Abstrakt
Brake-by-wire system (E-Booster) er en vigtig komponent til at forbedre energigenvinding og køretøjets bremsestabilitet i elektriske køretøjer. Denne del har mange interaktive komponenter og kræver høj betjeningspræcision og nøjagtighed. Derfor er det nødvendigt at udføre passende test på det. Denne artikel diskuterer en metode til at teste bremse-for-wire-systemet ved at bruge hardware-in-the-loop (HIL) simuleringstest, som kan realisere all-round kontrol af bremse-for-wire systemet ved at bygge et simuleringstestmiljø uden rigtige køretøjer eller egentlige prøver. automatiseret test.
1.Introduktion til bremse-for-wire-system
Bremsesystemet for traditionelle brændstofkøretøjer består af bremsepedaler, vakuumforstærkerkomponenter (EVP) og anti-udskridningskontrolkomponenter (ESP, ABS) osv., uden bremseenergigenvindingsfunktion, hvis det bruges på elektriske køretøjer, meget bremseenergi vil være spildt energi. Bremse-for-wire-systemet (E-Booster) bruger bremse-for-wire-systemcontrolleren og bremse-for-wire-aktuatoren (hovedsageligt servomotorsystemet) til at erstatte vakuumforstærkerkomponenterne, hvilket effektivt løser problemet, der bremseenergien fra det traditionelle bremsesystem kan ikke genvindes. Smertepunkter. Når føreren bremser, styrer styreenheden for bremse-by-wire-systemet motoren til at implementere elektrisk bremsning i henhold til drivaggregatets arbejdstilstand og førerens bremsebehov, og motorens utilstrækkelige bremsekraft suppleres af hydraulisk bremsning. Under bremseprocessen vil pedalslagsimulatoren afkoble pedalkraften og hjulcylindertrykket, så energien fra den elektriske bremsedel af motoren kan genvindes, hvilket forbedrer køretøjets udholdenhed og forbedrer førerens komfort. under bremseprocessen. Desuden interagerer bremse-for-wire-systemet med de intelligente kørselskomponenter (ADAS) gennem sin controller, som kan reagere på bremsebehovet fra de intelligente kørselskomponenter.
De dele, der er direkte relateret til bremse-by-wire-systemet på elektriske køretøjer, omfatter køretøjscontroller (VCU), motorcontroller (MCU), intelligente kørekomponenter (ADAS) og anti-udskridningskontrolkomponenter (ABS, ESC) osv. processen med genvinding af bremseenergi i bremse-for-wire-systemet er som følger: bremse-for-wire-systemet indsamler førerens bremsebehov og sender anmodningen om bremsemoment til VCU'en, og VCU'en beregner den maksimale elektriske bremsekapacitet for motor og derefter sender den til bremse-for-wire-systemcontrolleren, derefter beregner bremse-for-wire-systemcontrolleren manglen på bremsekraft og kompenserer med hydraulisk bremsning. På denne måde erstatter den elektriske bremse en betydelig del af den mekaniske bremse, reducerer tabet af mekanisk friktionsenergi, øger motorens energigenvinding og øger dermed køretøjets kilometertal.
2.Hardware-in-the-loop test af bremse-for-wire-systemet
Hardware-in-the-loop-testning bruger Matlab Simulink til at modellere og simulere dele (VCU, MCU, ADAS osv.) system til at forbinde og interagere. På denne måde kan testnøjagtigheden styres i henhold til den aktuelle testsituation, og de ekstreme arbejdsforhold og fejlinjektionstest kan også simuleres fuldstændigt, og automatiserede test kan også realiseres ved at skrive automatiserede testscripts.
3. Overordnet systemarkitektur
Hardware-in-the-loop-testmetoden for bremse-for-wire-systemet, der foreslås i dette papir, omfatter hovedsageligt:
(1) udvikling af testmodellen gennem Matlab Simulink;
(2) at bruge Configuration Desk-softwaren fra Dspace Company til at udføre I/O-test af dele, der interagerer med bremse-for-wire-systemet;
(3) Forbind bremse-for-wire-systemcontrolleren med realtidssimuleringssystemet gennem det eksterne ledningsnet, og kompilér testmodellen;
(4) Importer den kompilerede testmodel til den øverste computersoftware ControlDesk fra Dspace Company, og derefter styres realtidssimuleringssystemet af værtscomputeren for at realisere den interaktive test af de kontrollerede komponenter og bremse-for-wire-systemet
3.1-Konstruktion af testmodel
Hardware-in-the-loop testmodellen af bremse-by-wire-systemet er opdelt i fire moduler til konstruktion, nemlig Simulator, E-booster, BusSystems og MDL. Simulatormodelbygning bruges hovedsageligt til at kontrollere og overvåge tilstanden af realtidssimuleringskabinettet, såsom strømforsyningsspændingen i kabinettet, de øvre og nedre grænseværdier for strømmen, udløsning af strømafbrydelse, effektudgangskommando, skabsspændingsopsamling, kabinetstrømopsamling og strømforsyningsstatusindsamling og andre tilstande ; Booster-modulet bruges til at bygge hardware-interface-modellen. Dette modul vil realisere konfigurationen af de interaktive hardwarepin-egenskaber for realtidssimuleringssystemet og bremse-for-wire-systemet; BusSystems er kernemodulet til modelbygning. egenskaber ved tekstsignaler. MDL er også kernemodulet i modelbygning. Det er simuleringsmodulet for hele køretøjets kontrollerede objekt. Til det kontrollerede objekt af bremse-for-wire-systemet skal modeller af VCU, MCU, ADAS og bremse-anti-udskridningsdele indbygges i dette modul.
3.2-I/O-grænsefladekonfiguration
Hardware-in-the-loop-testen af bremse-for-wire-systemet realiserer konfigurationen af input- og output-portene på hardware-in-the-loop-testsystemet gennem ConfigurationDesk-softwaren. Indholdet af konfigurationen inkluderer: konfigurationen af hardwareporten til bremse-by-wire-systemet, konfigurationen af board-porten i realtidssimuleringssystemet og konfigurationen af modelporten.
(1) Hardwareportkonfiguration af bremse-for-wire-systemet. Først skal du administrere typerne af porte i grupper, såsom digitale porte, analoge porte og PWM-bølgeformsporte osv., og derefter definere navnet, beskrivelsen og enhedstypen for porten, såsom at definere input og output, portnummer og porttype osv., og definer disse egenskaber og træk dem til konfigurationsarbejdsområdet.
(2) Konfiguration af hardwareporte til simuleringssystem i realtid. Vælg den port, der svarer til hardwareporten for bremse-by-wire-systemet fra de eksisterende hardwareressourcer i realtidssystemet, træk den til konfigurationsarbejdsområdet, og konfigurer derefter portens egenskaber, såsom portnummer, beskrivelse , potentiale og fejlinjektion. I henhold til attributnummeret skal du derefter bruge det eksterne ledningsnet til at forbinde bremse-for-wire-systemcontrolleren med realtidssimuleringssystemet. Indtil videre er forbindelsen mellem bremse-for-wire-systemet og realtidssimuleringssystemet afsluttet.
(3) Konfiguration af modelgrænsefladen, højreklik på hardwareporten på realtidssimuleringssystemet for at generere den tilsvarende modelgrænseflade, som er en bro for interaktionen mellem testmodellen og realtidssimuleringssystemet, hvorigennem testmodellen kan realisere styringen af realtidssimuleringssystemet.
Når konfigurationen af testmodellen og I/O-grænsefladen er fuldført, skal du bruge Configuration Desk-softwaren til at kompilere hele projektet og generere den tilsvarende SDF-fil, efter at kompileringen er afsluttet.
3.3-Testimplementering
Hardware-in-the-loop-testen af bremse-by-wire-systemet er implementeret i ControlDesk-softwaren. Åbn ControlDesk-softwaren, importer den kompilerede testmiljømodel SDF-fil beskrevet i 2.1.2 i denne artikel, og kør modellen, og brug softwaren til at Det dynamiske system simulerer afsendelse af kontrolinformation. Feedbackoplysninger fra bremse-by-wire-systemet kan også vises i ControlDesk-softwaren.
(1) Brake-by-wire-systemhardwareindgangssignaltest: Tag bremsepedalens slagindgangstest som et eksempel, find bremsepedalmodelporten konfigureret i 2.1.2 i ControlDesk-softwaren, træk den til testgrænsefladen og tilknyt relevante plug-ins, og kontroller derefter realtidssimuleringssystemet for at simulere og udsende et bremsepedalslag til styreenheden for bremse-for-wire-systemet ved at ændre værdien af variablen og derefter observere udførelsesresultaterne af bremsen -by-wire system, som realiserer testen af systemets hardwareindgangssignal.
(2) CAN-netværksindgangssignaltest af bremse-for-wire-systemet: Tag den analoge VCU for at sende CAN-meddelelsessignaltesten af "maksimal elektrisk bremsning tilladt af motoren" til bremse-for-wire-systemet som et eksempel, find BusSystems-modulets VCU "motor Tillad maksimal elektrisk bremsning"-signal, træk det til testgrænsefladen for at associere med de relevante plug-ins, og skift derefter værdien af denne variabel for at styre realtidssimuleringssystemet til at udsende " motor maksimal elektrisk bremsning" CAN-meddelelsessignal til det wire-kontrollerede bremsesystem, og observer derefter udførelsen af bremse-for-wire-systemet, det vil sige, at testen af indgangssignalet fra systemets CAN-netværk er realiseret.
Hvad angår feedback-informationen for bremse-for-wire-systemet, skal du kun finde den variabel, der skal observeres i modellen, og trække den til testgrænsefladen for at observere ændringen af variablen. Til behandling af testresultater kan feedback opnået fra testen analyseres i overensstemmelse med forudsigelsesresultatet af VCU-testtilfældet, kombineret med de registrerede CAN-signaldata og kabelsignaldata, hvis styrelogikken for bremse-for- ledningssystem er opfyldt, vil testen blive bestået. Ellers går det ikke.
4. Konklusion
Efterhånden som biler udvikler sig hen imod elektrificering og intelligens, vil der være flere og flere elektroniske komponenter i biler, og kravene til testnøjagtighed, dækning og testcyklus vil også blive højere og højere. Derfor er det nødvendigt at udvikle hardware-in-the-loop test. Baseret på det elektriske køretøjs bremse-for-tråd-system diskuterer dette papir implementeringsprocessen i hardware-in-the-loop-testen. Efter selve projektverifikationen opfylder denne metode testkravene såsom testnøjagtighed og testdækning af det elektriske køretøjs bremse-for-wire-system og forkorter projekttiden. Udviklingscyklussen reducerer den faktiske køretøjsverifikationstid.