CN111175056A - 一种商用车车道保持***的硬件在环试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种商用车车道保持***的硬件在环试验装置，包括转向执行机构、车道保持***控制器、电动助力***控制器、电液复合转向器、工业控制机、上位机及图像采集设备、液压泵站***、转向阻力矩加载装置、仿真台架。本发明的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，将传感器，控制器及执行器等硬件连接到***回路中进行仿真，在实验室条件下发现并解决问题。这样能够在台架上对车道保持控制策略的可行性进行充分验证，并模拟故障情况进行安全设计，有效避免了商用车车道保持***在开发初期为了验证控制策略而需进行实车道路试验的危险性，操作简便，节约商用车车道保持***转向控制器的开发成本，缩短开发周期。

Description

一种商用车车道保持***的硬件在环试验装置

技术领域

本发明涉及车道保持技术领域，特别涉及一种商用车车道保持***的硬件在环试验装置。

背景技术

商用车上的车道保持功能涉及高速重载行驶工况，在开发的初期，需要验证***的性能，如果进行高速实车道路试验，不仅试验成本高昂，还会增加试验危险性。现有的车道保持***的试验装置，均采用整车仿真模型来进行试验，缺少相关硬件在环的试验装置，没有对转向器的实时性和准确性进行考虑，这样会导致实车试验结果和台架试验结果存在一定偏差。

本发明针对现有车道保持***试验台架存在的弊端，设计了一种商用车车道保持***的硬件在环试验装置：将传感器，控制器及执行器等硬件连接到***回路中进行仿真，在实验室条件下发现并解决问题。这样能够在台架上对车道保持控制策略的可行性进行充分验证，并模拟故障情况进行安全设计，能够有效缩短商用车车道保持***的开发周期。

发明内容

本发明目的是：提供一种商用车车道保持***的硬件在环试验装置，有效避免商用车车道保持***在开发初期为了验证控制策略而需进行实车道路试验的危险性，操作简便，节约商用车车道保持***转向控制器的开发成本，缩短开发周期。

本发明的技术方案是：

一种商用车车道保持***的硬件在环试验装置，包括转向执行机构、车道保持***控制器、电动助力***控制器、电液复合转向器、工业控制机、上位机及图像采集设备、液压泵站***、转向阻力矩加载装置、仿真台架，其中：

上位机及图像采集设备，监控仿真过程，显示、分析、保存仿真结果，采集上位机仿真动画显示器上的车道线信息，并输出给车道保持***控制器；

工业控制机***，从上位机中下载编写好的应用程序，进行编译、运行，将部分结果发送给上位机进行显示；通过接口设备不断从在环硬件采集数据，结合采集到的数据运行车辆动力学模型，并通过接口设备不断向在环硬件发送数据；

车道保持***控制器，从图像采集设备获取车道线信息，从工业控制机***接收车道保持功能是否开启的命令，并获取车速信息，结合车道保持控制策略，如果车辆偏离车道，就得到一个叠加转矩，将此叠加转矩发送给电动助力控制器；

电动助力控制器，从转向器的转矩转角传感器获取转向手力和转角信息，通过接口设备从下位机中获取车速信息，从车道保持控制器获取叠加转矩信息；根据助力特性曲线与相应的控制策略，计算并跟踪目标助力转矩，结合转角的信号采集和处理实现对电动助力***的控制；

电液复合转向器，受电动助力控制器控制，为转向***提供助力；转向阻力矩加载装置给电液复合转向器施加阻力矩，用来模拟转向器转向时受到的地面阻力；

转向执行机构，一方面通过伺服电机代替驾驶员作动，工作于位置伺服模式或扭矩伺服模式，用于模拟驾驶员给方向盘各种不同的操作工况，动态设置转向机角度，从而仿效驾驶员；另一方面，通过离合器脱开，由驾驶员直接转动方向盘进行手感试验；

液压泵站***，用于为电液复合转向器提供助力油压，和为转向阻力矩加载装置提供加载油压；

转向阻力矩加载装置，实现正向或逆向驱动时所需的负载力；

仿真台架，用于各模块及样件的安装。

进一步的，所述上位机上位机与下位机进行 TCP/IP 通讯，上位机将编好的应用程序，下载到下位机的实时操作***中进行编译、运行，下位机部分结果在上位机进行显示；下位机运行的结果传送至上位机，仿真数据在上位机仿真数据显示器中显示，仿真动画在上位机的仿真动画显示器中显示。

进一步的，所述工业控制机***包括下位机、电源模块、数据接口设备，其中：

下位机，带有PXI 实时仿真***，用以实现控制程序的执行；

电源模块，用于传感器供电、指示灯供电、负载电动缸供电、控制器供电、上位机和下位机供电；

数据接口设备，实现上位机与下位机进行 TCP/IP 通讯，还提供模拟量、数字量输入和输出端口，进行传感器信号的采集和执行器的控制，工业控制机***包含下位机 PXI 与EPS控制器通讯的 CAN 接口，可以用于仿真***的 CAN 信号的监控和读取，工业控制机***还提供串口接口；

下位机通过接口设备不断从在环硬件采集数据包括：

1)从转向器中的转矩转角传感器采集数据；

2)从转向阻力矩加载装置中的转矩转角传感器、拉压力传感器中采集数据；

下位机通过接口设备不断向在环硬件发送数据包括：

1)向车道保持控制器发送车速数据，下达车道保持功能是否开启的命令；

2)向电动助力控制器发送车速信息；

3)向转动阻力矩加载泵站发送转向阻力矩信息。

进一步的，述电液复合转向器包括电动助力转向装置，循环球式液压助力装置，其中：

电动助力转向装置，用于提供电动助力和冗余的方向盘控制自由度，集成有转矩和转角传感器，在常规助力模式下根据转向盘转矩大小控制循环球式液压助力转向器的输入转矩，也在智能转向模式下提供冗余的自动转向机构；

循环球式液压助力装置，其输入端与电动助力转向装置输出端连接，根据电动助力的输出端扭矩通过转向阀控制液压助力的大小，液压动力由泵站提供。

进一步的，所述电动助力装置与液压助力装置共同为转向***提供助力，其中液压部分提供绝大部分助力、电动部分提供的助力主要用于进一步减轻驾驶员手力，并做相位补偿、阻尼补偿和回正控制。

进一步的，所述转向执行机构，包括方向盘和伺服转向机构，指令由上位机的测试用例给定，驱动方式为伺服驱动，集成有转矩转角传感器，控制功能上支持角度控制、速度控制、扭矩控制。

进一步的，所述液压泵站***由助力泵站及加载泵站两部分组成，分别为电液复合转向器提供助力油压，和为转向阻力矩加载装置提供加载油压；

液压泵站***具有油位报警装置，当液压油发生泄漏，油位低于设定油位时，发出声光报警，并停止整个试验台的试验，各动作部件的动作全部停止，液压站油泵停止供油，油箱加热冷却及循环装置停止工作；

两个液压泵站都具有温度调节装置，以保证油温测量及控制的准确性；

加载泵站，既能实现油缸的被动加载，又能主动驱动油缸执行动作；加载力和***压力的调节为电比例调节。

进一步的，所述转向阻力矩加载装置采用旋转摆动缸加载方式，实现正向驱动时所需的负载力，载荷可连续调节，也可实现逆向驱动，并对输出载荷及角度进行测量。

进一步的，所述仿真台架是一个铸铁台架，各模块及样件的安装如下：

转向执行机构部分由伺服电机、行星齿轮减速机、扭矩传感器、角度编码器及弹性联轴器组成，输入驱动部分安装于立柱侧面平板上，人工实现上下移动以满足不同型号方向机连接；

转向阻力矩加载装置由伺服摆动油缸、伺服阀、扭矩传感器组成；

一套立柱支撑模组，用于输入驱动部分的安装，可手动调节高度；

工装夹具采用分体结构，过度圆盘上，用于安装循环球样件，具有多个安装孔，旋转某个角度时，可适应差距较小的样机安装；

液压泵站由助力泵站和加载泵站两部分组成，助力泵站具有温度自动调节装置；液压站具有油位报警装置，当液压油发生泄漏，油位低于设定油位时，发出声光报警，并停止整个设备的试验，各动作部件的动作全部停止；

电源小车，用于控制器的供电与电流/电压的检测；用于控制车速、发动机模拟信号的发送。

进一步的，还包括电气控制***，用于元器件信号的采集及各元器件的供电；配电方式采用强弱电分开机制，避免强电对弱电的干扰，其中强电部分装有带漏电保护器的空气开关；配电控制部分装有钥匙开关，通过钥匙开关控制整个设备供电，在设备短期停止期间，通过钥匙开关进行断；传感器供电采用传感器专用线性直流电源。

本发明的优点是：

本发明的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，将传感器，控制器及执行器等硬件连接到***回路中进行仿真，在实验室条件下发现并解决问题。这样能够在台架上对车道保持控制策略的可行性进行充分验证，并模拟故障情况进行安全设计，有效避免了商用车车道保持***在开发初期为了验证控制策略而需进行实车道路试验的危险性，操作简便，节约商用车车道保持***转向控制器的开发成本，缩短开发周期。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明硬件在环试验装置的***原理图；

图2为硬件在环试验装置的硬件结构示意图；

图3为硬件在环试验装置的总体俯视图。

其中：1、方向盘；2、转向执行机构升降控制台；3、图像采集设备；4、伺服转向机构；5、电液复合转向器；6、夹具装置；7、仿真动画显示屏；8、工业控制机；9、电源小车；10、负载阻力矩加载装置；11、泵站***。

具体实施方式

如图1所示，本发明的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，包括转向执行机构、车道保持***控制器、电动助力***控制器、电液复合转向器、工业控制机、上位机及图像采集设备、液压泵站***、转向阻力矩加载装置、仿真台架。下面具体介绍个部分结构和功能。

1．上位机及图像采集设备

上位机结构特征：

上位机安装有Labview，运行仿真监控程序，用于监控仿真过程，显示、分析、保存仿真结果，既可以便于修改Trucksim***仿真模型参数, 又可以及时监视实时仿真模型在控制器作用下的运行状态。上位机的外部设备有键盘，鼠标和显示器。上位机采用两个显示器，一个进行仿真动画（Trucksim Anmiater）显示，一个进行仿真数据实时显示。

图像采集设备结构特征：

图像采集设备包含一个带有车道识别功能的摄像头，摄像头采集上位机仿真动画显示器上的车道线信息，并输出给车道保持（LKA）控制器。

上位机及图像采集设备工作原理：

上位机与下位机进行 TCP/IP 通讯，上位机将编好的应用程序，下载到下位机的实时操作***中进行编译、运行，下位机部分结果在上位机进行显示。下位机运行的结果传送至上位机，仿真数据在上位机仿真数据显示器中显示，仿真动画在上位机的仿真动画显示器中显示。图像采集设备采集上位机仿真动画显示器屏幕的车道线信息，并将数据发送给车道保持（LKA）控制器。

3．工业控制机***

结构特征：

工业控制机***包含下位机（实时仿真***）、电源模块、数据接口等硬件组成。

下位机：PXI 实时仿真平台该控制器提供了一个实时操作***，用以实现控制程序的执行。PXI 是面向仪器***的 PCI 扩展，是由 NI 公司发布的基于PC 的自动化平台。PXI 设备具有很高的实时性和很完善的硬件接口，根据实际需要，可以进行灵活的配置。

电源模块：工控机内部有不同电压的开关电源和稳压电源，用于传感器供电、指示灯供电、负载电动缸供电、控制器供电、上位机和下位机供电。工控机还有各种电压转换器，提供各种电压的接线端子，方便电源扩展。

数据接口设备：工控机需要与在环硬件进行各种数据交互，上位机与下位机进行TCP/IP 通讯，上位机编好的应用程序，下载到下位机的实时操作***中进行编译、运行，下位机部分结果在上位机进行显示。数据接口设备提供模拟量、数字量输入和输出端口，进行传感器信号的采集和执行器的控制。工控机包含下位机 PXI 与EPS控制器通讯的 CAN 接口，可以用于仿真***的 CAN 信号的监控和读取，工控机还提供串口接口。

工作原理：

下位机的实时操作***从上位机中下载编写好的应用程序，进行编译、运行，下位机将部分结果发送给上位机进行显示。上位机控制下位机，下位机通过接口设备不断从在环硬件采集数据：

1)从转向器中的转矩转角传感器（模拟、PWM或CAN信号）采集数据。

2)从转向阻力矩加载装置中的转矩转角传感器、拉压力传感器中采集数据。

下位机结合采集到的数据运行车辆动力学模型，并通过接口设备不断向在环硬件发送数据：

1)向车道保持控制器发送车速数据，下达车道保持功能是否开启的命令。

2)向电动助力控制器发送车速信息。

3)向转动阻力矩加载泵站发送转向阻力矩信息。

4.车道保持***控制器

工作原理：

车道保持控制器从图像采集设备获取车道线信息，从下位机接收车道保持功能是否开启的命令，并获取车速信息。车道保持控制器根据车速和车道线信息，结合车道保持控制策略，如果车辆偏离车道，就得到一个叠加转矩，车道保持控制器将此叠加转矩发送给电动助力控制器。

5.电动助力控制器

工作原理：

电动助力控制器从转向器的转矩转角传感器获取转向手力和转角信息，通过接口设备从下位机中获取车速信息，从车道保持控制器获取叠加转矩信息。

叠加转矩，车速和转向盘转矩信号输入电动助力控制器，电动助力控制器根据助力特性曲线与相应的控制策略，计算并跟踪目标助力转矩，结合转角的信号采集和处理实现对电动助力***的控制。

6.电液复合转向器

结构特征：

包含电动助力转向装置，循环球式液压助力装置。电动助力转向装置：用于提供电动助力和冗余的方向盘控制自由度，集成有转矩和转角传感器，在常规助力模式下根据转向盘转矩大小控制循环球式液压助力转向器的输入转矩，也在智能转向模式下提供冗余的自动转向机构。循环球式液压助力装置：其输入端与电动助力转向装置输出端联接，根据电动助力的输出端扭矩通过转向阀控制液压助力的大小，液压动力由泵站提供。

工作原理：

电液复合转向器受电动助力控制器控制，为转向***提供助力。转向阻力矩加载装置给电液复合转向器施加阻力矩，用来模拟转向器转向时受到的地面阻力。

电动助力装置与液压助力装置共同为转向***提供助力，其中液压部分提供绝大部分助力、电动部分提供的助力主要用于进一步减轻驾驶员手力，并做相位补偿、阻尼补偿和回正控制。

7.转向执行机构

转向执行机构，包含方向盘和伺服转向机构。一方面可以通过高性能伺服电机代替驾驶员作动，工作于位置伺服模式或扭矩伺服模式，用于模拟驾驶员给方向盘各种不同的操作工况，动态设置转向机角度，从而仿效驾驶员。指令由上位机的测试用例给定。另一方面，可以通过离合器脱开，由驾驶员直接转动方向盘进行手感试验。驱动方式为伺服驱动，集成有转矩转角传感器，控制功能上可以支持角度控制、速度控制、扭矩控制。

8.液压泵站***

结构特征：

液压泵站***由助力泵站及加载泵站两部分组成。助力泵站用于为电液复合转向器提供助力油压，加载泵站部分用于为转向阻力矩加载装置提供加载油压。

液压泵站***具有油位报警装置，当液压油发生泄漏，油位低于设定油位时，发出声光报警，并停止整个试验台的试验，各动作部件的动作全部停止，液压站油泵停止供油，油箱加热冷却及循环装置停止工作。

两个液压泵站都具有温度调节装置，以保证油温测量及控制的准确性。

加载泵站，既能实现油缸的被动加载，又能主动驱动油缸执行动作。加载力和***压力的调节为电比例调节，无需人工干预。

9.转向阻力矩加载装置 转向阻力矩加载装置采用旋转摆动缸加载方式。旋转加载部分主要由伺服摆动油缸、伺服阀、扭矩传感器等组成。可实现正向驱动时所需的负载力，载荷可连续调节，也可实现逆向驱动，并可对输出载荷及角度进行测量。

10.仿真台架

如图2、3所示，仿真台架是一个铸铁台架，用于各模块及样件的安装，包括方向盘1、转向执行机构升降控制台2、图像采集设备3、伺服转向机构4、电液复合转向器5、夹具装置6、仿真动画显示屏7、工业控制机8、电源小车9、负载阻力矩加载装置10、泵站***11。

转向执行机构部分用于液压转向器的输入轴驱动，主要由伺服电机、行星齿轮减速机、扭矩传感器、角度编码器及弹性联轴器等组成，输入驱动部分可实现手动和自动驱动双模式，输入驱动部分安装于立柱侧面平板上，可人工实现上下移动以满足不同型号方向机连接。

转向阻力矩加载装置采用旋转摆动缸加载方式。旋转加载部分主要由伺服摆动油缸、伺服阀、扭矩传感器等组成。可实现正向驱动时所需的负载力，载荷可连续调节，也可实现逆向驱动，并可对输出载荷及角度进行测量。

立柱支撑模组一套，用于输入驱动部分的安装，可手动调节高度。

工装夹具采用分体结构，过度圆盘上，用于安装循环球样件，具有多个安装孔，旋转某个角度时，可适应差距较小的样机安装。通过更换过度圆盘，可适应差别较大的被试样机，降低运行成本。

液压泵站由助力泵站和加载泵站两部分组成。助力泵站用于为转向器提供助力油压，加载泵站部分用于液压油缸的加载。助力泵站具有温度自动调节装置，以保证有油温测量及控制的准确性。

液压站具有油位报警装置，当液压油发生泄漏，油位低于设定油位时，发出声光报警，并停止整个设备的试验，各动作部件的动作全部停止。

电源小车用于控制器的供电与电流/电压的检测；用于控制车速、发动机模拟信号的发送。

11.电气控制***

电气控制***用于元器件信号的采集及各元器件的供电。配电方式采用强弱电分开机制，避免强电对弱电的干扰。

强电部分装有带漏电保护器的空气开关，以保证设备及人身安全。

配电控制部分装有钥匙开关，通过钥匙开关控制整个设备供电，在设备短期停止期间，可以通过钥匙开关进行断，操作更加人性化。

传感器供电采用传感器专用线性直流电源，排除了由于开关电源输出纹波系数过大对传感器的输出精度的影响。

12.硬件在环试验过程分析

车道保持原理：

车道保持***可采用基于力矩叠加的LKAS***控制策略。假设车辆偏离车道时，仿佛受到一种外力可以将其“推”回车道，这种外力在车道中心处较弱，但在车道边缘处时则作用力增强，在转向系上叠加的力矩与车辆的横向偏移量以及横向速度有关，相对车辆偏移量越大，横向速度越高，所叠加的阻力矩越大，***辅助驾驶员的强度增加。

从***角度出发，为了车辆能够平稳顺畅的进行车道保持，需要对车道信息有一定的预判性，也就是车辆能够提前感知到前方道路的走向从而对车辆的姿态提前做出校正。车辆在道路上行驶，前瞻一定距离从而判断离下一个弯道的距离，根据当前车速，判断到达该弯道的时间，根据弯道曲率和车辆本身的状态计算对应的目标方向盘转角，进而到达该弯道时，给定方向盘一定的附加力矩，达到预期目标方向盘转角。从功能实现上来看，该部分主要侧重于驾驶员脱手时的车道保持功能的实现，将当前车道中心线作为车辆预期行驶轨迹，通过侧向驾驶员模型计算得到目标方向盘转角，目标方向盘转角与实际方向盘转角之间的误差从而给方向盘一定的助力扭矩，完成相应的控制过程。

在试验中，车道保持是这样实现的：图像采集设备中的摄像头从仿真动画显示器中检测车辆相对于道路位置关系以及车道线的相关信息，如车辆与道路左侧的间距、与道路右侧的间距、前方道路曲率变化和有无障碍物等，将数据发送给车道保持控制器，车道保持控制器进行数据处理将车道保持的附加转矩叠加到电动助力控制器上，从而控制转向电机实现车道的保持功能。

试验过程：

进行试验时，通过上位机控制工业控制机，将编好的应用程序，下载到工业控制机的实时操作***中进行编译、运行，下位机将运行结果发送给上位机，连接两个显示器：一个进行仿真动画（Trucksim Anmiater）显示，图像采集设备从此显示器获取车道信息，发送给车道保持控制器；一个进行仿真数据实时显示，上位机可通过此界面控制试验的进程，改变试验参数。

工业控制机运行实时仿真***，不断从复合电液转向器中的转矩和转角传感器读取数据，运行Trucksim车辆动力学模型，向车道保持控制器发送车速和车道保持功能是否执行的信息，向转向阻力矩加载泵站发送转向阻力矩数据。车道保持控制器接收来自工业控制机的命令及车速信号，也接收图像采集设备采集到的车道线信息，在车道保持命令开启的情况下，车道保持控制器依据车道保持控制策略，如果车道偏离，就会计算出一个叠加力矩，并发送给电动助力转向器。电动助力转向器接收方向盘的手力大小及车速信号，结合叠加力矩，依据控制策略对电动助力***进行控制。电动助力***与液压助力***共同为转向***提供助力，其中，液压助力***的动力来源于泵站***。

另一方面，泵站***中的加载泵站接收工业控制机***的转向阻力矩数据，并通过转向阻力矩加载装置将此转向阻力矩加载给转向***，以此来模拟路面对转向***的阻力矩。转向阻力矩加载装置的控制是一个闭环控制过程。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，包括转向执行机构、车道保持***控制器、电动助力***控制器、电液复合转向器、工业控制机、上位机及图像采集设备、液压泵站***、转向阻力矩加载装置、仿真台架，其中：

上位机及图像采集设备，监控仿真过程，显示、分析、保存仿真结果，采集上位机仿真动画显示器上的车道线信息，并输出给车道保持***控制器；

工业控制机***，从上位机中下载编写好的应用程序，进行编译、运行，将部分结果发送给上位机进行显示；通过接口设备不断从在环硬件采集数据，结合采集到的数据运行车辆动力学模型，并通过接口设备不断向在环硬件发送数据；

车道保持***控制器，从图像采集设备获取车道线信息，从工业控制机***接收车道保持功能是否开启的命令，并获取车速信息，结合车道保持控制策略，如果车辆偏离车道，就得到一个叠加转矩，将此叠加转矩发送给电动助力控制器；

电动助力控制器，从转向器的转矩转角传感器获取转向手力和转角信息，通过接口设备从下位机中获取车速信息，从车道保持控制器获取叠加转矩信息；根据助力特性曲线与相应的控制策略，计算并跟踪目标助力转矩，结合转角的信号采集和处理实现对电动助力***的控制；

电液复合转向器，受电动助力控制器控制，为转向***提供助力；转向阻力矩加载装置给电液复合转向器施加阻力矩，用来模拟转向器转向时受到的地面阻力；

转向执行机构，一方面通过伺服电机代替驾驶员作动，工作于位置伺服模式或扭矩伺服模式，用于模拟驾驶员给方向盘各种不同的操作工况，动态设置转向机角度，从而仿效驾驶员；另一方面，通过离合器脱开，由驾驶员直接转动方向盘进行手感试验；

液压泵站***，用于为电液复合转向器提供助力油压，和为转向阻力矩加载装置提供加载油压；

转向阻力矩加载装置，实现正向或逆向驱动时所需的负载力；

仿真台架，用于各模块及样件的安装。

2.根据权利要求1所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，所述上位机上位机与下位机进行 TCP/IP 通讯，上位机将编好的应用程序，下载到下位机的实时操作***中进行编译、运行，下位机部分结果在上位机进行显示；下位机运行的结果传送至上位机，仿真数据在上位机仿真数据显示器中显示，仿真动画在上位机的仿真动画显示器中显示。

3.根据权利要求2所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，所述工业控制机***包括下位机、电源模块、数据接口设备，其中：

下位机，带有PXI 实时仿真***，用以实现控制程序的执行；

电源模块，用于传感器供电、指示灯供电、负载电动缸供电、控制器供电、上位机和下位机供电；

数据接口设备，实现上位机与下位机进行 TCP/IP 通讯，还提供模拟量、数字量输入和输出端口，进行传感器信号的采集和执行器的控制，工业控制机***包含下位机 PXI 与EPS控制器通讯的 CAN 接口，可以用于仿真***的 CAN 信号的监控和读取，工业控制机***还提供串口接口；

下位机通过接口设备不断从在环硬件采集数据包括：

1)从转向器中的转矩转角传感器采集数据；

2)从转向阻力矩加载装置中的转矩转角传感器、拉压力传感器中采集数据；

下位机通过接口设备不断向在环硬件发送数据包括：

1)向车道保持控制器发送车速数据，下达车道保持功能是否开启的命令；

2)向电动助力控制器发送车速信息；

3)向转动阻力矩加载泵站发送转向阻力矩信息。

4.根据权利要求3所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，所述电液复合转向器包括电动助力转向装置，循环球式液压助力装置，其中：

电动助力转向装置，用于提供电动助力和冗余的方向盘控制自由度，集成有转矩和转角传感器，在常规助力模式下根据转向盘转矩大小控制循环球式液压助力转向器的输入转矩，也在智能转向模式下提供冗余的自动转向机构；

循环球式液压助力装置，其输入端与电动助力转向装置输出端连接，根据电动助力的输出端扭矩通过转向阀控制液压助力的大小，液压动力由泵站提供。

5.根据权利要求4所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，所述电动助力装置与液压助力装置共同为转向***提供助力，其中液压部分提供绝大部分助力、电动部分提供的助力主要用于进一步减轻驾驶员手力，并做相位补偿、阻尼补偿和回正控制。

6.根据权利要求5所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，所述转向执行机构，包括方向盘和伺服转向机构，指令由上位机的测试用例给定，驱动方式为伺服驱动，集成有转矩转角传感器，控制功能上支持角度控制、速度控制、扭矩控制。

7.根据权利要求6所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，所述液压泵站***由助力泵站及加载泵站两部分组成，分别为电液复合转向器提供助力油压，和为转向阻力矩加载装置提供加载油压；

液压泵站***具有油位报警装置，当液压油发生泄漏，油位低于设定油位时，发出声光报警，并停止整个试验台的试验，各动作部件的动作全部停止，液压站油泵停止供油，油箱加热冷却及循环装置停止工作；

两个液压泵站都具有温度调节装置，以保证油温测量及控制的准确性；

加载泵站，既能实现油缸的被动加载，又能主动驱动油缸执行动作；加载力和***压力的调节为电比例调节。

8.根据权利要求7所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，所述转向阻力矩加载装置采用旋转摆动缸加载方式，实现正向驱动时所需的负载力，载荷可连续调节，也可实现逆向驱动，并对输出载荷及角度进行测量。

9.根据权利要求8所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，所述仿真台架是一个铸铁台架，各模块及样件的安装如下：

转向执行机构部分由伺服电机、行星齿轮减速机、扭矩传感器、角度编码器及弹性联轴器组成，输入驱动部分安装于立柱侧面平板上，人工实现上下移动以满足不同型号方向机连接；

转向阻力矩加载装置由伺服摆动油缸、伺服阀、扭矩传感器组成；

一套立柱支撑模组，用于输入驱动部分的安装，可手动调节高度；

工装夹具采用分体结构，过度圆盘上，用于安装循环球样件，具有多个安装孔，旋转某个角度时，可适应差距较小的样机安装；

液压泵站由助力泵站和加载泵站两部分组成，助力泵站具有温度自动调节装置；液压站具有油位报警装置，当液压油发生泄漏，油位低于设定油位时，发出声光报警，并停止整个设备的试验，各动作部件的动作全部停止；

电源小车，用于控制器的供电与电流/电压的检测；用于控制车速、发动机模拟信号的发送。

10.根据权利要求9所述的商用车车道保持***的硬件在环试验装置，其特征在于，还包括电气控制***，用于元器件信号的采集及各元器件的供电；配电方式采用强弱电分开机制，避免强电对弱电的干扰，其中强电部分装有带漏电保护器的空气开关；配电控制部分装有钥匙开关，通过钥匙开关控制整个设备供电，在设备短期停止期间，通过钥匙开关进行断；传感器供电采用传感器专用线性直流电源。

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