Abstract
Het Brake-by-wire-systeem (E-Booster) is een belangrijk onderdeel om de energieterugwinning en de remstabiliteit van elektrische voertuigen te verbeteren. Dit onderdeel heeft veel interactieve componenten en vereist een hoge bedieningsprecisie en nauwkeurigheid. Daarom is het noodzakelijk om er adequate tests op uit te voeren. Dit artikel bespreekt een methode voor het testen van het rem-by-wire-systeem door gebruik te maken van hardware-in-the-loop (HIL) simulatietest, die volledige controle van het rem-by-wire-systeem kan realiseren door een simulatietestomgeving te bouwen zonder echte voertuigen of echte monsters. geautomatiseerd testen.
1. Inleiding tot het rem-by-wire-systeem
Het remsysteem van traditionele brandstofvoertuigen bestaat uit rempedalen, vacuümboostercomponenten (EVP) en antislipcontrolecomponenten (ESP, ABS), enz., zonder remenergieterugwinningsfunctie, indien gebruikt op elektrische voertuigen, veel remenergie zal verspilde energie zijn. Het rem-by-wire-systeem (E-Booster) maakt gebruik van de rem-by-wire-systeemcontroller en de rem-by-wire-actuator (voornamelijk het servomotorsysteem) om de componenten van de vacuümversterker te vervangen, wat het probleem effectief zal oplossen. de remenergie van het traditionele remsysteem kan niet worden teruggewonnen. Pijnpunten. Wanneer de bestuurder remt, bestuurt de controller van het rem-by-wire-systeem de motor om elektrisch remmen te implementeren in overeenstemming met de werkstatus van de aandrijflijn en de remvraag van de bestuurder, en de onvoldoende remkracht van de motor wordt aangevuld door hydraulisch remmen. Tijdens het remproces zal de pedaalslagsimulator de pedaalkracht en de wielcilinderdruk ontkoppelen, waardoor de energie van het elektrische remgedeelte van de motor kan worden teruggewonnen, wat het uithoudingsvermogen van het voertuig verbetert en het comfort van de bestuurder verbetert. tijdens het remproces. Bovendien werkt het rem-by-wire-systeem via de controller samen met de intelligente aandrijfcomponenten (ADAS), die kan reageren op de remvraag van de intelligente aandrijfcomponenten.
De onderdelen die rechtstreeks verband houden met het rem-by-wire-systeem op elektrische voertuigen omvatten voertuigcontroller (VCU), motorcontroller (MCU), intelligente aandrijfcomponenten (ADAS) en antislipcontrolecomponenten (ABS, ESC), enz. De werkende Het proces van remenergieterugwinning in het rem-by-wire-systeem is als volgt: het rem-by-wire-systeem verzamelt de remvraag van de bestuurder en stuurt het remkoppelverzoek naar de VCU, en de VCU berekent het maximale elektrische remvermogen van de motor en stuurt deze vervolgens naar de rem-by-wire-systeemcontroller, waarna de rem-by-wire-systeemcontroller het tekort aan remkracht berekent en compenseert met hydraulisch remmen. Op deze manier vervangt de elektrische rem een aanzienlijk deel van de mechanische rem, vermindert het verlies aan mechanische wrijvingsenergie, verhoogt de energieterugwinning van de motor en verhoogt zo de kilometerstand van het voertuig.
2.Hardware-in-the-loop testen van het rem-by-wire-systeem
Hardware-in-the-loop testen maakt gebruik van Matlab Simulink om onderdelen (VCU, MCU, ADAS, enz.) van het systeem te modelleren en te simuleren om verbinding te maken en te communiceren. Op deze manier kan de testnauwkeurigheid worden gecontroleerd op basis van de daadwerkelijke testsituatie, kunnen de extreme werkomstandigheden en foutinjectietests ook volledig worden gesimuleerd en kunnen geautomatiseerde tests ook worden gerealiseerd door het schrijven van geautomatiseerde testscripts.
3. Algemene systeemarchitectuur
De hardware-in-the-loop-testmethode van het rem-by-wire-systeem dat in dit artikel wordt voorgesteld, omvat voornamelijk:
(1) het ontwikkelen van het testmodel via Matlab Simulink;
(2) het gebruiken van de Configuration Desk-software van Dspace Company voor het uitvoeren van I/O-testen van onderdelen die interageren met het rem-by-wire-systeem;
(3) Verbind de rem-by-wire-systeemcontroller met het real-time simulatiesysteem via de externe kabelboom en compileer het testmodel;
(4) Importeer het gecompileerde testmodel in de bovenste computersoftware ControlDesk van Dspace Company, en vervolgens wordt het real-time simulatiesysteem bestuurd door de hostcomputer om de interactieve test van de bestuurde componenten en het rem-by-wire-systeem te realiseren
3.1-Constructie van testmodel
Het hardware-in-the-loop testmodel van het rem-by-wire-systeem is voor de bouw opgedeeld in vier bouwmodules, te weten Simulator, E-booster, BusSystems en MDL. Het bouwen van simulatormodellen wordt voornamelijk gebruikt om de status van de real-time simulatiekast te controleren en te bewaken, zoals de voedingsspanning van de kast, de bovenste en onderste grenswaarden van de stroom, vrijgave van de uitschakelstatus, opdracht voor het uitgangsvermogen, verzameling van kastspanning, verzameling van kaststroom en verzameling van de status van de voeding en andere toestanden; De Booster-module wordt gebruikt om het hardware-interfacemodel te bouwen. Deze module realiseert de configuratie van de interactieve hardware-pineigenschappen van het real-time simulatiesysteem en het rem-by-wire-systeem; BusSystems is de kernmodule voor modelbouw. eigenschappen van tekstsignalen. MDL is ook de kernmodule van modelbouw. Het is de simulatiemodule van het bestuurde object van het hele voertuig. Voor het bestuurde object van het rem-by-wire-systeem moeten in deze module modellen van VCU, MCU, ADAS en rem-antisliponderdelen worden ingebouwd.
3.2-I/O-interfaceconfiguratie
De hardware-in-the-loop test van het brak-by-wire systeem realiseert de configuratie van de in- en uitgangspoorten van het hardware-in-the-loop testsysteem via de ConfigurationDesk-software. De inhoud van de configuratie omvat: de configuratie van de hardwarepoort van het rem-by-wire-systeem, de configuratie van de boardpoort van het real-time simulatiesysteem en de configuratie van de modelpoort.
(1) Hardwarepoortconfiguratie van het rem-by-wire-systeem. Beheer eerst de typen poorten in groepen, zoals digitale poorten, analoge poorten en PWM-golfvormpoorten, enz., en definieer vervolgens de naam, beschrijving en apparaattype van de poort, zoals het definiëren van invoer en uitvoer. poortnummer en poorttype, enz., en definieer deze eigenschap en sleep deze naar de configuratiewerkruimte.
(2) Realtime hardwarepoortconfiguratie van het simulatiesysteem. Selecteer de poort die overeenkomt met de hardwarepoort van het rem-by-wire-systeem uit de bestaande hardwarebronnen van het realtime systeem, sleep deze naar de configuratiewerkruimte en configureer vervolgens de eigenschappen van de poort, zoals poortnummer en beschrijving , potentieel en foutinjectie. Gebruik vervolgens, volgens het attribuutnummer, de externe kabelboom om de rem-by-wire-systeemcontroller te verbinden met het realtime simulatiesysteem. Tot nu toe is de verbinding tussen het rem-by-wire-systeem en het real-time simulatiesysteem voltooid.
(3) Configuratie van de modelinterface, klik met de rechtermuisknop op de hardwarepoort van het real-time simulatiesysteem om de overeenkomstige modelinterface te genereren, die een brug is voor de interactie tussen het testmodel en het real-time simulatiesysteem, waardoor het testmodel kan de besturing van het real-time simulatiesysteem realiseren.
Wanneer het testmodel en de I/O-interfaceconfiguratie zijn voltooid, gebruikt u de Configuration Desk-software om het hele project te compileren en genereert u het bijbehorende SDF-bestand nadat de compilatie is voltooid.
3.3-Testimplementatie
De hardware-in-the-loop-test van het rem-by-wire-systeem is geïmplementeerd in de ControlDesk-software. Open de ControlDesk-software, importeer het gecompileerde SDF-bestand van het testomgevingsmodel zoals beschreven in 2.1.2 van dit artikel en voer het model uit, en gebruik de software om het dynamische systeem simuleert het verzenden van besturingsinformatie. Feedbackinformatie van het rem-by-wire-systeem kan ook worden weergegeven in de ControlDesk-software.
(1) Hardware-invoersignaaltest van het rempedaalsysteem: Neem de invoertest van de rempedaalslag als voorbeeld, zoek de rempedaalmodelpoort geconfigureerd in 2.1.2 in de ControlDesk-software, sleep deze naar de testinterface en koppel de relevante plug-ins, en vervolgens het real-time simulatiesysteem besturen om een rempedaalslag te simuleren en uit te voeren naar de controller van het rem-by-wire-systeem door de waarde van de variabele te wijzigen, en vervolgens de uitvoeringsresultaten van de rem te observeren -by-wire-systeem, dat de test van het hardware-ingangssignaal van het systeem realiseert.
(2) CAN-netwerkingangssignaaltest van het rem-by-wire-systeem: Neem als voorbeeld de analoge VCU om de CAN-berichtsignaaltest van "maximaal elektrisch remmen toegestaan door de motor" naar het rem-by-wire-systeem te sturen, zoek het BusSystems-module VCU-signaal "motor Sta het maximale elektrische remmen toe", sleep het naar de testinterface om het te associëren met de relevante plug-ins, en verander vervolgens de waarde van deze variabele om het real-time simulatiesysteem te besturen om de " motor maximaal elektrisch remmen" CAN-berichtsignaal naar het draadgestuurde remsysteem en vervolgens de uitvoeringsresultaten van het rem-by-wire-systeem observeren, dat wil zeggen dat de test van het ingangssignaal van het CAN-netwerk van het systeem wordt gerealiseerd.
Wat de feedbackinformatie van het rem-by-wire-systeem betreft, hoeft u alleen maar de variabele te vinden die in het model moet worden geobserveerd, en deze naar de testinterface te slepen om de verandering van de variabele te observeren. Voor de verwerking van de testresultaten kan de uit de test verkregen feedback worden geanalyseerd op basis van het voorspellingsresultaat van de VCU-testcasus, gecombineerd met de geregistreerde CAN-signaalgegevens en hard-wire signaalgegevens, als de besturingslogica van de rem-door-remsysteem aan het draadsysteem is voldaan, is de test geslaagd. Anders gaat het niet over.
4. Conclusie
Naarmate auto's zich ontwikkelen in de richting van elektrificatie en intelligentie, zullen er steeds meer elektronische componenten in auto's zitten, en zullen de eisen voor testnauwkeurigheid, dekking en testcyclus ook steeds hoger worden. Daarom is het noodzakelijk om hardware-in-the-loop-testen te ontwikkelen. Gebaseerd op het rem-by-wire-systeem voor elektrische voertuigen, bespreekt dit artikel het implementatieproces ervan in de hardware-in-the-loop-test. Na de daadwerkelijke projectverificatie voldoet deze methode aan de testvereisten zoals testnauwkeurigheid en testdekking van het rem-by-wire-systeem voor elektrische voertuigen, en wordt de projecttijd verkort. De ontwikkelingscyclus verkort de daadwerkelijke voertuigverificatietijd.