Výskum metódy testovania hardvéru v slučke pre systém brzdenia po drôte elektrického vozidla

Brake-by-wire systém (E-Booster) je dôležitým komponentom na zlepšenie rekuperácie energie a brzdnej stability elektromobilov. Táto časť má veľa interaktívnych komponentov a vyžaduje vysokú prevádzkovú presnosť a presnosť. Preto je potrebné vykonať na ňom primerané testy. Tento článok pojednáva o metóde testovania systému brake-by-wire pomocou simulačného testu hardvéru v slučke (HIL), ktorý dokáže realizovať všestranné ovládanie systému brake-by-wire vytvorením simulačného testovacieho prostredia. bez skutočných vozidiel alebo skutočných vzoriek. automatizované testovanie.

Brzdový systém tradičných palivových vozidiel pozostáva z brzdových pedálov, komponentov podtlakového posilňovača (EVP) a komponentov protipreklzového riadenia (ESP, ABS) atď., bez funkcie rekuperácie brzdnej energie, ak sa používa na elektrických vozidlách, veľa brzdnej energie bude to plytvanie energiou. Systém brake-by-wire (E-Booster) využíva ovládač systému brake-by-wire a ovládač brake-by-wire (hlavne systém servomotora) na výmenu komponentov podtlakového posilňovača, čo efektívne vyrieši problém, ktorý brzdnú energiu tradičného brzdového systému nie je možné rekuperovať. Body bolesti. Keď vodič brzdí, ovládač systému brake-by-wire riadi motor na realizáciu elektrického brzdenia podľa pracovného stavu hnacieho ústrojenstva a požiadavky vodiča na brzdenie a nedostatočnú brzdnú silu motora dopĺňa hydraulické brzdenie. Počas procesu brzdenia simulátor zdvihu pedálu oddelí silu pedálu a tlak vo valci kolesa, aby sa mohla rekuperovať energia elektrickej brzdnej časti motora, čo zlepšuje odolnosť vozidla a zvyšuje pohodlie vodiča. počas procesu brzdenia. Okrem toho brzdový systém interaguje s komponentmi inteligentného riadenia (ADAS) prostredníctvom svojho ovládača, ktorý dokáže reagovať na brzdnú požiadavku komponentov inteligentného riadenia.

Časti, ktoré priamo súvisia so systémom brzdy po drôte na elektrických vozidlách, zahŕňajú ovládač vozidla (VCU), ovládač motora (MCU), inteligentné jazdné komponenty (ADAS) a protišmykové ovládacie prvky (ABS, ESC) atď. Proces rekuperácie brzdnej energie v systéme brake-by-wire je nasledovný: systém brake-by-wire zbiera požiadavku vodiča na brzdenie a odošle požiadavku na brzdný moment do VCU a VCU vypočíta maximálny elektrický brzdný výkon vozidla. motor a potom ho odošle do ovládača systému brake-by-wire, potom ovládač systému brake-by-wire vypočíta nedostatok brzdnej sily a kompenzuje ho hydraulickým brzdením. Týmto spôsobom elektrická brzda nahrádza značnú časť mechanickej brzdy, znižuje straty mechanickej trecej energie, zvyšuje rekuperáciu energie motora a tým zvyšuje kilometrový výkon vozidla.

Testovanie hardvéru v slučke využíva Matlab Simulink na modelovanie a simuláciu častí (VCU, MCU, ADAS, atď.) systému na prepojenie a interakciu. Týmto spôsobom môže byť presnosť testu kontrolovaná podľa skutočnej testovacej situácie a môžu byť tiež úplne simulované extrémne pracovné podmienky a testy vstrekovania porúch a automatizované testy môžu byť tiež realizované písaním automatizovaných testovacích skriptov.

Metóda testovania hardvéru v slučke systému brake-by-wire navrhovaná v tomto dokumente zahŕňa najmä:

(1) vývoj testovacieho modelu cez Matlab Simulink;

(2) pomocou softvéru Configuration Desk spoločnosti Dspace Company na vykonanie I/O testovania častí interagujúcich so systémom brake-by-wire;

(3) Pripojte ovládač systému brzdy po drôte so systémom simulácie v reálnom čase cez externý káblový zväzok a zostavte testovací model;

(4) Importujte zostavený testovací model do horného počítačového softvéru ControlDesk spoločnosti Dspace Company a potom je systém simulácie v reálnom čase riadený hostiteľským počítačom, aby sa realizoval interaktívny test riadených komponentov a systému brake-by-wire.

3.1-Konštrukcia testovacieho modelu

Hardvérový testovací model systému brake-by-wire je pre konštrukciu rozdelený do štyroch modulov, a to Simulátor, E-booster, BusSystems a MDL. Budova modelu simulátora sa používa hlavne na riadenie a monitorovanie stavu simulačnej skrine v reálnom čase, ako je napájacie napätie skrine, horná a dolná medzná hodnota prúdu, uvoľnenie stavu vypnutia, príkaz na výstupe, zber napätia skrinky, zber prúdu skrinky a stav napájania a ďalšie stavy ; Modul Booster sa používa na zostavenie modelu hardvérového rozhrania. Tento modul bude realizovať konfiguráciu vlastností interaktívnych hardvérových pinov simulačného systému v reálnom čase a systému brake-by-wire; BusSystems je základným modulom pre tvorbu modelov. vlastnosti textových signálov. MDL je tiež základným modulom budovania modelov. Je to simulačný modul riadeného objektu celého vozidla. Pre riadený objekt systému brake-by-wire je potrebné do tohto modulu zabudovať modely VCU, MCU, ADAS a brzdových protišmykových častí.

3.2-Konfigurácia vstupno-výstupného rozhrania

Hardvérový test systému brake-by-wire realizuje konfiguráciu vstupných a výstupných portov testovacieho systému hardvéru-in-the-loop prostredníctvom softvéru ConfigurationDesk. Obsah konfigurácie zahŕňa: konfiguráciu hardvérového portu systému brake-by-wire, konfiguráciu portu dosky simulačného systému v reálnom čase a konfiguráciu modelového portu.

(1) Konfigurácia hardvérového portu systému brake-by-wire. Najprv spravujte typy portov v skupinách, ako sú porty digitálneho typu, porty analógového typu a porty tvaru vlny PWM atď., a potom definujte názov, popis a typ zariadenia portu, napríklad definujte vstup a výstup, číslo portu a typ portu atď. a definujte tieto vlastnosti a presuňte ich do pracovného priestoru konfigurácie.

(2) Konfigurácia hardvérového portu simulačného systému v reálnom čase. Vyberte port zodpovedajúci hardvérovému portu systému brake-by-wire z existujúcich hardvérových prostriedkov systému v reálnom čase, presuňte ho do konfiguračného pracovného priestoru a potom nakonfigurujte vlastnosti portu, ako je číslo portu, popis , potenciál a poruchové vstrekovanie. Potom, podľa čísla atribútu, použite externý káblový zväzok na prepojenie ovládača brzdového systému so systémom simulácie v reálnom čase. Zatiaľ je dokončené prepojenie medzi systémom brake-by-wire a systémom simulácie v reálnom čase.

(3) Konfigurácia rozhrania modelu, kliknite pravým tlačidlom myši na hardvérový port systému simulácie v reálnom čase, aby sa vygenerovalo zodpovedajúce rozhranie modelu, ktoré je mostom pre interakciu medzi testovacím modelom a systémom simulácie v reálnom čase, prostredníctvom ktorého testovací model môže realizovať riadenie simulačného systému v reálnom čase.

Po dokončení konfigurácie testovacieho modelu a I/O rozhrania použite softvér Configuration Desk na kompiláciu celého projektu a po dokončení kompilácie vygenerujte zodpovedajúci súbor SDF.

3.3-Otestujte implementáciu

Hardvérový test systému brake-by-wire je implementovaný v softvéri ControlDesk. Otvorte softvér ControlDesk, importujte kompilovaný súbor SDF modelu testovacieho prostredia opísaný v 2.1.2 tohto článku a spustite model a použite softvér na Dynamický systém simuluje odosielanie riadiacich informácií. Informácie o spätnej väzbe zo systému brake-by-wire možno zobraziť aj v softvéri ControlDesk.

(1) Test hardvérového vstupného signálu systému brzdy po drôte: Ako príklad si vezmite test vstupu zdvihu brzdového pedálu, nájdite port modelu brzdového pedála nakonfigurovaný v 2.1.2 v softvéri ControlDesk, presuňte ho do testovacieho rozhrania a priraďte relevantné zásuvné moduly a potom ovládajte simulačný systém v reálnom čase na simuláciu a odoslanie zdvihu brzdového pedálu do ovládača systému brake-by-wire zmenou hodnoty premennej a potom sledujte výsledky vykonávania brzdy -by-wire systém, ktorý realizuje test systémového hardvérového vstupného signálu.

(2) Test vstupného signálu siete CAN systému brake-by-wire: Použite analógovú VCU na odoslanie testu signálu správy CAN „maximálne elektrické brzdenie povolené motorom“ do systému brake-by-wire ako príklad, nájdite signál modulu BusSystems VCU „Motor Povoliť maximálne elektrické brzdenie“, potiahnite ho do testovacieho rozhrania, aby ste ho priradili k príslušným zásuvným modulom, a potom zmeňte hodnotu tejto premennej, aby ste mohli ovládať simulačný systém v reálnom čase na výstup „ maximálne elektrické brzdenie motora" signál správy CAN do brzdového systému riadeného drôtom a potom sledujte výsledky vykonávania systému brake-by-wire, to znamená, že sa realizuje test vstupného signálu siete CAN systému.

Pokiaľ ide o spätnú väzbu systému brake-by-wire, stačí nájsť premennú, ktorú je potrebné v modeli pozorovať, a pretiahnuť ju do testovacieho rozhrania, aby ste pozorovali zmenu premennej. Na spracovanie výsledkov testu sa spätná väzba získaná z testu môže analyzovať podľa predikčného výsledku testovacieho prípadu VCU v kombinácii so zaznamenanými údajmi signálu CAN a údajmi signálu z pevného drôtu, ak je logika riadenia brzdového systému drôtový systém je spokojný, test bude úspešný. Inak to neprejde.

Ako sa automobily vyvíjajú smerom k elektrifikácii a inteligencii, v automobiloch bude čoraz viac elektronických komponentov a požiadavky na presnosť testov, pokrytie a testovací cyklus budú tiež čoraz vyššie. Preto je potrebné vyvinúť testovanie hardvéru v slučke. Tento článok je založený na systéme brzdenia po drôte elektrického vozidla a popisuje jeho implementačný proces v teste hardvéru v slučke. Po skutočnom overení projektu táto metóda spĺňa požiadavky testu, ako je presnosť testu a testovacie pokrytie systému brzdy po drôte elektrického vozidla, a skracuje čas projektu. Vývojový cyklus znižuje skutočný čas overenia vozidla.