任务3.4 线控驱动系统性能测试-教学课件

主讲老师：汪俊东线控驱动系统性能测试项目三：线控驱动技术任务3.4《智能汽车线控底盘装调与测试》目录任务导入AssignmentINTRO学习目标LearningobjectivesCONTENTS0102知识准备Backgroundknowledge03课堂小测Classroomquiz任务实施Assignmentimplement0405课堂总结Classroomsummary06PART01任务导入AssignmentINTRO任务导入在当前汽车行业的快速变革中，智能网联汽车凭借其高效、安全和智能化的交通解决方案正引领着未来的发展潮流。作为智能车辆不可或缺的关键部分，线控驱动系统承担着将电信号转换为机械运动的任务，它直接影响到汽车的动力性、操控稳定性以及乘坐舒适性。为了确保智能网联汽车能够满足日益严格的性能要求并保障行车安全，对线控驱动系统进行全面精确的性能测试显得尤为重要。假设你是某家线控底盘解决方案供应商的测试工程师，需要对线控驱动系统的性能进行全面的测试，你应该如何设计测试方案，如何执行测试计划并对测试结果进行分析呢?PART02学习目标Learningobjectives学习目标素质目标培养精益求精、爱岗敬业的职业素养；在任务中引入性能要求及试验方法的相关标准，养成规范化、标准化工作习惯。能力目标能使用上位机工具，对线控驱动系统进行性能测试[A34]；能根据测试数据，正确编写测试报告，对线控驱动系统进行性能分析[A35]。知识目标能解析说明线控驱动系统的性能要求[K37]；能阐述说明线控驱动系统的性能测试试验方法和步骤[K38]。PART03知识准备Backgroundknowledge思政专栏贯彻党的二十大精神，落实政府工作报告，依据国家标准化文件，中华人民共和国工业和信息部发布《2024年汽车标准化工作要点》。要点包括加强顶层设计，完善汽车标准体系，推进智能网联汽车、新能源汽车等关键领域标准建设，以支持汽车产业高质量发展。2024年汽车标准化工作要点2024年汽车标准化工作要点思政专栏《2024年汽车标准化工作要点》体现了汽车行业在标准化工作习惯方面的全面性和深入性，旨在通过标准化工作提升整个行业的竞争力和可持续发展能力。标准化工作强调规范操作和质量控制，有助于学生培养专业技能和遵循行业规范的工作习惯。了解和掌握汽车行业标准，有助于学生提升职业素养，包括职业道德、责任感和规范意识。汽车2024年汽车标准化工作要点一、性能要求1.起步线控驱动系统应支持车辆在不小于10%的坡道上起步行驶且应支持车辆在坡道上实现不小于20Km/h的速度一、性能要求2.加速进行前进挡加速试验，线控驱动系统应支持车辆实现不小于3m/s²的最大加速度对于最大加速能力达不到3m/s²的车辆按其最大加速能力进行一、性能要求

3.阶跃激励响应

一、性能要求

3.阶跃激励响应

一、性能要求

4.正弦激励响应

一、性能要求从换挡指令下发到换挡完成，线控换挡执行时间应不大于500ms。5.换挡时间换挡二、试验方法（1）车辆条件1）检查车轮花纹和气压；2）检查及调整车辆；3）关闭非必须的设备和部件；4）检查动力电池；5）加载到最大设计总质量；6）测量并记录温度、相对湿度和大气压力。1.试验准备车辆条件二、试验方法（2）场地条件试验路面应为干燥、平整、清洁的沥青路面或混凝土路面，路面附着系数良好，平路路面纵向坡度应不大于1%。（3）环境条件试验环境应满足如下要求：1）环境温度0℃～40℃。2）风速不大于3m/s。1.试验准备沥青路面二、试验方法（4）试验设备1）数据采集设备1.试验准备速度精度不大于0.1Km/h加速度采集精度不大于0.1m/s²设备具备与ADC与PBW通信方式同样的软硬件接口能实现动态数据的采样及储存，频率不小于100Hz设备具备ADC与PBW之间通信所采用的软硬件接口二、试验方法（4）试验设备2）试验控制设备1.试验准备通信功能均正常试验控制设备测试车辆二、试验方法（1）起步性能测试2.试验内容1)安装、调试测试设备，开始信号采集2)试验分别在平路、5%坡道和10%坡道三种路面上进行，坡度设置方法参照GB/T18385-20053)车辆处于静止状态、初始挡位为P挡，通过试验控制设备发送制动和D挡指令4)换挡成功后，松开制动同时分别按照加速度值为0.2m/s²、0.5m/s²和1m/s²发送驱动指令二、试验方法（1）起步性能测试2.试验内容5）到达20Km/h目标车速稳定车速后停止发送指令，并安全减速至停车6）车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据7）试验至少进行3次，记录试验过程中每次加速时间8）处理驱动数据，评价是否满足要求二、试验方法（2）前进挡加速性能测试1）20Km/h~60Km/h加速测试2.试验内容①安装、调试测试设备，开始信号采集②车辆行驶至20Km/h，稳定车速2s后，通过测试控制设备分别按照加速度值为1m/s²、2m/s²和3m/s²发送驱动指令。③车辆加速至60Km/h，稳定车速2s后停止发送指令，并安全减速至停车二、试验方法（2）前进挡加速性能测试1）20Km/h~60Km/h加速测试2.试验内容④车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据⑤试验至少进行3次，记录试验过程中每次加速时间⑥处理驱动数据，评价是否满足要求二、试验方法（2）前进挡加速性能测试2）60Km/h~80Km/h加速测试2.试验内容①安装、调试测试设备，开始信号采集②车辆行驶至60Km/h，稳定车速2s后，通过测试控制设备分别按照加速度值为1m/s²、2m/s²和3m/s²发送驱动指令③车辆加速至80Km/h，稳定车速2s后停止发送指令，并安全减速至停车。二、试验方法（2）前进挡加速性能测试2）60Km/h~80Km/h加速测试2.试验内容④车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据⑤试验至少进行3次，记录试验过程中每次加速时间⑥处理驱动数据，评价是否满足要求二、试验方法（3）倒挡加速性能测试2.试验内容1）安装、调试测试设备，开始信号采集2）试验在平整道路上进行3）车辆处于静止状态、初始挡位为P挡，通过试验控制设备发送制动和R挡指令4）换挡成功后，松开制动同时通过测试控制设备分别按照加速度值为0.2m/s²、0.5m/s²和1m/s²发送驱动指令二、试验方法（3）倒挡加速性能测试2.试验内容5）车速到达15Km/h，稳定车速2s后停止发送指令，并安全减速至停车6）车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据7）试验至少进行3次，记录试验过程中每次加速时间8）处理驱动数据，评价是否满足要求二、试验方法（4）加减速切换性能测试2.试验内容1）安装、调试测试设备，开始信号采集2）车辆加速至80Km/h，稳定车速2s后，通过测试控制设备分别按照减速度值为1m/s²发送减速指令3）待车速降低到40Km/h后，停必减速度指令，按照加速度1m/s²发送驱动指令二、试验方法（4）加减速切换性能测试2.试验内容4）车辆加速到80Km/h，稳定车速2s后停止发送指令，并安全减速至停车5）车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据6）分别改变2）和3）中减速度和加速度参数数值，重复2）~5）步骤，共计进行9组7）处理驱动数据，评价是否满足要求二、试验方法（5）正弦跟随性能测试2.试验内容1）安装、调试测试设备，开始信号采集2）试验在平路上进行3）车辆处于静止状态、初始挡位为P挡，通过试验控制设备发送制动和D挡指令4）松开制动同时通过测试设备分别按照f（t）=a*sin（2π*t/T）+a发送驱动指令二、试验方法（5）正弦跟随性能测试2.试验内容5）测试五个周期后停止发送指令，并安全减速至停车，车辆完全停稳后，停止信号采集，并保存原始数据6）该试验分三组进行，每组至少进行3次，其中a、T的取值参照下表7）处理驱动数据，评价是否满足要求二、试验方法（5）正弦跟随性能测试2.试验内容aT（周期）0.2m/s²0.5s0.5m/s²0.5s1m/s²0.5s0.2m/s²1s0.5m/s²1s1m/s²1s0.2m/s²2s0.5m/s²2s1m/s²2s正弦跟随性能测试加速度对应表二、试验方法（6）换挡性能测试1）安装、调试测试设备，开始信号采集。2）车辆处于静止状态、初始挡位为P挡，通过测试控制设备发送P-R-N-D换挡指令，观察车辆实际挡位是否切换成功。3）各个挡位换挡成功后，停止信号采集，并保存原始数据。4）处理数据，评价是否满足要求。2.试验内容换挡PART04课堂小测Classroomquiz一、判断题1.线控驱动系统应支持车辆在不小于10%的坡道上起步行驶。（

）2.进行倒挡加速试验，线控驱动系统应支持车辆实现不小于3m/s²的最大加速度。（

）√×二、单选题1.线控驱动系统应支持车辆在坡道上实现不小于的速度（）。A.10Km/hB.20Km/hC.30Km/hD.60Km/h2.进行前进挡加速试验，线控驱动系统应支持车辆实现不小于的最大加速度（

）。A.2m/s²B.3m/s²C.4m/s²D.5m/s²BBPART05任务实施Assignmentimplement一、测试用例线控驱动系统性能测试用例测试目的对线控驱动系统的性能指标进行测试，并分析测试结果，评价线控驱动系统的性能。测试条件测试场地道路几何道路长度普通平坦道路直道200m以上车道数湿滑程度裂缝天气温度双向两车道以上干燥无明显裂缝天气晴朗，温度范围0℃～40℃测试步骤123实施准备测试实施测试分析挡位控制测试分析速度控制测试分析速度控制测试分析速度精度测试分析响应时间测试分析响应时间测试分析平顺性测试分析期望结果挡位控制速度控制速度误差速度误差响应时间平顺性平顺性正确执行挡位控制0~15Km/h≤0.1%≤0.1%≤500ms速度控制以1Km/h为单位逐渐递增或递减速度控制以1Km/h为单位逐渐递增或递减1.工具设备清单二、实施准备分类名称数量图例实训设备线控底盘1套测试电脑1套CAN分析仪1套千斤顶1台1.工具设备清单二、实施准备分类名称数量图例防护用品工作服1套安全帽1个工作手套1双辅助材料无纺布1张2.检查设备（1）穿戴好工作手套和安全帽，将工具设备等摆放在工位上。（2）检查线控底盘外观是否正常，内部零件是否齐全，线束连接是否正常。（3）用千斤顶举升线控底盘后轮，使后轮离地。（选择在实训室场地测试时需要做此操作）（4）检查测试电脑外观是否正常。（5）检查CAN分析仪外观是否正常无破损。二、实施准备3.连接设备（1）将车辆外接CAN0接口连接到CAN分析仪CAN1通道。二、实施准备连接CAN分析仪3.连接设备（2）通过拨码开关，将CAN1的终端电阻R1拨到ON的位置，接入终端电阻。二、实施准备接入终端电阻4.启动设备（1）旋开“12V供电”开关和“急停”开关，并拉起“48V供电”开关，启动车辆。二、实施准备车辆启动开关4.启动设备（2）长按遥控器的电源键（左右各一个，同时长按3秒），启动遥控器。二、实施准备启动遥控器4.启动设备（3）将遥控器最右侧SWD拨杆开关往下拨动，进入遥控驾驶模式。（4）按下测试电脑的电源开关，启动测试电脑。二、实施准备进入遥控驾驶模式1.启动连接上位机（1）双击测试电脑桌面上的驱动测试上位机图标。三、线控驱动系统性能测试实施上位机1.启动连接上位机三、线控驱动系统性能测试实施（2）单击“打开设备”，再单击“启动CAN”，再单击“开始”，打开上位机。打开上位机2.进入自动驾驶模式三、线控驱动系统性能测试实施（1）单击“观测模式”，切换为控制模式，并使能油门/制动。切换控制模式2.进入自动驾驶模式（2）按下遥控器后面的“遥控/自动模式切换开关”，进入自动驾驶模式，此时车辆双闪灯闪亮。三、线控驱动系统性能测试实施遥控器“遥控/自动模式切换开关”自动驾驶模式3.存储文件在数据记录界面单击“存储文件”。三、线控驱动系统性能测试实施数据记录界面3.存储文件在弹出的“存储文件”对话框，输入文件名，并单击“保存”。三、线控驱动系统性能测试实施“存储文件”对话框4.设置控制参数选择步长（以步长为3举例），再单击选择“D”挡。三、线控驱动系统性能测试实施设置控制参数5.开始测试在数据记录界面单击“开始记录”。三、线控驱动系统性能测试实施单击“开始记录”5.开始测试在驱动控制界面依次单击增大按钮，控制车辆前进车速依次按0-3-6-9-12-15-18-21（Km/h）增加。前进挡控制结束后，在挡位控制界面单击“N”挡，待车辆停止后，点击油门开度界面的减小按钮，让油门控制量降到0。在挡位控制界面单击“R”挡。同样在油门开度界面依次单击增大按钮，控制车辆后退车速依次按0-3-6-9-12-15-18-21（Km/h）增加。倒挡控制结束后，在挡位控制界面单击“N”挡。三、线控驱动系统性能测试实施油门增大和减小按钮6.数据加载与回放在数据记录界面中单击“结束记录”，并在数据回放界面单击“加载文件”。在弹出的“打开”对话框，选择前面保存的文件，并单击“打开”。三、线控驱动系统性能测试实施数据加载单击“加载文件”6.数据加载与回放在数据加载界面中勾选“速度曲线”，并单击“生成曲线”，上位机弹出“静态数据回放”对话框。三、线控驱动系统性能测试实施油门曲线四、线控驱动系统性能测试分析1.挡位控制测试分析观察油门曲线，曲线按照挡位控制要求，依次准确执行空挡-前进挡-空挡-倒挡-空挡控制，所以挡位控制测试通过。挡位控制测试分析四、线控驱动系统性能测试分析2.速度控制测试分析速度控制的范围是从0~21（Km/h），但如下图所示可知，无论是前进挡还是倒挡，车辆的实际速度范围是0~15（Km/h）。分析得出，此车的最高车速是15Km/h，与设计一致，所以速度控制测试通过。速度控制测试分析四、线控驱动系统性能测试分析3.速度精度测试分析在油门曲线图中，对比实际油门和期望油门的数据，每次控制（车速在15Km/h以内）都能达到一致。例如，如下图所示，期望油门是9Km/h，最终的实际油门刚好是9Km/h。分析得出，速度精度误差0%，小于标准值0.1%，所以速度精度测试通过。速度精度测试分析四、线控驱动系统性能测试分析4.响应时间测试分析在油门曲线图中，记录每次速度控制的时间数据（包括油门控制开始时刻和油门响应开始时刻），并计算响应时间。数据读取方法以车速控制为6Km/h为例。响应时间

=油门响应开始时刻-油门控制开始时刻响应时间测试分析四、线控驱动系统性能测试分析4.响应时间测试分析响应时间测试数据记录根据数据分析得出，前进挡的响应时间为409ms，倒挡的响应时间为440ms，均低于标准值500ms，所以响应时间测试通过。速度油门控制开始时刻（ms）油门响应开始时刻（ms）响应时间（ms）前进挡3781101781510409678319678347628097850717854794081278722678747524915789039789290251倒挡38054778059174406808258808667409981038481006983141281297881331934115815319815665346四、线控驱动系统性能测试分析5.平顺性测试分析在油门曲线图中，观察每次速度控制是否按照“以1Km/h为单位逐渐递增或递减”标准执行。现以12Km/h的速度控制为例进行说明。平顺性测试分析四、线控驱动系统性能测试分析6.编写测试报告线控驱动系统性能测试报告测试人员张三测试时间2024年4月8日测试目的对线控驱动系统的性能指标进行测试，并分析测试结果，评价线控驱动系统的性能。测试条件测试场地道路几何道路长度普通平坦道路直道200m以上车道数湿滑程度裂缝天气温度双向两车道干燥无明显裂缝天气晴朗，温度范围22℃～30℃四、线控驱动系统性能测试分析6.编写测试报告线控驱动系统性能测试报告测试分析分析内容分析过程挡位控制测试分析依次准确执行空挡-前进挡-空挡-倒挡-空挡控制。速度控制测试分析实际速度控制范围是0~15Km/h。速度精度测试分析对比实际油门和期望油门1~15Km/h（包括前进挡和倒挡）的速度控制数据，实际油门和期望油门的数