的X、Y兩個(gè)方向的重力加速度分量并輸出，模擬汽車的橫向和縱向加速度。本發(fā)明的有益效果：能模擬整車運(yùn)動(dòng)信號(hào)的功能即縱向加速度、側(cè)向加速度和橫擺角速度，本發(fā)明適用ECU與傳感器集成在一起的ESP系統(tǒng)，上述ESP系統(tǒng)的ECU信號(hào)能直接通過電氣接口提供；能夠完成具有集成式傳感器的ESP控制器的硬件在環(huán)測(cè)試，并且體積較小，成本較低。附圖說明圖1為本發(fā)明的立體視圖。圖2是SCA1000的電路圖。圖3是EWTS82的電路圖。具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)施例是由第一步進(jìn)電機(jī)1、第二步進(jìn)電機(jī)2、第三步進(jìn)電機(jī)3、第一矩形框4、第二矩形框5、第三矩形框6、機(jī)架7、傳感器和控制器組成，第一矩形框4設(shè)置在機(jī)架7上，第一矩形框4固定有第一銷軸41，該第一銷軸41穿過機(jī)架7，第一銷軸41與第一步進(jìn)電機(jī)1的輸出軸聯(lián)接，第一步進(jìn)電機(jī)1固定在機(jī)架7的底部；第二矩形框5位于第一矩形框4中，第二矩形框5的側(cè)邊框固定有第二銷軸51，該第二銷軸51穿過第一矩形框4的立框與第二步進(jìn)電機(jī)2的輸出軸聯(lián)接，第二步進(jìn)電機(jī)2固定在第一矩形框4的立框上；第三矩形框6位于第二矩形框5中，第三矩形框6固定有第三銷軸61，該第三銷軸61穿過第二矩形框5的橫邊框與第三步進(jìn)電機(jī)3的輸出軸聯(lián)接，第三步進(jìn)電機(jī)3固定在第二矩形框5的橫邊框上；第一矩形框4、第二矩形框5和第三矩形框6分別在第一步進(jìn)電機(jī)1、第二步進(jìn)電機(jī)2和第三步進(jìn)電機(jī)3的帶動(dòng)下可以分別繞空間坐標(biāo)系的x、y和z三個(gè)軸的作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，被測(cè)試樣件安裝固定在第三矩形框6上；傳感器和控制器安裝在第三矩形框6上，傳感器與控制器連接，傳感器中的EWTS82測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)的角速度并輸出，來模擬汽車的橫擺角速度；傳感器中的SCA1000測(cè)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)傾斜形成的X、Y兩個(gè)方向的重力加速度分量并輸出，模擬汽車的橫向和縱向加速度。SCA1000的電路如如2所示。EWTS82的電路如圖3所示。ESP系統(tǒng)是新型主動(dòng)安全系統(tǒng)，通過制動(dòng)系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的干涉來改善車輛的行駛穩(wěn)定性，它能在所有的行駛情況下為駕駛員提供主動(dòng)安全行車保證。在系統(tǒng)中設(shè)定估計(jì)的ωd、βd，并根據(jù)以下需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法：傳感器測(cè)得的信號(hào)經(jīng)過一定的算法和汽車模型運(yùn)算后，便可以知道期望值ωd、βd與實(shí)際值ω、β，經(jīng)比較器比較得Δω、Δβ。若在容許范圍內(nèi)，則無須作用；若不在容許范圍內(nèi)，則ESP系統(tǒng)根據(jù)Δω、Δβ的大小確定要產(chǎn)生的修正橫擺力矩大小，然后根據(jù)修正橫擺力矩大小控制制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)橫擺力矩修正，進(jìn)而保證穩(wěn)定性。