[發(fā)明專利]一種電液復(fù)合制動協(xié)調(diào)控制用在環(huán)仿真試驗臺

有效

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• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN102841544A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙治國;王藝帆;余卓平
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛性能仿真試驗設(shè)備，尤其是涉及一種電液復(fù)合制動協(xié)調(diào)控制用在環(huán)仿真試驗臺。

背景技術(shù)

電機(jī)再生制動與液壓制動結(jié)合的電液復(fù)合制動系統(tǒng)可在保證制動安全性的同時，將車輛動能轉(zhuǎn)化為電能存儲在能量存儲裝置中。作為節(jié)能的有效手段，電-液復(fù)合制動系統(tǒng)及其控制技術(shù)已成為混合動力和純電動汽車研發(fā)的重要課題，其液壓制動多是利用ABS(防抱死系統(tǒng))高速開關(guān)電磁閥來實現(xiàn)輪缸壓力的精確控制。車輛制動時，在ABS電控單元的基礎(chǔ)上，將再生制動與ABS液壓制動進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，可提高制動能量回收率并實現(xiàn)車輪的制動防抱死控制。但目前再生制動與ABS液壓制動協(xié)調(diào)控制策略研究方面，大多通過建立復(fù)合制動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行離線仿真，無法反映再生制動電機(jī)與ABS液壓系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制過程中的非線性動態(tài)特性。現(xiàn)有的電-液復(fù)合制動硬件在環(huán)仿真試驗臺，大都是基于xPC目標(biāo)機(jī)與板卡的平臺，其模型的下載與工具鏈的配置過程均比較繁瑣，且沒有類似于CANape或ControlDesk等測量標(biāo)定工具來監(jiān)控仿真試驗的運行狀態(tài)以及在線修改策略的控制參數(shù)或模型的匹配參數(shù)，其制動控制策略的開發(fā)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可簡便有效、準(zhǔn)確反映車輛制動系統(tǒng)動態(tài)特性的電液復(fù)合制動協(xié)調(diào)控制用在環(huán)仿真試驗臺。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種電液復(fù)合制動協(xié)調(diào)控制用在環(huán)仿真試驗臺，包括仿真系統(tǒng)、ABS液壓制動系統(tǒng)、電機(jī)再生制動系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)，所述的仿真系統(tǒng)分別連接電機(jī)再生制動系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)，所述的電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)分別連接ABS液壓制動系統(tǒng)、電機(jī)再生制動系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)；傳感系統(tǒng)檢測ABS液壓制動系統(tǒng)與電機(jī)再生制動系統(tǒng)的狀態(tài)信息后，輸送給仿真系統(tǒng)和電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)，由仿真系統(tǒng)和電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)進(jìn)行處理后，輸出控制信號調(diào)整對ABS液壓制動系統(tǒng)和電機(jī)再生制動系統(tǒng)的控制，仿真實際工況下ABS液壓制動系統(tǒng)和電機(jī)再生制動系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。

所述的ABS液壓制動系統(tǒng)包括液壓泵、ABS調(diào)壓模塊以及由4個制動輪盤與4個制動鉗構(gòu)成的總成，所述液壓泵通過管路與所述ABS調(diào)壓模塊相連，所述ABS調(diào)壓模塊的4個出油口分別通過管路與4個制動鉗的制動輪缸相連。

所述的傳感系統(tǒng)包括液壓泵壓力傳感器和4個輪缸壓力傳感器，所述的液壓泵壓力傳感器用于檢測液壓泵輸出端的壓力信息，并將其反饋給電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)，所述的4個輪缸壓力傳感器分別檢測4個制動鉗的制動輪缸的壓力信息，并將其反饋給仿真系統(tǒng)。

所述電機(jī)再生制動系統(tǒng)包括再生制動電機(jī)和負(fù)載模擬電機(jī)，所述的再生制動電機(jī)和負(fù)載模擬電機(jī)通過聯(lián)軸器連接，并設(shè)有包含轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)矩儀，轉(zhuǎn)矩儀采集再生制動電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信息，并將其反饋給仿真系統(tǒng)。

所述的電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)采用基于TMS320F28335芯片的控制器，該控制器包含電液復(fù)合制動協(xié)調(diào)控制模型，所述的仿真系統(tǒng)包括通用控制器和監(jiān)控計算機(jī)，所述的通用控制器內(nèi)包含車輛動力學(xué)模型，所述的監(jiān)控計算機(jī)安裝有ControlDesk軟件和CANape軟件，監(jiān)控計算機(jī)通過ControlDesk軟件實時獲取車輛動力學(xué)模型的參數(shù)并在線標(biāo)定車輛動力學(xué)模型的可控參數(shù)，監(jiān)控計算機(jī)通過CANape軟件實時獲取電液復(fù)合制動協(xié)調(diào)控制模型的參數(shù)并在線標(biāo)定電液復(fù)合制動協(xié)調(diào)控制模型的可控參數(shù)，電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)根據(jù)通用控制器提供的仿真信息以及傳感系統(tǒng)提供的傳感信息，進(jìn)行ABS液壓制動系統(tǒng)的壓力調(diào)整和再生制動電機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整，實現(xiàn)實際工況下ABS液壓制動系統(tǒng)和電機(jī)再生制動系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。

所述的電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)和監(jiān)控計算機(jī)之間通過CAN總線連接，所述通用控制器和監(jiān)控計算機(jī)之間通過串口通信方式連接。

所述的車輛動力學(xué)模型包括：

駕駛員模型，用于仿真駕駛員控制車輛按照設(shè)定工況運行時的駕駛信息；

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩模型，用于接收發(fā)動機(jī)需求轉(zhuǎn)矩指令并輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩；

變速器模型，用于根據(jù)車輛擋桿的信號、當(dāng)前車況和路況以確定變速器速比；

離合器模型，用于仿真實車離合器，根據(jù)電液復(fù)合制動電子控制系統(tǒng)的控制信號，控制離合器的結(jié)合與分離，并傳遞相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩；

蓄電池模型，用于仿真車輛蓄電池的狀態(tài)信息；

制動器模型，根據(jù)傳感系統(tǒng)中輪缸壓力傳感器采集的狀態(tài)信息，結(jié)合由監(jiān)控計算機(jī)標(biāo)定的制動因數(shù)計算出車輪制動力矩；