[發(fā)明專利]一種電子機械制動助力器硬件在環(huán)仿真試驗臺及試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710449923.9
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107202685B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 吳堅;陳朋成;馬秀丹;劉迪
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

1.一種電子機械制動助力器硬件在環(huán)仿真試驗臺，該試驗臺包括PC機，其特征在于，該試驗臺還包括實時仿真平臺、硬件平臺和信號采集與發(fā)射平臺；其中所述的PC機通過以網線為介質的高速專有總線與實時仿真平臺相連；所述的信號采集與發(fā)射平臺通過TCP/IP協(xié)議以局域網的方式與PC機相連；所述的信號采集與發(fā)射平臺通過傳感器與硬件平臺進行信號通訊；所述的實時仿真平臺為dSPACE中型實時控制器Simulator；所述的硬件平臺包括試驗臺架主體(12)、硬件在環(huán)試驗臺的測試對象、硬件在環(huán)試驗臺的對標部分和硬件在環(huán)試驗臺的執(zhí)行硬件；所述的硬件在環(huán)試驗臺的測試對象為電子機械制動助力器(9)；所述的在環(huán)試驗臺的對標部分為奔騰B50真空助力器(16)；所述的硬件在環(huán)試驗臺的執(zhí)行硬件包括可調座椅(11)、真空泵(15)、儲氣罐(17)、主缸液壓管路(7)、車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)(14)、氣壓管路、兩個制動踏板(10)、兩個制動主缸(8)、四個鉗盤式制動器和四路輪缸液壓管路(4)；所述的試驗臺架主體(12)固定在水平面上；所述的硬件在環(huán)試驗臺的測試對象、硬件在環(huán)試驗臺的對標部分和硬件在環(huán)試驗臺的執(zhí)行硬件均固定在試驗臺架主體上；所述的可調座椅(11)固定在試驗臺架主體(12)的一側；所述的電子機械制動助力器(9)的輸入端通過踏板推桿與制動踏板(10)相連，輸出端通過輸出推桿與相應的制動主缸(8)的第一活塞腔相連；所述的奔騰B50真空助力器(16)的輸入端通過踏板推桿與制動踏板(10)相連，輸出端通過輸出推桿與相應的制動主缸(8)的第一活塞腔相連；四個所述的鉗盤式制動器包括左前盤式制動器嵌體、左后盤式制動器嵌體、右前盤式制動器嵌體、右后盤式制動器嵌體、左前盤式制動器輪缸、左后盤式制動輪缸、右前盤式制動輪缸、右后盤式制動輪缸；所述的左前盤式制動器輪缸、左后盤式制動輪缸、右前盤式制動輪缸、右后盤式制動輪缸的輸入端口分別與四路輪缸液壓管路(4)的一端相連；四路所述的輪缸液壓管路(4)的另一端與車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)(14)的輸出端口連接；所述的主缸液壓管路(7)的前端為四路液壓管路，分別連接電子機械制動助力器(9)的制動主缸前腔輸出端和后腔輸出端、奔騰B50真空助力器(16)的制動主缸前腔輸出端和后腔輸出端；所述的主缸液壓管路(7)中間設置有雙通道三位二通閥(6)；所述的主缸液壓管路(7)的后端為兩路液壓管路，與車輛電子穩(wěn)定系統(tǒng)(14)的輸入端口連接；所述的氣壓管路與奔騰B50真空助力器(16)的真空腔輸入端和儲氣罐(17)的兩端相連；所述的氣壓管路上設置有真空泵(15)；所述的信號采集與發(fā)射平臺包括Micro-AutoBox1401/1511/1512、旋轉編碼器Encoder、力傳感器、真空度傳感器、四個輪缸壓力傳感器和兩個主缸壓力傳感器；所述的Micro-AutoBox1401/1511/1512通過實時接口ADC、AIO采集旋轉編碼器Encoder測得的踏板推桿的位移信號、力傳感器測得的踏板力信號，通過實時接口DIO輸出電機所需要的PWM信號；所述的旋轉編碼器安裝在奔騰B50真空助力器(16)的輸入推桿處；所述Micro-AutoBox1401/1511/1512與力傳感器、真空度傳感器、四個輪缸傳感器和兩個主缸壓力傳感器(5)采用電線連接；所述的真空度傳感器安裝在氣壓管路中；所述的Micro-AutoBox1401/1511/1512將采集的氣壓信號發(fā)送至PC機中；四個所述的輪缸傳感器分別為前左輪缸壓力傳感器、前右輪缸壓力傳感器、后左輪缸壓力傳感器、后右輪缸壓力傳感器，分別設置在制動主缸(8)的輸出端和制動輪缸(1)輸入端部分；兩個所述的主缸壓力傳感器(5)包括前腔主缸壓力傳感器、后腔主缸壓力傳感器；兩個所述的主缸壓力傳感器(5)將測得的壓力信號通過Micro-AutoBox1401/1511/1512以CAN總線的方式發(fā)送至PC機中的車輛動力學模型。

2.一種利用權利要求1所述的電子機械制動助力器硬件在環(huán)仿真試驗臺的試驗方法，其特征在于，該試驗方法包括以下步驟：

步驟一、初始化；具體包括：

1)打開PC中的Carsim軟件，按照實車參數(shù)在PC機中建立車輛動力學模型，將按照測試用例建立的環(huán)境道路模型和測試工況設置就緒；

2)開啟實時仿真平臺Simulator和Micro-AutoBox1401/1511/1512，并且與PC機相連，將雙通道三位二通閥(6)切換至電子機械制動助力器(9)，并且檢查電子機械制動助力器硬件在環(huán)仿真試驗臺各部件是否正常；

3)打開ControlDesk軟件，將電子機械制動助力器(9)的ECU控制算法編譯并下載到Micro?AotuBox1401/1511/1512中；將集成在Simulink/MATLAB中的信號采集、轉換、發(fā)射模塊與車輛動力學模型編譯下載到Simulator中；

步驟二、測試；

按照設計的測試方案，點擊PC機中的Carsim軟件中run進入測試環(huán)節(jié)，同時點擊PC機中的ControlDesk軟件中的start?trigger記錄所需變量的數(shù)據(jù)變化，觀察ControlDesk界面車速、路程變化，在預定的設置點踩下電子機械制動助力器(9)，按照測試用例的需求進行多組測試實驗；

步驟三、對標；

將雙通道三位二通閥(6)切換至奔騰B50真空助力器(16)，按照步驟二的過程以相同的測試方案進行奔騰B50真空助力器(16)的硬件在環(huán)測試；

步驟四、數(shù)據(jù)分析；

將兩組記錄好的數(shù)據(jù)進行分析，改進電子機械制動助力器(9)的ECU控制參數(shù)與控制邏輯，對其進行優(yōu)化，將優(yōu)化后的ECU算法重復上述試驗過程；

步驟五、判斷硬件在環(huán)測試結果是否滿足測試需求；若不滿足重復上述過程；

步驟六、關閉PC機，關閉實時仿真平臺Simulator，關閉Micro?AotuBox1401/1511/1512，關閉相關硬件設備。