Исследование метода комплексного тестирования электродистанционной системы торможения электромобилей

Система дистанционного торможения (E-Booster) является важным компонентом для улучшения рекуперации энергии и устойчивости торможения электромобилей. Эта деталь имеет множество интерактивных компонентов и требует высокой точности и точности работы. Поэтому необходимо провести на нем адекватное тестирование. В этой статье обсуждается метод тестирования системы электродистанционного торможения с использованием симуляционного теста аппаратного обеспечения в цикле (HIL), который позволяет реализовать всестороннее управление системой электродистанционного торможения путем создания среды симуляционного тестирования. без реальных транспортных средств или реальных образцов. автоматизированное тестирование.

Тормозная система транспортных средств, работающих на традиционном топливе, состоит из педалей тормоза, компонентов вакуумного усилителя (EVP) и компонентов противобуксовочной системы (ESP, ABS) и т. д. без функции рекуперации энергии торможения, при использовании на электромобилях выделяется много энергии торможения. будет потрачена энергия. Система электронного торможения (E-Booster) использует контроллер системы торможения по проводам и привод электронного торможения (в основном систему серводвигателя) для замены компонентов вакуумного усилителя, что эффективно решает проблему, возникающую Тормозная энергия традиционной тормозной системы не может быть восстановлена. Болевые точки. Когда водитель тормозит, контроллер электрической тормозной системы управляет двигателем для осуществления электрического торможения в соответствии с рабочим состоянием трансмиссии и потребностью водителя в торможении, а недостаточная тормозная сила двигателя дополняется гидравлическим торможением. В процессе торможения имитатор хода педали разделяет усилие на педали и давление в колесном цилиндре, благодаря чему можно восстановить энергию электрической тормозной части двигателя, что повышает выносливость автомобиля и повышает комфорт водителя. в процессе торможения. Кроме того, система электронного торможения взаимодействует с компонентами интеллектуального вождения (ADAS) через свой контроллер, который может реагировать на тормозные запросы компонентов интеллектуального вождения.

Детали, непосредственно связанные с системой электронного торможения на электромобилях, включают контроллер транспортного средства (VCU), контроллер двигателя (MCU), интеллектуальные компоненты вождения (ADAS) и компоненты противоюзовой системы (ABS, ESC) и т. д. Процесс рекуперации энергии торможения в электродистанционной системе выглядит следующим образом: электродистанционная система собирает потребность водителя в торможении и отправляет запрос на тормозной момент в VCU, а VCU рассчитывает максимальную электрическую тормозную способность автомобиля. двигатель, а затем отправляет его на контроллер электродистанционной системы торможения, затем контроллер электродистанционной системы рассчитывает недостаток тормозного усилия и компенсирует его гидравлическим торможением. Таким образом, электрический тормоз заменяет значительную часть механического тормоза, снижает потери энергии механического трения, увеличивает рекуперацию энергии двигателя и, таким образом, увеличивает пробег транспортного средства.

При аппаратном тестировании используется Matlab Simulink для моделирования и моделирования частей (VCU, MCU, ADAS и т. д.) системы для подключения и взаимодействия. Таким образом, точность тестирования можно контролировать в соответствии с реальной тестовой ситуацией, а также можно полностью моделировать экстремальные условия работы и тесты на внесение ошибок, а также можно реализовать автоматизированные тесты путем написания автоматических тестовых сценариев.

Предлагаемый в данной статье метод аппаратного тестирования системы электродистанционного торможения в основном включает в себя:

(1) разработка тестовой модели с помощью Matlab Simulink;

(2) использование программного обеспечения Configuration Desk компании Dspace для выполнения тестирования ввода-вывода частей, взаимодействующих с системой электродистанционного торможения;

(3) Подключите контроллер системы электронного торможения к системе моделирования в реальном времени через внешний жгут проводов и скомпилируйте тестовую модель;

(4) Импортируйте скомпилированную тестовую модель в программное обеспечение верхнего уровня ControlDesk компании Dspace, а затем система моделирования в реальном времени управляется главным компьютером для реализации интерактивного тестирования контролируемых компонентов и системы электродистанционного торможения.

3.1-Построение тестовой модели

Аппаратно-программная тестовая модель системы электронного торможения разделена на четыре модуля: Simulator, E-booster, BusSystems и MDL. Построение модели симулятора в основном используется для управления и мониторинга состояния шкафа моделирования в реальном времени, такого как напряжение питания шкафа, верхние и нижние предельные значения тока, состояние отключения питания, команда выходной мощности, сбор напряжения в шкафу, сбор тока в шкафу, сбор состояния источника питания и других состояний; Модуль Booster используется для построения модели аппаратного интерфейса. Этот модуль реализует настройку свойств интерактивных аппаратных выводов системы моделирования в реальном времени и системы электродистанционного торможения; BusSystems — это основной модуль для построения моделей. свойства текстовых сигналов. MDL также является основным модулем построения моделей. Это модуль моделирования объекта управления всего транспортного средства. Для объекта управления электродистанционной системой в этот модуль необходимо встроить модели VCU, MCU, ADAS и деталей тормозной противобуксовочной системы.

3.2-Конфигурация интерфейса ввода-вывода

Аппаратное тестирование системы дистанционного торможения реализует настройку входных и выходных портов системы аппаратного тестирования с помощью программного обеспечения ConfigurationDesk. Содержание конфигурации включает в себя: конфигурацию аппаратного порта системы электродистанционного торможения, конфигурацию порта платы системы моделирования в реальном времени и конфигурацию порта модели.

(1) Конфигурация аппаратного порта системы электродистанционного торможения. Сначала управляйте типами портов в группах, таких как порты цифрового типа, порты аналогового типа, порты ШИМ-сигнала и т. д., а затем определите имя, описание и тип устройства порта, например, определив вход и выход. номер порта, тип порта и т. д., определите это свойство и перетащите его в рабочую область конфигурации.

(2) Конфигурация аппаратного порта системы моделирования в реальном времени. Выберите порт, соответствующий аппаратному порту системы электродистанционного торможения, из существующих аппаратных ресурсов системы реального времени, перетащите его в рабочую область конфигурации, а затем настройте свойства порта, такие как номер порта, описание , потенциал и внесение неисправностей. Затем, в соответствии с номером атрибута, используйте внешний жгут проводов для соединения контроллера системы электродистанционного торможения с системой моделирования в реальном времени. На данный момент завершено соединение между системой электронного торможения и системой моделирования в реальном времени.

(3) Настройка интерфейса модели: щелкните правой кнопкой мыши аппаратный порт системы моделирования в реальном времени, чтобы создать соответствующий интерфейс модели, который является мостом для взаимодействия между тестовой моделью и системой моделирования в реальном времени, посредством которого тестовая модель может осуществлять управление системой моделирования в реальном времени.

После завершения настройки тестовой модели и интерфейса ввода-вывода используйте программное обеспечение Configuration Desk для компиляции всего проекта и сгенерируйте соответствующий файл SDF после завершения компиляции.

3.3-Тестовая реализация

Аппаратное тестирование системы электродистанционного торможения реализовано в программном обеспечении ControlDesk. Откройте программное обеспечение ControlDesk, импортируйте скомпилированный SDF-файл модели тестовой среды, описанный в пункте 2.1.2 этой статьи, запустите модель и используйте программное обеспечение для динамической системы, имитирующей отправку управляющей информации. Информацию обратной связи от системы электронного торможения также можно отобразить в программном обеспечении ControlDesk.

(1) Проверка входного сигнала оборудования системы дистанционного торможения. В качестве примера возьмем тест входного сигнала хода педали тормоза, найдите порт модели педали тормоза, настроенный в 2.1.2, в программном обеспечении ControlDesk, перетащим его в тестовый интерфейс и свяжем соответствующие плагины, а затем управлять системой моделирования в реальном времени для моделирования и вывода хода педали тормоза на контроллер системы дистанционного торможения путем изменения значения переменной, а затем наблюдать за результатами выполнения торможения -проводная система, реализующая проверку входного сигнала аппаратного обеспечения системы.

(2) Проверка входного сигнала сети CAN системы электродистанционного торможения: возьмите аналоговый блок управления для отправки тестового сигнала сообщения CAN «максимальное электрическое торможение, разрешенное двигателем» в систему электродистанционного торможения, в качестве примера. найдите сигнал модуля BusSystems VCU «Разрешить максимальное электрическое торможение двигателя», перетащите его в тестовый интерфейс, чтобы связать его с соответствующими плагинами, а затем измените значение этой переменной, чтобы управлять системой моделирования в реальном времени для вывода « Максимальное электрическое торможение двигателя» подает сигнал сообщения CAN в тормозную систему с проводным управлением, а затем наблюдает за результатами выполнения системы электродистанционного торможения, то есть реализуется проверка входного сигнала сети CAN системы.

Что касается информации обратной связи системы электродистанционного торможения, вам нужно всего лишь найти переменную, которую необходимо наблюдать в модели, и перетащить ее в тестовый интерфейс, чтобы наблюдать за изменением переменной. Для обработки результатов теста обратная связь, полученная в ходе теста, может быть проанализирована в соответствии с результатом прогнозирования тестового примера VCU в сочетании с записанными данными сигнала CAN и данными проводного сигнала, если логика управления торможением Проводная система удовлетворена, тест будет пройден. Иначе не пройдет.

По мере развития автомобилей в сторону электрификации и интеллекта в автомобилях будет все больше и больше электронных компонентов, а требования к точности испытаний, охвату и циклу испытаний также будут становиться все выше и выше. Поэтому необходимо развивать аппаратное тестирование. В этой статье, основанной на системе электродистанционного торможения электромобиля, обсуждается процесс ее реализации в аппаратном тестировании. После фактической проверки проекта этот метод соответствует требованиям испытаний, таким как точность испытаний и охват испытаний электродистанционной тормозной системы электромобиля, а также сокращает время проекта. Цикл разработки сокращает фактическое время проверки автомобиля.