[發(fā)明專利]一種汽車制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510069225.7
• 申請(qǐng)日: 2015-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN104655434A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸藝;薛劍;徐博文;郭斌;羅哉;范偉軍;吳佳偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): G01M17/007
• 分類號(hào): G01M17/007
• 代理公司: 北京市科名專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11468
• 代理人: 陳朝陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車制動(dòng)建模仿真試驗(yàn)方法，特別涉及一種汽車制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

汽車的制動(dòng)性是表征汽車行駛安全性的主要指標(biāo)。制動(dòng)性能的研究一般采用實(shí)車試驗(yàn)方法和建模仿真兩種方法，傳統(tǒng)的純數(shù)值仿真雖簡(jiǎn)便、高效，但控制效果不夠直觀，且仿真環(huán)境過于理想化，難以真實(shí)反映復(fù)雜的實(shí)際情況;而實(shí)物試驗(yàn)雖直觀、真實(shí)，但實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)大、成本高、周期長，容易受到天氣、環(huán)境等制約。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種汽車制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試試驗(yàn)方法，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以把實(shí)物通過計(jì)算機(jī)接口嵌入到軟件環(huán)境中去,用以代替不存在或不便于實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)部分,從而大大提高了仿真效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種汽車制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

????步驟一：宿主機(jī)建立整車動(dòng)力學(xué)模型包括輪胎模型、車體模型、制動(dòng)器模型以及轉(zhuǎn)換模型，輸入仿真參數(shù)，經(jīng)RTW編譯下載至目標(biāo)機(jī)，形成目標(biāo)機(jī)仿真模型；所述仿真參數(shù)包括整車參數(shù)、路面參數(shù)、初始速度參數(shù)；

????步驟二：由宿主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)至目標(biāo)機(jī)，目標(biāo)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行目標(biāo)機(jī)仿真模型，目標(biāo)機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡和運(yùn)動(dòng)控制卡連接通過PCI插槽連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過宿主機(jī)輸入的電機(jī)加載參數(shù)，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口電路控制伺服電機(jī)20對(duì)制動(dòng)總閥7進(jìn)行加載，氣制動(dòng)系統(tǒng)開始工作；

???步驟三：氣制動(dòng)系統(tǒng)開始運(yùn)作時(shí)制動(dòng)總閥7產(chǎn)生輸出力，作為繼動(dòng)閥前橋繼動(dòng)閥8、后橋繼動(dòng)閥13、差動(dòng)繼動(dòng)閥15的控制信號(hào)傳遞至前橋繼動(dòng)閥8、后橋繼動(dòng)閥13、差動(dòng)繼動(dòng)閥15，前橋繼動(dòng)閥8控制第一膜片制動(dòng)氣室9、第二膜片制動(dòng)氣室11，后橋繼動(dòng)閥13、差動(dòng)繼動(dòng)閥15控制第一后橋彈簧制動(dòng)缸16、第二后橋彈簧制動(dòng)缸18充氣，第一膜片制動(dòng)氣室9、第二膜片制動(dòng)氣室11、第一后橋彈簧制動(dòng)缸16、第二后橋彈簧制動(dòng)缸18產(chǎn)生力實(shí)際的輸出信號(hào)，經(jīng)由右前輪輸出力傳感器10、左前輪輸出力傳感器12、右后輪輸出力傳感器17、左后輪輸出力傳感器19,通過信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡傳遞至目標(biāo)機(jī)作為目標(biāo)機(jī)仿真模型的輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，仿真測(cè)試中制動(dòng)過程可實(shí)時(shí)的顯示制動(dòng)力矩、車體速度、車體位移、橫向的速度位移、車體縱向、橫向的速度、加速度、位移，自己制動(dòng)力、制動(dòng)力矩變化情況信息，運(yùn)算完成后數(shù)據(jù)被傳至宿主機(jī)進(jìn)行保存處理，目標(biāo)機(jī)通過運(yùn)動(dòng)控制卡向伺服電機(jī)20傳遞氣制動(dòng)系統(tǒng)退加載信號(hào)，伺服電機(jī)20退加載，仿真完成。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果是：汽車制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試試驗(yàn)方法，通過給定不同的參數(shù)可仿真不同車型、不同路面條件下的制動(dòng)性能，減小了開發(fā)周期，根據(jù)新的需要快速作出評(píng)定。

附圖說明：

????圖1為本發(fā)明汽車制動(dòng)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

圖2為本發(fā)明的氣制動(dòng)系統(tǒng)硬件單元連接圖

圖3本發(fā)明實(shí)驗(yàn)實(shí)施例的制動(dòng)系統(tǒng)輸入輸出曲線示意圖

????圖4本發(fā)明實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)的制動(dòng)距離、速度變化示意圖

附圖標(biāo)示：1為氣源、2為空氣干燥器、3為四回路閥、4為第一儲(chǔ)氣罐、5為第二儲(chǔ)氣罐、6為第三儲(chǔ)氣罐、7為制動(dòng)總閥、8為前橋繼動(dòng)閥，9為第一膜片制動(dòng)氣室、10為右前輪輸出力傳感器、11為第二膜片制動(dòng)氣室、12為左前輪輸出力傳感器、13為后橋繼動(dòng)閥、14為手制動(dòng)閥、15為差動(dòng)繼動(dòng)閥、16為第一后橋彈簧制動(dòng)缸、17為右后輪輸出力傳感器、18為第二后橋彈簧制動(dòng)缸、19為左后輪輸出力傳感器、20為伺服電機(jī)、21為快速氣缸，22為總閥輸入力傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

如圖1所示，本發(fā)明的汽車車制動(dòng)硬件在環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括宿主機(jī)、目標(biāo)機(jī)、數(shù)據(jù)采集單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和氣制動(dòng)系統(tǒng)硬件單元；氣制動(dòng)系統(tǒng)硬件單元如圖2，包括氣源1、空氣干燥器2、四回路閥3、第一儲(chǔ)氣罐4、第二儲(chǔ)氣罐5、第三儲(chǔ)氣罐6、制動(dòng)總閥7、前橋繼動(dòng)閥8，第一膜片制動(dòng)氣室9、右前輪輸出力傳感器10、第二膜片制動(dòng)氣室11、左前輪輸出力傳感器12、后橋繼動(dòng)閥13、手制動(dòng)閥14、差動(dòng)繼動(dòng)閥15、第一后橋彈簧制動(dòng)缸16、右后輪輸出力傳感器17、第二后橋彈簧制動(dòng)缸18、左后輪輸出力傳感器19、伺服電機(jī)20、快速氣缸21，總閥輸入力傳感器22。

如圖1所示，宿主機(jī)采用matlab/simulink建立包括輪胎模型、車體模型、制動(dòng)器模型以及轉(zhuǎn)換模型的整車動(dòng)力學(xué)模型，仿真參數(shù)（整車參數(shù)、路面參數(shù)、初始速度參數(shù)）由宿主機(jī)輸入；宿主機(jī)模型由RTW編譯并下載到目標(biāo)機(jī)。