基于PXI平臺(tái)的ESP系統(tǒng)性能測(cè)試系統(tǒng)介紹

The Challenge:
電子穩(wěn)定系統(tǒng)(Electronic Stability Program, 簡(jiǎn)稱ESP，下同)實(shí)車道路試驗(yàn)不僅對(duì)場(chǎng)地要求十分苛刻，實(shí)驗(yàn)過(guò)程具有相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性，而且所需測(cè)量的信號(hào)較多。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅要能夠采集各種信號(hào)，還要能夠在惡劣的測(cè)試環(huán)境中（如沖擊、震動(dòng)、高溫、高濕度等）穩(wěn)定可靠的工作。

The Solution:
面對(duì)ESP系統(tǒng)試驗(yàn)苛刻的測(cè)試環(huán)境、眾多的測(cè)試信號(hào)，基于NI PXI和LabVIEW的測(cè)試平臺(tái)，我們?cè)谳^短的時(shí)間內(nèi)快速融合了模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、CAN、串口等多種信號(hào)采集與處理。NI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在海南試驗(yàn)場(chǎng)成功完成了ESP試驗(yàn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集，保證了試驗(yàn)的順利進(jìn)行。

基于PXI系統(tǒng)良好的可擴(kuò)展性，我們快速搭建了ESP系統(tǒng)性能試驗(yàn)的測(cè)試平臺(tái)。

汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)可以輔助駕駛員對(duì)車輛的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行控制，通過(guò)控制車輪的制動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出力矩來(lái)控制汽車的橫擺角速度并將側(cè)偏角限制在一定范圍內(nèi)，從而協(xié)助駕駛員在極限工況下保持汽車的穩(wěn)定性，防止車輛出現(xiàn)失穩(wěn)危險(xiǎn)。

近年來(lái)，隨著人們對(duì)車輛主動(dòng)安全性要求的提高和各國(guó)相應(yīng)安全法規(guī)的推動(dòng)，ESP系統(tǒng)在汽車上的標(biāo)準(zhǔn)裝配率迅速提高，博世、大陸等國(guó)外汽車電子產(chǎn)品供應(yīng)商均具備了ESP系統(tǒng)的批量化供貨能力并占據(jù)了市場(chǎng)的主要份額。

國(guó)內(nèi)ESP系統(tǒng)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(guó)內(nèi)整車及零部件廠商大多直接采用博世、大陸、TRW等的ESP系統(tǒng)與自主開(kāi)發(fā)的整車相匹配。

相對(duì)于國(guó)內(nèi)ESP系統(tǒng)策略的研究，ESP系統(tǒng)性能測(cè)試評(píng)價(jià)方法的研究基本空白，大多數(shù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)均參考國(guó)外零部件商或相應(yīng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)方法或直接將測(cè)試試驗(yàn)委托供應(yīng)商實(shí)施。目前，國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)尚無(wú)形成統(tǒng)一的ESP測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，這使得國(guó)內(nèi)整車廠商很難系統(tǒng)合理的評(píng)價(jià)ESP控制性能，更無(wú)法根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)汽車電子供應(yīng)商提出完善的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)要求，大大增加了整車廠商與汽車電子供應(yīng)商的底盤電控系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)周期和研發(fā)成本。

鑒于上述情況，課題組結(jié)合當(dāng)前的研究基礎(chǔ)，提出一套汽車底盤電控系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試流程規(guī)范并構(gòu)建了一個(gè)用于ESP系統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)試的測(cè)控系統(tǒng)平臺(tái)。

ESP系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)
課題組搭建的ESP系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)主要包括三大部分：

1. ESP試驗(yàn)測(cè)試流程規(guī)范；

2. 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

3. 試驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

試驗(yàn)測(cè)試流程規(guī)范規(guī)定了ESP測(cè)試所需的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)試變量和儀器、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法。

試驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)作為電控系統(tǒng)以及整車性能評(píng)定的指南，從汽車相關(guān)基本理論出發(fā)，規(guī)定了性能好壞評(píng)定的方法與相應(yīng)原理。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括試驗(yàn)中測(cè)量所需變量（車輛參數(shù)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）的傳感器及其數(shù)據(jù)采集卡和相關(guān)軟件。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能好壞在一定程度上決定了整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)能否準(zhǔn)確評(píng)價(jià)整車性能以及ESP系統(tǒng)的優(yōu)劣。