Forskning om hårdvara-i-slingan testmetod för elfordon broms-by-wire-system

Brake-by-wire-system (E-Booster) är en viktig komponent för att förbättra energiåtervinningen och fordonsbromsstabiliteten hos elfordon. Denna del har många interaktiva komponenter och kräver hög driftprecision och noggrannhet. Därför är det nödvändigt att utföra adekvata tester på den. Den här artikeln diskuterar en metod för att testa broms-för-tråd-systemet genom att använda hårdvara-i-slingan (HIL) simuleringstest, som kan realisera all-round kontroll av broms-för-tråd-systemet genom att bygga en simuleringstestmiljö utan riktiga fordon eller faktiska prover. automatiserad testning.

Bromssystemet för traditionella bränslefordon består av bromspedaler, vakuumförstärkarkomponenter (EVP) och antisladdkontrollkomponenter (ESP, ABS), etc., utan bromsenergiåtervinningsfunktion, om den används på elfordon, mycket bromsenergi kommer att vara bortkastad energi. Broms-för-tråd-systemet (E-Booster) använder broms-för-tråd-systemkontrollern och broms-för-tråd-manöverdonet (främst servomotorsystemet) för att ersätta vakuumförstärkarkomponenterna, vilket effektivt kommer att lösa problemet som bromsenergin från det traditionella bromssystemet kan inte återvinnas. Smärtpunkter. När föraren bromsar, styr styrenheten för broms-by-wire-systemet motorn för att implementera elektrisk bromsning i enlighet med drivlinans arbetstillstånd och förarens bromsbehov, och motorns otillräckliga bromskraft kompletteras med hydraulisk bromsning. Under bromsprocessen kommer pedalslagssimulatorn att koppla från pedalkraften och hjulcylindertrycket, så att energin från den elektriska bromsdelen av motorn kan återvinnas, vilket förbättrar fordonets uthållighet och förbättrar förarens komfort under bromsningsprocessen. Dessutom interagerar broms-by-wire-systemet med komponenterna för intelligent körning (ADAS) genom sin styrenhet, som kan svara på bromskraven från de intelligenta körkomponenterna.

De delar som är direkt relaterade till broms-by-wire-systemet på elfordon inkluderar fordonskontroller (VCU), motorkontroller (MCU), intelligenta körkomponenter (ADAS) och antisladdkontrollkomponenter (ABS, ESC), etc. processen för återvinning av bromsenergi i broms-för-tråd-systemet är som följer: broms-för-tråd-systemet samlar in förarens bromsbehov och skickar begäran om bromsmoment till VCU:n, och VCU:n beräknar den maximala elektriska bromskapaciteten för motorn och sedan skickar den till broms-för-tråd-systemets styrenhet, sedan beräknar broms-för-tråd-systemets styrenhet bristen i bromskraft och kompenserar med hydraulisk bromsning. På så sätt ersätter den elektriska bromsen en avsevärd del av den mekaniska bromsen, minskar förlusten av mekanisk friktionsenergi, ökar motorns energiåtervinning och ökar därmed fordonets körsträcka.

Hårdvara-i-slingan-testning använder Matlab Simulink för att modellera och simulera delar (VCU, MCU, ADAS, etc.) system för att ansluta och interagera. På så sätt kan testnoggrannheten styras efter den faktiska testsituationen, och de extrema arbetsförhållandena och felinsprutningstesterna kan också simuleras fullständigt, och automatiserade tester kan också realiseras genom att skriva automatiserade testskript.

Den hårdvara-i-slinga-testmetoden för broms-by-wire-systemet som föreslås i detta dokument inkluderar huvudsakligen:

(1) utveckla testmodellen genom Matlab Simulink;

(2) att använda programvaran Configuration Desk från Dspace Company för att utföra I/O-testning av delar som interagerar med broms-by-wire-systemet;

(3) Anslut broms-by-wire-systemets styrenhet med realtidssimuleringssystemet genom det externa ledningsnätet och kompilera testmodellen;

(4) Importera den kompilerade testmodellen till den övre datormjukvaran ControlDesk från Dspace Company, och sedan styrs realtidssimuleringssystemet av värddatorn för att realisera det interaktiva testet av de kontrollerade komponenterna och broms-by-wire-systemet

3.1-Konstruktion av testmodell

Hårdvara-i-slingan-testmodellen av broms-by-wire-systemet är uppdelad i fyra moduler för konstruktion, nämligen Simulator, E-booster, BusSystems och MDL. Simulatormodellbyggnad används huvudsakligen för att styra och övervaka tillståndet för realtidssimuleringsskåpet, såsom strömförsörjningsspänningen för skåpet, de övre och nedre gränsvärdena för strömmen, strömavstängningstillstånd, strömutgångskommando, skåpspänningsinsamling, skåpströmsamling och strömförsörjningsstatusinsamling och andra tillstånd ; Boostermodulen används för att bygga hårdvarugränssnittsmodellen. Denna modul kommer att realisera konfigurationen av de interaktiva hårdvarustiftegenskaperna för realtidssimuleringssystemet och broms-by-wire-systemet; BusSystems är kärnmodulen för modellbyggande. egenskaper hos textsignaler. MDL är också kärnmodulen för modellbyggande. Det är simuleringsmodulen för det kontrollerade objektet i hela fordonet. För det kontrollerade objektet för broms-by-wire-systemet måste modeller av VCU, MCU, ADAS och antisladddelar för bromsar byggas in i denna modul.

3.2-I/O-gränssnittskonfiguration

Hårdvara-i-slingan-testet av broms-för-tråd-systemet realiserar konfigurationen av ingångs- och utgångsportarna på hårdvara-i-slingan-testsystemet genom programvaran ConfigurationDesk. Innehållet i konfigurationen inkluderar: konfigurationen av hårdvaruporten för broms-by-wire-systemet, konfigurationen av kortporten för realtidssimuleringssystemet och konfigurationen av modellporten.

(1) Hårdvaruportkonfiguration för broms-by-wire-systemet. Hantera först typerna av portar i grupper, som digitala portar, analoga portar och PWM-vågformsportar, etc., och definiera sedan namn, beskrivning och enhetstyp för porten, som att definiera ingång och utgång, portnummer och porttyp, etc., och definiera dessa egenskaper och dra den till konfigurationsarbetsytan.

(2) Konfiguration av hårdvaruport för realtidssimuleringssystem. Välj den port som motsvarar hårdvaruporten för broms-by-wire-systemet från de befintliga hårdvaruresurserna i realtidssystemet, dra den till konfigurationsarbetsytan och konfigurera sedan egenskaperna för porten, såsom portnummer, beskrivning , potential och felinjektion. Använd sedan, enligt attributnumret, det externa ledningsnätet för att ansluta broms-by-wire-systemets styrenhet med realtidssimuleringssystemet. Än så länge är kopplingen mellan broms-by-wire-systemet och realtidssimuleringssystemet klar.

(3) Konfiguration av modellgränssnittet, högerklicka på hårdvaruporten för realtidssimuleringssystemet för att generera motsvarande modellgränssnitt, som är en brygga för interaktionen mellan testmodellen och realtidssimuleringssystemet, genom vilket testmodellen kan realisera kontrollen av realtidssimuleringssystemet.

När testmodellen och I/O-gränssnittskonfigurationen är klar, använd programvaran Configuration Desk för att kompilera hela projektet och generera motsvarande SDF-fil efter att kompileringen är klar.

3.3-Testa implementering

Hårdvara-in-the-loop-testet av broms-by-wire-systemet implementeras i ControlDesk-mjukvaran. Öppna programvaran ControlDesk , importera den kompilerade SDF-filen för testmiljömodellen som beskrivs i 2.1.2 i denna artikel och kör modellen och använd programvaran för att Det dynamiska systemet simulerar sändning av kontrollinformation. Återkopplingsinformation från broms-by-wire-systemet kan också visas i ControlDesk-mjukvaran.

(1) Ingångssignal för broms-för-tråd-system: Ta ingångstestet för bromspedalens slaglängd som ett exempel, hitta bromspedalens modellport som konfigurerats i 2.1.2 i ControlDesk-mjukvaran, dra den till testgränssnittet och koppla ihop relevanta plug-ins och styr sedan realtidssimuleringssystemet för att simulera och mata ut ett bromspedalslag till styrenheten för broms-by-wire-systemet genom att ändra värdet på variabeln, och sedan observera bromsens exekveringsresultat -by-wire-system, som realiserar testet av systemets hårdvaruingångssignal.

(2) CAN-nätverksinsignaltest av broms-by-wire-systemet: Ta den analoga VCU:n för att skicka CAN-meddelandesignaltestet för "maximal elektrisk bromsning tillåten av motorn" till broms-by-wire-systemet som ett exempel, hitta BusSystems modul VCU "motor Tillåt maximal elektrisk broms"-signal, dra den till testgränssnittet för att associera med relevanta plug-ins och ändra sedan värdet på denna variabel för att styra realtidssimuleringssystemet för att mata ut " motor maximal elektrisk bromsning" CAN-meddelandesignal till det trådstyrda bromssystemet, och observera sedan exekveringsresultaten för broms-by-wire-systemet, det vill säga testet av ingångssignalen för systemets CAN-nätverk realiseras.

När det gäller återkopplingsinformationen för broms-by-wire-systemet behöver du bara hitta variabeln som behöver observeras i modellen och dra den till testgränssnittet för att observera förändringen av variabeln. För bearbetningen av testresultatet kan återkopplingen som erhålls från testet analyseras i enlighet med prediktionsresultatet av VCU-testfallet, kombinerat med registrerade CAN-signaldata och trådbundna signaldata, om styrlogiken för broms-by- trådsystemet är uppfyllt, testet kommer att godkännas. Annars går det inte över.

När bilar utvecklas mot elektrifiering och intelligens kommer det att finnas fler och fler elektroniska komponenter i bilar, och kraven på testnoggrannhet, täckning och testcykel kommer också att bli högre och högre. Därför är det nödvändigt att utveckla hårdvara-i-slingan-testning. Baserat på elfordonets broms-by-wire-system diskuterar detta dokument dess implementeringsprocess i hårdvara-i-slingan-testet. Efter den faktiska projektverifieringen uppfyller denna metod testkraven såsom testnoggrannhet och testtäckning av elfordonets broms-by-wire-system och förkortar projekttiden. Utvecklingscykeln minskar den faktiska fordonsverifieringstiden.